Чеська АЕС Темелін застосувала технологію Cold Spray – «холодне напилення» – для ремонту важливих компонентів без класичного зварювання і теплового навантаження на основний матеріал. Як повідомляє ČEZ, станція стала однією з перших АЕС у світі, де цю технологію використали на практиці. Раніше її випробували під час ремонту високотискової частини турбіни другого блока та електрогенератора, а тепер ČEZ разом із Пльзеньським науково-дослідним та випробувальним інститутом (VZÚ Plzeň з квітня цього року входить до Дослідницького центру Řež) планує кваліфікувати методику також для ремонту ущільнювальних поверхонь, теплообмінників і арматури.

Cold Spray працює без плавлення металу: частинки металевого порошку розганяються потоком газу до надзвукової швидкості й під час удару з’єднуються з поверхнею, формуючи міцний шар. На відміну від зварювання або високотемпературного напилення, такий процес не створює зони термічного впливу, не призводить до окиснення і зменшує ризик структурних змін у матеріалі. Для АЕС це важливо насамперед там, де йдеться про точкове відновлення дорогих або складних у заміні деталей.

Для АЕС Темелін ключова перевага – можливість ремонтувати невеликі дефекти без демонтажу або повної заміни компонента. ČEZ зазначає, що шар, нанесений методом Cold Spray, є тонким, піддається подальшій механічній обробці, а в разі потреби його можна доповнювати без додаткової теплової підготовки. У компанії розглядають технологію як один з інструментів для довгострокової експлуатації блоків АЕС Темелін.

Окремий напрям розвитку технології в Європі – проєкт CSPEL 2, який виконує VZÚ Plzeň за участю EDF lab les rénardiers. Його мета – розробити та перевірити Cold Spray як метод ремонту пошкоджених компонентів легководних реакторів. У межах проєкту порівнюють дві системи холодного напилення – Impact Innovations EvoCSII та VRC Metals – для нанесення сплаву IN625 на нержавіючу сталь SS304. Завдання – підібрати параметри, які забезпечать високу адгезію, низьку пористість і стійкість покриття до корозійного розтріскування під напругою. Проєкт також передбачає розробку стратегій ремонту ширших тріщин і використання машинного навчання для прогнозування оптимальних умов напилення.

EDF також пропонує Cold Spray як R&D-напрям для ремонту і покриттів у ядерній та гідроенергетичній генерації. Серед наведених EDF прикладів – випробування різних порошків та ремонт титанових покриттів на вуглецевій сталі для АЕС.

Окремий напрям у США – застосування Cold Spray для контейнерів сухого зберігання відпрацьованого ядерного палива. У звіті PNNL технологію визначено як перспективну для ремонту та запобігання хлоридному корозійному розтріскуванню контейнерів. Зокрема, VRC Metal Systems у межах проєкту DOE продемонструвала можливість нанесення нержавіючих і нікелевих сплавів на сталь 304L за допомогою роботизованого обладнання у вузькому просторі, подібному до зазору між контейнером і захисним кожухом. У звіті також зазначено, що EPRI досліджував вплив Cold Spray на залишкові напруження у зварних з’єднаннях: після нанесення Inconel 625 розтягувальні напруження у зварному макеті змінювалися на стискальні, що може знижувати ризик корозійного розтріскування.