Desarrollo de sucesos iniciadores en cuyos modelos intervienen

Desarrollo de sucesos iniciadores en cuyos modelos intervienen

40ª Reunión Anual de la SNE
Valencia, España, 1-3 octubre 2014
Desarrollo de sucesos iniciadores en cuyos modelos intervienen
equipos que pueden ser compartidos por dos unidades.
Miguel Angel López Lorenzo (EEAA)/, Fernando Pérez Martín, (EEAA)/Mario Martínez
Barrios (Empresarios Agrupados, /Nuria Ontoso García (CNAT)
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1. INTRODUCCIÓN
En esta ponencia se detallan los cambios realizados sobre el modelo de APS
motivados por la necesidad de cumplimiento con el Estándar de ASME para APS
(categoría 2) relativos al apartado RS-IE-A10 del mismo.
En este Requisito se indica la necesidad de incluir en el modelo sucesos iniciadores
comunes a ambas unidades que afectan a sistemas con equipos compartidos por las
mismas unidades. Los sucesos iniciadores susceptibles a este requisito serían la Perdida
del Sistema de Agua de Servicios Esenciales (LOSS SW), la Pérdida del Sistema de Agua
de Refrigeración de Componentes (LOSS CCW), así como la Pérdida de Energía Eléctrica
Exterior (SBO).
Para cada uno de los sucesos iniciadores anteriores se han generado dos árboles de
sucesos referidos a los mismos. Por una parte uno cuya consecuencia final sea el daño al
núcleo en ambas unidades; y por otra parte, otro árbol de sucesos, en el que se considera
que, habiéndose producido el suceso iniciador en una unidad, se consigue llevar ésta a
una situación estable usando los repuestos compartibles por ambas unidades o comunes a
éstas, tras lo que se produce este mismo suceso iniciador en la otra unidad (unidad en
estudio), pero sin disponer en este caso de los repuestos usados en la primera unidad;
evaluando el daño al núcleo en la unidad en estudio; desarrollándose estos últimos en la
ponencia que nos ocupa.
2. SUCESOS INICIADORES DE SISTEMAS COMPARTIDOS POR AMBAS
UNIDADES YA INCLUIDOS EN EL MODELO
A continuación se indica para cada uno de los sucesos iniciadores anteriores cómo se ha
procedido a su modelización:
2.1. Pérdida de Energía Eléctrica Exterior (SBO)
El árbol de sucesos de este suceso iniciador se representa en la Figura 1. Como se puede
comprobar, tras el suceso iniciador de Pérdida de Energía Eléctrica Exterior se evalúa en el
cabecero P1 del árbol de sucesos, la posible recuperación con los generadores diesel de
emergencia del suministro eléctrico a alguna de las barras de salvaguardias, no dándose
crédito en este cabecero a la recuperación de energía eléctrica exterior (E.E.E.).
A continuación se encuentran el Cabecero AF-BOS que recoge el requisito del correcto
alineamiento de caudal de aporte a los GVs desde la turbobomba de agua de alimentación
auxiliar, AFW, antes del secado de los mismos; el Cabecero R que recoge la probabilidad
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de que se produzca un transitorio de presión quedándose abierta una válvula de alivio del
presionador; el cabecero RSD que recoge, en caso de éxito de los dos anteriores, el
requisito de enfriamiento y despresurización mediante el secundario; y los cabecero Z1SBO y Z2-SBO, los cuales contienen las probabilidades de las diferentes tamaños de fugas
a través de los sellos de las RCPs..
En el Cabecero P2, para cada margen de tiempo del que se disponga para la recuperación
de energía eléctrica exterior, en función del estado de los cabeceros anteriores, se ha
realizado una convolución en la que se considera por una parte la probabilidad de no
recuperación de la E.E.E. (considerando que esta puede tener lugar en cualquier instante),
y por otra parte, en caso de recuperar, la probabilidad de fallo humano en las diversas
acciones humanas necesarias para energizar las barras de salvaguardias. Considerándose
todas las posibles combinaciones de fallos entre estas acciones humanas.
En la modelización del cabecero P1, se ha considerado la posibilidad de energizar la barra
1A3 desde el generador diesel 1DG, la barra 1A4 desde el generador diesel 3DG y por
último, la posibilidad de alinear el generador diesel 5DG a cualquiera de las dos barras.
Teniendo en cuenta la posibilidad de que éste se encuentre preasignado a la otra unidad.
2.2. Pérdida del Sistema de Refrigeración de Componentes (LOSS CCW)
El árbol de sucesos de este suceso iniciador se representa en la Figura 2. En este árbol de
sucesos en primer lugar se considera un suceso iniciador ficticio el cual contiene la
componente de frecuencia. En el cabecero GCC990, se evalúa el posible fallo de la
inyección desde los trenes A y B del sistema de refrigeración de componentes, provocando
en caso de fallo del mismo el suceso iniciador. Tras el suceso iniciador se plantea la
posibilidad de alineamiento de la bomba común (a ambas unidades) de este sistema .
En caso de fallo del aporte de caudal de refrigeración desde las tres bombas, la planta se
encontraría en una situación similar a la del SBO, considerando de forma conservadora los
mismos tiempos disponibles antes de daño al núcleo para este suceso iniciador.
Por último, en el cabecero GCC990R2, se plantea la posibilidad de recuperación del
sistema mediante alineamiento de la bomba en espera de la segunda unidad. Los tiempos
disponibles antes de daño al núcleo se usan para el cálculo de la probabilidad de fallo
humano por parte del operador al alineamiento de dicha bomba. En este cabecero se
plantea la posibilidad de que la otra unidad se encuentre en parada mediante el suceso
CC2PPXXXPMPQ0, en cuyo caso no estaría disponible la bomba de reserva de dicha
unidad.
