Přečtěte si:  10 let v internetovém prostoru: kulaté výročí portálu Proelektrotechniky.cz




Pozvánky na akce


Stalo se





















Svařování elektronovým paprskem (EBW): důležitý milník k výrobě malých modulárních jaderných reaktorů

22.4.2022 Přivést malé modulární jaderné reaktory od konstrukčních nákresů a experimentálních zařízení do komerční nabídky znamená mimo jiné vyvinout metody, které by při jejich výrobě umožňovaly přiměřeně vysokou produktivitu práce. Důležitým milníkem v této oblasti se udál na konci března 2022, kdy společnost Sheffield Forgemasters svařila elektronovým paprskem dva díly malého atomového reaktoru britské společnosti Rolls-Royce silné 200 mm.

Dva díly malého atomového reaktoru britské společnosti Rolls-Royce svařené elektronovým paprskem

Svařování elektronovým paprskem – EBW

Svařování elektronovým paprskem (též elektronové svařování, někdy označované anglickou zkratkou EBW – Electron Beam Welding) je tavný způsob spojování součástí. Zdrojem energie potřebné k roztavení spojovaných dílů v místě jejich styku je při něm kinetická energie elektronů urychlených silným elektrickým polem, která se v místě dopadu na pevnou látku přeměňuje v teplo.

Elektrony jako jedny ze základních částic hmoty nesou záporný náboj a mají extrémně malou hmotnost. Pro potřeby svařování se vysokým napětím urychlí na přibližně 30 % až 70 % rychlosti světla, čímž se vytvoří energie dostatečná na roztavení svařovaných materiálů. Plošná hustota energie svazku je vysoká a ohřev materiálu natolik intenzivní, že paprsek téměř okamžitě taví a odpařuje kov v místě dopadu.

Tato metoda má své výhody i nevýhody:

Svařovaný kov se zahřívá jen na velmi malé ploše, zatímco většina svařovaného materiálu tak není zahřátím ovlivněna. Není také třeba používat svarový kov, jelikož dochází k tavení základního kovu svařovaných částí.

Elektrony pronikají do hloubky materiálu značnou rychlostí. Na jeden průchod svazku elektronů materiálem je tak možné provařit značné tloušťky materiálu. Uvádí se až 50 mm, ale jak patrno níže, není to hranice možností této technologie. Lze tak dosáhnout vysoké produktivity práce.

Jelikož se jedná o metodu přímo vyzařující elektronový svazek, nelze svařovat za roh či na odkloněných površích.

Hlavní použití této metody je v jaderném, kosmickém, automobilovém a leteckém průmyslu.

Malý reaktor od Rolls-Royce a využití EBW

Malý reaktor UK SMR společnosti Rolls-Royce představuje standardní malý tlakovodní reaktor, s plánovanou dobou provozu 60 let a instalovaným výkonem 440 MWe. Doba výstavby celého zařízení by neměla přesáhnout pět let. Dalšími zajímavými vlastnostmi jsou jeho kompaktní rozměry, pouhých 16 m na délku a 4 m v průměru. Pro svůj provoz potřebuje pouhou desetinu plochy zpravidla vyžadované pro reaktor běžné jaderné elektrárny.

Svar nádoby tohoto reaktoru (viz foto nahoře) o tloušťce 200 mm a průměru 3 m byl dlouhý cca 10 m. Celé svařování metodou EBW trvalo 140 minut.

Při použití standardních metod by takovéto svařování trvalo měsíce a zahrnovalo by řadu nedestruktivních testů materiálu a účinků tepla.

Celý proces byl sledován organizacemi na úrovni energetiky, obrany a souvisejícího dodavatelského průmyslu, s ohledem na příležitosti k využití metody EBW.  

Tento projekt byl spolufinancován z národních zdrojů určených pro podporu inovativních výrobních a materiálových technologií. Je významný i z toho důvodu, že malé modulární reaktory jsou důležitou součástí britské strategie zvýšení podílu jaderné energie na výrobě elektřiny ze současných 16 % na 25 %. Sám Rolls-Royce plánuje v této souvislosti vyrobit do roku 2035 až 10 těchto reaktorů.

redakce Proelektrotechniky.cz

Foto © Sheffield Forgemasters (převzato z World Nuclear News)

Další informace zde

Přečtěte si také:

Projekt Pele: Prvním reaktorem IV. generace v USA bude mikroreaktor pro armádní účely

21.4.2022 Americký projekt mikroreaktoru Pele se nejspíše stane prvním reaktorem IV. generace uvedeným do provozu v USA. Reaktor bude instalován v areálu Idaho National Laboratory (INL). Vyplývá to z rozhodnutí amerického Úřadu pro strategické obranné schopnosti – Defense Strategic Capabilities Office (SCO), vydaného v polovině dubna 2022. 


V areálu elektrárny Temelín vznikne prostor pro malý modulární reaktor

7.4.2022 V areálu Jaderné elektrárny Temelín vyčlenila společnost ČEZ speciální prostor, kde by mohl v budoucnu vyrůst první malý modulární reaktor v České republice. ČEZ o tomto rozhodnutí informoval koncem března 2022 americké společnosti NuScale a GE Hitachi a v poslední březnový den 2022 s ním seznámil představitele Jihočeského kraje i zástupce další americké společnosti Holtec International. 


