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09
'07
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MAPLESOFT
Electricité de France utiliza Maple para reducir los riesgos del circuito secundario en sus centrales nucleares
Maple, el software matemático líder en el mundo, fue utilizado por el Centro Nacional de Equipamiento Nuclear (CNEN) de Electricité de France (EDF) en el desarrollo, validación e investigación de un programa de software para mantenimiento predictivo. Maple es desarrollado por Maplesoft, un proveedor de herramientas de software de altas prestaciones para ingeniería, ciencia y matemáticas. El software de EDF, denominado BRT-CICERO, se utiliza en el desarrollo de programas de inspección para redes de tuberías en las salas de máquinas de las centrales nucleares francesas.
La corrosión-erosión del acero al carbono es una forma habitual de corrosión que se ve acelerada por el caudal circulante de agua o de vapor húmedo. Puede ocasionar daños en las redes de vapor de agua en centrales nucleares y térmicas. El efecto de la corrosión-erosión provoca pérdidas en el grosor interno de la pared. Si esto no se detecta a tiempo puede producir fugas o incluso averías de los componentes.
Ante la disponibilidad de las instalaciones y los riesgos relativos a la seguridad del personal, EDF desarrolló el software BRT-CICERO para optimizar el control de las tuberías de agua presurizada en el circuito secundario de los reactores nucleares. Calcula las pérdidas internas de grosor del componente utilizando los parámetros importantes: isometría de las líneas de conducción, contenido de cromo de los aceros, acondicionamiento químico y parámetros termohidráulicos en el circuito secundario.
Este software, inicialmente desarrollado a principios de la década de 1990 y actualizado mediante Maple, es de uso preceptivo en todas las instalaciones nucleares de EDF. Permite identificar la mayoría de elementos expuestos de conducción a la corrosión-erosión y prevé el punto en el cual su grosor se situará por debajo de la especificación de grosor mínimo. Por tanto, BRT-CICERO es una herramienta esencial para la gestionar el riesgo de corrosión-erosión en conducciones, así como para elaborar un programa de inspección de parada. Estas inspecciones miden el grosor mediante ultrasonidos y el contenido de acero mediante dispositivos portátiles.
La versión actualizada de BRT-CICERO fue desarrollada por un equipo de cinco ingenieros. Ellos formularon un modelo físico-químico, utilizando para ello sistemas de ecuaciones dentro de Maple. El modelo fue luego verificado por comparación con la versión antigua del software. Los sistemas de ecuaciones fueron capturados y resueltos en Maple, generando así automáticamente el correspondiente código C, directamente a partir de las ecuaciones.
Con el fin de cumplir los requisitos regulatorios -- permitiendo así el uso industrial de la nueva versión del software BRT-CICERO – el desarrollo del software hubo de verse acompañado de un conjunto de documentos técnicos. Éste debe superar asimismo las pruebas de cualificación que definen su ámbito de utilización y de demostración de su fórmula antes de emplearse en las centrales nucleares de EDF. La avanzada función de documentación técnica interactiva de Maple resultó fundamental para hacer que esto fuera posible. Para aumentar la seguridad, las principales partes de la prueba se realizaron cabo bajo diversas condiciones extremas. Se llevaron a cabo más de 14.000 operaciones de prueba y simulaciones para obtener la cualificación BRT-CICERO.
“Nos ha impresionado mucho la velocidad de cálculo matemático de Maple, su potencia gráfica y su potentísimo interface interactivo de documentos. La generación automática de código, directamente a partir de las ecuaciones, nos permitió automatizar y acelerar notablemente el desarrollo de nuestras herramientas de validación”, comentó el Sr. Bouvier, que encabeza el desarrollo de la aplicación. “En la actualidad estamos planeando exportar los conocimientos expertos que hemos obtenido, ya que numerosos responsables de centrales han mostrado interés en el software”.
A la integración del mantenimiento predictivo en los procedimientos de seguridad ha contribuido el hecho de que nunca se haya producido un accidente serio en los niveles secundarios de las centrales nucleares francesas.
