Центр НТИ СПбПУ разработает «цифровой двойник» процесса изготовления ядерного топлива для Топливной компании «ТВЭЛ»

Топливная компания «ТВЭЛ», дочернее подразделение Госкорпорации «Росатом», заказала Центру компетенций НТИ «Новые производственные технологии» Санкт-Петербургского политехнического университета (СПбПУ) разработку цифрового двойника начальной стадии ядерного топлива.

В топливной компании (ТК) «ТВЭЛ» активно используется технология цифровых двойников, которая позволяет:

• на 35-40% сократить сроки разработки новых продуктов на рынок,
• на 25-30% уменьшить сроки вывода на рынок,
• на 20% снизить расходы на техническое обслуживание и ремонт.

Цифровой инжиниринг и создание цифровых двойников позволяет проводить многократные испытания прототипа в цифровой среде без затрат на выпуск и доработку промежуточного изделия, проверить все возможные сценарии работы «что, если» на виртуальном производстве.

19 октября 2021 года ТК «ТВЭЛ» и Центр компетенций НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии» заключили договор на разработку цифровых двойников начальной стадии ядерного цикла для двух видов топлива ТВС-К PWR и ТВС ВВЭР.

Научно-исследовательская работа должна быть завершена к 30 декабря 2024 года. Сумма контракта – 120,5 млн руб.

Начальный цикл изготовления ядерного топлива включает стадии добычи / закупки сырья – урана или плутония, – его подготовку и обогащение, а также процесс изготовления топлива в виде готовых к применению тепловыделяющих сборок (ТВС).

ТВС содержат от 18 до 313 тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ) и бывают нескольких видов: PWR – четырехгранный или ВВЭР – шестигранный. Применяются в качестве топлива в ядерных реакторах АЭС.

Фото из открытых источников

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого – традиционный партнер корпорации «Росатом» и его дивизионов, при участии университета реализовано большое количество проектов, в том числе по моделированию процессов и созданию цифровых двойников.

Напомним, 11-12 февраля 2021 года в СПбПУ состоялась рабочая встреча с участием руководства и научно-технических специалистов АО «ТВЭЛ», а также партнеров и организаций, входящих в Госкорпорацию (ГК) «Росатом», в ходе которой президент АО «ТВЭЛ» Наталья Никипелова и ректор СПбПУ Андрей Рудской подписали документ о развитии сотрудничества.

Дорожная карта, рассчитанная до конца 2023 года, охватывает широкий спектр научно-исследовательских, научно-технологических и образовательных направлений, связанных, в первую очередь, с цифровыми технологиями, цифровым инжинирингом и платформенными решениями.

Сама технология «цифровых двойников» активно применяется топливной компанией «ТВЭЛ», реализовано ряд знаковых проектов, в числе которых разработка и применение цифрового двойника для «Вибросита», а именно – определение оптимальной конструкции изделия, предназначенного для очистки бурового раствора от частиц выбуренной породы при бурении нефтяных и газовых скважин, на основе моделирования несущих элементов каркаса изделия с точки зрения обеспечения технических характеристик и ресурсной надежности.

 

Материал подготовлен на основе информации портала TAdviser