— Что такое цифровой двойник?
— Так называют полный аналог изделия в цифровой среде. Он помогает провести виртуальные испытания нового оборудования, изделия, их модификаций, при этом снизив расходы на натурные испытания.

— В чем суть технологии?
— В создании виртуальной копии реального объекта, которая позволяет моделировать его поведение и состояние в реальном времени.

— Зачем нужны цифровые двойники?
— Чтобы быстро проводить тестовый запуск процесса, выявлять проблемы и сбои до старта, снижать риски (в том числе финансовые и связанные с безопасностью), строить долгосрочные прогнозы. Сегодня в промышленности технология повышает эффективность минимум на 10%.

#ТВЭЛ_какэтоустроено #Цифра
@tvel_live

— Как выстроена система контроля качества на СХК?
— Наши глаза – центральная заводская лаборатория. Она проводит лабораторный контроль, а отдел технического контроля и обеспечения качества оценивает, насколько продукция соответствует техническим условиям и требованиям договора с заказчиком.

— Какую продукцию проверяют?
— Сырьевой гексафторид урана, обогащенный урановый продукт, экспериментальные ТВС, топливные таблетки, некоторые виды продукции общепромышленной деятельности.

— На что обращают внимание при проверке?
— Прежде всего на изотопный и химический состав, давление в емкостях, целостность упаковки. Это нужно, чтобы качество продукции соответствовало международным требованиям и запросам потребителей.

#ТВЭЛ_какэтоустроено #СХК
@tvel_live

— Зачем нужна цифровая информационная модель (ЦИМ)?
— Она визуализирует объект и сводит информацию о нем в базу данных с возможностью выгрузки. В модели собраны точные сведения о каждом элементе объекта: характеристики, материалы, количество, стоимость, коммуникации, контрольно-измерительные приборы.

— Как модель помогла при проектировании Сибирского кольцевого источника фотонов?
— В 20 км от комплекса зданий проходит Транссибирская магистраль. Вибрацию от нее не ощущает человек, но эти микроскопические колебания влияют на качество исследований. ЦИМ позволила технически защитить наиболее чувствительное здание СКИФа.

— Есть еще пример?
— Да. Изменение температуры даже на полградуса влияет на траектории синхротронных лучей на экспериментальных станциях и электронного пучка в накопителе. ЦИМ помогла спроектировать систему, которая поддерживает нужную температуру в помещениях.

— Что еще умеет цифровое проектирование?
— Если оснастить объект датчиками и загружать с них данные в аналитическую систему, получится цифровой двойник. Он позволяет разработать график обслуживания и ремонтов, заранее просчитать нештатные ситуации и их причины.

#ТВЭЛ_какэтоустроено #ЦПТИ
@tvel_live

— Какой материал для оболочек твэлов является перспективным?
— Волокна карбида кремния бета-модификации, получаемые без использования кернов (оснований). Ученые Бочваровского института разработали новую технологию для их производства.

— Какие преимущества у этого композита?
— Он обладает стабильными свойствами, повышенной прочностью, устойчивостью к высоким температурам. А также уменьшает пароциркониевую реакцию в случае внештатной ситуации при работе реактора, то есть повышает безопасность.

— Где еще применяют эти волокна?
— В авиации, космосе и других высокотехнологичных отраслях. Владея технологией, можно формировать из расплава кремнийорганического полимера волокна оптимального диаметра для широкого применения.

#ТВЭЛ_какэтоустроено #ИнститутБочвара
@tvel_live

— Как на ЧМЗ делают оребренные титановые трубы?
— Мы выпускаем их с 2013 года. С конца 2023-го работает новая установка, на которой можно проводить скручивание, задавая параметры на пульте управления. В старой установке приходилось физически менять зубчатое колесо.

— Почему оребренные трубы сложно произвести?
— После холодной прокатки они имеют четыре прямых ребра вдоль своей оси. Трубы нагревают и скручивают, формируя спиралевидные ребра. Из-за того, что титан упругий, в процессе правки и термической обработки труба раскручивается, шаг спирали меняется. Сложно сохранить его неизменным.

— Где применяют эту продукцию?
— В установках теплообменного оборудования. Скрученная форма ребра формирует между трубами зазоры, куда поступает вода для охлаждения конструкции.

#ТВЭЛ_какэтоустроено #ЧМЗ
@tvel_live

— Какое открытие в области печати керамикой сделал Бочваровский институт?
— Совместно с коллегами мы разработали и запустили установку для аддитивной печати изделий из безусадочных керамических материалов. Она работает по технологии послойного синтеза. Это решает проблему, которая возникает при использовании стандартных методов аддитивной печати: у керамики происходит усадка по геометрии на 10–15%.

