ES2930449T3

ES2930449T3 - Generador de vapor, procedimientos de fabricación y usos correspondientes

Info

Publication number: ES2930449T3
Application number: ES15845497T
Authority: ES
Inventors: Charles Brussieux; Michael Guillodo
Original assignee: Framatome SA
Current assignee: Areva NP SAS
Priority date: 2015-11-24
Filing date: 2015-11-24
Publication date: 2022-12-13
Anticipated expiration: 2035-11-24
Also published as: EP3380787A1; JP2019502106A; WO2017089658A1; CN108700285B; EP3380787B1; CN108700285A; JP6850800B2

Abstract

El generador de vapor comprende al menos un elemento (1) fabricado a partir de una aleación de níquel, teniendo la aleación los siguientes contenidos ponderales: - Ni superior al 50%; - Cr entre 14% y 45%. De acuerdo con la invención, el elemento (1) tiene una capa superficial de metal que tiene, a una profundidad p desde la superficie interior, un contenido en peso de cromo wCr(p), un contenido en peso de carbono wc(p), y un contenido en peso de cromo disponible wCr_dispo(p), donde wCr_dispo(p)= wCr(p) - 16,61 wc(p). El contenido en peso de cromo disponible wCr_dispo(p), tomado como un promedio de todo el espesor de la capa superficial de metal desde la superficie interna, es mayor que 0. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Generador de vapor, procedimientos de fabricación y usos correspondientes

[0001] La invención se refiere en general a los elementos de una aleación metálica a base de níquel, en particular a los tubos de generador de vapor de reactor nuclear. Los documentos US2002/155306 A1 y US2010/032061 A1 describen un procedimiento de tratamiento previsto para las piezas de generador de vapor de reactor nuclear.

[0002] Más en concreto, la invención se refiere según un primer aspecto a un generador de vapor para un reactor nuclear de agua a presión, siendo el generador de vapor del tipo que comprende:

- una envoltura externa en la que está delimitada una caja de agua dividida en un compartimento corriente arriba y un compartimento corriente abajo, estando el compartimento corriente arriba previsto para comunicarse de manera fluida con una salida de una vasija del reactor nuclear, estando el compartimento corriente abajo previsto para comunicarse de manera fluida con una entrada de la vasija del reactor nuclear,

- al menos un elemento, tal que cada elemento es un tubo que desemboca por un extremo corriente arriba en el compartimento corriente arriba y por un extremo corriente abajo opuesto al extremo corriente arriba en el compartimento corriente abajo o es una placa, estando hecho cada elemento de una aleación a base de níquel, de manera que la aleación presenta los contenidos en masa siguientes:

- Ni superior al 50 %;

- Cr entre el 14 % y el 45 %.

[0003] El líquido primario circula en el interior de los tubos y cede su calor al líquido secundario. A continuación pasa al interior del núcleo del reactor nuclear, en el que se vuelve a calentar antes de ser redirigido hacia el generador de vapor. Las placas están en contacto con el líquido primario.

[0004] La superficie interna de los tubos constituye aproximadamente el 75 % de la superficie interna del circuito primario en determinados reactores nucleares.

[0005] Se sabe que una proporción mayoritaria de las velocidades de flujo de dosis alrededor del circuito primario proviene de isótopos radioactivos de cobalto, y más en concreto de Co60 y Co58. Estos isótopos se forman formados por activación del níquel en el núcleo del reactor, según el mecanismo siguiente:

Ni-58 1 n ->■ Co-58 p

Co-58 1 n —> Co-60 y

[0006] En los reactores nucleares de agua a presión, el níquel proviene en una gran parte de los tubos de los generadores de vapor. Se libera en el líquido primario y es arrastrado hacia el núcleo por el líquido primario.

[0007] En los reactores de agua a presión, el líquido primario, denominado también medio primario, es una solución cuyos principales componentes son agua, ácido bórico y litina con el fin de obtener un pH cercano a la neutralidad en temperatura. Durante las fases de producción de electricidad, la temperatura del medio primario es cercana a 300°C (generalmente, entre 280 y 345°C). El medio primario contiene hidrógeno disuelto. El líquido primario se purifica en frío en un circuito de química de las centrales con el fin de limitar su concentración de cationes metálicos y coloides obtenidos de la corrosión de los materiales del circuito. En el estado de la técnica, las concentraciones de cationes metálicos en los medios primarios de las centrales en explotación no se conocen con precisión pero son cercanas a las concentraciones límite de solubilidad más bajas publicadas.

[0008] Para los reactores de agua en ebullición el medio primario es agua lo más pura posible que contiene trazas de hidrógeno y de oxígeno disueltos, y la temperatura se sitúa alrededor de 290°C.

[0009] En lo sucesivo se entenderá por medio primario cualquier medio primario de reactor de agua a presión durante las fases de producción de energía, que respete las especificaciones de los principales operadores de reactores o de los principales organismos de investigación y de seguridad en el campo. Se ha estudiado la solubilidad de la mayor parte de los compuestos en un medio primario y se publica en particular en forma de bases de datos comerciales tales como la propuesta por la empresa OLI Systems.

[0010] En este contexto, la invención persigue proponer un generador de vapor que permita limitar la contaminación radioactiva del circuito primario.

[0011] Para este fin, la invención se refiere a un generador de vapor del tipo citado anteriormente, caracterizado porque:

- el elemento presenta, en un lado interno destinado a estar expuesto a un líquido, una capa metálica superficial que tiene una superficie interna cubierta por una capa de óxido, tal que la capa metálica superficial tiene, a una profundidad p desde la superficie interna, un contenido en masa de cromo wcr(p), un contenido en masa de carbono wc(p) y un contenido de cromo disponible wcr_dispo(p), con wcr_dispo(p)= wcr(p) -16,61 wc(p);

- el contenido en masa de cromo disponible wcr_dispo(p), tomado en promedio en todo el espesor de la capa metálica superficial desde la superficie interna, que es superior a 0.

[0012] Los tubos del estado de la técnica presentan en particular un contenido en masa de cromo disponible wCr_dispo(p) inferior a 0 en los 200 primeros nanómetros de la capa metálica superficial.

[0013] El generador de vapor puede presentar también una o varias de las características mostradas a continuación, consideradas individualmente o según todas las combinaciones técnicamente posibles:

- el contenido de cromo disponible wcr_dispo(p), tomado en promedio en un espesor de 200 nm desde la superficie interna, es superior a 0;

- el contenido de cromo disponible wcr_dispo(p), tomado en promedio en un espesor de 10 nm, preferentemente en un espesor de 1 nm, desde la superficie interna, es superior a 0;

- el contenido de cromo disponible wcr_dispo(p) es constantemente superior a 0 en todo el espesor de la capa metálica superficial desde la superficie interna;

- la aleación es una aleación 690 según la norma UNS N06690/W Nr 2.4642;

- el contenido de cromo wcr(p), tomado en promedio en todo el espesor de la capa metálica superficial desde la superficie interna, es inferior al 45%;

- el contenido de cromo wcr(p) es creciente desde la superficie interna en todo el espesor de la capa metálica superficial;

- la capa metálica superficial está cubierta por una capa de óxido que no contiene partículas cuya solubilidad es superior a la de los compuestos de óxido de níquel en un medio primario y en particular tampoco partículas de óxidos ricas en aluminio; y

- la capa de óxido presenta un espesor inferior a 10 nm, cuando el elemento es nuevo.

