Desarrollo de Elementos Combustibles - LAS-ANS

More documents

Recommendations

Info

Brasnarof D. et al, Desarrollo de Elementos Combustibles Avanzados para Centrales HWR El EC de la central nuclear Embalse (CNE) tiene una longitud aproximada de 0,5 metros, y el canal de 6 metros se llena con doce de estos elementos. Atucha I y II por otro lado tiene un único EC de un poco más de 5 metros de longitud activa, soportado mecánicamente de su parte superior [2]. Los combustibles de Atucha I originalmente diseñados para Uranio natural tenían un quemado de extracción menor a 7000 MWd/tonUO2 y, luego del programa de incremento de enriquecimiento, el combustible actual de Atucha I ha elevado el quemado de extracción hasta aproximadamente 11500 MWd/tonUO2, empleando un enriquecimiento de 0,85 % de U 235 . Esto ha mejorado la economía de la central en lo referente al costo de combustible y además ha permitido la reducción del número de elementos combustibles gastados, con el consiguiente ahorro en la ocupación de la pileta de decaimiento. Por otra parte, el diseño del EC Atucha II, que emplea Uranio natural, alcanza un quemado de extracción de 7500 MWd/tonUO2. Ambos tipos de combustibles poseen un arreglo compacto de 37 barras, pero con diferente tipo de diseño de vaina. Atucha I y II tienen un diseño autoportante mientras que las vainas de Embalse son colapsables en condiciones de operación y presión interna. El EC CARA [3,4,5] está siendo desarrollado por la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) dentro del Programa Ciclo de Combustible. Se trata de un nuevo combustible para ser empleado en reactores de agua pesada de canales horizontales (Embalse) y verticales (Atucha), para mejorar sus desempeños. Dichas mejoras se basan en un claro objetivo económico con dos aristas. Por un lado un menor costo de combustible y mejoras desde el punto de vista de la seguridad, y por otro una reducción del número de elementos combustible gastados por su implicancia en los costos de fin de ciclo. Esto se alcanza a partir del empleo de ULE con quemados entre 14000 a 20000 MWd/tonU, y la compatiblilidad con el concepto de almacenamiento intermedio actualmente implementado en Embalse. Además del mejoramiento desde el punto de vista económico, el EC CARA también se orienta hacia la mejora de los márgenes de operación termo - hidráulicos y de comportamiento termo-mecánicos 2. DESCRIPCIÓN TÉCNICA El diseño del combustible CARA ha sido concebido para mantener las mismas condiciones operacionales de ambos reactores. Estas son el caudal refrigerante, la caída de presión en el canal, y la compatibilidad mecánica con la máquina de recambio tanto de los reactores de canales horizontales como verticales. Además, el diseño mejora el comportamiento con mayores márgenes termo hidráulicos y de seguridad empleando barras combustibles de un diámetro único, a diferencia de otros desarrollos que combinan barras combustibles de diferentes diámetros (11) , alcanzando coeficientes reactividad por vacío negativos empleando barras combustibles con ULE y otras con venenos quemables. El elemento combustible CARA tiene 52 barras combustibles (colapsables en condiciones de operación) cercanas al metro de longitud (ver Figura 1) ubicadas en un arreglo compacto cilíndrico, sujetas por tres separadores elásticos autoportantes (ver Figuras 2 y 3) y soldadas en ambos extremos a dos grillas de baja obstrucción hidráulica (ver Figura 4). Las dimensiones y geometría se pueden observar en la Tabla I. Memorias CIC Cancún 2007 en CDROM 455 Proceedings IJM Cancun 2007 on CDROM
Congreso Internacional Conjunto Cancún 2007 / International Joint Meeting Cancun 2007 Figura 1. Prototipo de elemento combustible CARA. Figura 3. Vista frontal del separador elástico CARA. Figura 2. 3 er prototipo separador elástico CARA. Figura 4. Grilla CARA. Tabla I. Geometría y dimensiones del E.C. CARA Geometría del elemento combustible Cluster Número de barras combustibles 52 Número de separadores elásticos 3 Longitud total ~1000 mm Diámetro del elemento combustible ~103 mm Diámetro externo vaina < 11 mm Espesor vaina ~0.35 mm Diámetro de la pastilla ~10 mm Longitud de la pastilla ~12 mm El separador elástico autoportante está formado por cuatro flejes circulares concéntricos con travesaños radiales que los conectan, teniendo apoyos fijos y elásticos que fijan las barras en posición y sujetan al manojo. Desde el punto de vista mecánico los separadores elásticos mantienen las barras en su posición y reduce el pandeo del combustible, lo cual permite su inserción en canales verticales. En los reactores de canales horizontales, el elemento combustible es simplemente soportado sobre el tubo de presión, por patines deslizantes ubicados en la cara externa del separador elástico, en lugar del diseño de patines deslizantes soldados a las barras combustibles externas del combustible Embalse. Memorias CIC Cancún 2007 en CDROM 456 Proceedings IJM Cancún 2007 on CDROM
Page 1: Simposio LAS/ANS 2007 / 2007 LAS/AN
Page 5 and 6: Congreso Internacional Conjunto Can
Page 9 and 10: 5.2. Comportamiento Hidráulico Con

Desarrollo de Elementos Combustibles - LAS-ANS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?