¿Puede Joe promedio reiniciar la planta de energía nuclear?

No es la respuesta al comienzo negro (eso ya ha sido respondido), pero dado el

Pero la planta también funciona con paneles solares, por lo que algunos sistemas de seguridad internos pueden estar funcionando.

premisa, Joe the Average haría mucho mejor si decidiera arrancar los paneles solares (y las baterías adjuntas) e instalarlos en el pueblo. Una comunidad de 500 no necesita mucha energía eléctrica (no es que cada familia deba tener un congelador y una lavadora).

Instalar paneles solares es mucho más fácil que reiniciar una planta nuclear (¡y mantener una parte de la red en funcionamiento!). Si tienes medio electricista con un multímetro entre los sobrevivientes, estás acabado.

Incluso puedes buscar paneles solares en los alrededores. Pero sí, la mejor solución a largo plazo (en 20 años, gran parte de los paneles solares se degradarán y quedarán inservibles) es la energía hidroeléctrica. Tal vez generadores de viento, pero esos son mucho menos confiables.

Estuve 6 años trabajando como ingeniero en una Central Nuclear. Sería imposible para mí poner en marcha una planta, incluso suponiendo que se cerrara limpiamente, que la piscina de combustible gastado no fuera un montón de escoria radiactiva y que todos los consumibles para mantener el sitio estuvieran disponibles. Teníamos un personal de cientos para manejar todos los problemas de mantenimiento diarios, como aceite para motores, grasa para cojinetes y todo tipo de cosas que no puedo recordar.

Sin embargo, asumiendo que Joe pudo resolver todos los problemas enumerados anteriormente (encontrar suficiente energía para poner en marcha la planta de energía, encontrar algo para consumir toda la energía, etc.) y realmente logró que la planta generara electricidad, él (y sus 500 co-supervivientes) no podrían mantener la planta funcionando por mucho tiempo. Algún equipo crítico eventualmente fallaría y requeriría reparaciones que requerirían algún equipo fabricado especialmente que no estaría disponible.

La mejor opción de Joe sería encontrar alguna fuente de energía que esté diseñada para un uso desatendido a largo plazo, como paneles solares y baterías/inversores. Sin embargo, Joe debería poder encontrar una maravillosa colección de herramientas y equipos en la planta nuclear que serían bastante útiles (incluidos los vehículos eléctricos que podría cargar desde la planta solar) para cosas no relacionadas con la planta de energía en sí.

No es tan probable

Además de que Joe no sabe nada sobre electricidad y mucho menos sobre energía nuclear, el problema principal aquí es iniciar una planta de alta potencia sin una cantidad significativa de electricidad disponible para empezar.

Entonces, como nos dice Wikipedia, "un comienzo negro es el proceso de restaurar una estación de energía eléctrica o una parte de una red eléctrica para que funcione sin depender de la red de transmisión externa". Podemos asumir con seguridad que la red está caída debido al apocalipsis y demás. El AP1000 aparece con aprox. 1,1 GW de potencia eléctrica. Wikipedia nuevamente sugiere "requerir una potencia de servicio de la estación de hasta el 10% de su capacidad para bombas de agua de alimentación de calderas, sopladores de aire de combustión de tiro forzado de calderas y para la preparación de combustible". (Está bien, no todos se aplican a una planta de energía nuclear). Reduzca esto un poco debido al diseño avanzado del AP1000 con un "35 % menos de bombas" que aún le deja con unos 50 MW necesarios para la puesta en marcha. Sin fuente de alimentación externa para hablar. 50 MW de energía solar, como se menciona en la pregunta, es realmente, realmente enorme Debe tener mucha suerte para encontrar algo así cerca y también es poco probable que la planta tenga una capacidad de reserva tan grande (por ejemplo, diésel) en el sitio.

La mejor opción para que funcione (una vez más, además de que Joe aprenda un poco sobre electricidad y qué botones presionar en la sala de control de las plantas de energía nuclear) sería poner en marcha una central hidroeléctrica. Pensándolo bien: encontrar y operar uno de esos debería dar a 500 personas suficiente electricidad para estar bien.

Además de las otras preocupaciones muy válidas planteadas en otras respuestas, el otro gran problema aquí es qué hacer con todos esos 1,21 GW de potencia. Suponiendo que no tenga un DeLorean sentado que pueda limpiar las sobras, y también suponiendo que la red eléctrica se destruya debido al apocalipsis y todo eso, entonces existe el problema mucho más amplio de equilibrar la carga de la red eléctrica . .

