Futuro de la Energía

May 07, 2023

Se han logrado hitos significativos en el proyecto Hinkley Point C en los últimos seis meses, y los trabajos en alta mar han llegado a la etapa final.

La primera vasija de reactor nuclear nueva para una central eléctrica del Reino Unido en más de 30 años llegó en febrero al sitio de construcción de la central eléctrica Hinkley Point C en Somerset.

El recipiente de presión del reactor de 13 m de largo, 5,5 m de diámetro y 500 t es un cilindro de acero de alta resistencia. Contendrá el combustible nuclear y la reacción en cadena necesaria para generar el calor que producirá el vapor para impulsar una de las turbinas de la planta.

Hinkley Point C de EDF Energy, que ahora se estima que costará 32.700 millones de libras esterlinas, tendrá dos reactores presurizados europeos con una capacidad combinada de 3,26 GW. Está siendo construido y será operado por la subsidiaria de EDF Energy, Nuclear New Build Generation Company.

La central eléctrica producirá electricidad baja en carbono para alrededor de 6 millones de hogares durante su vida útil de 60 años. La construcción comenzó en 2017 y ahora se espera que termine en 2028.

La llegada de la vasija de presión del reactor fue uno de los muchos hitos celebrados por EDF y su equipo de proyecto en los últimos seis meses.

La vasija del reactor nuclear para la Unidad 1 llegó al sitio a principios de este año

"La actividad en Hinkley Point C ha subido otra marcha y continúa progresando bien", dice Simon Parsons, director de entrega de islas nucleares de EDF Energy.

La vasija de presión del reactor se alojará en la Unidad 1, una de las dos unidades, también llamadas edificios del reactor, que se están construyendo como parte del proyecto.

"La construcción del primer reactor está progresando a buen ritmo, después de que el [tercer y] último anillo de revestimiento de acero de 304 t se colocara en su lugar en diciembre", dice Parsons.

La grúa más grande del mundo, la SGC-250 de 5000 t de capacidad de Sarens, que se llama Big Carl, se utilizó para levantarla hasta su posición.

El anillo de revestimiento, un elemento de la estructura del edificio del reactor, fue prefabricado en una fábrica en el sitio. Cuenta con ménsulas de soporte para la viga de la grúa polar, una grúa interna que girará 360° sobre el reactor y se utilizará para el reabastecimiento de combustible.

Big Carl también se puso a trabajar en marzo, cuando instaló la piscina de 768 t para la Unidad 1. La piscina es un tanque de agua de hormigón y acero inoxidable que se ubicará en el corazón del edificio del reactor. Cubre el reactor y se llena de agua durante el reabastecimiento de combustible y el mantenimiento por seguridad.

"La unidad ahora tiene 44 m de altura y estamos ocupados completando el trabajo que nos permitirá instalar la grúa del edificio del reactor, un paso clave antes de que levantemos la cúpula de la Unidad 1", agrega Parsons.

Por otra parte, el trabajo en la primera sala de turbinas está progresando. Parsons dice que será entregado al fabricante de turbinas General Electric a finales de este año para la instalación de la turbina más grande del mundo. Su tren de fuerza, incluido el generador, tiene 70 m de largo y girará a 1500 revoluciones por minuto.

El progreso no solo se está logrando en tierra. En abril, el trabajo en alta mar para el proyecto entró en sus etapas finales cuando dos embarcaciones autoelevables llegaron frente a la costa de Somerset para instalar componentes para el sistema de enfriamiento de la central eléctrica.

Nuclear New Build Generation Company adjudicó el contrato marítimo y de túneles a Balfour Beatty en 2017. Se trata de la construcción del sistema de refrigeración.

El sistema de agua de refrigeración suministrará agua a la central nuclear a razón de 120.000 litros/s.

Consta de varias partes. El agua ingresará al sistema a través de cabezales de toma en el lecho marino y luego fluirá a través de pozos conectados por socavones a uno de los dos túneles de toma antes de ingresar a las galerías y sistemas terrestres de la estación.

Una vez que el agua haya cumplido su función de refrigeración, será devuelta al mar por el túnel del emisario, socavones y pozos y salida por los dos emisarios.

En términos de complejidades, es cómo podemos llevar la carcasa a una profundidad segura donde sea estable.

El gerente de entrega en alta mar de Balfour Beatty, Luke Cooke, dice que el trabajo en alta mar comenzó en 2018 con el dragado. Luego, las grúas flotantes colocaron las seis cabezas de hormigón de 5.000 t especialmente diseñadas en el lecho marino el verano pasado.

Para cada túnel se han fabricado dos cabezas, teniendo el sistema dos túneles de toma y un túnel de emisario. Los cuatro cabezales de entrada tienen 44 m de largo, 16 m de ancho y 8 m de alto, mientras que los dos cabezales de emisario tienen 16 m de largo, 16 m de ancho y 8 m de alto. Las cabezas tienen un agujero en el medio para facilitar la construcción de los ejes debajo de ellas. Balfour Beatty perforará esos pozos este verano para construir pozos de 5,5 m de diámetro a una profundidad de 25 m bajo el lecho marino.

