Nová nerezová ocelová slitina pro systém pasivního odvodu tepla z jaderného reaktoru úspěšně prošla testy v drsném tropickém prostředí. Vyvinuli ji jaderní inženýři z ruské korporace pro atomovou energii Rosatom.

Tropické prostředí je známo vysokými teplotami, vlhkostí a vzduchem kontaminovaným chlorem, což přispívá k tomu, že zde koroze probíhá výrazně rychleji než v oblastech s mírným klimatem. Avšak současný vývoj jaderného průmyslu ukazuje, že jaderné elektrárny budou stavěny z nemalé části právě v tomto prostředí. Ruští jaderní inženýři si uvědomují, že koroze má velký vliv na jadernou bezpečnost, takže materiáloví vědci z výzkumného ústavu CNIITMAŠ (součást AEM Group, strojírenské divize Rosatomu) vyvinuli novou ocelovou slitinu pro tropické podnebí, která má vynikající tepluvzdorné a vlhkuvzdorné vlastnosti.

Nová ocelová slitina s označením 08H14MF je navržena k výrobě teplosměnných trubek pro systém pasivního odvodu tepla (PHRS), který používají všechny nové ruské jaderné elektrárny. Jde o jeden z nejdůležitějších systémů jaderné elektrárny, protože zajišťuje bezpečné odstavení při nečekané události. PHRS byl instalován například v indické elektrárně Kudankulam (2x VVER-1000) a v ruské elektrárně Novovoroněžská II (2x VVER-1200) a bude jej mít i turecká jaderná elektrárna Akkuyu (4x VVER-1200).

Pro jadernou elektrárnu Kudankulam vyvinuli ruští jaderní inženýři technologii nanášení tenké vrstvy hliníku na ocel. Pro tureckou elektrárnu Akkuyu bude určena právě ocel 08H14MF.

Protože nebyl dostatek informací o průběhu koroze nové slitiny, musela před použitím v jaderné elektrárně projít testy, které by dokázaly, že je pro to vhodná. Zkoušky provedly podniky CNIITMAŠ a OKB Gidropress (také součást strojírenské divize Rosatomu) a simulace všech sezónních změn počasí trvala půl roku.

Zkoušky ukázaly, že při umělém působení solného roztoku nepostupuje koroze rychleji než 5,4 mikrometrů ročně, tedy že za 60 let (což je životnost systému PHRS) zkoroduje jen 0,3 milimetru tlustá vrstva nové slitiny. Dále bylo pomocí elektrochemických testů prokázáno, že vykazuje vynikající odolnost vůči vlhkému mořskému klimatu. Pro simulaci životnosti systému PHRS s novou slitinou byl vyvinut také speciální software, který využívá data z různých korozních testů.

„Ocelová slitina 08H14MF byla vyvinuta materiálovým vědcem Veniaminem Borisovem z ústavu CNIITMAŠ. Stanovil si velmi ambiciózní cíl, protože chtěl vyvinout ocelovou slitinu, která bude jednoduše obrobitelná a vhodná pro výrobu teplosměnných trubek v parogenerátorech. Navíc neměla obsahovat nikl, který je velmi nákladnou složkou většiny ocelí,“ řekl Ivan Safonov, vedoucí laboratoře pro korozi v ústavu CNIITMAŠ. Materiál byl mnohokrát testován pro různé použití od střech železničních vozů až po dřezy na umývání nádobí.“