Un presurizador es un componente de un reactor de agua a presión . El diseño básico del reactor de agua a presión incluye el requisito de que el refrigerante (agua) en el sistema de refrigeración del reactor no debe hervir. Dicho de otra manera, el refrigerante debe permanecer en estado líquido en todo momento, especialmente en la vasija del reactor. Para lograr esto, el refrigerante en el sistema de enfriamiento del reactor se mantiene a una presión suficientemente alta para que no se produzca ebullición a las temperaturas del refrigerante experimentadas mientras la planta está en funcionamiento o en cualquier posible estado transitorio analizado. Para presurizar el sistema de refrigerante a una presión más alta que la presión de vapor del refrigerante a las temperaturas de funcionamiento , se requiere un sistema de presurización separado. Esto tiene la forma de presurizador.
En una planta de reactor de agua a presión, el presurizador es básicamente un recipiente a presión cilíndrico con extremos semiesféricos, montado con el eje largo vertical y conectado directamente mediante un solo tramo de tubería al sistema de refrigeración del reactor. Está ubicado dentro del edificio de contención del reactor . Aunque el agua en el presurizador es el mismo refrigerante del reactor que en el resto del sistema de refrigeración del reactor, está básicamente estancada, es decir, el refrigerante del reactor no fluye a través del presurizador continuamente como lo hace en las otras partes del sistema de refrigeración del reactor. Debido a su incompresibilidad innata, el agua en un sistema de tuberías conectado se ajusta igualmente a los cambios de presión en cualquier parte del sistema conectado. Es posible que el agua en el sistema no tenga la misma presión en todos los puntos del sistema debido a diferencias de elevación, pero la presión en todos los puntos responde igualmente a un cambio de presión en cualquier parte del sistema. A partir de este fenómeno, se reconoció desde el principio que la presión en todo el sistema de refrigeración del reactor, incluido el propio reactor, podía controlarse controlando la presión en una pequeña área interconectada del sistema y esto condujo al diseño del presurizador. El presurizador es un recipiente pequeño en comparación con los otros dos recipientes principales del sistema de refrigeración del reactor, el propio recipiente del reactor y el o los generadores de vapor .
La presión en el presurizador se controla variando la temperatura del refrigerante en el presurizador. La presión del agua en un sistema cerrado sigue directamente la temperatura del agua; A medida que aumenta la temperatura, aumenta la presión y viceversa. Para aumentar la presión en el sistema de refrigeración del reactor, se encienden grandes calentadores eléctricos en el presurizador, elevando la temperatura del refrigerante en el presurizador y, por tanto, elevando la presión. Para disminuir la presión en el sistema de refrigeración del reactor, se activan pulverizaciones de agua relativamente fría dentro del presurizador, lo que reduce la temperatura del refrigerante en el presurizador y, por lo tanto, reduce la presión.
El presurizador tiene dos funciones secundarias.
Uno de ellos es proporcionar un lugar para monitorear el nivel del agua en el sistema de refrigeración del reactor. Dado que el sistema de refrigeración del reactor está completamente inundado durante las operaciones normales, no tiene sentido controlar el nivel de refrigerante en ninguno de los otros recipientes. Pero el conocimiento temprano de una reducción del nivel de refrigerante (o de una pérdida de refrigerante ) es importante para la seguridad del núcleo del reactor . El presurizador está ubicado deliberadamente en lo alto del edificio de contención del reactor de manera que, si el presurizador tiene suficiente refrigerante, se puede estar razonablemente seguro de que todos los demás recipientes del sistema de enfriamiento del reactor (que están debajo de él) están completamente inundados con refrigerante. Por lo tanto, existe un sistema de monitoreo del nivel de refrigerante en el presurizador y es el recipiente del sistema de enfriamiento del reactor el que normalmente no está lleno de refrigerante. La otra función secundaria es proporcionar un "colchón" para cambios repentinos de presión en el sistema de refrigeración del reactor. La parte superior del presurizador está diseñada específicamente para NO contener líquido refrigerante y una lectura de lleno en la instrumentación de nivel permite que esa parte superior no contenga líquido refrigerante. Debido a que el refrigerante en el presurizador está bastante caliente durante las operaciones normales, el espacio sobre el refrigerante líquido es refrigerante vaporizado ( vapor ). Esta burbuja de vapor proporciona un colchón para los cambios de presión en el sistema de refrigeración del reactor y los operadores se aseguran de que el presurizador mantenga esta burbuja de vapor en todo momento durante las operaciones. Permitir que el refrigerante líquido llene completamente el presurizador elimina esta burbuja de vapor, y en la industria se conoce como dejar que el presurizador "se endurezca". Esto significaría que un cambio repentino de presión puede provocar un efecto martillo en todo el sistema de refrigeración del reactor. Algunas instalaciones también llaman a esto dejar que el presurizador "se vuelva sólido", aunque sólido simplemente se refiere a estar completamente lleno de líquido y sin una "burbuja de vapor".
Parte del sistema presurizador es un sistema de alivio de sobrepresión. En el caso de que la presión del presurizador exceda un cierto máximo, hay una válvula de alivio llamada válvula de alivio operada por piloto (PORV) en la parte superior del presurizador que se abre para permitir que el vapor de la burbuja de vapor salga del presurizador para reducir la presión. en el presurizador. Este vapor se dirige a un tanque (o tanques) grande en el edificio de contención del reactor, donde se enfría nuevamente hasta convertirse en líquido (se condensa) y se almacena para su posterior eliminación. Hay un volumen finito para estos tanques y si las cosas se deterioran hasta el punto en que los tanques se llenan, un dispositivo secundario de alivio de presión en los tanques, a menudo un disco de ruptura , permite que el refrigerante condensado del reactor se derrame sobre el piso del reactor. el edificio de contención del reactor donde se acumula en sumideros para su posterior eliminación.