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La obra más faraónica de la humanidad se construye piedra a piedra (metal a metal) en Cadarache (Francia) para Trayendo el sol a la tierra a mediados de esta década.
los Reactor experimental termonuclear internacional (ITER) es un gran proyecto de tecnología avanzada para construir un reactor de fusión nuclear, en el que participan Estados Unidos, la Unión Europea (es decir, todos sus países), China, Rusia, Japón, India y Corea del Sur.
El propósito del reactor no es producir energía para el consumo. Tu meta es mostrar que se puede generar más energía de la que consume la empresa. Entonces los reactores estarán operativos, capaces de suministrar grandes cantidades de electricidad, y el ITER será desmantelado.
Los siete grandes socios proporcionan el financiamiento y, lo más importante, la fabricación de la mayoría de las piezas y elementos para la construcción, elevando así el nivel de ciencia y tecnología de sus empresas participantes y revirtiendo las inversiones en sus propias economías.
El pasado mes de mayo, ITER anunció la Adjudicación del contrato de soldadura de alta precisión a la empresa española Equipos Nucleares (ENSA), una empresa de SEPI que cotiza en bolsa y se especializa en trabajos relacionados con instalaciones nucleares. ENSA tiene su sede en Maliaño, Cantabria.
«Pues no dejamos de ser caldereros …», cuenta con un toque de humor su directora de desarrollo empresarial, María Eugenia Vega Antolín D + i.
Una peculiar fábrica de calderas, en la que se dedican a la «producción de componentes de gran tonelaje bajo normativas muy estrictas para su instalación en una central nuclear».
«La verdad es que si dices dónde trabajas, equipo nuclear, la gente dice guau, eso debe ser horrible …», agrega Vega, arrepentido. «Falta de información» que fomenta el miedo a lo desconocido.
En el caso del futuro reactor ITER, es producir una reacción opuesta a la de las centrales eléctricas de fisiónEn lugar de «romper» átomos de metales pesados radiactivos y liberar radiación, dos isótopos de hidrógeno se fusionan para formar átomos de helio.
Soldadura de alta precisión
Un átomo del isótopo deuterio, que tiene un protón y un neutrón, se combina con uno de tritio, que tiene un protón y dos neutrones. Cuando se fusionan, forman un átomo de helio (gas inerte) con dos protones y dos electrones y liberan energía y un neutrón.
Es el mismo proceso que crea energía dentro del sol. Solo que en el núcleo de la estrella real las temperaturas máximas rondan los 15 millones de grados (6.000 grados en la superficie del sol), mientras que en la vasija ITER se genera un plasma que llegará hasta los 150 millones de grados.
El plasma se mueve a una velocidad muy alta dentro del recipiente a través de la acción de tres fuertes campos magnéticos creados por bobinas poloides, electroimanes toroidales y un solenoide.
Y en este recipiente, que se sella al vacío después de su finalización y no es visto por ojos humanos hasta el día en que se desmantela, es ENSA debe realizar sus trabajos de soldadura de alta precisión. Según ITER, es el “tercer pedido más importante para las tareas de montaje de tokamak«.
María Eugenia Vega Antolín, Directora de Desarrollo de Negocio de ENSA.
«El contrato que hicimos es que Montaje de los nueve sectores y los 54 puertos [de acceso] que lleva el recipiente de vacío ”, explica Vega. «La nave es como una llanta, y todas las conexiones provienen de allí», agrega, señalando en un gráfico el acceso restringido al interior que se encuentra disponible durante el funcionamiento del reactor de fusión.
El interior del contenedor está cubierto con tejas protectoras, que «absorben» los neutrones liberados y los desgastan. «Estos recubrimientos cambian durante la vida del reactor» y la operación se realiza con brazos robóticos «guiados por GPS», sobre puertos.
Por cierto, algunos de estos discos extraíbles están «también calificados aquí, en Cantabria» en la empresa Leading Metal-Mechanic Solutions, informa Vega.
El recipiente «tiene la configuración de un toro» contenido en «un tokamak, ese es el sistema de contención ”. Consta de“ nueve sectores de 14 metros de altura ”que llegan por separado y se ensamblan en el ITER. «Hay que hacer todas las soldaduras de las juntas», entre los sectores, que son como segmentos del contenedor. «Y los de todos estos puertos», dice Vega.
Tecnología propia
Los especialistas de ENSA trabajarán dentro de los sectores a su llegada. «Para hacer el trabajo que diseñamos Sistemas de soldadura e inspección remota«, sugiere.» Es una asociación que sólo se puede trabajar desde dentro «.
Soldadores calificados «entrarían por los puertos y el desafío es que usted tiene un recipiente de doble pared y la mano del soldador prácticamente no tiene acceso. [a ciertos puntos]. Usamos robots que pueden extender la mano y soldar «.
