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Análise qualitativa da política de manutenções dos sistemas de um pwr típico por redes neurais artificiais
No full textProcedimentos e técnicas para maximizar a confiabilidade e a disponibilidade de plantas
industriais têm sido usados ao longo das últimas décadas por especialistas e
profissionais de manutenção. Contudo, a extensão dos modernos sistemas industriais e a crescente complexidade e interdependência entre seus componentes vêm tornando o
planejamento desta atividade uma tarefa cada vez mais difícil. Considerando este
contexto, o objetivo do presente trabalho é oferecer uma ferramenta computacional que
possa auxiliar na tomada de decisão e no planejamento das políticas de manutenção
praticadas em plantas termonucleares. A ferramenta desenvolvida baseia-se na
utilização de redes neurais artificiais (RNA) para o reconhecimento de padrões e
estabelecimento de correlações entre eventos ocorridos nos componentes de sistemas
típicos de reatores pressurizados refrigerados a água leve (PWR). As RNA atuam como mineradoras de dados nos bancos de eventos de falhas e são capazes de identificar ligações e estabelecer inferências imperceptíveis até para os mais experientes especialistas em manutenção de sistemas nucleares. Os resultados foram obtidos a partir de dados realistas e são confrontados com as clássicas políticas de manutenção atualmente praticadas em centrais tipo PWR. Estes resultados demonstram a solidez da técnica em avaliar e predizer falhas em uma planta real, podendo vir a ser utilizada como ferramenta de suporte a decisão no planejamento das políticas de manutenção de um PWR típico.Proceedings and techniques in order to maximize the reliability and the availability of
industrial plants have been used along the last decades by specialists and professionals
of maintenance. However, the modern industrial systems’ sizing, and the increasing
complexity and interdependence among its components have become this activity’s
planning a more and more difficult task. Considering this scenario, the objective of the
present work is to provide a computational tool which is able to help about the taking
decision's task, and about planning policies of maintenance practiced in thermonuclear
plants. The tool developed is based on the artificial neural networks (ANN) for the
recognition of standards and establishment of correlations among events occurred in the
components of pressurized water reactor (PWR) typical systems. The ANN work as
miners of database of failure events, and are able to identify connections and to
establish imperceptible inferences even for the most experienced specialists in
maintenance of nuclear systems. The results were attained from realistic data and are
confronted against the maintenance's classic policies which are practiced nowadays on
PWR thermonuclear plants. These results show the solidity of the technique in valuing
and predicting failures in a real powerplant, and is able to be used as a tool for
supporting decisions about planning maintenance policies on a typical PWR
A Finite Element to Perform 3D Shakedown Analysis for Limited Kinematic Hardening Materials
Get PDFThe use of the Design by Analysis (DBA) route is a modern trend in pressure vessel and piping international codes in mechanical engineering. However, to apply the DBA to structures under variable mechanical and thermal loads, it is necessary to assure that the plastic collapse modes, alternate plasticity and incremental collapse (with instantaneous plastic collapse as a particular case), be precluded. The tool available to achieve this target is the shakedown theory. Unfortunately, the practical numerical applications of the shakedown theory result in very large nonlinear optimization problems with nonlinear constraints. Precise, robust and efficient algorithms and finite elements to solve this problem in finite dimension has been a more recent achievements. However, to solve real problems in an industrial level, it is necessary also to consider more realistic material properties as well as to accomplish 3D analysis. Limited kinematic hardening, is a typical property of the usual steels and it should be considered in realistic applications. In this paper, a new finite element with internal thermodynamical variables to model kinematic hardening materials is developed and tested. This element is a mixed ten nodes tetrahedron and through an appropriate change of variables is possible to embed it in a shakedown analysis software developed by Zouain and co-workers for elastic ideally-plastic materials, and then use it to perform 3D shakedown analysis in cases with limited kinematic hardening material
