Control avanzado de componentes de reactores nucleares
El proyecto de investigación europeo THERFAT se inició para mejorar la precisión y fiabilidad de los instrumentos y procedimientos que se aplican en la actualidad en la evaluación de la integridad de las conexiones en T del sistema de conducciones. Las fluctuaciones de temperatura frecuentes y elevadas que provoca la mezcla de fluidos calientes y fríos pueden deteriorar el material del que se fabrican las conexiones en T y hacer que aparezcan grietas por fatiga térmica. Cabe la posibilidad de que este tipo de fenómenos cíclicos no se detecte adecuadamente mediante la instrumentación termopar. Por lo tanto, la evaluación de la integridad de las conexiones en T se basa en aproximaciones a partir de experimentos y modelos matemáticos. Científicos del Centro de Investigación Técnica VTT (Finlandia) se centraron en la verificación de aspectos concretos de la evaluación de las conexiones en T a la vista de los resultados de experimentos fundamentales y análisis numéricos. Las tensiones iniciales inducidas por cargas térmicas se estimaron mediante métodos de ingeniería práctica, como cálculos aproximados de los parámetros de choque térmico, o mediante análisis computacionales avanzados de dinámica de fluidos. Se demostró que los procedimientos comunes que dictan las normas permiten predecir con precisión los valores límite en los que comienza el agrietamiento, los cuales se verificaron con datos obtenidos mediante ensayos de daños. La grieta típica provocada por un choque térmico se manifiesta mediante una red de grietas superficiales. Se consideró que este patrón aleatorio de grietas no deterioraba la integridad de las conexiones en T, siempre y cuando las grietas dominantes no continuaran desarrollándose. Para evaluar la capacidad de resistencia a los choques térmicos de las conexiones en T, se deben emplear modelos que faciliten una aproximación de la velocidad de progresión del agrietamiento en función de la temperatura. Para convertir los resultados sobre la iniciación de grietas y su propagación a métodos prácticos mejorados que predigan la fatiga térmica, se propuso un enfoque analítico y experimental. Éste se centra en identificar las condiciones en las que progresan o se estabilizan las grietas producidas por fatiga térmica y puede aportar sugerencias sobre cómo mitigar cargas térmicas de envergadura. Este enfoque holístico sobre la evaluación de la integridad de las conexiones en T ha venido a definirse como el primer paso hacia una nueva metodología que puede emplearse para optimizar las condiciones de funcionamiento de las centrales nucleares.
