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历史上的今天 1959年7月21日 第一艘核动力商船萨凡纳 投入运行

 胡侃杂史 2023-01-26 发布于黑龙江

萨凡纳(NS Savannah)是第一艘核动力商船。她建于1950年代后期,耗资4690万美元(包括2830万美元的核反应堆和燃料堆芯),于1959年7月21日发射。她由美国政府机构资助。萨凡纳是一个潜在利用核能的示范项目。这艘船以SS Savannah命名,这是第一艘横渡大西洋的轮船。她在1962年至1972年间作为仅有的四艘核动力货船之一服役曾经建造过。

(苏联破冰船列宁号于1957年12月5日下水,是第一艘核动力民用船。)萨凡纳于1971年被停用,经过多次搬迁后,自2008年以来一直停泊在马里兰州巴尔的摩的CantonMarineTerminal13号码头。

1955年,德怀特·艾森豪威尔总统提议建造一艘核动力商船,以展示他的“原子用于和平”倡议。次年,国会授权萨凡纳作为原子能委员会、海事管理局(MARAD)和商务部的联合项目。

NS Savannah于 1962 年到达金门大桥

她是由纽约市的GeorgeG.Sharp,Incorporated设计的。龙骨由位于新泽西州卡姆登的纽约造船公司铺设。她的核反应堆由Babcock&Wilcox制造。于1959年7月21日在该船下水时被美国第一夫人玛米·艾森豪威尔命名。1969年,萨凡纳号成为第一艘停靠在纽约市的核动力船。她是一个名为“纽约周”的全市信息节的中心人物。

成千上万的人参观了萨凡纳并参加了相关的特别活动。其中包括和平利用原子能的进步示范,例如辐射保存的食品、技术的新应用以及许多信息和教育计划。约翰尼·卡森主演的今夜秀在两个节目中以“纽约周”为特色。GlennT.Seaborg博士原子能委员会主席是特邀发言人,艾森豪威尔总统因介绍全球原子促进和平计划而受到表彰。萨凡纳的外观和核周节日计划由查尔斯尤利什协会设计和实施,并得到领先能源公司的支持。

艾森豪威尔想要一艘“和平船”,作为和平利用原子能的大使。根据艾森豪威尔政府向国会发表的一份声明,“总统不寻求对这艘船的回报,除了世界各地人们的善意......这艘船也不会因为仅通过运送货物来证明自己在商业上可行而负担。”虽然最初的提议使用了USSNautilus的动力装置的副本,但还是有意识地决定按照商业设计标准设计推进系统,而与军事计划无关。

1959 年 7 月 21 日,萨凡纳下水

GeorgeG.Sharp,Inc.是纽约市著名的海军建筑公司,成立于1920年,负责Savannah的所有设计,但Babcock&Wilcox核反应堆除外。萨凡纳号是第六艘拥有鳍稳定器的大型船舶,旨在提高反应堆的安全性并提高乘客的舒适度。由于反应堆占据了船的中心,并且在加油期间需要清晰的桥式起重机通道,因此上层建筑被放置在船体的很远的位置。

倾斜的泪珠形上层建筑是由乔治·G·夏普的船舶设计顾问杰克·希尼和康涅狄格州威尔顿的同事专门设计的,具有未来感的外观,两侧饰有程式化的原子图形。Heaney负责室内设计,采用时尚的现代“原子时代”造型。

萨凡纳的反应堆是按照民用标准设计的,使用低浓缩铀,与类似的军用推进反应堆相比,对抗震性和设计紧凑性的重视程度较低,但对安全性和可靠性的重视程度很高。

1961 年左右安装在 NS Savannah上的 Raytheon Radarange微波炉

放置反应堆允许从上方进入以进行燃料补给。74MW反应堆是一个又高又窄的圆柱体,安装在一个圆柱形安全壳内,该容器具有圆形末端和一个直径为14英尺(4.3m)的垂直圆柱形突出部分,用于容纳控制棒和换料设备。50英尺长(15m)的安全壳内装有压水反应堆、主冷却剂回路和蒸汽发生器。钢制容器的壁厚从2+1⁄2–4英寸(65–100毫米),设计用于承受由破裂的主冷却剂管产生的186psi(1.28MPa)表压。安全壳顶部有两个直径为42英寸(110厘米)的孔。

安全壳底部的两个24x18英寸(61厘米×46厘米)人孔设计用于在船舶沉入超过100英尺(30米)的水中时让水进入安全壳,以防止压力容器坍塌。安全壳在运行条件下未被占用,但可以在反应堆关闭后30分钟内进入。安全壳的下半部分由4英尺(1.2m)的混凝土屏障保护。上半部分由6英寸(15厘米)的铅和6英寸(15厘米)的聚乙烯屏蔽.碰撞垫在24英寸(61厘米)的组件中用1英寸(2.5厘米)的钢和3英寸(8厘米)的红木交替层保护容器的侧面。

该反应堆于1975年停止使用燃料,但仍保留在原位。反应堆高17英尺(5.2米),堆芯直径62英寸(160厘米),高66英寸(170厘米),有32个燃料元件。每个燃料元件的直径为1⁄2英寸(13毫米),装有164个铀氧化物芯块,铀的平均浓度为4.4%U-235。中心16种元素富集到4.2%,外围16种元素富集到4.6%。颗粒直径为0.4244英寸(10.78毫米),在颗粒和元件壁之间的环形空间中装有加压氦气。提供了21个控制棒,长66英寸(170厘米),宽8英寸(20厘米)和3⁄8英寸(9.5毫米)厚。电驱动可在1.6秒内将杆完全插入。

