7. VALORES NUMÉRICOS DE LOS SUCESOS BÁSICOS DE FCC MEDIANTE EL
7.1.5. Sucesos Básicos de FCC en el modelo del sistema BJ
El sistema de inyección de seguridad de alta presión (HPI) es un subsistema del sistema de emergencia de refrigeración del núcleo, la función del cual es inyectar refrigerante de emergencia para mantener el inventario de refrigerante del reactor y proporcionar una eliminación adecuada del calor por descomposición después de un accidente por pérdida de refrigerante (LOCA). Al contrario que sucedía en el sistema descrito en el apartado anterior, la función de inyección se lleva a cabo en un intervalo de tiempo relativamente corto después de la iniciación del LOCA. El sistema está compuesto principalmente por bombas de inyección de seguridad (SI) de alto flujo de presión intermedia y bombas de carga centrífuga (CCP) de bajo flujo de alta presión. Ambas bombas inyectan directamente en ramas
frías del lazo primario. Los eventos de FCC pueden afectar únicamente a un tipo de bombas o bien a ambas.
La parte SI del sistema normalmente está alineada y en modo de espera, mientras que la parte CCP del sistema se utiliza para operaciones de carga normales y puede estar en funcionamiento en todo momento. Los fallos de funcionamiento de ambas bombas se consideran fallos al arranque o fallos en operación. La bomba falla al arranque cuando no logra alcanzar el flujo y la presión nominales. Una vez la bomba haya alcanzado el flujo y la presión nominales y se observe una falla, se considera que la bomba ha fallado en su misión de funcionamiento.
En el caso de la CN de estudio, existen dos sucesos básicos de FCC en el modelo del sistema BJ que hacen referencia a las bombas de carga:
Suceso básico R©BGP01ABC Modelo indisponibilidad Misión
Tipo de
componente Bomba motorizada
Modo de
fallo En operación
No componentes en grupo FCC 3 Descripción FALLO DE CAUSA COMÚN EN OPERACIÓN DE LAS DOS BOMBAS DE CARGA ALINEADAS BGP01A/B/C
Tasa de fallo total 1.26E-5/h
Tasa de fallo de causa común 6.99E-8/h origen RiskSpectrum®
Las tres bombas de carga del sistema BJ pueden alinearse de dos en dos teniendo en cuenta que la bomba BG-P01C puede alinearse con la bomba BG-P01A en el tren A, o bien puede alinearse con la bomba BG-P01B del tren B. A la hora de realizar la simulación para el cálculo de la indisponibilidad total de dicho suceso básico, RsikSpectrum® tiene en cuenta la probabilidad de alineamiento de cada combinación posible de dos bombas mediante los Árboles de Fallo de sistemas.
Las tres bombas poseen en su circuito de disparo un enclavamiento de interruptor de potencia de la bomba que pudiera funcionar en el mismo tren que cada una de ellas, de forma que el funcionamiento simultaneo de las bombas BG-P01A y BG-P01C en tren A, como el de las bombas BG-P01B y BG-P01C del tren B no es posible.
Para la obtención de los parámetros Alfa de dicho suceso básico de FCC se hace uso de la información suministrada en el “CCF Parameter Estimations, 2015 Update” en su apartado 2.1.9.3: “HIGH PRESSURE INJECTION MOTOR DRIVEN PUMP FAIL TO RUN” donde se obtiene la distribución de los factores Alfa para una población de tres componentes.
Factor Alfa Media Dist. Par. 1
𝛼1 9,68E-01 1,992E+02
𝛼2 2,65E-02 5,460E+00
Dicho suceso básico hace referencia al fallo de causa común en operación de 2/3 bombas de carga, de modo que el resultado relevante es el del factor de causa común de dos bombas de carga alineadas. Los valores para los factores de causa común, siguiendo una política de pruebas escalonadas, se obtienen mediante la ecuación (Ec. 6.1) descrita en el capítulo 6.2 de este informe.