[0014] Según un segundo aspecto, la invención se refiere a un procedimiento de fabricación de un generador de vapor que tiene las características anteriores, comprendiendo el procedimiento las etapas siguientes:

- fabricación de un elemento no tratado, que presenta una superficie interna; y

- aplicación de un tratamiento de superficie a la superficie interna del elemento no tratado, de manera que el tratamiento de superficie se elige entre: un electropulido, un pulido mecánico o químico-mecánico, una limpieza química, tal que el elemento no tratado después de tratamiento de superficie constituye dicho elemento.

[0015] El procedimiento puede presentar además las características mostradas a continuación:

- ensamblaje del elemento no tratado en un generador de vapor; y

- conexión de los compartimentos corriente arriba y corriente abajo del generador de vapor con un circuito primario de reactor nuclear;

de manera que el tratamiento de superficie se efectúa haciendo circular en el circuito primario una solución de composición química determinada, de tal manera que la superficie interna del elemento no tratado se pone en contacto con dicha solución.

[0016] Según un tercer aspecto, la invención se refiere a otro procedimiento de fabricación de un generador de vapor que tiene las características anteriores, que es una alternativa al procedimiento anterior, comprendiendo el procedimiento una etapa de fabricación del elemento por laminado de un lingote con un lubricante no carbonado, o por colada continua y después laminado con un lubricante no carbonado.

[0017] Según un cuarto aspecto, la invención se refiere al uso de un tratamiento de superficie en el elemento de un generador de vapor que tiene las características anteriores;

el tratamiento de superficie que decapa la superficie interna hasta que el contenido en masa de cromo disponible wcr_dispo, tomado en promedio en todo el espesor de la capa metálica superficial desde la superficie interna, sea superior a 0;

con el fin de limitar la oxidación que puede conllevar la formación de filamentos cuya composición en masa es rica en níquel, y/o la liberación directa en el líquido primario de iones o de coloides obtenidos de las zonas en las que pueden formarse estos filamentos, cuando la superficie interna se expone al líquido primario durante el funcionamiento nominal del reactor nuclear de agua a presión.

[0018] Según un quinto aspecto, la invención se refiere al uso de un generador de vapor que tiene las características anteriores en un reactor nuclear de agua a presión, con el fin de limitar la oxidación que puede conllevar la formación en la superficie interna del elemento de filamentos cuya composición en masa es rica en níquel, y/o la liberación directa en un líquido primario de iones o de coloides obtenidos de las zonas en las que pueden formarse estos filamentos, cuando la superficie interna se expone al líquido primario durante el funcionamiento nominal del reactor nuclear de agua a presión.

[0019] Otras características y ventajas de la invención se desprenderán de la descripción detallada que se ofrece a continuación, a modo indicativo y en ningún caso limitativo, en referencia a las figuras adjuntas, entre las cuales:

- la figura 1 es una representación esquemática en sección transversal del lado interno del tubo de un generador de vapor según la invención;

- la figura 2 es un gráfico que muestra el contenido en masa de cromo, y el contenido en masa normalizado de cromo disponible, en función de la profundidad, medidos en una muestra de tubo;

- la figura 3 es un gráfico que muestra el contenido en masa normalizado de cromo disponible, en función de la profundidad, medido en otras muestras; y

- la figura 4 es una representación esquemática simplificada de un circuito primario de reactor nuclear que incluye el generador de vapor según la invención.

[0020] A continuación, la invención se describirá detallando la constitución de un elemento 1 que es un tubo de generador de vapor. El elemento puede ser alternativamente una placa del generador de vapor en la que un lado denominado interno presenta una superficie interna expuesta al contacto del fluido primario.

[0021] El elemento 1 representado parcialmente en la figura 1 está hecho de una aleación a base de níquel. La aleación presenta a escala macroscópica los contenidos en masa siguientes:

- Ni superior al 50 %;

- Cr entre el 14 % y el 45 %.

[0022] La aleación presenta preferentemente a escala macroscópica los contenidos en masa siguientes: - Ni superior al 50 %;

- Cr entre el 14 % y el 45 %;

- Fe entre el 0 % y el 16 %;

- estando el resto compuesto por impurezas resultantes de la fabricación.

[0023] La aleación presenta también preferentemente los contenidos en masa siguientes:

- Ni comprendido entre el 50 % y el 75 %;

- Cr entre el 14 % y el 35 %;

- Fe entre el 0 % y el 16 %;

- estando el resto compuesto por impurezas resultantes de la fabricación.

[0024] Normalmente, la aleación es una aleación 690 según la norma UNS N06690/W Nr 2.4642 conocida también por el nombre de INCONEL® alloy 690. A escala macroscópica, los contenidos en masa de los elementos químicos que componen esta aleación son los siguientes:

- Ni superior al 58,0 %;

- Cr entre el 27 % y el 31 %;

- Fe entre el 7 % y el 11 %;

- Carbono inferior al 0,05 %;

- Silicio inferior al 0,50 %;

- Manganeso inferior al 0,50 %;

- Azufre inferior al 0,015 %;

- Cobre inferior al 0,50 %.

[0025] A escala microscópica estos contenidos pueden variar.

[0026] Dicho elemento se usa en generadores de vapor de reactor nuclear de agua a presión. El líquido primario que proviene del núcleo circula en el interior del tubo o en contacto con la placa.

[0027] El elemento 1 presenta, en un lado interno destinado a estar expuesto al líquido primario, una capa metálica superficial 7, que tiene una superficie interna 5 cubierta por una capa de óxido 3.

[0028] Cuando el elemento 1 es nuevo, la capa de óxido 3 presenta normalmente un espesor inferior a 10 mm, debido al modo de fabricación del elemento 1 descrito más adelante. Esta capa de óxido comprende normalmente una capa de óxido denominada capa externa compuesta por óxidos de tipo espinela de hierro, cromo y níquel, que cubre otra capa de óxido denominada capa de óxido interna generalmente rica en cromo.

[0029] El espesor de la capa de óxido 3 se define como el espesor medido por espectroscopia de descarga luminiscente (calibrada según el estado de la técnica) desde la superficie externa libre 4 hasta que el contenido en masa de oxígeno sea inferior al 50% del contenido en masa de oxígeno en la superficie externa libre 4.

[0030] En un tubo expuesto durante varios años al medio primario del reactor las capas de óxidos pueden tener un espesor total de hasta varios micrómetros.

