Responsable:

Objetivos:

Realizar estudios en materiales de los componentes internos y vasija de la CNLV que permitan fundamentar la documentación requerida para la obtención de la renovación de licencia.

Antecedentes:

Dentro de la industria nuclear y convencional, es necesario garantizar que los sistemas, estructuras o componentes (SEC) estén operando en condiciones seguras y cumplan con la normativa y códigos aplicables. Una de las tendencias actuales en la industria nuclear es la renovación de licencias de operación, con el fin de llevar a las plantas nucleares a operar 20 años más de su licencia original de operación (40 años en Estados Unidos y 30 años para la Central Laguna Verde). Sin embargo, para lograr esta extensión de licencia, se requiere realizar una serie de trabajos para demostrar que en esos 20 años de operación extendida, los equipos y componentes cumplen con los requisitos de seguridad y normativa y por lo tanto pueden mantenerse en funcionamiento. El proceso de gestión o manejo de vida de planta (PLIM), es un proceso para asegurar la operación segura de la planta, tanto en el periodo de licencia de operación normal, como durante el proceso de extensión, constituyéndose como una metodología que coadyuva a las actividades encaminadas a la obtención de la licencia de operación extendida. Esto se logra mediante la elaboración de programas de gestión o manejo del envejecimiento (AMP) de los principales sistemas, estructuras y componentes (SEC), siguiendo la regulación del 10 CRF parte 54, de la Comisión Nuclear Reguladora de los Estados Unidos (NRC).

La creciente demanda de energía eléctrica (libre de contaminares de efecto invernadero) a nivel mundial y nacional, ha promovido el tener una mayor eficiencia en la generación de la capacidad instalada y la construcción de nuevas plantas generadoras. En el caso de la Comisión Federal de Electricidad, se están realizando los cambios en las unidades 1 y 2 de la Central Nucleoeléctrica de Laguna Verde, para aumentar la potencia a un 120%. Aunado al aumento de potencia de los reactores de la CNLV, la posibilidad de una extensión de licencia por 20 años o más, plantea un escenario de mayor generación a largo plazo y a un precio relativamente bajo, dando así una mayor competitividad a las centrales de potencia nuclear. Sin embargo, para solicitar la extensión de licencia de la CNLV se requiere preparar la documentación y estudios necesarios, para mantener un alto nivel de seguridad, optimizar la operación, mantenimiento y vida de servicio de las estructuras, sistemas y componentes, mantener un nivel aceptable de desempeño, maximizar la recuperación de la inversión sobre el servicio de la planta y proveer las condiciones requeridas para un periodo mayor al tiempo de licencia. Siendo la vasija de presión y sus componentes internos, componentes insustituibles, la central ha presentado su requerimientos de estudios necesarios para su aplicación en la evaluación tecnológica para la extensión de la licencia de operación de la Central Nucleoeléctrica Laguna Verde (CNLV), centrados principalmente en estudios de las vasijas de presión de los reactores de ambas unidades, así como estudios del depósito de metales nobles y la influencia de los lodos (cruds) en dicho depósito. se externa la preocupación del efecto de algunos iones como Cu²⁺, Cl^- y SO₄^2- en la efectividad de la química de agua con hidrógeno (HWC), actuando en conjunto con el depósito químico de metales nobles (NMCA).

En el presente proyecto se realizan los estudios en materiales de los componentes internos y vasija de la CNLV que permitan fundamentar la documentación requerida para la obtención de la renovación de licencia.

Beneficios:

1. Los estudios, análisis y desarrollos obtenidos en este proyecto, así como su interpretación y uso directo por parte de la CNLV, han fortalecido las capacidades científicas y tecnológicas de las instituciones participantes (ININ-CNLV).
2. Se identificaron las áreas de oportunidad para el desarrollo de servicios en la CNLV.
3. Formación de recursos humanos en el área de materiales y aplicación en la industria nuclear

Logros Obtenidos:

Logros Obtenidos

Se efectuó un estudio que resume e identifica los límites de aplicación de los parámetros de reconstitución en probetas tipo Charpy soldadas por el proceso de stud welding, los cuales pueden afectar los valores experimentales en probetas reconstituidas (criterios de aceptación-rechazo).

