Sector nuclear

En pocos sectores industriales la seguridad de sus instalaciones es un elemento tan trascendental como lo es en el sector nuclear.

Los servicios especializados de caracterización de materiales, cálculo e integridad estructural que desarrolla Inesco Ingenieros permiten a nuestros clientes analizar las condiciones de seguridad de todos sus equipos, determinar periodos de inspección, necesidades de reparación o reemplazo, o rediseños estructurales.

Todo ello siguiendo técnicas avanzadas de análisis estructural y simulación numérica, y los más completos códigos o normas de diseño y evaluación del sector, incluido el Código ASME. Inesco Ingenieros es además miembro de las plataformas tecnológicas CEIDEN (España) y NUGENIA (Europa).

Análisis térmicos y tensionales

Evaluaciones térmicas y tensionales, así como la interacción entre ambas (termomecánicas), son realizadas en diferentes componentes del reactor: toberas, conexiones de tuberías, internos, etc.

Se dispone para ello de un departamento de cálculo formado por doctores, ingenieros civiles e industriales con dilatada experiencia y amplios conocimientos en estos tipos de análisis.

Asimismo se dispone del software ANSYS Mechanical como soporte en evaluaciones avanzadas que precisen de simulación numérica.

Cálculos y evaluaciones de fractura en internos de centrales nucleares

Inesco Ingenieros realiza cálculos de mecánica de fractura en toda clase de internos de centrales nucleares (vasija, toberas, bombas de chorro, shroud, etc.). Estos cálculos permiten conocer los márgenes de seguridad existentes en los diversos componentes del reactor en presencia de defectos.

Inesco Ingenieros tiene una amplia experiencia tanto en el desarrollo de “Flaw Handbooks”, una herramienta que permite una rápida toma de decisiones en el escaso tiempo disponible en las paradas de recarga, así como en la realización de detallados análisis de integridad estructural a partir de los datos recopilados en las campañas de inspección.

Cálculo de curvas P-T

La determinación de las curvas límite de operación o curvas P-T (Presión-Temperatura) es uno de los casos específicos de análisis de evaluación de integridad estructural donde Inesco Ingenieros acumula una mayor experiencia. Estos cálculos son llevados a cabo según la metodología convencional definida en el Apéndice G de ASME XI, aunque teniendo en cuenta los últimos avances y recomendaciones como son la determinación de las curvas para localizaciones de determinadas toberas, el empleo de aproximaciones probabilistas o la extrapolación de las propiedades a fractura con la irradiación en base a los últimos modelos desarrollados.

Evaluación del daño a fatiga e implementación del factor ambiental

Evaluación del daño a fatiga de componentes críticos así como la implementación del efecto ambiental. El análisis se realiza en la fase de diseño (siguiendo las directrices del código de aplicación, i.e. ASME) y/o en la fase de mantenimiento, mediante la implementación de sistemas de monitorización.

La metodología se basa en el empleo de funciones de influencia, aplicación de la integral de convolución, cómputo de ciclos… aplicando las guías establecidas en los diferentes códigos y documentos de referencia (NUREGs, MRPs, BWRIPs…).

La implementación del factor ambiental en el daño a fatiga es realizada a partir de diferentes técnicas y siguiendo las indicaciones de los documentos guía.

Gestión y evaluación de inspecciones

Uno de los campos de actividad de Inesco Ingenieros en el ámbito nuclear es el relacionado con la gestión y evaluación de inspecciones. En esta área, Inesco Ingenieros ofrece un servicio que comienza por la planificación de los programas de inspección en base a los convencionales procedimientos deterministas o a las aproximaciones actuales basadas en el riesgo (RI-ISI).

Una vez que se dispone de los datos de inspecciones Inesco Ingenieros evalúa los resultados, poniendo a disposición del cliente tanto completos informes con todos los detalles de los cálculos como resúmenes gráficos que permiten un rápido análisis de los resultados.

Asistencia en programas de vigilancia

La participación de Inesco Ingenieros en diversos proyectos y redes internacionales (Cupriva, AMES ATHENA), la amplia experiencia del personal de la empresa en técnicas de caracterización en fractura de materiales metálicos, y el profundo conocimiento de la legislación vigente (10CFR50, RG 1.99 rev.2, etc), nos permite ofrecer a nuestros clientes un completo asesoramiento en la gestión de los programas de vigilancia.

Inesco Ingenieros realiza estimaciones de la variación de las propiedades de los materiales de la vasija (Material base, ZAT y soldadura) con la irradiación neutrónica en base a los modelos de más reciente desarrollo y, al mismo tiempo, ofrece asesoría en la planificación y optimización de los ensayos del material de las cápsulas de vigilancia de los reactores.

Cálculos de tensiones residuales

Las tensiones residuales forman parte en muchas ocasiones de mecanismos de degradación (i.e. SCC) que impliquen la pérdida de integridad estructural de un componente y por consiguiente la reducción de su vida de operación. El análisis y cálculo de estas tensiones residuales supone una herramienta para el control tensional y análisis de envejecimiento de un componente.

Simulación de soldaduras y weld overlays

Las soldaduras pueden suponer un problema y/o una solución a la fisuración en componentes nucleares.

Las tensiones residuales que se generan en los procesos de soldadura pueden formar parte de mecanismos de degradación (i.e. SCC, stress corrosion cracking) que suponen la pérdida de integridad estructural de un componente y por consiguiente la reducción de su vida util.

Sin embargo, en los últimos años se ha desarrollado una técnica de reparación/mitigación de fisuraciones en base a recargues por soldadura: weld overlays.

El departamento de simulación de Inesco Ingenieros ha desarrollado una amplia variedad de modelos parametrizados de weld overlays y soldaduras para el análisis y validación de estos procesos.

Simulaciones de fluidos e interacción fluido-estructura

La simulación del comportamiento de fluidos y su interacción fluido-estructura es una evaluación cada vez más demandada para análisis de tensiones muy precisos o simplemente el entendimiento físico de algunos fenómenos fluidodinámicos (i.e. vortices en uniones de tuberías, estratificación térmica…).

Debido a un cierto conservadurismo que se tiene en algunas simulaciones termomecánicas, en ocasiones se hace necesario calcular con más precisión el estado de la estructura por donde circulan los fluidos.

En los últimos años Inesco Ingenieros se ha especializado en este tipo de simulaciones y trabaja activamente en estas evaluaciones en centrales nucleares (i.e. BWRVIP-196, BWRVIP-155…).