[0031] La capa metálica superficial 7 tiene una composición que se separa de la composición de la aleación a base de níquel, a la vez que se mantiene próxima a esta. Bajo la capa metálica superficial 7 se encuentra el metal de base 9 del tubo. Normalmente, la capa 7 tiene un espesor de 1 pm aproximadamente (véase la figura 2).

[0032] En la descripción que se ofrece a continuación se entiende así por superficie interna 5 del elemento 1 la superficie formada por la interfaz entre metal/capa de óxido interna, que delimita el paso interno en el que fluye el líquido primario en el caso de un tubo.

[0033] El metal de base 9 presenta sustancialmente los contenidos en masa de la aleación usada para fabricar el tubo. La capa superficial metálica 7 es mayoritariamente de metal, y no de óxido metálico aun cuando contenga inclusiones no metálicas, inclusiones que pueden constituir hasta varios centenares de nanómetros según sus dimensiones más grandes. Presenta contenidos en masa que son un poco diferentes de los del metal de base, resultante de los tratamientos aplicados durante la fabricación del tubo.

[0034] Se ha observado que, en ciertas condiciones, en particular a las bajas velocidades de flujo de un medio líquido representativo de un medio primario de central y cuando el medio primario está débilmente subsaturado (cuando, durante varias decenas de horas de contacto entre el material y el medio primario en temperatura, la concentración de níquel es menos de 10 veces inferior a la más baja concentración limite de solubilidad publicada en la bibliografía), se formaban en los tubos de generador de vapor del estado de la técnica filamentos 11 en forma de óxidos metálicos en la capa de óxido 3. En masa, estos filamentos 11 son compuestos mayoritariamente de níquel. Bajo el efecto de la cizalla resultante de la circulación del líquido primario en el tubo, y también de los ciclos de las contracciones/dilataciones térmicas o bajo el efecto de impactos de cuerpos migratorios o de un aumento de la solubilidad del níquel después, por ejemplo, de una disminución del pH, los filamentos 11 se desprenden de la capa de óxido o se disuelven durante su crecimiento y son arrastrados en el circuito primario. Constituyen así una de las fuentes de Co-58 y Co-60. Por el contrario, no existe ningún mecanismo publicado que explique la formación de estos filamentos.

[0035] El solicitante ha descubierto que, de manera sorprendente, una proporción importante de la velocidad de oxidación del material del tubo puede caracterizarse por la velocidad de formación de los filamentos 11, que se forman en particular cuando la velocidad del medio primario es baja, y cuando el medio primario tiende a estar saturado con níquel en forma iónica.

[0036] El solicitante ha descubierto que, de manera sorprendente, era posible limitar, e incluso impedir, la formación de filamentos 11 en un medio primario, y en consecuencia ralentizar o suprimir una de las formas de oxidación del material metálico, manteniendo en la capa metálica superficial 7 un contenido en masa de cromo disponible significativo. Mantener un contenido de carbono bajo contribuye también a impedir la formación de filamentos 11 cuando puede tener lugar. Finalmente, las partículas de óxidos o de carburos cuya solubilidad es superior a la de los óxidos de níquel en un medio primario, en particular las partículas de óxido de aluminio, cuando son sustituidas en la capa de óxido nativa, contribuyen también a la formación de los filamentos 11 en un medio primario cuando puede tener lugar.

[0037] En la invención, en particular debido al modo de fabricación del elemento 1, la capa de óxido 3 no contiene partículas cuya solubilidad sea superior a la de los compuestos de óxido de níquel en un medio primario, y en particular tampoco partículas ricas en aluminio.

[0038] Es importante subrayar que los filamentos no son siempre observables. Es preferible colocarse en condiciones específicas en un medio primario con una baja convección y bajos contenidos de hierro níquel, oxígeno y cromo disueltos para obtenerlos. En un medio primario hidrogenado, cuando el contenido de hierro disuelto es inferior a 1 pg/kg la oxidación de la aleación está siempre en el origen de la formación de filamentos. La velocidad de oxidación en la zona de formación del filamento controla la velocidad de formación del filamento, si se forma.

[0039] En el caso de una convección importante, los filamentos pueden disolverse más rápidamente que cuando no se forman y/o se desprenden.

[0040] Sin estar limitado por esta teoría, el solicitante ha descubierto de hecho que la formación de filamentos 11 procede de que, en la capa superficial 7, el contenido de carbono presente en los carburos o fuera de los carburos contribuye a la formación de filamentos. Además, en esta capa una parte importante del cromo está presente en forma de carburos. El cromo integrado en los carburos no contribuye, o contribuye poco, a impedir la formación de filamentos 11. Por el contrario, el cromo disponible, es decir, no integrado en los carburos, contribuye a impedir la formación de filamentos.

[0041] Así, las zonas en las que se que forman los filamentos son las zonas más favorables a la oxidación de la aleación y a la liberación, con independencia de su forma (iones o coloides). Estas zonas se caracterizan por una baja tasa de cromo disponible y/o la presencia de óxidos solubles en la capa de óxido.

[0042] El contenido en masa de cromo disponible se evalúa de la manera siguiente.

[0043] En lo sucesivo, se denotará por w&(p) el contenido en masa de cromo de la capa metálica superficial a una profundidad p desde la superficie interna 5 del tubo, por wc(p) el contenido en masa de carbono de la capa metálica superficial a la profundidad p, por wQ_carburo(p) el contenido de cromo potencialmente integrada en los carburos con la hipótesis de que los carburos tienen por estequiometría Cr²³C⁶de la capa metálica superficial a la profundidad p y por wCr_dispo(p) el contenido de cromo disponible de la capa metálica superficial a la profundidad p.

[0044] La profundidad p, como se ilustra en la figura 1, es tomada radialmente, desde la superficie interna 5, hacia el metal de base 9.

[0045] El contenido en masa se define en este caso como la masa de los átomos de cromo o de carbono dividida por la masa de la capa metálica superficial, para una unidad de volumen de la capa metálica superficial dada.

[0046] Se considera en este caso el carburo de cromo termodinámicamente estable en el tipo de aleación considerado para el elemento 1, que tiene como fórmula C⁶Cr²³. Debe observarse que se trata de una hipótesis maximizada. Existen otras formas de carburos, que consumen menos cromo.

[0047] Las masas molares del carbono y del cromo son, respectivamente, 12 y 52. El contenido en masa de cromo disponible w&_dispo(p) a una profundidad p puede así evaluarse de la manera siguiente:

[0048] El contenido en masa de cromo disponible w&_dispo(p) a una profundidad p puede tener un valor negativo. Un valor negativo carece de sentido físico, pero expresa la magnitud del déficit de cromo no captable por los carburos o la magnitud del exceso de carbono.

[0049] Según la invención, el contenido en masa de cromo disponible, tomado en promedio en todo el espesor de la capa metálica superficial 7 desde la superficie interna 5, es superior a 0.

