IS-32. ESC s importantes para el riesgo requeridos por el criterio 4 en Ascó y Vandellós II

Transcripción

1 IS-32. ESC s importantes para el riesgo requeridos por el criterio 4 en Ascó y Vandellós II Joan Fornós Herrando (jfornosh@anacnv.com) Héctor Hernández Escolano (hhernandez@anacnv.com) ANAV RESUMEN La Instrucción IS-32 del Consejo de Seguridad Nuclear sobre Especificaciones Técnicas de Funcionamiento (ETF) requiere a los titulares de las centrales nucleares incorporar a ETF aquellas estructuras, sistemas o componentes significativos para el riesgo, que cumplan con el criterio 4 de dicha Instrucción. El objetivo de esta ponencia es describir los criterios utilizados para el análisis, así como presentar los resultados obtenidos en las centrales nucleares de Ascó y Vandellós II. SUMMARY Instruction IS-32 of the Spanish Nuclear Safety Council on Technical Specifications (TS) requires nuclear power plant licensees to incorporate in TS those risk significant structures, systems or components that meet criterion 4 of the Instruction. The aim of this paper is to describe the criteria used for the analysis and present the results obtained in Ascó and Vandellós II nuclear power plants. 1. INTRODUCCIÓN En noviembre de 2011 el CSN emitió la IS-32 [Ref. 1] sobre Especificaciones Técnicas de Funcionamiento (ETF) de las centrales nucleares. En el apartado 4.2 de su artículo tercero se requiere que estén dentro del alcance de ETF todas las estructuras, sistemas, componentes (ESC) y aspectos específicos de la central que estén relacionados con la seguridad y/o que sean significativos para el riesgo, con arreglo a uno o varios de los cuatro criterios establecidos. Entre estos criterios, el cuarto es en sí novedoso y dado que de forma genérica no se podía asegurar que las plantas lo cumplían, la IS-32 establece la disposición transitoria segunda, por la que emplaza a los titulares a incorporar a ETF aquellas ESC significativas para el riesgo, requeridas por dicho criterio. En los siguientes apartados se destacan los principales puntos de la IS-32 relacionados con el riesgo, se describen los criterios utilizados para llevar a cabo el análisis requerido y se presentan los resultados obtenidos en C.N. Ascó y Vandellós II. 2. INSTRUCCIÓN IS-32 SOBRE ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE FUNCIONAMIENTO DE CENTRALES NUCLEARES (DICIEMBRE 2011) Artículo Tercero: 4.2 Dentro del alcance de las ETF se incluirán todas las estructuras, sistemas, componentes y aspectos específicos de la central que estén relacionados con la seguridad y/o que sean significativos para el riesgo, con arreglo a uno o varios de los siguientes criterios:

