Vibraciones inducidas por fluidos y desgaste por fretting en Tubos de Generadores de Vapor del CAREM
2020
| Nombre | Pablo ALFARO AGÜERO |
| Directores | Ing. Alberto F. Martín Ghiselli. CNEA - Argentina |
| Lugar de realización | Gerencia ENDE de la Gerencia de Área Energía Nuclear. Centro Atómico Constituyentes. |
| Fecha Defensa | 18/12/2020 |
| Jurado | Ing. Cesar Belinco. CNEA, UNSAM - Argentina |
| Código | ITS/TM 213/20 |
Título completo
Vibraciones inducidas por fluidos y desgaste por fretting en Tubos de Generadores de Vapor del CAREM
Resumen
Los tubos de los equipos intercambiadores de calor, como es el caso de los generadores de vapor de las centrales nucleares, pueden estar sometidos a vibraciones como consecuencia de las fuerzas producidas por la circulación del fluido. Si esas vibraciones tienen amplitud excesiva, pueden llevar a daños en el equipo como resultado de fenómenos de desgaste en los puntos de soporte que tienen los tubos.
El diseño de los generadores de vapor para el Proyecto CAREM presenta características particulares dado que se trata de un equipo de intercambio de calor con tubos helicoidales que tienen soportes de diseño no convencional y con la particularidad de que la generación de vapor se produce en el interior de los tubos del mazo, al revés de lo que ocurre en los generadores de vapor convencionales. Estas características particulares hacen necesario evaluar la vida útil del diseño.
Para ello se determinaron las frecuencias naturales de vibración de los tubos, se establecieron las características tanto del flujo primario como del secundario, se evaluaron los distintos mecanismos de excitación de vibraciones y se realizó una búsqueda bibliográfica para determinar la constante de Fretting del par de materiales tubo-soporte.
Palabras clave: Generadores de vapor para el Proyecto CAREM, Fretting del par de materiales tubo-soporte, frecuencias naturales de vibración de los tubos, intercambio de calor con tubos helicoidales.
Complete Title
Fluid-Induced Vibrations and Fretting Wear
In CAREM Steam Generator Tubes
Abstract
The tubes of heat exchanger equipment, such as the steam generators of nuclear power plants, may be subject to vibrations as a consequence of the forces produced by the circulation of the fluid. If these vibrations are excessive in amplitude, they can lead to equipment damage as a result of fretting-wear phenomena at the support points of the tubes.
The design of the steam generators for the CAREM Project has particular characteristics given that it is a heat exchange equipment with helical tubes that have supports of unconventional design and with the particularity that the generation of steam occurs inside of the tubes, unlike what happens in conventional steam generators. These particular characteristics make it necessary to evaluate the life of the design.
To do that, the natural frequencies of vibration of the tubes were determined, the characteristics of both, the primary and secondary flows were established, the different vibration excitation mechanisms were evaluated and a bibliographic search was carried out to determine the Fretting Wear coefficient of the pair of materials in the tube-support.
Key words: Steam generators, CAREM Project, Fretting wear, tube-support interaction, vibration natural frequencies, heat exchanger, helical tubes.
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