Como todos sabemos, as usinas termelétricas utilizam carvão e petróleo para gerar eletricidade, as usinas hidrelétricas utilizam a energia da água e a energia eólica utiliza a energia do vento para gerar eletricidade. Mas o que as usinas nucleares utilizam para gerar eletricidade? Como funciona? Quais são as vantagens e desvantagens?
1. Composição e princípio de funcionamento de uma usina nuclear
Uma central nuclear é um novo tipo de central elétrica que utiliza a energia contida no núcleo atômico para gerar energia elétrica após a conversão. Geralmente, consiste em duas partes: a ilha nuclear (N1) e a ilha convencional (CI). Os principais equipamentos da ilha nuclear são o reator nuclear e o gerador de vapor, enquanto os principais equipamentos da ilha convencional são a turbina a gás e o gerador, além de seus respectivos equipamentos auxiliares.
A usina nuclear utiliza urânio, um metal muito pesado, como matéria-prima. O urânio é usado para produzir combustível nuclear, que é então colocado no reator. A fissão nuclear ocorre nos equipamentos do reator, produzindo uma grande quantidade de energia térmica. A água sob alta pressão extrai essa energia térmica e gera vapor no gerador de vapor, que converte a energia térmica em energia mecânica. O vapor aciona a turbina a gás, que gira em alta velocidade juntamente com o gerador, convertendo a energia mecânica em energia elétrica, que é então produzida continuamente. Este é o princípio de funcionamento de uma usina nuclear.
2. Vantagens e desvantagens da energia nuclear
Em comparação com as usinas termelétricas, as usinas nucleares apresentam vantagens como menor volume de resíduos, alta capacidade de produção e baixa emissão de poluentes. A principal matéria-prima das usinas termelétricas é o carvão. De acordo com dados relevantes, a energia liberada pela fissão completa de 1 kg de urânio-235 é equivalente à energia liberada pela combustão de 2.700 toneladas de carvão padrão. Portanto, os resíduos de uma usina nuclear são muito menores do que os de uma usina termelétrica, enquanto a energia produzida por unidade é muito maior. Ao mesmo tempo, o carvão contém substâncias radioativas naturais que, após a combustão, produzem uma grande quantidade de cinzas tóxicas e levemente radioativas. Essas cinzas são liberadas diretamente no meio ambiente na forma de cinzas volantes, causando séria poluição atmosférica. As usinas nucleares, por sua vez, utilizam blindagem para impedir a liberação de poluentes no meio ambiente e protegê-lo, até certo ponto, das substâncias radioativas.
No entanto, as usinas nucleares também enfrentam dois problemas difíceis. Um deles é a poluição térmica. As usinas nucleares emitem mais calor residual para o ambiente circundante do que as usinas termelétricas comuns, portanto, a poluição térmica das usinas nucleares é mais grave. O segundo problema é o lixo nuclear. Atualmente, não existe um método de tratamento seguro e permanente para o lixo nuclear. Geralmente, ele é solidificado e armazenado no depósito de resíduos da usina nuclear e, em seguida, transportado para o local designado pelo governo para armazenamento ou tratamento após 5 a 10 anos.Embora os resíduos nucleares não possam ser eliminados em pouco tempo, a segurança do seu processo de armazenamento é garantida.
Há também um problema que assusta as pessoas quando se fala em energia nuclear: os acidentes nucleares. Vários acidentes nucleares graves ocorreram ao longo da história, resultando no vazamento de substâncias radioativas de usinas nucleares para a atmosfera, causando danos permanentes às pessoas e ao meio ambiente, o que paralisou o desenvolvimento da energia nuclear. No entanto, com a deterioração do meio ambiente atmosférico e o esgotamento gradual das reservas de energia, a energia nuclear, como a única energia limpa capaz de substituir os combustíveis fósseis em larga escala, voltou a ganhar destaque. Os países começaram a reativar usinas nucleares. Por um lado, reforçaram o controle dessas usinas, replanejando e aumentando os investimentos. Por outro lado, aprimoraram os equipamentos e a tecnologia e buscaram um modo de operação mais seguro para as usinas nucleares. Após anos de desenvolvimento, a segurança e a confiabilidade da energia nuclear foram ainda mais aprimoradas. A energia transmitida por usinas nucleares para diversos locais através da rede elétrica também está aumentando gradualmente e, aos poucos, começou a fazer parte do cotidiano das pessoas.
3. Válvulas de energia nuclear
As válvulas de potência nuclear referem-se às válvulas utilizadas nos sistemas da ilha nuclear (N1), da ilha convencional (CI) e das instalações auxiliares da central (BOP) em usinas nucleares. Em termos de nível de segurança, dividem-se em nível de segurança nuclear I, II, III e nível não nuclear. Dentre eles, o nível de segurança nuclear I possui os requisitos mais elevados. As válvulas de potência nuclear constituem um grande número de equipamentos de controle de transmissão de fluidos utilizados em usinas nucleares, sendo uma parte essencial e importante para a operação segura da usina.
