SMR小型モジュール炉向け精密鍛造品を選ぶ理由？原子炉主冷却材ポンプのケーシングとインペラブランクの技術解析

モジュール式原子力技術の急速な進歩に伴い、SMR（小型モジュール炉）は、その小型の設置面積、柔軟な展開、高い安全性により、次世代の世界の原子力産業における重要な方向性となっています。主循環ポンプはSMR冷却システムの「心臓部」として機能します。主ポンプの核心部品である、ポンプケーシングとインペラブランクは、高温・高圧・循環媒体条件下で連続運転されます。これらの部品の安定性は、小型モジュール炉の運転安全性に直接影響を与えます。

厳格な原子力発電運転基準を満たすため、ポンプケーシングとインペラブランクは通常の鋳造品で製造することはできません。これらは、精密鍛造品として、鍛造技術によって製造されなければなりません。一方、重負荷の建設機械SMR発電所のインフラ建設、設備保守、オーバーホールに使用されることで、精密鍛造耐圧部品に対する安定した需要も生み出しています。鍛造成形、熱処理による特性改良、精密機械加工を含む一連の工程は、SMR原子力発電設備の長期的な安定運転を保証するために極めて重要です。

I. 二つの主要な応用シナリオ：SMR用主ポンプ部品と原子力建設機械用サポート鍛造品

1. SMRに不可欠な部品：主ポンプコア部品の精密鍛造品 – ポンプケーシングと羽根車ブランク

SMRの冷却ループ内の主循環ポンプは、高温の冷却媒体を輸送します。ポンプケーシングとインペラブランクは、クラス1の耐圧精密鍛造品です。

鍛造成形による内部欠陥の除去

高品質の特殊合金鋼インゴットを用いて一体鍛造を実施します。適切な鍛造比により、鋳造時の粗大粒を破壊し、連続した金属流線を形成することで、気孔、ポロシティ、介在物などの隠れた欠陥を効果的に除去します。鋳造品と比較して、精密鍛造品は引張強度と疲労耐性が大幅に向上し、長期間の高圧衝撃下での割れや漏れを防止します。

熱処理による総合的な機械的特性の最適化

鍛造ブランクは、焼ならし、焼入れ・焼戻し、応力除去焼鈍を含む全範囲の熱処理工程を経ます。硬度と衝撃靭性は精密に調整され、残留鍛造応力を除去し、その後の精密加工後の変形を防ぎ、ポンプケーシングのシール性能とインペラの安定運転を確保し、SMRの変動する運転条件に適応します。

組立精度要件を満たすために加工代が確保されています適格なポンプケーシングブランクとインペラブランクは、均一な加工代を確保した鍛造により製造され、その後のCNC精密加工に備えます。これにより、シール面、取付フランジ、流体プロファイル面の寸法公差が確保され、小型モジュール炉の主ポンプの組立と長期運転要件を満たします。

2. 支援シナリオ：原子力発電建設における建設機械向け精密鍛造品

クローラークレーン、特殊輸送車両、油圧機器を含む多数の建設機械が、SMRサイトのプラント建設、機器の吊り上げ、メンテナンス、オーバーホール時に採用されています。これらの機器の油圧バルブボディ、耐荷重支持部、高圧接続フランジなどの耐圧部品には、精密鍛造品が選定されています。

これらの鍛造品は核媒体に直接さらされるわけではありませんが、長期間にわたる重荷重の衝撃と油圧高圧に耐えます。鍛造技術は構造強度を向上させ、熱処理は加工応力を除去して部品破損のリスクを低減し、SMR建設現場での建設機械の信頼性の高い連続運転を確保します。

