CAÑA DE CALEFACCIÓN PARA PRESURIZADOR DE CIRCUITO PRIMARIO DE UN REACTOR NUCLEAR DE AGUA A PRESIÓN.

Caña de calefacción (28) para un presurizador (8) de circuito primario (1) de reactor nuclear de agua a presión,

comprendiendo esta caña una camisa externa (36) metálica de forma alargada en la dirección longitudinal, que presenta una superficie externa (62) y un órgano de calefacción (40), que está montado en el interior de la camisa (36), caracterizada porque comprende un revestimiento (60) de protección contra la corrosión que cubre, al menos, una parte de la superficie externa (62) de la camisa (36), porque la caña de calefacción (28) comprende una zona activa de calefacción (46) y dos zonas longitudinales no calefactoras (48), que están dispuestas a uno y otro lado de la zona activa de calefacción (46), y porque el revestimiento (60) se extiende en la dirección longitudinal al menos a lo largo de toda la zona activa de calentamiento (46) y se prolonga en la dirección longitudinal a través de las zonas longitudinales no calefactoras (48), sobre una distancia de seguridad

40

La invención se refiere, de manera general, a las cañas de calefacción para presurizador de circuito primario de reactor nuclear de agua a presión.

De una manera más precisa, la invención se refiere, de conformidad con un primer aspecto, a una caña de calefacción para un presurizador de circuito primario de reactor nuclear de agua a presión, el tipo que comprende una camisa externa metálica, de forma alargada en la dirección longitudinal, que presenta una superficie externa, y un órgano de calefacción, que está montado en el interior de la camisa.

Una caña de calefacción de este tipo está descrita, por ejemplo, en la publicación GB 1 128 819.

La publicación GB 319 950 describe un revestimiento anticorrosión para una placa de calefacción de calderín eléctrico.

Las cañas de este tipo están montadas, por regla general, en la parte inferior del presurizador, y están sumergidas en el agua del circuito primario, que llena en parte a este presurizador. Estas cañas son puestas en servicio cuando se trata de aumentar la presión de funcionamiento del circuito primario del reactor. Estas cañas calientan el agua hasta su temperatura de ebullición, de tal manera que se evapora una parte de la misma.

Se ha comprobado que se producen fugas en las cañas de calefacción del estado de la técnica. En efecto, sucede que la camisa externa de una de estas cañas se fisura, de tal manera que el interior de la caña se pone en comunicación con el agua que se encuentra en el presurizador.

Una fuga de ese tipo puede tener como consecuencia el deterioro del órgano de calefacción de la caña, la pérdida de funcionamiento de la caña así como, incluso, la fuga de agua a presión hacia el exterior del presurizado, a través del espacio interior de la caña.

En este contexto, la invención tiene como cometido proponer calas de calefacción de fiabilidad mejorada.

Con esta finalidad, la invención se refiere a una caña de calefacción del tipo que ha sido descrito más arriba, caracterizada porque comprende un revestimiento de protección contra la corrosión que cubre, al menos, una parte de la superficie externa de la camisa.

De la misma manera, la caña puede presentar una o varias de las características indicadas a continuación, consideradas de manera individual o de acuerdo con todas las combinaciones técnicamente posibles:

- el revestimiento comprende en su mayor parte níquel;

- el revestimiento comprende al menos un 95% en masa de níquel;

- el revestimiento ha sido depositado sobre la superficie externa por electrolisis en un baño de sales de níquel;

- el revestimiento presenta un espesor mayor que 150 micras;

- la caña comprende una zona activa de calefacción, extendiéndose el revestimiento en la dirección longitudinal a lo largo de, al menos, toda la zona activa de calefacción;

- el revestimiento se prolonga en la dirección longitudinal en uno y otro lado de la zona activa de calefacción a través de una distancia de seguridad;

- la distancia de seguridad es mayor que 10 milímetros; y

- la camisa es de acero inoxidable austenítico.

