Previsión de los daños por fluencia en el acero

Las centrales térmicas convencionales generan electricidad bajo condiciones operativas muy agresivas. Comprenden numerosos componentes presurizados, como los haces tubulares de las calderas y las tuberías de vapor, que funcionan a muy alta temperatura (alrededor de los 550 grados Celsius).

Si bien muchos de los componentes metálicos que soportan presión emplean materiales especializados para protegerlos de cualquier daño, existe una creciente incidencia de fallos en los mismos. Las piezas están fallando con un adelanto de entre un veinticinco y un cincuenta por ciento respecto a lo previsto, cuando se supone que deben permanecer en servicio más tiempo debido a los programas de ampliación de vida útil de las plantas.

Como primer paso de cara a resolver este problema acuciante, un equipo de científicos está llevando a cabo una evaluación teórica de la sensibilidad ultrasónica a los daños por fluencia en etapas tempranas. El apoyo económico aportado por la UE al proyecto CREEPTEST contribuye a esta labor.

La fluencia es una deformación a lo largo del tiempo de un componente que funciona bajo tensión, promovida por el calor. Los daños por fluencia del tipo IV son particularmente preocupantes. Actualmente no se conoce con precisión si estos daños se inician en la superficie y se propagan hacia el interior, o viceversa. Los métodos de END existentes no permiten monitorizar adecuadamente por debajo de la superficie. Si los daños se inician internamente, para cuando se detecten en la superficie la vida útil del componente puede hallarse peligrosamente cerca de su fin.

El diseño de un transductor ultrasónico que garantice suficiente sensibilidad a los daños por fluencia en una etapa temprana es clave para el éxito de este proyecto. Esta labor se está desarrollando en paralelo con el diseño y fabricación de los demás componentes. Para diseñar los componentes del sistema, el equipo científico se sirve de probetas con distintos grados de daños por fluencia, suministradas por uno de los usuarios finales participantes en el proyecto.

Los investigadores han diseñado el barredor ultrasónico, pero la fabricación no comenzará hasta que se consiga el diseño final del transductor para garantizar la compatibilidad. El emisor-receptor de impulsos envía un impulso de alta tensión al transductor, y acondiciona la señal analógica a su recepción (antes de la conversión digital). Tanto este componente como el correspondiente software controlador están en su etapa de desarrollo.

El equipo del proyecto CREEPTEST confía en proporcionar un prototipo para realizar pruebas en campo. Los datos recogidos a partir de las probetas suministradas por otros participantes y los obtenidos de las pruebas en campo permitirán verificar su capacidad técnica y proporcionar el apoyo necesario a posteriores ensayos industriales para conseguir una cualificación plena.