Aleación transparente para uso en alta | Palabras sabias Group Co., Ltd

06 mayo 2020

La aleación 617, una combinación de níquel, cromo, cobalto y molibdeno, ha sido aprobada por la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos (ASME) para su inclusión en su Código de calderas y recipientes a presión. Esto significa que la aleación, que fue probada por el Laboratorio Nacional de Idaho (INL), se puede utilizar en reactores propuestos de sal fundida, de alta temperatura, refrigerados por gas o de sodio. Es el primer material nuevo que se agrega al Código en 30 años.

El Código de calderas y recipientes a presión establece reglas de diseño sobre cuánto estrés es aceptable y especifica los materiales que se pueden usar para la construcción de centrales eléctricas, incluidas las centrales nucleares. El cumplimiento de estas especificaciones garantiza la seguridad y el rendimiento de los componentes.

INL pasó 12 años calificando la aleación 617, con una inversión de USD 15 millones del Departamento de Energía de EE. UU. Un equipo de INL, en colaboración con grupos del Laboratorio Nacional de Argonne y el Laboratorio Nacional de Oak Ridge, así como consultores de la industria y socios internacionales, ahora recibió la aprobación de ASME para la inclusión de la aleación en el Código. Los diseñadores que trabajan en nuevos conceptos de plantas de energía nuclear de alta temperatura ahora tienen más opciones cuando se trata de materiales de construcción de componentes.

"Es un logro bastante sustancial", dijo Richard Wright, miembro emérito del laboratorio INL que dirigió la parte del INL y la gestión general del proyecto. "A diferencia de las plantas de agua ligera, la flota comercial, donde podría tener 50 o 100 materiales que podría usar, había exactamente cinco que podría usar para reactores de alta temperatura".

A diferencia de los reactores de agua ligera, que funcionan a unos 290 °C, los reactores de sal fundida, de alta temperatura, refrigerados por gas o de sodio propuestos funcionarán dos o más veces más calientes. Por lo tanto, determinar lo que le sucede a la aleación 617 con el tiempo a una temperatura determinada fue fundamental.

Todas las mediciones debían realizarse en diferentes lotes de la aleación 617 para tener en cuenta las ligeras variaciones en la composición y la fabricación. Algunas de las pruebas fueron rápidas, como medir cuánto estrés podría soportar el material antes de romperse. Sin embargo, algunas de las pruebas, como las que involucran la fluencia (la tendencia de una sustancia a cambiar de forma con el tiempo), toman años.

"Estas propiedades dependientes del tiempo se vuelven realmente difíciles de medir y comprender", dijo Wright. ASME permite un factor de extrapolación triple para el tiempo.

Después de recopilar los datos sobre la aleación 617, los investigadores generaron cifras conservadoras para entrar en la especificación ASME. Luego presentaron esta propuesta para votación, comenzando la siguiente fase del proceso para incluir el material en el Código. Voluntarios de la industria, laboratorios nacionales y otros lugares sirven en los diversos grupos de trabajo, subgrupos y comités de ASME, que se reúnen para considerar cambios en los estándares cuatro veces al año.

"Comenzamos a moverlo a través del proceso de votación", dijo Wright. "Tomó tres años completos". La aprobación final llegó a finales de 2019.

Ahora que la aleación 617 se ha incluido en el Código ASME, los diseñadores de plantas nucleares de alta temperatura tienen un nuevo material que ofrece un rango operativo ampliado. Los materiales de alta temperatura permitidos anteriormente no podían usarse por encima de los 750 °C, según Wright.

"Nuestro material recién calificado se puede usar en diseño y construcción hasta 950°C. Como resultado, podría permitir nuevos conceptos de temperatura más alta". él dijo.

Investigado y escrito por World Nuclear News

WNN es un servicio de información pública de la Asociación Nuclear Mundial