NUCLEARINSTALLATIONSAFETYTRAININGSUPPORTGROUP DISCLAIMER

Transcripción

1 NUCLEARINSTALLATIONSAFETYTRAININGSUPPORTGROUP DISCLAIMER Theinformationcontainedinthisdocumentcannotbechangedormodifiedinanywayand shouldserveonlythepurposeofpromotingexchangeofexperience,knowledgedissemination andtraininginnuclearsafety. Theinformationpresenteddoesnotnecessarilyreflecttheviewsoftheorthegovernments ofmemberstatesandassuchisnotanoficialrecord. Themakesnowaranties,eitherexpressorimplied,concerningtheaccuracy,completeness,reliability,orsuitabilityoftheinformation.Neitherdoesitwarantthatuseoftheinformation isfreeofanyclaimsofcopyrightinfringement. Theuseofparticulardesignationsofcountriesorteritoriesdoesnotimplyanyjudgmentbythe astothelegalstatusofsuchcountriesorteritories,oftheirauthoritiesandinstitutionsorof thedelimitationoftheirboundaries.thementionofnamesofspecificcompaniesorproducts (whetherornotindicatedasregistered)doesnotimplyanyintentiontoinfringeproprietaryrights, norshoulditbeconstruedasanendorsementorrecommendationonthepartofthe

2 Reunion sobre el Desarrollo de la Estructura de Seguridad necesaria para un Programa Nacional de Generacion de Energia Nuclear Brasil de Octubre de 2011 NORMAS DE SEGURIDAD DEL OIEA PARA EL DISEÑO DE CENTRALES NUCLEARES Javier YLLERA División de Seguridad de Instalaciones Nucleares International Atomic Energy Agency

3 CONTENIDO rmas de seguridad del OIEA sobre el diseno de centrales nucleares Requisitos de seguridad Guías de seguridad El enfoque de la seguridad en los requisitos de diseno del OIEA Ejemplos de requisitos de disen

4 Safety Fundamentals (2006) Objetivo de Seguridad Proteger a las personas y al medio ambiente de los efectos nocivos de las radiaciones ionizantes. Responsibility for Safety Protective Actions to Reduce Existing Or Unregulated Radiation Risks Role of Government Emergency Preparedness and Response Leadership and Management for Safety Prevention of Accidents Justification of Facilities and Activities Optimization of Protection Limitation of Risks to Individuals 10 Principios de Seguridad Protection of Present and Future Generations

5 rmas del OIEA sobre diseño de centrales nucleares

6 Aplicabilidad de las normas sobre requisitos de seguridad en el diseño de centrales nucleares La nueva versión SSR 2/1, aprobada en septiembre de 2011, sustituirá el documento existente NS-R-1 tras su publicación Ambos documentos están basados principalmente en diseños de reactores situados en tierra y refrigerados por agua. Algunos de los requisitos podrían no ser aplicables a otro tipo de reactores, incluyendo desarrollos innovadores de reactores de futura generación, o su aplicación requeriría el uso de juicio técnico en su interpretación La nueva versión aspectos que se encuentran en el diseño de nuevos reactores o reactores en operación que incorporan medidas para evitar o mitigar las consecuencias de accidentes severos. Estos y otros aspectos novedosos pueden hacer que algunas centrales en operación o en fase de construcción pudiesen no cumplir con todos los requisitos del documento.

7 Importancia de los requisitos de diseño Definen el enfoque de la seguridad y establecen el nivel de seguridad para centrales nucleares. Reflejan el estado del arte Reflejan los puntos de vista y las prácticas de licenciamiento de la mayoría de los Estados Miembros del OIEA Es un documento de amplio consenso Proporciona enlaces con los requisitos para la evaluación del emplazamiento y los requisitos de seguridad en la operación de centrales nucleares Teniendo en consideración la importancia y el impacto del emplazamiento en el diseño Estableciendo provisiones para la operación fácil y segura de las centrales

8 Importancia de los requisitos de diseño Constituyen la referencia principal para la realización de revisiones de la seguridad del diseño. Han contribuido significativamente a establecer una terminología y un enfoque comunes Usados como referencia para establecer reglamentación de licenciamiento en varios países, bien mediante su adopción o su uso para establecer o modificar la reglamentación nacional

