Evaluación del gasto en fatiga de vasijas a presión de reactores nucleares considerando el efecto ambiental mediante el empleo de datos reales

Abstract

RESUMEN: Los códigos de diseño de las centrales nucleares exigen entre otros el cálculo a fatiga. Éstas fueron diseñadas frente a fatiga de un modo conservador, limitando su vida por condiciones de seguridad, habitualmente en 40 años. El análisis tradicional del daño a fatiga se realiza teniendo en cuenta los transitorios de diseño, los cuales se ha demostrado que producen una degradación de los componentes superior a la realidad. La implantación de un sistema de monitorización que registre e implemente las condiciones reales del medio y el tipo de solicitación en todo momento, y que aplique estos datos en tiempo real para el cálculo del daño por fatiga, puede ser la solución idónea para la evaluación del daño en lo que a este mecanismo de degradación se refiere. El conocimiento del daño a fatiga ocasionada por los transitorios reales permite conocer la degradación real de los componentes y por lo tanto saber si es posible la extensión de vida de la instalación en estudio, evitando las extrapolaciones conservadoras que se derivan de evaluaciones originales de transitorios de diseño. Un nuevo aspecto a tener en cuenta es la influencia del medio en el que se encuentran inmersos los componentes, la cual se ha comprobado que reduce su vida a fatiga. En este trabajo se analizan los procedimientos existentes de evaluación tensional y de cálculo del efecto ambiental necesarios para una evaluación a fatiga. Nuevas correcciones son propuestas, además de mejoras en los cálculos que eviten conservadurismos en el resultado final de daño por fatiga. En definitiva, en este documento, que pretende convertirse en guía de referencia para los ingenieros que realicen evaluaciones a fatiga de componentes en centrales nucleares, se establecen unos criterios de evaluación del daño a fatiga de los materiales, considerado el efecto del medio, que permiten conocer el estado real de los componentes en lo que a este mecanismo de degradación se refiere.