Cuatro sujetadores de canal de ensamblaje de combustible impresos en 3D se han instalado y ahora están en condiciones de operación de rutina en la unidad 2 de la planta de energía nuclear Browns Ferry de la Autoridad del Valle de Tennessee (TVA) en Alabama. Los componentes se produjeron en la instalación de demostración de fabricación del Departamento de Energía de Estados Unidos (DOE) en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge (ORNL).
Cuatro componentes impresos en 3D, como el que se muestra aquí, se instalaron en Browns Ferry 2 (Imagen: Framatome)
Los sujetadores de canal aseguran el canal de combustible al conjunto de combustible. Estos se han fabricado tradicionalmente a partir de piezas fundidas y requieren un mecanizado de precisión.
Los componentes instalados en Browns Ferry 2 se imprimieron en ORNL utilizando técnicas de fabricación aditiva -también conocidas como impresión 3D- en las que el material se deposita en capas, siguiendo un modelo diseñado por ordenador, para formar formas precisas sin necesidad de tallado o mecanizado posterior.
"La geometría simple, aunque no simétrica, de los sujetadores de canal fue una buena combinación para una primera aplicación de fabricación aditiva para su uso en un reactor nuclear", dijo ORNL.
Las piezas fueron instaladas en asambleas de combustible del reactor de agua hirviendo Atrium 10XM en la planta de fabricación de combustible nuclear de Framatome en Richland, Washington. Estos fueron instalados dentro de Browns Ferry 2 durante un apagón planificado que terminó el 22 de abril. Los elementos de fijación permanecerán en el reactor durante seis años con inspecciones periódicas durante ese período.
Los componentes impresos en 3D se desarrollaron en colaboración con TVA, Framatome y el programa Transformational Challenge Reactor (TCR) financiado por la Oficina de Energía Nuclear del DOE con sede en ORNL.
El programa TCR se lanzó en 2019 con el objetivo de diseñar, fabricar y operar un microrreactor de demostración fabricado aditivamente para 2023. El enfoque actual del programa es seguir madurando y demostrando tecnología lista para la industria informada por la fabricación avanzada, la inteligencia artificial, la detección integrada y el despliegue de una plataforma digital para la certificación informada de componentes.
"La implementación de componentes impresos en 3D en una aplicación de reactor es un gran hito", dijo Ben Betzler, director del programa TCR de ORNL. "Demuestra que es posible suministrar componentes cualificados en un entorno altamente regulado. Este programa une la ciencia y la tecnología básicas y aplicadas para ofrecer soluciones tangibles que muestren cómo la fabricación avanzada puede transformar la tecnología y los componentes de los reactores ».
"Colaborar con TVA y ORNL nos permite desplegar tecnologías innovadoras y explorar mercados emergentes de impresión 3D que beneficiarán a la industria de la energía nuclear", dijo John Strumpell, gerente de Investigación y Desarrollo de Combustibles de América del Norte en Framatome. "Este proyecto proporciona la base para diseñar y fabricar una variedad de piezas impresas en 3D que contribuirán a crear un futuro de energía limpia".
Investigado y escrito por World Nuclear News