Unidade de produção de traçador radioativo gasoso
Get PDFO objetivo do trabalho foi o desenvolvimento de uma unidade compacta para a produção do radiotraçador gasoso chamado brometo de metila, CH3Br, que foi marcado com 82Br, a partir do sal irradiado de KBr. O gás é produzido e empregado próximo do sistema inspecionado, minimizando a possibilidade de contaminação radiológica e garantindo um transporte seguro para o material irradiado. O gás foi produzido através de dois métodos de síntese: etanol/ácido sulfúrico e sulfato de dimetila com rendimento médio de extração de 70 % e 88 %, respectivamente
Cálculo da distribuição de temperatura em varetas combustiveis: estudo do efeito de excentricidade no posicionamento das pastilhas de UO2
No full textEste trabalho propõe-se ao desenvolvimento de um método de resolução de equações de
transferência de calor aplicado em varetas combustíveis utilizando o método dos elementos finitos, com a finalidade de se avaliar o desempenho e a segurança deste sistema nuclear. Foi elaborado em Fortran um programa para avaliar as equações que governam o problema, as condições de contorno e aplicar as propriedades dos materiais em regime permanente. Este
programa utiliza a geração da malha de entrada e as saídas gráficas geradas pelo programa GID. O método desenvolvido foi validado em relação à solução analítica encontrada no livro de Todreas e Kazimi com erro inferior a 0,2% e com relação à solução analítica aprimorada de Nijsing para vareta axissimétrica e com excentricidade com erro inferior a 3,6%. Foram desenvolvidas aplicações com a utilização de correlações para propriedades com dependência
da temperatura na resolução de vareta axissimétrica e na resolução de uma vareta com excentricidade. O método desenvolvido, caso venha a ser implementado, permitirá a avaliação de varetas combustíveis nas situações apresentadas e em outros cenários, além de agregar uma ferramenta de valor substancial na análise de varetas.This work proposes the development of a method of solving equations of heat transfer applied in fuel rods using the finite element method, in order to evaluate the performance and safety of the nuclear system. Was prepared in a Fortran program to evaluate the equations governing
the problem, the boundary conditions and apply the properties of materials on a steady state. This program uses the mesh generation input and graphical output generated by the program GID. The method was validated against the analytical solution found in the book Todreas and Kazimi with error less than 0.2% and with respect to the improved analytical solution of Nijsing for axisymmetry rod and eccentricity rod with error less than a 3.6%. Applications
have been developed with the use of correlations for properties with the temperature dependence of resolution axisymmetry rod and the resolution of a rod with eccentricity. The method developed, should it be implemented, would allow the assessment of fuel rods in the given situations and other scenarios, as well as adding a tool of substantial value in the analysis of rods
Avaliação da metodologia de aquisição de sinais ultrassônicos
Get PDFPara definir a melhor metodologia e condições de trabalho na execução da pesquisa, verificou-se a influência de diferentes metodologias para medidas do tempo de percurso da onda ultrassônica em um ensaio de ultrassom, através da técnica de birrefringência acústica. Com a obtenção de dados novos e comparativos, definiu-se a melhor metodologia e condições de trabalho na aquisição dos sinais ultrassônicos, visando melhorar a confiabilidade desta técnica
Produção do traçador radioativo I2 e CH3I marcados com 123I
No full textResumo: Encontrado na natureza na forma de diferentes compostos, o iodo tem sido empregado em diversos trabalhos na área da indústria e da saúde. O iodo é muito instável e volatiliza a temperatura ambiente, onde o I2 e o CH3I são as principais formas gasosas encontradas. Neste trabalho foram desenvolvidas, em separado, metodologias para produção desses dois traçadores gasosos a partir do sal de iodeto de sódio NaI marcado com 123I. A síntese do I2 foi processada com ácido clorídrico (HCl) e sal de iodato de sódio (NaIO3). Para a produção do CH3I foi empregado, além do sal de NaI, o reagente (CH3)2SO4. A produção dos gases foi inicialmente realizada em uma unidade de vidro com o material inerte cuja finalidade foi estudar a cinética de