Framatome ha anunciado que los sujetadores de canal de ensamblaje de combustible impresos en 3D fabricados en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge (ORNL, por su sigla en inglés) del Departamento de Energía de EE. UU. En un proyecto conjunto con la Autoridad del Valle de Tennessee se cargarán en un reactor comercial de EE. UU. Por primera vez. El proyecto es parte del programa Transformational Challenge Reactor del laboratorio. Los cuatro componentes se cargarán en la planta de energía nuclear Browns Ferry de TVA a principios de 2021.
Los sujetadores del canal aseguran el canal de combustible al conjunto. Se imprimieron en ORNL utilizando técnicas de fabricación aditiva, también conocidas como impresión 3D, y se instalaron en conjuntos de combustible de reactores de agua en ebullición Atrium 10XM en las instalaciones de fabricación de combustible nuclear de Framatome en Richland, Washington.
Los sujetadores de canal se han fabricado tradicionalmente a partir de piezas fundidas y requieren un mecanizado de precisión. Las técnicas de fabricación aditiva depositan el material en capas, siguiendo un modelo diseñado por computadora, para formar formas precisas sin necesidad de tallado o mecanizado posterior. Esta es una forma más eficiente de lograr las estrictas especificaciones de estos componentes, dijo Framatome.
Ala Alzaben, vicepresidente senior del Centro Comercial y de Clientes de la Unidad de Negocio de Combustibles de Framatome, dijo que esta forma de fabricar componentes ayudará a reducir costos mientras se mantiene la seguridad y confiabilidad de la planta, describiéndola como un “gran avance para Framatome y la industria nuclear. Industria energetica”.
El programa TCR se lanzó en 2019 con el objetivo de diseñar, fabricar y operar un microrreactor de demostración fabricado aditivamente para 2023.
“Este es uno de los primeros pasos en los esfuerzos coordinados de ORNL con la Oficina de Investigación Regulatoria de la NRC y los proveedores nucleares para demostrar que es posible un enfoque nuevo y muy acelerado para la fabricación de piezas calificadas”, dijo el director de TCR, Kurt Terrani.
Los sujetadores de canal desempeñan una función esencial en el conjunto de combustible y se fabrican fácilmente mediante fabricación aditiva, lo que los convierte en una pieza ideal para demostrar el uso de la nueva técnica, dijeron los socios. ORNL también proporciona todos los datos digitales en 3D capturados durante el proceso de fabricación que detallan cada capa de la impresión, que luego se pueden utilizar para certificar la calidad del soporte.
Dan Stout, director de Innovación de Tecnología Nuclear de TVA, dijo que al usar los componentes fabricados aditivamente, TVA apoyaba un enfoque de fabricación innovador que podría allanar el camino para su uso en toda la flota nuclear existente, en reactores avanzados y en pequeños reactores modulares. “Este es el tipo de innovación que imaginamos que se llevaría a cabo bajo el MoU que firmamos con ORNL a principios de este año”, dijo.
Los nuevos soportes se cargarán en la unidad 2 de Browns Ferry en marzo y permanecerán en el reactor durante seis años, con inspecciones planificadas durante las interrupciones y después de su uso.
