Ingeniería nuclear sin nucleares
Mientras que los españoles seguimos pagando en la factura de la luz los más de 4.300 millones de euros que perdieron las eléctricas cuando el Gobierno ordenó, en 1984, la paralización de las inversiones en centrales nucleares, nuestra industria colabora con el desarrollo de la energía nuclear de uso civil por todo el mundo.
Una de estas empresas punteras, que no conoce crisis y que cuenta con pedidos para varios años es Equipos Nucleares, ENSA, una fábrica pública, propiedad de la Sociedad Estatal de Participaciones Industriales, SEPI, que desde sus instalaciones de Maliaño se ocupa de la calderería de las centrales nucleares. Con una facturación anual que ronda los 100 millones de euros, es especialista en el diseño y fabricación de elementos que requieren soldadura de precisión, todo tipo de casks (enormes vasijas destinadas a almacenar y transportar combustible fresco y usado) y racks, bastidores de tipo enrejado para almacenar el combustible nuclear en las piscinas de las centrales. Pero también produce generadores de vapor, tapas de vasijas del reactor nuclear, tuberías de refrigeración, intercambiadores de calor…
ENSA tiene una posición consolidada tanto en el mercado nuclear de componentes del circuito primario, como en la gestión de combustible y en los servicios tecnológicos para las propias centrales.
Quizá porque el ritmo de nuevas nucleares sigue siendo lento y ha tenido que adaptarse a ello, una parte fundamental de su cartera de pedidos es la sustitución de elementos defectuosos o gastados de centrales en funcionamiento. También participa en el desmantelamiento de las instalaciones tanto en España como en el extranjero.
Política versus industria
La moratoria nuclear española del año 84 no supuso el desmantelamiento de las empresas que habían nacido a la sombra de las centrales nucleares. Todo lo contrario; había muchos puestos de trabajo en juego y los responsables de la industria lucharon por su mantenimiento. Eso es lo que pasó en ENSA. Había nacido en 1973, con el objeto de fabricar las grandes vasijas de los reactores nucleares de las futuras centrales españolas. Se instaló en Maliaño, con un acceso directo al mar, esencial para el transporte de los grandes componentes, fuera del País Vasco, pero relativamente próxima a una central en construcción, la de Lemóniz, que nunca llegó a completarse.
Sobre una superficie de 150.000 metros cuadrados se levantaron las naves y oficinas, que han sido objeto a lo largo de estos años de varias ampliaciones. Hoy el área de fabricación ocupa 20.000 metros cuadrados, y en ella se desarrollan las cinco líneas de negocio de ENSA: Ingeniería y Diseño, Centro de Tecnología avanzada, fabricación, servicios de inspección y servicios en plantas nucleares.
Orientarse a la exportación
Con la moratoria nuclear de los ochenta, los responsables de ENSA tuvieron que reinventarse. A falta de clientes en España, donde las centrales construidas eran recientes, empezaron a buscarlos en el extranjero. La internacionalización de la fábrica fue progresiva: hasta 1986 solo el 10% de su producción se exportaba. Desde 1997, un promedio del 96% de sus pedidos va al exterior. ENSA ha demostrado que se puede ser competitiva e innovadora, haciéndose un hueco en el exclusivo sector de la industria nuclear, donde la calidad y la seguridad priman por encima de todo.
Hoy es posible encontrar piezas fabricadas en Maliaño en cuatro continentes. Su principal cliente ha sido Estados Unidos, aunque desde 2010 el primer puesto lo ocupa Francia y actualmente tienen la vista puesta en China, a través del consorcio SNGC: Spanish Nuclear Group for China creado en el año 2006, que está constituido por Enusa, ENSA, Tecnatom y la privada Ringo Válvulas, a partes iguales. Otros clientes de ENSA son Finlandia, Corea del Sur, Sudáfrica, Japón, Suecia, Suiza, Alemania, Bélgica, Argentina, Eslovenia, Taiwán y la India.
El contrato del ITER
La calidad de sus productos le va a permitir participar en el proyecto de energía nuclear más importante del mundo, el Reactor Termonuclear Experimental Internacional, ITER, que se construye en Cadarache (Francia), en cuya construcción participan Rusia, Estados Unidos, Europa y Japón. Un proyecto que nace con la intención de demostrar la viabilidad científica y tecnológica de la fusión nuclear como fuente inagotable de energía para usos pacíficos.
ENSA se va a encargar del ensamblado de la cámara de vacío, que consiste en la soldadura de unión de los nueve sectores y los 54 puertos que la componen. Una obra de 74,5 millones de euros que durará hasta el año 2020 y que incluye el desarrollo de soldadura especializada y pruebas de maquinaria.
