롤스로이스 PWR

Rolls-Royce PWR
롤스로이스 소형 모듈형 원자로 설계는 롤스로이스 SMR을 참조한다.

롤스로이스 가압수형 원자로(PWR) 시리즈는 1966년 발리안트급이 임관한 이후 영국의 로열 네이비 핵잠수함에 동력을 공급해 왔다.[1]최초의 영국 핵잠수함인 HMS 드레드노트는 웨스팅하우스 S5W 원자로에 의해 동력을 공급받았다.[2]

원자로 설계, 운용 방법 및 성능 표준은 매우 분류된다.[3]원자로에 관한 이 유형의 세부사항은 이용할 수 없다.

PWR1

영국이 건설한 원자로에 의해 동력을 공급받은 최초의 영국 핵잠수함 HMS Valiant

최초의 영국 해군 원자로인 PWR1은 순전히 영국식 설계의 노심 및 원자로 조립체를 사용했으며 계획보다 4년 늦은 1965년에 임계치에 도달했다.[4]1958년 미국-영국 상호방위조약에 따른 기술이전으로 결국 롤스로이스는 잠수함 설계와 정숙화 기법에 관한 "고려할 만한" 정보를 미국에 넘겨주는 대가로 원자로 설계를 완전히 자급자족하게 되었다.[5]

원자로 연료는 93~97%까지 농축된 고농축우라늄(HEU)이다.핵 핵 핵은 각각 수명이 10년 정도여서 잠수함의 수명 동안 약 두 번 연료를 재급유해야 한다.[6][7]

더비에서의 롤스로이스 해양발전소는 영국 잠수함 원자로의 설계와 제조를 위한 중심지다.국방부 벌컨원자로시험소(NRTE)는 핵잠수함에 설치하기 전 각 원자로 노심 설계를 시험했다.

잠수함

PWR2

PWR2는 뱅가드급 트라이던트 미사일 잠수함용으로 개발됐으며 PWR1의 개발이다.최초의 PWR2 원자로는 1987년 8월부터 벌컨 해군 원자로 시험 시설에서 시험을 시작하여 1985년에 완공되었다.

원자로 연료는 93~97%까지 농축된 고농축우라늄(HEU)이다.최신 PWR2 원자로 노심 설계는 '코어 H'로 연료교체 필요성이 제거된 수명이 약 30년 정도로, 잠수함이 사용 수명에 있어 2개의 원자로 리프트를 피할 수 있다.[6][7]HMS 뱅가드는 재장착하는 동안 새로운 코어를 장착할 것이고, 그 다음 세 척의 여동생 보트가 장착될 것이다.아스트레이트급 잠수함에는 이 풀라이프 코어가 설치되어 있다.SSBN을 위해 개발된 원자로는 현재 영국 함대 잠수함의 원자로보다 상당히 크다.따라서 PWR2를 수용하기 위해 아스트테급 선체의 지름이 증가되었다.

2009년 11월 방위 원자력 안전규제자에 의한 PWR2 설계의 안전성 평가는 2011년 3월 정보자유도 요청에 따라 발표되었다.[8][9]규제기관은 영국 관행이 유사한 모범사례, 냉각재상실사고, 비상 원자로 정지 이후 잠수함 수심 제어에 현저히 못 미치는 두 가지 주요 영역을 식별했다.[10][9]규제기관은 PWR2가 "일차 회로의 구조적 고장에 잠재적으로 취약하다"고 결론내렸으며, 이는 승무원과 일반인에게 상당한 안전 위험을 초래하는 고장 모드였다.[9][11]

2012년 1월 PWR2 시험 원자로 냉각수에서 연료 피복재의 미세한 균열로 인해 방사능이 검출되었다.이 발견으로 인해 HMS 뱅가드는 2억 7천만 파운드의 비용을 들여 다른 뱅가드와 아스트트급 잠수함에도 조기 급유 및 비상조치가 적용될 예정이었다.이 같은 사실은 2014년이 되어서야 일반에 공개됐다.[12][13]

