Comme chacun sait, les centrales thermiques utilisent le charbon et le pétrole pour produire de l'électricité, les centrales hydroélectriques utilisent l'énergie hydraulique et les centrales éoliennes utilisent l'énergie du vent. Qu'utilisent les centrales nucléaires pour produire de l'électricité ? Comment fonctionnent-elles ? Quels sont leurs avantages et leurs inconvénients ?
1. Composition et principe d'une centrale nucléaire
Une centrale nucléaire est un type de centrale électrique moderne qui utilise l'énergie contenue dans le noyau atomique pour produire de l'électricité après conversion. Elle se compose généralement de deux parties : l'îlot nucléaire (N1) et l'îlot conventionnel (CI). L'îlot nucléaire comprend principalement un réacteur nucléaire et un générateur de vapeur, tandis que l'îlot conventionnel comprend principalement une turbine à gaz et un générateur, ainsi que leurs équipements auxiliaires.
La centrale nucléaire utilise l'uranium, un métal très lourd, comme matière première. L'uranium sert à fabriquer le combustible nucléaire, qui est ensuite introduit dans le réacteur. La fission nucléaire qui se produit dans le réacteur produit une grande quantité d'énergie thermique. L'eau sous haute pression extrait cette énergie thermique et génère de la vapeur dans le générateur de vapeur, laquelle convertit l'énergie thermique en énergie mécanique. La vapeur actionne la turbine à gaz, qui tourne à grande vitesse avec le générateur, convertissant ainsi l'énergie mécanique en énergie électrique. L'énergie électrique est alors produite en continu. Tel est le principe de fonctionnement d'une centrale nucléaire.
2. Avantages et inconvénients de l'énergie nucléaire
Comparativement aux centrales thermiques, les centrales nucléaires présentent l'avantage de produire peu de déchets, d'avoir une capacité de production élevée et de faibles émissions. La principale matière première des centrales thermiques est le charbon. Selon les données disponibles, l'énergie libérée par la fission complète d'un kilogramme d'uranium 235 équivaut à celle libérée par la combustion de 2 700 tonnes de charbon standard. On constate donc que les déchets produits par une centrale nucléaire sont bien moindres que ceux d'une centrale thermique, tandis que l'énergie produite par unité de volume est bien supérieure. Par ailleurs, le charbon contient des substances radioactives naturelles qui, après combustion, produisent une grande quantité de cendres toxiques et légèrement radioactives. Ces cendres volantes sont directement rejetées dans l'environnement, provoquant une grave pollution atmosphérique. En revanche, les centrales nucléaires utilisent des systèmes de confinement pour empêcher le rejet de polluants dans l'environnement et le protéger, dans une certaine mesure, des substances radioactives.
Cependant, les centrales nucléaires sont confrontées à deux problèmes majeurs. Le premier est la pollution thermique. Elles rejettent davantage de chaleur résiduelle dans l'environnement que les centrales thermiques classiques, ce qui aggrave leur pollution thermique. Le second problème concerne les déchets nucléaires. À l'heure actuelle, il n'existe pas de méthode de traitement sûre et permanente pour ces déchets. Généralement, ils sont solidifiés et stockés dans les installations de stockage de la centrale, puis transportés vers un site désigné par l'État pour y être stockés ou traités après 5 à 10 ans.Bien que les déchets nucléaires ne puissent être éliminés rapidement, la sécurité de leur processus de stockage est garantie.
Un autre problème, source d'inquiétude lorsqu'on évoque l'énergie nucléaire, est celui des accidents nucléaires. L'histoire a connu plusieurs accidents majeurs, entraînant des fuites de substances radioactives dans l'atmosphère et causant des dommages irréversibles à la santé humaine et à l'environnement. Le développement de l'énergie nucléaire a alors été freiné. Cependant, face à la dégradation de l'environnement et à l'épuisement progressif des ressources énergétiques, l'énergie nucléaire, seule énergie propre capable de remplacer les combustibles fossiles à grande échelle, est revenue sur le devant de la scène. Les pays ont entrepris de relancer leurs centrales nucléaires. D'une part, ils renforcent le contrôle des installations, repensent leur planification et augmentent les investissements. D'autre part, ils améliorent les équipements et les technologies et recherchent un mode d'exploitation plus sûr. Après des années de développement, la sûreté et la fiabilité de l'énergie nucléaire se sont encore améliorées. L'énergie nucléaire distribuée dans le monde entier via le réseau électrique augmente progressivement et s'intègre peu à peu dans notre quotidien.
3. Vannes de centrale nucléaire
Les vannes de puissance nucléaire désignent les vannes utilisées dans les systèmes de l'îlot nucléaire (N1), de l'îlot conventionnel (CI) et des installations auxiliaires (BOP) des centrales nucléaires. En termes de niveau de sûreté, elles sont classées en quatre catégories : nucléaire (niveau I), II, III et non nucléaire. Le niveau I est le plus exigeant. Les vannes de puissance nucléaire constituent un élément essentiel et important des équipements de contrôle de transmission de moyenne puissance utilisés dans les centrales nucléaires, et jouent un rôle crucial dans leur exploitation sûre.
