BM-40A a OK-550 jsou dva typy olovo - bismutových kapalných-kovových chladicích jaderných reaktorů pro jadernou ponorku Lira project 705 .
Lodní reaktory Projektu 705 nebyly prvními reaktory na tekutý kov v sovětské ponorkové flotile. První LMT reaktor na bázi slitiny olova a bismutu byl instalován na lodi K-27 (1962), při jeho provozu byly identifikovány problémy s tvorbou strusky v chladivu, které vedly k tvorbě ucpávek v potrubí, selhání reaktoru a vyřazení z provozu lodi. Při projektování následných reaktorů byl řešen problém tvorby strusky a řízení jejich akumulace.
Vzhledem ke složitosti úkolu byly projekční práce nezávisle prováděny dvěma konstrukčními kancelářemi - OKB Gidropress (vyvinula instalaci BM-40 / A) a OKBM (vytvořila OK-550). Obě možnosti byly namontovány na člunech. BM-40 / A "Gidropressa" byly instalovány na třech lodích projektu 705K, postavených v Severodvinsku. OK-550 byl instalován na čtyřech člunech Projektu 705 postavených v Leningradu. [1] [2]
Vedoucí lodí byl Leningrad s OK-550. Téměř okamžitě (během šesti měsíců) byl kvůli nevratnému ztuhnutí chladiva v trubkách parogenerátoru ztracen reaktor olověného člunu. Loď byla sešrotována, reaktory následujících sériových lodí byly upraveny tak, aby nedocházelo k ochlazení chladicí kapaliny. Přesto boj o přežití reaktoru značně zkomplikoval obsluhu člunů a stal se jedním z důvodů jejich brzkého vyřazení z provozu.
Během provozu byl reaktorový prostor jedné z lodí vyměněn za nový. Kromě lodních reaktorů byl v NITI postaven jeden OK-550 jako testovací zařízení KM- 1 .
Všechny čluny byly vyřazeny z provozu po pouhých 10-15 letech. Jako hlavní důvod jsou uváděny potíže s provozem. Po neúspěších se 705. projektem se reaktory na tekutý kov nikde jinde nepoužívaly. Nicméně reaktory SVBR mají určité výhody, což určuje pozornost vývojářů jaderných technologií k nim.
BM-40A je produktem podolské OKB " Gidropress " a Fyzikálního a energetického ústavu, bloková dvousekční instalace se dvěma oběhovými čerpadly, a OK-550 je produkt OKBM pojmenovaný po I. I. Afrikantovovi , rovněž blok, ale s rozvětveným primárním okruhem a třemi oběhovými čerpadly. [1] BM-40A byl méně hlučný, protože nebyl pevně připevněn k trupu jako OK-550, ale byl namontován na základu tlumícím nárazy. [2]
Verze OK-550 byla provedena jako blok s rozvětvenými komunikacemi 1. okruhu: tři parovody, tři oběhová čerpadla. Montuje se na konvenční základ trámového typu.
Verze BM-40A - blok; dvousekční: dvě parní potrubí , dvě oběhová čerpadla. Byla použita podobná jaderná ponorka projektu 645 . Turbopřevodová jednotka posledně jmenovaného byla namontována na základ s novým systémem tlumení, nejhlučnější zařízení bylo instalováno na pneumatické tlumiče. Jednohřídelová parní turbína (STU) je bloková hlavní turbopřevodovka (GTZA). [3]
Parní turbína byla poprvé v sovětské praxi sestavena jako jeden celek. [čtyři]
| Charakteristický | |
|---|---|
| Napájení | 155 MW |
| Neutronový reflektor | Berylium [5] |
| Pohonné hmoty | Vysoce obohacený uran |
| chladicí kapalina | slitina bismutu a olova |
| Teplota varu chladicí kapaliny | 1,679 °С |
Výhodou LMT reaktoru byla velmi vysoká kompaktnost. BM-40A byl o 300 tun lehčí než klasické vodní reaktory, což zajišťovalo jaderné ponorce Lira malé rozměry a v důsledku toho fenomenální manévrovatelnost – jaderné ponorce trvalo 40 sekund, než dokončila zatáčku. [2]
Také reaktory LMT, stejně jako všechny reaktory s rychlým spektrem neutronů, netrpěly generickým onemocněním tlakovodních reaktorů – otravou izotopy . Za 1 minutu mohl reaktor dosáhnout plného výkonu, což jaderné ponorce Lira umožnilo zrychlit, aby se vyhnula mnoha torpédům . [jeden]
Použití tekutého kovu jako chladiva umožnilo udržovat nízký tlak v primárním okruhu, což vylučovalo přetlak 1. okruhu, tepelný výbuch jaderného reaktoru a uvolnění aktivity směrem ven. [6]
Provoz reaktoru BM-40A odhalil mnoho vědeckých a technických problémů, které určovaly relativně nízkou spolehlivost reaktoru. [7] Zejména přes jednohřídelovou elektrárnu bez převodovek a možnost instalace tichých magnetohydrodynamických čerpadel byl samotný reaktor značně hlučný a demaskoval jadernou ponorku. I když potenciálně LMC konstrukce je méně hlučná než klasické vodou chlazené reaktory.
Značná část havárií reaktorů byla spojena i s chybami obsluhy, protože projektanti ani provozovatelé reaktorů neměli s reaktory LMC zkušenosti a akce podobné vodním reaktorům byly často chybné. Zejména nebylo bezpečné úplně odstavit reaktory LCM ani na parkovišti, protože by to mohlo způsobit tuhnutí chladicí kapaliny [2]
Jedním z cílů vývoje reaktoru bylo odstranit ucpání jeho okruhu struskovými usazeninami ze solí kovů , což byl problém i při provozu jaderné ponorky Lira. Jako řešení využívají reaktory SVBR inovativní adhezivní filtry [8] . Stanice chemického čištění okruhu na ní zároveň činí mobilní reaktor závislým a byla častým důvodem toho, že jaderná ponorka Lira nebyla v bojové službě, ale poblíž stanice u mola [9] .
V dalších publikacích konstruktéři upozorňují, že se vyskytly problémy typické pro použití LMC reaktorů na jaderných ponorkách, jako je zvýšená koroze olova v chladicím okruhu, která je řešena speciální regulací přítomnosti kyslíku na stanici chemické přípravy okruhu. . [deset]
| Jaderné reaktory SSSR a Ruska | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Výzkum |
| ||||||||||
| Průmyslové a dvojúčelové | Maják 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 PEKLO ADE (-1,-2) | ||||||||||
| Energie |
| ||||||||||
| Doprava | ponorky Voda-voda VM-A VM-4 V 5 OK-650 tekutý kov RM-1 BM-40A (OK-550) povrchové lodě OK-150 (OK-900) OK-900A SSV-33 "Ural" KN-Z KLT-40 RITM-200 § RITM-400 § Letectví Tu-95LAL Tu-119 ‡ Prostor Heřmánek Buk Topas Jenisej | ||||||||||
§ — reaktory jsou ve výstavbě, ‡ — existuje pouze jako projekt
| |||||||||||