Acerca del CNEN:
El CNEN (centro nacional de equipamiento nuclear de EDF), que tiene su sede cerca de París, es el responsable del diseño y el desarrollo de instalaciones nucleares en Francia. El centro, que emplea a 650 personas, desarrolló el concepto de la tercera generación de reactores (EPR – European Pressurised Reactor). En el Servicio CAD, que desarrolló BRT-CICERO, participaron 54 personas que desarrollan aplicaciones profesionales para el diseño y el desarrollo de departamentos de ingeniería. El software CAD para centrales nucleares – con sus bibliotecas pre-programadas que integran elementos mecánicos y eléctricos, o software que controla centrales nucleares -- se desarrolló aquí. El Servicio CAD es un recurso de simulación numérica que proporciona a los ingenieros las herramientas necesarias para diseñar y analizar sus instalaciones.
Ante la disponibilidad de las instalaciones y los riesgos relativos a la seguridad del personal, EDF desarrolló el software BRT-CICERO para optimizar el control de las tuberías de agua presurizada en el circuito secundario de los reactores nucleares. Calcula las pérdidas internas de grosor del componente utilizando los parámetros importantes: isometría de las líneas de conducción, contenido de cromo de los aceros, acondicionamiento químico y parámetros termohidráulicos en el circuito secundario.
Este software, inicialmente desarrollado a principios de la década de 1990 y actualizado mediante Maple, es de uso preceptivo en todas las instalaciones nucleares de EDF. Permite identificar la mayoría de elementos expuestos de conducción a la corrosión-erosión y prevé el punto en el cual su grosor se situará por debajo de la especificación de grosor mínimo. Por tanto, BRT-CICERO es una herramienta esencial para la gestionar el riesgo de corrosión-erosión en conducciones, así como para elaborar un programa de inspección de parada. Estas inspecciones miden el grosor mediante ultrasonidos y el contenido de acero mediante dispositivos portátiles.
La versión actualizada de BRT-CICERO fue desarrollada por un equipo de cinco ingenieros. Ellos formularon un modelo físico-químico, utilizando para ello sistemas de ecuaciones dentro de Maple. El modelo fue luego verificado por comparación con la versión antigua del software. Los sistemas de ecuaciones fueron capturados y resueltos en Maple, generando así automáticamente el correspondiente código C, directamente a partir de las ecuaciones.
Con el fin de cumplir los requisitos regulatorios -- permitiendo así el uso industrial de la nueva versión del software BRT-CICERO – el desarrollo del software hubo de verse acompañado de un conjunto de documentos técnicos. Éste debe superar asimismo las pruebas de cualificación que definen su ámbito de utilización y de demostración de su fórmula antes de emplearse en las centrales nucleares de EDF. La avanzada función de documentación técnica interactiva de Maple resultó fundamental para hacer que esto fuera posible. Para aumentar la seguridad, las principales partes de la prueba se realizaron cabo bajo diversas condiciones extremas. Se llevaron a cabo más de 14.000 operaciones de prueba y simulaciones para obtener la cualificación BRT-CICERO.
“Nos ha impresionado mucho la velocidad de cálculo matemático de Maple, su potencia gráfica y su potentísimo interface interactivo de documentos. La generación automática de código, directamente a partir de las ecuaciones, nos permitió automatizar y acelerar notablemente el desarrollo de nuestras herramientas de validación”, comentó el Sr. Bouvier, que encabeza el desarrollo de la aplicación. “En la actualidad estamos planeando exportar los conocimientos expertos que hemos obtenido, ya que numerosos responsables de centrales han mostrado interés en el software”.
A la integración del mantenimiento predictivo en los procedimientos de seguridad ha contribuido el hecho de que nunca se haya producido un accidente serio en los niveles secundarios de las centrales nucleares francesas.
Acerca del CNEN:
El CNEN (centro nacional de equipamiento nuclear de EDF), que tiene su sede cerca de París, es el responsable del diseño y el desarrollo de instalaciones nucleares en Francia. El centro, que emplea a 650 personas, desarrolló el concepto de la tercera generación de reactores (EPR – European Pressurised Reactor). En el Servicio CAD, que desarrolló BRT-CICERO, participaron 54 personas que desarrollan aplicaciones profesionales para el diseño y el desarrollo de departamentos de ingeniería. El software CAD para centrales nucleares – con sus bibliotecas pre-programadas que integran elementos mecánicos y eléctricos, o software que controla centrales nucleares -- se desarrolló aquí. El Servicio CAD es un recurso de simulación numérica que proporciona a los ingenieros las herramientas necesarias para diseñar y analizar sus instalaciones.
