Volumen II - SAM

Congreso SAM/CONAMET 2009 Buenos Aires, 19 al 23 de Octubre de 2009
TECNOLOGÍA DE FABRICACIÓN DE COMPONENTES ESTRUCTURALES DEL
NÚCLEO BASE CIRCONIO PARA REACTORES NUCLEARES DE POTENCIA
D. R. Bianchi (1) , M. Ilarri (1) ,A. Duarte (2) , A. D. Banchik (2) , P. Vizcaíno (2)
(1) PPFAE, CAE, CNEA
(2) LMFAE, CAE, CNEA
Presbítero Juan Gonzalez y Aragón No 15, Ezeiza, Buenos Aires, Argentina
E-mail (autor de contacto): vizcaino@cae.cnea.gov.ar
RESUMEN
En el presente trabajo se reportan los resultados del desarrollo del proceso de fabricación de tubos de
presión para reactores de tipo CANDU que se lleva a cabo en CNEA. Se han procesado tres tubos
experimentales extrudados por la empresa Wah Chang,& Co, USA. La deformación en frío de estos tubos se
realizó en la Planta Piloto de Fabricación de Aleaciones Especiales, PPFAE, empleándose una laminadora
de tubos tipo HPTR en lugar de la técnica de trefilado utilizada habitualmente para la fabricación de estos
componentes. Se aplicó una deformación plástica del 27% en dos pasos de laminación y sin tratamiento
térmico intermedio.
En PPFAE se realizaron además las mediciones dimensionales y de defectos superficiales con la técnica de
ultrasonido antes (recepción del tubo extrudado) y después de cada paso de laminación. Todas las
mediciones realizadas en el tubo terminado: espesor, diámetros interno y externo, ovalidad y rugosidad se
hallan dentro de los valores exigidos por la especificación de fabricación dada por AECL, Diseñador de los
Reactores CANDU.
La etapa final del proceso de fabricación consiste en un tratamiento térmico a 400 o C por 24 hs bajo
atmósfera de vapor de agua. El acabado y cohesión del óxido superficial formado en este tratamiento es
excelente.
Palabras clave: Tubo de presión, laminación, Zr2.5%Nb, tolerancias dimensionales.
1. INTRODUCCIÓN
La tecnología de fabricación de tubos de presión ha sido desarrollada durante la década del sesenta por
AECL (Atomic Energy of Canada Limited), diseñador de los reactores CANDU y fabricados en conjunto
entre la industria de Canadá y Estados Unidos. Este es el tipo de tubos de presión en operación en CNE.
Los estudios pos-irradiación de tubos de presión removidos de las centrales luego de largos períodos de
operación indican que bajo los condiciones de operación en el núcleo las propiedades originales de los tubos
evolucionan la microestructura original de fabricación. Las dimensiones del tubo y sus condiciones
superficiales originales evolucionan durante el largo periodo de operación. Estos estudios han permitido
optimizar los procesos de fabricación a fin de obtener tubos con una microestructura metalúrgica más
resistente a las condiciones operativas.
El objetivo de este Proyecto es el desarrollo de las tecnologías de fabricación de los componentes
estructurales base circonio que conforman el núcleo de los reactores de potencia instalados y a ser instalados
en la Argentina para respaldar la fabricación local de tubos de presión a ser instalados en el reactor de la
Central Nuclear de Embalse, CNE, en reemplazo de los que actualmente están en operación [1-3].
De este modo, además de ampliar la participación nacional en el Programa de Extensión de Vida de la CNE
aportando componentes de alto valor tecnológico, se asegura la provisión de dichos componentes en futuras
Centrales de Potencia al nivel de calidad actualmente requerido por el Diseñador de los reactores CANDU
(Canadian Deuterium Uranium) [1,2].
En el presente trabajo se describen los progresos realizados en este desarrollo en CNEA durante el año 2008.
2. PROCESO DE FABRICACIÓN DE TUBOS DE PRESIÓN DE Zr-2.5%Nb
La obtención del tubo comprende las siguientes operaciones:
1. Obtención de la aleación Zr-2,5% Nb por fusión por arco consumible bajo vacío
2. Forja del lingote de Zr-2,5%Nb
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