Sistemas seguros y fiables de refrigeración de reactores nucleares
La energía nuclear, alternativa limpia y sostenible al quemado de los combustibles fósiles, implica reacciones nucleares en el núcleo del reactor que generan cantidades inmensas de calor. El refrigerante no sólo es importante para la generación eléctrica gracias a su capacidad para transferir la carga térmica al generador de vapor, sino que además es esencial para garantizar la operación segura de la planta. Unos científicos pusieron en marcha con fondos europeos el proyecto STYLE (Structural integrity for lifetime management – Non-RPV components) con el propósito de desarrollar modelos para el análisis de la integridad estructural de los componentes del RCPB. El equipo de este proyecto colaboró estrechamente con varios operadores experimentados que cuentan con el apoyo de una amplia base de datos de gestión del conocimiento, gracias a la cual desarrollaron modelos realistas de los procesos de fallo que afectan a los componentes principales. Se trabajó de forma muy especial en la evaluación de la integridad estructural de los componentes de la RCPB en distintas condiciones de carga, incluidas las asociadas a escenarios de actividad sísmica. Durante la tercera etapa del proyecto, se desarrollaron métodos e instrumentos computacionales avanzados con que describir los mecanismos físicos tan complejos que motivan el envejecimiento y los fallos en los conductos y los componentes del sistema de refrigerante del reactor. Además, validaron varios métodos de evaluación de ingeniería, sobre todo en lo referente a diseños de fuga antes de rotura, con vistas a su aplicabilidad en maquetas de demostración a gran escala. La atención se centró en evaluar la integridad de las soldaduras y las juntas reparadas mediante soldadura. Concretamente, se estudió y simuló la integridad de las soldaduras de metales dispares, tensiones residuales sobre la soldadura, grietas por corrosión bajo tensión, y fatiga térmica. Entre los resultados finales de STYLE se incluyen directrices basadas en mejores prácticas relativas al uso de herramientas avanzadas y a la mejora y cualificación de métodos de evaluación de ingeniería. Se incluirá también la gestión del ciclo de vida de la integridad de los componentes del RCPB en CN europeas. Los socios realizarán una evaluación comparativa de metodologías para la evaluación de la seguridad en soldaduras de metales similares y dispares, teniendo en cuenta métodos deterministas y probabilistas. El proyecto STYLE desarrolla métodos de evaluación más precisos en los ámbitos de la integridad estructural de los componentes del reactor nuclear que resultan críticos para la seguridad. Se espera que estas herramientas contribuyan a optimizar los diseños, mejorar la relación coste-eficacia y maximizar la seguridad de las CN del presente y del futuro.
Palabras clave
Reactor, barrera de presión del refrigerante del reactor (RCPB), central nuclear, integridad estructural, métodos de evaluación de ingeniería
