{"id":111796,"date":"2021-07-26T07:31:02","date_gmt":"2021-07-26T06:31:02","guid":{"rendered":"https:\/\/material-properties.org\/que-es-el-estres-por-presion-y-temperatura-definicion\/"},"modified":"2021-09-14T09:23:13","modified_gmt":"2021-09-14T08:23:13","slug":"que-es-el-estres-por-presion-y-temperatura-definicion","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/material-properties.org\/es\/que-es-el-estres-por-presion-y-temperatura-definicion\/","title":{"rendered":"\u00bfQu\u00e9 es el estr\u00e9s por presi\u00f3n y temperatura? Definici\u00f3n"},"content":{"rendered":"
Las tensiones por presi\u00f3n son tensiones inducidas en recipientes que contienen materiales presurizados.\u00a0La carga es proporcionada por la misma fuerza que produce la presi\u00f3n.\u00a0Las tensiones t\u00e9rmicas existen siempre que hay gradientes de temperatura en un material.\u00a0Estr\u00e9s por presi\u00f3n y temperatura <\/div><\/div>\n
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Las tensiones por presi\u00f3n<\/strong>\u00a0son tensiones inducidas en recipientes que contienen materiales presurizados.\u00a0La carga es proporcionada por la misma fuerza que produce la\u00a0thermodynamics<\/a>\/thermodynamic-properties\/what-is-pressure-physics\/\u00bb>presi\u00f3n\u00a0.\u00a0Las\u00a0<\/strong>tensiones\u00a0<\/strong>t\u00e9rmicas<\/strong>\u00a0existen siempre que hay gradientes de temperatura en un material.\u00a0Diferentes\u00a0thermodynamics<\/a>\/thermodynamic-properties\/what-is-temperature-physics\/\u00bb>temperaturas\u00a0producen diferentes expansiones y someten los materiales a tensiones internas.\u00a0Este tipo de tensi\u00f3n es particularmente notable en los mecanismos que operan a altas temperaturas que son enfriados por un fluido fr\u00edo.\u00a0Estas tensiones pueden estar compuestas por\u00a0tensi\u00f3n<\/em>\u00a0de\u00a0tracci\u00f3n<\/em>\u00a0, que es tensi\u00f3n que surge de fuerzas que act\u00faan en direcciones opuestas que tienden a separar un material, y\u00a0tensi\u00f3n de compresi\u00f3n<\/em>, que es la tensi\u00f3n que surge de las fuerzas que act\u00faan en direcciones opuestas que tienden a juntar un material.\u00a0Estas tensiones, de naturaleza c\u00edclica, pueden provocar fallas por fatiga de los materiales.<\/p>\n

La vasija de presi\u00f3n del reactor y las tuber\u00edas, por el contrario, est\u00e1n sujetas a grandes variaciones de carga, pero la frecuencia del ciclo es baja;\u00a0por lo tanto, la alta ductilidad es el requisito principal para el acero.\u00a0En algunos casos, se utilizan mangas t\u00e9rmicas, como boquillas de pulverizaci\u00f3n y l\u00edneas de compensaci\u00f3n, para minimizar las tensiones t\u00e9rmicas.\u00a0Los l\u00edmites de la tasa de calentamiento y enfriamiento se basan en el impacto en la vida de fatiga futura de la planta.\u00a0Los l\u00edmites de calentamiento y enfriamiento aseguran que la vida de fatiga de la planta sea igual o mayor que la vida operativa de la planta.\u00a0Adem\u00e1s, las modificaciones del dise\u00f1o de la planta incluyen, por ejemplo, el calentamiento de los tanques o sumideros de agua del Sistema de enfriamiento del n\u00facleo de emergencia (ECCS) para reducir la diferencia de temperatura entre el agua inyectada y el material de RPV.<\/p>\n

Un problema de seguridad que es un problema a largo plazo provocado por el envejecimiento de las instalaciones nucleares es el\u00a0choque t\u00e9rmico presurizado (STP)<\/strong>\u00a0.\u00a0PTS es el impacto experimentado por un recipiente de paredes gruesas debido a las tensiones combinadas de un cambio r\u00e1pido de temperatura y \/ o presi\u00f3n.<\/p>\n

Referencia especial: Informe de estado del recipiente a presi\u00f3n del reactor, NRC de EE. UU.\u00a0NUREG-1511.\u00a0Oficina de Regulaci\u00f3n de Reactores Nucleares Comisi\u00f3n Reguladora Nuclear de EE. UU., Washington, 1994.<\/p>\n

