Descubrimiento en soldadura de los reactores nucleares SMR, de un año a un día

La construcción de pequeños reactores modulares (SMR) acelera considerablemente su ritmo. La empresa británica Sheffield Forgemasters ha conseguido soldar una vasija de reactor nuclear de tamaño natural en menos de 24 horas, lo que contrasta con el plazo habitual de 12 meses. La adopción generalizada de esta tecnología revolucionaria tiene un enorme potencial.

Estos reactores prometen transformar el sector de la energía nuclear, que pasará de ser un proyecto de ingeniería civil a gran escala a un producto fabricado en serie. Contrariamente a los reactores tradicionales, que se construyen a medida, los reactores modulares presentan diseños estandarizados, lo que permite su producción en serie y su instalación en cantidades adaptadas a las demandas locales, todo ello sin necesidad de las costosas infraestructuras típicas de los reactores convencionales.

Superar los cuellos de botella con la soldadura local por haz de electrones (LEBW)

La dificultad radica en superar los cuellos de botella asociados a la construcción de reactores, especialmente en la fabricación de las vasijas del reactor, cruciales para contener el núcleo del reactor y mantener su aislamiento del entorno circundante. Aunque los métodos tradicionales de soldadura de estas vasijas suelen durar más de un año, Sheffield Forgemasters ha reducido drásticamente este plazo a menos de un día gracias a la soldadura local por haz de electrones (LEBW). Esta innovadora técnica facilita la realización de cuatro soldaduras gruesas de calidad nuclear.

La soldadura local por haz de electrones (LEBW) representa un método innovador para unir componentes metálicos, ya que emplea un proceso de fusión de alta densidad energética centrado en un potente cañón de electrones que funciona en un entorno de vacío localizado. Este proceso funde y fusiona eficazmente los materiales, con un impresionante índice de eficacia del 95%, una gran profundidad de penetración y una favorable relación profundidad-anchura.

Logros de fabricación innovadores

Como consecuencia, Sheffield Forgemasters fabricó con éxito un recipiente de tres metros (10 pies) de diámetro con paredes de 200 mm (8 pulgadas) de grosor, con cero defectos y costes reducidos. Además, la máquina de soldar incorpora innovadoras técnicas de inclinación hacia dentro y hacia fuera para iniciar y finalizar la soldadura.

Este logro pionero, una primicia mundial, representa un avance significativo de la industria nuclear británica, que ha experimentado un progreso limitado en las últimas décadas, centrado principalmente en reactores para submarinos nucleares, unas pocas centrales de escaparate y el procesamiento de combustible nuclear. Ahora, el gobierno británico está abrazando un renacimiento nuclear, con planes de nuevas centrales, incluida la construcción de 15 reactores modulares por parte de Rolls-Royce.

” Es imposible exagerar el impacto de esta tecnología en el sector nuclear, ya que elimina potencialmente los procesos de soldadura de alto coste”, señala Michael Blackmore, ingeniero superior de desarrollo y jefe de proyecto. “Esto no sólo reduce la necesidad de inspecciones de las soldaduras, ya que la unión soldada reproduce el material original, sino que también tiene el potential de acelerar significativamente el despliegue de los reactores SMR en todo el Reino Unido y más allá”. Así de transformador es el avance de LEBW”.

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