ES2221952T3 - Componente concebido para su uso en un reactor nuclear de agua ligera, y procedimiento para la fabricacion de dicho componente. - Google Patents

Abstract

LA INVENCION SE REFIERE A UN COMPONENTE (1) DISEÑADO PARA SU USO EN UN REACTOR LIGERO DE AGUA Y COMPUESTO AL MENOS PARCIALMENTE POR UN METAL DE Y/O UNA ALEACION DE METAL QUE PRESENTA UNOS RECUBRIMIENTOS (4, 7) EN SU SUPERFICIE EXTERNA (3) Y EN SU SUPERFICIE INTERNA (5). EL RECUBRIMIENTO (4 Y 7 RESPECTIVAMENTE) TIENE COMO TAREA PROTEGER LA SUPERFICIE (3 Y 5 RESPECTIVAMENTE) CONTRA LA OXIDACION, LA CORROSION, EL DESGASTE Y LA HIDRATACION. EL RECUBRIMIENTO (4 Y 7 RESPECTIVAMENTE) ESTA COMPUESTO ADECUADAMENTE AL MENOS DE DIOXIDO DE CIRCONIO (ZRO 2 ) Y DE NITRURO DE CIRCONIO (ZRN).

Description

Componente concebido para su uso en un reactor nuclear de agua ligera, y procedimiento para la fabricación de dicho componente.

Campo de la invención y técnica anterior

La presente invención se refiere a un componente concebido para ser usado en un reactor de agua ligera y formado por lo menos parcialmente por un metal y/o una aleación metálica y con una superficie por lo menos que presenta una capa de revestimiento resistente a la hidratación en por lo menos una superficie de un componente concebido para ser usado en un reactor de agua ligera y que está formado parcialmente por un metal y/o una aleación metálica sometiendo al componente a un tratamiento con una mezcla gaseosa en caliente.

Determinados componentes de las centrales nucleares están sometidos frecuentemente a ataques debido a la hidratación, oxidación y/o desgaste, y a menudo es necesario depositar una capa de revestimiento sobre la superficie de los componentes para protegerlos. Los tubos de encamisado para el combustible nuclear constituyen un ejemplo de tales componentes. En los peores casos, los ataques sobre un tubo de encamisado para combustible nuclear producen un daño que se extiende a todo el espesor del tubo de encamisado de tal manera que el combustible nuclear radioactivo existente dentro del tubo escapa hacia el medio que le rodea. Este efecto puede ser producido por daños tanto primarios como secundarios en los tubos de encamisado.

Los daños primarios se crean por ataques sobre la superficie exterior el tubo de encamisado, siendo causados dichos ataques por la oxidación, debido al contacto entre el tubo de encamisado y el agua de refrigeración, o bien por el desgaste. Un daño primario que afecta a todo el espesor del tubo de encamisado implica que el agua, el vapor de agua o una mezcla de ambos fluye a través del daño, con lo cual el espacio existente entre el combustible y la superficie interior del tubo de encamisado se inunda con el agua, el vapor o la mezcla de ambos. La presencia del agua, del vapor o de la mezcla en este espacio determina el riesgo de que se produzcan ataques desde el interior del tubo. Este ataque con frecuencia se produce por hidratación. Este daño se denomina daño secundario y solamente puede producirse una vez que ya se ha presentado el daño primario. Los daños secundarios se extienden por todo el espesor del tubo de encamisado con la consecuencia de que se producen pérdidas del combustible nuclear existente en el interior del tubo de encamisado, y por tanto de radioactividad, hacia el ambiente que le rodea. Los daños secundarios pueden producirse a distancias relativamente grandes de donde se ha producido el daño primario y, por ello presentan con frecuencia la forma de largas grietas, lo que les convierte en un tipo de daño sumamente serio.

Se han efectuado numerosos trabajos para desarrollar un revestimiento que se pueda aplicar sobre tales tubos de encamisado a fin de hacerlos más resistentes a la hidratación, a la oxidación y/o al desgaste y que, por tanto, sea capaz de prevenir los daños sobre dichos tubos. Particularmente, ha sido difícil producir, en el interior del tubo, revestimientos que constituyan una buena protección contra los daños secundarios. En dicha situación lo que se requiere es un revestimiento que sea resistente a la hidratación.

