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El conseguir a 80: Dirigiendo desafíos en la realización de las vidas extendidas para las centrales nuclear

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La industria de energía atómica es en encrucijada con las plantas nuevas y del envejecimiento. ¿En fecha principios de 2015, los Estados Unidos tendrán 99 centrales nuclear activas el generar del casi 20% del país? electricidad de s

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El reactor nuclear de la unidad 2 de la barra de los vatios en Tennessee slated para ensamblar la flota en diciembre de 2015, pero con solamente cuatro otras nuevas centrales nuclear en los trabajos, la industria necesita guardar instalaciones existentes el funcionar más de largo para asegurar el suministro de electricidad ininterrumpido en los E.E.U.U.

La Comisión reguladora nuclear de los E.E.U.U. (NRC) autorizó originalmente los reactores para funcionar por 40 años, con los operadores capaces de solicitar una extensión de la licencia de 20 años para apuntar 60 años de operación. De la flota actual, 73 han recibido esas extensiones. Ahora, sin embargo, las compañías de la energía nuclear están investigando una segunda extensión de 20 años a 80 años mientras que identifican y tratan dirigir y desafíos económicos a hacer que sucede la meta.

¿Según un estudio 2013 de la sociedad física americana (APS) tituló? ¿Licencias de renovación para la nación? ¿centrales nuclear de s? aproximadamente de 100 GW una energía comenzará a cerrar antes de 2030 si las licencias no se renuevan más allá de los 60 años. ¿Además, la energía nuclear explica 63.3% de la producción eléctrica sin emisiones del país, haciéndole el más grande, la mayoría de la fuente fiable de energía limpia? ¿un favor a los Estados Unidos? la infraestructura de la energía como el gobierno federal intenta cortar la contaminación del carbón de todas las centrales eléctricas por el 30% a partir de 2005 niveles.

El empuje para alcanzar esta extensión de vida adicional de 20 años para las centrales nuclear está en su infancia con todo oportuno dados la época de planificación estimada de 10 a 15 años para que las utilidades determinen si renovar sus licencias. Además, el proceso para que el NRC renueve una licencia en los E.E.U.U. tarda cerca de cinco años. (Actualmente, los Estados Unidos son el único país que persigue una extensión adicional de 20 años.)

¿? ¿Las primeras unidades que golpearán el final de los 60 años estarán en el último 2020s, así que él son importantes que la industria primero sube con la decisión para tener un programa y después para diseñar realmente un programa? ¿dice a Jone-Lin Wang, vice presidente y jefe de la investigación y de la consulta para la energía, el gas, el carbón y las energías renovables? Américas en EL SUYO.

Tal programa abisagra en el NRC porque proporciona las reglas de la autorización. ¿? ¿Para que poder lograr extender esas licencias por 20 años adicionales, las reglas tienen que ser establecidas? dice a Cynthia Pezze, oficial de la tecnología del vice presidente y del jefe, investigación y tecnología en Westinghouse eléctrico. ¿? ¿Usted también necesita hacer el trabajo con códigos de industria y los estándares para apoyar cambios para asegurar los serán en el lugar cuando usted los necesita.?

Mantener una planta operacional por un periodo de tiempo más largo es lejos menos costoso que construyendo una nueva facilidad, Wang dice. No obstante, los APS estudian concluido que la extensión de la licencia no es el objetivo final para el futuro de la energía nuclear.

¿? ¿Esperaríamos que estas plantas puedan permanecer el funcionamiento como puente a los Estados Unidos que vienen junto con un sistema moderno de los reactores que son bien diseñados y económicos? dice a Roy Schwitters, un físico en la Universidad de Texas en Austin y la silla del comité del estudio responsable de los APS divulgan.

Caminos a la operación de largo plazo

¿Aunque el estudio de los APS no identificara supuesto? ¿showstoppers técnicos? eso prevendría la renovación de licencias a 80 años, los operadores de la central nuclear todavía necesita tratar un anfitrión de las consideraciones de la ingeniería si otra extensión de 20 años fuera aprobada.

¿? ¿El desafío primario de la ingeniería a la operación de largo plazo de centrales nucleares es entender mejor los efectos de la exposición extendida a la irradiación, a la temperatura, a los ciclos de la fatiga y a los mecanismos de la degradación de la tarde-en-vida para los sistemas dominantes, estructuras y componentes? dice el jerez Bernhoft, program manager para el instituto de investigación de la energía eléctrica (EPRI).