𝑓𝑐𝑐1 𝑓𝑐𝑐2 𝑓𝑐𝑐3
9,68E-01 1,33E-02 5,55E-03
Suceso básico S©BGP01ABC Modelo indisponibilidad Demanda
Tipo de
componente Bomba motorizada Modo de fallo Al arranque No componentes en grupo FCC 3 Descripción FALLO DE CAUSA COMÚN AL ARRANQUE DE LAS DOS BOMBAS DE INYECCIÓN DE ALTA PRESIÓN ALINEADAS BGP01A/B/C Probabilidad de fallo total 2.01E-4/d
Probabilidad de fallo de causa común 5.26E-6/d origen RiskSpectrum®
En el modelo del sistema BJ, para las bombas de inyección alineadas, y en lo que se refiere al fallo al arranque, se modelan conjuntamente los fallos del interruptor de 6,25 kV y los del conjunto motor- bomba. Para la obtención de la probabilidad de fallo total se ha sumado la probabilidad de fallo al cierre de interruptores de 6,25 kV a la probabilidad de fallo al arranque de las bombas del sistema HPI. La estimación de cada probabilidad se obtiene en el estudio de la CN a partir del análisis bayesiano o a partir de la base de datos genérica. Esta estimación queda fuera del alcance del proyecto y los datos vienen proporcionados por la Instrucción de Trabajo IT-1501_Rev.9 elaborada por la CN.
Probabilidad de fallo al arranque de las bombas del sistema BJ 2,01E-04 /d Probabilidad de fallo al cierre de interruptores de 6,25 kV 1,69E-03 /d
Probabilidad de fallo total 1,89E-03 /d
Para la obtención de los parámetros Alfa de dicho suceso básico de FCC se hace uso de la información suministrada en el “CCF Parameter Estimations, 2015 Update” en su apartado 2.1.9.1: “HIGH PRESSURE INJECTION MOTOR DRIVEN PUMP FAIL TO START” donde se obtiene la distribución de los factores Alfa para una población de tres componentes.
Factor Alfa Media Dist. Par. 1
𝛼1 9,92E-01 2,736E+02
𝛼2 4,84E-03 1,334E+00
𝛼3 2,78E-03 7,672E-01
Dicho suceso básico hace referencia al fallo de causa común al arranque de 2/3 bombas de carga, de modo que el resultado relevante es el del factor de causa común de dos bombas de carga alineadas. Los valores para los factores de causa común, siguiendo una política de pruebas escalonadas, se obtienen mediante la ecuación (Ec. 6.1) descrita en el capítulo 6.2 de este informe.
𝑓𝑐𝑐1 𝑓𝑐𝑐2 𝑓𝑐𝑐3
9,92E-01 2,42E-03 2,78E-03
Se deben tener en cuenta el gran número de válvulas motorizadas que intervienen en este complejo modelo de sistema y que se usan en un gran número de aplicaciones diferentes. La función de las MOVs del sistema HPI es permitir el flujo de agua al sistema de refrigeración del reactor. Todas las válvulas sirven como límite de contención del sistema y deberían cerrarse para aislar las posibles fugas. Se detectan ocho sucesos básicos de FCC en el modelo del sistema BJ de la CN de estudio que hacen referencia a este tipo de válvulas:
Suceso básico O©VM-BC04AB Modelo indisponibilidad Demanda
Tipo de
componente motorizada Válvula Modo de fallo A la apertura No componentes en grupo FCC 2
Descripción
FALLO DE CAUSA COMÚN A LA APERTURA DE LAS VÁLVULAS VMBC04A/B EN LA LÍNEA DE INTERCONEXIÓN ENTRE LA DESCARGA DE LAS BOMBAS DE INYECCIÓN DE BAJA PRESIÓN Y LA ASPIRACIÓN DE LAS BOMBAS DE INYECCIÓN DE ALTA PRESIÓN
Probabilidad de fallo total 9.07E-4/d
Probabilidad de fallo de causa común 1.67E-5/d origen RiskSpectrum®
Para la obtención de los parámetros Alfa de dicho suceso básico de FCC se hace uso de la información suministrada en el “CCF Parameter Estimations, 2015 Update” en su apartado 2.3.6.2: “HIGH PRESSURE INJECTION MOTOR OPERATED VALVE FAIL TO OPEN” donde se obtiene la distribución de los factores Alfa para una población de dos componentes.
Factor Alfa Media Dist. Par. 1
𝛼1 9,91E-01 4,635E+01
𝛼2 9,29E-03 4,345E-01
Para el cálculo del factor de causa común para una política de pruebas no escalonadas se utilizan las ecuaciones (Ec. 6.2 y Ec. 6.3) descritas en el capítulo 6.2 de este informe.