2013년 2월 국방부(MoD)는 롤스로이스에게 10년 8억 파운드 규모의 '건국' 계약을 수여해 아스트레이트급 원자로와 뱅가드급 교체용 원자로를 '납품 및 유지'하도록 했다.[14][15]2019년 2월, MoD는 롤스로이스에게 트라팔가, 뱅가드, 아스트레이트 클래스에 대해 3년간 2억 3,500만 파운드 규모의 원자력 추진 수명 관리 계약을 수여했다.[16]

잠수함

PWR3

Vanguard 등급의 대체에는 PWR2, PWR2b(성능이 향상된 파생제), PWR3의 세 가지 추진 옵션이 고려되었다.[17] PWR3은 "미국 설계에 기초하지만 영국 원자로 기술을 사용하는" 새로운 시스템이었다.[18][19]영국 왕립 해군건축연구소는 영국이 버지니아급 잠수함에 사용되는 미국 해군 S9G 원자로 설계에 접근할 가능성이 있다고 보고했다.[20]PWR3는 PWR2 변종보다 수명이 길고 유지보수가 적은 보다 간편하고 안전한 설계였으며 PWR2b와 거의 동일한 비용이었다.[17]PWR3는 PWR2에 비해 부품이 30% 적다.[21]

2011년 3월, Liam Fox 국방장관은 PWR3가 "그 원자로들이 우리에게 더 나은 안전 전망을 제공하기 때문에" 선호되는 선택이라고 말했다.[22][23]2011년 5월 국방부는 PWR3가 후계자로 선정됐다고 발표했다(2016년 레이어드너트급 이름)[17][11]PWR3는 PWR2 설계에 비해 보트 한 척당 구입 및 운용 비용이 약 5천만 파운드 더 들었다.이는 25년 수명 PWR2 설계에 대한 PWR3의 긴 수명에 의해 상쇄된다.[17]PWR3는 계산 모델링이 사용되는 대신 원자로 노심 프로토타입 시험이 필요하지 않다.[24][25]이에 따라 롤스로이스가 운영하는 벌컨 원자로시험소는 2015년 문을 닫았다.[26]

2012년 6월, MoD는 Rolls-Royce에게 6억 파운드 규모의 계약을 체결하여 Drawnout급과 Astute급 HMS Agincourt의 최종 보트를 제작했다.[27]MoD는 또한 PWR3를 제조하고 공장의 가동 수명을 2056년까지 연장하기 위해 더비시에 있는 롤스로이스 해양발전소 노심 제조 공장을 재정비하기 위해 롤스로이스 6억파운드를 수여했다.[27][28]감사원은 2020년 1월 공장 건설이 예정보다 5년 늦어져 현재 2026년 가동될 것으로 예측됐다고 보고했다.[28][29]

