SCHOTT solutions n° 2/2014 > Energía

Otto-Schott-Forschungszentrum
SCHOTT desarrolla y fabrica pasantes vidrio-metal que resisten, tanto temperaturas elevadas, como sobrepresiones en reactores nucleares. Foto: SCHOTT/H.-R. Schulz

Satisfaciendo exigencias máximas


La energía nuclear cubre un 11 % del consumo energético mundial. La seguridad de esta fuente de energía centra los debates públicos, desde el accidente nuclear de Fukushima Daiichi (Japón), en 2011. Los grandes pasantes de SCHOTT proporcionarán en el futuro un plus en seguridad nuclear.


Corrina Thomson

Después de analizar el accidente de Fukushima, TEPCO, la empresa operadora de la central nuclear, averiguó que el tsunami cortó la alimentación eléctrica del sistema de refrigeración, provocándose un gran aumento de la temperatura en el edificio del reactor. La temperatura normal era de aprox. 60 °C, y entonces aumentó hasta superar los 250 °C. La presión de diseño se sobrepasó en más del doble. Se supone que estos niveles extremos de temperatura y presión, sometieron a un sobreesfuerzo los encapsulados epoxi de los pasantes para cables de Fukushima, lo que ocasionó la fuga de hidrógeno explosivo.

El pasante es un componente clave del edificio del reactor y del sistema de barrera de seguridad, que es atravesado por unos conductores eléctricos, que transmiten datos de medición o suministran corrientes fuertes para operar el reactor. Cuando los pasantes no son capaces de soportar las mismas condiciones que el edificio del reactor, pueden convertirse en puntos débiles, susceptibles de fallar.

SCHOTT diseña y fabrica pasantes vidrio-metal (conocidos como Electrical Penetration Assemblies = EPA) con una tecnología avanzada y unas prestaciones sobresalientes bajo lo que se denomina condiciones de accidente grave, que incluyen temperaturas y presiones elevadas. Hay en todo el mundo unos 10.550 pasantes de SCHOTT en servicio en centrales nucleares y otras instalaciones de seguridad exigente, como plantas de gas natural licuado y submarinos. Se vienen utilizando desde los años 60 en más de 50 centrales nucleares, por ejemplo, Borssele en Holanda, Loviisa en Finlandia y Forsmark en Suecia. A diferencia de los componentes convencionales, los pasantes vidrio-metal de SCHOTT, líderes en un contexto de máxima seguridad, sobre todo tras el accidente de Fukushima, no llevan material epoxi orgánico ni teflón, que se degradan con el paso del tiempo. Los altos valores de temperatura, presión y radiaciones en el reactor, provocan el envejecimiento y la pérdida de resistencia de estos materiales, cosa que no ocurre con los encapsulados vidrio-metal.
Höhere Sicherheit

Mayor seguridad


A causa del accidente de Fukushima, los fabricantes de componentes aplican especificaciones de seguridad más restrictivas. Como queda confirmado en los simposios recientes, en la industria nuclear existe el consenso de que las entidades de normalización deberían publicar urgentemente normativas más restrictivas de aplicación general. Instituciones como la Organización Internacional de la Energía Atómica (IAEA), la Comisión Reguladora Nuclear de los EE.UU. (NRC), el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) y la Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos (ASME) son instituciones clave que definen normativas nucleares.

El boom de la energía nuclear en China

Kabeldurchführungen von SCHOTT
Los pasantes para cables de SCHOTT son testados escrupulosamente y satis­facen estándares elevados. Están diseñados para durar decenas de años. Foto: SCHOTT/H.-R. Schulz

Recientemente se instalaron pasantes de SCHOTT para cables en Forsmark 3, una central nuclear situada al norte de Estocolmo. Los componentes fueron diseñados para este proyecto y sometidos a tests estrictos, para cumplir los altos estándares, que consideraban nuevos escenarios de seguridad, clave para el operador de la central, Forsmarks Kraftgrupp AB (una empresa del Grupo Vattenfall) al modernizar el reactor. Los componentes estaban dimensionados para resistir a 13 m de profundidad bajo el agua durante, como mínimo, 30 días, en caso de inundación, esto unido a presiones de hasta 8,3 bares y temperaturas de hasta 185 °C. En caso de accidente grave, los pasantes soportan una radiación de 1,7 MGy, con una tasa de dosis de 2360 Gy/h.

Thomas Fink, Director General de la División de Seguridad Nuclear de SCHOTT: ”Nuestros pasantes para cables han sido testados y satisfacen altos estándares, lo cual significa que, en el caso de Forsmark 3, tienen una vida útil de 30 años.” Fink: ”El coste de estos componentes claves para la seguridad, representa sólo el 0,1 % del presupuesto total de una nueva central, una inversión pequeña, que comporta una mejora significativa de la seguridad”.
Kernreaktor Forsmark 3
En el reactor nuclear Forsmark 3, al norte de Estocolmo, se han instalado pasantes para cables diseñados específicamente por SCHOTT. Foto: Vattenfall
Según Vattenfall, la modernización de sus centrales suecas se traducirá en una vida operacional más larga de los reactores. Torbjörn Wahlborg, Presidente del Consejo de Dirección de Forsmarks Kraftgrupp AB: “Vattenfall está ejecutando el programa de modernización más amplio de la historia de la energía nuclear sueca y la empresa tiene previsto invertir 16 millardos de coronas suecas (1,75 millardos de €) en el periodo 2013 – 2017. Este proceso de modernización pondrá las vías técnicas para poder seguir operando estas centrales durante décadas.”

Sin duda el objetivo global será el de los estándares de calidad más elevados. SCHOTT está señalando el camino a seguir con sus pasantes vidrio-metal, que soportan condiciones críticas, lo que la sitúa a la vanguardia de la fabricación de componentes nucleares, gracias al cumplimiento proactivo de estándares de seguridad más rigurosos. <