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MAPLESOFT

Electricité de France ha scelto di utilizzare Maple per ridurre i rischi che possono insorgere nei circuiti secondari delle centrali nucleari

Maple, leader a livello mondiale nel campo del software per il calcolo matematico, è stato utilizzato dal Centro Nazionale Impianti Nucleari (CNEN, National Centre of Nuclear Equipment) di Electricité de France (EDF) per sviluppare, mettere a punto e validare un programma di manutenzione predittiva. Maple è sviluppato da Maplesoft, fornitore di strumenti software ad alto livello per l’engineering, le applicazioni scientifiche e matematiche. Il software di EDF, BRT-CICERO, è utilizzato nello sviluppo di programmi di ispezione per le tubature nelle sale macchine delle centrali nucleari di EDF sul territorio francese.

Electricité de France ha scelto di utilizzare Maple per ridurre i rischi che possono insorgere nei circuiti secondari delle centrali nucleari
Il fenomeno di corrosione-erosione del carbonio metallico è una forma comune di deterioramento che può essere notevolmente accelerata dal flusso di acqua o di vapore acqueo sempre in circolazione nelle tubature. Tale fenomeno può causare danni alle condutture di acqua-vapore negli impianti di produzione di energia nucleare e termica. L’effetto della corrosione-erosione porta ad una perdita e ad una riduzione progressive dello spessore interno dei tubi. Se tale fenomeno non è individuato in tempo, può portare alla rottura e al serio danneggiamento di componenti o dispositivi presenti nella centrale.

Dati i rischi legati alla sicurezza del personale e al funzionamento continuo degli impianti, EDF ha sviluppato il software BRT-CICERO per ottimizzare il controllo delle tubature di acqua pressurizzata nel circuito secondario dei reattori nucleari. Il software calcola il calo di spessore che si verifica all’interno del tubo, utilizzando parametri significativi quali: variazioni isometriche delle tubature, contenuto di cromo nell’acciaio, parametri termoidraulici e chimici all’interno del circuito secondario.

L’utilizzo di questo software, sviluppato per la prima volta all’inizio degli anni novanta e aggiornato negli anni successivi grazie a Maple, è obbligatorio presso tutti i siti nucleari di EDF. Esso permette l’identificazione degli elementi maggiormente esposti alla corrosione-erosione delle tubature e individua il punto nel quale potrebbero assottigliarsi fino a raggiungere lo spessore minimo. BRT-CICERO è dunque uno strumento indispensabile nel gestire il rischio di corrosione-erosione nelle tubature e permette di creare un programma di ispezione di ogni eventuale shutdown. Queste ispezioni misurano lo spessore dei tubi tramite ultrasuoni e la quantità dell’acciaio tramite dispositivi portatili.

La nuova versione aggiornata, la 3.0, del software BRT-CICERO è stata sviluppata da un team di cinque ingegneri. Gli ingegneri hanno dapprima creato un modello fisico-chimico, utilizzando i sistemi di equazioni di Maple. In seguito, il modello è stato verificato, confrontandolo con la versione precedente del software. I sistemi di equazione sono stati catturati e risolti in Maple, e il codice C corrispondente è stato generato automaticamente, direttamente dalle equazioni.

Per soddisfare pienamente tutti i requisiti normativi – permettendo un utilizzo industriale della nuova versione del software BRT-CICERO – lo sviluppo del software deve essere obbligatoriamente accompagnato da una serie piuttosto corposa di documenti tecnici. Esso deve anche passare i test di certificazione che definiscono il suo campo d’impiego e testano le sue formule prima di essere utilizzato negli impianti nucleari di EDF. La funzione avanzata per la documentazione tecnica interattiva contenuta in Maple è stata decisiva nel rendere possibile la generazione di questi documenti tecnici. Per aumentare la sicurezza, le fasi principali del test del software sono state condotte in condizioni estreme. Sono stati svolti più di 14.000 test e simulazioni per ottenere la certificazione completa del software BRT-CICERO.

“Siamo stati molto colpiti dalla velocità di calcolo matematico offerta da Maple, dalla sua forza grafica e dall’interfaccia assolutamente interattiva per la creazione dei documenti. La possibilità di generare codice in modo automatico, direttamente dalle equazioni, ci ha permesso di automatizzare e velocizzare in modo significativo lo sviluppo dei nostri tool di validazione”, ha commentato M. Bouvier, incaricato di coordinare lo sviluppo di questa applicazione. “Adesso prevediamo nuove opportunità di business esportando la nostra esperienza anche ad altri reparti, dato che molti plant manager hanno dimostrato un notevole interesse per il software”.

L’integrazione di operazioni di manutenzione predittiva nelle procedure di sicurezza ha contribuito a far sì che non si sia mai verificato alcun incidente di grave entità all’interno dei circuiti secondari degli impianti nucleari in Francia.

Informazioni su CNEN
Situato nei pressi di Parigi, il Centro Nazionale Impianti Nucleari (CNEN, National Centre of Nuclear Equipment) di EDF (Electricité de France) si occupa di progettare e sviluppare gli impianti per le centrali nucleari in Francia. Il centro, con i suoi 650 dipendenti, ha sviluppato la terza generazione di reattori nucleari (EPR, European Pressurised Reactor). Il reparto CAD Service, che ha sviluppato il software BRT-CICERO, raggruppa 54 persone che sviluppano applicazioni professionali per i dipartimenti di progettazione ed engineering. Il software CAD per le centrali nucleari, con le sue librerie pre-programmate che integrano elementi meccanici ed elettrici, è sviluppato qui. Il reparto CAD Service è una risorsa preziosa per la simulazione numerica ed offre agli ingegneri gli strumenti necessari per progettare e analizzare le loro installazioni.
 

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