III. Otras disposiciones. CONSEJO DE SEGURIDAD NUCLEAR. Convenios. (BOE-A-2023-22690)
Resolución de 30 de octubre de 2023, del Consejo de Seguridad Nuclear, por la que se publica el Convenio de colaboración con NFoque Advisory Services, SL, para la ejecución del proyecto de I+D "Desarrollo de metodologías de análisis termo-mecánico ante escenarios AOO y DEC-A en reactores nucleares de centrales LWR con combustible ATF (Metatf)".
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BOLETÍN OFICIAL DEL ESTADO
Martes 7 de noviembre de 2023
Sec. III. Pág. 148373
modificarse en lo relativo a las propiedades y modelos necesarios para reproducir el
comportamiento de los combustibles ATF.
Tarea 3. Ajuste de correlaciones que modelen el comportamiento termo-mecánico
del combustible ATF detallado en las referencias seleccionadas previamente.
Obtención de ecuaciones que ajusten las medidas experimentales reseñadas en la
bibliografía. En la mayoría de los casos, se deberán ajustar los coeficientes de las
correlaciones con ecuaciones tipo Arrhenius (exponenciales del inverso de la
temperatura) destacando los rangos de validez de dichos ajustes.
Tarea 4. Implementación de las ecuaciones desarrolladas mediante las medidas
experimentales en el código TRANSURANUS.
El objetivo principal de esta tarea se centra en la modificación del código fuente del
programa TRANSURANUS en aquellas subrutinas necesarias para introducir las
ecuaciones y correlaciones previamente analizas y seleccionadas que puedan reproducir
con cierta fiabilidad el comportamiento TM del combustible ATF.
Para los ajustes de las correlaciones, así como en la propia validación de las
modificaciones del código TRANSURANUS, se emplearían como soporte datos
experimentales tales como las Halden LOCA tests IFA-650.9 e IFA-650.10, tal y como se
utilizan en el FUMAC CRP (referencia [2]).
Estos experimentos se emplean para la validación de los códigos TM durante la
simulación del comportamiento del combustible ante escenarios LOCA, utilizando
condiciones de contorno provenientes del código termo-hidráulico (TH) correspondiente.
En el caso del proyecto propuesto, el código TH a emplear sería TRACE.
Tarea 5. Identificación de los modelos Termo-mecánicos disponibles en TRACE.
Comparativa cualitativa y cuantitativa con respecto a TRANSURANUS. Modificación de
los modelos en TRACE (por ejemplo, modelos de oxidación) si aplica.
La metodología de cálculo que se pretende desarrollar está basada en el cálculo TM
de la barra combustible con TRANSURANUS a partir de condiciones de contorno TH
proporcionadas por el código TH de sistemas TRACE para el canal caliente. Las
simulaciones de TRACE se centran en un modelo de planta completo de una central
nuclear real de 3 lazos tipo-W.
En la metodología propuesta, TRACE proporcionará las condiciones de contorno TH
junto con el perfil/historia de potencia de la barra caliente. El código TM TRANSURANUS,
recibirá dicha información para poder simular el comportamiento del combustible empleando
los modelos TM del código. Para ello, el código TM tiene que estar validado previamente.
El análisis TM va a estar basado en la suposición de que el comportamiento TM de la
barra de combustible no tiene impacto en el comportamiento TH local (temperaturas del
refrigerante, fracción de huecos y coeficientes de transferencia de calor).
Así mismo, los modelos de cálculo TM de TRACE, por ejemplo, el modelo de
oxidación, tienen que ser los adecuados para poder transmitir las condiciones de
contorno de la barra caliente convenientes a combustible ATF. Este hecho, justifica la
necesidad de analizar los modelos TM incluidos en TRACE, así como su posible
modificación en caso necesario.
Ejemplos de metodologías similares se encuentran disponibles en la literatura
(referencias [3], [4] y [5]). Emplean los códigos termo-mecánicos FRAPTRAN y BISON
con cálculos de barras de combustible que aplican condiciones de contorno del canal
caliente calculadas por códigos TH de sistema.
Tarea 6. Análisis termo-mecánico del canal caliente en secuencias tipo BDA (LBLOCA)
y DEC-A (SBO) en LWRs empleando condiciones de contorno del código TH de sistemas
TRACE. Impacto del empleo de combustible ATF frente el combustible convencional.
En esta última tarea del proyecto se abordarán las simulaciones de los siguientes
escenarios:
– Large-Break LOCA: condiciones TH y de quemado del ciclo por determinar con
menor margen de seguridad frente a los criterios de aceptación.