Para comprobar la resistencia a la hidratación y a la oxidación del revestimiento de un tubo de encamisado se utiliza normalmente un procedimiento en el cual el tubo de encamisado es sometido a la acción del autoclave en condiciones similares a las que debe soportar el tubo durante su uso en una central nuclear, examinando a continuación la presencia de hidratación y oxidación en el revestimiento y en el tubo de encamisado. El tratamiento en autoclave del tubo de encamisado para esta finalidad no debe confundirse con un tratamiento en autoclave que se utiliza para crear el revestimiento protector en los tubos de encamisado. Este último tipo de tratamiento en autoclave se describirá más adelanta con mayor detalle en el presente documento.

Hasta los años setenta el contenido de hidrógeno en forma de agua en las pellas del combustible de dióxido de uranio producía una hidratación del tubo de encamisado en su interior. Estos daños se denominan vejigas y difieren de los daños secundarios, aunque ambos defectos son causados por hidratación en el interior de los tubos de encamisado. Actualmente, el uranio está prácticamente exento de hidrógeno, y por tanto el problema de las vejigas ha desaparecido.

Durante las décadas de los sesenta y de los setenta se producía un revestimiento en el tubo de encamisado para combustible nuclear tratando en autoclave el tubo de encamisado con vapor de agua sustancialmente saturado, a una temperatura de aproximadamente 425ºC y a una presión de entre 0,1 y 0,5 MPa durante 24 horas. El resultado de este tratamiento era un revestimiento formado por dióxido de circonio (ZrO_{2}), que normalmente presentaba un espesor de entre 0,5 y 1 \mum. La resistencia a la hidratación de este revestimiento era relativamente baja y, por consiguiente, no ofrecía prácticamente un efecto protector del tubo de encamisado contra los daños secundarios.

El documento DE-A-2 429 447 da a conocer un tubo de encamisado construido de aleación de circonio o niobio con un revestimiento formado por una capa de óxido dispuesta tanto en la superficie interior como en la exterior del tubo de encamisado.

El documento US-A-5026517 expone que las superficies metálicas de los componentes metálicos de una central de energía nuclear pueden ser dotadas de un revestimiento protector de TiC, TiN, ZrN, CrC, TiAlVN, TaN, ZrC o WC.

Durante la década de los ochenta se aplicaba una capa de revestimiento, preferiblemente formada de circonio, en la parte interior del tubo de encamisado para la protección contra las tensiones de corrosión producidas por el yodo formado en el dióxido de uranio durante la fisión.

El documento JP-A-63 179 286 da a conocer las características del preámbulo de la reivindicación 1.

Los inventores han comprobado que el revestimiento según se da a conocer en el documento JP-A-63 179 286, en comparación con un revestimiento producido mediante tratamiento en autoclave en presencia de sustancialmente el 100% de vapor de agua, según la técnica aplicada en las décadas de los sesenta y los setenta referidas anteriormente, da como resultado una mejora de la protección contra la absorción de H_{2}, pero no proporciona una barrera suficiente contra la impregnación de H_{2} para la prevención de daños secundarios sobre el tubo de encamisado.

Con los procedimientos de formación de un revestimiento sobre una superficie, cuando los mismos se realizan por tratamiento en autoclave del componente bajo presión, la velocidad de reacción entre los constituyentes activos que incorpora el gas y el material de la superficie del componente se regula, entre otros modos, mediante variación de la presión. Este procedimiento para la regulación de la velocidad de reacción no es bueno, unas variaciones de presión relativamente pequeñas durante el curso del tratamiento pueden causar variaciones muy grandes de la velocidad de reacción, lo que, a su vez, podría conducir a la aparición de defectos en el revestimiento. Realizando el tratamiento en autoclave según la técnica anterior se mantiene la presión constante, esto es, se efectúa en condiciones estáticas.