En esta etapa del proyecto, se estudió la interferencia del Zinc con los depósitos de platino y plata sobre acero inoxidable 304L preoxidado, en condiciones simuladas de química normal de operación. También se estudió el comportamiento electroquímico del depósito de Plata. Adicionalmente, se efectuó la primera simulación de la interacción acero inoxidable 304 (austenita) con las nanopartículas de Ag en substrato de citrato. Se sintetizaron lodos con composición similar a la que se reporta como presente en los ensambles de combustibles.

Se estudió el efecto del grado de sensibilización de los aceros inoxidables austeníticos, en la resistencia a la fractura en soluciones de tiosulfato de Sodio, obteniéndose como resultado que este medio se favorece el agrietamiento intergranular  por corrosión bajo esfuerzo en las muestras sensibilizadas, mientras que las superficies de ruptura son transgranulares en el material sin sensibilizar.

Se obtuvo la caracterización Química por PIXE y activación neutrónica y microestructural, por microscopía electrónica de transmisión del Acero JRQ sin irradiar.

Se organizó junto con el OIEA el Taller Regional Latinoamericano sobre el comportamiento de los componentes internos del núcleo de los reactores y la tecnología de reparación y sustitución en centrales nucleares, el cual se llevó a cabo del 24 al 27 de noviembre de 2009 en el Hotel Bristol de la ciudad de México y en las instalaciones del ININ.

Publicaciones

Artículos Publicados en Revistas Internacionales

1. A Díaz, V. Castaño. “Study of Oxide Film Formed in a Pre Cracked CT Specimen of AISI 304L During a Rising Displacement Test in 288°C Water”. The Open Corrosion Journal, 2009, 2, 32-36
2. Rogelio Hernández C., Jesús Romero C., Salvador Vázquez B., Manuel Santillán V., Marc Scibetta. “Loading Rate Effect on the Master Curve Referente Temperatura, T₀, for the A533B Material”. Journal of Testing and Evaluation, Vol. 38, No. 2, publicado en línea en Diciembre del 2009, Paper ID JTE102438.

Artículos en Memorias de Congresos

1. Carlos R. Arganis Juárez, Aída Contreras Ramirez, Liliana Medina Almazán, “Ageing Lessons from the Periodic Safety Review of BWR NPP”, publicado en el CDROM de: Proceedings from Technical Meeting on Activities Related to International Generic Ageing Lessons Learned Database, que se llevo a cabo en Viena, Austria, del 18 al 20 de mayo de 2009. Fecha de publicación: Junio del 2009. Editor IAEA.
2. Aida Contreras Ramírez, Verónica E. Badillo Almaraz, Eduardo F. Robles Piedras, Noel Nava Etzana, “Evolución Fisicoquímica de los Cementos por Corrosión de Aguas Subterráneas en un Almacén de Desechos Radioactivos”, XX Congreso Anual de la SNM, Puerto Vallarta, Jalisco, México, del 5 al 8 de julio 2009, en Memorias Puerto Vallarta 2009 en CDROM, pp 273-280.
3. Carlos R. Arganis Juárez, Luis Mondragón Contreras, “Cálculo del sistema de protección catódica para un tanque de almacenamiento de 42,500 m3”, XX Congreso Anual de la SNM, Puerto Vallarta, Jalisco, México, del 5 al 8 de julio 2009, en Memorias Puerto Vallarta 2009 en CDROM, pp 487-500.
4. Angeles Díaz, Pilar Fuentes, Francisco Merino “Método de Carga Constante para la Determinación de Velocidades de Crecimiento de Grieta en el Sistema MEX-03 del ININ”, XX Congreso Anual de la SNM, Puerto Vallarta, Jalisco, México, del 5 al 8 de julio 2009, en Memorias Puerto Vallarta 2009 en CDROM, pp 436-444.
5. T.Auger, L.Medina-Almazán, C.Rey, P.Bompard, D.Gorse, “Study of Liquid Metal Embrittlement of steels by EBSD”, Artículo T09.003 publicado en el CDROM de las memorias del 12th International Conference on Fracture, Ottawa, Canadá, 12 al 17 de Julio del 2009.
6. Carlos R. Arganis Juárez, Julio Cesar Zenteno Suárez, Hildeberto Ramírez Guadarrama, “Susceptibilidad al Agrietamiento por Corrosión Bajo Esfuerzo en acero 304 en solución 0.002 M de Tiosulfato de Sodio mediante diferentes tipos de prueba”, en memorias del 31 congreso internacional de Metalurgia y Materiales, en Saltillo Coahuila México, del 21 al 23 de Octubre de 2009.

