Download P t F k hi L S id d d l EPR™ Post-Fukushima: La Seguridad del EPR™

P t F k hi
Post-Fukushima:
L Seguridad
La
S
id d del
d l EPR™
Daniel de Lorenzo
Nuclear Business Manager
AREVA MADRID
Curso de Verano – UPM
La Granja de San Ildefonso - 13 de Julio de 2011
E t t i de
Estrategia
d seguridad
id d del
d l EPR™
Un accidente representa una compleja serie de eventos:
Î SE NECESITAN LOS MEDIOS PARA SEGUIR CONTROLANDO LA SITUACIÓN
SITUACIÓN,
PASE LO QUE PASE
Diversidad
(contra fallos causa común)
Fuentes de energía
de emergencia
Redundancia
2
(contra
fallo único)
Cuatro divisiones de
salvaguardia
(entre sistemas activos y
pasivos)
El reactor EPR™ se diseñó para resistir eventos
excepcionales y evitar daños en los alrededores
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4
1
Complementariedad
Core catcher y sistema de
aspersión de la contención
3
p.2
Marco de trabajo de la alianza
sobre
b seguridad
id d AREVA
p
Imperativo
1
Aunque si...
Imperativo
pe at o 2
Imperativo 1
RESISTENCIA A LOS RIESGOS
DE ACCIDENTES GRAVES
EVENTO:
Riesgo externo: terremoto,
inundación, temperatura extrema
Riesgo interno: rotura de tubería o
válvula, incendio
Combinación de riesgos
OBJETIVOS:
Preservar la seguridad de la planta
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Aunque si...
I
Imperativo
ti 2
ROBUSTEZ DE LA CAPACIDAD
DE REFRIGERACIÓN
EVENTO:
Riesgos externos que superan el
diseño de la planta (el peor
escenario)
CONSECUENCIA:
Daños en la capacidad de
refrigeración
OBJETIVOS:
Proporcionar suficiente tiempo
para restaurar la capacidad de
refrigeración
Evitar efectos de corte abrupto
(daños en el combustible) en el
reactor (incluidas las piscinas)
Preservar los activos
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Imperativoo3 3
Imperativo
Imperati
PREVENCIÓN DE DAÑOS
MEDIOAMBIENTALES
EVENTO:
Eventos imprevisibles que
crean condiciones extremas
CONSECUENCIA:
Pérdida de funciones de
seguridad, que conduce a la
producción de hidrógeno y a
daños en el combustible.
OBJETIVO:
Minimizar la liberación
radiactiva externa
p.3
Seguridad del EPR™
Imperativo 1
Resistencia a los riesgos de accidentes graves
Robustez de la capacidad
p
de refrigeración
g
RESISTENCIA A LOS RIESGOS
DE ACCIDENTES GRAVES
EVENTO:
• Riesgo externo: terremoto,
inundación, temperatura
extrema.
• Riesgo interno: rotura de
t b í o válvula,
tubería
ál l iincendio.
di
• Combinación de riesgos.
OBJETIVO:
• Preservar
P
l seguridad
la
id d d
de lla
planta.
Prevención de daños medioambientales
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p.4
Imperativo 1
RESISTENCIA A LOS RIESGOS
DE ACCIDENTES GRAVES
Resistencia estructural
Edificios críticos
Edificio del reactor
Armazón APC1
División
Di
i ió de
d
salvaguardia
Edificio de
combustible
-HK-
Anillo
Edificio de
contención
de hormigón
pretensado
Edificio de
salvaguardia 2
-HLB / -HLG
Armazón
de APC de
hormigón
reforzado
18m
1,8
Revestimiento de acero
Interior
Exterior
LOSA COMÚN
Armazón APC y resistencia a
terremotos y seísmos
Puertas diseñadas para resistir
explosiones e inundaciones externas
Contención de hormigón pretensado
Revestimiento de acero
ÎResistencia a riesgos externos (impactos)
e internos (fugas, alta temperatura,...)
1. Armazón resistente a choques de aviones
Robustez del diseño: para resistir todo tipo de accidentes
accidentes,
internos y externos
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Imperativo 1
RESISTENCIA A LOS RIESGOS
DE ACCIDENTES GRAVES
Monitorización
ó y control de la planta
Sistemas de monitorización
Sala de control
f Más de 300 sistemas de monitorización de
clase de seguridad en el NSSS:
‹ Resistencia a condiciones extremas: alta
radiación, temperatura
p
yp
presión
‹ Monitorización activa aún en caso de
terremoto
f Sala de control principal
‹ En edificio de salvaguardia protegido contra APC
‹ Back up de equipos de I&C digitales mediante
sistema diversificado con pantallas cualificadas
f Back-up: estación de parada remota
‹ Diversidad geográfica y tecnológica
Monitorización de presión y temperatura de clase de seguridad
Robustez del diseño: en caso de riesgos
g de accidentes graves,
g
, se
preservan las funciones de monitorización y control del diseño del EPR™
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Seguridad del EPR™
I
Imperativo
ti 2
Resistencia a los riesgos de accidentes graves
ROBUSTEZ DE LA CAPACIDAD
DE REFRIGERACIÓN
EVENTO:
Riesgos externos que superan el
diseño de la planta (el peor
escenario)
Robustez de la capacidad de refrigeración
Prevención de daños medioambientales
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CONSECUENCIA:
Daños en la capacidad de
refrigeración
OBJETIVOS:
Proporcionar suficiente tiempo
para restaurar la capacidad de
refrigeración .
