نگاهي به آخرين حلقه چرخه توليد سوخت هستهاي در ايران
خبرگزاري فارس: كارخانه توليد قرص، ميله و مجتمع سوخت (FMP)، آخرين و حساسترين حلقه چرخه توليد سوخت هستهاي است كه با هدف توليد انواع مجتمعهاي سوخت مورد نياز راكتورهاي تحقيقاتي و نيروگاههاي توليد برق هستهاي بنا شده است.
به گزارش خبرگزاري فارس، كارخانه توليد قرص، ميله و مجتمع سوخت يا به عبارتي مجتمع FMP، آخرين و حساسترين حلقه چرخه توليد سوخت هستهاي است كه با هدف توليد انواع مجتمعهاي سوخت مورد نياز راكتورهاي تحقيقاتي و نيروگاههاي توليد برق هستهاي بنا شده است.
برنامهريزي انجام شده براي كارخانه (Fuel Manufacturing Plant (FMP به گونهاي است كه بتواند ساليانه 10 تن سوخت طبيعي جهت راكتور تحقيقاتي آب سنگين 40 مگاواتي اراك و 30 تن سوخت غنيشده با غناي حداكثر 5 درصد جهت راكتورهاي هستهاي آب سبك تحت فشار از قبيل نيروگاه 360 مگاواتي دارخوين يا نيروگاههاي قدرت ديگر توليد كند.
همچنين اين كارخانه قابليت افزايش ظرفيت جهت توليد سوخت مورد نياز 2360 مگاوات برق هستهاي را طي برنامه پنج ساله پنجم توسعه داراست.
به دليل نبود دانش فني و عدم همكاري كشورهاي صاحب اين نوع تكنولوژي با ايران، كار طراحي و احداث اين كارخانه در كليه فازهاي طراحي مفهومي، طراحي پايه، طراحي تفصيلي، ساخت، نصب و راهاندازي تجهيزات توسط گروههاي دانش فني متشكل از نيروهاي متخصص سوخت هستهاي داخلي و فارغ التحصيلان جوان دانشگاههاي ممتاز كشور انجام پذيرفته است.
ايران توانست ضمن در نظر گرفتن استانداردهاي روز دنيا در صنعت هستهاي، تجهيزاتي خلق كند كه اولاً بومي بوده و ثانياً هر كدام در حد اختراع است.
از آن جايي كه مجتمع سوخت هستهاي در راكتور تحت شرايط سختي از نظر درجه حرارت، فشار، تابش نوترون و گاما قرار ميگيرد و بايد براي مدت طولاني بدون نقص فني اين شرايط را تحمل كند از اين رو تكنولوژي آماده سازي پودر دي اكسيد اورانيوم، توليد قرص خام و قرص سينتر شده، توليد ميله سوخت و قطعات تكميلي و همچنين تكنولوژي مونتاژ مجتمع سوخت بسيار دقيق و پيچيده است و به اين منظور كنترل كيفيهاي بسيار متعدد و سختگيرانه در فرآيند ساخت سوخت به كار گرفته ميشوند.
متخصصين داخلي اين پروژه براي اولين بار در كشور تجهيزاتي را نظير جوش مقاومتي مخصوص ميلههاي سوخت همزمان با تزريق گاز هليوم، دستگاه بارگذاري قرص درون غلافهاي سوخت، خط توليد قطعات پيچيده مجتمع سوخت نظير شبكههاي نگهدارنده ميلههاي سوخت، آندايزينگ پيوسته ميلههاي سوخت، ميزهاي مونتاژ و كنترل كيفي مجتمع سوخت خلق كردهاند.
در طراحي سازه و چيدمان كارخانه دقت لازم در نظر گرفته شده است كه بتوان خطوط توليد را از طريق يك راهرو تشريفات (VIP) به صورت مستقيم مشاهده كرد و از طرفي با در نظر گرفتن اتاق كنترل مركزي (Central Control Room) نيز كليه فرآيندهاي كارخانه را زير نظر داشت و راهبري كرد.
خطهاي اصلي توليد و تجهيزات كارخانه شامل موارد زير است.
