Segurança

Conforme a norma ANSI 18.2 (ANSI, 1973 apud ORIANI, 2002), as condições do reator são classificadas em quatro categorias dependendo da frequência de ocorrência e das consequências radiológicas. O princípio básico incorporado nesta classificação considera que as ocorrências mais prováveis devem resultar em um risco radiológico reduzido e as situações extremas que tenham um risco maior devem ter menor probabilidade de ocorrência. Essas categorias são:

 Condição I: operação normal e transientes operacionais – são os eventos com previsão de ocorrência regular ou frequente durante a operação normal. Nessa condição se incluem a operação em estado estacionário e a de desligamento, operação com desvios permitidos e transientes operacionais.

 Condição II: falhas de frequência moderada – inclui todas as falhas de ocorrência não esperada durante a operação normal do reator, mas que podem ser razoavelmente esperadas durante a vida do reator. Estas falhas, no pior caso, resultarão no desarme do reator com a interrupção da operação da usina. Por definição, esses eventos ou falhas não evoluem para uma condição mais séria e nem se espera que tenham como consequência a perda de função das barreiras de proteção contra o escape de produtos radioativos. O núcleo do reator deve manter a capacidade de controlar a reatividade e de remover o calor gerado e, além disso, o número de falhas do revestimento do combustível não deve levar a uma situação que exceda à capacidade do sistema de purificação da central.

 Condição III: Falhas Infrequentes - esses eventos podem ocorrer com baixa frequência durante a vida da central. Eles podem resultar na falha de apenas uma pequena fração das varetas combustíveis. Por definição, esses acidentes não evoluem para um evento da condição IV e nem resultam em perda de função do sistema de refrigeração do

reator ou das barreiras de contenção. A liberação de radioatividade não é suficiente para interromper ou restringir o uso público de áreas além da zona de exclusão. E

 Condição IV: Falhas Limitantes – são falhas que não se espera que ocorram, mas são postuladas porque suas consequências incluem a liberação de quantidades significativas de material radioativo. São contra essas falhas que a central deve ser projetada e elas representam casos limitantes de projeto. Eventos desta cond ição não podem levar a uma liberação de produtos de fissão acima de valores estabelecidos em norma e um evento isolado não pode causar uma perda de funções dos sistemas necessários para debelar o acidente.

A primeira linha de defesa na filosofia de defesa em profundidade do IRIS consiste na eliminação de condições iniciadoras que poderiam levar a danos no núcleo. Como é impossível a eliminação de todos os acidentes, o projeto possui características que possibilitam inerentemente tanto a redução da probabilidade de ocorrência como a redução de suas consequências. O emprego da configuração integral é intrinsecamente favorável à eliminação de acidentes, especialmente quanto a acidentes de perda de refrigerante por grandes rupturas. As principais características do IRIS que repercutem na eliminação de eventos iniciadores são mostradas no QUADRO. 1. A resposta do IRIS, frente a eventos classificados como falhas limitantes (condição IV), é mostrada no QUADRO. 2.

QUADRO 1 – Implicações de Segurança do IRIS Característica de

Projeto do IRIS Implicação de Segurança Acidentes Afetados

Configuração Integral Inexistência de grandes tubulações

no primário -Acidentes de perda de refrigerante

Maior Tamanho e Altura do Vaso do Reator

Maior inventário de água -Acidentes de perda de refrigerante

-Redução na remoção de calor

Elevada circulação natural -Diversos eventos

Possível acomodação interna do mecanismo de acionamento de barras

-Ejeção de barras de controle -Eliminação de penetrações Remoção de Calor do

Interior do Vaso Despressurização do sistema primário por condensação sem

perda de massa

-Acidentes de perda de refrigerante

Efetiva remoção de calor pelos geradores de vapor e pelo sistema de remoção de calor de emergência

-Acidentes de perda de refrigerante -Todos os eventos que requerem resfriamento efetivo

-Transientes decorrentes de falta do desarme do reator

Contenção de Tamanho Reduzido e Maior Pressão de Projeto

Redução da força de expulsão

através da ruptura do primário - Acidentes de perda de refrigerante

Múltiplas Bombas de

Refrigerante Redução da importância da falha de uma única bomba - Travamento do rotor, quebra de eixo

Sistema Gerador de Vapor com Alta Pressão de Projeto

Inexistência de válvula de segurança no Gerador de Vapor O sistema primário é incapaz de sobrepressurizar o sistema secundário

- Ruptura do tubo do gerador de vapor

O sistema água de

alimentação/vapor projetado para a pressão do primário reduz a probabilidade de falhas de tubulação

- Ruptura da linha de vapor - Ruptura da linha de água de alimentação

Gerador de Vapor de Passagem Direta (Once Through)

Limitado inventário de água - Ruptura da linha de vapor

- {Ruptura da linha de alimentação}

Característica de Projeto do IRIS

Implicação de Segurança Acidentes Afetados

Pressurizador Integral Alta relação entre volume

pressurizador e potência do reator - Eventos de sobreaquecimento, inclusive ruptura da linha de

alimentação.

- Transientes decorrentes de falta do desarme do reator

Fonte: CARELLI et al., 2004.

QUADRO 2 – Resposta do IRIS a Falhas Limitantes

Eventos Limitantes – Base de Projeto Efeito do Projeto do Reator

Perda de refrigerante por grande ruptura Eliminada por projeto (inexistência de

grandes tubulações)

Ruptura de tubo do gerador de vapor Consequência reduzida

Falha de tubulação do sistema de vapor Probabilidade reduzida, consequências

reduzidas ou eliminadas Ruptura de tubulação de água de

alimentação Probabilidade reduzida, consequências reduzidas (sem liberação de alta pressão

a partir do primário) Ruptura / dano de eixo da bomba do

refrigerante do reator Consequências reduzidas

Acidentes de ejeção de barras de controle Potencialmente eliminados por projeto

Acidentes de Manuseio do Combustível Sem impacto

Fonte: CARELLI et al., 2004.