美国航运局(ABS)发布了一项概念设计研究，以说明小型模块化核反应堆如何为145,000立方米的液化天然气运输船提供动力。

船级社表示，该设计由美国船级社和赫伯特工程公司（HEC）共同建模，旨在帮助业界更好地了解核推进的可行性和安全性影响，并支持未来的发展项目。

ABS指出，可用于船舶推进的先进核技术尚处于成熟初期。它补充说，这项研究提供的详细程度仅限于从陆地应用设计中获得的工程信息，用于工程假设和未来设计优化的建议。

该报告重点关注几个领域，包括热量和能量管理、屏蔽、重量分布和其他设计特征。

概念研究使用了高温气冷反应堆(HTGR)。它采用氦冷却，使用HALEU（19.75%浓缩）铀碳氧化物TRISO燃料和石墨基质作为慢化剂，在热中子能量范围内产生50 MWt。

反应堆将位于居住区后部，以保护低温货物免受反应堆舱热负荷的影响。为防止碰撞，反应堆舱将安装在B/15底部损伤线上方，B/5横向损伤穿透范围内。

假设核反应堆将在电力推进配置中由电池电源补充，以实现负荷跟踪和调峰能力，而这些能力通常设计用于恒定发电服务的核反应堆很难满足。

此类船舶的总装机功率需求估计约为35,000千瓦；其中11,650千瓦将满足酒店负荷和相关冗余，而其余23,350千瓦则用于为船舶推进提供动力，以达到19.5节的设计速度。该功率需求可以通过两个标准核电站来满足，每个反应堆使用两个蒸汽涡轮机，每个蒸汽涡轮机的功率转换效率假设为35%。

ABS指出，如果两座反应堆都发生故障，安全返回港口的电力由两组标准柴油发电机提供，而正常运行时不会使用这两组柴油发电机。

这项研究由美国能源部支持，还发现HTGR技术可以提高运输速度，并实现零排放运行。此外，HTGR技术也无需加油，尽管大约每六年需要更换一次。这意味着要打开反应堆室并拆除反应堆，而这只能在造船厂或其他配备有处理放射性物质的设施中进行。

ABS表示，尽管全球少数几家造船厂可以实现这一目标，但与传统的液化天然气运输船相比，有限的选择意味着明显的挑战。

该报告是ABS为应对海上采用核技术的挑战而采取的一系列举措中的最新一项。ABS此前曾研究过一艘核动力集装箱船和一艘苏伊士型油轮，并于本月早些时候推出了业内首部针对浮动核电站的综合规则。

“虽然这项技术在陆地上已被广泛理解，但将其应用于海洋尚处于起步阶段。然而，这项研究和我们进行的其他研究清楚地表明，它不仅可以解决航运排放问题，还可以为该行业带来一系列其他运营优势。”ABS高级副总裁兼首席技术官Patrick Ryan表示。