Evitar efectos de corte abrupto
(daños en el combustible) en el
reactor (incluidas las piscinas)
Preservar los activos.
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Imperativo 2
ROBUSTEZ DE LA CAPACIDAD
DE REFRIGERACIÓN
Sin efecto de corte abrupto,
p ilustración:
terremoto que supera el peor escenario
El EPRTM está certificado1 para resistir a un gran espectro de
niveles de aceleración máxima del terreno
El EPRTM está licenciado para resistir una
aceleración máxima del terreno de hasta
0,25 g - 0,3 g
Seismic Margin Assessments realizadas por
autoridades de seguridad en el Reino Unido y
EE.UU., muestran que ni siquiera un
terremoto con aceleración máxima del
terreno de 0,6 g tendría un impacto
significativo en las prestaciones del ERPTM
para mitigar el riesgo de un accidente severo
Requisitos de resistencia contra terremotos de las autoridades de
seguridad por proyecto
(g)
0.30
0.3
0.25
0.25
0.25
0.2
0.1
0.102
Licencia de
construcción
concedida
Licencia en
tramitación
En condiciones sísmicas similares a las del terremoto de Fukushima, el ERPTM
no habría sufrido daños que afectaran a las operaciones de sus sistemas de
seguridad
2. La demostración del protocolo de seguridad se ajusta a los requisitos finlandeses, aunque la mayoría de los equipos están de acuerdo con la resistencia sísmica estándar del ERP.
1. Licencia de construcción
Fuente: licencias de construcción del proyecto y procesos de certificación en curso
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Imperativo 2
ROBUSTEZ DE LA CAPACIDAD
DE REFRIGERACIÓN
R b t de
Robustez
d la
l capacidad
id d de
d refrigeración
fi
ió
1. Sistema de agua de alimentación
de emergencia
C t trenes
Cuatro
t
d seguridad
de
id d 100%
Generador
de vapor
3
4
2
Elemento de
combustible
Vasija de
pesión del
reactor
1
4 trenes de seguridad ubicados en 4 edificios
de salvaguardia dedicados
2 edificios de salvaguardia están protegidos
adicionalmente por el armazón de APC
Un tren es suficiente para refrigerar el núcleo
(“tren 100%”)
Para cada tren:
2 subsistemas
redundantes y
diversos
Tanques
(4x
400 m3)
2. Sistema de inyección de seguridad
Presurizador
Sistemas de refrigeración
extremadamente redundantes con
dos formas de enfriar el núcleo
Refrigeración a
través del lazo
primario con sistema
de inyección de
seguridad
Elemento de
combustible
Vasija de
presión del
reactor
IRWST2 (1800 m3)
1. Sistema de agua de alimentación de emergencia 2. Tanque de almacenamiento de agua de recarga en la contención
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Refrigeración a
t é de
través
d un llazo
secundario con
EFWS1
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Imperativo 2
ROBUSTEZ DE LA CAPACIDAD
DE REFRIGERACIÓN
Robustez de la capacidad
de refrigeración
p
g
Fuente de energía de emergencia
Protección física
Separación
p
física
Redundancia y diversificación
SBO
Generadores diesel y tanques de
combustible alojados en edificios búnker
de hormigón reforzado
‹ Diseño resistente a terremotos
‹ Puertas diseñadas para resistir
explosiones
e iinundaciones
externas
l i
d i
t
2 edificios independientes ubicados en
cada lado del edificio del reactor
‹ Es imposible determinísticamente que
ambos resulten dañados por un
impacto externo (explosión, accidente
aéreo,...)
