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GMAO y mantenimiento para la industria nuclear

GMAO y mantenimiento para la industria nuclear

Miércoles 08 junio 2022

La industria nuclear nació a mediados del siglo XX, tras la Segunda Guerra Mundial, como resultado de varias décadas de investigación e invención en todo el mundo desde finales del siglo XIX. Desde el descubrimiento del uranio, pasando por la radiactividad, el neutrón y la bomba atómica, la primera central nuclear destinada a producir energía civil apareció en 1954 en la Unión Soviética. El principal proceso utilizado en la industria nuclear es la fisión de átomos de uranio. Estos átomos liberan calor, que calienta el agua. El vapor producido acciona una turbina conectada a un generador para producir electricidad.

En la actualidad, la tasa de producción mundial de energía nuclear sigue estando muy por detrás del carbón, el gas natural y la energía hidroeléctrica, pero muy por delante de otras fuentes de energía existentes. La industria nuclear seguirá creciendo en los próximos años, especialmente con el desarrollo de nuevas tecnologías y procesos de producción. Esta tendencia sostenida responde a las crecientes necesidades de electricidad del mundo y a los recientes conflictos geopolíticos que han provocado una presión cada vez mayor sobre los precios de los combustibles fósiles, al tiempo que se ajusta al plan de ser neutro en carbono para 2050

Como actores de este sector, que utilizan la energía nuclear o ayudan a producirla, es esencial que cumplan las normas vigentes y mantengan sus activos de forma impecable para garantizar sus objetivos y la seguridad de su producción. El papel de la GMAO es apoyarle y guiarle en esta labor. Pero, ¿cómo se puede utilizar una herramienta de mantenimiento en la industria nuclear?

El sector nuclear

Recordemos que la energía nuclear utiliza uranio para funcionar. El uranio se considera un mineral raro y, aunque no es un combustible fósil, no es una energía renovable. ¿Pero qué es? Según su definición, es una energía descarbonizada no renovable. De hecho, la explotación de la energía nuclear no emite dióxido de carbono en el momento de la fusión. Aparte de las otras acciones llevadas a cabo para el despliegue de la energía nuclear (extracción, transporte de minerales, etc.), esta energía parece integrarse, para ciertos países, en el mix eléctrico permitiendo alcanzar la neutralidad del carbono en 2050. Junto a las energías renovables, veremos que este coloso de la producción energética sigue desarrollándose con el mantenimiento de la energía nuclear existente y la construcción de nuevas centrales (nueva energía nuclear). Según el OIEA (Organismo Internacional de Energía Atómica), la energía nuclear en el mundo debería aumentar un 15% de aquí a 2030.

También hay que recordar que la industria nuclear incluye a todos los actores que proporcionan los equipos y servicios necesarios para construir, suministrar y operar las centrales nucleares que producen electricidad. Son muchos los actores que intervienen en la extracción de uranio 235 y 238, el enriquecimiento del mineral, el transporte del combustible, la fabricación y la distribución de electricidad. El uso de la tecnología nuclear es beneficioso para la producción de electricidad, pero no sólo. La irradiación también se utiliza en la agricultura y la medicina. La tecnología nuclear también se utiliza para alimentar naves espaciales y plantas desalinizadoras de agua. La energía nuclear también se utiliza en el ejército para la producción de armas atómicas, barcos y submarinos con reactores nucleares.

En cuanto a las centrales nucleares, el portal estadístico alemán Statista cuenta con 441 reactores nucleares en funcionamiento en todo el mundo en 2021 y muchos más están en construcción. Estos reactores producen alrededor del 11% de la electricidad mundial y proceden principalmente de Estados Unidos, Francia, China, Rusia y Corea del Sur. En Francia hay actualmente 58 reactores nucleares en 19 centrales. Según EDF, la producción en Francia fue de 360,7 TWh en 2021, lo que representa alrededor del 70% de la producción total de electricidad del país. Según el informe RTE 2021, sólo el 20% de la energía final se distribuiría en la red francesa. El resto de la energía se redistribuye en el marco de la interconexión de las redes eléctricas europeas.

Francia se perfila como un actor importante en la distribución de energía nuclear de sus países vecinos. Es también en el sur del país, cerca de Aix-en-Provence, donde nació el proyecto de I+D ITER. Esta asociación científica mundial, concebida desde 1988, incluye a China, Europa, Japón, India, la República de Corea, la Federación Rusa y los Estados Unidos. Juntos, estos países intentan que la energía nuclear pase de la fisión del mineral a la fusión, que no debería producir casi ningún residuo a la vez que genera más energía. Esta nueva planta tendrá que esperar unos años más antes de estar operativa. Además de la fusión, se están estudiando otras innovaciones nucleares. Entre ellos se encuentran los pequeños reactores modulares, los reactores de neutrones rápidos, los reactores de torio y los reactores de sales fundidas.