Tampoco hay acceso exterior «para muchas comprobaciones, como una radiografía, para lo cual hay que poner una película y algo sobre ella» para comprobar la soldadura. Para ello, ENSA utiliza sistemas «que despliegan la película desde atrás».
Pero se trata de herramientas que la empresa cántabra había desarrollado previamente, «no asociadas a la operación para el montaje de estos sectores en la fábrica», comenta Vega.
ENSA fue fundada en 1973. «Nacimos al amparo del programa nuclear español, una apuesta del país para construir nuevas plantas. Se decidió que las empresas de ingeniería en España ampliarían sus conocimientos en tecnología nuclear y contarían con su propio fabricante español que podría suministrar equipos para las centrales eléctricas españolas ”, explica.
Hoy su mercado es «internacional. Y competimos con otras empresas de nuestro tamaño muchos años atrás. Hay pocas, no muchas, pero». Mientras tanto, han surgido algunos competidores en Corea y China.«.
Este conocimiento acumulado ya le sirvió para una primer contrato con ITER en 2012para desarrollar las herramientas, equipos y procesos que ahora se utilizan para la soldadura de alta precisión.“La mayor carga de trabajo en todo este tiempo ha sido el desarrollo del equipo. Para asegurarnos de tener un equipo confiable para esta soldadura ”, dice Vega.
«Los probamos en maquetas. Tenemos una altura de 14 metros [de tamaño natural]que simula dos partes de los sectores y sobre él hemos probado todos los equipos y somos capaces de soldar, realizar ensayos no destructivos, mecanizar donde corresponda, posicionar correctamente las uniones de unión … Todo está comprobado ”.
Una vez establecidos los procedimientos y desarrolladas las herramientas necesarias, ITER firmó un nuevo contrato para realizar los trabajos de soldadura y «había varias empresas y consorcios en competencia». ENSA lo ganó de nuevo.
«Creo que ITER finalmente obtuvo el reconocimiento Conocimientos que adquirimos durante la fase de desarrollo.“, Destaca el directorio de ENSA, que ha vuelto a ganar el concurso. En cualquier caso, el desarrollo anterior debería haber estado completamente disponible para el comprador.
cuenta regresiva
De vuelta dentro del barco es el pronóstico Inicio de la soldadura en marzo. «Lo que encontraremos cuando lleguemos serán dos sectores. Empezaremos a formar sindicatos y luego llegará un tercer sector».
“Terminaremos el barco. Se espera que el trabajo en la instalación tome cinco años, en cuatro fases. Hasta dos años y medio después del inicio, la construcción de los puertos no comenzará ”, explica.
La ENSA con una plantilla de unos 500 empleados (más el holding Enwesa, especializado en mantenimiento nuclear) 650/700, estima que en épocas de «top work» desplegará entre 120 y 130 para esta misión.
«Parte de este equipo son ingenieros, pero una parte muy importante que constituirá la mayor parte de la operación será» Instaladores, soldadores y personal de ensayos no destructivos«Vega especificó. Todo muy experto. “Algunos somos contratados localmente, pero siempre contamos con personas altamente especializadas y calificadas por nosotros”, agrega.
Las claves de la cirugía incluyen algunas características notables: «La primera es el material, un Acero inoxidable 316, es decir, parece ser el más común. Pero tiene una composición ligeramente diferente. Se llama ‘grado ITER’ ”, dice.
El consorcio ITER controla y aprueba los propios materiales «para que funcionen de forma óptima con la fusión. Es un material un poco complicado en algunos casos».
“El segundo es el acceso a la soldadura”, continúa. «Hay muchas millas para soldar, con una abertura muy pequeña para que el material y por tanto el aporte de calor sea mínimo. Para evitar deformaciones «.
“También tienes que hacerlo de forma remota. Hay que poder entrar por la abertura que posibilita la pared interior, salir y soldar el techo, que tiende a combarse. No puedes mover el bote de la posición en la que se encuentra. «
“Y la tercera dificultad para mí es la configuración”, enfatiza. «Debes tener un sistema de soldadura que se adapta a cualquier configuración que encuentre. Hay [que unir] dos grandes piezas de enorme tonelaje que es difícil casar ”.
“No se trata de llegar con dos bordes soldados preparados, ponerlos uno al lado del otro y todo en casa … Hay unos conectores, unas conexiones metálicas, hechas del mismo material que se llaman Espacio espacio. Se hace una verificación dimensional de cómo es esta parte y cómo es esta otra. Y luego ajustas la conexión o editas los bordes para que coincidan con lo que encuentras ”, concluye.
La gran esperanza es que el reactor cumpla con el propósito para el que fue diseñado y cederá. una nueva forma de generar energía barataque aplican las ciencias de la ingeniería para las que ENSA comenzará con una buena base de conocimientos. María Eugenia Vega habla de proyectos de futuro en España, Italia, Inglaterra, Estados Unidos … «Ya hay muchos reactores de fusión por ahí».
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