Trabajos presentados en Congresos Internacionales

1. “Ageing Lessons from the Periodic Safety Review of a BWR NPP”, Carlos R. Arganis Juárez, Aída Contreras Ramirez, Liliana Medina Almazán, Technical Meeting on Activities Related to International Generic Ageing Lessons Learned Database, que se llevo a cabo en Viena, Austria, del 18 al 20 de mayo de 2009.
2. “Final results of analytical round robin exercise to support constraint effects”, Marc Scibetta, Eberhard Altstadt, Rogelio Hernández C., Bong-Sang Lee, Naoki Miura, Kunio Onizawa, Elena Paffumi, Marta Serrano, Levente Tatar, Shengjun Yin.  “presentación Número PVP2009-77722 del PVP Pressure Vessels & Piping Conference, llevada a cabo en Prague Czech Republic del 26-30 de Julio del 2009.
3. “Study of Liquid Metal Embrittlement of steels by EBSD”, T.Auger, L.Medina-Almazán, C.Rey, P.Bompard, D.Gorse, 12th International Conference on Fracture, Ottawa, Canadá, 12 al 17 de Julio del 2009.
4. “Susceptibilidad al Agrietamiento por Corrosión Bajo Esfuerzo en acero 304 en solución 0.002 M de Tiosulfato de Sodio mediante diferentes tipos de prueba”, Carlos R. Arganis Juárez, Julio Cesar Zenteno Suárez, Hildeberto Ramírez Guadarrama. 31 congreso internacional de Metalurgia y Materiales, en Saltillo Coahuila México, del 21 al 23 de Octubre de 3009.

Trabajos presentados en Congresos Nacionales

1. “Evolución Fisicoquímica de los Cementos por Corrosión de Aguas Subterráneas en un Almacén de Desechos Radioactivos”, Aida Contreras Ramírez, Verónica E. Badillo Almaraz, Eduardo F. Robles Piedras, Noel Nava Etzana,  XX Congreso Anual de la SNM, Puerto Vallarta, Jalisco, México, del 5 al 8 de julio 2009.
2. “Cálculo del sistema de protección catódica para un tanque de almacenamiento de 42,500 m3”, Carlos R. Arganis Juárez, Luis Mondragón Contreras, XX Congreso Anual de la SNM, Puerto Vallarta, Jalisco, México, del 5 al 8 de julio 2009.
3. “Método de Carga Constante para la Determinación de Velocidades de Crecimiento de Grieta en el Sistema MEX-03 del ININ”, Angeles Díaz, Pilar Fuentes, Francisco Merino, XX Congreso Anual de la SNM, Puerto Vallarta, Jalisco, México, del 5 al 8 de julio 2009.
4. “Estudio del Crecimiento de Grietas con Probetas de Tensión Compacta para Aceros Inoxidables Austeníticos” Arganis Juárez Carlos Rosendo, Zenteno Suárez Julio César. en el XIX Congreso Técnico Científico ININ-SUTIN efectuado en el ININ del 2 al 4 de Diciembre de 2009.

Tesis de Licenciatura

Estudiante: Julio César Zenteno Suárez; tesis: “ESTUDIO DEL CRECIMIENTO DE GRIETAS CON PROBETAS DE TENSION COMPACTA PARA ACEROS INOXIDABLES AUSTENITICOS” bajo la asesoría del M. en C. Carlos R. Arganis Juárez, en el Instituto Tecnológico de Toluca, diciembre de 2009. Instituto Tecnológico de Toluca. Especialidad: Electromecánica

Aplicaciones:

1. Los estudios, análisis y desarrollos obtenidos en este proyecto, así como su interpretación y uso directo por parte de la CNLV, han fortalecido las capacidades científicas y tecnológicas de las instituciones participantes (ININ-CNLV).
2. Se identificaron las áreas de oportunidad para el desarrollo de servicios en la CNLV.
3. Formación de recursos humanos en el área de materiales y aplicación en la industria nuclear.

Vinculación:

Central Nucleoeléctrica Laguna Verde