En la producción de un tubo de encamisado concebido para ser usado en un reactor de agua ligera se realiza una serie de recocidos del tubo de encamisado sin el revestimiento para proporcionarle buenas propiedades mecánicas. Según los procedimientos de la técnica anterior, el tubo de encamisado se lleva después, para la ejecución de un recocido final, a una instalación que permite el tratamiento bajo presión, en la que se forma el revestimiento. Por razones económicas no es aceptable realizar los recocidos de tubo de encamisado para obtener buenas propiedades mecánicas en una planta en la que es posible el tratamiento bajo presión, puesto que tales recocidos no exigen el uso de presión. Por tanto, el recocido final, y con ello la producción del revestimiento, constituye una operación en el tratamiento total de tubo de encamisado, siendo dicha operación independiente de las operaciones anteriores del tratamiento.

En consecuencia, la técnica anterior no ofrece ningún revestimiento en el interior de un tubo de encamisado para el combustible de un reactor de agua ligera, revestimiento que debe producir una protección eficaz contra la impregnación de H_{2}, para que puedan prevenirse los mencionados daños secundarios. Además, mediante los procedimientos de la técnica anterior, la velocidad de reacción se controla de forma poco satisfactoria. Por otra parte, la técnica anterior requiere el uso de una instalación particular que permita el tratamiento bajo presión.

Sumario de la invención

El objetivo de la presente invención es resolver los problemas referidos anteriormente, y más exactamente proporcionar un componente destinado para ser utilizado en un reactor nuclear de agua ligera que presenta sus superficies provistas de un revestimiento que reduce el riesgo de daños al componente particularmente el riesgo de daños secundarios, y un procedimiento para la producción de dicho componente.

El citado objetivo se alcanza mediante el componente según la reivindicación 1. La posibilidad de establecer un revestimiento para proteger el componente subyacente contra la hidratación depende de la resistencia de la capa de revestimiento contra la hidratación y la forma en que la misma protege la superficie del componente subyacente. La resistencia del revestimiento contra la hidratación depende, a su vez, de la estructura, la composición y el espesor de la capa de revestimiento. Los compuesto de nitruros y óxidos cumplen con los requisitos necesarios y, por consiguiente, se utilizan como materiales de revestimiento, siempre que presenten el espesor suficiente para ofrecer la suficiente resistencia contra la hidratación.

Según una forma de realización de la invención el revestimiento presenta un espesor de 25 \mum como máximo. Dentro de esta gama de espesores se obtiene un revestimiento que presenta una buena resistencia contra la hidratación. Las capas de revestimiento de espesor inferior a 1 \mum ofrecen una baja resistencia contra la hidratación, y si la capa de revestimiento es superior a los 25 \mum se produce un notable riesgo de desprendimiento de la capa de revestimiento de la superficie del componente. Como tal desprendimiento implica que se producen importantes defectos en el revestimiento y que la superficie del componente queda desprotegida, es muy importante evitar que la capa de revestimiento corra el peligro de desprendimiento. Según una aplicación de la forma de realización, el revestimiento presenta un espesor de por lo menos 3 \mum. Con este espesor de 3 \mum, la capa presenta una mejor resistencia contra la hidratación en comparación con una capa que presente un espesor de sólo 1 \mum.

Según la invención, el componente comprende un espacio interior, y el revestimiento se deposita sobre por lo menos una superficie de ese espacio interior del componente. Varios de los componentes que forman parte de un reactor de agua ligera, por ejemplo los tubos, comprenden un espacio interior y, con frecuencia se precisa la protección este espacio interior.

Según otra forma de realización de la invención por lo menos una de las superficies del componente está formada por circonio o una aleación de circonio y la capa de revestimiento comprende por lo menos uno de los compuestos dióxido de circonio (ZrO_{2}) y nitruro de circonio (ZrN).Varios de los componentes de los reactores de agua ligera están construidos de circonio o una aleación de circonio y estos materiales presentan propiedades aptas para esta aplicación. Sin embargo, estos materiales presentan una resistencia a la hidratación, la oxidación o el desgaste muy reducida para ser utilizados en los reactores de agua ligera sin un revestimiento protector. Por tanto, sobre la superficie del componente se dispone con frecuencia una capa protectora que presente buenas condiciones en relación con dichas propiedades.

