Selos integrais moldados cheios de gás para usinas nucleares

Profundidade técnica e capacidade de resolução de problemas de vedação inflável moldada integral em cenários extremos/especiais

Cenário 2: Vedação da bomba principal da usina nuclear (dose de radiação ≥ 10⁶ Gy, temperatura 300 ℃)

1. Desafios extremos

Efeito Sinérgico da Radiação e Alta Temperatura: As bombas principais da usina nuclear precisam operar por longos períodos sob forte radiação (raios gama, fluxo de nêutrons) e alta temperatura (300°C). Os materiais de vedação infláveis ​​tradicionais (como grafite) são propensos a falhas devido à fragilização por radiação ou oxidação em alta temperatura.

Requisito de vazamento zero: Vazamento na bomba principal pode levar ao vazamento de materiais radioativos, exigindo conformidade com os padrões de certificação ISO 21469 (taxa de vazamento ≤ 10⁻⁹ L/s).

2. Avanços tecnológicos

Inovação de materiais: Desenvolvimento de materiais compósitos de liga de zircônio e cerâmica. Um revestimento de carboneto de silício (SiC) de 10 μm de espessura é formado na superfície da liga de zircônio usando tecnologia de deposição física de vapor (PVD), aumentando a resistência à dose de radiação para 10⁷ Gy, enquanto mantém a resistência à oxidação em alta temperatura (taxa de oxidação ≤ 0,01 mg/(cm²·h) a 300 ℃). O perfluoroelastômero (FFKM) é usado como elastômero de vedação, estendendo sua faixa de resistência à temperatura de -40°C a 320°C e mantendo ≥90% de retenção de resistência à tração sob radiação.

Otimização estrutural: Uma estrutura de vedação em labirinto de vários estágios é projetada, combinando três lábios de vedação com uma câmara tampão de inflação para dividir o caminho de vazamento em vários canais em série, reduzindo a taxa de vazamento em três ordens de magnitude em comparação com uma vedação de estágio único.

É introduzido um sistema de inflação inteligente, usando sensores de pressão para monitorar a lacuna de vedação em tempo real e ajustar automaticamente a pressão de inflação (0,8-1,5 MPa) para garantir contato constante com a superfície de vedação.

3. Resultados da Implementação

Verificação de dados: Em um projeto de bomba principal de usina nuclear de terceira geração, o selo funcionou continuamente por 5 anos sem vazamento, passando no teste de vigilância da Agência Internacional de Energia Atômica (AIEA), com uma taxa de vazamento ≤5×10⁻¹⁰ L/s.

Impacto na Indústria: Esta tecnologia foi incorporada aos padrões da indústria de energia nuclear, substituindo as vedações importadas, reduzindo o custo da vedação inflável por bomba principal em 60% e encurtando o ciclo de entrega de 18 para 6 meses.