- Wyoming instala un simulador digital a escala completa para capacitar a los operadores de la planta nuclear.
- El simulador utiliza el software 3KEYMASTER, capaz de simular fenómenos físicos en tiempo real.
- El diseño de Natrium utiliza sodio líquido para el enfriamiento, a diferencia de las plantas nucleares tradicionales.
- El nuevo simulador ayuda a los operadores a dominar el funcionamiento de los sistemas de sodio líquido y almacenamiento térmico.
Ingenieros en Wyoming han instalado un simulador digital a escala completa para capacitar a los operadores de la nueva generación de plantas nucleares. Este equipo ha llegado al sitio de construcción del reactor Natrium de TerraPower, respaldado por Bill Gates. Construido por Curtiss-Wright, el sistema actúa como un gemelo digital preciso de las futuras instalaciones, permitiendo a los técnicos tener un primer contacto con el sistema de control de la planta antes de que el reactor entre en operación en 2030. La capacitación anticipada de los operadores es un desafío clave para cualquier diseño nuclear no convencional.
Funciones y operación del simulador
El simulador opera con un motor de software llamado 3KEYMASTER, que puede simular fenómenos físicos en tiempo real, calcular el flujo de fluidos, las variaciones de temperatura y el comportamiento del núcleo en caso de una parada inesperada del equipo. Los operadores pueden realizar simulacros de emergencia, probar medidas de seguridad automáticas y registrar las horas necesarias para obtener la licencia de operación federal.
Al mismo tiempo, el sistema también sirve como plataforma de prueba para los ingenieros. Curtiss-Wright también está construyendo el cerebro físico de la planta, su sistema de control distribuido y el sistema de protección automática del reactor. Al ejecutar estos programas de control en el simulador, los técnicos pueden identificar errores de software y verificar las reacciones del hardware años antes de la carga de combustible. A diferencia de los reactores estándar, la operación de esta instalación es diferente a la de la mayoría de las plantas nucleares en Estados Unidos. La mayoría de las plantas nucleares utilizan agua ligera a alta presión para enfriar su núcleo, mientras que el diseño de Natrium utiliza sodio líquido.
El sodio líquido puede transferir calor de manera efectiva mientras se mantiene en estado líquido a temperaturas extremadamente altas. Debido a que su punto de ebullición está cerca de 900°C, el sistema opera cerca de la presión atmosférica convencional, lo que elimina la necesidad de grandes domos de contención de gruesas paredes requeridos en las plantas nucleares tradicionales.
Innovaciones en el diseño de Natrium
Este diseño también rompe con la tradición al separar la generación de electricidad de la producción de calor nuclear. El calor generado por el reactor soporta una salida de potencia base de 345 megavatios y transfiere la energía térmica a través de un sistema de almacenamiento de sales fundidas. Cuando la demanda de la red es baja, el reactor opera a plena potencia, mientras que el exceso de energía térmica se almacena en tanques de sales térmicas. Cuando la demanda local aumenta, los operadores pueden extraer este calor almacenado para generar vapor adicional. Este sistema puede aumentar la salida de electricidad a 500 megavatios sin alterar la salida base del núcleo del reactor, manteniéndose así durante más de cinco horas.
Gestionar este diseño requiere que los operadores dominen simultáneamente dos disciplinas independientes. Deben monitorear la hidráulica del sodio líquido en el núcleo mientras operan el sistema de almacenamiento térmico de respuesta rápida. El nuevo simulador instalado les permite practicar el equilibrio de estas transferencias de calor sin comprometer la estabilidad del reactor. La unidad de Kemmerer se está construyendo bajo el programa de demostración de reactores avanzados del Departamento de Energía de EE. UU. Si este sitio demuestra ser viable, TerraPower planea utilizar este modelo operativo para desplegar una flota comercial a nivel nacional. George Piccard, vicepresidente de operaciones de planta de TerraPower, resumió: "Construir el reactor más avanzado del mundo requiere métodos de capacitación de operadores igualmente avanzados."
A través de la colaboración con Curtiss-Wright para entregar el simulador de capacitación de Natrium, hemos establecido las bases para cultivar recursos humanos calificados en energía nuclear en cada futura planta de Natrium, asegurando que nuestros operadores estén completamente preparados antes de que la planta entre en operación."
Importancia de la tecnología de gemelos digitales en la capacitación nuclear
La introducción de la tecnología de gemelos digitales es crucial para la capacitación de los operadores de plantas nucleares, especialmente en la operación de nuevos reactores nucleares. A través del simulador, los operadores pueden realizar simulacros de emergencia y pruebas en un entorno seguro, lo que no solo mejora sus habilidades prácticas, sino que también ayuda a identificar potenciales errores de software de manera temprana. A medida que la tecnología nuclear avanza, este método de capacitación avanzado se convertirá en un factor clave para garantizar la operación segura de las plantas nucleares y podría facilitar la expansión de nuevas instalaciones nucleares a nivel nacional.