Preferiblemente, el revestimiento presenta tales propiedades que se evita generalmente la oxidación del componente. Un tal revestimiento constituye también una protección contra la hidratación además de contra la oxidación del componente, lo que es deseable, puesto que el componente está sujeto frecuentemente a ataques de hidratación además de la oxidación.

Preferiblemente, el revestimiento presenta tales propiedades que evita sustancialmente el desgaste del componente. Esto es deseable puesto que el componente está sujeto frecuentemente a hidratación y desgaste o incluso a hidratación, oxidación y desgaste.

Según otra forma de realización de la invención, el tubo de encamisado presenta un forro de estanqueidad sobre la superficie del espacio interior y el revestimiento se sitúa sobre esta capa de encamisado.

Según otra forma de realización de la invención, el revestimiento sobre el tubo de encamisado presenta tan alta resistencia contra la hidratación que se elimina sustancialmente el riesgo de que se presenten daños secundarios sobre el tubo de encamisado.

La provisión de la capa de revestimiento que se define anteriormente se obtiene mediante el procedimiento que se expone en la reivindicación 7. Este procedimiento presenta la notable ventaja de que el tratamiento puede realizarse a la presión atmosférica y, por tanto, no requiere un equipo especial para efectuar un tratamiento bajo presión. Por tanto, el tratamiento a la presión atmosférica supone un ahorro de tiempo y de dinero.

Según otra forma de realización del procedimiento de la invención, el revestimiento se produce haciendo que uno de los elementos oxígeno o nitrógeno, o un gas activo que contenga nitrógeno, reaccione con por lo menos un material existente en la superficie del componente. Según una aplicación de esta forma de realización, el revestimiento está formado por al menos un óxido o un nitruro de por lo menos un material situado sobre la superficie del componente. Tales óxidos y nitruros presentan normalmente buena resistencia contra la hidratación, la oxidación y el desgaste y en consecuencia, el revestimiento proporciona al componente una buena protección contra dichos efectos.

Según otra forma de realización del procedimiento de la invención, el tratamiento se controla con la adición de uno o más gases inertes apropiados para este fin. Tales gases diluyen los gases activos de tal manera que se obtienen condiciones favorables para la reacción. La adición del gas o los gases inertes produce como resultado una reducción de la velocidad de reacción entre el gas y la superficie del material. Si la velocidad de reacción es demasiado elevada el revestimiento obtenido presentará muchos defectos y, por tanto, no constituirá una buena protección para el componente. Si, por el contrario, la velocidad de reacción es excesivamente lenta, se obtendrá un revestimiento libre de defectos en general, pero la formación de esta capa exige mucho tiempo. Mediante el control de la velocidad de reacción para que se ajuste a un valor adecuado se puede obtener una capa de revestimiento libre de defectos, en general, dentro de un periodo de tiempo razonable. Esta forma de realización del procedimiento de la invención proporciona un modo eficaz de regular con precisión la velocidad de reacción entre los constituyentes activos del gas y la superficie del componente. Mediante el procedimiento según esta forma de realización de la presente invención es posible variar la adición del gas o gases inertes durante la marcha del tratamiento, variando en consecuencia la velocidad de reacción. De este modo, mediante el procedimiento según la presente invención el tratamiento se desarrolla bajo condiciones dinámicas, a diferencia del tratamiento en autoclave según la técnica anterior que se realiza en condiciones de trabajo estáticas, tal como se indicó anteriormente. Según una aplicación del procedimiento de la presente invención los gases inertes comprenden ventajosamente por lo menos uno de los gases nobles argón, helio y neón.

Según otra forma de realización del procedimiento de la invención, el tratamiento se controla mediante la variación de la cantidad de vapor de agua en la mezcla gaseosa. Diferentes materiales de las superficies requieren diferentes cantidades de vapor de agua en la mezcla gaseosa para producir una capa de revestimiento sobre el componente, mediante la reacción entre los constituyentes activos de la mezcla gaseosa y el material de la superficie del componente, y para que dicha capa de revestimiento sea suficientemente gruesa para su fin. Según una aplicación de la forma de realización, la mezcla gaseosa comprende por lo menos un 10% de vapor de agua. Los creadores de la presente invención han comprobado que este nivel de vapor de agua es el mínimo necesario para obtener una capa de revestimiento de las propiedades adecuadas.