𝛼𝑡𝑜𝑡 𝑓𝑐𝑐1 𝑓𝑐𝑐2
1,01E+00 9,82E-01 1,84E-02
Suceso básico C©VM-BG22BD Modelo indisponibilidad Demanda
Tipo de componente Válvula motorizada Modo de fallo Al cierre No componentes en grupo FCC 2 Descripción
FALLO DE CAUSA COMÚN AL CIERRE DE LAS VÁLVULAS VMBG22B/D DE ASPIRACIÓN DEL SISTEMA DE INYECCIÓN DE ALTA PRESIÓN DESDE EL TANQUE DE ALMACENAMIENTO DE AGUA DE RECARGA
Probabilidad de fallo total 1.20E-3/d
Probabilidad de fallo de causa común 2.42E-5/d origen RiskSpectrum®
Para la obtención de los parámetros Alfa de dicho suceso básico de FCC se hace uso de la información suministrada en el “CCF Parameter Estimations, 2015 Update” en su apartado 2.3.6.3: “HIGH PRESSURE
INJECTION MOTOR OPERATED VALVE FAIL TO CLOSE” donde se obtiene la distribución de los factores Alfa para una población de dos componentes.
Factor Alfa Media Dist. Par. 1
𝛼1 9,90E-01 4,225E+01
𝛼2 1,02E-02 4,345E-01
Para el cálculo del factor de causa común para una política de pruebas no escalonadas se utilizan las ecuaciones (Ec. 6.2 y Ec. 6.3) descritas en el capítulo 6.2 de este informe.
𝛼𝑡𝑜𝑡 𝑓𝑐𝑐1 𝑓𝑐𝑐2
1,01E+00 9,80E-01 2,02E-02
Suceso básico O©VM-BJ0203AB Modelo indisponibilidad Demanda
Tipo de
componente motorizada Válvula Modo de fallo A la apertura No componentes en grupo FCC 3 Descripción FALLO DE CAUSA COMÚN A LA APERTURA DE 2 DE LAS 3 VÁLVULAS VMBJ03A/B Y VMBJ02 DE INYECCIÓN DE ALTA PRESIÓN A RAMAS FRÍAS Probabilidad de fallo total 9.07E-4/d
Probabilidad de fallo de causa común 1.07E-5/d origen RiskSpectrum®
Para la obtención de los parámetros Alfa de dicho suceso básico de FCC se hace uso de la información suministrada en el “CCF Parameter Estimations, 2015 Update” en su apartado 2.3.6.2: “HIGH PRESSURE INJECTION MOTOR OPERATED VALVE FAIL TO OPEN” donde se obtiene la distribución de los factores Alfa para una población de tres componentes.
Factor Alfa Media Dist. Par. 1
𝛼1 9,83E-01 6,565E+01
𝛼2 1,25E-02 8,337E-01
𝛼3 4,00E-03 2,672E-01
Para el cálculo de los factores de causa común para una política de pruebas no escalonadas se utilizan las ecuaciones (Ec. 6.2 y Ec. 6.3) descritas en el capítulo 6.2 de este informe.
𝛼𝑡𝑜𝑡 𝑓𝑐𝑐1 𝑓𝑐𝑐2 𝑓𝑐𝑐3
1,02E+00 9,64E-01 1,22E-02 1,18E-02
Suceso básico O©VM-BG22BD Modelo indisponibilidad Demanda
Tipo de
componente motorizada Válvula Modo de fallo A la apertura No componentes en grupo FCC 2 Descripción FALLO DE CAUSA COMÚN A LA APERTURA DE LAS VÁLVULAS VMBG22B/D
Probabilidad de fallo total 9.07E-4/d
Para la obtención de los parámetros Alfa de dicho suceso básico de FCC se hace uso de la información suministrada en el “CCF Parameter Estimations, 2015 Update” en su apartado 2.3.6.2: “HIGH PRESSURE INJECTION MOTOR OPERATED VALVE FAIL TO OPEN” donde se obtiene la distribución de los factores Alfa para una población de dos componentes.
Factor Alfa Media Dist. Par. 1
𝛼1 9,91E-01 4,635E+01
𝛼2 9,29E-03 4,345E-01
Para el cálculo del factor de causa común para una política de pruebas no escalonadas se utilizan las ecuaciones (Ec. 6.2 y Ec. 6.3) descritas en el capítulo 6.2 de este informe.