Este es un tema muy amplio, más allá del alcance de esta respuesta, pero la magia de la red eléctrica requiere más que solo una planta de energía en funcionamiento. Una planta de energía nuclear no puede simplemente encenderse y funcionar sin una carga suficiente para alimentar: la energía que produce tiene que ir a alguna parte . Con solo 500 personas, producirá DEMASIADO poder, mucho, mucho más de lo que puede consumir su población postapocalíptica.

Antes incluso de pensar en poner en marcha la planta de energía, deberá averiguar qué hará con la energía sobrante. Suponiendo que la planta estará funcionando durante la próxima década, necesitará una solución a largo plazo para descargar todo el exceso de electricidad en algún lugar de manera sostenible, particularmente de una manera que se adapte a la carga que consume la población. Las plantas normales no tienen este tipo de infraestructura. La energía nuclear es una tecnología de carga base, por lo que el equilibrio en la red lo realizan generadores más pequeños como turbinas de gas, etc., que se encienden y apagan para igualar el consumo en la red (es decir, generalmente nunca tenemos que DESCARGAR energía, siempre tenemos para complementar ).

Alternativamente, si la red aún está intacta, es posible que tenga el problema opuesto: una sola planta aún puede estar conectada a una red eléctrica continental completa e intentar encenderla dará como resultado que una sola planta intente enviar energía a todos. único aparato eléctrico en toda la red que aún está conectado y encendido. Un desajuste de carga de este tipo generalmente daría como resultado que los generadores de su planta se sobrecalienten y posiblemente se quemen o se derritan.

En cualquier caso, Joe tendría que averiguar qué parte de la red seguía intacta, tomar las medidas apropiadas para aislar una parte de la red que la planta pretende alimentar (manejando y accionando manualmente las desconexiones de la subestación, cortando cables, lo que sea), calcular la carga efectiva en su mini-red recién creada, dar cuenta de un medio para disponer con precisión de la energía no utilizada... incluso para un solo ingeniero eléctrico especializado en sistemas de energía, esto sería una tarea enorme. Joe promedio no tiene una esperanza en el infierno.

TLDR; Intentar encender la cosa es poner el carro delante del caballo. Si Joe promedio piensa que este es el paso 1 en el proceso, entonces absolutamente no tendrá éxito. Habría mucho trabajo de infraestructura necesario para prepararse antes de que pudiera siquiera pensar en el paso de "encenderlo".

El Joe promedio con un equipo de 500 personas promedio probablemente necesitaría, como mínimo, varios años de planificación, estudio intenso, suerte y determinación para tener, aunque sea remotamente, la posibilidad de lograr esto (planificación previa y paso de preparación).

Hay un error fundamental en la pregunta. Una planta de energía nuclear NO PUEDE estar sin energía por mucho tiempo sin un incidente catastrófico.

La cuba del reactor se cerrará de forma segura, pero ese no es el problema aquí. el VERDADERO problema son las piscinas de manejo de combustible radiactivo. Estos son charcos de agua que contienen el combustible radiactivo empobrecido que son restos de las barras de combustible. Los desechos radiactivos seguirán generando calor y requerirán refrigeración durante años. Esto sucede en piscinas que constantemente necesitan ser llenadas de agua por medio de bombas. sin electricidad o generadores diesel para alimentar estas bombas, estas piscinas se agotarán en días.

Una vez que se drenan, los desechos se calentarán rápidamente, se encenderán y quemarán toda la planta. Será Chernóbil de nuevo. Grandes áreas estarán contaminadas por partículas que tardarán cientos de miles de años en descomponerse.

El mayor problema es que esto no SOLO sucederá en la planta de energía nuclear que le interesa. Esto sucede en TODAS las plantas de energía nuclear en todo el mundo. y hay más de 400 de esos. Dependiendo de dónde se encuentre, su pequeño asentamiento puede estar en grave riesgo.

https://www.youtube.com/watch?v=91JZCbGLCvk es un video de un documental sobre la vida después de las personas que explica lo que sucede.

Muy improbable.

Primero, ¿cómo puede Joe saber que la planta de energía nuclear está bien solo porque no explotó? Los ingenieros aprendieron mucho del desastre de Chernóbil. Las plantas de energía nuclear modernas están diseñadas para contener de forma segura el núcleo del reactor en caso de accidente, incluso sin interacción humana (Fukushima Daiichi, lamentablemente, era incluso más antigua que la planta de Chernobyl y tenía problemas de diseño similares). Entonces, incluso en el caso de una fusión completa del reactor, la instalación podría verse perfectamente bien desde el exterior. Es posible que no se dé cuenta hasta que rompa una puerta y sea recibido por varios Sievert de radiación mortal.