Según otra forma de realización de la invención, el tratamiento se realiza a una temperatura tal que se produce una oxidación y una nitración respectivamente, preferiblemente a una temperatura de entre 450ºC y 650ºC.

Según una aplicación del procedimiento de la presente invención, la mezcla gaseosa contiene aire. El aire contiene tanto oxígeno como nitrógeno en un estado fácilmente accesible y constituye también una alternativa de bajo coste que es perfecta para su utilización en la aplicación del procedimiento de la presente invención.

Según otra aplicación del procedimiento de la presente invención, la mezcla gaseosa carece de nitrógeno o de componentes activos de nitrógeno. Ello implica que el revestimiento creado está comprendido por óxidos exentos de contaminaciones de nitruros u otros compuestos de nitrógeno.

Según otra aplicación del procedimiento de la invención, la mezcla gaseosa comprende dióxido de carbono (CO_{2}). Según otra aplicación de la forma de realización la mezcla gaseosa comprende una mezcla de monóxido de carbono (CO) y dióxido de carbono (CO_{2}). Estas mezclas se añaden con objeto de controlar el potencial de oxidación.

Según otra aplicación del procedimiento de la invención, la mezcla gaseosa comprende óxido nitroso (N_{2}O). Puede existir también en la mezcla oxígeno y argón juntamente con el óxido nitroso.

Según una aplicación del procedimiento de la invención, el tratamiento se realiza durante un periodo de tiempo de 1 a 10 horas.

Según una aplicación del procedimiento de la invención, la superficie o las superficies del componente que se trata comprenden circonio o una aleación de circonio.

Según otra aplicación del procedimiento de la invención, la capa de revestimiento producida sobre la superficie o las superficies del componente mediante el tratamiento comprende por lo menos uno de los compuestos dióxido de circonio (ZrO_{2}) y nitruro de circonio (ZrN).

Según el procedimiento de la invención, el tratamiento de realiza mediante el depósito de una capa de revestimiento sobre por lo menos una superficie del componente.

Según otra aplicación del procedimiento de la invención, el componente tratado es un tubo de encamisado para combustible nuclear.

Según otra aplicación del procedimiento de la invención, el tubo de encamisado es recocido una pluralidad de veces para proporcionarle resistencia mecánica, y el tratamiento mencionado anteriormente representa un recocido final realizado en la misma instalación que esos recocidos. Durante el uso del procedimiento según la invención no se requiere, pues, el traslado del tubo de encamisado a una instalación especial para el recocido final, puesto que la producción del revestimiento se realiza a la presión atmosférica. El recocido final puede realizarse en la misma instalación en donde se realizan los recocidos para conseguir buena resistencia mecánica, y por tanto constituye una operación integrada en el proceso total de recocido. La producción de la capa de revestimiento realizada según el procedimiento de la invención supone, por tanto, un ahorro de tiempo y dinero si se compara con el procedimiento realizado según la técnica anterior.

Breve descripción de los dibujos

La presente invención se describe a continuación con mayor detalle haciendo referencia a las formas de realización representadas en los dibujos adjuntos.

La Fig. 1, muestra una vista esquemática en sección de una porción de un tubo de encamisado que comprende superficies que presentan un revestimiento según la invención, y

la Fig. 2, muestra una vista esquemática en sección de una porción de un tubo de encamisado que comprende superficies carentes de revestimiento.