[0050] Dicho de otro modo, no debe tener en el elemento 1 un déficit de cromo disponible, en promedio, en la capa metálica superficial 7 situada inmediatamente debajo de la superficie interna 5.

[0051] Este contenido de cromo libre en todo el espesor de la capa de metal superficial permitirá formar durante su oxidación una capa de óxido rica en cromo que constituirá así una barrera que impide eficazmente la formación de filamentos ricos en níquel 11 y la liberación de compuestos coloidales o iónicos ricos en níquel durante el empleo del elemento 1 en un reactor nuclear de agua a presión.

[0052] El contenido de cromo disponible es inferior a cero cuando:

- el contenido de carbono y de carburo en la superficie interna y en la capa metálica superficial 7 del elemento 1 es elevado;

- la capa metálica superficial 7 está empobrecida en cromo.

[0053] Un contenido de carbono o en carburo elevado procede generalmente de la transformación en caliente de impurezas en el momento de la fabricación del elemento 1, en particular de lubricante. También puede provenir del hecho de que la colada de aleación usada para la fabricación del tubo incluía a su vez un contenido de carbono elevado.

[0054] La capa metálica superficial 7 está empobrecida en cromo por dilución cuando los contenidos de los elementos de aleación distintos al cromo, y los contenidos de los compuestos minoritarios se concentran hacia la superficie del metal durante la fabricación, la manipulación o la oxidación del material.

[0055] El contenido de cromo disponible, tomado en promedio en un espesor e desde la superficie interna 5, se denomina en lo sucesivo contenido medio de cromo disponible en e. Este espesor e se toma normalmente como inferior o igual al espesor E de la capa metálica superficial 7. El contenido medio de cromo disponible en e, denotado por wQ_d¡spoe, se evalúa de la manera siguiente.

[0056] El contenido en masa de cromo wcr(p) y/o el contenido en masa de carbono Wc(p) se mide a diferentes profundidades p de la capa metálica superficial 7, en una muestra del elemento 1. Esta muestra presenta, por ejemplo, un diámetro de 20 ± 1 mm en la superficie interna y un espesor de 1 mm.

[0057] Normalmente, la capa metálica superficial es analizada a 100 profundidades diferentes, distribuidas entre 0 y e.

[0058] Para cada profundidad p se toman varias medidas, en diferentes puntos. Los contenidos en masa conservados wcr(p) y/o Wc(p) corresponden, por ejemplo, a la media de los resultados de medida.

[0059] El contenido en masa de cromo y/o de carbono se mide por espectrometría de descarga luminiscente (EDL, GDOES en inglés). Esta técnica es conocida y no se detallará aquí.

[0060] Alternativamente, el contenido en masa de cromo y/o de carbono se mide por espectrometría Auger o espectrometría fotoelectrónica X acoplada con un procedimiento de abrasión de la superficie interna del tubo (por ejemplo, abrasión iónica). Alternativamente, el contenido en masa de cromo y/o de carbono se mide por espectroscopia de rayos X con dispersión de energía (EDS, abreviatura del inglés Energy Dispersive X-ray Spectroscopy) en una sección transversal (o lámina microscópica por sonda iónica focalizada) del tubo estudiada con microscopio electrónico de barrido (MEB) o de transmisión (MET). Estas técnicas son conocidas y no se detallarán aquí. Estas técnicas permiten además medir la composición de las capas de óxidos y, en particular, visualizar la presencia o la ausencia de alúmina o de todos los tipos de partículas que pueden presentar una solubilidad en un medio primario más importante que la de los óxidos de níquel.

[0061] A continuación se calcula el contenido en masa de cromo disponible wcr_dispo(p) calculado para las diferentes profundidades p, usando la ecuación 1 anterior.

[0062] A continuación se calculan los contenidos en masa normalizados de cromo disponible WN_cr_dispo(p), para descartar las medidas realizadas por error en la capa de óxido y de impurezas 3 y no en la capa metálica superficial 7. Los contenidos WN_cr_dispo(p) se calculan para cada una de las diferentes profundidades, de la manera siguiente :

w^N_cr_d¡spo(p) ⁼wCr ^d¡spo(p)x (wCr(p) wFe(p) wNi(p)> /100 Ecuación 2 en la que WFe(p) y ^wn¡(^p) son los contenidos en masa de hierro y de níquel a la profundidad p de la capa metálica superficial 7 desde la superficie interna 5.

WFe(p) y ^wní(^p) son medidas que usan la misma técnica que wcr(p) y Wc(p), en los mismos puntos.

[0063] El término (wcr(p) WFe(p) ^wn¡(^p)) /100 de la ecuación 2 es cercano a cero si las medidas se realizan en la capa de óxido y de impurezas 3 y no en la capa metálica superficial

[0064] A las medidas efectuadas sobre impurezas con carbono presentes en general en las preparaciones metalográficas se las asigna un peso prácticamente igual a 0, y a las medidas efectuadas en la capa metálica superficial se las asigna un peso prácticamente igual a 1.

[0065] A continuación se calcula el contenido medio de cromo disponible en un espesor e wcr_d¡spoe de la manera siguiente:

^{w Cr_d¡spoe}= 1/e ^{X ío e}wN ^{O r_d¡spo(p)-dp}Ecuación 3

[0066] Como se describe anteriormente, el elemento 1 de la invención es tal que el contenido en masa de cromo disponible, tomado en promedio en todo el espesor E de la capa metálica superficial 7, desde la superficie interna 5, es superior a 0.

[0067] Según la ecuación 3, esto se traduce en el criterio siguiente:

con

[0068] Alternativamente, o además, el elemento 1 de la invención es tal que el contenido de cromo disponible en la capa metálica superficial 7, tomado en promedio en 200 nm de espesor de la capa metálica superficial 7 desde la superficie interna 5, es superior a 0.

[0069] Según la ecuación 3, esto se traduce en el criterio siguiente:

... 200nm ^ r\

W cr dispo > U,

con

^{w Cr_d¡spo200nm =}1/200 nm x í0200 nm wN_Cr_dispo(p).dp

[0070] Como se describe anteriormente, el elemento 1 de la invención es tal que el contenido en masa de cromo disponible, tomado en promedio en el espesor E de la capa superficial 7 y/o en un espesor de 200 nm de la capa metálica superficial 7 desde la superficie interna 5, es superior a 0. Alternativamente, o además, el elemento 1 de la invención es tal que el contenido de cromo disponible en la capa metálica superficial 7, tomado en promedio en un espesor de 10 nm de la capa metálica superficial 7 desde la superficie interna 5, es superior a 0.