De conformidad con un segundo aspecto, la invención se refiere a un procedimiento para llevar a cabo el tratamiento de una camisa metálica para una caña de calefacción del tipo que ha sido indicado más arriba, caracterizado porque comprende una etapa de depósito del revestimiento sobre, al menos, una parte de la superficie externa de la camisa, en una célula electrolítica, que comprende un baño y un electrodo que está sumergido en el baño, conteniendo el baño, de manera mayoritaria, sulfamato de níquel, cloruro de níquel, y ácido bórico, estando dispuesta la camisa en el baño y estando mantenida una corriente eléctrica entre el electrodo y la camias.

De la misma manera, el procedimiento puede presentar una o varias de las características, que están indicadas a continuación, consideradas de manear individual o según todas las combinaciones técnicamente posibles:

- el pH del baño se mantiene entre 3 y 5 durante la etapa de depósito;

5 -el electrodo es de níquel soluble;

- la corriente eléctrica se mantiene con una densidad de corriente comprendida entre 5 y 50 amperios por decímetro cuadrado de la superficie externa de la camisa, que debe ser tratada durante la etapa de depósito;

- la etapa de depósito del revestimiento va precedida por una etapa preliminar de depósito de una capa de fondo adherente sobre, al menos, una parte de la superficie externa de la camisa, en una célula electrolítica, que comprende un baño y un electrodo, que está sumergido en el baño, siendo el baño un baño de Watts, que comprende de forma mayoritaria sulfato de níquel, cloruro de níquel, y ácido bórico, estando dispuesta la camisa en el baño y estando mantenida una corriente eléctrica entre el electrodo y la camisa;

15 - el pH del baño se mantiene entre 3 y 5 durante la etapa preliminar; y

- la capa de fondo adherente presenta un espesor menor que 10 micras.

Otras características y ventajas de la invención se pondrán de manifiesto por medio de la descripción que está dada a continuación, a título indicativo y en ningún caso limitativo, con referencia a las figuras adjuntas, entre las cuales:

- la figura 1 es una representación esquemática, simplificada, del circuito primario de un reactor nuclear de 20 agua a presión, que comprende un presurizador, que está equipado con cañas de calefacción de conformidad con la invención;

- la figura 2 es una vista en sección, en un plano vertical, de una parte inferior del presurizador de la figura 1;

- la figura 3 es una vista, a mayor escala, de una parte superior de una caña de calefacción del presurizador de las figuras 1 y 2;

25 -la figura 4 es una vista parcial, a mayor escala, de una parte IV de la caña de a figura 3, considerada en sección en un plano longitudinal de la caña; y

- la figura 5 es una representación esquemática, simplificada, de una célula electrolítica, que está adaptada para llevar acabo el depósito del revestimiento de protección contra la corrosión sobre las cañas de las figuras 1 a 4. La figura 1 representa un circuito primario 1 de reactor nuclear de agua a presión. Ese circuito 1 comprende una cuba 2, en la que se encuentran ensamblajes de combustible nuclear, un generador de vapor 4, que está dotado con una parte primaria y con una parte secundaria, con una bomba primaria 6, y un presurizador 8. La cuba 2, el generador de vapor 4 y la bomba 6 están conectados a través de segmentos de tubería primaria 10. El circuito 1 contiene agua primaria, siendo impelida esta agua por medio de la bomba 6 hacia la cuba 2, atravesando la cuba 2 con lo que sufre un calentamiento en contacto con los ensamblajes combustibles, a continuación atraviesa la parte primaria del generador de vapor 4, antes de retornar hasta la parte aspirante de la bomba 6. El agua primaria, calentada en la cuba 2, cede su calor en el generador de vapor 4 a un agua secundaria, que atraviesa la parte secundaria de este generador. El agua secundaria circula en bucle cerrado a través de un circuito secundario, que no ha sido representado. Esta agua secundaria se evapora cuando pasa a través del generador 4, impulsando el

40 vapor, produciendo de este modo, una turbina de vapor.

El presurizador 8 está montado en derivación sobre la tubería primaria por medio de un conducto 18, que está ramificado sobre el segmento 10, que une a la cuba 2 con el generador 4. Este presurizador está dispuesto a un nivel situado por encima del nivel de la bomba 6 y de la cuba 2. El presurizador 8 comprende una camisa calderada 11, sensiblemente cilíndrica y de eje vertical, que está dotada con una cúpula 12 y con un fondo inferior 14. El fondo

45 inferior 14 comprende un orificio central 16 (figura 2), que está conectado con la tubería primaria a través del conductor 18.