Descripción detallada de formas de realización

En la Fig. 1 se representa una porción de un tubo de encamisado 1, estando dispuesto dicho tubo en un reactor de agua ligera y encontrándose el combustible nuclear en su interior en forma de pellas 2. En su superficie exterior 3 el tubo de encamisado 1 presenta un revestimiento 4 según la invención. El tubo de encamisado 1 presenta también un forro de estanqueidad 6 en su superficie interior 5, sobre la cual se deposita un revestimiento según la invención 7. El revestimiento 7 puede depositarse mediante la técnica CVD. Utilizando en un reactor de agua ligera el revestimiento 4 sobre la superficie exterior 3 del tubo de encamisado 1 se encuentra en contacto con un circuito primario de refrigeración que comprende agua, vapor de agua o una combinación de ambos. El revestimiento 4 existente sobre la superficie exterior 3 del tubo de encamisado 1 tiene como misión la protección de la superficie exterior 3 del tubo de encamisado contra ataques, causados preferentemente por la oxidación debida a la presencia de agua, vapor de agua o la mezcla de ambos, o por el desgaste debido al contacto con otros componentes del reactor de agua ligera. El revestimiento 4 presenta una buena resistencia contra la oxidación y el desgaste. Si, a pesar de ello, se produce en el revestimiento 4 un daño que afecte a todo el espesor del revestimiento 4, una zona de la superficie exterior 3 del tubo de encamisado 1 quedará expuesta al agua, al vapor o a la combinación de ambos, con lo cual esta zona llegará a oxidarse hasta que finalmente se presente un daño que afecte a todo el espesor del tubo de encamisado 1. Si la oxidación continúa se creará un daño que puede afectar también a el forro de estanqueidad 6. De este modo se forma un daño que se extiende por todo el espesor del revestimiento 4, el tubo de encamisado 1, el forro de estanqueidad 6 y el revestimiento 7, que es el denominado daño primario. En tales casos, el agua, el vapor de agua o la mezcla de ambos puede penetrar a través del daño primario hasta el espacio 8 existente entre el revestimiento 7 y las pellas de combustible 2. En consecuencia, el agua, el vapor o la combinación de ambos se introducirá en el espacio 8 y atacará el revestimiento 7. Estos ataques pueden producirse en puntos muy distantes de aquél en que se manifestó el daño primario y pueden causarse por hidratación. Gracias a que revestimiento 7 de la invención presenta una alta resistencia contra la hidratación, la mayoría de los daños producidos no se extienden por todo el espesor de la capa de revestimiento 7. De este modo, la capa de revestimiento 7 y la combinación de dicha capa de revestimiento con el forro de estanqueidad 6, reducen considerablemente el riesgo de que se formen daños secundarios en el tubo de encamisado 1, en comparación con los tubos de encamisado que carezcan de revestimiento. También es posible excluir el forro de estanqueidad 6 manteniendo todavía una buena protección contra la hidratación de la superficie interior 5 del tubo de encamisado 1.

En la Fig. 2 se representa una porción de un tubo de encamisado 1 según la técnica anterior, estando dicho tubo dispuesto en un reactor de agua ligera y dentro del tubo el combustible nuclear en forma de pellas de combustible. Debido a su uso en un reactor de agua ligera la superficie exterior 3 del tubo de encamisado 1 se encuentra en contacto con el circuito primario de refrigeración que comprende agua, vapor de agua o una combinación de ambos. El agua, el vapor o la combinación de ambos producen un efecto oxidante sobre la superficie exterior 3 del tubo de encamisado 1. La superficie exterior 3 del tubo de encamisado 1 también se encuentra sometida al desgaste por otros componentes que se encuentran presentes en el reactor de agua ligera. El material del tubo de encamisado 1 no presenta resistencia suficiente contra el desgaste y la oxidación para evitar la creación de daños a causa de dichos ataques. Cuando se ha iniciado uno de estos ataques sobre la superficie exterior 3 del tubo de encamisado 1, por la acción de la oxidación o del desgaste, la oxidación progresa en el punto donde el daño se ha producido. Finalmente, el resultado del mismo es un daño que se extiendo por todo el espesor del tubo de encamisado 1. Por ese daño primario pueden producirse pérdidas del combustible nuclear de las pellas de combustible 2 hacia el circuito primario de refrigeración extendiéndose la radioactividad por dicho circuito. El daño que afecta a todo el espesor del tubo de encamisado 1 también permite que el agua, el vapor o la combinación de ambos procedente del circuito primario de refrigeración pueda penetrar hasta el interior del tubo de encamisado al espacio interior 4 existente entre las pellas de combustible 2 y la superficie interior 5 del tubo de encamisado 1. El agua, el vapor de agua o la combinación de ambos se extiende por la superficie interior 4 y produce un efecto de hidratación de la superficie interior 5 del tubo de encamisado 1. El material del tubo de encamisado carece de la resistencia suficiente contra la hidratación, y por tanto se producirán daños en la superficie interior 5 del tubo de encamisado 1. Tales daños pueden presentarse a mucha distancia del daño primario debido a que el agua el vapor de agua o la combinación de ambos que causan el daño se extienden por grandes zonas en el espacio interior 4. El daño producido en la superficie interior 5 del tubo de encamisado 1 crece posteriormente hasta que finalmente, se extiende por todo el espesor del tubo de encamisado. El combustible nuclear de las pellas de combustible 2 puede escapar a través de estos daños secundarios extendiendo todavía más la radioactividad por el circuito primario de refrigeración.

