Các chuyên gia từ Viện Kỹ thuật Nhiệt Toàn Nga (VTI – Vserossiiskii Teplotekhnicheskii Institut) tuyên bố vừa hoàn thành một dự án nghiên cứu quy mô lớn, kéo dài nhiều năm về một hợp kim chịu ăn mòn, chịu nhiệt được mệnh danh "siêu thép" dành cho lò phản ứng hạt nhân thế hệ tiếp theo.
Dữ liệu thu được cung cấp một cơ sở dữ liệu đảm bảo về hiệu suất của vật liệu. Kết quả của quá trình thử nghiệm toàn diện này đã được chuyển giao cho các công ty thiết kế để sử dụng ngay lập tức.
Dự án, được mô tả là nền tảng cho sự phát triển của năng lượng hạt nhân trong tương lai, bao gồm một loạt các thử nghiệm độ bền dài hạn trên các ống làm bằng thép EP302M-Sh.
Điểm độc đáo của nghiên cứu nằm ở thời gian và độ phức tạp kỹ thuật chưa từng có. Tổng thời gian thử nghiệm dài kỷ lục là khoảng 400.000 giờ. Mỗi mẫu thép chịu tải liên tục ở nhiệt độ cao trong hơn 25.000 giờ (tương đương gần 3 năm không ngừng nghỉ).
Ống thép có hình dạng phức tạp, với đường kính chỉ 18 mm, độ dày thành 3 mm – khiến phương pháp thử tiêu chuẩn không thể áp dụng.
Để giải quyết thách thức kỹ thuật, các chuyên gia tại VTI đã phát triển mẫu thử đặc biệt và hệ thống kẹp độc đáo, thực hiện hàng loạt thí nghiệm ở dải nhiệt độ và tải trọng rộng để mô phỏng điều kiện khắc nghiệt trong lò phản ứng.
Các chuyên gia từ Viện Kỹ thuật Nhiệt Toàn Nga (VTI) khắc phục những thách thức kỹ thuật với kích thước mẫu nhỏ. Ảnh: VTI
"Nghiên cứu được thực hiện không chỉ là một chu kỳ thử nghiệm. Đây là việc tạo ra một nền tảng khoa học và kỹ thuật đáng tin cậy cho các dự án đột phá trong tương lai về năng lượng hạt nhân", ông Ivan Boltenkov, Tổng giám đốc điều hành JSC VTI, cho biết.
"Các đặc tính thiết kế được đảm bảo mà chúng tôi đạt được sẽ cho phép chúng tôi thiết kế thiết bị với độ tin cậy và an toàn cao", ông nói, nhấn mạnh những hàm ý thực tiễn của những phát hiện này.
Việc hoàn thành thành công nghiên cứu này và việc chuyển giao dữ liệu cho các công ty thiết kế đánh dấu một bước tiến quan trọng. Các đặc tính độ bền dài hạn được đảm bảo của thép EP302M-Sh giờ đây sẽ được tích hợp vào bản thiết kế cho các nhà máy điện mới.
Bước tiến trong vật liệu kết cấu này diễn ra song song và được thiết kế để hỗ trợ đổi mới đồng thời công nghệ nhiên liệu cho các lò phản ứng này.
Trong khi công việc của VTI đảm bảo tính toàn vẹn và an toàn của kết cấu lò phản ứng, các bộ phận khác đang tập trung vào việc cải thiện hiệu suất của chính nguồn điện.
Trước đó, trong một diễn biến khác, Bộ phận Nhiên liệu của Rosatom đã sản xuất và nghiệm thu tổ hợp nhiên liệu OS-5 sử dụng nhiên liệu SNUPP (uran-plutonium nitride) có lớp lỏng kim loại, giúp giảm nhiệt độ vận hành và giãn nở nhiệt của viên nhiên liệu.
Minh Đức (Theo Interesting Engineering, NEI Magazine)