9 Contenido de la versión actual del la norma de Requisitos de Diseño NS-R-1 INTRODUCCIÓN CONCEPTO Y OBJETIVOS DE SEGURIDAD REQUISITOS PARA LA GESTIÓN DE LA SEGURIDAD REQUISITOS TÉCNICOS PRINCIPALES Requisitos para la defensa en profundidad Funciones de seguridad Prevención de accidentes y características de seguridad de las centrales Protección radiológica y criterios de aceptación REQUISITOS PARA EL DISEÑO DE LAS CENTRALES Clasificación en función de la seguridad Base general de diseño Diseño para lograr la fiabilidad de las estructuras, sistemas y componentes Disposiciones para los ensayos, el mantenimiento, la reparación, la inspección y la vigilancia en servicio Cualificación del equipo Factores humanos Otras consideraciones de diseño Análisis de seguridad REQUISITOS PARA EL DISEÑO DE SISTEMAS DE CENTRALES Núcleo del reactor y sistemas conexos Sistema de refrigeración del reactor Sistema de contención Instrumentación y control Centro de control de emergencias Sistema eléctrico de emergencia Sistemas de control y tratamiento de desechos radiactivos Sistemas de manipulación y almacenamiento del combustible Protección radiológica Apéndice sobre sucesos iniciadores postulados y Anejos sobre redundancia, diversidad e independencia, y funciones de seguridad en reactores refrigerados por agua Objetivos de seguridad Defensa en profundidad 208 Requisitos INFORMACION SOPORTE Y EXPLICACIONES

10 Contenido de la nueva versión de Requisitos de diseño, SSR 2/1 INTRODUCCION APLIC. DE PRINCIPIOS Y CONCEPTOS DE SEGURIDAD GESTION DE SEGURIDAD EN EL DISEÑO 3 Requisitos REQUISITOS TECNICOS PRINCIPALES 9 Requisitos DISEÑO GENERAL DE LA PLANTA Bases de diseño (16 Requisitos) Operación segura a lo largo de la vida de la central (3 Requisitos) Factores humanos (1 Requisito) Otras consideraciones de diseño (9 Requisitos) Análisis de seguridad (1 Requisito) DISEÑO DE SISTEMAS ESPECIFICOS DE PLANTA El núcleo del reactor y características asociadas (4 Requisitos) Sistemas de control del reactor (7 Requisitos) Estructura de contención y sistemas de contención (5 Requisitos) Sistemas de instrumentación y control (9 Requisitos) Suministros eléctricos de emergencia (1 Requisito) Sistema soporte y auxiliares (8 Requisitos) Otros sistemas de conversión de energía (1 Requisito) Tratamiento radiológico de efluentes y residuos radioactivos (2 Requisitos) Sistema de manejo y almacenamiento de combustible (1 Requisito) Protección radiológica (2 Requisitos) Objetivos de seguridad; protección radiológica; defensa en profundidad 82 Requisitos

11 Pilares de la Seguridad Fundamentos de Seguridad -Objetivo de seguridad -Principios de seguridad Principio de prevención de accidentes: Se han hacer todos los esfuerzos prácticos posibles para evitar y mitigar accidentes nucleares o radiológicos Funciones fundamentales para garantizar la seguridad Defensa en profundidad Challeges/Mechanisms affecting the performance of the Safety Functions Level 1 Provisions for Level 1 of Objective: Prevention of abnormal operation and failures - Control de reactividad - Eliminación de calor del combustible - Confinamiento de materiales radioactivos Level 2 Level 3 Level 4 rmal Operation Initiating Events Provisions for Level 2 of Objective: Detection of failures and control of abnormal operation Observance of the Acceptance Criteria established for Anticipated Operational Occurrences (Prompt return to rmal Operation) Complex Operational Occurrences and Accident Conditions Provisions for Level 3 of Objective: Control of Accident Conditions (ACs) within the Design Basis Observance of the Acceptance Criteria established for Accident Conditions Severe Plant Conditions Provisions for Level 4 of Objective: Control of Severe Plant Conditions within the Design Basis Level 5 Significant Radioactive release Provisions for Level 5 of Limited core damage and confinement preserved Objective: Mitigation of radiological consequences of significant releases of radioactive material

12 Enfoque de la seguridad El enfoque de la seguridad está basado principalmente en el concepto de defensa en profundidad Alta calidad, amplio conservadurismo y márgenes Planta diseñada de forma determinista frente a un amplio conjunto de sucesos postulados de acuerdo a criterios de diseño establecidos (accidentes base de diseño) Capacidad de afrontar condiciones que no están consideradas en la base de diseño. (El nuevo documento define y usa el concepto de condiciones de diseño extendidas ) La aproximación determinista se complementa con evaluaciones y consideraciones probabilistas