Cooke dice: "Tenemos seis ubicaciones diferentes y condiciones [del terreno] bastante variadas en cada una. Entonces, en términos de complejidad, es cómo podemos llevar la carcasa a una profundidad segura donde sea estable".

Los dos buques autoelevadores, que llegaron en abril, tienen una capacidad de elevación combinada de 1.500 toneladas y ayudarán al contratista a instalar los seis revestimientos del eje.

Los revestimientos de acero del eje fueron fabricados por Global Energy Group y Balfour Beatty llevó a cabo trabajos de acondicionamiento de concreto e instalación de tapas de aislamiento.

Las tapas de aislamiento están hechas de acero e incorporan una serie de válvulas que permitirán al equipo del proyecto controlar cuándo fluye el agua hacia el sistema de enfriamiento. Esto creará una zona de trabajo seca y segura para la excavación de los socavones.

Una vez que cada revestimiento esté instalado, comenzará la excavación de un socavón de 16 a 17 m de largo para conectar el fondo de cada pozo con uno de los túneles. Balfour Beatty completó la construcción de los túneles, que transferirán el agua de refrigeración hacia y desde la central eléctrica, en el verano de 2021. Los dos túneles de entrada tienen 3,5 km de largo y 6 m de diámetro, mientras que el túnel de salida tiene 1,8 km. de largo y tiene un diámetro de 7m.

Los preparativos para la construcción de los socavones incluyeron la investigación del suelo y la lechada. Balfour Beatty nombró a Bam Ritchies para llevar a cabo este trabajo, que se completó en mayo.

"El objetivo es reducir la entrada de agua cuando Balfour Beatty realiza los trabajos de excavación entre el túnel [de entrada/descarga] y el eje", dice Hollie Colville, ingeniera geotécnica sénior de Bam Ritchies.

"Entonces, la fase inicial para nosotros fue hacer la investigación del suelo. Fue una serie de pozos de prueba en varias elevaciones y profundidades establecidos por el diseñador Jacobs junto con Balfour Beatty.

"En cada conexión inicialmente se perforaron siete pozos de sondeo utilizando un golpe de ariete y bombas de alta presión". Se utilizó extracción de testigos rotatorios para obtener muestras de rocas para análisis de laboratorio.

El gerente de contratos de Bam Ritchies, David Lindfield, dice que a través de las investigaciones del terreno se identificaron los tamaños de las fisuras en la masa rocosa. La información de la investigación del terreno se proporcionó a Jacobs para desarrollar el diseño de la lechada.

El esquema de inyección desarrollado se ejecutó desde el interior de los túneles del sistema de refrigeración.

El esquema de lechada consistía en una serie de pozos que salían alrededor de las ubicaciones de los socavones propuestos.

"El esquema de lechada consistía en una serie de perforaciones que salían alrededor de las ubicaciones de los socavones propuestos, lo que nos permitió inyectar una capa de tierra alrededor de los socavones para sellar la masa rocosa", dice Lindfield.

Con los túneles del sistema de refrigeración devueltos a Balfour Beatty, la construcción de un socavón está un paso más cerca.

"Las conexiones entre el túnel y el pozo comenzarán cuando hayamos colocado y cementado el primer revestimiento del pozo", dice Selby.

Se utilizará revestimiento de hormigón proyectado para los socavones. "Los avances [en la excavación] serán bastante mínimos, estamos considerando el orden de alrededor de 1 m a 1,5 m", dice el gerente de ingeniería de Balfour Beatty, Gareth Harris.

Agrega que habrá una geometría difícil de ejecutar al comienzo de la operación de excavación del socavón. "Tenemos que formar la salida perpendicular al eje del túnel, luego ejecutar un giro de 45° sobre un túnel de 5 m de largo. Hacemos esto para alinear el túnel con los revestimientos verticales del eje", explica Harris.

Balfour Beatty estima que tardará nueve meses en completarse. Luego se necesitarán otros 10 meses para completar las obras de hormigón del revestimiento secundario permanente. El contratista espera que la excavación de los socavones finalice en mayo de 2025. Cuando se completen los socavones, los túneles se inundarán. Las válvulas en las tapas de aislamiento en los cabezales de admisión se abrirán para permitir que el agua fluya a través de todas las partes del sistema de enfriamiento.

Se espera que la generación de electricidad en la Unidad 1 comience en junio de 2027, y el equipo del proyecto trabaja arduamente para cumplir este objetivo. El trabajo para completar esta unidad incluye levantar la cúpula del edificio e instalar la grúa polar, la vasija de presión del reactor y los generadores de vapor.

También se ha iniciado la construcción de la Unidad 2. Se espera que esté operativo 12 meses después de la primera unidad. Parsons dice que la segunda unidad se está entregando a un ritmo más rápido.

"La experiencia de construir la primera unidad nos permite construir la segunda unidad de manera más rápida y eficiente. Se están viendo ganancias de eficiencia del 20 % en algunas tareas repetitivas, como los grandes vertidos de hormigón. Esto también beneficiará a la planta nuclear de seguimiento. en Sizewell C en Suffolk", dice Parsons.

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