1- خط آمادهسازي پودر و توليد قرص خام و سينتر شده شامل تجهيزات هموژنايزر، گرانولاترو، ميكسر، پرس، سينترينگ، دستگاه سايش قرص، شستشوي قرص و كوره خشك كن.
ورودي اين خط توليد، پودر خام و ساير افزودنيهاست كه پس از كنترل كيفي، طي فرآيندي شبيه متالوژي پودر به قرصهاي سينتر شده تبديل شده و آماده بارگذاري در غلافهاي سوخت ميباشد.
2- خط آمادهسازي غلافهاي سوخت و قطعات مجتمع سوخت شامل تجهيزات: دستگاه سايز كننده و پخ زني غلاف سوخت، دستگاه تست اولتراسونيك، دستگاه كنترل ابعادي و هندسي غلافها و دستگاه شستشوي غلافها و قطعات مجتمع سوخت.
ورودي اين خط توليد، غلافهاي زيركونيومي و ساير قطعات است كه پس از كنترل كيفي، طي فرآيندي آمادهسازي شده و پس از تميزكاري به خطوط توليد ديگر تحويل داده ميشوند.
3- خط توليد ميلههاي سوخت شامل تجهيزات: دستگاه حك كننده ليزري بر روي درپوش و اسكنر مرتبط با آن، دستگاه جوش پرتو الكتروني، TIG و جوش مقاومتي تحت خلاء و فشار هليوم، X-Ray Micro Focus، دستگاه بارگذاري قرصهاي سوخت، تست التراسونيك، دستگاه تست نشتي هليوم، دستگاه آندايزينگ و ....
4- سالن مونتاژ مجمتع سوخت
شامل تجهيزات: دستگاه لاك زني ميلههاي سوخت، دستگاه حك كننده ليزري بر روي قطعات مجتمع سوخت و اسكنر مرتبط، ميزهاي مونتاژ مجتمع سوخت، دستگاههاي جوش و كنترل كيفي مجتمع سوخت، لاك زدايي مجتمع سوخت، تست نشتي هليوم مجتمع سوخت و واحد بستهبندي مجتمع سوخت جهت انتقال به نيروگاه و ...
پشتيباني خطهاي توليد:
در نظر گرفتن قسمتهاي پشتيباني خطوط توليد اعم از سيستم فيلتراسيون و Stack و Exhaust، ايمني صنعتي، موتورخانه و تامين تاسيسات جانبي، برق اضطراري و ساير موارد باعث شده است تا حد امكان ايمني لازم جهت انجام صحيح فرآيند در خطوط توليد به وجود آيد.
همچنين به منظور حفاظت شاغلين به كار در مجتمع FMP در برابر پرتوگيري داخلي و خارجي و نيز جلوگيري از پخش آلودگيهاي راديواكتيو خطرناك در محيط زيست اطراف كارخانه تمهيداتي از قبيل سيستمهاي نمونهبرداري و مانيتورينگ هوا، سيستمهاي مانيتورينگ براي ارزيابي پرتوزايي پسمانهاي مايع و جامد، سيستم اسپكترومتروي گاما، سيستمهاي دزيمتري و مانيتورينگ فردي، سيستمهاي آشكارسازي تابشهاي گاما و بحرانيت و ... در نظر گرفته شده است.
از طرفي چون فضاي هر سالن با توجه به حضور مواد راديواكتيو و ساير قطعات يك مجتمع سوخت از نظر نوع فرآيند و تنوع تكنولوژي كاملاً با هم متفاوت است، در طراحي ساختمان، فرآيند، فضاي كاري و سيستم پشتيباني ايمني حداكثر دقت در نظر گرفته شده است تا جو و فضاي هر سالن نسبت به سالن تميزتر توسط سيستمهاي هشداردهنده و Air Lock مجزا شود.
لازم به ذكر است، ارتفاع قرص سوخت 15 ميليمتر، قطر آن 3/11 ميليمتر و وزن آن 8/15 گرم است. اين قرص درون ميلههاي سوخت قرار ميگيرد كه طول آنها چهار متر است كه در درون هر كدام از ميلهها به طول 3 متر و 60 سانت قرص قرار ميگيرد. براي هر ميله نيز 227 قرص نياز است.