A BM-40A és az OK-550 kétféle ólom - bizmut folyékony fém hűtőközegű atomreaktor a Lira projekt 705 nukleáris tengeralattjárójához .
A Project 705 hajóreaktorok nem voltak az első folyékony fém reaktorok a szovjet tengeralattjáró-flottában. Az első ólom-bizmut ötvözet alapú LMT reaktort a K-27 csónakra szerelték fel (1962), melynek működése során a hűtőfolyadékban salakképződési problémákat azonosítottak, amelyek csővezetékek dugulásához, a reaktor meghibásodásához és leszereléséhez vezettek. a hajóról. A későbbi reaktorok tervezésénél megoldódott a salakképződés és felhalmozódásuk szabályozása.
A feladat összetettsége miatt a tervezési munkákat két tervezőiroda - az OKB Gidropress (a BM-40 / A telepítést fejlesztette) és az OKBM (az OK-550 létrehozta ) - egymástól függetlenül végezte . Mindkét opciót hajókra szerelték fel. A BM-40 / A "Gidropressa"-t a 705K projekt három hajójára telepítették, amelyeket Szeverodvinszkban építettek. Az OK-550-et négy Leningrádban épített Project 705-ös hajóra telepítették. [1] [2]
A vezető hajó Leningrád volt, OK-550-el. Szinte azonnal (hat hónapon belül) elveszett az ólomhajó reaktora a gőzfejlesztő csövekben lévő hűtőfolyadék visszafordíthatatlan megszilárdulása miatt. A hajót leselejtezték, a következő soros hajók reaktorait módosították, hogy megakadályozzák a hűtőfolyadék lehűlését. Ennek ellenére a reaktor túléléséért vívott küzdelem nagymértékben megnehezítette a hajók kiszolgálását, és korai leszerelésük egyik oka lett.
Üzem közben az egyik csónak reaktorterét újra cserélték. A csónakreaktorok mellett egy OK-550-est KM-1 tesztállomásként építettek a NITI -ben .
Az összes hajót csak 10-15 év szolgálat után szerelték le. A fő okként a működési nehézségeket említik. A 705. projekt meghibásodása után sehol máshol nem használtak folyékony fémreaktorokat. Mindazonáltal az SVBR reaktoroknak vannak bizonyos előnyei, amelyek meghatározzák a nukleáris technológiák fejlesztőinek figyelmét.
A BM-40A a Podolski OKB " Gidropress " és a Fizikai és Energetikai Intézet terméke, egy blokk kétrészes berendezés két keringető szivattyúval, az OK-550 pedig az I. I. Afrikantovról elnevezett OKBM terméke , szintén blokk, de elágazó primer körrel és három keringető szivattyúval. [1] A BM-40A kevésbé volt zajos, mivel nem volt mereven rögzítve a hajótesthez, mint az OK-550, hanem ütéselnyelő alapra szerelték. [2]
Az OK-550 változat blokkként készült az 1. kör elágazó kommunikációjával: három gőzvezeték, három keringető szivattyú. Hagyományos gerenda típusú alapra szerelve.