Ejemplo 1

Un tubo de encamisado para reactor nuclear sin revestimiento con un forro de estanqueidad dispuesto en la superficie interior del mismo fue sometido a un recocido final para producir un revestimiento según la invención en la superficie interior sobre el forro de estanqueidad así como sobre la superficie exterior del tubo de encamisado. Este recocido final se realizó a la presión atmosférica tratando el tubo de encamisado durante 90 minutos a la temperatura de 565ºC bajo la acción de una mezcla gaseosa formada por oxígeno, argón y vapor de agua. Este tratamiento dio como resultado una capa de dióxido de circono (ZrO_{2}) en la superficie interior de el forro de estanqueidad así como en la superficie exterior del tubo de encamisado. Este revestimiento presentó una buena resistencia contra la hidratación, la oxidación y el desgaste.

Ejemplo 2

El recocido final se realizó de la misma forma que en el ejemplo 1 con la sola excepción de que la mezcla de gas contenía nitrógeno en vez de oxígeno. El resultado fue un revestimiento formado de nitruro de circonio (ZrN) en la superficie interior, sobre el forro de estanqueidad, y sobre la superficie exterior del tubo de encamisado. Este revestimiento presentó buena resistencia contra la hidratación, la oxidación y el desgaste.

El espesor de la capa de revestimiento según la invención puede variar desde 1 \mum, como mínimo o desde 3 \mum como mínimo, hasta 10 \mum como máximo o hasta 25 \mum como máximo, para obtener una buena resistencia contra la hidratación, la oxidación y el desgaste.

En general, el procedimiento comprende la provisión de un revestimiento de óxido de circonio o nitruro de circonio sobre el interior de un tubo de encamisado sometiendo a dicho tubo a un ambiente que contiene una mezcla gaseosa controlada que comprende compuestos organometálicos, y también uno o más de otros gases, tales como gas oxígeno, dióxido de carbono, metano y/o gas nitrógeno, Mediante el control de la temperatura, las reacciones, la presión y el contenido de gas de dicho ambiente, puede obtenerse una capa uniforme muy densa y resistente a la hidratación, cuyo espesor se encuentra preferiblemente comprendido entre 1 y 10 \mum

Claims (22)

1. Componente (1) concebido para ser utilizado en un reactor de agua ligera y que está formado, al menos parcialmente, por un metal y/o una aleación metálica con por lo menos una superficie (3, 5) que presenta un revestimiento (4, 7) que comprende por lo menos uno de entre un nitruro y un compuesto de óxido, y presenta un espesor tal que se evita sustancialmente la hidratación del componente (1), comprendiendo dicho componente (1) un espacio interior (8), estando depositado el revestimiento (7) por lo menos sobre una superficie (5) del espacio interior (8) del componente, y siendo el componente (1) un tubo de encamisado para combustible nuclear, caracterizado porque el revestimiento (4, 7) presenta un espesor superior a 1 \mum.

2. Componente (1) según la reivindicación 1, caracterizado porque el revestimiento (4, 7) presenta un espesor de 25 \mum como máximo.