Durante más de tres años desarrollará técnicas especiales de soldadura e inspección, con herramientas y utillajes que deben estar adaptados a las diferentes configuraciones de la cámara de vacío donde tendrá que soldar. Después de este periodo, 150 trabajadores de ENSA se desplazarán a Francia y trabajarán en el reactor, a dos turnos diarios, a lo largo de cuatro años.
Ingeniería y diseño para competir
Aunque las instalaciones de ENSA se proyectaron para fabricar vasijas de reactores nucleares (un elemento que no se cambia nunca, salvo las tapas, que sigue fabricando), la demanda le obligó a orientar su producción hacia los generadores de vapor y los contenedores de combustible, donde compite en el mercado nuclear mundial con diseños propios.
La fabricación de generadores de vapor y de las tapas de las vasijas de los reactores requiere un alto nivel tecnológico, con una innovación constante en el diseño y en los procesos de fabricación, de lo que se ocupan los ingenieros de su plantilla. La mayor parte son técnicos de Cantabria, porque su Universidad es la cantera fundamental de la empresa.
A la plantilla de 500 operarios no le falta trabajo. Equipos Nucleares Trabaja las 24 horas del día, 365 días del año en tres turnos de trabajo. Esta empresa no conoce la crisis pero, curiosamente, se ve afectada por ella y tiene serias dificultades para ampliar su plantilla, porque está sometida a la Ley de Estabilidad Presupuestaria. Como empresa perteneciente a la SEPI, es el Ministerio de Hacienda el que, en último término, debe autorizarlo.
ENSA tiene una filial, Enwesa, especializada en mantenimiento y montajes en plantas de energía, petroquímicas, etc. Enwesa está participada en un 75% por Equipos Nucleares y en un 25% por la norteamericana Westinghouse Technology Services (WTS). Tiene su sede en Heras y cuenta con instalaciones en el sur de Francia, Zaragoza, Madrid (donde está la sede ejecutiva), Tarragona y Cartagena.
A su vez, WTS pertenece a la americana Westinghouse Electric en un 70% y a Equipos Nucleares en un 30%. Esta empresa suministra combustible, servicios, tecnología, ingeniería y equipos para la industria comercial de la energía nuclear.
El cerebro de la empresa
El departamento estratégico de ENSA es su Centro de Tecnología Avanzada (que ha estrenado nuevas instalaciones recientemente), donde se coordina e integra todo su conocimiento, ya que desarrolla los diseños propios y busca permanentemente la mejora en los procesos de fabricación. Aunque las patentes en diseño son importantes, porque aportan prestigio en el mundo nuclear, mayor importancia tiene la mejora en los procesos productivos para garantizar la competitividad.
ENSA ha sido pionera en aplicar la robotización en los procesos de soldadura y en los sistemas de calidad del producto final. “Son robots de diseño y tecnología propia” explica Alfonso Álvarez-Miranda, director de Operaciones. “Son desarrollos de robots para trabajar, por ejemplo, en ambientes hostiles; para procesos de actividades de limpieza, de marcado, de inspección. Esta tecnología propia en los procesos de fabricación es nuestra ventaja competitiva. Seguramente otras empresas con un mercado cautivo no tuvieron tanta necesidad de mejorar e innovar”.
“Hace años, añade Álvarez de Miranda, “diseñamos la primera máquina para soldar de forma mecánica las penetraciones en las cabezas de las vasijas de los reactores nucleares, una soldadura muy compleja entre un cilindro y una esfera. Fue la primera empresa en el mundo en hacerla automáticamente y sigue siendo la única donde el 100% de la soldadura está automatizada. Cada año mejoramos el proceso y estamos ya en la quinta generación de esta máquina especial”.
Otro ejemplo de tecnología propia aplicada a la fabricación es el marcado láser, mediante robot, de los agujeros en las placas que sujetan los miles de tubos que van dentro del generador de vapor, que tienen una media diez mil orificios, aunque pueden llegar a los 22.000.
También es una cabeza robotizada la que realiza la comprobación de estanqueidad de las soldaduras de esos miles de tubos a la placa. No puede haber comunicación del circuito secundario de la central nuclear con el primario (el agua que pasa por el reactor) y un robot se encarga de comprobarlo. Antes, un operario podía estar dos semanas con cada placa, hoy se hace en dos días.
Los pedidos de ENSA se pueden negociar durante años, pero tampoco la entrega es inmediata. El trabajo en cada uno de ellos también se prolonga de seis meses a varios años, como ocurre con los grandes componentes.
