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REVISTA BRASIL NUCLEAR, ANO 15, NÚMERO 35,
usina, permitindo extensão de sua vida útil
Angra 1 iniciou uma nova fase. Em operação inédita no Hemisfério Sul, a usina teve seus geradores de vapor trocados em parada realizada entre 24 de janeiro e 4 de junho. Durante este tempo, cerca de 2 mil trabalhadores foram mobilizados, trabalhando 24 horas por dia, para garantir o cumprimento do cronograma estabelecido pela Eletronuclear. No total, a empresa investiu R$ 724 milhões na aquisição e instalação dos geradores novos e no armazenamento dos antigos.
A mudança, juntamente com ajustes a serem feitos no sistema secundário, permitirá um aumento de potência de 6% na usina, que subirá de 657 megawatts para 700 megawatts. Além disso, permitirá que Angra 1 estenda sua vida útil por mais 20 anos, chegando a um total de 60 anos de operação.
Os geradores de vapor são responsáveis pela troca de calor entre o circuito primário e o secundário. O primário carrega água aquecida sob alta pressão vinda do reator, que circula por dentro dos tubos dos geradores de vapor, aquecendo a água do circuito secundário, que circula por fora dos tubos, e vaporizando-a. O vapor seco e pressurizado
move as palhetas das turbinas, acionando o gerador elétrico, que produz a energia gerada pela usina.
Os geradores de vapor de Angra 1 foram concebidos com o que, na época, era o estado da arte em termos de materiais. Mas, no início dos anos 70, identificou-se que a liga metálica Inconel 600, utilizada na fabricação dos tubos, é suscetível a trinca por corrosão sob tensão, o que poderia causar um vazamento do circuito primário e a consequente contaminação do secundário por água radioativa. O problema veio à tona quando usinas de tecnologia semelhante de outros países começaram a apresentar a falha.
A partir da década de 90, começaram as trocas destes componentes em centrais mundo afora. Até o momento, 89 delas já realizaram a substituição dos seus geradores de vapor. Até 2011, 16 usinas adicionais também substituirão estes equipamentos.
Devido ao problema, desde o início das atividades de Angra 1, a Eletronuclear precisou tomar medidas para garantir uma operação segura dos geradores de vapor. A cada parada para troca de combustíveis, os técnicos da empresa monitoravam 100% dos tubos dos geradores e, ao longo do tempo, foram desenvolvidos processos para minimizar o desgaste das tubulações e estender a vida útil dos equipamentos. A empresa desenvolveu duas soluções para mitigar o problema: o tamponamento de tubos com espessura fora dos padrões ou que apresentavam fissuras, isolando-os do resto do sistema, e o enluvamento, que consiste em inserir uma seção de tubo de aço por dentro do tubo afetado, protegendo-o e permitindo seu uso continuado.
Com o tempo, a Eletronuclear teve que diminuir o intervalo entre as paradas de Angra 1 para inspecionar os geradores de vapor e garantir a segurança da usina. Nos últimos dois anos, elas estavam sendo feitas a cada oito meses. O tempo das paradas também aumentou de cerca de 30 para 45 dias. “Com a instalação dos geradores de vapor novos, a empresa vai economizar de 15 a 20 dias com as paradas, além de cerca de US$ 20 milhões por ano. Isso resultará em um custo menor com perda de geração e vai aumentar o ciclo de operação da usi na”, afirma o coordenador operacional da troca dos geradores de vapor, Ronaldo Cardoso, que também é gerente de Manutenção de Angra 1.
A substituição foi preparada com mais de cinco anos de antecedência. Em maio de 2004, a Eletronuclear assinou contrato de fornecimento dos geradores de vapor com a companhia francesa Areva NP, que subcontratou a brasileira Nuclep para fabricar os equipamentos. Os novos geradores foram entregues em maio de 2008 na central nuclear de Angra. Em março de 2007, a operadora das usinas nucleares brasileiras assinou contrato com a Westinghouse – que subcontratou Iberdrola e Odebrecht – para fazer a substituição. O consórcio começou a fazer as primeiras avaliações de preparação da troca durante parada feita em Angra 1 entre junho e julho do mesmo ano.
