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PANZZER ES ESTO
EL TANQUE DEL REFLECTOR DE NEUTRONES: UNA ODISEA TECNOLÓGICA ARGENTINA. OBRA QUE ENORGULLECE A INVAP Y A LA INGENIERÍA MECÁNICA EN El PAÍS. (Por Graciela Narvaez, especial para BNyT).
Por primera vez se realizó en el país un Tanque del Reflector de Neutrones, una gran obra de ingeniería mecánica que llena de orgullo a la empresa rionegrina INVAP. Unas 60.000 horas hombre, tres años de trabajo y 7 toneladas de material importado desde Estados Unidos hicieron posible la construcción de una estructura que cotizó sólo una empresa estadounidense y tanto Francia como Rusia la descartaron. Los galpones del Centro Atómico Bariloche se constituyeron en escenario de trabajo y un avión Hércules, de la Fuerza Aérea Argentina, realizó el traslado del tanque. El ingeniero mecánico Hugo Brendstrup reconoció el valor profesional y humano dispuesto por la empresa .
El tanque en plena construcción
Dentro de lo que es diseño, mecánica, ingeniería mecánica y construcción mecánica en toda la historia de INVAP sin duda que el componente más importante y de mayor complejidad ha sido el Tanque del Reflector de Neutrones para el reactor de Australia.
Se trata de un tanque que rodea al núcleo del reactor y que contiene agua pesada en su interior. La función de este componente es reflejar neutrones para aumentar el flujo neutrónico en el núcleo del reactor.
El ingeniero Hugo Brendstrup, presidente de INVAP Ingeniería SA y gerente del área Industrial de INVAP SE, aclaró al respecto que “esto se construye con una aleación de Circonio. Éste es un metal metalúrgicamente parecido al Titanio y de muy alta complejidad en cuanto a la forma de elaboración. Todo el trabajo mecánico y de soldadura resulta muy complejo por sus propiedades metalúrgicas, mecánicas y por que se oxida fácilmente con el aire. De manera que si uno suelda sin protección de atmósfera adecuada se daña el metal o si se mecaniza incorrectamente en un torno o una fresadora directamente se prende fuego la viruta”.
Detalle del Tanque
El diseño del Tanque Reflector fue realizado en INVAP en su totalidad. El ingeniero Brendstrup explicó los pormenores del trabajo que se constituyó en un gran desafío para la empresa y sus profesionales. “Intervino el grupo de Ingeniería Mecánica –dijo- y el grupo de Neutrónica, el de Termohidráulica, y el de Cálculo Estructural en el diseño y la ingeniería del mismo. Para la construcción se destinaron los talleres de INVAP INGENIERIA, localizados en el Centro Atómico Bariloche, en los que se dispuso en forma íntegra del cuarto limpio de soldadura para armar el tanque y sus componentes asociados, con participación de los expertos de INVAP en materiales, en procesos de soldadura, con una permanente y activa tarea de la gente de Control de Calidad, de Garantía de Calidad, y la de Coordinación del Proyecto. ”.
Explicó que el material debió ser adquirido previamente en Estados Unidos y aclaró que “la materia prima se trajo desde Estados Unidos por barco, así se hizo la importación de un lote, principalmente de chapas y tubos. Hablamos de un orden de los $900.000 dólares exclusivamente en materia prima. La mayor parte del material que ingresó, fueron chapas que pesaron casi 7 toneladas e ingresaron a San Carlos de Bariloche en un camión especial. Un importante valor agregado de la obra es lo que implican más de 40.000 horas dedicadas a la fabricación del propio componente definitivo, a lo que debe sumarse la ingeniería del tanque, el desarrollo y calificación de los procesos de fabricación, mas el Mock Up (prototipo), los dispositivos y el herramental especial que fue necesario diseñar y construir.
Al referirse a la fabricación el ingeniero Brendstrup se encargó de destacar que “debimos trabajar sobre un prototipo que nos permitiera desarrollar, poner a punto y calificar todos los procesos de fabricación. De tal manera que, cuando estuviera elaborándose el componente definitivo que va al reactor, no hubiera riesgo de fallas, defectos o errores de ningún tipo. Debe entenderse que ante un error hay que considerar que este material –para la fabricación del tanque- es de un altísimo costo y que conseguir una nueva provisión significaría el problema serio de plazos de entrega largos. Luego del pedido pueden pasar entre 5 o 6 meses para que lo entreguen ya sea que provenga de Estados Unidos o de Europa”.
El tanque tiene casi 3 metros de diámetro y un poco menos de 1,50 metros de altura. Para Brendstrup los requerimientos dimensionales fueron muy exigentes y aclaró que “el tanque tiene tolerancias muy precisas. Referirse a unas décimas o centésimas de milímetro de tolerancia en un componente de este tipo es hablar de algo muy difícil. Debimos construirlo dentro de ese margen de tolerancia tan exigente, que es lo que necesita realmente el componente para poder cumplir con su función. Porque rodea el propio núcleo, requiere de alineaciones muy precisas, aloja dispositivos muy complejos que deben posicionarse con mucha precisión, y de este tanque salen todos los conductos de radiación que van a su vez a las distintas facilidades del reactor. El proceso de diseño y construcción del tanque demandó 3 años de trabajo, se resolvieron detalles de la ingeniería hasta último momento y resultó un desarrollo muy complejo que demandó un total de mas de 70.000 horas hombre. Antes de tomar la determinación de construirlo en Argentina INVAP pidió cotizaciones a Estados Unidos, Francia y a Rusia. “El único que respondió, dijo Brendstrup, fue una empresa especializada estadounidense. En cuanto a las empresas de Francia y de Rusia no cotizaron y nos desearon "buena suerte"... El ingeniero Brendstrup aclaró que “debimos compatibilizar la función mecánica estructural con la neutrónica, la termohidráulica, con la contención del agua pesada en forma absolutamente hermética, con una situación de daño por radiación (porque está rodeando el núcleo con altísimo flujo neutrónico) y esto produce crecimiento del metal a lo largo de los 40 años de vida útil. Como el material crece principalmente en la dirección de laminado, esto se tuvo en cuenta en el diseño para que a lo largo de las cuatro décadas no perdiera alineación ni estanqueidad y pudiera permanecer cumpliendo su función. Además, como debe cumplir el requisito del flujo neutrónico, no siempre es posible dimensionar las paredes en forma estructuralmente óptima ya que debe tenerse en cuenta la transparencia a los neutrones, entonces los espesores terminan siendo un compromiso entre los que pide el cálculo estructural y los que el cálculo neutrónico exige no superar. Un tercer componente es la cuestión hidráulica, porque tiene que haber determinadas secciones libres para que pase el flujo de agua comprometido con los demás requerimientos. La mezcla de todos estos condicionamientos o condiciones de contorno debe conducir finalmente a un diseño que sea posible de construir mediante los procesos y la tecnología de fabricación disponibles. Es una cosa complicada en cuanto a la resolución técnica”.
El traslado del tanque debió concretarse en un avión Hércules de la Fuerza Aérea Argentina (foto superior). Entró prácticamente justo respecto al ancho del avión y este medio aéreo fue el más seguro y rápido para el desplazamiento del tanque desde Argentina hacia Australia.
http://www.barilochenyt.com.ar/tanque.htm
Tecnologicos Saludos
Amadeus