[0071] Según la ecuación 3, esto se traduce en el criterio siguiente:

Wo-.dispo10™ > 0.

con

^{W c r d,£po10nm}= 1/10 nm xío10nm ^{W N Cr d isp o (p )}dp

[0072] Como se describe anteriormente, el elemento 1 la invención es tal que el contenido en masa de cromo disponible, tomado en promedio en el espesor E de la capa superficial 7 y/o en un espesor de 200 nm y/o en un espesor de 10 nm de la capa metálica superficial 7 desde la superficie interna 5, es superior a 0. Alternativamente, o además, el elemento 1 de la invención es tal que el contenido de cromo disponible en la capa metálica superficial 7, tomado en promedio en un espesor de 1 nm de la capa metálica superficial 7 desde la superficie interna 5, es superior a 0.

[0073] Según la ecuación 3, esto se traduce en el criterio siguiente:

W Cr dlspo1nm > 0 ,

con

^{w Cr_d¡spo1nm =}1/1 nm x |01nm ^{WN_Cr_d¡spo{p).dp}

[0074] Como se describe anteriormente, los contenidos medios de cromo disponible en el espesor E, y/o 200 nm, y/o 10 nm, y/o 1 nm son superiores a 0. Preferentemente, los contenidos medios de cromo disponible en E, y/o 200 nm, y/o 10 nm, y/o 1 nm son superiores al 5 %, más preferentemente superiores al 15 %.

[0075] Como variante, los contenidos medios de cromo disponible en E, y/o 200 nm, y/o 10 nm y/o 1 nm se calculan promediando los contenidos en masa de cromo disponible w&_dispo(p), y no los contenidos en masa normalizadas de cromo disponible WN_Cr_dispo(p).

[0076] Además, el elemento 1 de la invención presenta preferentemente un contenido de cromo disponible wcr_dispo(p) que es constantemente superior a 0 en todo el espesor de la capa metálica superficial 7.

[0077] Dicho de otro modo, sea cual sea la profundidad p considerada, la capa metálica superficial 7 presenta siempre un contenido de cromo disponible wc_dispo(p) superior a 0. Este contenido de cromo disponible wc_dispo(p) es preferentemente superior al 5%, más preferentemente superior al 15 %, sea cual sea la profundidad p.

[0078] Como variante, el contenido de cromo disponible wc_dispo(p) en la capa metálica superficial 7 es constantemente superior a 0 en un espesor de 200 nm desde la superficie interna 5, y/o en un espesor de 10 nm desde la superficie interna 5, y/o en un espesor de 1 nm desde la superficie interna 5.

[0079] Preferentemente, el contenido de cromo disponible es constantemente superior al 5 %, más preferentemente constantemente superior al 15 %, en un espesor de 200 nm desde la superficie interna 5, y/o en un espesor de 10 nm desde la superficie interna 5, y/o en un espesor de 1 nm desde la superficie interna 5

[0080] Los criterios definidos anteriores permiten garantizar que solo una pequeña cantidad de filamentos 11 se forman o se liberan en el fluido desde la capa de óxido 3 del lado interno del elemento 1.

[0081] Estos criterios no se verifican en un gran número de tubos de generador de vapor existentes tal como los suministran varios productores existentes, como muestran las figuras 2 y 3.

[0082] La figura 2 representa el contenido en masa de cromo w&(p) (curva 1), y el contenido en masa normalizado de cromo disponible wN_Cr_dispo(p) (curva 2), en función de la profundidad desde la superficie interna, para un segmento de tubo de generador de vapor nuevo. Se observa que en este tubo existe un déficit importante de cromo disponible entre 0 y 10 nm. El contenido en masa de cromo disponible es negativo hasta 10 nm, y sigue siendo inferior al 15% hasta una profundidad de 50 nm aproximadamente. Un valor negativo del contenido en masa de cromo disponible carece de sentido físico, un valor negativo expresa la magnitud del déficit de cromo no captable por los carburos o la magnitud del exceso de carbono.

[0083] La figura 3 representa los contenidos en masa normalizadas de cromo disponible wN_Cr_dispo(p), en función de la profundidad desde la superficie interna, para segmentos obtenidos de tubos de generador de vapor diferentes. Estos tubos son nuevos y han sido fabricados por diferentes proveedores. Están destinados a equipar generadores de vapor de reactores nucleares nuevos, o generadores de vapor nuevos instalados en sustitución de los reactores antiguos.

[0084] Como en la figura 2, se observa que en estas muestras existe un déficit importante de cromo disponible entre 0 y 10 nm. El contenido en masa de cromo disponible es negativo para la mayor parte de las muestras al menos hasta 10 nm.

[0085] Como se indica anteriormente, la capa metálica superficial 7 presenta una composición que se separa de la composición de la aleación a base de níquel, a la vez que se mantiene próxima a esta. Presenta contenidos en masa que son un poco diferentes de los del metal de base, es decir, de la aleación a base de níquel, resultante de los tratamientos aplicados durante la fabricación del elemento 1.

[0086] Normalmente, el contenido de cromo w&(p), tomado en promedio en todo el espesor de la capa metálica superficial 7 desde la superficie interna 5, es inferior al 45%. Normalmente está comprendido entre el 20 y el 32 % en los 200 primeros nanómetros.

[0087] Este contenido de cromo w&(p) es creciente, desde la superficie interna 5, en todo el espesor de la capa metálica superficial 7. Normalmente está comprendido entre el 0,1 % y el 20 % en la superficie interna 5. Crece constantemente cuando aumenta la profundidad p. Es cercano al contenido de la aleación a base de níquel a una profundidad de 100 nm. Normalmente, la diferencia entre el contenido de cromo de la aleación a base de níquel y el contenido de cromo de la capa superficial es inferior al 30%, preferentemente inferior al 5 %, a una profundidad de 100 nm.

[0088] El contenido de níquel, tomado en promedio en todo el espesor de la capa metálica superficial 7 desde la superficie interna 5, es superior al 1 %. Normalmente es superior al 40 %. El contenido de níquel, tomado en promedio en 100 nm partir de la superficie interna 5, es superior al 40 %, normalmente superior al 45 %.

[0089] Los generadores de vapor de la invención pueden fabricarse según diferentes procedimientos.

[0090] Según una primera realización, el procedimiento de fabricación comprende las etapas siguientes: - fabricación de un elemento no tratado, que presenta una superficie interna;

- aplicación de uno o varios tratamientos de superficie a la superficie interna del elemento no tratado, de manera que el tratamiento de superficie se elige entre: un electropulido, un pulido mecánico o químico-mecánico y una limpieza química.

[0091] El elemento no tratado está en la aleación a base de níquel definida anteriormente. Se prepara mediante cualquier procedimiento adaptado. Por ejemplo, es extrudido, laminado a partir de un lingote, enrollado, soldado, etc.

[0092] En el caso de un tubo, la superficie interna 5 delimita el lado interno del tubo, es decir, el paso interno del tubo.

[0093] El tratamiento de superficie persigue eliminar o sustituir una fina capa de la superficie interna 5 del elemento no tratado, que presenta un déficit de cromo disponible. Dicho de otro modo, el tratamiento de superficie persigue eliminar o sustituir una parte de la capa metálica superficial 7, que presenta un bajo contenido de cromo disponible.

