3D 在核能领域的3D

在监管最为严格的行业之一中确保可靠性和长期可用性

核能设施的运行环境堪称所有工业领域中最严苛的,其安全框架也最为严格。核电站必须持续稳定地供应能源,同时对部件故障实行近乎零容忍的标准。与此同时,目前许多在运反应堆已服役数十年,设备老化,部分零部件已停产,供应链也无法再提供支持长期运行所需的备件。

增材制造 AM)为寻求延长电站寿命、确保备件供应、提高系统可靠性并持续满足严格监管要求的核电运营商提供了一种新途径。对于小型模块化反应堆(SMR)而言,它可作为未来维护策略的灵活基础。通过实现高度专业化、可追溯且性能优化的零部件按需生产,增材制造在可靠性并非可选项而是硬性要求的核电领域,有效增强了运营连续性。

核工业面临的挑战

全球核电运营商正面临着独特且日益紧迫的挑战:

10_花丝工艺

服役时间长且日渐老化的机队

许多核电站建于数十年前,其部件的更换周期已远远超出最初的设计使用年限。

09_高温

严格的安全与监管要求

对于每个部件而言,文档记录、质量控制、可重复性及材料认证都至关重要。 

关键组件的淘汰

原始设备制造商(OEM)可能已不复存在;模具无法获得,且旧款零部件的文档往往不完整。

13_自动化

合格供应商数量有限

核级零部件需要严格的文件记录、测试和可追溯性——而并非所有供应商都能提供这些能力。

交货周期长

传统制造方式往往无法按时交付关键零部件,从而无法保障生产不中断。

为何增材制造 核能增材制造

增材制造 核电运营商和供应商满足严格的技术、运营和监管要求:

  • 通过备件延长产品生命周期:增材制造技术无需原始模具或原始设备制造商的支持,即可再现已停产的零部件。
  • 按需生产,全程可追溯:每次生产均可进行记录、监控和验证——符合核工业质量框架的要求。
  • 减少对传统供应商的依赖:零部件可在当地生产,采用合格的材料和经过验证的工艺。
  • 性能优化设计:内部通道、改进的流体行为以及减少的部件数量,不仅提升了性能和可靠性,同时也为小型模块化反应堆(SMR)和下一代反应堆技术开辟了创新的设计路径。
  • 资质与认证支持:增材制造(AM)能够实现受控且可重复的制造流程,适用于核领域资质认证路径。

这些能力相结合,使增材制造(AM)成为确保核设施持续、安全、高效运行的一项日益重要的技术。

3D 在核能领域的应用

增材制造技术已广泛应用于多种核能领域和环境。这些应用表明,增材制造并非仅停留在理论层面——它如今已为在运核反应堆提供支持:

  • 旧系统备件:已停产的 叶轮、机壳、阀门部件及其他关键部件。PCB保护、模拟面板
  • 泵、阀门及关键流体组件:经过优化,性能更佳,耐用性更高。
  • 几何形状复杂的内部组件:先进的 冷却通道、优化的流道以及集成结构。
  • 与安全相关但非燃油部件:过滤 元件、结构部件及碎屑防护解决方案。
  • 工装、夹具及辅助系统:定制 夹具,助力更安全、更高效的维护。
博客 | 添加剂零食

“无声的脊梁”:增材制造 如何增材制造 全球电网注入新活力

西屋电气利用增材制造技术(AM)解决核电站面临的重大可靠性挑战,包括先进的碎屑过滤器和底部喷嘴,这些部件在不增加压降的情况下,将过滤效率提升至95%以上。与此同时,埃克森美孚通过数字仓库降低库存成本,实现合格零部件的打印 。这些举措共同表明,增材制造正逐渐成为核电运营和全球能源供应链中至关重要的安全支柱。

为何选择EOS用于核能领域

凭借在关键任务应用领域悠久的历史以及在增材制造深厚专业知识,EOS 已成为核工业值得信赖的合作伙伴。我们通过以下方式,支持运营商、供应商和研究机构安全地采用并推广增材制造技术:

  • 可靠、可重复且可认证的金属增材制造生产
  • 适用于高温、高应力及腐蚀性环境的材料
  • 资质认证、测试及法规合规支持
  • 在航空航天、能源及其他受监管领域拥有数十年的经验
  • 经过验证的核应用,包括运行中的反应堆组件
  • 一个由合作伙伴组成的全球生态系统,提供端到端的增材制造支持

EOS 助力核电运营商确保备件供应、延长设备运行寿命、提升系统性能并构建稳健的供应链——这些对于安全、可靠且可持续的核能发电至关重要。