Современная промышленность Франции по изготовлению ядерного топлива

В настоящее время Франция – это страна с развитой ядерно-энергетической промышленностью, частью которой является производство ядерного топлива. Все производство ядерного топлива, за исключением МОХ-топлива, сосредоточено в руках Framatome ANP's Nuclear Fuel Business Group – Группы, занимающейся коммерческой деятельностью в области ядерного топлива, которая относится к Отделу по ядерной энергетики (ANP – Advanced Nuclear Power) фирмы Framatome.

Nuclear Fuel Business Group отвечает за проектирование, производство и продажу топлива для PWR, BWR и исследовательских реакторов. Коммерческая деятельность этой Группы составляет 40 % бизнеса Framatome ANP.

Nuclear Fuel Business Group владеет тремя французскими производственными компаниями: CEZUS, CERCA, FBFC.

CEZUS (Compagnie Europeenne de Zirconium Ugine Sandvik) производит губчатый цирконий, металлические сплавы, трубы, решетки и листовой металл для ядерных и неядерных областей промышленности. Заводы этой компании расположены в восточной части Франции (Jarrie и Ugine) и на западе Франции (Rugles, Montreuil-Juigne и Paimboeuf) (рис. 1.4.3).

Рис.1.4.3 Площадки Framatome ANP во Франции и в Бельгии

CERCA (Compagnie pour l´Etude et la Realisation de Combustible Atomiques) разрабатывает и производит топливо для исследовательских реакторов, оборудование для исследований в области физики высоких энергий, нейтронные детекторы, радиационные источники на установках, расположенных в Romans и Pierrelatte.

Производителем топлива для энергетических реакторов является компания FBFC (Franco-Beige de Fabrication de Combustribles), которой принадлежат заводы в Romans и Pierrelatte на юге Франции и в Dessel (Бельгия). Эта компания основана в 1973 году накануне начала реализации во Франции широкой ядерно-энергетической программы. Среди акционеров FBFC были в разное время Pechiney, Westinghouse, Framatome, Belgian Company MMN и Cogema.

С момента основания FBFC снабжала топливом все ядерные реакторы, построенные фирмой Framatome во Франции и за рубежом. На рис. 1.4.4 показаны объемы производства топлива заводами FBFC в разные годы. В 90-е годы прошлого столетия спрос на ядерное топливо сократился, так как, с одной стороны, замедлилось сооружение новых реакторов и, с другой – для повышения выгорания топлива увеличилась продолжительность кампании. По этой причине компания FBFC решила остановить производство топливных сборок на заводе в Pierrelatte, где с 1998 года начали выпускать не содержащие уран компоненты топливных сборок.

Рис.1.4.4 Объем производства топлива заводами компании FBFC в разные годы

Штат компании FBFC составляет около 1050 человек, из которых 620 занято на заводе в Romans, 150 – в Pierrelatte, 270 – в Dissel, a 25 человек принимают участие в работе отдела проектирования и продаж Nuclear Fuel Business Group.

В табл. 1.4.7 и на рис. 1.4.5 представлены некоторые характеристики заводов FBFC. Производство ядерных топливных сборок включает следующие технологии и методы:

– химическая и порошковая технологии получения урановых соединений;

– технология изготовления металлических деталей (хвостовиков и других небольших компонентов сборок);

– технология механической сборки и сварки;

– специальные неразрушающие методы контроля;

– методы лабораторного контроля материалов и образцов продукции.

Таблица 1.4.7

Производственные возможности заводов компании FBFC

Рис. 1.4.5 Производственные линии компании FBFC

С целью минимизации отходов производства топлива и рециклирования урана компания разработала и использует следующие процессы:

– сжигание горючих отходов и выделение из золы урана путем мокрого химического растворения и извлечения из раствора урана; выделенный уран рециклируется;

– обработка отходов, содержащих делящиеся материалы, например отходов очистки оборудования, с целью их выделения и рециклирования.

Постоянное стремление FBFC к сокращению цены топлива и гибкости производственного процесса привело к разработке и внедрению высокотехнологичных процессов, таких как:

– высокопродуктивный процесс сухой конверсии, в основу которого положен патент СЕА Франции (Комиссариат по атомной энергии);

– лазерная сварка при изготовлении топливных стержней и полностью автоматизированная проверка с помощью рентгеновского излучения;

– автоматизированная сварка каркаса сборки роботом с программным управлением.

Около 80 % продукции FBFC предназначено для атомных станций Франции, на которых используются реакторы PWR с мощностью 900 или 1300 и 1500 МВт_эл. Для них выпускаются топливные сборки высотой 3,66 и 4,27 м с дистанционирующей решеткой 17 17.

Остальные 20 % продукции FBFC идут в Европу, Южную Африку и Азию, причем топливо используется не только в реакторах, построенных фирмой Framatome. Например, топливо FBFC покупали для реакторов фирмы Siemens. Действительно, заводы компании FBFC могут выпускать топливные сборки с конфигурацией решетки от 14 14 до 18 18.

В последние два года произошло слияние ядерного бизнеса фирмы Siemens и ANP Framatome и образование крупной организации AREVA, которой принадлежат 66 % акций Framatome ANP и 100 % акций Cogema (рис. 1.4.6). На сегодняшний день AREVA является мировым лидером на рынке современных ядерных технологий и в ядерном бизнесе.

Рис. 1.4.6 Структура Framatome ANP и AREVA