[0094] Por ejemplo, el tratamiento de superficie persigue eliminar o sustituir toda la capa metálica superficial 7.

[0095] Según otro ejemplo, el tratamiento de superficie persigue eliminar o sustituir una parte de la capa metálica superficial 7 de espesor elegido para que el contenido medio de cromo disponible en todo el espesor E de la capa metálica superficial 7 wcr_dispoE sea inferior a un límite predeterminado, después de la aplicación del tratamiento de superficie. El límite predeterminado vale, por ejemplo, el 0%, el 5% o el 15%. También es posible considerar el contenido medio de cromo disponible en 200 nm, o en 10 nm, o en 1 nm en lugar del contenido medio de cromo disponible en todo el espesor de la capa metálica superficial 7.

[0096] El tratamiento de superficie persigue también suprimir los compuestos no deseados en la capa de óxido, entre ellos la alúmina. Dicho tratamiento puede obtenerse, por ejemplo, por una limpieza química en solución alcalina calentada.

[0097] Por regla general, el espesor de la capa decapada por tratamiento de superficie se elige caso a caso, después de análisis del perfil del contenido en masa de cromo disponible en función de la profundidad desde la superficie interna del elemento no tratado. Este perfil depende de la aleación usada para la fabricación del elemento no tratado, y del procedimiento de fabricación. Por ejemplo, este espesor es inferior a 1 pm, preferentemente inferior a 200 nm, más preferentemente inferior a 100 nm.

[0098] El electropulido es un procedimiento de tratamiento de superficie electroquímico por el que el metal de la capa superficial es retirado por disolución anódica. Algunos elementos de la aleación parcialmente insolubles en el baño de electropulido, en particular el óxido de cromo, permanecen en la superficie de la pieza y forman una barrera protectora.

[0099] El pulido mecánico consiste en decapar la pieza por un medio abrasivo. Pueden usarse numerosos medios: hacer circular en contacto con la superficie un líquido cargado de partículas abrasivas, desplazar en contacto con la superficie un miembro abrasivo tal como un disco, un cepillo, etc.

[0100] La limpieza química es una técnica que consiste en poner en contacto la superficie para tratar con una solución química de composición elegida para disolver la capa superficial de la superficie. La solución química incluye, por ejemplo, ácidos concentrados y agentes complejantes que permiten aumentar la solubilidad de determinados óxidos.

[0101] El pulido químico-mecánico combina el pulido mecánico y la limpieza química. Normalmente, se hace circular en contacto con la superficie para tratar una solución química cargada con partículas abrasivas. La empresa Struers comercializa suspensiones de pulido adaptadas para dichas operaciones, por ejemplo las suspensiones comercializadas con el nombre OP-AA y OP-S que son soluciones de ácidos o de bases, de agentes complejantes y de suspensiones coloidales de óxidos abrasivos de silicona o de alúmina.

[0102] Estos diferentes tipos de tratamiento son conocidos y no se detallarán aquí.

[0103] Después del tratamiento de superficie, el elemento no tratado se convierte en dicho elemento descrito anteriormente, que tiene el contenido de cromo disponible requerido por la invención.

[0104] Según una primera variante de realización, el tratamiento de superficie se efectúa en el elemento no tratado, antes de montaje definitivo en el generador de vapor.

[0105] Según una segunda variante de realización, el procedimiento comprende las etapas siguientes:

- ensamblaje del elemento no tratado en el generador de vapor;

- tratamiento de superficie, efectuado haciendo circular en el circuito primario una solución de composición química determinada, de manera que la superficie interna del elemento no tratado se pone así en contacto con dicha solución.

[0106] La composición química usada es, en este caso, compatible con todas las exigencias relativas a la química del circuito primario. Por ejemplo, la solución comprende ácido bórico y/o peróxidos.

[0107] Así, el tratamiento de superficie se efectúa en la central nuclear, una vez conectado el generador de vapor al circuito primario de manera definitiva.

[0108] Según una tercera variante de realización, el procedimiento comprende las etapas siguientes:

- ensamblaje del elemento no tratado en el generador de vapor;

- conexión de los compartimentos corriente arriba y corriente abajo del generador de vapor a un dispositivo de tratamiento por circulación;

- tratamiento de superficie, efectuado haciendo circular una solución de tratamiento en el generador de vapor, de tal manera que la superficie interna del elemento no tratado se pone en contacto con la solución de tratamiento.

[0109] El tratamiento es, en este caso, un pulido mecánico o químico-mecánico, o una limpieza química.

[0110] El generador de vapor, en este caso, no está conectado todavía al circuito primario del reactor nuclear. El tratamiento se efectúa, por ejemplo, en el taller de fabricación del generador de vapor, que no está en el emplazamiento de la central nuclear.

[0111] Según una segunda realización, el procedimiento comprende una etapa de fabricación del elemento por laminado de un lingote con un lubricante no carbonado o por colada continua y después laminado con un lubricante no carbonado.

[0112] El lingote está hecho con la aleación a base de níquel descrita anteriormente. Antes del laminado, tiene la forma de un cilindro hueco, en el caso en que el elemento sea un tubo.

[0113] Como lubricantes es posible usar numerosos líquidos no carbonados, entre ellos algunas sales fundidas, metales con bajo punto de fusión o numerosas soluciones acuosas.

[0114] Dado que el lubricante usado es no carbonado, la cantidad de carbono que se encuentra en la superficie interna del tubo es reducida, y la cantidad de carburos de cromo que se encuentra en la superficie interna del tubo es también reducida. Debido a ello, la cantidad de cromo disponible está aumentada.

[0115] Cuando el elemento que tiene el contenido de cromo disponible requerido por la invención es un tubo, este se monta en el generador de vapor como se representa en la figura 4.

[0116] El generador de vapor 13 comprende una envoltura externa 15, y una placa tubular 17 que divide el volumen interno de la envoltura en una caja de agua 19 y un volumen superior 21.

[0117] La caja de agua 17 está dividida por un tabique interno 22 en un compartimento corriente arriba 23 y un compartimento corriente abajo 25.

[0118] El generador de vapor incluye una entrada de líquido secundario 27 y una salida de vapor 29, tales que ambas desembocan en el volumen superior 21. Están conectadas, respectivamente, a una bomba secundaria y a una turbina de vapor.

[0119] Los tubos 1 desembocan cada uno por un extremo corriente arriba en el compartimento corriente arriba 23 de la caja de agua y por un extremo corriente abajo opuesto al extremo corriente arriba en el compartimento corriente abajo 25.

[0120] Los tubos presentan cada uno una forma en U y sus extremos están fijados de forma rígida a la placa tubular 17.

[0121] El compartimento corriente arriba 23 está conectado de manera fluida a una salida 31 de una vasija 33 del reactor nuclear. El compartimento corriente abajo 25 está conectado de manera fluida a una entrada 35 de la vasija 33 del reactor nuclear.