1990 年在南卡罗来纳州爱国者角的萨凡纳

主机房长55英尺(17米),宽78英尺(24m),高32英尺(10m)。主控制室就在机械室的后面,工程师们从那里控制反应堆和蒸汽推进装置。一扇窗户将控制室与机械室隔开。从上方“C”甲板上的观景廊可以看到控制室。蒸汽厂一般特点是比较标准的蒸汽厂,有9级高压汽轮机和7级低压汽轮机驱动单螺旋桨轴。蒸汽和水化学项目由Bull&Roberts公司建立和管理,以匹配它为美国海军核动力航空母舰和潜艇提供的系统。

涡轮机特别适合使用通常由核动力源提供的饱和蒸汽。将750马力(560千瓦)的电动机连接到高压涡轮机以在紧急情况下使用也是不寻常的。电机由船上的蒸汽涡轮发电机或位于驾驶室后部的750kW应急柴油发电机驱动。这些发电机可以在运行反应堆冷却剂泵的同时为电动机提供基本动力。电机经过升级以提供更大的扭矩和可逆性,以便在发生反应堆事故时将船舶从码头移开。推进装置的设计容量为20,000马力(15,000千瓦),设计速度为20节(37公里/小时)。实际性能产生约22,000马力(16,000千瓦)和24节(44公里/小时)的最高速度。

在运营的第一年,Savannah在海上释放了超过115,000美制加仑(440,000升)的极低放射性废物,大大超过了其10,000美制加仑(38,000升)的储存容量。核服务船原子仆人的建造是为了接收萨凡纳的废物。这艘无动力驳船设有一个燃料储存坑,用于更换燃料和控制棒组件,内衬12英寸(30厘米)的铅。原子仆人可以在世界任何地方为萨凡纳服务。

放射性初级冷却剂回路水在关闭时被移除,反应堆系统内的一些放射性更强的部件也被移除。同时除去二级回路水。1976年的残留放射性估计在60,000到168,000居里(2,200到6,200太贝克勒)之间,主要是铁55(2.4年半衰期)和钴60(5.2年半衰期)。[10]到2005年,残留放射性已下降到4,800居里(180太拉贝克)。据说2011年的残留辐射非常低。反应堆和船舶将受到监管,直到2031年。

在1959年7月21日受洗之后,又过了2+1⁄2年完成反应堆安装和初步试验,然后该船在临时燃油动力下移至弗吉尼亚州约克镇,在那里启动并测试了反应堆。1962年4月实现了全反应堆功率。萨凡纳于1962年5月1日交付给海事管理局,并移交给她的运营商美国海事航运公司。

在1962年8月20日开始的处女航中,萨凡纳号进行了示威活动,首先航行到她的母港萨凡纳。在这次旅行中,一个有故障的仪器导致反应堆停堆,这被媒体误报为重大事故。从那里她穿过巴拿马运河并参观了夏威夷和美国西海岸的港口,成为西雅图21世纪博览会持续三周的热门展览。

反应器舱门

到1963年初,她抵达德克萨斯州的加尔维斯顿,进行维修和系统检查。在那里,核工程人员的赔偿纠纷导致反应堆关闭和核工程人员罢工。与StatesMarineLines的合同被取消,新的运营商AmericanExport-IsbrandtsenLines被选中,需要培训新的船员。这涉及转向非工会船员,这成为拟议的未来核舰艇人员配备中挥之不去的问题。到1964年,萨凡纳开始游览美国海湾和东海岸港口。夏季,她第一次横渡大西洋,访问了不来梅港、汉堡、鹿特丹、都柏林和南安普敦。在这次旅行中,有150,000人参观了这艘船。

萨凡纳的控制室萨凡纳一直担任客货班轮,直到1965年客运服务中断。至此,总共载运了848名乘客和4,800吨(4,400吨)货物。该船被改装为全货运用途,拆除了1,800吨压载物。乘客空间被关闭。Savannah运营了三年,飞行了350,000海里(650,000公里),然后返回加尔维斯顿加油。更换了32个燃料组件中的4个,其余单元重新布置以平衡燃料使用。她恢复服务直到1971年底,当她被停用时。

2012年大堂

在她积极的职业生涯中,萨凡纳旅行了450,000海里(830,000公里),访问了45个外国港口和32个国内港口,作为AtomsforPeace项目,访问了140万人。萨凡纳的存在也使核动力军舰更容易进入外国港口,尽管这艘船被排除在澳大利亚、新西兰和日本的港口之外。在她退役后,萨凡纳首先被萨凡纳市获得,并停靠在河街的尽头(靠近塔尔梅奇纪念桥),并计划最终将她打造为一家浮动酒店。但是,找不到投资者。在1970年代后期的一小段时间里,她被存放在德克萨斯州的加尔维斯顿,并且是许多在87号国道上乘坐德克萨斯州公路局运营的免费渡轮服务穿越玻利瓦尔路的旅行者所熟悉的景象。

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