Aunque la energía nuclear sigue evolucionando, es importante señalar que la historia de la industria está marcada por los problemas de los residuos nucleares y los accidentes nucleares. Aunque son raros, son devastadores. Ejemplos de este tipo de catástrofes son Chernóbil en 1986 y Fukushima Daiichi en 2011. La primera central ucraniana sufrió la explosión de uno de sus reactores por un fallo de diseño y un error humano, y la otra, en Japón, sufrió un catastrófico terremoto y tsunami. Estos casos, y otros no mencionados, plantean la cuestión de la seguridad de las plantas y de su correcto mantenimiento. ¿Puede esto garantizar una mejor imagen pública de la industria nuclear?

Mantenimiento en la industria nuclear

Como cualquier industria, la nuclear necesita un mantenimiento eficaz para sacar el máximo partido a su actividad. Este mantenimiento contribuye a garantizar la seguridad de los activos necesarios para el funcionamiento y a obtener un buen rendimiento de la inversión. Una central nuclear bien mantenida evita los fallos técnicos que, en el caso de la energía nuclear, tienen consecuencias dramáticas. Para conseguirlo, en la industria nuclear intervienen muchos profesionales: soldadores, caldereros, informáticos, electricistas, ingenieros, especialistas en automatización, físicos, etc. Estos numerosos equipos colaboran en un esfuerzo conjunto para garantizar el buen funcionamiento de la central. Estos numerosos equipos colaboran de forma segura para garantizar un mantenimiento riguroso y planificado. Las normas de seguridad, los informes técnicos y los servicios de revisión de la seguridad del OIEA, entre otras cosas, ayudan a los Estados miembros a alcanzar estos objetivos.

En una central nuclear, las tareas de mantenimiento incluyen acciones preventivas y correctivas para garantizar que cada activo cumpla perfectamente sus funciones. Estas tareas son principalmente de revisión, reparación y sustitución de componentes. A continuación, se realizan pruebas, calibración e inspecciones durante la puesta en marcha. Además de estas autoevaluaciones, hay una revisión de la seguridad y una evaluación de los activos para seguir beneficiándose de su licencia de explotación.

Este mantenimiento se lleva a cabo en todos los activos de una central nuclear. Esto abarca desde el reactor nuclear, los generadores de vapor, el presurizador, las bombas de refrigeración, la turbina de vapor, el generador, el condensador, el sistema de agua de alimentación del condensado y todos los diversos sistemas de seguridad. Aquí se encuentran los sistemas de protección del reactor, el sistema de agua de servicio esencial, los sistemas de refrigeración de emergencia del núcleo, los sistemas de energía de emergencia y los sistemas de contención. Para organizar todas estas tareas de mantenimiento y evitar errores humanos, parece importante centralizar todo en un solo lugar. Aquí es donde la GMAO entra en juego para ayudar a la industria nuclear. Pero, ¿cuáles son las ventajas concretas de esta herramienta?

La contribución de la GMAO a la industria nuclear

Para cumplir las estrictas normativas y controles, y para garantizar la seguridad del personal y de la planta en general, cada vez más centrales eléctricas recurren a los sistemas informatizados de gestión del mantenimiento (GMAO). Al poner en práctica todos los datos registrados diariamente por los distintos departamentos de la industria nuclear, el software de GMAO ayudará a mejorar la seguridad y a optimizar la productividad de la planta. De hecho, los análisis del software y los KPI que proporciona le permitirán proponer operaciones de mantenimiento proactivas.

En concreto, la GMAO pone a disposición de sus equipos un programa de mantenimiento detallado para orientar al máximo a sus técnicos (fichas prácticas, imágenes, vídeos, herramientas y EPI necesarios, etc.). Esta planificación le permite priorizar las tareas al tiempo que le proporciona información crucial sobre las intervenciones. Las máquinas bien mantenidas pueden funcionar más tiempo y en condiciones óptimas. Esto reduce los costes de mantenimiento y retrasa la compra de nuevos equipos. En este enfoque de mantenimiento preventivo, la herramienta GMAO automatiza las órdenes de trabajo de sus equipos, al tiempo que les permite estar preparados para cualquier inspección.

Por último, el trabajo conjunto de las nuevas tecnologías de sensores y la GMAO le permite acceder a los datos de sus máquinas en tiempo real y recibir alertas en caso de posibles fallos futuros. Es lo que se denomina monitorización de la condición y mantenimiento predictivo (PM). Esto permitirá a sus técnicos tener tiempo para intervenir rápidamente.

Conclusión

Vemos aquí el interés de utilizar una herramienta de GMAO para garantizar un mantenimiento óptimo de sus activos. Esta garantía es aún más importante en un sector tan sensible como el nuclear. Así, el mantenimiento puede garantizar la calidad y la fiabilidad de la seguridad y permitir la longevidad de su planta. Las fuertes inversiones requeridas y la necesidad de personal altamente cualificado hacen que la vida de una planta se alargue hasta los 80 años.

La energía nuclear debe seguir siendo competitiva frente a las innovaciones del mercado eléctrico. Y esto es aún más cierto en un contexto de cambio climático y reducción de la contaminación. La GMAO, la energía nuclear y las innovaciones tecnológicas siguen teniendo un futuro brillante para la energía nuclear y tenemos mucha curiosidad por ver cómo se desarrolla.

Para descubrir cómo la GMAO es un aliado esencial de las energías renovables, le invitamos a leer los artículos :

 

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