BM-40A og OK-550 er to typer bly - vismut flydende metal-kølevæske atomreaktorer til Lira-projektet 705 atomubåd .
Projekt 705 bådreaktorer var ikke de første flydende metalreaktorer i den sovjetiske ubådsflåde. Den første LMT-reaktor baseret på bly-bismuth-legering blev installeret på båden K-27 (1962) Under driften blev der identificeret problemer med slaggedannelse i kølevæsken, hvilket førte til dannelse af propper i rørledninger, reaktorfejl og nedlukning af båden. Ved design af efterfølgende reaktorer blev problemet med slaggedannelse og kontrol af deres ophobning løst.
På grund af opgavens kompleksitet blev designarbejde uafhængigt udført af to designbureauer - OKB Gidropress (udviklede BM-40 / A-installationen) og OKBM (oprettet OK-550). Begge muligheder var monteret på både. BM-40 / A "Gidropressa" blev installeret på tre både af 705K-projektet, bygget i Severodvinsk. OK-550 blev installeret på fire Project 705 både bygget i Leningrad. [1] [2]
Førerbåden var Leningrad med OK-550. Næsten øjeblikkeligt (inden for seks måneder) gik blybådens reaktoren tabt på grund af den irreversible størkning af kølevæsken i dampgeneratorrørene. Båden blev skrottet, reaktorerne i efterfølgende seriebåde blev modificeret for at forhindre kølevæsken i at køle af. Ikke desto mindre komplicerede kampen for reaktorens overlevelse i høj grad betjeningen af bådene og blev en af årsagerne til deres tidlige nedlukning.
Under driften blev reaktorrummet i en af bådene udskiftet med et nyt. Ud over bådreaktorer blev en OK-550 bygget som et KM-1 testanlæg på NITI .
Alle både blev nedlagt efter kun 10-15 års tjeneste. Vanskeligheder i driften nævnes som hovedårsagen. Efter fiaskoerne med det 705. projekt blev flydende metalreaktorer ikke brugt andre steder. Ikke desto mindre har SVBR- reaktorer visse fordele, som bestemmer opmærksomheden på dem fra udviklerne af nukleare teknologier.
BM-40A er et produkt af Podolsk OKB " Gidropress " og Institut for Fysik og Energi, en blok to-sektions installation med to cirkulationspumper, og OK-550 er et produkt af OKBM opkaldt efter I. I. Afrikantov , også en blok, men med et forgrenet primærkredsløb og tre cirkulationspumper. [1] BM-40A var mindre støjende, da den ikke var stift fastgjort til skroget som OK-550, men var monteret på et stødabsorberende fundament. [2]
OK-550-versionen blev lavet som en blok med forgrenet kommunikation af 1. kredsløb: tre dampledninger, tre cirkulationspumper. Monteret på et konventionelt bjælkefundament.
Version BM-40A - blok; to-sektion: to dampledninger , to cirkulationspumper. En lignende atomubåd af projekt 645 blev brugt . Den turbo-gearede enhed af sidstnævnte var monteret på et fundament med et nyt dæmpningssystem, det mest støjende udstyr blev installeret på pneumatiske støddæmpere. Enkeltakslet dampturbineanlæg (STU) er en blok hovedturbogear (GTZA). [3]
Dampturbineanlægget blev for første gang i sovjetisk praksis samlet som en enkelt enhed. [fire]
Egenskab | |
---|---|
Strøm | 155 MW |
Neutronreflektor | Beryllium [5] |
Brændstof | Højt beriget uran |
kølevæske | vismut blylegering |
Kølevæskens kogetemperatur | 1,679 °С |
Fordelene ved LMT-reaktoren var meget høj kompakthed. BM-40A var 300 tons lettere end klassiske vandreaktorer, hvilket forsynede Lira-atomubåden med små dimensioner og som følge heraf fænomenal manøvredygtighed – atomubåden tog 40 sekunder at gennemføre en tur. [2]
Ligeledes led LMT-reaktorer, som alle reaktorer med et hurtigt neutronspektrum, ikke af en generisk sygdom med trykvandsreaktorer - isotopforgiftning . På 1 minut kunne reaktoren nå fuld kraft, hvilket gjorde det muligt for Lira-atomubåden at have tid til at accelerere for at undgå mange torpedoer . [en]
Brugen af flydende metal som kølemiddel gjorde det muligt at opretholde et lavt tryk i det primære kredsløb, hvilket udelukkede overtryk af 1. kredsløb, en termisk eksplosion af en atomreaktor og frigivelse af aktivitet til det ydre. [6]
Driften af BM-40A-reaktoren afslørede mange videnskabelige og tekniske problemer, som bestemte reaktorens relativt lave pålidelighed. [7] Især trods enkeltakslet kraftværk uden gearkasser og muligheden for at installere lydløse magnetohydrodynamiske pumper , var selve reaktoren ret støjende og afslørede atomubåden. Selvom LMC-design potentielt er mindre støjende end klassiske vandkølede reaktorer.
En væsentlig del af reaktorulykkerne var også forbundet med driftspersonalefejl, da både konstruktørerne og reaktoroperatørerne ikke havde erfaring med LMC-reaktorer, og handlinger svarende til vandreaktorer ofte var fejlagtige. Især var det ikke sikkert at lukke LCM-reaktorer helt ned selv på parkeringspladsen, da dette kunne forårsage størkning af kølevæsken [2]
Et af målene med udviklingen af reaktoren var at eliminere blokering af dens kredsløb fra slaggeaflejringer fra metalsalte , hvilket også var et problem under driften af Lira-atomubåden. Som en løsning bruger SVBR-reaktorer innovative klæbefiltre [8] . Samtidig gør kredsløbets kemiske rensestation den mobile reaktor afhængig af den og var en almindelig årsag til, at Lira-atomubåden ikke var i kamptjeneste, men nær stationen ved molen [9] .
I andre publikationer bemærker designere, at der var problemer, der var typiske for brugen af LMC-reaktorer på nukleare ubåde, såsom øget blykorrosion af kølekredsløbet, hvilket løses ved særlig regulering af tilstedeværelsen af ilt ved kredsløbets kemiske forberedelsesstation . [ti]
Atomreaktorer i USSR og Rusland | |||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Forskning |
| ||||||||||
Industriel og dobbeltformål | Fyrtårn A-1 AB(-1,-2,-3) AI OK-180 OK-190 OK-190 mio "Ruslan" LF-2 ("Lyudmila") SCC I-1 EI-2 ADE (-3,-4,-5) GCC HELVEDE ADE (-1,-2) | ||||||||||
Energi |
| ||||||||||
Transportere | Ubåde Vand-vand VM-A VM-4 AT 5 OK-650 flydende metal RM-1 BM-40A (OK-550) overfladeskibe OK-150 (OK-900) OK-900A SSV-33 "Ural" KN-Z KLT-40 RITM-200 § RITM-400 § Luftfart Tu-95LAL Tu-119 ‡ Plads Kamille Bøg Topaz Yenisei | ||||||||||
§ — der er reaktorer under opførelse, ‡ — eksisterer kun som et projekt
|