Instrumentación nuclear de reactores PWR de centrales de Generación III tipo EPR

Abstract

El reactor nuclear EPR (European Pressurized water Reactor) es el primer PWR1 avanzado de Generación III+ que se construye en el mundo. Actualmente, se está llevando a cabo la construcción de este tipo de nuevas centrales en países como Francia, Finlandia y China. En este contexto, el objetivo de este proyecto es el de realizar un análisis detallado de su sistema de instrumentación nuclear. La finalidad es estudiar en profundidad el diseño tanto de la instrumentación interna como externa del núcleo del EPR, razonando qué novedades aporta con respecto a reactores de generaciones anteriores y qué características comparte con ellos. En particular, el centro del estudio es el sistema intranuclear Aeroball, un dispositivo de obtención de mapas de flujo que se ha utilizado durante años en centrales alemanas Siemens, y que ahora, gracias a su implantación en el EPR, pasará a utilizarse en centrales nucleares de todo el mundo. Uno de los objetivos de este proyecto consiste en valorar por qué para el diseño del EPR se ha seleccionado este sistema de instrumentación interna, mediante el estudio de sus características y la evaluación de la experiencia operativa que el fabricante acredita. También se justifican ciertos parámetros de este sistema mediante la realización de los cálculos correspondientes. Con el propósito de contrastar los aspectos innovadores que presenta este nuevo diseño, se ha llevado a cabo un estudio comparativo de los sistemas de instrumentación nuclear del EPR (reactor GIII+) y de un reactor de Generación II, en este caso, el de la Central Nuclear de Ascó II (Tarragona). Las conclusiones del proyecto conducen a la idea de que, si bien en materia de instrumentación externa se ha optado por continuar con el modelo clásico, en lo que respecta a instrumentación intranuclear se ha apostado por un sistema que ha demostrado su funcionalidad y fiabilidad durante más de 2 décadas en plantas de diseño alemán Siemens. Este dispositivo, el sistema Aeroball, permite realizar mapas de flujo en apenas 15 minutos, proporcionando mayor seguimiento del comportamiento del núcleo y más información acerca de sus condiciones termohidráulicas. Además, también se ha incluido un sistema interno de detectores SPND2, que informan de la densidad de potencia generada, completando de manera precisa la función de seguridad de los detectores externos. 1 Pressurized Water Reactor: Reactor de agua a presión 2 Self-Powered Neutron Detector: Detector de neutrones auto energizado