Pero supongamos que la instalación es realmente segura.

No soy técnico nuclear, pero estoy bastante seguro de que iniciar una planta de energía nuclear requiere algo más que presionar el botón "Encendido". Sin embargo, es muy probable que Joe encuentre el manual en un gabinete en la sala de control y pueda usarlo para aprender por sí mismo el procedimiento para encender el reactor.

Pero el problema es que el reactor probablemente no se apagó correctamente. Cuando ocurrió el apocalipsis, entonces el reactor probablemente se apagó automáticamente porque se activó algún sistema de seguridad. Eso significa que la instalación ahora está en un estado de falla. Intentar sacar la instalación de ese estado puede requerir alguna intervención manual. Tratar de hacer esto sin el consejo de un técnico capacitado probablemente causará más daños que beneficios y podría arruinar la planta de energía de una vez por todas.

Incluso con un técnico, la instalación requerirá energía externa para ponerse en marcha. Las plantas de energía nuclear también requieren energía externa para seguir funcionando. La pérdida de energía externa es un evento de falla crítica que provocará un apagado inmediato. Después de poner en marcha el motor, podría ser posible configurarlo para ignorar una condición de BUCLE, pero nuevamente, esto requerirá un técnico capacitado que sepa lo que está haciendo. Y luego se trata del mantenimiento de la planta. Tarde o temprano, Joe tendrá que conseguir algunos elementos de combustible nuevos (si tiene suerte, puede haber algunos en stock) y reemplazar los viejos. Estoy bastante seguro de que Joe no estará dispuesto a acercarse a estos, a menos que esté dispuesto a sacrificar su vida por la comunidad. En realidad, los elementos UOX sin usar son más seguros de manejar de lo que se podría suponer. son tóxicos, pero solo ligeramente radiactivo (pero Joe podría no ser consciente de eso). Los usados, duros, no tanto.

Esta anécdota puede estar un poco fuera del tema original, pero ilustra lo difícil que es poner en marcha una planta de energía desde una planta "fría" (planta negra en los ejemplos anteriores).

Cuando estaba en la Marina de los EE. UU. en un destructor, estábamos realizando simulacros BECCE (Ejercicios de Control de Accidentes de Ingeniería Básica), que fueron diseñados para simular el daño de la batalla y entrenarnos sobre cómo responder para mantener nuestro barco en la lucha, o al menos a flote. .

El ejercicio en el que estábamos entrenando estaba perdiendo nuestras salas de máquinas y de incendios posteriores (agujeros), lo que significaba que teníamos que conectar de forma cruzada las salas de máquinas y de incendios delanteras para permitirnos llevar vapor de regreso a la sala de máquinas posterior para que pudiera girar el tornillo ( hélice) y generar electricidad.

El capitán arrojó una granada viva desde el ala del puente de estribor para simular el impacto de un torpedo en la sala de incendios delantera. Se suponía que íbamos a hacer un control simulado de víctimas por inundación, excepto que nunca tuvimos la oportunidad. La granada estalló directamente al lado de la bomba de alimentación de combustible principal de la sala de incendios delantera, desconectándola, en momentos perdimos incendios en la sala de incendios delantera (y la sala de incendios posterior ya estaba "fría" para el simulacro BECCE), por lo que la presión de vapor cayó rápidamente. Dado que ambas salas de máquinas estaban interconectadas con la sala de incendios delantera, rápidamente gastamos todo nuestro vapor, y tanto los engranajes impulsores como los generadores de turbina del barco se desconectaron, todo el barco se quedó a oscuras, lo que provocó que automáticamente se pusieran en marcha los motores diésel de emergencia. , pero pasan minutos antes de que se asienten y puedan proporcionar electricidad constante,

Una vez que pierde vapor en una sala de incendios, tiene literalmente minutos de calor suficiente para hacer un "arranque en caliente", de lo contrario, tendrá que hacer un arranque en frío. Un verdadero arranque en frío tarda 72 horas en este tipo de barco. Bueno, sin bomba de combustible (era accionada mecánicamente) y sin electricidad para hacer funcionar el auxiliar durante varios minutos, además de la corriente de aire forzada, rápidamente se quedaron sin tiempo. Los generadores de emergencia se activaron casi de inmediato (lo sé porque mi estación estaba en el generador de emergencia delantero y se puso en marcha automáticamente, asustándonos porque no era parte del simulacro y no lo esperábamos). Imagínese estar dentro de una caja de metal hermética con un generador diésel gigante dentro...