— Что берут в качестве исходного компонента?
— Термопластичный шликер. Это специальная суспензия на основе керамического порошка, парафина и спекающих добавок.

— Какие изделия можно печатать на установке?
— Рабочая зона у нее – 1000х1000х300 мм. С помощью установки можно производить изделия для атомной энергетики, авиации, машиностроения, нефтедобывающей отрасли.

— В чем ее уникальность?
— Печатающая головка является нашей собственной разработкой. Она позволяет формовать сложнопрофильные изделия за счет послойного нанесения материала из карбида кремния, карбида бора и нитрида кремния.

#ТВЭЛ_какэтоустроено #Бочваровскийинститут
@tvel_live

— Где на УЭХК переработка радиоактивных отходов (РАО) автоматизирована?
— Например, в химико-металлургическом цехе. Автоматизированная система управления техпроцессом (АСУ ТП) установлена на узлах забора химикатов, осаждения, сорбции, прокалки шлама. Программное обеспечение полностью разработано на комбинате.

— Что было до этого?
— Прежнюю систему построили в 1970–1980 годы на базе релейно-контактной аппаратуры, и больше она не используется.

— Что может АСУ ТП?
— Управлять процессами, контролировать параметры. Она помогает безопасно эксплуатировать оборудование и снижает влияние человеческого фактора.

— Какой профит система приносит предприятию?
— Она снижает расходы на обращение с отходами ядерных материалов как минимум в 14 раз. Благодаря АСУ ТП схема контроля стала компактнее: два рабочих места заменяют 25 щитовых приборов наблюдения на трех панелях управления.

#ТВЭЛ_какэтоустроено #УЭХК
@tvel_live

— Что такое полианионная целлюлоза (ПАЦ)?
— Одна из разновидностей солей натрия карбоксиметилцеллюлозы, которая обладает высокой степенью замещения. Выглядит как порошок без вкуса и запаха, от белого до кремового цвета, хорошо растворимый в воде. Его получают путем химической модификации натуральной целлюлозы.

— Как используют ПАЦ?
— В качестве загустителя и эмульгатора. В нефтегазодобывающей сфере это незаменимый продукт для буровых растворов.

— В чем ее плюсы?
— Сохраняет эффективность при температурах до 135°С. Действует в растворах с высокой кислотностью. Не разлагается под воздействием микроорганизмов. Полимер не токсичен.

— Как идет подготовка к производству ПАЦ на АЭХК?
— Подрядная организация закончила работы по монтажу опытной установки. Сейчас мы проводим комплексное опробование с учетом замечаний. Этим летом планируем ее эксплуатацию для наработки тестовых образцов, которые будут реализованы потребителям.

#ТВЭЛ_какэтоустроено #АЭХК
@tvel_live

— Как литийионные накопители используют на УЭХК?
— Ими оснащены три собственные электроподстанции, чтобы обеспечивать оперативное и резервное питание устройств релейной защиты и автоматики.

— Зачем это нужно?
— Это гарантирует бесперебойное снабжение электричеством всех подразделений УЭХК и некоторых городских предприятий. Большая часть Новоуральского городского округа получает электричество, преобразованное в трансформаторах цеха сетей и подстанций УЭХК.

— Как работают накопители?
— Они имеют систему управления, которая ведет контроль параметров ячеек аккумуляторов и передает информацию на персональные ЭВМ и диспетчерский пульт главной питающей подстанции.

— В чем плюсы литийионных систем хранения?
— Они компактные, энергоэффективные, оперативно накапливают и отдают энергию. Количество циклов работы у них в три раза больше, чем у свинцово-кислотных аккумуляторов. Имеют минимальное число отказов и аварий. А еще снижают операционные затраты.

#ТВЭЛ_какэтоустроено #УЭХК
@tvel_live

— Что такое сверхпроводник?
— Это композиционная проволока, которая содержит в металлической матрице до нескольких десятков тысяч непрерывных сверхпроводящих волокон. Диаметр каждой – 1,5-5 мкм. При охлаждении до гелиевых температур (4,2К = –268,9 °С) такая проволока пропускает электрический ток без сопротивления.

— Где применяются сверхпроводники?
— Сверхпроводники на основе ниобий-титана и ниобий-олова используют в ускорителях и токамаках, научных установках. А в обычной жизни – в магнитно-резонансных томографах. Также существуют проекты применения в транспортной отрасли, например для создания поездов на магнитной подушке.