13 Niveles de defensa en profundidad (según INSAG-10) Nivel de defensa Objetivo Medios esenciales Nivel 1 Prevención de fallos y operación anormal Diseño conservador y alto grado de calidad y fiabilidad en la construcción y la operación Nivel 2 Control de operación anormal y detección de fallos Sistemas de control limitación y protección, y otros mecanismos de vigilancia Nivel 3 Control de accidentes dentro de la base de diseño Sistemas de salvaguardias tecnológicas y procedimientos de operación de emergencia Nivel 4 Nivel 5 Control de condiciones severas en la planta incluyendo la evitación del progreso del accidente y la mitigación de consecuencias de accidentes severos Mitigación de consecuencias radiológicas de liberaciones significativas de materiales radioactivos Medidas complementarias y de gestión de accidentes Medidas de respuesta ante emergencias fuera del emplazamiento

14 Diagrama de flujo de la defensa en profundidad Challeges/Mechanisms affecting the delivery of the Safety Functions Level 1 Provisions for Level 1 of Objective: Prevention of abnormal operation and failures Provisions: Conservative design and high quality in construction and operation Estados de planta rmal Operation Operacion normal Initiating Events Level 2 Provisions for Level 2 of Objective: Detection of failures and control of abnormal operation Provisions: Control, limiting and protection systems and other surveillance features Sucesos operacionales anticipados La implementacion efectiva de la defensa en profundidad requiere (en todos los niveles): Conservadurismo Garantia de calidad Cultura de seguridad Level 3 Complex Operational Occurrences and Accident Conditions Provisions for Level 3 of Observance of the Acceptance Criteria established for Anticipated Operational Occurrences (Prompt return to rmal Operation) Objective: Control of Design Basis Accident Conditions Provisions: Engineered safety features and accident procedures Observance of the Acceptance Criteria established for Design Basis Accident Conditions Accidentes (Base de diseno) Severe Plant Conditions Condiciones severas de planta Level 4 Provisions for Level 4 of Objective: Control of beyond Design Basis conditions Provisions: Complementary measures and accident management Limited core damage and confinement preserved Significant Radioactive release Level 5 Provisions for Level 5 of Objective: Mitigation of radiological consequences of significant releases of radioactive material Provisions: Off-site emergency response

15 Defensa en profundidad: Primer nivel Prevención de operación anormal y fallos Márgenes de seguridad (diseño conservador) Garantía de calidad (p.e. calidad en la construcción) Entrenamiento completo Mantenimiento preventivo Consideración de la experiencia operativa

16 Defensa en profundidad: segundo nivel Challeges/Mechanisms affecting the performance of the Safety Functions Level 1 Provisions for Level 1 of Objective: Prevention of abnormal operation and failures rmal Operation Initiating Events Level 2 Provisions for Level 2 of Objective: Detection of failures and control of abnormal operation Observance of the Acceptance Criteria established for Anticipated Operational Occurrences (Prompt return to rmal Operation) Complex Operational Occurrences and Accident Conditions Level 3 Provisions for Level 3 of Objective: Control of Accident Conditions (ACs) within the Design Basis Observance of the Acceptance Criteria established for Accident Conditions Control de operación anormal y detección de fallos Level 4 Severe Plant Conditions Provisions for Level 4 of Objective: Control of Severe Plant Conditions within the Design Basis Limited core damage and confinement preserved Significant Radioactive release Provisions for Level 5 of Objective: Mitigation of radiological consequences of significant Level 5 releases of radioactive material Características intrínsecas de la planta (estabilidad del núcleo, inercia térmica circulación natural, etc.) Alarmas en sala de control Sistemas de control (control de reactividad, válvulas de alivio para control de presión, control de nivel, etc. ) Tiempo adecuado de respuesta de los operadores (automatización) Sistemas de protección Inspección en servicio y pruebas periódicas de los sistemas y componentes principales,