2 Criterio 1: instrumentación para detectar e indicar en la sala de control una degradación anormal y significativa de la barrera de presión del refrigerante del reactor. Criterio 2: una variable de proceso, característica de diseño o restricción operativa que constituye una condición inicial en el análisis de los accidentes base de diseño de la central, o en el análisis de transitorios que suponen el fallo o desafío a la integridad de alguna de las barreras contra la liberación de productos de fisión. Criterio 3: una estructura, sistema o componente que forma parte del camino de éxito principal, y que funciona o actúa para mitigar un accidente base de diseño de la central, o un transitorio que suponga el fallo o desafío a la integridad de alguna de las barreras contra la liberación de productos de fisión. Criterio 4: una estructura, sistema o componente para la que se ha demostrado en los Análisis Probabilistas de Seguridad de la central, o como consecuencia de su experiencia operativa, que es importante para la seguridad. El criterio 4 es novedoso ya que pretende incorporar las ESC importantes desde el punto de vista del Análisis Probabilista de Seguridad (APS) a las Especificaciones Técnicas de Funcionamiento, que tradicionalmente han tenido una visión eminentemente determinista. Dado que, de forma general, no se podía asegurar que las plantas cumplieran lo establecido en el punto 4.2 del artículo tercero, la IS-32 establece la disposición transitoria segunda, por la que emplaza a los titulares a incorporar a ETF aquellas ESC significativas para el riesgo requeridas por el criterio 4, en el plazo de nueve meses desde la fecha de publicación de la Instrucción. 3. CRITERIOS DE INCLUSIÓN DE LAS ESC SIGNIFICATIVAS PARA EL RIESGO REQUERIDOS POR EL CRITERIO 4 DE LA IS-32 La Instrucción IS-32 emplaza las centrales a incorporar las ESC significativas para el riesgo pero no establece cuáles son los criterios de significación a seguir. En Ascó y Vandellós II se han utilizado los mismos criterios acordados previamente, y de modo genérico, entre el CSN y diversos titulares en proyectos de transición a las ETF Mejoradas (MERITS o estándar NUREG-1431 de la NRC [Ref. 2]). Estos criterios, que se presentan a continuación, se aplican a los sucesos básicos del Análisis Probabilista de Seguridad: APS Nivel 1 de Sucesos Internos a Potencia. Criterios cuantitativos: o RISK REDUCTION WORTH (RRW) > 1,005 La medida de importancia de Reducción del Riesgo Risk Reduction Worth (RRW) determina el factor por el que se dividiría la Frecuencia de Daño al Núcleo en el supuesto de que el suceso básico considerado fuese siempre False, es decir, no se produjese nunca el fallo que representa. Ésta adopta siempre valores iguales o superiores a 1. La RRW de un suceso puede calcularse como: RRW = base 0

3 RRW Medida de importancia de Reducción de Riesgo para el suceso básico. base Frecuencia de Daño al Núcleo de referencia en el modelo considerado. 0 Frecuencia de daño al núcleo para el modelo considerado si la probabilidad de fallo del componente (suceso básico ) toma el valor de cero, es decir, no se considera su fallo. A modo de interpretación, cuando el valor de la RRW para un suceso tome el valor de 1 significa que, aunque no se produzca el fallo descrito por el suceso básico, la Frecuencia de Daño al Núcleo no decrece, manteniéndose en el mismo valor. Por tanto, cuanto más alto sea el valor de RRW para un suceso, más convendrá mantener una alta fiabilidad de dicho componente. El criterio de significación para el riesgo adoptado para esta medida de importancia afirma que un suceso básico debe ser considerado de riesgo si la Frecuencia de Daño al Núcleo de referencia excede un 5 a la que se tendría si dicho suceso nunca se produjera, es decir, si su medida de importancia de Reducción de Riesgo es superior a 1,005. o RISK ACHIEVEMENT WORTH (RAW) > 2 La medida de importancia de Incremento de Riesgo Risk Achievement Worth (RAW) determina el factor por el que se multiplicaría la Frecuencia de Daño al Núcleo en el supuesto que el suceso básico considerado fuese siempre True, es decir, en el caso de que se produjera el fallo que representa. Esta medida adopta valores superiores a 1 y puede calcularse como sigue. RAW = RAW Medida de importancia de Incremento de Riesgo para el suceso básico. Frecuencia de Daño al Núcleo de referencia en el modelo considerado. base 1 Frecuencia de daño al núcleo para el modelo considerado si la probabilidad de fallo del componente (suceso básico ) toma el valor de uno, es decir, se considera seguro el fallo que representa. 1 base A modo de interpretación, cuando el valor de RAW para un suceso tome el valor de 1 significa que, aunque se produzca el fallo del componente, la Frecuencia de Daño al Núcleo conserva su valor, luego el componente no es relevante para el riesgo de la planta. Por tanto, cuanto mayor sea el valor de RAW, más riesgo existe si se produce el fallo del componente que representa, y convendrá tener dicho componente adecuadamente vigilado y disponible. El criterio de significación para el riesgo adoptado para esta medida de importancia establece que un suceso básico debe ser considerado de riesgo cuando el fallo del componente que representa duplica la Frecuencia de Daño al Núcleo de referencia, es decir, si su medida de importancia de Incremento de Riesgo es superior a 2.