La mayoría de las centrales nucleares fueron autorizadas originalmente por un período del sistema que relacionado con las estimaciones de cuánto tiempo tomaría para amortizar los costes de construcción, dicen a Enrique Pelin, consejero mayor con la asociación nuclear del mundo. ¿? ¿Allí y es no hay concepto fundamental de una ingeniería? ¿finales de la vida? ¿mientras que esto es determinada por cómo los componentes envejecen? ¿algo el couldn de los constructores? ¿t sabe con certeza? ¿y el coste de substituirlos abajo de la línea? él dice.

El recipiente del reactor de reactor, los metales del sistema de líquido refrigerador de reactor, los cables eléctricos y la estructura concreta que apoya el recipiente del reactor de reactor están entre los sistemas prioritarios que recibirán la atención particular con respecto a operaciones extendidas, según EPRI.

Los factores adicionales para la consideración incluyen el reemplazo de transformadores y tubería subterráneo, una renovación de las salas de mando y los sistemas asociados de la instrumentación y de control, la adición de equipo de emergencia tal como generadores diesel y las bombas y refuerzo de la infraestructura a las condiciones sísmicas.

Los gracias a los programas de la inspección y de mantenimiento ejecutados ya en las centrales nuclear para asegurar su operación segura y confiable en curso, la industria se contrapesan para hacer frente a problemas técnicos y de la ingeniería de frente.

¿? ¿La extensión a partir del 40 a 60 años comenzó 15 años antes de esas unidades que alcanzaban esa fecha? ¿dice a Lee Williams, vice presidente mayor, proyectos de la base instalada, en AREVA Inc.? La industria condujo la investigación extensa y el trabajo de ingeniería para asegurarse de que las plantas continúan funcionando con seguridad. ¿Ha habido millones de dólares invertidos en estas unidades durante los últimos 25 años en mejoras mecánicas, como los generadores de vapor, tan bien como la instrumentación y el control (sistemas de I&C).?

Ediciones de la cadena de suministro

Además de ediciones materiales de la degradación referentes al concreto del envejecimiento así como la tubería y el cable enterrados, la gerencia de la cadena de suministro también puede emerger como desafío potencial. ¿? ¿Durante tal largo periodo del tiempo, las tecnologías y/o los surtidores se desarrollan y pueden desaparecer? Pelin dice. ¿? ¿Esto es a menudo una edición con los componentes y los surtidores de I&C.?

¿Crítico a manejar este problema es el aprovisionamiento adecuado? es decir, proyectando años por adelantado los tipos de equipo o componentes que necesitan el reemplazo en caso que los recambios lleguen a ser obsoletos.

¿? ¿Si usted tiene componente X, Y o Z y este fabricante no más está proveyendo alrededor o no más de la solución el pedigrí necesario para ir al regulador, hay maneras que usted puede dirigir y analizar los componentes similares para ver si hay una equivalencia que puede ser utilizada? sayss Michael Hsia, programas de la ingeniería del Director de producto para AREVA.

Williams también dice que dirigir desafíos puede ser unidad-específico. ¿? ¿Usted tiene diversos mecanismos del envejecimiento para una unidad en la costa debido a las ediciones relacionadas con el agua salada contra una que sea interior.?

Supervisando el viejo, construyendo el nuevo

¿Cuándo viene a la prueba, supervisando y midiendo una facilidad de la energía atómica? los componentes, los ingenieros y los técnicos del envejecimiento de s tienen acceso a un número de metodologías y de pautas. EPRI ha publicado los informes que informan al desarrollo y la puesta en práctica de los programas de la gerencia del envejecimiento basados el las décadas de experiencia de la investigación asociadas a identificar mecanismos posibles de la degradación y a entender las tecnologías de la inspección, las metodologías de la evaluación y las estrategias de la mitigación.

Por ejemplo, los informes técnicos de EPRI proporcionan la dirección para la inspección, supervisión y evaluación de los internals del recipiente del reactor de reactor, los cables el baja y media tensión, y los inyectores del mecanismo de arrastre de la barra de control. Sus pautas de la química de agua tratan límites de la química para atenuar impactos en los metales del sistema primario.

las tecnologías de la guerra electrónica también pueden ayudar, según lo divulgado por la asociación nuclear del mundo, incluyendo los dispositivos especiales que permiten seguimiento "in-situ" para los componentes críticos tales como tubos de las válvulas y del generador de vapor, ultrasonido periódico o examinaciones de radiografía en soldaduras, y las maquetas físicas llenas que se pueden construir para simular componentes y su envejecimiento.

Cuatro nuevos reactores nucleares de Westinghouse AP1000 que son construidos en los Estados Unidos (unidad incluyendo 3 de Vogtle de la energía de Georgia, representada), junto con otros cuatro en China, ofrecerán un diseño más simple que podría facilitar una vida útil más larga, dicen Pezze.