17 Defensa en profundidad: Tercer nivel Challeges/Mechanisms affecting the performance of the Safety Functions Level 1 Provisions for Level 1 of Objective: Prevention of abnormal operation and failures rmal Operation Initiating Events Level 2 Provisions for Level 2 of Objective: Detection of failures and control of abnormal operation Observance of the Acceptance Criteria established for Anticipated Operational Occurrences (Prompt return to rmal Operation) Complex Operational Occurrences and Accident Conditions Level 3 Provisions for Level 3 of Objective: Control of Accident Conditions (ACs) within the Design Basis Control de accidentes dentro de la base de diseño Level 4 Severe Plant Conditions Provisions for Level 4 of Observance of the Acceptance Criteria established for Accident Conditions Objective: Control of Severe Plant Conditions within the Design Basis Sistemas de salvaguardias tecnológicas diseñados para mitigar las consecuencias de accidentes y evitar el progreso del accidente a un accidente severo Para asegurar la fiabilidad de los sistemas de seguridad Redundancia y diversidad Separación física Actuaciones automáticas Clasificación de sistemas, componentes y estructuras Capacidad de efectuar pruebas Limited core damage and confinement preserved Significant Radioactive release Provisions for Level 5 of Objective: Mitigation of radiological consequences of significant Level 5 releases of radioactive material

18 Defensa en profundidad: Tercer nivel Ejemplos de sistemas de seguridad Control quimico y de volumen RCPB Agua de alimentacion auxiliar Sistema de inyeccion de seguridad Refrigeracion de componentes Agua de servicios esenciales Eliminacion del calor residual de la contencion

19 Defensa en profundidad: Cuarto nivel Challeges/Mechanisms affecting the performance of the Safety Functions Level 1 Provisions for Level 1 of Objective: Prevention of abnormal operation and failures rmal Operation Initiating Events Level 2 Provisions for Level 2 of Objective: Detection of failures and control of abnormal operation Control de condiciones severas y mitigación de consecuencias de accidentes severos Level 3 Level 4 Observance of the Acceptance Criteria established for Anticipated Operational Occurrences (Prompt return to rmal Operation) Complex Operational Occurrences and Accident Conditions Provisions for Level 3 of Objective: Control of Accident Conditions (ACs) within the Design Basis Observance of the Acceptance Criteria established for Accident Conditions Severe Plant Conditions Provisions for Level 4 of Objective: Control of Severe Plant Conditions within the Design Basis Limited core damage and confinement preserved Significant Radioactive release Principal objetivo es la protección de la contención Level 5 Provisions for Level 5 of Objective: Mitigation of radiological consequences of significant releases of radioactive material Refrigeración de contención Control de penetraciones Venteo de contención Sistemas dedicados a accidentes severos Gestión de accidentes Sacrificial concrete

20 Defensa en profundidad: Quinto nivel Mitigación de consecuencias radiológicas Planes de emergencia exterior y procedimientos Entrenamiento de planes de emergencia interior y exterior

21 Ejemplos de requisitos de diseño RESPONSIBILIDAD EN LA GESTION DE LA SEGURIDAD Para el solicitante de la licencia Para la organización de diseño Para el operador de la planta (licenciatario), quien tiene la responsabilidad global sobre la seguridad ANALISIS DE SEGURIDAD Deberá llevarse a cabo una evaluación exhaustiva de la seguridad para confirmar que el diseño, tal como ha sido entregado para la fabricación, para la construcción, y una vez construido, cumple los requisitos de seguridad establecidos al iniciar el proceso de diseño La evaluación de la seguridad deberá formar parte del proceso de diseño, con una iteración entre el diseño y las actividades analíticas confirmatorias, e incrementar su alcance y su grado de detalle a medida que avanza el programa de diseño. La evaluación de la seguridad se basará en los datos extraídos del análisis de la seguridad, en la experiencia operacional previa, en los resultados de la investigación de apoyo y en prácticas de ingeniería probadas.

22 Ejemplos de Requisitos Técnicos Principales DEFENSA EN PROFUNDIDAD La defensa en profundidad se deberá incorporar en el proceso de diseño PREVENCION DE ACCIDENTES Y CARACTERISTICAS DE SEGURIDAD DE LA PLANTA La central deberá diseñarse de modo que se reduzca a un mínimo la sensibilidad frente a los sucesos iniciadores postulados (SIP) La respuesta prevista de la central ante cualquier SIP se alcanzara (por orden de importancia) mediante: 1. Características intrínsecas 2. Sistemas pasivos o de control y vigilancia 3. Sistemas de seguridad activos 4. Acciones de procedimiento concretas

23 Ejemplos de Requisitos del diseño de la planta CLASIFICACION DE SISTEMAS ESTRUCTURAS, SISTEMAS Y COMPONENTES (ESCs) Todos los ESCs que sean elementos de importancia para la seguridad, deberán en primer lugar determinarse y después clasificarse sobre la base de su función e importancia para la seguridad. La importancia para la seguridad tendrá en cuenta: 1. la función o funciones para la seguridad que debe desempeñar el elemento de que se trate; 2. las consecuencias del incumplimiento de su función; 3. la probabilidad de que dicho elemento deba llevar a cabo una función de seguridad; 4. el tiempo después de un SIP o el período durante el cual deberá funcionar.

