Simulación de malfunciones del sistema de condensado y agua de alimentación principal: BOL, MOL, EOL

Abstract

En el presente Trabajo de Fin de Grado se determina la influencia de la condición de vida del combustible en la evolución de una central nuclear de tipo PWR1 tras producirse malfunciones relacionadas con el sistema de condensado y agua de alimentación principal. Para ello se emplea el Simulador Gráfico Interactivo de Zorita (SGIZ), que fue desarrollado por Tecnatom S.A. y donado por Unión Fenosa al Departamento de Ingeniería Nuclear de la Universidad Politécnica de Madrid en el 2006. Esta herramienta es particularmente útil tanto a nivel didáctico como de investigación, ya que la facilidad de repetición y graficación permite al usuario el análisis detallado de transitorios, focalizando su actuación en los parámetros que reflejan más claramente la evolución de los fenómenos físicos. En el marco de gestión y prevención de accidentes, el análisis de accidentes simulados juega un papel fundamental ya que prevén, corrigen y aumentan la seguridad, mejorando, además, la formación del personal. El accidente que marcó un antes y un después en la seguridad nuclear y que es, sin ninguna duda, el precursor de la forma en la que actualmente se forma a los operadores de las centrales nucleares es el producido en el año 1979 conocido como accidente de TMI, clasificado de nivel 5 dentro de la escala INES. En el SGIZ se instalaron en noviembre de 2015 nuevas condiciones iniciales que permiten establecer el tiempo de vida del combustible. Estas condiciones de vida del combustible son tres: • BOL o principio de vida del combustible, que corresponde al combustible fresco. • MOL o mitad de vida del combustible. • EOL o final de vida del combustible, que corresponde al combustible gastado y listo para ser extraído en el proceso de recarga. Por tanto, este Trabajo de Fin de Grado viene motivado por el accidente de TMI, ya que se estudian malfunciones relacionadas con las que tuvieron lugar en él y el empleo de las nuevas posibilidades del SGIZ. Cada una de las seis simulaciones que conforman parte importante de este Trabajo se ha realizado entre siete y doce veces ya que es necesario que el usuario siga la siguiente metodología en las mismas: • Familiarización, en cada una de las malfunciones, con el seguimiento de los Procedimientos de Operación de Emergencia que están desarrollados para proporcionar instrucciones de recuperación de la central en caso de accidente. • Detección y recopilación de alarmas. • Recopilación de datos. • Tratamiento y análisis de datos. Con las dos malfunciones estudiadas se hace un barrido de las posibles situaciones que pueden tener lugar en el circuito de condensado y agua de alimentación principal ya que se han elegido dos casos extremos. Aunque, según la escala INES, ambas quedan clasificadas como sucesos de tipo 1. Por una parte, el disparo de una bomba de condensado como uno de los accidentes más simples y, por otro lado, una rotura no aislable de agua de alimentación como uno de los accidentes más graves que pueden tener lugar en este sistema. Esta diferencia también se ve reflejada en la cantidad de acciones ejecutadas por el operador, así como también, en el estrés al que este se ve sometido. La recopilación de alarmas para cada transitorio permitiría a un futuro operador identificar rápidamente la malfunción ante la que se encuentra. Este estudio conduce a una clara conclusión: los accidentes no resultan ser lo suficientemente severos2 como para que el calor residual llegue a influir sobre la gestión y evolución de la central. Es decir, el momento de vida del combustible es indiferente ante algún tipo de malfunción como las estudiadas. Es importante tener presente la responsabilidad social y profesional de la práctica de la ingeniería ya que se debe tener en cuenta que las acciones o decisiones tomadas influyen notablemente en el desarrollo sostenible de la sociedad. De este modo, en este TFG se estudian las contribuciones positivas a nivel social, económico y medioambiental de la energía nuclear en concreto y de la ciencia y tecnología nuclear en general. Para ello, se seleccionan los ODS que ayuda a cumplir, el resultado final de este estudio es que contribuye de forma positiva a seis de los diecisiete ODS. Otra de las consideraciones que se deben tener en cuenta es la contribución positiva de la energía nuclear en acuerdos contra el cambio climático de carácter vinculante como el COP21. En cuanto a la planificación temporal, se elabora una EDP con cinco paquetes de trabajo de primer nivel y un diagrama de Gantt en el que se muestra que el Trabajo comienza el día 23/01/17 y finaliza el día 11/07/17, es decir, tiene una duración de 122 días o, aproximadamente, de 6 meses, lo que hace un total de 366 h. El presupuesto final de este Trabajo de Fin de Grado es de CINCO MIL NOVECIENTOS SETENTA Y CUATRO EUROS CON TREINTA Y OCHO CÉNTIMOS DE EURO.