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Tesis:

Análisis de las secuencias de ATWS en reactores PWR - Westinghouse

  • Autor: REBOLLO MENA, María José

  • Título: Análisis de las secuencias de ATWS en reactores PWR - Westinghouse

  • Fecha: 2018

  • Materia: Sin materia definida

  • Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS INDUSTRIALES

  • Departamentos: INGENIERIA ENERGETICA

  • Acceso electrónico: http://oa.upm.es/53173/

  • Director/a 1º: QUERAL SALAZAR, José César

  • Resumen: Las secuencias accidentales con fallo del disparo del reactor (ATWS) han sido analizadas a lo largo de la historia desde que se planteó como posible secuencias de interés fuera de la Base de Diseño en los años 60. La evolución del análisis de la secuencia de ATWS ha pasado por varias fases de interés y la publicación de la NORMA 10 CFR 50.62 supuso un punto de inflexión en dichos análisis. Actualmente, los aspectos más importantes de las secuencias de ATWS se engloban bajo la perspectiva de los aumentos de potencia de las centrales y la disminución del tiempo de exposición en el que se supera el criterio de aceptación. En la presente tesis se plantea el análisis de la secuencia de ATWS en un reactor tipo PWR desde el punto de vista fenomenológico y de análisis de seguridad. Los objetivos principales de la tesis son: (1) Análisis detallado de la secuencia de pérdida de agua de alimentación principal sin disparo del reactor (LONF-ATWS) incluyendo los análisis de sensibilidad de parámetros, sistemas y acciones humanas, la aplicación de Dominios de Daño de la metodología ISA para evaluar el impacto en la presión del RCS de los aumentos de potencia y la optimización de los tiempos de actuación del Circuito de Actuación del Sistema de Mitigación Automática (AMSAC) y analizar la importancia de los distintos fenómenos. (2) Verificación de los criterios de éxito de los cabeceros del árbol de sucesos genérico (GET) propuesto y cuantificación del mismo incluyendo el cálculo de las probabilidades de fallo de los cabeceros y sus conjuntos mínimos de fallo. (3) Análisis de las posibles secuencias inducidas por ATWS tanto a bajas presiones como a altas presiones del RCS. Los trabajos realizados en esta tesis se pueden desglosar en: (a) Comprensión detallada de la fenomenología típica de la secuencia LONF-ATWS incluyendo análisis de sensibilidad respecto de los parámetros, sistemas y acciones humanas. Obtención de los Dominios de Daño correspondientes a la presión del RCS según se aumenta la potencia y el coeficiente de temperatura del moderador de la central, así como la optimización de los tiempos de actuación del AMSAC. Asimismo, dichos análisis se han utilizado para la obtención de una Tabla de Identificación y Clasificación de Fenómenos (PIRT) para las secuencias de ATWS. (b) Obtención de nuevos criterios de éxito para los cabeceros correspondiente a la evacuación de calor a través del secundario y el alivio automático de la presión del RCS (cabeceros AF y BA); y verificación de los c ritérios de éxito de los otros cabeceros del GET de ATWS, obtención de los conjuntos mínimos de fallo con mayor contribución de daño al núcleo asociada a secuencias de ATWS y cuantificación del riesgo de la secuencia ATWS para el 100 % y el 110 % de potencia nominal de la central. (c) Evaluación del posible incremento del riesgo de las secuencias inducidas por ATWS analizadas. ----------ABSTRACT---------- The Anticipated Transient Without SCRAM (ATWS) sequences have been analyzed over the years since they are presented as possible questionable beyond-design-basis events in the 60s. The evolution of the ATWS sequences has gone through several interest phases, being 10 CFR 50.62 rule the most important. Currently, the sequence of ATWS is under the outlook of power uprate and Uncertainty Exposure Time reduction. This thesis offers an ATWS sequence analysis of a PWR reactor from the phenomenological perspective including safety analysis. The main objectives of the thesis are: (1) Detailed analysis of Loss of Normal Feedwater without SCRAM (LONF-ATWS) sequence including sensitivity analysis to human parameters, systems and actions. Damage Domain application of ISA met-hodology to obtain the impact of RCS pressure due to uprate and the optimization of the times of action of the AMSAC and analysis of importance of the different phenomena (2) Verification of success criteria of the generic event tree (GET) headings proposed, and quantification of the GET including the probabilities of failure obtained from headers and their minimum sets of failure (3) Analysis of the sequences induced by ATWS both at low pressures and high pressures. The work performed in this thesis can be broken down into (a) Detailed compression of the typical phenomenology of the LONF-ATWS sequence including sensitivity analysis regarding parameters, systems and human actions. Obtaining the damage domains corresponding to the RCS pressure impact depending on uprate and moderator temperature coefficient increase and the optimization of the times of action of the AMSAC. Likewise, previous analyzes have allowed obtaining a Phenomena Identification Ranking Table (PIRT) for the ATWS sequences. (b) Obtaining new success criteria for the AF (heat remove by means secondary side) and BA (Automatic relief by mean PZR valves) headers and verifying the rest of the success criteria, as well as obtaining the minimum cut sets with the most contributions in the ATWS core damage frequency, quantifying the risk of the ATWS sequence for 100 % and 110 % of the nominal power of the plant. (c) Evaluation of the potential risk of the sequences induced by ATWS.