24 Ejemplos de requisitos para sistemas de la planta NUCLEO DEL REACTOR Y SISTEMAS CONEXOS Los medios para parar el reactor deberán consistir de al menos dos sistemas diferentes y diversos SISTEMA DE REFRIGERACION DEL REACTOR Se deberán establecer medidas para controlar el inventario y presión del refrigerante para garantizar que los limites especificados en el diseño no se exceden en ninguna situación operacional SISTEMA DE CONTENCION (Aislamiento) Cada línea que penetre la contención como parte como parte de la barrera de presión del refrigerante del reactor o que esté conectado directamente con la atmósfera de la contención, deberá ser automática y fiablemente aislable en caso de accidente base de diseño Esos conductos deberán ir provistos como mínimo de dos válvulas apropiadas de aislamiento de la contención instaladas en serie (normalmente una en el exterior y otra en el interior de la contención), que puedan ser accionadas independientemente mediante un sistema fiable.

25 Finalidad y uso de las guías de seguridad para el diseño PROPORCIONAR RECOMENDACIONES EN EL DISEÑO Para cumplir con los requisitos de seguridad Hacer uso de las mejores practicas de diseño comprobadas Recomendar reglas de diseño y criterios GUIAR EN LA PREPARACION DEL INFORME DE SEGURIDAD Realización del análisis y la verificación de la seguridad ANALIZAR LA SEGURIDAD DE LOS DISEÑOS EXISTENTES Revisión del informe final de seguridad Identificación de puntos débiles del diseño y necesidades de mejora

26 Guías de seguridad para el diseño de centrales nucleares: Tipos y ejemplos Diseño de la central sistemas relevantes, p.e.: Diseño del núcleo: Diseño neutrónico, termo hidráulico y mecánico. Combustible, refrigerante, moderador. Control de reactividad, sistemas de parada del reactor, instrumentación del núcleo, núcleo del reactor y estructuras asociadas. Cualificación y pruebas Diseño del sistema de refrigeración del reactor y sistemas asociados: Consideraciones generales de diseño (bases de diseño, clasificación de seguridad, inspección en servicio, pruebas y mantenimiento). Diseño del sistema de control químico y volumétrico y del sistema de oración de emergencia. Diseño del sistema de refrigeración de emergencia del núcleo, del sistema de evacuación de calor residual, de los sistemas de vapor y agua de alimentación de emergencia y agua de alimentación auxiliar; sumidero final de calor.

27 Guías de seguridad para el diseño de centrales nucleares: Tipos y ejemplos (cont.) Diseño de la central sistemas relevantes, p.e.: Diseño de los sistemas de la contención del reactor: Diseño de los sistemas de contención para sucesos operacionales y accidentes bases de diseño (diseño estructural, gestión de energía, gestión de radionúclidos y gases combustibles, aspectos mecánicos, materiales, instrumentación y control, sistemas soporte); pruebas e inspecciones; diseño ara accidentes severos. Diseño de los sistemas de suministro eléctrico de emergencia: Diseño general, redundancia, independencia y diversidad; capacidad y prestaciones; diseño y características de las partes eléctricas y no eléctricas de los sistemas de suministro eléctrico de emergencia; inspección, pruebas y mantenimiento

28 Guías de seguridad para el diseño de centrales nucleares: Tipos y ejemplos (cont.) Diseño de la central sistemas relevantes, p.e.: Diseño de sistemas de instrumentación y control: diseño fiable, modos de fallo, puntos de consigna, cualificación de equipos; pruebas y capacidad de pruebas; sistemas de seguridad y sistemas de protección; suministro de potencia, sistemas digitales; interfaz hombre-maquina Diseño de la central contra sucesos externos p.e.: Diseño y cualificación sísmica de centrales nucleares Diseño contra otros sucesos externos Protección contra incendios y explosiones Diseño contra otros sucesos internos

29 Guías de seguridad para el diseño de centrales nucleares: Tipos y ejemplos Guías sobre aspectos importantes de seguridad a tener en cuenta en el diseño, p.e.: Clasificación de estructuras, sistemas y componentes relevantes para la seguridad (en preparación) Aspectos de protección radiológica en el diseño Diseño del manejo y almacenamiento de combustible