Quatre attaches de canal d 'assemblage de combustible imprimées en 3D, les premières du genre, ont été installées et sont maintenant en exploitation courante à l'unité 2 de la centrale nucléaire Browns Ferry de la Tennessee Valley Authority ( TVA), en Alabama. Les composants ont été produits à l 'installation de démonstration de fabrication du département américain de l'Énergie ( DOE) au laboratoire national d'Oak Ridge ( ORNL).

Quatre composants imprimés en 3D, comme celui montré ici, ont été installés à Browns Ferry 2 ( Image : Framatome)

Des attaches de canal fixent le canal de combustible à l 'assemblage combustible. Celles-ci sont traditionnellement fabriquées à partir de pièces coulées et nécessitent un usinage de précision.

Les composants installés à Browns Ferry 2 ont été imprimés à ORNL à l 'aide de techniques de fabrication additive - également connues sous le nom d'impression 3D - dans lesquelles le matériau est déposé en couches, selon un modèle conçu par ordinateur, pour former des formes précises sans avoir besoin de sculpture ou d'usinage ultérieur.

« La géométrie simple, bien que non symétrique, des fixations de canal correspondait bien à une toute première application de fabrication additive destinée à un réacteur nucléaire », a déclaré ORNL.

Les pièces ont été installées sur des assemblages de combustible de réacteur à eau bouillante Atrium 10XM à l 'usine de fabrication de combustible nucléaire de Framatome à Richland, dans l'État de Washington. Ils ont été installés dans le Browns Ferry 2 lors d 'une panne planifiée qui s'est terminée le 22 avril. Les attaches resteront dans le réacteur pendant six ans et feront l 'objet d'inspections régulières au cours de cette période.

Les composants imprimés en 3D ont été développés en collaboration avec TVA, Framatome et le programme Transformational Challenge Reactor ( TCR) financé par le DOE Office of Nuclear Energy et basé à ORNL.

Le programme TCR a été lancé en 2019 dans le but de concevoir, de fabriquer et d 'exploiter un microréacteur de démonstration fabriqué par addition d'ici 2023. L'objectif actuel du programme est de développer et de démontrer une technologie prête à l'emploi fondée sur la fabrication avancée, l'intelligence artificielle, la détection intégrée et le déploiement d'une plate-forme numérique pour la certification éclairée des composants.

"Le déploiement de composants imprimés en 3D dans une application de réacteur est une étape importante", a déclaré Ben Betzler, directeur du programme TCR de l 'ORNL. « Cela montre qu 'il est possible de livrer des composants qualifiés dans un environnement hautement réglementé. Ce programme relie la science fondamentale et appliquée et la technologie pour fournir des solutions tangibles qui montrent comment la fabrication de pointe peut transformer la technologie et les composants des réacteurs. "

« Collaborer avec TVA et ORNL nous permet de déployer des technologies innovantes et d 'explorer les marchés émergents de l'impression 3D qui profiteront à l'industrie de l'énergie nucléaire », a déclaré John Strumpell, directeur de la R & D sur les combustibles en Amérique du Nord chez Framatome. « Ce projet jette les bases de la conception et de la fabrication d 'une variété de pièces imprimées en 3D qui contribueront à créer un avenir énergétique propre. »

Recherché et écrit par World Nuclear News