L\u00edmites de presi\u00f3n y temperatura (P \/ T)<\/h3>\n
\"L\u00edmites
Temperatura del refrigerante frente a presi\u00f3n para funcionamiento normal.\u00a0Fuente: DOE-HDBK-1017 \/ 2-93<\/figcaption><\/figure>\n

Los l\u00edmites de presi\u00f3n y temperatura (P \/ T)<\/strong>\u00a0son curvas l\u00edmite definidas en la Especificaci\u00f3n T\u00e9cnica de la planta.\u00a0Cada curva de l\u00edmite P \/ T define una regi\u00f3n aceptable para el funcionamiento normal.\u00a010 CFR 50, Ap\u00e9ndice G, requiere el establecimiento de l\u00edmites P \/ T para los requisitos espec\u00edficos de tenacidad a la fractura del material de los materiales l\u00edmite de presi\u00f3n.\u00a0Los l\u00edmites de PT se derivan sobre la base de an\u00e1lisis de mec\u00e1nica de fractura el\u00e1stica lineal (LEFM).\u00a0En estos an\u00e1lisis, la temperatura m\u00ednima necesaria para asegurar m\u00e1rgenes adecuados contra la falla del RPV se determina en funci\u00f3n de la presi\u00f3n.<\/p>\n

Los P \/ T se basan en las limitaciones de tensi\u00f3n de la cabeza y la vasija del reactor y la necesidad de evitar la rotura por fragilidad de la vasija y la cabeza del reactor.\u00a0El uso habitual de las curvas es una gu\u00eda operativa durante las maniobras de calentamiento o enfriamiento, cuando se monitorean las indicaciones de presi\u00f3n y temperatura y se comparan con la curva aplicable para determinar que la operaci\u00f3n est\u00e1 dentro de la regi\u00f3n permitida.\u00a0Las curvas utilizadas por las operaciones tambi\u00e9n incorporan error instrumental para garantizar un margen de seguridad adecuado.\u00a0Debido a los efectos debilitantes de la irradiaci\u00f3n de neutrones, la curva MPT se desplazar\u00e1 hacia la derecha durante la vida \u00fatil del n\u00facleo para explicar el aumento de la fragilidad o la disminuci\u00f3n de la ductilidad.<\/p>\n

Choque t\u00e9rmico presurizado – PTS<\/h3>\n

En general, el\u00a0choque t\u00e9rmico<\/strong>\u00a0es una carga mec\u00e1nica provocada por un cambio r\u00e1pido de temperatura de un punto determinado.\u00a0El cambio de temperatura provoca tensiones en la superficie que est\u00e1n en tensi\u00f3n, lo que puede favorecer la formaci\u00f3n y propagaci\u00f3n de grietas.\u00a0Por lo general, los materiales cer\u00e1micos suelen ser susceptibles al choque t\u00e9rmico, pero en algunas circunstancias tambi\u00e9n los recipientes presurizados sufren choques t\u00e9rmicos.\u00a0Con el calentamiento (o enfriamiento) r\u00e1pido de un recipiente de paredes gruesas, como el recipiente de presi\u00f3n del reactor, una parte de la pared puede intentar expandirse (o contraerse) mientras que la secci\u00f3n adyacente, que a\u00fan no ha sido expuesta al cambio de temperatura, intenta para contenerlo.<\/p>\n

Choque t\u00e9rmico presurizado, PTS<\/strong>, significa un evento o transitorio en reactores de agua a presi\u00f3n (PWR) que causa un sobreenfriamiento severo (choque t\u00e9rmico) concurrente o seguido de una presi\u00f3n significativa en la vasija del reactor.\u00a0En este escenario de accidente, el agua fr\u00eda ingresa a un reactor mientras el recipiente est\u00e1 presurizado.\u00a0Esto enfr\u00eda r\u00e1pidamente el recipiente y genera grandes tensiones t\u00e9rmicas sobre el acero.\u00a0Los eventos severos de sobreenfriamiento del sistema del reactor que podr\u00edan ir acompa\u00f1ados de presurizaci\u00f3n o represurizaci\u00f3n de la vasija del reactor pueden resultar de una variedad de causas.\u00a0La presi\u00f3n en el sistema del reactor aumenta la severidad del choque t\u00e9rmico debido a la adici\u00f3n de tensi\u00f3n de la presi\u00f3n.\u00a0Los transitorios, que combinan una alta presi\u00f3n del sistema y un choque t\u00e9rmico severo, son potencialmente m\u00e1s peligrosos debido al efecto adicional de las tensiones de tracci\u00f3n en el interior de la pared de la vasija del reactor.\u00a0Los transitorios relacionados con PTS incluyen:<\/p>\n