Na indústria de energia nuclear, as válvulas nucleares, como componente indispensável, devem ser selecionadas com cautela. Os seguintes aspectos devem ser considerados:
(1) A estrutura, o tamanho da conexão, a pressão e a temperatura, o projeto, a fabricação e o teste experimental devem estar em conformidade com as especificações de projeto e padrões da indústria de energia nuclear;
(2) A pressão de trabalho deve atender aos requisitos de nível de pressão dos vários níveis da usina nuclear;
(3) O produto deverá ter excelente vedação, resistência ao desgaste, resistência à corrosão, resistência a riscos e longa vida útil.
Há muitos anos, a Hikelok se dedica a fornecer válvulas e conexões de alta qualidade para a indústria de energia nuclear. Participamos sucessivamente de projetos de fornecimento deUsina nuclear de Daya Bay, Central nuclear de Guangxi Fangchenggang, Usina 404 da Corporação Nacional da Indústria Nuclear da ChinaeInstituto de Pesquisa de Energia NuclearPossuímos rigorosos processos de seleção e teste de materiais, tecnologia de processamento de alto padrão, controle rigoroso do processo de produção, equipe profissional de produção e inspeção e controle rigoroso de todas as etapas. Os produtos têm contribuído para a indústria de energia nuclear com excelente desempenho e estrutura estável.
4. Aquisição de produtos de energia nuclear
Os produtos Hikelok são projetados e produzidos em estrita conformidade com os padrões da indústria de energia nuclear e atendem, em todos os aspectos, aos requisitos de válvulas de instrumentação, conexões e outros produtos exigidos por essa indústria.
Conexão de tubo com virola dupla: já passou12 testes experimentais, incluindo teste de vibração e teste de resistência pneumática.O produto é fabricado com tecnologia avançada de cementação a baixa temperatura, o que garante a confiabilidade da aplicação da virola. A porca da virola recebe um revestimento de prata, evitando o risco de atrito durante a instalação. A rosca é laminada para melhorar a dureza e o acabamento da superfície, prolongando a vida útil da conexão. Os componentes oferecem vedação confiável, são à prova de vazamentos, resistentes ao desgaste, fáceis de instalar e podem ser desmontados e remontados repetidamente.
Conexão de solda para instrumentação: A pressão máxima pode chegar a 12600 psi, a resistência a altas temperaturas pode atingir 538 °C e o material de aço inoxidável possui forte resistência à corrosão. O diâmetro externo da extremidade de soldagem das conexões é compatível com o tamanho da tubulação, permitindo a combinação com a tubulação para soldagem. A conexão de soldagem pode ser dividida em sistema métrico e sistema fracionário. Os formatos das conexões incluem união, cotovelo, tê e cruz, que podem se adaptar a uma variedade de estruturas de instalação.
Tubulação: Após polimento mecânico, decapagem e outros processos, a superfície externa do tubo fica brilhante e a superfície interna, limpa. A pressão de trabalho pode atingir 12.000 psi, a dureza não excede 90 HRB, a conexão com a virola é suave e a vedação é confiável, o que previne vazamentos durante o processo de pressão. Diversos tamanhos, em sistemas métrico e fracionário, estão disponíveis, e o comprimento pode ser personalizado.
Válvula de agulha: O corpo da válvula de agulha para instrumentos é fabricado em conformidade com a norma ASTM A182. O processo de forjamento resulta em uma estrutura cristalina compacta e alta resistência a riscos, proporcionando uma vedação repetitiva mais confiável. O núcleo cônico da válvula permite o ajuste contínuo e preciso da vazão do fluido. A cabeça e a sede da válvula possuem vedação extrudada, aumentando a vida útil da válvula. O design compacto atende aos requisitos de instalação em espaços reduzidos, facilitando a desmontagem e a manutenção, além de garantir longa vida útil.
Válvula de esfera:O corpo da válvula possui estruturas de uma peça, duas peças, integral e outras. A parte superior é projetada com múltiplos pares de molas borboleta, que resistem a fortes vibrações. Oferece sede de válvula com vedação metálica, baixo torque de abertura e fechamento, design de gaxeta especial, à prova de vazamentos, alta resistência à corrosão, longa vida útil e uma variedade de padrões de fluxo selecionáveis.
Válvula de alívio proporcional: Como o próprio nome sugere, a válvula de alívio proporcional é um dispositivo de proteção mecânica que permite definir a pressão de abertura. Ela opera sob alta pressão e é menos afetada pela contrapressão. Quando a pressão do sistema aumenta, a válvula abre gradualmente para liberar a pressão. Quando a pressão do sistema cai abaixo do valor definido, a válvula fecha rapidamente, garantindo a estabilidade da pressão do sistema, além de apresentar tamanho reduzido e facilitar a manutenção.
Válvula com vedação por fole: A válvula com fole de vedação utiliza foles metálicos de precisão, com alta resistência à corrosão e garantia de maior confiabilidade para trabalhos em campo. O cabeçote da válvula possui um design não rotativo, e a vedação por extrusão prolonga significativamente a vida útil da válvula. Cada válvula passa por teste de hélio, garantindo vedação confiável, prevenção de vazamentos e instalação prática.
A Hikelok oferece uma ampla gama de produtos e modelos completos. Também é possível personalizá-los de acordo com as necessidades do cliente. Posteriormente, nossos engenheiros orientarão a instalação em todo o processo, e o serviço pós-venda estará disponível para responder prontamente. Para mais informações sobre produtos aplicados à indústria de energia nuclear, entre em contato conosco!
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Data da publicação: 25/03/2022