[0122] Cuando el reactor nuclear está en funcionamiento, el líquido primario es calentado en la vasija del reactor, y a continuación circula hasta el compartimento corriente arriba de la caja de agua. A continuación circula desde el compartimento corriente arriba al compartimento corriente abajo, en el interior de los tubos 1. En el paso cede una parte de su energía térmica al líquido secundario. A continuación circula desde el compartimento corriente abajo hasta la entrada de la vasija.

[0123] Como variante, el elemento que tiene el contenido de cromo disponible requerido por la invención es una placa montada en el generador de vapor, en la que una superficie interna está en contacto con el fluido primario. Esta placa es, por ejemplo, la placa 22 que separa entre sí los compartimentos corriente arriba y corriente abajo.

[0124] Así, la invención persigue también el uso de un tratamiento de superficie en el elemento 1 de un generador de vapor, tal que este elemento 1 es como se describe anteriormente. El elemento 1 está hecho de una aleación a base de níquel, de manera que la aleación presenta los contenidos en masa siguientes:

- Ni superior al 50 %;

- Cr entre el 14 % y el 45 %.

[0125] El elemento 1 presenta, en un lado interno destinado a estar expuesto a un líquido, una capa metálica superficial 7 que tiene una superficie interna 5 cubierta por una capa de óxido 3, teniendo la capa metálica superficial 7, a una profundidad p desde la superficie interna 5, un contenido en masa de cromo wer(p), un contenido en masa de carbono wc(p) y un contenido de cromo disponible wor_dispo(p), con wor_dispo(p)= wor(p) -16,61 wc(p).

[0126] El tratamiento de superficie está previsto para decapar la superficie interna hasta que el contenido en masa de cromo disponible wor_dispo(p), tomado en promedio en todo el espesor de la capa metálica superficial 7 desde la superficie interna 5, sea superior a 0, con el fin de limitar la oxidación que puede conllevar la formación de filamentos ricos en níquel 11, y/o la liberación directa en el líquido primario del reactor nuclear de iones o de coloides obtenidos de las zonas en las que pueden formarse estos filamentos, cuando la superficie interna 5 se expone al líquido primario del reactor de agua a presión durante las fases de producción de energía, es decir, durante el funcionamiento nominal del reactor nuclear.

[0127] El líquido primario considerado aquí respeta las especificaciones de los principales operadores de reactores o de los principales organismos de investigación y de seguridad en el campo. En particular, presenta un contenido de níquel (iones) inferior o igual al límite más bajo de solubilidad publicado, cuyo flujo se caracteriza por un número de Reynolds comprendido entre 0 y 106

[0128] Se entiende aquí por filamento rico en níquel un filamento que comprende más del 50 % de níquel en masa.

[0129] La aleación es normalmente una de las aleaciones definida anteriormente. El tratamiento de superficie es uno de los tratamientos de superficie definido anteriormente.

[0130] Como variante, el tratamiento de superficie se usa hasta que el contenido en masa de cromo disponible wor_dispo(p), tomado en promedio en un espesor 200 nm desde la superficie interna 5, y/o tomado en promedio en un espesor 10 nm desde la superficie interna 5, y/o tomado en promedio en un espesor 1 nm desde la superficie interna 5, sea superior a 0, siempre con el mismo fin.

[0131] Preferentemente, el tratamiento de superficie se usa hasta que el contenido en masa de cromo disponible wor_dispo(p), tomado en promedio en todo el espesor de la capa metálica superficial, y/o 200 nm, y/o 10 nm, y/o en 1 nm desde la superficie interna, sea superior al 5 %, más preferentemente al 15 %.

[0132] La invención persigue también el uso de un generador de vapor tal como se describe anteriormente en un reactor nuclear de agua a presión, con el fin de evitar la formación en la superficie interna 5 del elemento de filamentos cuya composición en masa es rica en níquel y/o la liberación directa en un líquido primario del reactor nuclear de coloides obtenidos de estos filamentos 11, cuando la superficie interna 5 se expone al líquido primario durante el funcionamiento nominal del reactor nuclear.

[0133] El elemento 1 es, por ejemplo, un tubo 1 que sirve para la circulación del líquido primario del reactor nuclear durante el funcionamiento normal del reactor, del compartimento corriente arriba 23 de la caja de agua 19 al compartimento corriente abajo 25, o una placa. El líquido primario considerado aquí es tal como se describe anteriormente.

[0134] Debe observarse que los procedimientos de fabricación de la invención son especialmente ventajosos, ya que no crean un calentamiento del material que constituye el elemento no tratado. Este conserva su microestructura inicial. Esto resulta especialmente importante para los tubos de generador de vapor, que son, por ejemplo, de una aleación 690TT. Esta aleación se somete, antes de la etapa de tratamiento de superficie descrita aquí, a un tratamiento térmico definido, que persigue en particular formar carburos de cromo intergranulares a la vez que se mantiene un tamaño de grano del metal en un intervalo preciso. Un calentamiento excesivo del tubo durante el tratamiento de superficie, que lleva la aleación a más de 800°C por ejemplo, hará perder al menos una parte del beneficio del tratamiento térmico o engendraría una modificación del tamaño de los granos del metal.

[0135] Además, la mayor parte de los tratamientos de superficie considerados en la invención se llevan a cabo haciendo circular un fluido en contacto con la superficie interna del elemento para tratar. El fluido es propulsado, por ejemplo, por una bomba o una escobilla o una borra de fieltro impulsada por medio de un gas comprimido. La implementación de estos tratamientos por circulación es mucho más sencilla que la del tratamiento del tipo deposición por plasma, u otro tratamiento similar, para tubos de generador de vapor. Estos tubos tienen longitudes grandes, de más de 20 m, y diámetros externos pequeños, de menos de 20 mm. En la actualidad no existe ningún recinto que permita llevar a cabo deposiciones por PVD (Physical Vapor Deposition) en la superficie interna de este tipo de pieza.

[0136] Los tratamientos que persiguen eliminar una parte de la capa metálica superficial son especialmente ventajosos. Son más sencillos de implementar que los que implican una deposición en la capa metálica superficial. No hay riesgo de que el material depositado presente fisuras, o de que existan defectos de cohesión en la interfaz entre la capa metálica superficial y el material depositado.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Generador de vapor para un reactor nuclear de agua a presión, comprendiendo el generador de vapor (13):

- una envoltura externa (15) en la que está delimitada una caja de agua (19) dividida en un compartimento corriente arriba (23) y un compartimento corriente abajo (25), estando el compartimento corriente arriba (23) previsto para comunicarse de manera fluida con una salida (31) de una vasija (33) del reactor nuclear, estando el compartimento corriente abajo (25) previsto para comunicarse de manera fluida con una entrada (35) de la vasija (23) del reactor nuclear,

- al menos un elemento (1), en el que cada elemento (1) es un tubo que desemboca por un extremo corriente arriba en el compartimento corriente arriba (23) y por un extremo corriente abajo opuesto al extremo corriente arriba en el compartimento corriente abajo (25) o es una placa, estando hecho cada elemento (1) de una aleación a base de níquel, de manera que la aleación presenta los contenidos en masa siguientes:

- Ni superior al 50 %;

- Cr entre el 14 % y el 45 %;

caracterizado porque:

- el elemento (1) presenta, en un lado interno destinado a estar expuesto a un líquido, una capa metálica superficial (7) que tiene una superficie interna (5) cubierta por una capa de óxido (3), teniendo la capa metálica superficial (7), a una profundidad p desde la superficie interna (5), un contenido en masa de cromo wor(p), un contenido en masa de carbono wc(p) y un contenido de cromo disponible w&_d¡spo(p), con w&_dispo(p)= wor(p) -16,61 wc(p);

- el contenido de cromo disponible wcr_dispo(p), tomado en promedio en todo el espesor de la capa metálica superficial (7) desde la superficie interna (5), es superior a 0.