4 APS Nivel 2 de Sucesos Internos a Potencia. Apreciación cualitativa Cualitativamente, se realizan consideraciones sobre el modelo APS de Nivel 2 para determinar si existe alguna ESC que deba ser incorporada en ETF debido a su significación para el riesgo Haciendo un análisis de dicho modelo, puede constatarse que los sistemas adicionales que incorpora relacionados con la Contención ya están incorporados en ETF. Tiempo máximo de indisponibilidad: El tiempo máximo de indisponibilidad o Allowed Outage Time (AOT) es el tiempo máximo permitido para devolver a operable una ESC que se ha declarado inoperable en ETF. Cabe comentar que en el nuevo estándar NUREG-1431 se utiliza el término Completion Time (CT) en lugar de AOT. En las ETF basadas en criterios de riesgo, se define el AOT o CT como el tiempo máximo en que una ESC puede estar indisponible sin que esta configuración conlleve un incremento significativo del riesgo. Esta significación para el riesgo considerada como baja se define en términos de aumento de la probabilidad condicionada de daño al núcleo ( PCDN), y según la RG (Rev. 1) [Ref. 3] ésta debe ser inferior a 1E-06. ΔPCDN 1E 6 AOT = = Δ Δ 4. RESULTADOS OBTENIDOS En la Tabla 4.1 se presentan los resultados generales obtenidos tanto de C.N. Ascó como de C.N. Vandellós II. Central Nuclear Número de ESC que satisfacen los criterios de inclusión % ESC ya incluidos en ETF actuales Ascó I & II % Vandellós II % Tabla 4.1. Resultados obtenidos del análisis de ESC que satisfacen los criterios de inclusión En la Tabla 4.2 se presentan los resultados específicos obtenidos tanto de C.N. Ascó como de C.N. Vandellós II.

5 Central Nuclear ESC no incluidas en ETF actuales AOT Observaciones Ascó I & II Válvulas de alivio de los generadores de vapor Función cierre = 8,2 días Función alivio > 100 días Se incluye en ETF siguiendo el estándar NUREG-1431 Vandellós II Válvulas de alivio de los generadores de vapor Función cierre = 8,3 días Función alivio > 500 días Se incluye en ETF siguiendo el estándar NUREG-1431 Tabla 4.2. Resultados obtenidos del análisis de ESC que satisfacen los criterios de inclusión 5. CONCLUSIONES La Instrucción IS-32 del Consejo de Seguridad Nuclear incorpora un nuevo criterio de inclusión de ESC a ETF basado en la significación para el riesgo según el Análisis Probabilista de Seguridad, definido como Criterio 4 en el apartado 4.2 del artículo tercero de la Instrucción. En cuanto a los criterios basados en el riesgo aplicados para determinar las ESC susceptibles de entrar en ETF, se han considerado los mismos que se acordaron entre distintas plantas y el CSN en los proyectos de transición a ETF Mejoradas. Estos son: - Criterios cuantitativos para el APS de Nivel 1 de Sucesos Internos a Potencia RRW > 1,005 RAW > 2 - Apreciación cualitativa para el APS de Nivel 2 de Sucesos Internos a Potencia De los análisis desarrollados, tanto para Ascó como Vandellós II, se destaca que: - la gran mayoría de componentes significativos para el riesgo ya están incluidos en las ETF actuales. - Habiendo realizado las consideraciones pertinentes al respecto, las ESC significativas para el riesgo que no están actualmente en ETF son las válvulas de alivio de los generadores de vapor, tanto en CN Ascó como en CN Vandellós II. Se ha propuesto su inclusión en las ETF actuales siguiendo el estándar NUREG REFERENCIAS 1. Instrucción IS-32 sobre Especificaciones Técnicas de Funcionamiento, de Diciembre de 2011 (CSN) 2. NUREG-1431 Standard Technical Specification Westinghouse Plants (Revision 4) 3. RG An approach for Plant-Specific, Risk-Informed Decisionmaking: Technical Specifications (Revision 1)