Nuclear fuel processingLos materiales para aplicaciones de generación de energía están ganando importancia a medida que la sociedad busca fuentes de energía alternativas no basadas en combustibles fósiles. Harper lleva décadas desempeñando un papel crucial en proyectos de soluciones de procesamiento térmico para aplicaciones nucleares de empresas que están desarrollando nuevas tecnologías de generación de energía y optimizando sus operaciones.

Desde 1957, año en el que se creó el primer horno de sinterización de combustibles nucleares para General Electric, Harper se ha convertido en el principal proveedor de sistemas personalizados del mundo, ofreciendo una gran variedad de avances en eficiencia energética, uniformidad térmica, mantenimiento y control de la seguridad. Entre las aplicaciones típicas para el procesamiento de combustibles nucleares se incluyen las siguientes:

  • Sinterización de pastillas de UO2 para varillas de combustible de reactores
  • Oxidación de pastillas de UO2, virutas y polvo en U3O8
  • Hidrofluorinación de pastillas de UO2
  • Desnitrificación de nitrato de uranilo
  • Procesamiento de residuos

Soluciones tecnológicas para materiales nucleares – Hornos de empuje
A menudo, la sinterización de los combustibles nucleares se realiza mediante un proceso de dos pasos de desligadura y sinterización en un horno de empuje. El primer paso implica la eliminación del ligante, que se realiza a una temperatura bastante más baja que el proceso de sinterización. Para el segundo paso, la sinterización, se necesita una atmósfera de hidrógeno, a menudo con control de punto de rocío, y temperaturas de procesamiento de entre 1.600 y 1.800°C. Entre los combustibles típicos producidos a partir de estos procesos de sinterización se incluyen los reactores de tipo PWR, PHWR y CANDU.

Nuestros hornos de empuje proporcionan las altas temperaturas, así como la atmósfera de hidrógeno y el control de punto de rocío necesarios para los procesos de sinterización de combustibles nucleares. Normalmente funcionan con un elemento de molibdeno calentado con materiales refractarios con alto contenido en óxido de alúmina. Estos hornos de sinterización ofrecen un algo grado de fiabilidad y durabilidad (muchos hornos de sinterización nuclear de Harper llevan en funcionamiento más de 25 años).

Soluciones tecnológicas para materiales nucleares – Hornos rotativos
Los hornos rotativos se emplean en varias aplicaciones nucleares (por ejemplo, en los procesos de oxidación, reducción e hidrofluorinación de las líneas de producción de combustibles nucleares). Estos hornos rotativos incluyen un sistema de sellado hermético para contener la atmósfera potencialmente inflamable y proteger contra la contaminación por polvo.

Las prácticas de ingeniería de Harper permiten crear diseños más resistentes y eficientes. La fiabilidad es un factor de máxima importancia ara el procesamiento de combustibles nucleares, por lo que nuestros sistemas de alta eficiencia energética disponen de paquetes de aislamiento que cumplen todos los requisitos de hornos y procesos. Los sistemas rotativos de Harper incluyen deflectores y otras funciones que permiten reducir la pérdida de radiación al final de los tubos para mejorar la eficiencia energética. Los sistemas rotativos suelen ofrecer un gran nivel de eficiencia energética, ya que no existe ningún portacargas que consuma energía para calentar y enfriar los contenedores y las bandejas de productos.

Harper también diseña soluciones tecnológicas rotativas para el procesamiento de residuos. Durante el proceso de producción de pastillas de combustible nuclear, se llevan a cabo varias operaciones que generan residuos, tales como las virutas procedentes de las operaciones de rectificación acéntrica de pastillas para poder ofrecer los altos niveles de tolerancia que deben tener los combustibles nucleares y las pastillas rotas durante los diferentes pasos de la producción. Estas virutas y otros residuos se oxidan en los sistemas de Harper para crear U3O8 a partir del UO2. A continuación, este material se vuelve a introducir en el proceso de producción de los combustibles nucleares.

Nuestros sistemas de hornos rotativos también se utilizan para diluir materiales nucleares altamente enriquecidos y convertirlos en materiales no enriquecidos. El U-235 es fisible, es decir, que puede mantener una reacción de fisión en cadena. Nuestros sistemas permiten convertir el UO2 altamente enriquecido en U3O8 y mezclar el U3O8 enriquecido con U3O8 de grado natural. A continuación, este material diluido se vuelve a procesar para convertirlo en combustible nuclear.

El objetivo de Harper es ayudar a las empresas a optimizar sus procesos de producción a medida que sigue aumentando el uso de materiales para la generación de energía. La experiencia de nuestro equipo Pulse en reconstrucciones, retroinstalaciones, actualizaciones y optimización/análisis de procesos puede ayudar a mejorar la eficacia y la eficiencia operativa de nuestros clientes. Como siempre, nuestro objetivo es desarrollar una solución lista para su uso con una amplia gama de ofertas, como manipulación y tratamiento de gases y sistemas de control completamente integrados, para poder ofrecer un paquete integral.

Más información…