Dans l'industrie nucléaire, les vannes, éléments indispensables des centrales, doivent être sélectionnées avec soin. Les aspects suivants doivent être pris en compte :
(1) La structure, la taille des connexions, la pression et la température, la conception, la fabrication et les essais expérimentaux doivent être conformes aux spécifications et normes de conception de l'industrie nucléaire ;
(2) La pression de service doit satisfaire aux exigences de niveau de pression des différents niveaux de la centrale nucléaire ;
(3) Le produit doit avoir une excellente étanchéité, une résistance à l'usure, une résistance à la corrosion, une résistance aux rayures et une longue durée de vie.
Depuis de nombreuses années, Hikelok s'engage à fournir des vannes et des raccords d'instrumentation de haute qualité à l'industrie nucléaire. Nous avons participé successivement aux projets d'approvisionnement decentrale nucléaire de Daya Bay, Centrale nucléaire de Guangxi Fangchenggang, Usine 404 de la Société nationale chinoise de l'industrie nucléaireetInstitut de recherche sur l'énergie nucléaireNous appliquons des critères rigoureux de sélection et de contrôle des matériaux, des technologies de traitement de pointe, un contrôle strict du processus de production, un personnel de production et d'inspection qualifié, et un contrôle rigoureux à chaque étape. Nos produits, aux performances exceptionnelles et à la structure stable, contribuent au développement de l'industrie nucléaire.
4. Achat de produits de l'énergie nucléaire
Les produits Hikelok sont conçus et fabriqués en stricte conformité avec les normes de l'industrie nucléaire et répondent à tous égards aux exigences des vannes d'instrumentation, des raccords et autres produits requis par l'industrie nucléaire.
Raccord de tube à double virole : c'est passé12 essais expérimentaux, dont un essai de vibration et un essai de résistance pneumatiqueCe produit est traité par cémentation à basse température, une technologie de pointe qui garantit sa fiabilité lors de l'utilisation de la virole. L'écrou de la virole est argenté, ce qui évite tout grippage lors de l'installation. Le filetage est laminé pour une dureté et une finition de surface accrues, prolongeant ainsi la durée de vie des raccords. Les composants assurent une étanchéité fiable, une résistance aux fuites et à l'usure, une installation aisée et un démontage/démontage répété.
Raccordement par soudage d'instrumentation : La pression maximale admissible est de 12 600 psi, la résistance aux hautes températures atteint 538 °C et l'acier inoxydable utilisé offre une excellente résistance à la corrosion. Le diamètre extérieur de l'extrémité à souder des raccords est adapté à celui du tube et permet un soudage direct. Le raccordement par soudure peut être réalisé selon les systèmes métrique et fractionnaire. Les raccords disponibles comprennent des unions, des coudes, des tés et des croix, s'adaptant ainsi à diverses configurations d'installation.
Tubes: Après polissage mécanique, décapage et autres traitements, la surface extérieure du tube est brillante et sa surface intérieure propre. La pression de service peut atteindre 12 000 psi, la dureté ne dépasse pas 90 HRB, le raccordement à la virole est aisé et l’étanchéité est fiable, ce qui permet de prévenir efficacement les fuites lors de la mise sous pression. Différentes tailles, en systèmes métrique et fractionnaire, sont disponibles, et la longueur peut être personnalisée.
Valve à pointeau : Le corps du robinet à pointeau est fabriqué dans un matériau conforme à la norme ASTM A182. Le procédé de forgeage lui confère une structure cristalline compacte et une excellente résistance aux rayures, assurant ainsi une étanchéité fiable et durable. Le noyau conique du robinet permet un réglage précis et continu du débit du fluide. La tête et le siège du robinet sont munis de joints extrudés, ce qui prolonge sa durée de vie. Sa conception compacte permet une installation dans des espaces restreints, un démontage et une maintenance aisés, et garantit une longue durée de vie.
Vanne à bille :Le corps de la vanne peut être monobloc, en deux parties, intégré ou autre. La partie supérieure est équipée de plusieurs paires de ressorts papillon, capables de résister à de fortes vibrations. Elle offre un siège de soupape à étanchéité métallique, un faible couple d'ouverture et de fermeture, une conception de garniture spéciale, une étanchéité parfaite, une forte résistance à la corrosion, une longue durée de vie et une grande variété de profils d'écoulement.
Soupape de décharge proportionnelle : Comme son nom l'indique, la soupape de décharge proportionnelle est un dispositif de protection mécanique dont la pression d'ouverture est réglable. Fonctionnant sous haute pression, elle est peu sensible à la contre-pression. Lorsque la pression du système augmente, la soupape s'ouvre progressivement pour la relâcher. Dès que la pression redescend en dessous de la pression de consigne, elle se referme rapidement, garantissant ainsi la stabilité de la pression du système. De conception compacte, elle facilite également la maintenance.
Valve à soufflet : La vanne à soufflet est dotée d'un soufflet métallique de précision offrant une excellente résistance à la corrosion et une fiabilité accrue pour les interventions sur site. La tête de vanne est fixe et le joint d'étanchéité par extrusion prolonge sa durée de vie. Chaque vanne est testée à l'hélium, garantissant une étanchéité parfaite, une protection contre les fuites et une installation aisée.
Hikelok propose une vaste gamme de produits et de solutions complètes. Des solutions personnalisées sont également disponibles selon les besoins du client. Nos ingénieurs vous accompagneront tout au long du processus d'installation, et notre service après-vente sera à votre disposition pour toute question. Pour en savoir plus sur nos produits destinés à l'industrie nucléaire, n'hésitez pas à nous contacter !
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Date de publication : 25 mars 2022