阿拉巴马州田纳西河谷管理局 (TVA) 布朗斯费里核电站 2 号机组已经安装了四个首创的 3D 打印燃料组件通道紧固件，现在处于常规运行条件下。这些组件是在美国能源部 (DOE) 位于橡树岭国家实验室 (ORNL) 的制造示范设施中生产的。
四个 3D 打印组件，如图所示，安装在 Browns Ferry 2(图片来源：Framatome)
通道紧固件将燃料通道固定到燃料组件上。这些传统上由铸件制成，需要精密加工。
安装在 Browns Ferry 2 的组件是在 ORNL 使用增材制造技术(也称为 3D 打印)打印的，其中材料按照计算机设计的模型分层沉积，以形成精确的形状，无需后期雕刻或加工。ORNL 说：“通道紧固件的简单但不对称的几何形状非常适合用于核反应堆的首次增材制造应用。”
这些部件安装在法马通位于华盛顿州里奇兰的核燃料制造工厂的 Atrium 10XM 沸水反应堆燃料组件上。这些是在 4 月 22 日结束的计划停电期间安装在 Browns Ferry 2 内的。紧固件将在反应堆中保留六年并在此期间定期检查。
3D 打印组件是与 TVA、Framatome 和美国能源部核能办公室资助的位于 ORNL 的转型挑战反应堆 (TCR) 计划合作开发的。
TCR 计划于 2019 年启动，目标是到 2023 年设计、制造和运行示范性增材制造微反应器。该计划目前的重点是进一步成熟和展示先进制造、人工智能、集成传感技术的工业就绪技术和部署数字平台，以对组件进行知情认证。
“在反应堆应用中部署 3D 打印组件是一个重要的里程碑，”ORNL 的 TCR 项目主管 Ben Betzler 说。“这表明在高度监管的环境中提供合格的组件是可能的。该计划将基础科学和应用科学与技术联系起来，以提供切实的解决方案，展示先进制造如何改变反应堆技术和组件。”
“与 TVA 和 ORNL 合作使我们能够部署创新技术并探索有利于核能行业的新兴 3D 打印市场，”法马通北美燃料研发经理 John Strumpell 说。“该项目为设计和制造各种有助于创造清洁能源未来的 3D 打印部件奠定了基础。”
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