𝛼𝑡𝑜𝑡 𝑓𝑐𝑐1 𝑓𝑐𝑐2
1,01E+00 9,82E-01 1,84E-02
Suceso básico C©VM-BG22CE Modelo indisponibilidad Demanda
Tipo de
componente motorizada Válvula Modo de fallo Al cierre No componentes en grupo FCC 2
Descripción
FALLO DE CAUSA COMÚN AL CIERRE DE LAS VÁLVULAS VMBG22C/E DE ASPIRACIÓN DE LAS BOMBAS DE INYECCIÓN DE ALTA PRESIÓN DESDE EL TANQUE DE CONTROL DE VOLUMEN
Probabilidad de fallo total 1.20E-3/d
Probabilidad de fallo de causa común 2.42E-5/d origen RiskSpectrum®
Para la obtención de los parámetros Alfa de dicho suceso básico de FCC se hace uso de la información suministrada en el “CCF Parameter Estimations, 2015 Update” en su apartado 2.3.6.3: “HIGH PRESSURE INJECTION MOTOR OPERATED VALVE FAIL TO CLOSE” donde se obtiene la distribución de los factores Alfa para una población de dos componentes.
Factor Alfa Media Dist. Par. 1
𝛼1 9,90E-01 4,225E+01
𝛼2 1,02E-02 4,345E-01
Para el cálculo del factor de causa común para una política de pruebas no escalonadas se utilizan las ecuaciones (Ec. 6.2 y Ec. 6.3) descritas en el capítulo 6.2 de este informe.
𝛼𝑡𝑜𝑡 𝑓𝑐𝑐1 𝑓𝑐𝑐2
1,01E+00 9,80E-01 2,02E-02
El suceso básico que se muestra a continuación se modela a Nivel II a potencia, de modo que los resultados obtenidos no afectaran en la simulación para ecuación final de daño al núcleo.
Suceso básico C©VM-BG24AB25AB Modelo indisponibilidad Demanda
Tipo de
componente motorizada Válvula Modo de fallo Al cierre No componentes en grupo FCC 4
Descripción
FALLO DE CAUSA COMÚN AL CIERRE DE LAS VÁLVULAS MOTORIZADAS VMBG24A/B Y VMBG25A/B DE RECIRCULACIÓN MÍNIMA ALTERNATIVA DE LAS BOMBAS DE INYECCIÓN DE ALTA PRESIÓN
Probabilidad de fallo total 1.20E-3/d
Probabilidad de fallo de causa común 1.29E-5/d origen RiskSpectrum®
Las válvulas VMBG24A/B y VMBG25A/B son válvulas motorizadas que se encuentran en la línea de recirculación mínima alternativa de las bombas de carga. Las válvulas VMBG25A/B permanecen abiertas en operación normal, mientras que las VMBG24A/B están cerradas. Por señal de SI abren las VMBG24A/B y posteriormente, si ha de realizarse la recirculación en alta presión, estas válvulas han de cerrarse ya que su cierre constituye permisivo de apertura para las válvulas que conectan la descarga de las bombas de inyección de baja presión con la aspiración de las bombas de inyección de alta presión.
Para la obtención de los parámetros Alfa de dicho suceso básico de FCC se hace uso de la información suministrada en el “CCF Parameter Estimations, 2015 Update” en su apartado 2.3.6.3: “HIGH PRESSURE INJECTION MOTOR OPERATED VALVE FAIL TO CLOSE” donde se obtiene la distribución de los factores Alfa para una población de cuatro componentes.
Factor Alfa Media Dist. Par. 1
𝛼1 9,77E-01 7,814E+01
𝛼2 1,54E-02 1,228E+00
𝛼3 5,05E-03 4,043E-01
𝛼4 2,78E-03 2,227E-01
Para el cálculo de los factores de causa común para una política de pruebas no escalonadas se utilizan las ecuaciones (Ec. 6.2 y Ec. 6.3) descritas en el capítulo 6.2 de este informe.
𝛼𝑡𝑜𝑡 𝑓𝑐𝑐1 𝑓𝑐𝑐2 𝑓𝑐𝑐3 𝑓𝑐𝑐4
1,03E+00 9,45E-01 9,93E-03 4,88E-03 1,08E-02
Suceso básico O©VM-BG24AB Modelo indisponibilidad Demanda
Tipo de
componente motorizada Válvula Modo de fallo A la apertura No componentes en grupo FCC 2
Descripción
FALLO DE CAUSA COMÚN A LA APERTURA DE LAS VÁLVULAS VMBG24A/B EN LA LÍNEA DE RECIRCULACIÓN MÍNIMA DE LAS BOMBAS DE INYECCIÓN DE ALTA PRESIÓN
Probabilidad de fallo total 9.07E-4/d
Probabilidad de fallo de causa común 1.67E-5/d origen RiskSpectrum®
Para la obtención de los parámetros Alfa de dicho suceso básico de FCC se hace uso de la información suministrada en el “CCF Parameter Estimations, 2015 Update” en su apartado 2.3.6.2: “HIGH PRESSURE
INJECTION MOTOR OPERATED VALVE FAIL TO OPEN” donde se obtiene la distribución de los factores Alfa para una población de dos componentes.