BM-40A verzió - blokk; kétrészes: két gőzvezeték , két keringető szivattyú. A 645-ös projekthez hasonló nukleáris tengeralattjárót használtak . Utóbbi turbóhajtóműves egysége új csillapítási rendszerű alapra, a legzajosabb berendezéseket pneumatikus lengéscsillapítókra szerelték fel. Az egytengelyes gőzturbina üzem (STU) egy blokkos fő turbó-hajtómű (GTZA). [3]
A gőzturbinás üzemet a szovjet gyakorlatban először állították össze egyetlen egységként. [négy]
| Jellegzetes | |
|---|---|
| Erő | 155 MW |
| Neutron reflektor | Berillium [5] |
| Üzemanyag | Erősen dúsított urán |
| hűtőfolyadék | bizmut ólomötvözet |
| A hűtőfolyadék forráspontja | 1,679 °С |
Az LMT reaktor előnye a nagyon nagy kompaktság volt. A BM-40A 300 tonnával könnyebb volt, mint a klasszikus vízi reaktorok, ami a Lira atomtengeralattjárót kis méretekkel és ennek eredményeként fenomenális manőverező képességgel ruházta fel – az atom-tengeralattjárónak 40 másodpercbe telt, mire megfordult. [2]
Ezenkívül az LMT reaktorok, mint minden gyors neutronspektrumú reaktor, nem szenvedtek a nyomás alatti vizes reaktorok általános betegségében - izotópmérgezésben . 1 perc alatt a reaktor elérte a teljes teljesítményét, ami lehetővé tette a Lira atomtengeralattjárónak, hogy legyen ideje felgyorsulni, hogy elkerülje a sok torpedót . [egy]
A folyékony fém hűtőközegként történő felhasználása lehetővé tette az alacsony nyomás fenntartását a primer körben, amely kizárta az 1. kör túlnyomását, az atomreaktor hőrobbanását és az aktivitás kibocsátását. [6]
A BM-40A reaktor működése számos tudományos és műszaki problémát tárt fel, amelyek meghatározták a reaktor viszonylag alacsony megbízhatóságát. [7] Különösen a sebességváltók nélküli egytengelyes erőmű és a csendes magnetohidrodinamikus szivattyúk beszerelésének lehetősége ellenére maga a reaktor meglehetősen zajos volt, és leleplezte az atomtengeralattjárót. Bár potenciálisan az LMC kialakítása kevésbé zajos, mint a klasszikus vízhűtéses reaktorok.
A reaktorbalesetek jelentős része üzemeltetői hibákkal is összefüggésbe hozható, mivel sem a tervezők, sem a reaktorok üzemeltetői nem rendelkeztek LMC reaktorokkal kapcsolatos tapasztalattal, és a vízreaktorokhoz hasonló intézkedések gyakran hibásak voltak. Különösen nem volt biztonságos az LCM reaktorok teljes leállítása még a parkolóban sem, mivel ez a hűtőfolyadék megszilárdulását okozhatja [2]
A reaktor fejlesztésének egyik célja az volt, hogy megszüntesse a fémsók salaklerakódásai miatti áramkör elzáródását , ami a Lira atomtengeralattjáró üzemeltetése során is problémát jelentett. Megoldásként az SVBR reaktorok innovatív öntapadó szűrőket használnak [8] . Ugyanakkor az áramkör vegyi tisztító állomása tőle függővé teszi a mobil reaktort, és gyakori oka volt annak, hogy a Lira atomtengeralattjáró nem harci szolgálatot teljesített, hanem az állomás közelében, a mólónál [9] .
Más kiadványokban a tervezők megjegyzik, hogy az LMC reaktorok nukleáris tengeralattjárókon történő használatára jellemző problémák voltak, például a hűtőkör fokozott ólomkorróziója, amelyet az oxigén jelenlétének speciális szabályozásával oldanak meg az áramkör vegyi előkészítő állomásán . . [tíz]
| A Szovjetunió és Oroszország atomreaktorai | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Kutatás |
| ||||||||||
| Ipari és kettős célú | Világítótorony A-1 AB(-1;-2;-3) AI OK-180 OK-190 OK-190M "Ruslan" LF-2 ("Ljudmila") SCC I-1 EI-2 ADE (-3, -4, -5) GCC POKOL ADE (-1,-2) | ||||||||||
| Energia |
| ||||||||||
| Szállítás | Tengeralattjárók Víz-víz VM-A VM-4 5-kor OK-650 folyékony fém RM-1 BM-40A (OK-550) felszíni hajók OK-150 (OK-900) OK-900A SSV-33 "Ural" KN-Z KLT-40 RITM-200 § RITM-400 § Repülés Tu-95LAL Tu-119 ‡ Tér Kamilla Bükkfa Topáz Yenisei | ||||||||||
§ – reaktorok vannak építés alatt, ‡ – csak projektként létezik
| |||||||||||