¿? ¿Las plantas AP1000 tienen pocos componentes activos como las bombas y las válvulas? Pezze dice. ¿? ¿_ uno completo numérico control cuarto significar planta uso dramático menos cable, que prestar planta ser fácil para mantener y permitir cable reemplazo, si ése ser necesario, para ser hacer en uno mucho menos complicado manera.?

Más allá de desafíos de la ingeniería

En la discusión de una segunda extensión de la licencia de 20 años, otras influencias más allá de la ingeniería entran en el juego. No sólo la extensión de la licencia tiene que ser técnico viable, él también tiene que ser económicamente factible.

¿? ¿La condición física de la planta es apenas un factor? ¿dice EPRI? s Bernhoft. ¿? ¿Las condiciones del mercado proyectadas, por ejemplo, pueden ser tales que la inversión continua en la planta por otros 20 años no es económica, incluso si la planta puede técnico continuar funcionando.?

En los E.E.U.U., las centrales eléctricas nucleares cristalinas del río (la Florida) y de San Onofre (California) cerraron recientemente debido a las dificultades técnicas que habrían requerido inversiones de capitales significativas volver las unidades a la operación. ¿Mientras tanto, Wisconsin? la planta de s Kewaunee cerró porque el mercado en curso de la energía no pudo entregar bastantes réditos a los gastos de explotación de la cubierta. La central nuclear del yanqui de Vermont irá fuera de línea antes de fin de 2014 con sus dueños que citan el coste decreciente de gas natural que hagan demasiado costoso producir energía atómica, aunque los factores políticos también influenciaran esa parada.

De hecho, los precios de la gasolina bajos y un exceso de provisión en la capacidad de energía total que salía de 2012 llevaron para bajar los réditos para muchos dueños de la central nuclear de los E.E.U.U. ¿? ¿Mientras que la economía ha mejorado y los precios de la gasolina ha recuperado un pedacito, estamos pronosticando que la situación del rédito para las centrales nucleares también mejorará? dice Gary McDonald, asociado de investigación, energía norteamericana, en SU energía. ¿? ¿Ponemos? ¿t considera que mucho más plantan retiros más allá de los que se anuncian actualmente en la década próxima.?

¿EL SUYO? s Wang también precisa eso apenas porque una planta recibe otra extensión de 20 años no significa que será operacional el tiempo entero debido a las presiones económicas y técnicas. ¿? ¿Uno se imaginaría la posibilidad que si tenemos un segundo programa de 20 años, no todas las plantas son candidatos a perseguir, o ellos no puede terminar para arriba conseguirlo? ella dice.

Transferencia del conocimiento

Otra trampa potencial que hace frente a la industria es transferencia del conocimiento. ¿? ¿El desafío de mantener el capital intelectual llega a ser más agudo como las plantas funcionan para más de largo? dice Pelin. ¿? La gente e incluso las organizaciones cambian durante ese plazo. ¿Los programas de entrenamiento y la captura del conocimiento son vitales para mantener y mejorar funcionamiento de la planta a largo plazo mientras que la distribución continua de la experiencia de funcionamiento internacionalmente ayuda a evitar y a atenuar acontecimientos imprevistos.?

¿AREVA está abordando esta edición partnering con la universidad de la ingeniería, universidad de Lee de los estados de Guillermo de Carolina del Norte en Charlotte en áreas del R&D y también ayudar a asegurarnos “tener los personales adecuados con los sistemas correctos de la habilidad para dirigir y para funcionar con éxito esta maquinaria? Williams dice.

A pesar de las preocupaciones que rodean transferencia del conocimiento, Schwitters dice que las herramientas más grandes de tratar los desafíos de la ingeniería de la extensión de la licencia son la gente.

¿? ¿La industria de energía atómica tiene una comunidad de investigación activa, junto con los operadores y los ingenieros bien entrenados que se ocupan de problemas de la ingeniería día tras día? Schwitters dice. ¿? Saben la historia de los materiales y realizan la prueba robusta, detallada de componentes críticos. ¿Tienen una comprensión física de los procesos del envejecimiento y pueden anticipar los problemas futuros.?

Pues la industria energética nuclear de los E.E.U.U. considera la operación de la central nuclear de hasta 80 años, los desafíos múltiples de la ingeniería se presentarán infraestructura y los componentes circundantes del envejecimiento. Dado que los dueños de la central nuclear examinan y escudriñan ya meticuloso sus operaciones, sin embargo, la industria puede ya ser un paso a continuación mientras que mira para asegurar los suministros de energía futuros.