II. 鍛造と熱処理がSMR主ポンプケーシングおよびインペラブランク用精密鍛造品の品質を決定する

1. 鍛造：精密鍛造品性能の基盤

SMR原子炉主ポンプのケーシング及びインペラー素材に対して、カスタム鍛造方案を策定する：

·複雑な曲面や肉厚変化部において、鍛造温度と加熱サイクルを制御し、連続した金属流線を保証する；

·鍛造比を厳格に管理し、鍛造品の表面と中心部の特性差を回避する；

·全工程で治具による位置決めを採用し、素材の歪みや寸法偏差を低減し、後工程の機械加工における損失を抑える。

通常の鋳造品は内部に微小な引け巣が発生しやすく、原子力高圧の繰り返し運転条件下で徐々に拡大し、漏洩を引き起こす。鍛造による精密鍛造品は、素材成形段階からこのようなリスクを回避し、SMR小型モジュール炉の高安全設計基準に適合する。

2. 熱処理：鍛造品の潜在性能を引き出す

鍛造ポンプケーシングとインペラブランクは大きな残留応力と不均一な硬度分布を持つため、熱処理が必須である：

·応力除去焼鈍：鍛造応力を除去し、精密加工後の部品変形を防止する；

·焼入れ・焼戻し：強度と靭性のバランスをとり、耐疲労性と耐衝撃性を向上させる；

·安定化処理：原子力発電システムの腐食性媒体に対する材料の耐粒界腐食性を改善する。

各鍛造バッチから試験片を保管して機械的特性試験を実施し、完全な熱処理曲線レポートを発行して、国内外のSMR原子力発電プロジェクトの監査基準を満たす。

III. SMR原子力精密鍛造品と一般産業用鍛造品の核心的な違い

1.より厳格な受入基準：主ポンプケーシングやインペラ素材の精密鍛造品は、原子力非破壊検査基準に従います。100%の超音波探傷検査と磁粉探傷検査が実施され、微小な欠陥でも廃却となります。建設機械用の支持鍛造品の抜取検査基準も、一般機械部品よりも高く設定されています。

2. 完全なトレーサビリティ：鍛造記録、熱処理曲線、材料スペクトル報告書、非破壊検査報告書は一元管理され、発注者によるトレーサビリティ検証が可能です。

3. 特殊な使用条件要件：SMR原子力発電設備は長期使用を前提に設計されているため、鍛造品には優れたクリープ耐性と疲労耐性が求められます。一方、建設機械用鍛造品は短期的な高負荷衝撃下での性能が重視されます。

4. より高い構造的複雑性：インペラブランクは複雑な曲面を持ち、ポンプケーシングには不規則な流路が含まれており、鍛造成形技術とブランクの寸法精度に対する要求が高まっています。

IV. 供給範囲

1. SMR小型モジュール炉向けサポート製品：主ポンプコア部品用精密鍛造品（ポンプケーシングブランク、インペラブランク、ノズルおよびフランジ鍛造品を含む）

2. 原子力建設機械向けサポート鍛造品：油圧バルブボディ鍛造品、耐荷重連結鍛造品、高圧フランジなどの精密鍛造品（鍛造により製造）

3. 輸出サポートサービス：国内外の原子力発電ゼネコンおよび機器メーカー向けのバルク供給。サンドブラスト防錆処理と輸出用木箱梱包が利用可能。NDT試験報告書、材料分析証明書、熱処理記録を含む完全な検査書類を提供できます。

V. 結論

鍛造により製造される原子力精密鍛造品のサプライヤーをお探しで、SMR小型モジュール炉の主ポンプ用コア部品であるポンプケーシングブランクやインペラブランク、または原子力プロジェクトで使用される建設機械向け耐圧鍛造品の購入が必要な場合、当社は鍛造と熱処理をカバーするワンストップ加工サービスを提供します。

製品図面、使用条件パラメータ、年間購入量、受入基準などの書類をお送りください。無料の工程提案、サンプル試作、正確な見積もりを提供します。工場見学も歓迎します。SMR原子力用途向け特殊精密鍛造品の調達課題を解決するワンストップソリューションをお届けします。