Jun 24, 2018

Tecnología 3D en la industria nuclear

Los componentes que utilizan las centrales nucleares deben ser robustos, fiables y resistentes a altas temperaturas. Todo esto se puede conseguir con el diseño e impresión 3D, que poco a poco se han convertido en una herramienta de construcción viable para el sector nuclear.

El diseño y la impresión 3D ofrecen calidad y oportunidades de ahorro y el sector nuclear apuesta a gran escala por esta tecnología, tanto para el diseño y mantenimiento de centrales como para la creación de prototipos y la fabricación de piezas de repuesto.

Diseño 3D, escaneado y realidad virtual

La tecnología de diseño en 3D está alcanzando mucho éxito en la industria nuclear. La compañía francesa de software Dassault Systèmes colabora con la empresa de ingeniería Assystem para aplicar simulación 3D y tecnología de datos a los proyectos nucleares, lo que mejorará en gran medida la eficiencia de los proyectos, gracias a las aplicaciones de realidad virtual.

Específicamente, Dassault Systèmes incorporará su plataforma 3DEXPERIENCE a la operación y mantenimiento de las centrales nucleares, lo que permitirá a los ingenieros integrar los conocimientos que obtienen de los procesos físicos en un sistema de almacenamiento de datos común. Esto servirá para unificar los modelos de información y permitir el funcionamiento de simuladores de procesos que puedan reconocer oportunidades de ahorro. 3DEXPERIENCE también gestionará los datos de ingeniería, la configuración y gestión de programas, así como las capacidades de dotación de recursos disponibles para los ingenieros nucleares.

También el Centro Británico de Investigaciones de Fabricación Avanzada Nuclear (AMRC por sus siglas en inglés) apuesta por el escaneado 3D y los sistemas de realidad virtual para estudiar datos de centrales nucleares, realizar diseños off-site y una planificación más eficiente, lo que incluso podría ayudar a reducir la exposición a dosis radiactivas.

Impresión 3D

La impresión en 3D de piezas de repuesto también puede ser eficaz y ahorrar costes y GE Hitachi Nuclear Energy (GEH) -socio de Foro Nuclear- es pionera en su uso. Entre otros aspectos, GEH la utilizará para minimizar los residuos y reducir los tiempos de fabricación a una décima parte. Otro de sus proyectos consiste en irradiar piezas creadas mediante impresión 3D para compararlas con el material no irradiado.

tecnologia 3D y energia nuclearDebido a las limitaciones de tamaño de la impresión 3D, GEH se limitará a componentes de 400 milímetros cúbicos, aunque ya tiene preparados para imprimir en 3D una serie de componentes que mejoran el rendimiento, como filtros de partículas, reactores de agua en ebullición y piezas como bombas de chorro anti vibraciones. Las nuevas centrales en construcción también podrían beneficiarse de piezas impresas en 3D, como los mecanismos de las barras de control.

Recientemente, la compañía rusa Rosatom informó que tiene planes de actualizar y expandir el sector nuclear mediante la impresión 3D de piezas metálicas, con el apoyo de varios centros dedicados que actualmente se encuentran en construcción.

Tras la integración de la impresión 3D como parte de su cartera de servicios digitales, Siemens ha conseguido marcar un hito en la industria con la operación segura continuada de la primera pieza impresa en 3D en la central nuclear eslovena de Krško. Debido a los estrictos requisitos de seguridad y fiabilidad en el sector nuclear, obtener esta cualificación es un logro muy significativo.

Por su parte, Westinghouse -socio de Foro Nuclear- prevé convertirse en la primera empresa en instalar un componente de un elemento combustible fabricado mediante impresión 3D en un reactor nuclear comercial. Mediante esta tecnología la compañía quiere disminuir el precio de las piezas de repuesto y acelerar la cuantificación del material y componentes realizados mediante impresión 3D. La empresa ya utiliza la fabricación aditiva para fabricar moldes y producir soportes y carcasas de rodamientos para motores eléctricos.

Aunque el uso de esta tecnología en el sector nuclear es incipiente, las empresas de ingeniería y construcción del sector ya contemplan un aumento del 15% en su eficiencia durante las fases de diseño e ingeniería en las centrales. Además, señalan que el número de revisiones se redujo en un 25 % y los tiempos de control de la calidad de ingeniería en un 30%.

 

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