2.3. Pérdida del Sistema de Agua de Servicios Esenciales (LOSS SW)
El árbol de sucesos de este iniciador se encuentra representado en la Figura 3. Como
se puede observar es totalmente análogo al de componentes, con la única diferencia
que debido a la pérdida de este sistema, se pierden los generadores diesel, ya que se
encuentran directamente refrigerados por el mismo.
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3. SUCESOS INICIADORES DE SISTEMAS COMPARTIDOS POR AMBAS
UNIDADES CON LOS REPUESTOS COMPARTIDOS INDISPONIBLES
En este apartado, se indica cómo a partir de los modelos existentes comentados en el
Apartado 2, se han creado los nuevos modelos requeridos, mediante la inserción de
cabeceros previos que tienen en cuenta el posible estado de la otra unidad para plantear la
posible utilización de las bombas compartibles por ambas unidades.
3.1. Pérdida de Energía Eléctrica Exterior habiéndose recuperado U-II
mediante el alineamiento del 5DG (SBO U2-U1)
Este árbol de sucesos se encuentra representado en la Figura 4. Tal y como se puede
comprobar, en primer lugar se ha creado el cabecero P1-U2, en el que se considera el
posible fallo de la recuperación de E.E.E a corto plazo en la U-II mediante los generadores
diesel de emergencia. Para ello es posible recuperar la E.E.E a la barra de salvaguardias
2A3 mediante el generador diesel 2DG, a la barra de salvaguardias 2A4 mediante el
generador diesel 4DG; y por último, el generador diesel 5DG se puede alinear a cualquiera
de ellas.
Puesto que se ha considerado la utilización del 5DG en la unidad 2, a través del cabecero
P1-U2, ya no se incluye dicho generador diesel de emergencia en la unidad 1 a través del
cabecero P1-U1. Lo cual se introduce en los modelos mediante una condición de contorno
que en dicho cabecero descarta la posible utilización de dicho generador diesel 5DG.
Adicionalmente, en el modelo del cabecero funcional P1-U1, análogo al cabecero P1, se
introducen ligeras modificaciones, fundamentalmente para tener en cuenta los fallos de
causa común aplicables al considerar el funcionamiento conjunto de todos los generadores
diesel de emergencia, como por ejemplo el FCC de los generadores 1DG, 2DG y 3DG
junto con el mantenimiento del 4DG (ya que el generador diesel 4 es de diferente diseño al
resto, por lo que no le aplican los fallos de causa común).
3.2. Pérdida del Sistema de Refrigeración de Componentes habiéndose
recuperado en la U-II mediante la bomba común o mediante la bomba en
espera de U-I (LOSS CC-U2-U1)
Este árbol de sucesos se encuentra representado en la Figura 5. Para el desarrollo de este
árbol, se ha considerado en primer lugar en el cabecero GCC-U2, el suceso iniciador de la
Unidad II, por fallo del aporte mediante la bomba en operación o la bomba en espera de la
Unidad II. Una vez se da el suceso iniciador, se consideran dos opciones para evitar el
daño al núcleo de la Unidad II, o bien mediante el aporte a través de la bomba común o
bien si esta ha fallado a través de la bomba en espera de la Unidad-I.
Debido a esto, si se ha recuperado mediante la bomba común el sistema de Refrigeración
de Componentes en la U-II, al darse el iniciador en la U-I (fallo del aporte mediante las
bombas en operación y en espera del sistema), no se dispondrá de equipos susceptibles
de ser compartidos ni comunes entre ambas unidades ya que o bien han fallado, o bien
están siendo utilizados por la Unidad-II.
Por otra parte, si falla el aporte mediante la bomba común, se ha de recuperar mediante la
bomba en espera de U-I para evitar el daño al núcleo en U-II, por lo que si fallase la bomba
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en operación de la U-I, se tendría suceso iniciador en esta unidad, sin la posibilidad de
utilización de ningún equipo compartido o común a ambas unidades ya que o bien han
fallado, o bien están siendo utilizados en la U-II.
Una vez se dé el suceso iniciador en la U-I, se consideran los mismos sistemas que en el
árbol de sucesos que con una sola unidad afectada, y ante el fallo de cualquiera de ellos,
de forma conservadora, la secuencia se transferirá a daño al núcleo en dicha unidad en
vez de otro posible suceso iniciador.
3.3. Pérdida del Sistema de Agua de Servicios Esenciales habiéndose
recuperado U-II mediante la bomba común o mediante la bomba en
espera de U-I (LOSS SW-U2-U1)
Este árbol de sucesos se encuentra representado en la Figura 6. Este árbol de sucesos se
ha construido de forma totalmente análoga al de Pérdida de Refrigeración de
Componentes.
4. CONCLUSIONES
La inclusión de estos nuevos modelos en el Análisis Probabilista de la Seguridad
(APS) a Potencia ha supuesto un incremento aproximado del orden del 10% de FDN,
fundamentalmente debido a los sistemas soporte de refrigeración, Sistemas de Agua de
Refrigeración de Componentes (CC) y de Agua de Servicios Esenciales (SW), en los que
es mayor la susceptibilidad de compartir equipos que en caso de pérdida de suministro
eléctrico y en los que por tanto aparecen nuevas combinaciones de fallos independientes y
fallos de causa común, entre el mayor número de bombas que aparecen en el nuevo
modelo.
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