BM-40A y OK-550 son dos tipos de reactores nucleares de refrigerante de metal líquido de plomo y bismuto para el submarino nuclear del proyecto Lira 705 .
Los reactores de barco del Proyecto 705 no fueron los primeros reactores de metal líquido en la flota de submarinos soviéticos. El primer reactor LMT basado en una aleación de plomo-bismuto se instaló en el barco K-27 (1962), durante su operación se identificaron problemas de formación de escoria en el refrigerante, lo que provocó la formación de tapones en las tuberías, falla del reactor y desmantelamiento. del barco Al diseñar reactores posteriores, se resolvió el problema de la formación de escoria y el control de su acumulación.
Debido a la complejidad de la tarea, el trabajo de diseño fue realizado de forma independiente por dos oficinas de diseño: OKB Gidropress (desarrolló la instalación BM-40 / A) y OKBM (creó OK-550). Ambas opciones se montaron en barcos. BM-40 / A "Gidropressa" se instalaron en tres barcos del proyecto 705K, construido en Severodvinsk. OK-550 se instaló en cuatro barcos del Proyecto 705 construidos en Leningrado. [1] [2]
El barco líder era Leningrado, con OK-550. Casi inmediatamente (en un plazo de seis meses), el reactor del barco de plomo se perdió debido a la solidificación irreversible del refrigerante en los tubos del generador de vapor. El barco fue desguazado, los reactores de los barcos en serie posteriores se modificaron para evitar que el refrigerante se enfríe. Sin embargo, la lucha por la capacidad de supervivencia del reactor complicó enormemente el servicio de los barcos y se convirtió en una de las razones de su desmantelamiento temprano.
Durante la operación, el compartimiento del reactor de uno de los barcos fue reemplazado por uno nuevo. Además de los reactores de barco, se construyó un OK-550 como instalación de prueba KM-1 en NITI .
Todos los barcos fueron dados de baja después de servir solo 10-15 años. Las dificultades en la operación se citan como la razón principal. Después de los fracasos del proyecto 705, los reactores de metal líquido no se utilizaron en ningún otro lugar. Sin embargo, los reactores SVBR tienen ciertas ventajas, lo que determina que los desarrolladores de tecnologías nucleares les presten atención.
BM-40A es un producto de Podolsk OKB " Gidropress " y el Instituto de Física y Energía, una instalación de bloque de dos secciones con dos bombas de circulación, y OK-550 es un producto de OKBM que lleva el nombre de I. I. Afrikantov , también un bloque, pero con un circuito primario derivado y tres bombas de circulación. [1] El BM-40A era menos ruidoso, ya que no estaba unido rígidamente al casco como el OK-550, sino que estaba montado sobre una base amortiguadora. [2]
La versión OK-550 se realizó como un bloque con comunicaciones ramificadas del 1er circuito: tres líneas de vapor, tres bombas de circulación. Montado sobre cimentación tipo viga convencional.
Versión BM-40A - bloque; dos secciones: dos líneas de vapor , dos bombas de circulación. Se utilizó un submarino nuclear similar del proyecto 645 . El turborreductor de este último se montó sobre una base con un nuevo sistema de amortiguación, el equipo más ruidoso se instaló sobre amortiguadores neumáticos. La planta de turbina de vapor de un solo eje (STU) es una unidad de turboengranaje principal de bloque (GTZA). [3]
La planta de turbinas de vapor se ensambló por primera vez en la práctica soviética como una sola unidad. [cuatro]
| Característica | |
|---|---|
| Energía | 155 megavatios |
| Reflector de neutrones | Berilio [5] |
| Combustible | Uranio altamente enriquecido |
| refrigerante | aleación de plomo y bismuto |
| Temperatura de ebullición del refrigerante. | 1.679 °C |
Las ventajas del reactor LMT eran su gran compacidad. El BM-40A era 300 toneladas más liviano que los reactores de agua clásicos, lo que proporcionó al submarino nuclear Lira pequeñas dimensiones y, como resultado, una maniobrabilidad fenomenal: el submarino nuclear tardó 40 segundos en completar un giro. [2]
Además, los reactores LMT, como todos los reactores con un espectro de neutrones rápidos, no sufrieron una enfermedad genérica de los reactores de agua a presión: el envenenamiento por isótopos . En 1 minuto, el reactor podía alcanzar su máxima potencia, lo que permitía que el submarino nuclear Lira tuviera tiempo de acelerar para evitar muchos torpedos . [una]
El uso de metal líquido como refrigerante permitió mantener una baja presión en el circuito primario, lo que excluyó la sobrepresión del 1er circuito, una explosión térmica de un reactor nuclear y la liberación de actividad al exterior. [6]
La operación del reactor BM-40A reveló muchos problemas científicos y técnicos, que determinaron la confiabilidad relativamente baja del reactor. [7] En particular, a pesar de la planta de energía de un solo eje sin cajas de cambios , y la posibilidad de instalar bombas magnetohidrodinámicas silenciosas , el reactor en sí era bastante ruidoso y desenmascaraba al submarino nuclear. Aunque potencialmente el diseño de LMC es menos ruidoso que los reactores clásicos refrigerados por agua.
Una parte importante de los accidentes de los reactores también estuvo asociada a errores del personal operativo, ya que tanto los diseñadores como los operadores del reactor no tenían experiencia con los reactores LMC, y las acciones similares a los reactores de agua eran a menudo erróneas. En particular, no era seguro apagar por completo los reactores LCM, incluso en el estacionamiento, ya que esto podría causar la solidificación del refrigerante [2]
Uno de los objetivos del desarrollo del reactor fue eliminar el bloqueo de su circuito por depósitos de escoria de sales metálicas , que también fue un problema durante la operación del submarino nuclear Lira. Como solución, los reactores SVBR utilizan innovadores filtros adhesivos [8] . Al mismo tiempo, la estación de limpieza química del circuito hace que el reactor móvil dependa de ella y era un motivo común para que el submarino nuclear Lira no estuviera en servicio de combate, sino cerca de la estación en el muelle [9] .
En otras publicaciones, los diseñadores señalan que hubo problemas típicos del uso de reactores LMC en submarinos nucleares, como el aumento de la corrosión por plomo del circuito de refrigeración, que se soluciona mediante una regulación especial de la presencia de oxígeno en la estación de preparación química del circuito. . [diez]
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| Industrial y Doble Propósito | Faro A-1 AB(-1,-2,-3) AI OK-180 OK-190 OK-190M "Ruslán" LF-2 ("Liudmila") SCC I-1 EI-2 ADE (-3,-4,-5) CCG INFIERNO ADE (-1,-2) | ||||||||||
| Energía |
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| Transporte | submarinos Agua agua VM-A VM-4 A LAS 5 OK-650 metal liquido RM-1 BM-40A (OK-550) naves de superficie OK-150 (OK-900) OK-900A SSV-33 "Ural" KN-Z KLT-40 RITM-200 § RITM-400 § Aviación Tu-95LAL Tu-119 ‡ Espacio Manzanilla Haya Topacio Yenisei | ||||||||||
§ — hay reactores en construcción, ‡ — existe solo como proyecto
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