reação e determinar a eficiência de produção. As duas sínteses foram realizadas no vaso de reação e após o gás ser produzido é armazenado no vaso de coleta contendo uma solução de amido para reter o I2 e, na síntese do CH3I contendo nitrato de prata. Para se determinar a eficiência de produção em cada experimento de produção dos gases foram realizados testes titrimétricos, onde foi medido o consumo dos íons iodeto do frasco de reação. Para otimizar a produção do traçador gasoso foi estudada a variação de parâmetros como: concentração dos reagentes, concentração do meio ácido e temperatura. Em seguida as sínteses foram realizadas na unidade compacta de produção de radiotraçador gasoso, sendo empregado como principal reagente o sal irradiado de iodeto de sódio. O transporte do I2 e CH3I foi estudado por um detector cintilador de NaI (2 x 2)”, que foi posicionado no frasco de reação
A second-order time accurate finite element method for quasi-incompressible viscous flows
No full textIdentificação de regimes de fluxo e predição de frações de volume em sistemas multifásicos usando técnica nuclear e rede neural artificial
Get PDFThis work presents a new methodology for flow regimes identification and volume fractions prediction in gas-water-oil multiphase systems found in off-shore petroleum industry. The approach is based on gamma-ray pulse height distributions (PHDs) pattern recognition by means the artificial neural networks (ANNs). The detection system uses appropriate fan beam geometry, comprised of a dual-energy gamma-ray source and two NaI(Tl) detectors adequately positioned in order calculate transmitted and scattered beams, which makes it less dependent on the flow regime. The system comprises four ANNs, the first identifies the flow regime and the other three ANNs are specialized in volume fraction prediction for each specific regime. The PHDs are directly used by the ANNs without any parameterization of the measured signal. The energy resolution and efficiency of NaI(Tl) detectors are also considered on the mathematical model. The ideal and static theoretical models for annular, stratified and homogenous flow regimes have been developed using MCNP-X mathematical code (simulations by means of Monte Carlo method), which was used to provide training, test and validation data for the ANNs. The proposed ANNs could correctly identified all three different regimes with satisfactory prediction of volume fraction in gas-water-oil multiphase system demonstrating to be a promising approach for this purpose.Este trabalho apresenta uma nova metodologia baseada nos princípios de atenuação de raios gama, por meio de simulações de Monte Carlo (MC), e redes neurais artificiais (RNAs) supervisionadas para predições de frações de volume e identificação de regimes de fluxo em sistemas multifásicos tipo, gás, água e óleo encontrados na indústria petrolífera off-shore. O princípio baseia-se no reconhecimento das distribuições de altura de pulsos obtidas por detectores cintiladores que são utilizadas inteiramente para alimentar de forma simultânea as RNAs. As curvas-resposta (resolução energética e eficiência) de um detector real são consideradas. O sistema de detecção simulado utiliza dois detectores NaI(Tl) e duas energias de raios gama com feixe largo. A geometria proposta considera os feixes transmitido e espalhado tornando o sistema menos dependente do regime de fluxo. O conjunto de padrões necessário para treinamento e avaliação das RNAs foi gerado por meio do código computacional MCNP-X baseado no método de MC a partir de modelos teóricos ideais e estáticos de regimes multifásicos - anular, estratificado e homogêneo. As RNAs mapearam adequadamente os dados simulados com as frações de volume sem a necessidade do conhecimento, a priori, do regime de fluxo. As RNAs identificaram corretamente todos os regimes com predição satisfatória das frações de volume em sistemas multifásicos indicando a possibilidade de aplicação desta metodologia para tal propósito
Regeneração da resina de troca iônica do sistema de tratamento de água do circuito primário do Reator Argonauta
Get PDFA água utilizada no circuito principal do reator Argonauta, é constantemente submetida a processos de tratamento e purificação, com os objetivos de evitar corrosão das placas combustíveis e componentes estruturais do núcleo e, ativação de impurezas em suspensão Periodicamente torna-se necessário o tratamento das resinas catiônicas e aniônicas que compõem o sistema de tratamento de modo a que se possa garantir a qualidade desejável dessa água