Análisis de las estrategias de venteo y la evolución de la concentración de hidrógeno durante un SBO en una contención BWR Mark III con el código GOTHIC 8.3

Díez Álvarez-Buylla, María del Pino (2021). Análisis de las estrategias de venteo y la evolución de la concentración de hidrógeno durante un SBO en una contención BWR Mark III con el código GOTHIC 8.3. Thesis (Doctoral), E.T.S.I. Industriales (UPM). https://doi.org/10.20868/UPM.thesis.69073.

Description

Title: Análisis de las estrategias de venteo y la evolución de la concentración de hidrógeno durante un SBO en una contención BWR Mark III con el código GOTHIC 8.3
Author/s:
  • Díez Álvarez-Buylla, María del Pino
Contributor/s:
  • Jiménez Varas, Gonzalo
Item Type: Thesis (Doctoral)
Date: 2021
Subjects:
Faculty: E.T.S.I. Industriales (UPM)
Department: Ingeniería Energética
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

After the Fukushima accident, the interest on hydrogen combustion hazard management increased considerably. Many European nuclear plants reinforced their strategies for severe accident management with the installation of Passive Autocatalytic Recombiners (PARs) and Filtered Containment Venting Systems (FCVS). In this PhD thesis, the hypothesis of considering a preventive venting to try to reduce the hydrogen combustion hazard is analyzed for a BWR Mark III containment. The scenario chosen was the in-vessel phase of a Station Blackout accident, where the release of hydrogen is maximized within the set of potential in-vessel sequences for this type of reactor. The venting action has been tested for cases with and without PARs to clarify its impact on the hydrogen concentration in the containment. One novelty of this study is to consider the difference between measuring the hydrogen concentration values present in the containment in the venting pipe rather than in the usual instrumentation position for this type of containment. The purpose is to try to understand the decisions that an operational crew can take with the instrumentation available and analyze the differences by modifying the location of the plant instrumentation. For the numerical analysis, several simulations have been carried out using a BWR Mark III containment model with GOTHIC 8.3. It has been observed that hydrogen concentration depends to a great extent on the containment venting strategy. The main conclusion is that the venting strategy, if properly performed, can reduce the risk associated with hydrogen for BWR Mark III containments. ----------RESUMEN---------- Tras el accidente de Fukushima, el interés por la gestión del riesgo de combustión de hidrógeno ha aumentado considerablemente. Muchas centrales nucleares europeas reforzaron sus estrategias de gestión de accidentes severos con la instalación de Recombinadores Autocatalíticos Pasivos (PARs) y Sistemas de Venteo de Contención Filtrados (FCVS), entre otros. En esta tesis doctoral se analiza la hipótesis de considerar un venteo preventivo para intentar reducir el riesgo de combustión de hidrógeno para una contención BWR Mark III. El escenario elegido ha sido la fase in vessel de un accidente con pérdida total de energía exterior, SBO, donde la liberación de hidrógeno es máxima dentro del conjunto de secuencias in vessel potenciales para este tipo de reactor. La acción de venteo se ha probado para casos con y sin PARs para analizar el impacto de la concentración de hidrógeno en la contención. Una novedad de este estudio ha sido considerar la diferencia entre la medida de los valores de concentración de hidrógeno presentes en la contención, considerando el valor existente en la celda de aspiración del venteo, así como en el punto máximo de concentración frente a la posición habitual de la instrumentación de planta en este tipo de contenciones. El propósito es tratar de entender las decisiones que puede tomar el personal de operación con la instrumentación disponible y analizar las diferencias al modificar la ubicación de la instrumentación de la planta. Para el análisis numérico se han realizado numerosas simulaciones utilizando un modelo de contención BWR Mark III con GOTHIC 8.3. Se ha observado que la concentración de hidrógeno depende en gran medida de la estrategia de venteo de la contención. La principal conclusión es que la estrategia de venteo, si se realiza correctamente, puede reducir el riesgo asociado al hidrógeno para las contenciones BWR Mark III.

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Item ID: 69073
DC Identifier: https://oa.upm.es/69073/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:69073
DOI: 10.20868/UPM.thesis.69073
Deposited by: Archivo Digital UPM 2
Deposited on: 22 Nov 2021 10:45
Last Modified: 22 Nov 2021 10:48
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