잠수함

참고 항목

참조

  1. ^ a b c d e Asst Chief Engineer - Astute Christopher Palmer. "Management of Key Technologies in the UK Naval Nuclear Propulsion Programme" (PDF). Rolls-Royce Submarines. Retrieved 29 September 2021.
  2. ^ Ritchie, Nick (February 2015). The UK Naval Nuclear Propulsion Programme and Highly Enriched Uranium (PDF) (Report). Federation of American Scientists, Washington, D.C.: University of York, UK. p. 3. Retrieved 19 September 2021.
  3. ^ 리치 2015, 페이지 3
  4. ^ Daniels, R.J (2004). The End Of An Era: The Memoirs Of a Naval Constructor. Periscope Publishing. pp. 135–136, 153. ISBN 1-904381-18-9. Retrieved 25 April 2017.
  5. ^ Gardiner, Robert; Chumbley, Stephen; Budzbon, Przemysław (1995). Conway's all the world's fighting ships, 1947-1995. Annapolis, Md: Naval Institute Press. p. 529. ISBN 1557501327.
  6. ^ a b 리치 2015, 페이지 3-6.
  7. ^ a b King, S J; Putte, D Vande (July 2003). Identification and Description of UK Radioactive Wastes and Materials Potentially Requiring Long-term Management. Nirex Report N/085. UK Nirex Ltd: Didcot. pp. 17–19. ISBN 1840293306. Retrieved 21 September 2021.
  8. ^ Rob Edwards (10 March 2011). "Flaws in nuclear submarine reactors could be fatal, secret report warns". The Guardian. Retrieved 28 March 2011.
  9. ^ a b c McFarlane, Head of the Defence Nuclear Safety Regulator Cdre Andrew (2009). "Annex B: Successor SSBN - Safety Regulator's advice on the selection of the propulsion plant in support of the future deterrent (4 November 2009) DNSR/22/11/2". Successor Submarine Project (Note by the Assistant Secretary) (PDF). (09)62. Defence Board. Released under FOI. Retrieved 29 September 2021.
  10. ^ Joseph Watts (11 March 2011). "Expert warned MoD on safety of Rolls-Royce nuclear sub reactors". Derby Telegraph. Archived from the original on 18 September 2012. Retrieved 28 March 2011.
  11. ^ a b "PWR3 Reactor chosen for Trident". defencemanagement.com. 18 May 2011. Archived from the original on 22 July 2011.
  12. ^ "Nuclear submarine to get new core after test reactor problem". BBC. 6 March 2014. Retrieved 8 March 2014.
  13. ^ David Maddox (8 March 2014). "MoD accused of Dounreay radiation leak cover-up". The Scotsman. Retrieved 8 March 2014.
  14. ^ "MOD awards £800 million submarine propulsion contract". Ministry of Defence (Press release). 13 February 2013. Archived from the original on 10 September 2015. Retrieved 30 September 2021.
  15. ^ Parliamentary Under-Secretary of State for Defence Philip Dunne (13 February 2013). "Rolls-Royce Submarines (Foundation Contract)". UK Parliament. House of Commons. Retrieved 30 September 2021.
  16. ^ "Defence Secretary Announces £235 Million Submarine Nuclear Propulsion Deal". Ministry of Defence (Press release). 25 February 2019. Retrieved 30 September 2021.
  17. ^ a b c d The United Kingdom's Future Nuclear Deterrent: The Submarine Initial Gate Parliamentary Report (PDF) (Report). Ministry of Defence. May 2011. p. 5. Retrieved 12 October 2013.
  18. ^ Hollinshead, Dr P; MacKinder, A P (2009). "Annex A: Successor Submarine Project Review Note (24 November 2009)". Successor Submarine Project (Note by the Assistant Secretary) (PDF). (09)62. Defence Board. Released under FOI. Retrieved 29 September 2021.
  19. ^ "Safety paramount for RN nuclear submarine reactors" (PDF). Defence Codex: The Magazine for Defence Engineering and Science. Ministry of Defence (9): 15. Autumn 2011. Archived from the original (PDF) on 13 October 2011.
  20. ^ Turner, Julian (29 July 2013). "Deep impact: inside the UK's new Successor-Class nuclear submarine". Naval Technology. Retrieved 29 September 2021.
  21. ^ "Nuclear – Engineering Excellence" (PDF). Rolls-Royce. 2016. Retrieved 1 October 2021.
  22. ^ Severin Carrell (23 March 2011). "Navy to axe 'Fukushima type' nuclear reactors from submarines". The Guardian. Retrieved 28 March 2011.
  23. ^ "Trident Replacement Programme". UK Parliament. House of Commons. 14 March 2011. Retrieved 29 September 2021.
  24. ^ Grimes, Professor Robin; Ion, Professor Dame Sue; Sherry, Professor Andrew (28 October 2014). Royal Navy Nuclear Reactor Test Facility Review (PDF) (Report). Released under FOI. Retrieved 29 September 2021.
  25. ^ "Submarine reactor testing to end at Vulcan" (PDF). Desider: The Magazine for Defence Equipment and Support. Ministry of Defence (43): 10. December 2011. Archived from the original (PDF) on 6 December 2011.
  26. ^ Ministry of Defence (22 July 2015). "Shutdown of shore test facility reactor" (Press release). Retrieved 29 September 2021.
  27. ^ a b c "Royal Navy submarine contract awarded". Ministry of Defence (Press release). 18 June 2012. Archived from the original on 19 July 2012.
  28. ^ a b National Audit Office. (10 January 2020). Ministry of Defence : Managing infrastructure projects on nuclear-regulated sites (PDF). House of Commons papers, session 2019/20, HC 19. pp. 4, 36, 53–54. ISBN 9781786042934. Retrieved 1 October 2021.
  29. ^ Chuter, Andrew (13 May 2020). "Three British nuclear programs are $1.67 billion over budget". DefenseNews. Retrieved 1 October 2021.

추가 읽기

외부 링크