aéreo )
Generadores diesel
Cuatro generadores principales 100%
redundantes: cada uno con 72 horas de autonomía
a plena carga
Dos generadores diesel adicionales en caso de
corte de electricidad en la estación (SBO):
Totalmente
T t l
t diversificados
di
ifi d con autonomía
t
í adicional
di i
l
de 24 horas cada uno 1
Baterías: 12 h de autonomía para sistemas críticos
6 generadores diesel de emergencia más baterías:
redundantes, diversificados y protegidos
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1. 24 h para OL3/FA3, autonomía dependiente de la evaluación específica in situ
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Imperativo 2
ROBUSTEZ DE LA CAPACIDAD
DE REFRIGERACIÓN
Robustez de la piscina de combustible del
reactor
Edificio de combustible dedicado
‹ Muro de hormigón reforzado
‹ Capa de protección adicional
para el armazón APC
Sistemas de refrigeración
‹ Redundancia del sistema
principal: dos trenes de
refrigeración independientes y
separados
d fí
físicamente
i
t
‹ Diversidad:
• Sistema de refrigeración
de back-up adicional
• Compuesto por un
tanque de extinción de
incendios
Construcción del edificio de combustible OL3
Alta robustez de los sistemas de refrigeración:
también para la piscina de combustible del reactor
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S
id d del
d l EPR™
Seguridad
Imperativo 3
Resistencia a los riesgos de accidentes graves
PREVENCIÓN DE DAÑOS
MEDIOAMBIENTALES
R b t de
Robustez
d la
l capacidad
id d de
d refrigeración
fi
ió
Prevención de daños medioambientales
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EVENTO:
Eventos imprevisibles que
crean condiciones
extremas
CONSECUENCIA:
Pérdida de funciones de
seguridad, que conduce a
producción de
la p
hidrógeno y a daños en el
combustible.
OBJETIVO:
Minimizar la liberación
radiactiva externa
p.12
Imperativo 3
PREVENCIÓN DE DAÑOS
MEDIOAMBIENTALES
Prevención
ó de daños medioambientales
Aunque lla probabilidad
A
b bilid d d
de accidente
id t severo es b
baja
j en ell di
diseño
ñ d
dell EPR™
EPR™, las
l consecuencias
i
en el entorno del emplazamiento serían lo suficientemente severas como para ignorarlas.
Método determinista para la mitigación de accidentes severos
► Para evitar fisuras en la contención y los consiguientes daños medioambientales:
1
Evitar eventos extremadamente energéticos:
‹ Sin fusión del núcleo a alta presión
‹ Sin explosión de H2
‹ Sin explosión de vapor
2
Lograr la estabilización del núcleo fundido a largo plazo
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Imperativo 3
PREVENCIÓN DE DAÑOS
MEDIOAMBIENTALES
Prevención de daños medioambientales
Si fusión
Sin
f ió del
d l núcleo
ú l a alta
l presión
ió
Despresurización del lazo primario
Válvulas de seguridad del presurizador
L fusión
f ió del
d l núcleo
ú l a alta
lt
La
presión del sistema puede provocar
la pérdida de la integridad de la
contención y una dispersión
importante de la fusión
Válvulas dedicadas de
despresurización
para accidentes severos
► El diseño del EPR™ incluye
y 2
trenes de válvulas dedicadas
adicionales de despresurización
primaria rápida
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(2 x 2 válvulas)
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Imperativo 3
PREVENCIÓN DE DAÑOS
MEDIOAMBIENTALES
Prevención de daños medioambientales
Sin explosión de H2
► Minimizar la concentración de H2:
Edificio del reactor grande con
compartimientos interconectados
► Reducir la cantidad
de H2:
Recombinadores
Autocatalíticos
Pasivos
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Imperativo 3
PREVENCIÓN DE DAÑOS
MEDIOAMBIENTALES
Prevención de daños medioambientales
Sin explosión de vapor
Core catcher
El EPR™ gestiona la fusión del núcleo con el
“core catcher”
Pueden producirse explosiones de vapor fuera
de la vasija cuando la fusión se vierte en una
piscina de agua
El diseño excluye la presencia de agua con el
“core catcher”
‹ En el p
pozo del reactor
‹ En el “core catcher” antes de la propagación
Î Sin posibilidad de explosión de vapor
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Imperativo 3
Prevención de daños medioambientales
PREVENCIÓN DE DAÑOS
MEDIOAMBIENTALES
Estabilización de la fusión del núcleo a largo plazo
Refrigeración a corto plazo
El “core
core catcher”
catcher protege la integridad de la losa
común de la contención. Está diseñado para
estabilizar pasivamente el núcleo derretido:
‹ Apertura de la válvula pasiva
‹ Desbordamiento de agua por gravedad
Refrigeración a largo plazo
L refrigeración
fi
ió del
d l núcleo
ú l a largo
l
l
La
plazo
se
realiza mediante el sistema de aspersión de la
contención
El periodo de gracia proporcionado por la
refrigeración a corto plazo pasiva permite un
amplio periodo de tiempo para recuperar los
sistemas activos y asegurar la estabilización a
largo plazo
Complementariedad de sistemas activos
y pasivos para la gestión de accidentes severos
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C
Conclusión:
ó
Los riesgos de accidentes graves y la subsiguiente cadena de eventos
p son complejos;
p j ; esto hace que
q sea obligatorio
g
utilizar sistemas
siempre
robustos de refrigeración en situaciones que superen los peores escenarios.
La mitigación de accidentes severos tiene que abordarse de forma
determinista. El método probabilístico es apropiado para evaluar la seguridad
del diseño global aunque nunca puede emplearse para reducir costes.
El EPRTM es un diseño robusto. El accidente de Fukushima ha validado la
estrategia de seguridad de AREVA.
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