Factor Alfa Media Dist. Par. 1
𝛼1 9,91E-01 4,635E+01
𝛼2 9,29E-03 4,345E-01
Para el cálculo del factor de causa común para una política de pruebas no escalonadas se utilizan las ecuaciones (Ec. 6.2 y Ec. 6.3) descritas en el capítulo 6.2 de este informe.
𝛼𝑡𝑜𝑡 𝑓𝑐𝑐1 𝑓𝑐𝑐2
1,01E+00 9,82E-01 1,84E-02
Suceso básico C©VM-BG15ABC16 Modelo indisponibilidad Demanda
Tipo de
componente motorizada Válvula Modo de fallo Al cierre No componentes en grupo FCC 4 Descripción FALLO DE CAUSA COMÚN AL CIERRE DE LAS VÁLVULAS VMBG15A/B/C Y VMBG16 DE RECIRCULACIÓN MÍNIMA DE LAS BOMBAS DE CARGA Probabilidad de fallo total 1.20E-3/d
Probabilidad de fallo de causa común 1.29E-5/d origen RiskSpectrum®
Para la obtención de los parámetros Alfa de dicho suceso básico de FCC se hace uso de la información suministrada en el “CCF Parameter Estimations, 2015 Update” en su apartado 2.3.6.3: “HIGH PRESSURE INJECTION MOTOR OPERATED VALVE FAIL TO CLOSE” donde se obtiene la distribución de los factores Alfa para una población de cuatro componentes.
Factor Alfa Media Dist. Par. 1
𝛼1 9,77E-01 7,814E+01
𝛼2 1,54E-02 1,228E+00
𝛼3 5,05E-03 4,043E-01
𝛼4 2,78E-03 2,227E-01
Para el cálculo de los factores de causa común para una política de pruebas no escalonadas se utilizan las ecuaciones (Ec. 6.2 y Ec. 6.3) descritas en el capítulo 6.2 de este informe.
𝛼𝑡𝑜𝑡 𝑓𝑐𝑐1 𝑓𝑐𝑐2 𝑓𝑐𝑐3 𝑓𝑐𝑐4
1,03E+00 9,45E-01 9,93E-03 4,88E-03 1,08E-02
Finalmente, se detecta un suceso básico de FCC en el modelo del sistema BJ de la CN de estudio que hacen referencia a las válvulas neumáticas:
Suceso básico C©VN-BG5354 Modelo indisponibilidad Demanda
Tipo de
componente Válvula neumática Modo de fallo Al cierre No componentes en grupo FCC 2
Descripción
FALLO DE CAUSA COMÚN AL CIERRE DE LAS VÁLVULAS VNBG53/54 DE AISLAMIENTO DE LA LÍNEA DE VENTEO DEL COLECTOR DE ASPIRACIÓN DE LAS BOMBAS DE CARGA AL TCV
Probabilidad de fallo total 7.06E-5/d
Probabilidad de fallo de causa común 6.78E-6/d origen RiskSpectrum®
Para la obtención de los parámetros Alfa de dicho suceso básico de FCC se hace uso de la información suministrada en el “CCF Parameter Estimations, 2015 Update” en su apartado 2.4.1.3: “AOV FAIL TO CLOSE ALL SYSTEMS”, donde se obtiene la distribución de los factores Alfa para una población de dos componentes, ya que no existe un apartado específico que haga referencia a las válvulas neumáticas del sistema BJ.
Factor Alfa Media Dist. Par. 1
𝛼1 9,49E-01 5,603E+01
𝛼2 5,04E-02 2,977E+00
Para el cálculo del factor de causa común para una política de pruebas no escalonadas se utilizan las ecuaciones (Ec. 6.2 y Ec. 6.3) descritas en el capítulo 6.2 de este informe.
𝛼𝑡𝑜𝑡 𝑓𝑐𝑐1 𝑓𝑐𝑐2
1,05E+00 9,04E-01 9,60E-02