Driftslevetiden til svenske kjernereaktorer skal forlenges til 80 år. Dette betyr at tilgjengeligheten av reservedeler vil være helt avgjørende, og additiv produksjon vil spille en viktig rolle i dette.
3DP Norge skrev for tre år siden om den første brenselkomponenten som ble produsert med AM og installert på et svensk kjernekraftverk, nærmere bestemt en såkalt topplate som holder brenselstengene på plass i reaktoren på Forsmark 3.
I dag er AM-produserte komponenter installert i alle de tre svenske kjernekraftverkene, Ringhals, Forsmark og Oskarshamn. Bruken av teknologien er fortsatt i sin spede begynnelse, men forventes å øke på grunn av flere forskjellige faktorer.
Sverige har seks kjernereaktorer, alle bygget på 1970- og 1980-tallet. Vattenfall eier fem av disse og har lansert et omfattende prosjekt for å forlenge levetiden deres fra 60 til 80 år, ifølge en pressemelding fra Vattenfall. Dette byr på store utfordringer ettersom et stort antall komponenter må byttes ut.
Vanskelig å få tak i reservedeler
Ifølge Vattenfall er det for tiden vanskelig å få tak i reservedeler og kvalifiserte leverandører, noe som resulterer i lange ventetider og høye kostnader. Dette kan igjen føre til at hele komponenter må byttes ut når reservedeler ikke er tilgjengelige. I tillegg har noen industrigiganter kjøpt opp underleverandører for å sikre tilgjengeligheten av reservedeler til sine egne reaktorer.
– Utviklingen betyr at vi ser en risiko for å bli nedgradert den dagen vi trenger å skaffe komponenter på kort varsel. Men ved å bruke AM kan vi kontrollere og prioritere produksjonen selv, noe som til syvende og sist vil bidra til økt tilgjengelighet, dvs. mer fossilfri strømproduksjon, sier Björn Forssgren, som er bedriftsspesialist innen metalliske materialer ved Ringhals kjernekraftverk, og også ansvarlig for området innen forskning og utvikling ved Ringhals.
Ringhals har jobbet med additiv produksjon siden 2017, da Vattenfall sammen med fire andre selskaper finansierte en 3D-printer. Samarbeidet drives av forskningsinstituttet RISE.
– Vi så potensialet i AM-teknologi tidlig, og i mange bransjer er dette allerede den nye normalen. Det viktigste for oss er at teknologien er ekstremt fleksibel, vi kan produsere stort sett hva som helst vi ønsker; rør, ventiler, pumpehus, interne deler, og det er heller ingen begrensninger i materialer, stort sett alle typer legeringer kan brukes, sier Björn Forssgren.
Planer om eget AM-utstyr
Komponenter produsert med teknologien er minst like gode – eller enda bedre – enn de som produseres tradisjonelt, hevder Vattenfall. Dette inkluderer den såkalte strukturelle integriteten til delene, dvs. styrke, holdbarhet og holdbarhet over tid.
– AM er en svært kontrollert og overvåket produksjonsprosess, og alle våre studier viser at komponenter produsert på denne måten er minst like gode som de som produseres tradisjonelt. Vi har strenge krav, og bruker teknologien slik at den strukturelle integriteten er den samme, og i mange tilfeller bedre.
Vattenfall vurderer å bygge opp sitt eget maskineri for additiv produksjon i neste trinn. Dette kan ikke bare forsyne egne kjernekraftverk med reservedeler, men også andre krafttyper innen Vattenfall.
– Anleggene blir ikke yngre, AM er et verktøy for å nå våre mål for tilgjengelighet og redusere risikoen for produksjonsforstyrrelser. Vi ønsker å jobbe proaktivt med komponentene som anses å være i faresonen. Ved å lage virtuelle lagre av digitale CAD-modeller kan vi 3D-printe nye komponenter når behovet oppstår. Hver planlagt nedetid er svært kostbar, påvirker tilgjengeligheten og skader også tilliten til kjernekraft, sier Björn Forssgren.