2. Generador de vapor según la reivindicación 1, en el que el contenido de cromo disponible wcr_dispo(p), tomado en promedio en un espesor de 200 nm desde la superficie interna (5), es superior a 0.

3. Generador de vapor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el contenido de cromo disponible wcr_dispo(p), tomado en promedio en un espesor de 20 nm, preferentemente en un espesor de 5 nm, desde la superficie interna (5), es superior a 0.

4. Generador de vapor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el contenido de cromo disponible wcr_dispo(p) es constantemente superior a 0 en todo el espesor de la capa metálica superficial (7) desde la superficie interna (5).

5. Generador de vapor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la aleación es una aleación 690 según la norma UNS N06690/W Nr 2.4642.

6. Generador de vapor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el contenido de cromo wcr(p), tomado en promedio en todo el espesor de la capa metálica superficial (7) desde la superficie interna (5), es inferior al 45 %.

7. Generador de vapor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el contenido de cromo wcr(p) es creciente desde la superficie interna (5) en todo el espesor de la capa metálica superficial (7).

8. Generador de vapor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la capa de óxido (3) no contiene partículas cuya solubilidad es superior a la de los compuestos de óxido de níquel en un medio primario y en particular tampoco partículas de óxidos ricas en aluminio.

9. Generador de vapor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la capa de óxido (3), cuando el elemento (1) es nuevo, presenta un espesor inferior a 10 mm.

10. Procedimiento de fabricación de un generador de vapor según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, comprendiendo el procedimiento las etapas siguientes:

- fabricación de un elemento no tratado, que presenta una superficie interna (5);

- aplicación de un tratamiento de superficie a la superficie interna (5) del elemento no tratado, de manera que el tratamiento de superficie se elige entre: un electropulido, un pulido mecánico o químico-mecánico, una limpieza química, tal que el elemento no tratado después de tratamiento de superficie constituye dicho elemento (1), de manera que el elemento (1) es un tubo que desemboca por un extremo corriente arriba en el compartimento corriente arriba (23) y por un extremo corriente abajo opuesto al extremo corriente arriba en el compartimento corriente abajo (25) o una placa, estando hecho el elemento (1) de una aleación a base de níquel, de manera que la aleación presenta los contenidos en masa siguientes:

- Ni superior al 50 %;

- Cr entre el 14 % y el 45 %;

- presentando el elemento (1), en un lado interno destinado a estar expuesto a un líquido, una capa metálica superficial (7) que forma dicha superficie interna (5) cubierta por una capa de óxido (3), tal que la capa metálica superficial (7) tiene, a una profundidad p desde la superficie interna (5), un contenido en masa de cromo wer(p), un contenido en masa de carbono wc(p) y un contenido de cromo disponible wor_dispo(p), con Wor_dispo(p)= wor(p) -16,61 wc(p);

- el contenido de cromo disponible wor_dispo(p), tomado en promedio en todo el espesor de la capa metálica superficial (7) desde la superficie interna (5), es superior a 0.

11. Procedimiento según la reivindicación 10, en el que el procedimiento comprende las etapas siguientes: - ensamblaje del elemento no tratado en el generador de vapor (13);

- conexión de los compartimentos corriente arriba y corriente abajo (23, 25) del generador de vapor (13) con un circuito primario de reactor nuclear;

de manera que el tratamiento de superficie se efectúa haciendo circular en el circuito primario una solución de composición química determinada, de tal manera que la superficie interna (5) del elemento no tratado se pone en contacto con dicha solución.

12. Procedimiento de fabricación de un generador de vapor según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, comprendiendo el procedimiento una etapa de fabricación del elemento (1) por laminado de un lingote con un lubricante no carbonado, o por colada continua y después laminado con un lubricante no carbonado, de manera que el elemento (1) es un tubo que desemboca por un extremo corriente arriba en el compartimento corriente arriba (23) y por un extremo corriente abajo opuesto al extremo corriente arriba en el compartimento corriente abajo (25) o es una placa, estando hecho cada elemento (1) de una aleación a base de níquel, de manera que la aleación presenta los contenidos en masa siguientes:

- Ni superior al 50 %;

- Cr entre el 14 % y el 45 %;

- el elemento (1) presenta, en un lado interno destinado a estar expuesto a un líquido, una capa metálica superficial (7) que tiene una superficie interna (5) cubierta por una capa de óxido (3), teniendo la capa metálica superficial (7), a una profundidad p desde la superficie interna (5), un contenido en masa de cromo wcr(p), un contenido en masa de carbono Wc(p) y un contenido de cromo disponible w&_dispo(p), con w&_dispo(p)= wcr(p) -16,61 Wc(p);

- el contenido de cromo disponible w&_dispo(p), tomado en promedio en todo el espesor de la capa metálica superficial (7) desde la superficie interna (5), es superior a 0.

13. Uso de un tratamiento de superficie en el elemento (1) de un generador de vapor (13) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9,

el tratamiento de superficie que decapa la superficie interna (5) hasta que el contenido en masa de cromo disponible w&_dispo(p), tomado en promedio en todo el espesor de la capa metálica superficial (7) desde la superficie interna (5), sea superior a 0;

con el fin de limitar la oxidación que puede conllevar la formación de filamentos cuya composición en masa es rica en níquel, y/o la liberación directa en el líquido primario de iones o de coloides obtenidos de las zonas en las que pueden formarse estos filamentos (11), cuando la superficie interna (5) se expone al líquido primario durante el funcionamiento nominal del reactor nuclear de agua a presión.

14. Uso de un generador de vapor según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 en un reactor nuclear de agua a presión, con el fin de limitar la oxidación que puede conllevar la formación en la superficie interna (5) del elemento (1) de filamentos cuya composición en masa es rica en níquel, y/o la liberación directa en un líquido primario de iones o de coloides obtenidos de las zonas en las que pueden formarse estos filamentos (11), cuando la superficie interna (5) se expone al líquido primario durante el funcionamiento nominal del reactor nuclear de agua a presión.