Jaderná elektrárna Dukovany: Zahájeno výběrové řízení na stavbu nového zdroje, symbióza s regionem

18.3.2022 Společnost ČEZ, resp. její 100% dceřiná společnost Elektrárna Dukovany II, zahájila 17. 3. 2022 výběrové řízení na dodavatele stavby nového jaderného zdroje v lokalitě Dukovany. Ministerstvo průmyslu a obchodu udělilo k tomuto kroku souhlas poté, co bezpečnostní složky posoudily dokumenty z předchozí fáze, tedy zapracování bezpečnostních požadavků do poptávkové dokumentace, a ukončily bezpečnostní posouzení všech tří uchazečů. Těmi jsou americký Westinghouse, francouzská EdF a korejská společnost KHNP. 


Češi podporují jadernou energetiku, nefandí uhlí ani plynu pro výrobu elektřiny: World Nuclear News uveřejnily výsledky průzkumu

5.1.2022 Těsně před Vánoci 2021 byly zveřejněny výsledky průzkumu mezi českými obyvateli ohledně vztahu k zdrojům energie pro výrobu elektřiny. Průzkum provedla česká marketingová agentura IBRS a výsledky sdílela s internetovým portálem World Nuclear News podporovaným Světovou jadernou asociací (WNA), s nímž redakce našich portálů spolupracuje. 


Malý modulární reaktor NuScale dostal obchodní jméno VOYGR

7.12.2021 NuScale, jeden z úspěšně se rozvíjejících typů malých reaktorů, jehož vývoj na našich stránkách průběžně sledujeme již od roku 2014 dostal na začátku prosince 2021 své obchodní jméno. Dále bude prezentován pod názvem VOYGR, přičemž NuScale zůstává jako název výrobce. 


Jaderné elektrárny ČEZ jako jedny z prvních na světě prošly auditem informační a kybernetické bezpečnosti

4.11.2021 Stav a nastavení ochrany informačních systémů jaderných elektráren, ale také povědomí zaměstnanců o významu informační a kybernetické bezpečnosti a její dodržování, nebo soulad mezi zákonnými požadavky a stávajícími podmínkami ve společnosti ČEZ. To je jen příklad oblastí, na které se soustředil audit systému pro řízení informační bezpečnosti (ISMS). Dukovany a Temelín patří mezi první jaderná zařízení na světě, která tímto procesem úspěšně prošla v říjnu 2021. 


Malý modulární reaktor BWRX-300 na postupu ke komercializaci: dohoda projektové společnosti s výrobcem jaderných technologií

25.10.2021 Malé modulární reaktory jsou důležitým rozvojovým směrem v jaderné energetice. Jeden z konceptů tohoto energetického zařízení, malý modulární reaktor BWRX-300 od GE Hitachi Nuclear Energy (GEH), učinil v říjnu 2021 důležitý krok na cestě ke komercializaci: GEH a inženýrská společnost BWXT Canada Ltd. (BWXT) podepsaly dohodu o spolupráci při inženýringu a obstarávání s cílem podpořit konstrukci, výrobu a komercializaci tohoto reaktoru. 


Kybernetická bezpečnost v energetice: skupina ČEZ otevřela nové integrované bezpečnostní dohledové centrum – iSOC

29.9.2021 V roce 2017 činily globální ztráty z kybernetické kriminality 1,5 mld. USD (přes 32 mld. Kč), v roce 2020 už 4,2 mld. USD (přes 90 mld. Kč). V ČR bylo v roce 2020 spácháno 8417 trestných činů v této kategorii. Bylo to o 3073, tedy o 58 %, více než v roce 2017. Přibylo útoků na nemocnice, sítě orgánů státní správy a samosprávy i větší průmyslové podniky. Tolik strohá fakta, která ilustrují celkovou nebezpečnost kybernetických útoků. 


Všech šest bloků českých jaderných elektráren běží naplno, více než 45 % výroby elektřiny v ČR je plně bezemisní

1.9.2021 Na konci srpna 2021, necelé čtyři dny po svém připojení k přenosové soustavě, pracuje druhý temelínský blok opět na plný výkon. Spolu s elektrárnou Dukovany je tak aktuálně v provozu všech šest jaderných bloků, které bezemisní elektřinou kryjí více než 37 % české spotřeby (netto výroba elektřina za rok 2020). 


HeFASTo: druhý malý reaktor českého původu a první svého druhu v Evropě

9.7.2021 V současnosti ve světě existuje více než sedm desítek konceptů malých reaktorů v různém stádiu rozpracovanosti. Výjimkou není ani ČR. Jako první uvedlo v roce 2018 Centrum výzkumu Řež svůj koncept s názvem Energy Well, který představuje návrh malého modulárního vysokoteplotního reaktoru s nízkým výkonem kolem 20 MWt, chlazeného tekutými solemi. Na konci května 2021 přišel s druhým projektem malého reaktoru pod názvem HeFASTo. 


Jaderná energie a obnovitelné zdroje: srovnání různých bezemisních zdrojů elektrické energie z pohledu plochy na dosažení výkonu

19.2.2021 V debatách o vhodných zdrojích elektřiny obvykle schází jejich územní nároky: větrné elektrárny zaberou 530krát více místa než jaderné elektrárny, u pozemní fotovoltaiky je to 107krát. O porovnání různých bezemisních zdrojů elektrické energie z pohledu plochy na dosažení výkonu se lze dočíst v analytickém článku České nukleární společnosti z února 2021, založeném na výsledcích evropské studie beroucí jako příklad mimo jiné Českou republiku. 


Naše tipy

























Copyright © 2012 – 2022 Ing. Jakub Slavík, MBA – Consulting Services