— Кто в России производит сверхпроводники?
— Единственный в России производитель полного цикла низкотемпературных сверхпроводников – Топливная компания Росатома «ТВЭЛ». Управлением отраслевыми проектами занимается «Русатом МеталлТех», научными изысканиями, разработкой технологий – ВНИИНМ, а промышленное производство реализовано на ЧМЗ.

#ТВЭЛ_какэтоустроено #РМТ #Бочваровскийинститут #ЧМЗ
@tvel_live

— Когда открыли сверхпроводимость диборида магния?
— Японские ученые сделали открытие в конце 2000 года. А с начала 2001-го ученые всего мира исследовали сверхпроводящие свойства этого соединения, в том числе в МГУ.

— Чем они отличаются?
— Критическая температура перехода в сверхпроводящее состояние составляет около 39 К. Их относят к классу среднетемпературных сверхпроводников, то есть которые могут работать при температуре жидкого водорода.

— А Бочваровский институт ими занимается?
— Еще в 2006 году мы создали первые технические сверхпроводники на основе диборида магния. Но они не получили широкого распространения из-за низкого уровня сверхпроводящих свойств на тот момент. С тех пор мировой уровень стал на порядок выше. Российские ученые из ВНИИКП и ИНМЭ РАН разработали гибридную энергетическую магистраль, которая подразумевает транспортировку жидкого водорода и охлаждение сверхпроводника для передачи уже электрической энергии одновременно.

— Чем хороши такие сверхпроводники?
— Основное преимущество перед низкотемпературными сверхпроводниками – возможность эксплуатации (охлаждения) без использования дорогостоящего гелия.

— А какие недостатки?
— Недостатком диборида магния является слабая сила межзеренного взаимодействия, что снижает токонесущую способность при эксплуатации в высоких полях. И до сих пор до конца непонятны механизмы сверхпроводимости.

— Где их применяют?
— Например, сегодня широко используются аппараты магнитно-резонансной томографии открытого типа. В них установлены магниты с использованием сверхпроводников на основе диборида магния производства компании ASG Superconductors. Такие аппараты позволяют людям с боязнью закрытого пространства спокойно проходить процедуру МРТ.

— Какие перспективы применения?
— Помимо аппаратов МРТ, гибридная водородная энергетическая магистраль, сверхпроводящие двигатели или генераторы, сверхпроводящие кабели для высоковольтной кабельной системы.

#ТВЭЛ_какэтоустроено #Бочваровскийинститут
@tvel_live

— Почему такое название?
— Продукт разработан в Удмуртии, решили дать ему местное название. Зыретэн по-удмуртски означает «смазка».

— Зачем ЧМЗ собственная смазка для прокатных станов?
— Это основный компонент трубопрокатного производства, от которого зависит качество проката. «Зыретэн» заменила смазку иностранного производства, которую использовали на станах KPW, где прокатывают оболочечные трубы для реакторов ВВЭР и РБМК. Мы работали над ней четыре года и в 2023-м запатентовали.

— Какие требования к смазке?
— Цирконий – вязкий металл, поэтому она должна защищать от налипаний и шероховатостей. Также кроме качества проката важны доступность компонентов и их безопасность для окружающей среды.

— Зачем в ней рыбный жир?
— Он хорошо соединяется с другими компонентами. За счет этого внутри нее создается пластичный мыльный каркас, который обеспечивает неразрывную пленку на поверхности трубы-заготовки и имеет температурную стабильность при деформационном разогреве.

— Как смазка работает?
— На нее пока переведена только оболочечная труба для реактора ВВЭР. Брака нет, качественные показатели в динамике стабильны. Сейчас закончили опытную прокатку направляющих каналов и оболочечных труб для РБМК. Готовимся к запуску промышленного участка для производства.

#ТВЭЛ_какэтоустроено #ЧМЗ
@tvel_live

— Что такое регенерированное топливо?
— Это топливо, содержащее уран, выделенный из отработанного ядерного топлива в ходе радиохимической переработки.

— В нем меньше урана-235?
— И да, и нет. Изначально после переработки относительное содержание делящегося урана-235 в нем ниже, чем в свежем топливе. Поэтому для повторного использования в таком же ядерном реакторе этот уран не очень подходит. Зато из него можно делать топливо для других реакторов, требующих меньшего обогащения по урану-235.

— Как можно обогатить регенерированный уран?
— За счет делящегося изотопа, смешав с высокообогащенным природным ураном или регенерированным ураном другого изотопного состава, и использовать в реакторе такого же типа.

— Это помогает расширить топливную базу?
— Безусловно. В России организован ядерный топливный цикл (ЯТЦ) с частичным замыканием по урану: более двух третей топлива для реакторов РБМК-1000 с относительно низким обогащением (около 3%) получено из регенерированного урана.