Teníamos un barco completo lleno de ingenieros capacitados, que conocían nuestras plantas por dentro y por fuera, y nos tomó horas y horas reiniciar la planta. Sabíamos lo que había sucedido y lo que debía arreglarse, pero aún así estuvimos muertos en el agua durante la mayor parte de la tarde y hasta la noche antes de que recuperáramos el vapor para poder ponernos en marcha. Incluso teníamos otros barcos de la misma clase en las proximidades para que pudiéramos obtener repuestos o asistencia si fuera necesario.

Imagínese lo que Joe tiene que aprender, averiguar, configurar, apropiar, arreglar, solo para poder pensar en poner en marcha la planta. Nuestra planta era bastante simple con calderas de vapor a diesel #2, básicamente, si tiene suficiente electricidad para hacer funcionar la bomba de combustible auxiliar, el soplador de tiro forzado y la ventilación, puede encenderlo con un encendedor de butano y algunos conocimientos.

Pasé por el entrenamiento de reactores navales en la USN, nos llevó seis meses de entrenamiento intensivo llegar al punto en el que sabíamos lo suficiente como para aprender en un reactor real (otros seis meses). Es bastante improbable que Joe alguna vez ponga en marcha su planta.

Estoy de acuerdo en que la respuesta es una enorme posibilidad, pero que la planta (o realmente cualquier planta industrial pesada) sería una mina de oro en muchas otras formas (suponiendo que pueda evitar un incendio de metal líquido radiactivo).

Considere, estas cosas se construyen en los ríos a menudo, para proporcionar el agua de refrigeración para los condensadores, y están llenas de todo tipo de bombas y válvulas (también, herramientas, grúas, todo tipo de cosas).

Para 500 personas, olvídese de la parte nuclear (si no evita que los estanques de enfriamiento se sequen, el agua del río no sería ideal, pero es necesario, cavar una zanja), una bomba centrífuga se parece mucho a una turbina hidroeléctrica si entrecierra los ojos correctamente, y probablemente tengas un río.

Comience poco a poco, encuentre una bomba centrífuga de baja presión modesta de unos pocos KW o más (el sistema de calefacción de los edificios administrativos podría ser un buen lugar para buscar), construya un vertedero para obtener algo de cabeza, haga funcionar la bomba hacia atrás como una turbina y flash una de las fases del motor con una batería de automóvil para producir algo de magnetismo residual en el rotor. Los condensadores para proporcionar la potencia reactiva para la corriente de magnetización deberían ser fáciles de conseguir.

Si desea ampliar (mucho), las bombas de agua de alimentación del condensador son máquinas de clase MW y MUY parecidas a una turbina hidroeléctrica, pero eso llevará años más adelante (así que cierre las esclusas y vacíelas para conservar las cosas para cuando las necesite). ).

Quieres estar pensando en la forma más sencilla de despellejar al gato, el objetivo es energía para 500 personas, no un reactor nuclear en funcionamiento.

Ok, entonces el "Joe promedio" aquí es un mecánico que lee un poco sobre máquinas eléctricas y tal vez tiene una licencia de radioaficionado, pero el punto es usar las partes periféricas para construir tecnología para resolver el problema que tienes, no el que te gustaría. tener.

Saludos, Dan.

Si la parte nuclear es realmente importante para su historia y estos son algunos sobrevivientes realmente imprudentes, puede hacer que combinen desechos radiactivos calientes con acopladores termoeléctricos para generar electricidad a partir del calor.

Básicamente, esto es lo que podría hacer que hicieran https://en.wikipedia.org/wiki/Radioisotope_thermoelectric_generator

Como otro sobreviviente del programa de energía nuclear de la Marina de los EE. UU., me gustaría agregar que ~ 2 años sin mantenimiento, incluso suponiendo que el almacenamiento de combustible gastado se mantuviera adecuadamente, ninguna de las tuberías en la planta de energía propiamente dicha aún tendría agua.
El refrigerante primario debe ser absolutamente puro y tratado químicamente, especialmente en un reactor de agua a presión de ese tipo.
Mi experiencia como plomero/mecánico de submarinos me dice que no existe una tubería que no tenga fugas, por lo que dos años sin que nadie se ocupe de rellenar las cosas, no solo tendrá tuberías vacías sino sedimentos secos, probablemente con amor, difíciles de encontrar, puntos calientes de material radiactivo.
No sé si las plantas civiles tienen plataformas de destilación en el sitio, pero las de a bordo funcionaban con vapor, por lo que también tienes un pequeño problema con el agua pura.

