Rosatom inicia la producción de esponja de circonio para combustible nuclear

La Planta Mecánica Chepetsky (República de Udmurtia de Rusia), perteneciente a la empresa de combustibles TVEL de Rosatom ha dominado la tecnología de producción de esponja de circonio. La ceremonia del lanzamiento de la nueva línea de producción tuvo lugar el 5 de octubre de 2021 con la participación del Director General de Rosatom Alexey Likhachev y la presidenta de TVEL Natalia Nikipelova.

Hasta ahora la planta de Chepetsky era la única empresa de Rusia que fabricaba los productos de circonio con la tecnología de fluoruro para la producción de polvos de circonio electrolíticos. En la práctica mundial común, los materiales estructurales del combustible nuclear están hechos de esponja de circonio.

En comparación con la tecnología del fluoruro, en la nueva producción de esponjas se reduce a la mitad el número de operaciones tecnológicas durante el proceso, además tiene un menor consumo de materias primas y energía, también se reduce significativamente el volumen de los desechos y se garantiza la alta pureza del circonio (en términos de contenido de hafnio).

“El dominio de la fabricación de la esponja de circonio es un hito importante para la producción de circonio del grupo de combustibles de Rosatom. El desarrollo de nuestra propia tecnología desde cero y la construcción de una nueva instalación industrial es un gran logro de nuestros investigadores e ingenieros y una contribución importante para nuestra competitividad a nivel global.

La esponja de circonio se puede aplicar ampliamente en la fabricación de combustible nuclear para todos los principales reactores de potencia, tanto de diseño ruso como extranjero”, comentó Natalya Nikipelova, presidenta de TVEL.

El lanzamiento de la nueva línea de producción en el sitio de la Planta Mecánica Chepetsky es el resultado de un trabajo a gran escala a largo plazo y una amplia cooperación entre las empresas del sector. El desarrollo de una producción de esponjas de circonio propia requirió resolver una serie de objetivos que los investigadores, científicos y constructores de Rusia nunca habían enfrentado antes.

Todo el ciclo tecnológico y todos los equipos para la producción de esponja de circonio fueron diseñados y fabricados en Rusia. Durante ese proceso se desarrollaron más de 100 nuevas soluciones técnicas y se registraron 17 inventos y patentes nuevos.

La parte más importante del proyecto fue el último duodécimo desarrollo que era la conversión tecnológica de la separación por rectificación de cloruros de circonio y hafnio. En el sitio de Chepetsky se construyó y se lanzó una planta única para la industria de Rusia, la instalación para la separación de cloruros de circonio y hafnio.

La altura de la planta es de más de 80 m e incluye 147 unidades de equipamiento, más de 2000 sensores del sistema de control y automatización y más de 2000 metros de tuberías con calentamiento. La tecnología introducida de separación de cloruros de circonio y hafnio permitió obtener el tetracloruro de circonio de pureza extremadamente alta (con un contenido de hafnio de menos de 100 ppm), lo que es un parámetro importante para la operación eficiente del combustible nuclear.

Durante el diseño de la instalación, por primera vez en Rusia, se dominó la tecnología de fabricación de equipos a partir de una aleación de níquel-cromo-molibdeno, se desarrollaron, se probaron y se fabricaron bombas para bombeo de fundidos e intercambiadores de calor y masa, se seleccionó la armadura para las tuberías, se resolvieron los problemas de medición de gasto, flujo y nivel de cloruros fundidos en los equipos.

Combustibles TVEL

La División de Combustibles TVEL de Rosatom comprende plantas de fabricación de combustible nuclear, empresas de conversión y enriquecimiento de uranio, fabricantes de centrifugadoras de gas, así como organizaciones de I+D e ingeniería de diseño.

La empresa celebra este año su 25º aniversario. TVEL fue fundada en 1996 y hoy es uno de los mayores proveedores de combustible para la industria nuclear mundial y continúa fortaleciendo su posición implementando nuevos proyectos de producción. TVEL nunca ha tenido quejas de parte de sus clientes sobre la calidad de sus productos en toda su historia.

Como único proveedor de combustible nuclear para centrales nucleares de Rusia, TVEL suministra combustible a un total de 75 reactores de potencia en 15 países, reactores de investigación en 9 países y reactores de propulsión para la flota nuclear de Rusia. Cada sexto reactor de potencia del mundo funciona con combustible TVEL.

La División de Combustibles está desarrollando activamente nuevos negocios en el campo de la química, metalurgia, tecnologías de almacenamiento de energía, y desarrolla actividades como la impresión 3D, productos digitales y el desmantelamiento de instalaciones nucleares. TVEL integra empresas sectoriales de Rosatom de tecnologías aditivas y sistemas de almacenamiento de energía.

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