La centrale nucleare di TVA Browns Ferry installa componenti stampati in 3D

Quattro staffe di assemblaggio del carburante stampate in 3D, uniche nel loro genere, prodotte presso il Department of Energy’s Manufacturing Demonstration Facility presso l’Oak Ridge National Laboratory (ORNL), sono state installate e sono ora in condizioni operative di routine presso la centrale nucleare  Browns Ferry Plant Unit della Tennessee Valley Authority 2 ad Atene, Alabama.

I componenti sono stati sviluppati in collaborazione con TVA, Framatome e il programma DOE Office of Nuclear Energy Challenge Reactor, o TCR, con sede presso l’ORNL. “La distribuzione di componenti stampati in 3D in un’applicazione di reattore è una grande pietra miliare”, ha affermato Ben Betzler di ORNL, direttore del programma TCR. “Dimostra che è possibile fornire componenti qualificati in un ambiente altamente regolamentato. Questo programma collega la scienza e la tecnologia di base e applicate per fornire soluzioni tangibili che mostrano come la produzione avanzata può trasformare la tecnologia e i componenti dei reattori”.

La geometria semplice, sebbene non simmetrica, dei dispositivi di fissaggio del canale si è rivelata una buona combinazione per la prima applicazione di produzione additiva da utilizzare in un reattore nucleare. “ORNL offre tutto sotto lo stesso tetto: capacità di stampa all’avanguardia, esperienza di livello mondiale nella lavorazione, tecnologie di produzione digitale di nuova generazione, oltre a complete apparecchiature di caratterizzazione e collaudo”, ha affermato Ryan Dehoff, capo della sezione ORNL per Secure and Produzione digitale.

L’obiettivo attuale del programma TCR è quello di maturare ulteriormente e dimostrare la tecnologia pronta per il settore informata da produzione avanzata, intelligenza artificiale, rilevamento integrato e implementazione di una piattaforma digitale per la certificazione informata dei componenti. Le vaste attività di ricerca e sviluppo nucleare dell’ORNL sono dirette a fornire scoperte scientifiche e tecnologiche per estendere la redditività e le operazioni della flotta di centrali nucleari della nazione, accelerando anche l’implementazione di nuove tecnologie avanzate per l’energia nucleare.

“La collaborazione con TVA e ORNL ci consente di implementare tecnologie innovative ed esplorare i mercati emergenti della stampa 3D che andranno a beneficio dell’industria dell’energia nucleare”, ha affermato John Strumpell, manager di North America Fuel R&D presso Framatome. “Questo progetto fornisce le basi per la progettazione e la produzione di una varietà di parti stampate in 3D che contribuiranno a creare un futuro di energia pulita”.

Le operazioni al Browns Ferry sono riprese il 22 aprile 2021, dopo un’interruzione pianificata per sostituire una varietà di componenti per un funzionamento sicuro e affidabile e per la fornitura di elettricità senza emissioni di carbonio. Le staffe rimarranno nel reattore per sei anni con ispezioni regolari durante quel periodo. “TVA è attivamente impegnata nello sviluppo di nuove tecnologie nucleari per il domani”, ha affermato Dan Stout, direttore di Nuclear Technology Innovation di TVA. “La collaborazione con ORNL e Framatome in questo approccio di produzione innovativo potrebbe aprire la strada all’uso in tutta la flotta nucleare esistente e anche in reattori avanzati e piccoli reattori modulari”.

UT-Battelle gestisce ORNL per l’Office of Science del Dipartimento dell’Energia, il più grande sostenitore della ricerca di base nelle scienze fisiche negli Stati Uniti. L’Office of Science sta lavorando per affrontare alcune delle sfide più urgenti del nostro tempo.