No início de 2008, a Westinghouse fez os estudos de engenharia para fabricar os componentes de suporte para o processo de substituição. A partir do segundo semestre do ano passado, a empresa iniciou a montagem das instalações provisórias para executar o procedimento assim que Angra 1 fosse desligada.
Com a parada da usina em 24 de janeiro, começaram a ser feitos os preparativos para realizar o procedimento. Durante o mês de fevereiro, foi feito um corte na contenção de concreto de Angra 1, a 21 metros de altura do solo; finalizou-se a instalação da plataforma de acesso, montada para a saída dos geradores de vapor antigos e a entrada dos novos; e foi feito um corte na contenção metálica, situada na parte de dentro da usina.
O dia 2 de março marcou o início da contagem do cronograma da substituição dos geradores de vapor. Primeiramente, foi feita a instalação dos andaimes para se ter acesso aos geradores. O passo seguinte foi remover o isolamento térmico e, depois, os suportes das tubulações do sistema secundário. Em seguida, foi feito o aprisionamento das tubulações do sistema primário, de forma que não saíssem do lugar durante a remoção dos equipamentos.
Depois, foram desconectadas as tubulações de vapor e água do secundário, os tubos do sistema primário foram cortados e, por fim, os geradores de vapor foram retirados, um por vez, deslizados sobre trilhos de transferência para fora da contenção da usina. “Como esta é uma área com locais que apresentam alto nível de radiação, o procedimento é efetuado de forma automatizada, reduzindo a necessidade de haver trabalhadores presentes no recinto. Uma vez retirados, os geradores de vapor antigos receberam uma pintura especial para fixar possíveis partículas contamina das por radiação e foram transportados para um depósito construído especificamente para armazená-los”, explica o chefe do Escritório de Obras da Eletronuclear, José Eduardo Costa Mattos.
Com os equipamentos antigos removidos, o caminho ficou aberto para os novos serem instalados. Eles foram inseridos horizontalmente na usina através dos trilhos, içados, colocados na posição vertical e fixados. Depois da instalação, todas as tubulações dos sistemas primário e secundário foram reconectadas, o isolamento térmico foi restaurado, as instalações de suporte foram removidas, e foram feitas a soldagem da contenção metálica e a reconstituição da parede de concreto.
Costa Mattos diz que a substituição dos geradores de vapor foi um grande desafio em termos físicos e técnicos e pela dimensão do projeto. “Os geradores de vapor antigos precisavam sair e os novos tinham que entrar na posição adequada, tudo com uma precisão micrométrica, sendo que o equipamento que saía estava contaminado internamente por partículas radioativas. Não podia haver erro, sob o risco de perdermos semanas de trabalho. É preciso lembrar que os geradores de vapor são enormes. Cada um tem 20 metros de altura, 4 metros de diâmetro e pesa cerca de 350 toneladas. Mas todo o procedimento foi muito bem feito e deu tudo certo”, frisa o engenheiro.
Com as condições originais da usina restauradas, Angra 1 foi liberada para testes de pressão na contenção e recarregamento do núcleo. Em seguida, a usina foi recomissionada de acordo com os parâmetros dos novos geradores de vapor e posta em operação novamente, com a realização de testes de potência. A rapidez com que a troca foi feita permitiu que a usina voltasse à operação em 4 de junho, dois dias antes do previsto.
Ronaldo Cardoso ressalta que a substituição dos geradores envolveu todas as áreas da empresa e demandou um esforço muito grande. “Este foi um processo que durou mais de cinco anos. Mais de 100 técnicos começaram a trabalhar na preparação da troca com dois anos de antecedência. Durante o procedimento, mais de 800 pessoas estiveram envolvidas. O resultado foi excepcional”, comemora.
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