En estos momentos, además del ensamblado de la cámara de vacío del ITER, ENSA tiene en proceso de fabricación o en cartera más de medio centenar de encargos, además de los servicios de mantenimiento que presta en las propias centrales.
Está fabricando cuatro cabezas de vasijas nucleares (dos para Estados Unidos y otras dos para Suiza) y tiene en cartera o en proceso de fabricación 16 generadores de vapor para Francia, Estados Unidos y China. Algunos de estos encargos han obligado a reorganizar instalaciones de la fábrica por el gran tamaño de las piezas. Un generador mide entre 20 y 23 metros de largo, y pesa entre 320 y 340 toneladas, pero los de nueva generación fabricados para China pueden alcanzar las 700 toneladas, con la misma longitud, pero con más diámetro y más tubos en su interior.
Estos pedidos se unen a los quince contenedores en construcción para el combustible usado que se almacena en Trillo y Garoña y los nueve racks, los bastidores de combustible nuclear que se introducen en el reactor, para Francia, China y Finlandia.
Tanto los contenedores como los racks de almacenamiento de combustible para los reactores son diseños propios.
El área limpia
Fabricar componentes nucleares exige condiciones de trabajo más parecidas a las de un hospital que a un taller de calderería. Temperatura, humedad y presión se regulan mediante sistemas de climatización en casi todos los procesos que se realizan en la planta.
Los trabajos de mecanizado de las piezas son tan precisos que la dilatación que sufre una máquina con respecto al acero sobre el que trabaja puede llegar a provocar medidas fuera de tolerancia. Para evitarlo, además de la climatización, se han colocado mamparas rodeando los grandes taladros automatizados.
Pero donde las condiciones de trabajo se asemejan más a las de un quirófano es en la denominada área limpia, un recinto donde se hace el estructurado del generador de vapor. “Hay que meterle todas las tripas.” explica gráficamente Álvarez-Miranda para definir las placas soporte y los entubados. Una vez que el generador entra en el área limpia tarda cuatro meses en salir. Es un recinto al que está restringida la entrada y que funciona con una atmósfera de mayor presión, para que no entre polvo de fuera y expulsar el que pueda haber dentro. Es una fase crítica del montaje, que exige unos controles de calidad y seguridad máximos.
Para entender tantas cautelas hay que tener en cuenta que los generadores de vapor son puntos críticos en las centrales nucleares. Actúan como barrera entre el sistema primario contaminado y el secundario, y producen el vapor que se conduce a las turbinas de la central para accionarlas. Unos componentes que trabajan en condiciones químicas y físicas muy severas, por lo que tanto los materiales como el proceso de fabricación están diseñados para garantizar su integridad.
Actualmente se fabrican con un acero especial, que tiene un alto porcentaje de níquel y cromo y se conoce como inconel 690, que solo producen tres empresas en el mundo, ubicadas en Suecia, Francia y Japón. Un material que parece haber solucionado los problemas de corrosión que aparecieron en los antiguos generadores que ahora se están sustituyendo, fabricados con inconel 600.
El área limpia de ENSA es como una burbuja en la que los operarios entran con calzado y ropa especiales. Las soldaduras tubo-placa-tubo, casi siempre a cargo de robots, deben hacerse con un grado de humedad inferior al 60%, ya que de no ser así, existe riesgo de porosidad. La limpieza también es extrema. Hay que entrar con calzado y ropa especial. Los trabajadores llevan buzos sin bolsillos y no pueden portar cadenas, relojes ni otros objetos, para evitar el riesgo de que algo se caiga dentro del generador. Hay un control específico para ello. Antes de que el operario suba a la plataforma de trabajo, otro va anotando su nombre y la herramienta que porta, para que a la salida vuelvan las mismas con las que entró. A pesar de lo que pueda parecer, el área limpia no es pequeña, hay espacio para trabajar con tres generadores simultáneamente y las tareas están muy robotizadas.
Cuando el generador sale de allí, según los materiales empleados, todavía ha de pasar por un proceso de calentamiento térmico a 650 grados en un horno anexo al taller.
Durante toda la fabricación, además de las inspecciones que realizan los propios operarios de ENSA, con ensayos no destructivos a base de radiografías, partículas magnéticas, ultrasonidos o líquidos y gases penetrantes, los operadores y dueños de las plantas desplazan a sus propios inspectores que vigilan el proceso. También el tecnólogo (el diseñador de las piezas) prescribe y comprueba como se deben fabricar y en qué condiciones. En esta abultada presencia de personas ajenas a la empresa que observan todos los procedimientos hay que incluir, periódicamente, a los inspectores del Consejo de Seguridad Nuclear.
