Evaluación de la fenomenología termohidráulica de un condensador de aislamiento y su impacto desde el punto de vista de la seguridad nuclear

En el presente trabajo se realizó un análisis de la influencia en el Condensador de Aislamiento de un reactor tipo CAREM que tiene la presencia de gases no condensables en el sistema primario del Reactor. Este análisis se realizó en forma determinística utilizando la metodología clásica que se aplica en este tipo de estudio. En el análisis se utilizó principalmente un modelo aislado del sistema, desarrollado para el código de cálculo tipo best-estimate llamado RELAP. En este análisis se comprobó que la presencia de estos gases puede llegar a afectar considerablemente a la eficiencia del sistema, y por lo tanto se implementó un venteo para limpiar a los mismos. Con la solución propuesta se consiguió que la degradación de la eficiencia del Condensador de Aislamiento, para transferir calor a su pileta, sea despreciable, como así también se logró que la pérdida de inventario que produce se encuentre acotada como para evitar el descubrimiento del núcleo durante un accidente de pérdida de fuente fría sin actuación de los sistemas auxiliares y de control, ni de otros sistemas de seguridad. Por otro lado se realizó un análisis de la confiabilidad del Condensador de Aislamiento desde el punto de vista de la contribución que tiene a la misma los aspectos funcionales de este sistema. O sea, se vio como afecta, a la física que ocurre para que funcione el Condensador de Aislamiento, la presencia de incertezas en diversos parámetros relacionados con el conocimiento, las condiciones de contorno e iniciales de la situación accidental que se toma como caso de estudio, tolerancias de fabricación, efectos del usuario del código de cálculo al modelar el sistema, etc. Para poder realizar este estudio, entre otras tareas, se hizo un modelo integral del reactor con el sistema de seguridad pasivo (Condensador de Aislamiento), el cual tenga la capacidad de ser sensible a los parámetros que se eligieron, para lo cual además fue necesario modificar el código fuente del código de cálculo comercial que se utilizó. El desarrollo del modelo se focalizó principalmente en la zona del reactor denominada Domo, la cual fue modelada mediante una técnica de modelado progresivo, con el fin de entender los efectos de cada una de las modificaciones que se realizaban. Además este proceso sirvió para comprender el fenómeno de autopresurización, el cual es característico de este reactor. También se vio como influye esta zona en el resto de las zonas del reactor, la cuales fueron modeladas por otros integrantes del grupo de trabajó donde se realizó la tesis. El análisis realizado fue del tipo probabilístico, y se basó principalmente en la metodología internacional denominada RMPS, a la cual se le introdujo además una mejora para optimizar la capacidad de predicción de eventos “raros” o infrecuentes. El concepto principal detrás de la metodología consiste en realizar simulaciones del tipo best-estimate variando todos los parámetros a la vez en cada una de las corridas, y según sus distribuciones de probabilidades, donde el número de corridas a realizar está determinado por la confiabilidad y confianza que se desea asegurar. La metodología empleada permite además obtener un ranking de los parámetros con mayor peso en la degradación de la confiabilidad, y de donde se obtuvo que el fouling y el factor en la potencia de decaimiento están entre los tres parámetros con mayor importancia. Se demostró la importancia que tienen los efectos del usuario del código en los resultados que se obtengan, ya que la probabilidad de falla del Condensador de Aislamiento cambiaba dos órdenes de magnitud según el modelo que se utilizaba. Por lo tanto se observó que los efectos del usuario son los que mayor influencia tienen en la estimación de la confiabilidad del Condensador de Aislamiento. Con el modelo más preciso que se desarrolló, se obtuvo que la contribución a la confiabilidad funcional del Condensador de Aislamiento, en un accidente de pérdida de fuente fría (en base de diseño), sea del mismo orden de magnitud que la confiabilidad obtenida por el método clásico de árboles de falla teniendo en cuenta sus partes y componentes