Поскольку потребность в технологиях резки и демонтажа реакторов и внутренних конструкций возрастает в связи с окончанием срока эксплуатации атомных электростанций, была разработана инновационная технология лазерной резки для демонтажа ядерных объектов.
Эта передовая технология обеспечивает безопасность в подводных условиях, сводя к минимуму загрязнение. Кроме того, впервые в мире был разработан и запатентован резервуар для воды , который имитирует лазерную резку в подводной среде для ядерного демонтажа.
Исследовательская группа под руководством доктора Ин-Док Пака, главного научного сотрудника отдела промышленных лазерных технологий Центра исследований машиностроения в Пусане при Корейском институте машиностроения и материалов (KIMM), связанном с Министерством науки и ИКТ, успешно разработала технологию подводной лазерной резки. Эта технология способна резать образцы нержавеющей стали толщиной более 100 мм в имитируемой среде глубины воды 10 метров.
Во время демонтажа АЭС методы структурной резки включают механическую и термическую резку. Технология, разработанная KIMM, относится к категории термической резки, используя мощные лазеры для выполнения подводной резки, которая является более безопасной и создает минимальное загрязнение.
Исследовательская группа добилась прорыва, успешно разрезав образец нержавеющей стали толщиной 100 мм — основного материала, используемого в ядерных сосудах высокого давления, — на фактической глубине воды 10 метров.
Команда оптимизировала ширину реза (зазор между резаками) примерно до 2 мм и снизила расход режущего газа, используемого в лазерном процессе, до 600 л/мин. Также была достигнута скорость резки до 50 мм/мин, что демонстрирует эффективность технологии.
В рамках подготовки к полномасштабному демонтажу ядерного оборудования группа разработала и запатентовала (Патент № 10-2698019: 2024.08.19) первый в мире 30-метровый подводный резервуар под давлением с лазерной резкой, имитирующий реальные полевые условия.
Они также разработали компактную многосопловую систему, оптимизированную для подводных сред с высоким давлением, для которой в настоящее время ведётся работа по патентной заявке (заявка № 2023-0185586: 2023.12.19). Кроме того, они независимо разработали устройство для предотвращения столкновений, чтобы предотвратить несчастные случаи во время процесса подводной лазерной резки, вызванные столкновениями образца с соплом.
Главный научный сотрудник KIMM Ин-Док Пак сказал: «Разработанная технология подводной лазерной резки имеет большое значение, поскольку она напрямую имитирует среду ядерного демонтажа, значительно минимизируя вторичное загрязнение в процессе демонтажа. Поскольку число ядерных объектов, которые, как ожидается, будут окончательно закрыты, будет продолжать расти до 2050 года, мы планируем и дальше развивать и проводить демонстрационные исследования на основе этой технологии».
Исследование было поддержано проектом «Разработка технологий лазерной дезактивации и подводной лазерной резки для безопасного демонтажа ядерных объектов» при сотрудничестве Пусанского национального университета и Корейского университета мореплавания и океанологии.
Последующие демонстрационные испытания проводятся в рамках проекта Министерства торговли, промышленности и энергетики «Развитие и демонстрация технологий лазерной резки/демонтажа (Проект по развитию технологий повышения компетентности в области демонтажа ядерных объектов)».
Мастер пера, обрабатывает новостную ленту.