EDITAR: Esto también supone que nadie se ha ido con ningún equipo crítico en el ínterin.
Además, una de esas piezas críticas, que no es muy móvil, son los reductores. Esos son los que toman las decenas de miles de RPM a las que operaría su turbina de vapor y las reducen a algo que el generador puede manejar. Si no se limpian y engrasan correctamente antes de intentar arrancar, podría haber problemas.

¿Podría reiniciar y hacer funcionar una planta de energía nuclear? Si no eres un profesional, ni siquiera te conoces a ti mismo. Entonces, en el mejor (peor) Joe promedio creería que puede hacerlo. Y entonces probablemente descubriría que estaba equivocado.

yes/better -> he cannot do it
yes/worse  -> he can do it
yes/same   -> up to your story
no/better  -> he could never ever do it
no/worse   -> he might have a chance 
no/same    -> he cannot do it

No. Si nunca lo hubieras aprendido, ¿podrías arrancar un auto (sin cambios automáticos)? No.

¿Podría incluso usar una computadora de escritorio simple? No.

En este caso, probablemente tendría éxito si buscara documentación, libros y otra información de uso.

Pero en el caso de una central nuclear, no existe tal cosa. Es un mecanismo complejo. No tienes idea de lo que tienes que hacer. Si es un físico nuclear, especializado en reactores nucleares, pero sin ningún conocimiento del panel de control real del tipo de reactor nuclear, tal vez tenga las mismas posibilidades de éxito, pero una posibilidad muy limitada.

Honestamente, ni siquiera podría reiniciar una línea de producción de producción de Coca Cola. No encontraste dónde puedes encenderlo. No es tan simple que solo presionas un botón y obtienes cola. En realidad son muchas máquinas, cada una con su saber hacer, y estas máquinas trabajan en interacción.

¿Recuerdas cuando te sentaste frente a una computadora por primera vez en tu vida? ¿Recuerdas cuando te sientas en un auto por primera vez en tu vida? ¿Recuerdas la completa sensación de que no tienes ni la más mínima idea de qué diablos es?

Un automóvil y una computadora, ambos están diseñados para ser fáciles de usar. Incluso una línea de producción de cola no lo es. Y una planta de energía, totalmente no.

En el caso de las plantas de energía nuclear, hay un mecanismo de bonificación para luchar. Hay un sistema de seguridad muy estricto para evitar una fusión del núcleo (la explosión es imposible, pero la sociedad no lo sabe, y la fusión del núcleo también puede tener un riesgo mínimo para las personas que viven alrededor).

Estos son sistemas redundantes, que se extienden entre sí, y en caso de prácticamente cualquier "problema", cortarán la energía. También son sistemas pasivos: si no los mereces, también te disparan.

(Por ejemplo: las barras de control de boro que controlan las plantas nucleares están controladas por motores eléctricos. Estos motores eléctricos deben trabajar contra el peso de estas barras. Si no reciben energía, las barras caen en el núcleo del reactor por sí mismas. peso, y el reactor se detiene. Es una característica de ingeniería muy importante: el "comportamiento predeterminado" de cualquier parte del sistema debe ser que la planta de energía simplemente se detenga.)

De tales sistemas hay muchos (al menos 3, redundantes), y solo puedes evitarlos si los conoces a fondo. Eso no lo puedes hacer.

Pero, desde el otro lado: tales plantas de energía deben manejar el caso si sus sistemas están apagados. Si es necesario, a menudo se desconectan de la red eléctrica o de su país / continente, y en este caso no solo no pueden dar energía a su país, sino que tampoco la reciben.

Pero es muy importante, es decir, si no hay energía, no puede encender la sala de control, lo que podría encender la planta de energía. :-)

Para tales casos, cuentan con grandes generadores diesel, que es capaz de alimentar el sistema de control de la planta de energía durante mucho tiempo. Tienen mucho gasóleo, y bien atendidos.

No es un panel solar, son costosos y funcionan solo a la luz del día. El generador diésel se utiliza desde las primeras centrales eléctricas controladas electrónicamente (que probablemente eran centrales eléctricas de carbón, probablemente en los EE. UU., probablemente alrededor de 1850-1880).

Si tienes suerte, puedes encontrar este aceite en ellos. En tu vida, y tal vez en la vida de tus hijos, será suficiente para calentar tu hogar.