Zbiornik reaktora PWR

Zbiornik reaktora jest nazywany ciśnieniowym, gdyż przez wiele lat, podczas normalnej pracy elektrowni, musi wytrzymywać wysokie ciśnienia do 160 atm. Dlatego grubość jego ścian wynosi od 10 do 20 cm. Musi także być odporny na wysokie temperatury do 350oC.

Zbiornik reaktora PWR
W reaktorze PWR pręty regulacyjne są wsuwane od góry, a woda chłodząca przepływa przez rdzeń z dołu do góry
  • Między rdzeniem a ścianą boczną zbiornika jest umieszczona osłona termiczna w postaci stalowego cylindra, chroniąca zbiornik przed intensywnym promieniowaniem gamma i bezpośrednim oddziaływaniem ciepła generowanego w rdzeniu.
  • Pokrywa zbiornika jest zdejmowana w czasie remontów i przeładunków paliwa; znajdują się w niej przepusty dla prowadnic prętów regulacyjnych.
  • Chłodziwo z króćców spływa w dół pierścieniową szczeliną opadową między ścianą boczną zbiornika a osłoną termiczną, po czym z dolnej komory mieszania płynie ku górze przez rdzeń reaktora do króćców wylotowych. Jak widać różnica między temperaturą wlotową i wylotową chłodziwa wynosi zaledwie około 30oC.
     

Aby zbiorniki reaktorów PWR wytrzymywały wysokie temperatury ponad 300oC i ciśnienia do 160 atm oraz były odporne na korozje, wykonuje się je ze stali ferrytycznej lub stopowej i wyklada od wewnątrz warstwą stali nierdzewnej.

W wysokich temperaturach metale są ciągliwe, a w niskich staja się kruche i łatwo pękają. Aby nie groziło pęknięcie zbiornika pod wpływem wysokiego ciśnienia, jego temperatura musi być zawsze wyższa od temperatury kruchości materiału, która na początku wynosi 80oC, ale pod wpływem m. in. napromieniowania neutronami prędkimi wzrasta i pod koniec eksploatacji dochodzi do 130oC.

Wzrost temperatury kruchości jest jedną z przyczyn ograniczających czas pracy zbiornika, zależny od materiału, otrzymanej dawki neutronów prędkich i historii zmian ciśnień i temperatur.

Na wszelkiego rodzaju uszkodzenia najbardziej narażone są spawy, dlatego nowoczesne zbiorniki reaktorów wykonuje się z olbrzymich odlewanych 500 tonowych pierścieni, których masa po odkuciu sięga 200 ton.

Dla zapewnienia najwyższej jakości wszystkie spawy wykonuje się w fabryce i gotowe zbiorniki transportuje na miejsce budowy elektrowni.

Dąży się do wykonywania zbiorników w postaci jednego odlewu.

Zbiornik reaktora PWR