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Forschungsstelle
ENSI
Projektnummer
CTR00272
Projekttitel
Verwendung von BEPU-Analysemethoden für generische PTS-Untersuchungen

Texte zu diesem Projekt

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Schlüsselwörter
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Kurzbeschreibung
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Projektziele
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Abstract
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Umsetzung und Anwendungen
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Erfasste Texte


KategorieText
Schlüsselwörter
(Deutsch)
Thermoschock, Kernkraftwerk, Reaktor, Unsicherheitsanalysen, Störfall
Kurzbeschreibung
(Deutsch)
Im Rahmen des Projekts sollen, basierend auf einem Simulator eines generischen Druckwasserreaktors, thermohydraulische Analysen mit Randbedingungen durchgeführt werden, die für Untersuchungen zum Thermoschock (Pressurized Thermal Shock PTS) relevant sind. Dafür sollen Best-Estimate Plus Uncertainty (BEPU) Codes eingesetzt werden.
Projektziele
(Deutsch)
Ziel ist die Quantifizierung der möglicherweise unterschiedlichen Sicherheitsmargen, welche sich aus konservativen und aus BEPU-Analysen ergeben. Dabei können sowohl unsichere Eingangsparameter als auch Modellunsicherheiten und Variationen von Parametern der physikalischen Modelle des verwendeten Systemcodes eine Rolle spielen.
Abstract
(Deutsch)

Mit Hilfe einer statistischen Auswertung wurde gezeigt, dass die identifizierten Referenzparameter signifikant mit dem auf eindimensionalen strukturmechanischen Berechnungen basierenden Spannungsintensitätsfaktor KI korrelieren. So steigen mit zunehmender Leckgrösse die Maxima von KI. Ausserdem decken die Ergebnisse der konservativen Simulationen, unter Verwendung von Konservativitäten in den Anfangs- und Randbedingungen, wie sie auch in der Vergangenheit für den thermohydraulischen Teil des PTS-Sicherheitsnachweises verwendet wurden, in allen betrachteten Szenarien sowohl das obere 95/95-Toleranzlimit als auch die maximale Schwankungsbreite der Unsicherheits-analyse sicher ab.

Auch hinsichtlich der auf Basis des Tangentenkriteriums ermittelten Sprödbruchübergangs-temperatur RTNDT zeigt sich, dass die Ergebnisse der konservativen Rechnung für alle untersuchten Leckgrössen tatsächlich konservativ sind. Unter Berücksichtigung des weniger konservativen Warm-Prestressing-Effekts (WPS) ist die Streuung von RTNDT deutlich höher, weshalb sich kaum belastbare Schlussfolgerungen zur Abschätzung ungünstiger Störfallszenarien ableiten lassen. Dies ist primär auf den flachen Kurvenverlauf im Bereich des Maximums von KI zurückzuführen, wodurch kleine Fluktuationen von KI grosse Abweichungen bei der Berechnung der zulässigen RTNDT verursachen können. Zudem unterschreiten die Ergebnisse der konservativen Simulation nicht das 5 %-Perzentil der Ergebnisschar der Unsicherheitsanalyse sowie deren unteres zweiseitiges 95/95-Toleranzlimit.

Umsetzung und Anwendungen
(Deutsch)
Insgesamt lässt sich schlussfolgern, dass eine Ableitung konservativer Anfangs- und Randbedingungen zur Thermoschockanalyse auf Basis von Expertenschätzungen und thermohydraulischen Betrachtungen grundsätzlich möglich ist. Diese sollten aber stets durch Variationsrechnungen beziehungsweise durch Unsicherheitsanalysen und strukturmechanische Berechnungen verifiziert werden.