Химические взрывы и пожары


Химические взрывы и пожары

Сейчас мы говорим о том, чтобы исключить химические взрывы и пожары, мы эти теплоносители (вода, натрий) отсеяли, остались тяжелые жидкометаллические теплоносители – свинец-висмут (освоенный) и свинец. У каждого из них есть свои достоинства и недостатки, о них мы сейчас поговорим. А любое техническое решение является компромиссом между достоинствами и недостатками.

Чем хорош свинец? Доступен. Т.е. его производство, мировое, очень большое и хорошо развито. Вы знаете — аккумуляторы свинцовые делаются, кабели, в бензин свинец добавляют, ну, в общем, развито огромное производство свинца. И не будет проблем с сырьевой базой, если от этой добычи свинца часть использовать для производства теплоносителей для атомных станций для реакторов. Первое достоинство. Потому что для висмута положение другое. Его мало производят и мало ресурсов висмута.

Второе достоинство, связанное с первым. Свинец примерно в восемь раз дешевле, чем висмут.

Третье достоинство. При облучении нейтронами, когда теплоноситель находится в реакторе, в свинце образуется 210Ро.  210Ро  — это радиоактивный нуклид, который образует аэрозоли. Так вот, при облучении свинцового теплоносителя в реакторе образуется 210Ро в 1000 раз меньше, чем при облучении теплоносителя свинец-висмут. Т.е., как говорится, все карты в руки – свинцовый теплоноситель безопасней, дешевле, доступней. Это плюсы.

Минусы. Минус один, не очень существенный. Точка плавления эвтектического сплава свинец-висмут – 1250, а точка плавления свинца  — 3270, т.е. на 2000 выше. Это приводит к следующим последствиям, уже чисто эксплуатационным, которые затрудняют эксплуатацию и усложняют вопросы надежности. Вам же всегда нужно теплоноситель поддерживать в жидкой фазе, значит, чтобы теплоноситель не дал «козла», как говорят доменщики, т.е. не затвердел внутри, нижнюю температуру нужно поддерживать на уровне 4000
(с запасом).

Вопрос – а он при затвердевании не расширяется?

Нет, он не расширяется. Он усадку дает, но я об этом дальше буду говорить.

Значит, получается ремонтная площадка при температуре 4000 – т.е. любое действие — что-то там заменить, перегрузку вести – выливается в чрезвычайно трудную задачу. По сравнению с температурой плавления 1250
свинца-висмута, для которых ремонт производился при температуре где-то 160 – 1700. Я помню, как ремонтировали парогенераторы – просто открывали крышку парогенератора, была там какая-то защита, под ногами — асбестовые коврики. Открывали крышку и, в общем, на горячем парогенераторе искали дефектную трубку, потом вставляли пробку и обваривали их. Все это можно было делать и это делают. А когда 4000 – непонятно, как это делать. В общем то, это все роботы должны делать, а не люди. Но это, конечно, преодолимо, но значительно все осложняет и удорожает.