3. Componente (1) según las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque el revestimiento (4, 7) presenta un espesor de por lo menos 3 \mum.

4. Componente (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque por lo menos una de las superficies (3, 5) del componente (1) está formada por circonio o una aleación de circonio, y porque el revestimiento (4, 7) comprende por lo menos uno de entre dióxido de circonio (ZrO_{2}) y nitruro de circonio (ZrN).

5. Componente (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el tubo de encamisado (1) presenta sobre la superficie (5) del espacio interior (8) un forro de estanqueidad (6) y porque el revestimiento (7) se sitúa sobre dicho forro de estanqueidad (6).

6. Componente (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el revestimiento (7) establecido sobre el tubo de encamisado (1) presenta tan alta resistencia contra la hidratación que el riesgo de que se presenten daños secundarios en el tubo de encamisado (1) está sustancialmente eliminado.

7. Procedimiento para la producción de un revestimiento (4, 7), resistente a la hidratación, sobre por lo menos una superficie de un componente (1) concebido para ser utilizado en un reactor de agua ligera y formado, por lo menos parcialmente, por un metal y/o una aleación metálica, siendo sometido el componente a un tratamiento con una mezcla gaseosa en caliente, realizándose el tratamiento generalmente a la presión atmosférica y comprendiendo la mezcla gaseosa vapor de agua y por lo menos uno de entre oxígeno, nitrógeno, un gas activo conteniendo oxígeno y un gas activo conteniendo nitrógeno, en el que el componente (1) es un tubo de encamisado para combustible nuclear y comprende un espacio interior (8), en el que el revestimiento (4, 7) se deposita sobre una superficie (5) del espacio interior (8) del componente (1), caracterizado porque el revestimiento se deposita de tal manera que presenta un espesor superior a 1 \mum.

8. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado porque el revestimiento se produce haciendo que por lo menos uno de entre oxígeno, nitrógeno, un gas activo conteniendo oxígeno y un gas activo conteniendo nitrógeno, reaccione con por lo menos un material situado en la superficie del componente.

9. Procedimiento según las reivindicaciones 7 u 8, caracterizado porque el revestimiento está formado por lo menos por uno de entre un óxido o un nitruro de por lo menos un material existente en la superficie del componente.

10. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque el tratamiento se controla por la adición de uno o más gases que son inertes en esta aplicación.

11. Procedimiento según la reivindicación 10, caracterizado porque los gases inertes comprenden por lo menos uno de los gases nobles argón, helio y neón.

12. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11, caracterizado porque el tratamiento se controla variando la cantidad de vapor de agua existente en la mezcla gaseosa.

13. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 12, caracterizado porque la mezcla gaseosa comprende por lo menos un 10% de vapor de agua.

14. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 13, caracterizado porque el tratamiento se realiza a tal temperatura que se produce una oxidación y una nitración respectivamente, preferiblemente a una temperatura de por lo menos 450ºC y como máximo 650ºC.

15. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 14, caracterizado porque la mezcla gaseosa contiene aire.

16. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 15, caracterizado porque la mezcla gaseosa comprende dióxido de carbono (CO_{2}).

17. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 16, caracterizado porque la mezcla gaseosa comprende mezclas de monóxido de carbono (CO) y dióxido de carbono (CO_{2}).

18. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 14 y 16 a 17, caracterizado porque la mezcla gaseosa comprende óxido nitroso (N_{2}O).

19. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 18, caracterizado porque el tratamiento se realiza en un tiempo de 1 a 10 horas.

20. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 19, caracterizado porque la superficie o las superficies tratadas del componente comprenden circonio o una aleación de circonio.

21. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 20, caracterizado porque el revestimiento formado sobre la superficie o las superficies del componente durante el tratamiento comprenden dióxido de circonio (ZrO_{2}) y/o nitruro de circonio (ZrN).

22. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 21, caracterizado porque el tubo de encamisado se somete a un recocido una pluralidad de veces antes del tratamiento, con objeto de conferirle resistencia mecánica, y porque el tratamiento es un recocido final realizado en la misma instalación que dichos revenidos.