#ТВЭЛ_какэтоустроено #МСЗ
@tvel_live

— Как работает реверс-инжиниринг?
— Если у вас есть некоторая информация об изделии или сам продукт, реверс-инжиниринг помогает получить представление о структуре изделия, выяснить принцип его работы, чтобы потом его воспроизвести, в том числе с улучшенными характеристиками. Так можно делать детали простые и средней сложности.

— А что насчет сложных высокотехнологичных изделий?
— В этом случае используют цифровые модели для оптимизации и усовершенствования изделий под новые технологии производства, новые материалы и актуальные производственные возможности заводов.

— Какие плюсы у цифровых моделей и методов цифрового инжиниринга?
— Можно разрабатывать улучшенные изделия с новыми характеристиками, проводить виртуальные испытания, сокращая время разработки, быстро кастомизировать продукцию при серийном производстве. Задачи цифрового инжиниринга ТВЭЛу помогает решать АтомРеверс.

#ТВЭЛ_какэтоустроено #Цифра
@tvel_live

— Зачем атомщикам новое топливо?
— Чтобы решить задачу топливообеспечения блоков с реакторами ВВЭР за счет переработки отработавшего ядерного топлива и фабрикации свежего из продуктов переработки. Это экологично и экономически целесообразно. Один из вариантов – использовать в реакторах ВВЭР уран-плутониевое топливо.

— Что нужно, чтобы лицензировать его в Ростехнадзоре?
— Провести расчетно-экспериментальное обоснование работоспособности и безопасного поведения твэлов во всех проектных режимах эксплуатации. Для этого совместно с Научно-исследовательским институтом атомных реакторов мы проводим исследования уран-плутониевого топлива с содержанием плутония до 12%. Впервые в России.

— Что исследуете?
— Поведение твэлов в условиях базового облучения до необходимого значения проектного выгорания, а также проводим послереакторные и реакторные исследования, моделирующие нарушения нормальной эксплуатации.

— Что уже сделали?
— Завершили первый этап работ. Исследовали поведение твэлов в режиме с увеличением линейной мощности, смоделировав условия несанкционированного ввода положительной реактивности. Эксперименты проводились на твэлах со свежим уран-плутониевым топливом. Оно доказало свою безопасность.

#ТВЭЛ_какэтоустроено #Бочваровскийинститут
@tvel_live

— Что такое неразрушающий контроль?
— Это способ определения надежности элементов и узлов оборудования без выведения его из эксплуатации либо демонтажа. Благодаря ему проверку конструкции или изделия на наличие дефектов можно выполнить прямо на месте.

— Какие типы неразрушающего контроля существуют?
— Есть четыре самых распространенных метода: визуально-измерительный, радиографический, ультразвуковой и капиллярный. Они позволяют выявить скрытые дефекты, не нарушая целостности материала. Часто приходится работать в неудобных условиях, например, когда деталь находится в 30 см от пола сварными швами вниз.

— Где применяют неразрушающий контроль?
— Это один из важных этапов на производстве. Подобные операции применяются при входном контроле оборудования и материалов, поступающих на комбинат, при монтаже и строительстве на ОДЭК. Методы неразрушающего контроля необходимы при диагностике действующего оборудования и его техническом контроле на всех заводах, в том числе в лаборатории металловедения СХК.

#ТВЭЛ_какэтоустроено #СХК
@tvel_live

— Что такое циркониевая керамика?
— Это керамика из диоксида циркония. Производится из циркония, металлического элемента и кислорода. Хорошо переносит процесс «напряжение-деформация», характерный обычно для стальных сплавов, поэтому ее еще называют керамической сталью.

— Где используется?
— В авиастроении, радиоэлектронике, машиностроении, химической и космической промышленностях. В медицине для имплантации и протезирования зубов.

— В чем ее плюсы?
— Традиционная керамика затвердевает и становится хрупкой. В отличие от нее диоксид циркония очень прочный, износостойкий, гибкий и превосходит большинство других видов технической керамики.

— Какие планы у Русатом МеталлТеха в этой сфере?
— Недавно мы подписали соглашение о сотрудничестве с Институтом высокотемпературной электрохимии, Уральским федеральным университетом и Правительством Свердловской области о сотрудничестве в сфере производства и применения керамической продукции.

— Что будете делать?
— На базе Института к 2027 году планируем запустить опытное производство порошковых и керамических материалов на основе диоксида циркония мощностью не менее 10 тонн в год.

#ТВЭЛ_какэтоустроено #РМТ
@tvel_live