El presurizador 8 comprende, de igual modo, medios de aspersión 19, que comprenden una ramificación 20 que

45

atraviesa la cúpula 12, una tobera de aspersión 21, que está dispuesta en el interior de la camisa 11 y que está montada en la ramificación 20 y una tubería 22,... [Seguir leyendo]

1. Caña de calefacción (28) para un presurizador (8) de circuito primario (1) de reactor nuclear de agua a presión, comprendiendo esta caña una camisa externa (36) metálica de forma alargada en la dirección longitudinal, que presenta una superficie externa (62) y un órgano de calefacción (40), que está montado en el interior de la camisa (36), caracterizada porque comprende un revestimiento (60) de protección contra la corrosión que cubre, al menos, una parte de la superficie externa (62) de la camisa (36), porque la caña de calefacción (28) comprende una zona activa de calefacción (46) y dos zonas longitudinales no calefactoras (48), que están dispuestas a uno y otro lado de la zona activa de calefacción (46), y porque el revestimiento (60) se extiende en la dirección longitudinal al menos a lo largo de toda la zona activa de calentamiento (46) y se prolonga en la dirección longitudinal a través de las zonas longitudinales no calefactoras (48), sobre una distancia de seguridad.

2. Caña según la reivindicación 1, caracterizada porque le revestimiento (60) comprende de manera mayoritaria níquel.

3. Caña según la reivindicación 2, caracterizada porque le revestimiento (60) comprende, al menos, un 95% en masa de níquel.

4. Caña según la reivindicación 2 ó 3, caracterizada porque el revestimiento (60) ha sido depositado sobre la superficie externa (62) por electrolisis en un baño de sales de níquel.

5. Caña según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el revestimiento (60) presenta un espesor mayor que 50 micras.

6. Caña según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque la distancia de seguridad es mayor que 10 milímetros.

7. Caña según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque la camisa (36) es de acero inoxidable austenítico.

8. Procedimiento de tratamiento de una camisa externa metálica (36) para caña de calefacción (28), según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque comprende una etapa de depósito del revestimiento

(60) sobre, al menos, una parte de la superficie externa (62) de la camisa (36), en una célula electrolítica (64), que comprende un baño y un electrodo (74), que está sumergido en el baño, conteniendo el baño de manera mayoritaria sulfamato de níquel, cloruro de níquel y ácido bórico, estando dispuesta la camisa (36) en el baño y siendo mantenida una corriente eléctrica entre el electrodo (74) y la camisa (36).

9. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado porque el pH del baño se mantiene entre 3 y 5 durante la etapa de depósito.

10. Procedimiento según la reivindicación 8 ó 9, caracterizado porque el electrodo (74) es de níquel soluble.

11. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicación 8 a 10, caracterizado porque la corriente eléctrica se mantiene durante la etapa de depósito con una densidad de corriente comprendida entre 5 y 50 Amperios por decímetro cuadrado de la superficie externa (62) de la camisa (36), que debe ser tratada.

12. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicación 8 a 10, caracterizado porque la etapa de depósito del revestimiento (60) va precedida por una etapa preliminar de depósito de una capa de fondo adherente sobre, al menos una parte de la ¡superficie externa (62) de la camisa (36), en una célula electrolítica (64), que comprende un baño y un electrodo (74), que está sumergido en el baño, siendo el baño un baño de Watts, que comprende de forma mayoritaria sulfato de níquel, cloruro de níquel y ácido bórico, estando dispuesta la camisa (36) en el baño y siendo mantenida una corriente eléctrica entre el electrodo (74) y la camisa (36).

13. Procedimiento según la reivindicación 12, caracterizado porque el pH del baño se mantiene entre 3 y 5 durante la etapa preliminar.

14. Procedimiento según la reivindicación 12 o 13, caracterizado porque la capa de fondo adherente presenta un espesor menor que 10 micras.