– Design Extension Condition sin degradación significativa del combustible (DEC-A)
como las secuencias de SBO o MBLOCA con fallo múltiple de sistemas como el HPSI:
cve: BOE-A-2023-22690
Verificable en https://www.boe.es
Núm. 266
Martes 7 de noviembre de 2023
Sec. III. Pág. 148373
modificarse en lo relativo a las propiedades y modelos necesarios para reproducir el
comportamiento de los combustibles ATF.
Tarea 3. Ajuste de correlaciones que modelen el comportamiento termo-mecánico
del combustible ATF detallado en las referencias seleccionadas previamente.
Obtención de ecuaciones que ajusten las medidas experimentales reseñadas en la
bibliografía. En la mayoría de los casos, se deberán ajustar los coeficientes de las
correlaciones con ecuaciones tipo Arrhenius (exponenciales del inverso de la
temperatura) destacando los rangos de validez de dichos ajustes.
Tarea 4. Implementación de las ecuaciones desarrolladas mediante las medidas
experimentales en el código TRANSURANUS.
El objetivo principal de esta tarea se centra en la modificación del código fuente del
programa TRANSURANUS en aquellas subrutinas necesarias para introducir las
ecuaciones y correlaciones previamente analizas y seleccionadas que puedan reproducir
con cierta fiabilidad el comportamiento TM del combustible ATF.
Para los ajustes de las correlaciones, así como en la propia validación de las
modificaciones del código TRANSURANUS, se emplearían como soporte datos
experimentales tales como las Halden LOCA tests IFA-650.9 e IFA-650.10, tal y como se
utilizan en el FUMAC CRP (referencia [2]).
Estos experimentos se emplean para la validación de los códigos TM durante la
simulación del comportamiento del combustible ante escenarios LOCA, utilizando
condiciones de contorno provenientes del código termo-hidráulico (TH) correspondiente.
En el caso del proyecto propuesto, el código TH a emplear sería TRACE.
Tarea 5. Identificación de los modelos Termo-mecánicos disponibles en TRACE.
Comparativa cualitativa y cuantitativa con respecto a TRANSURANUS. Modificación de
los modelos en TRACE (por ejemplo, modelos de oxidación) si aplica.
La metodología de cálculo que se pretende desarrollar está basada en el cálculo TM
de la barra combustible con TRANSURANUS a partir de condiciones de contorno TH
proporcionadas por el código TH de sistemas TRACE para el canal caliente. Las
simulaciones de TRACE se centran en un modelo de planta completo de una central
nuclear real de 3 lazos tipo-W.
En la metodología propuesta, TRACE proporcionará las condiciones de contorno TH
junto con el perfil/historia de potencia de la barra caliente. El código TM TRANSURANUS,
recibirá dicha información para poder simular el comportamiento del combustible empleando
los modelos TM del código. Para ello, el código TM tiene que estar validado previamente.
El análisis TM va a estar basado en la suposición de que el comportamiento TM de la
barra de combustible no tiene impacto en el comportamiento TH local (temperaturas del
refrigerante, fracción de huecos y coeficientes de transferencia de calor).
Así mismo, los modelos de cálculo TM de TRACE, por ejemplo, el modelo de
oxidación, tienen que ser los adecuados para poder transmitir las condiciones de
contorno de la barra caliente convenientes a combustible ATF. Este hecho, justifica la
necesidad de analizar los modelos TM incluidos en TRACE, así como su posible
modificación en caso necesario.
Ejemplos de metodologías similares se encuentran disponibles en la literatura
(referencias [3], [4] y [5]). Emplean los códigos termo-mecánicos FRAPTRAN y BISON
con cálculos de barras de combustible que aplican condiciones de contorno del canal
caliente calculadas por códigos TH de sistema.
Tarea 6. Análisis termo-mecánico del canal caliente en secuencias tipo BDA (LBLOCA)
y DEC-A (SBO) en LWRs empleando condiciones de contorno del código TH de sistemas
TRACE. Impacto del empleo de combustible ATF frente el combustible convencional.
En esta última tarea del proyecto se abordarán las simulaciones de los siguientes
escenarios:
– Large-Break LOCA: condiciones TH y de quemado del ciclo por determinar con
menor margen de seguridad frente a los criterios de aceptación.
– Design Extension Condition sin degradación significativa del combustible (DEC-A)
como las secuencias de SBO o MBLOCA con fallo múltiple de sistemas como el HPSI:
cve: BOE-A-2023-22690
Verificable en https://www.boe.es
Núm. 266
