Estudio y caracterización de la emisión acústica en vainas combustibles tipo CANDU

Abstract

En el presente trabajo se efectuo el analisis y caracterizacion de la Emision Acustica (EA) en vainas combustibles de Zircaloy-4, tipo CANDU. Para ello se sometio a las vainas a un ensayo de presurizacion interna, con extremos cerrados y a temperatura ambiente, hasta alcanzar la rotura. La primera parte del trabajo consistio en construir y poner a punto el equipo de presurizacion, en base a distintas partes ya existentes y al diseño de las faltantes. Tambien se ajustaron todos los aspectos referidos a la tecnica de medicion. En la segunda parte se realizaron ensayos de explosion para estudiar la EA en vainas provistas a tal efecto por CONUAR S.A., las que fueron tomadas de la produccion. Posteriormente se trabajo con otro lote de vainas con distintos defectos superficiales tipicos de fabricacion, que son excluidas de la linea de produccion. Estos defectos superficiales se producen durante la fabricacion de las vainas y son detectados e individualizados en la etapa de control por medio de ultrasonido. Se incluye aqui una caracterizacion de los defectos a traves del Microscopio electronico de Barrido (MEB). Durante los ensayos y mediante sensores adecuados se captaron los eventos de EA que fueron adquiridos y procesados por el equipo de analisis. Luego se analizaron todos los eventos registrados para poder caracterizar la EA. En todos los ensayos, la mayoria de los eventos de producen entre el 90=520 \\| y el 100=520 \\| de la presion de rotura y se observo que en las vainas defectuosas comienzan a producirse eventos de EA a presiones inferiores a las de inicio de la emision para las vainas sin defectos. Se investigo la posible relacion entre las distintas caracteristicas de los eventos y la presencia o no de defectos. Se encontro que la duracion de los eventos podria usarse para distinguir entre las vainas sin defectos y las defectuosas. Si bien esto seria un resultado importante, no tiene por ahora significacion estadistica. Es necesario continuar realizando mas ensayos para llegar a conclusiones mas firmes.Tesis para optar al título de Magister en Ciencia y Tecnología de Materiales