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COMISSÃO NACIONAL DE
ENERGIA NUCLEAR (CNEN)
DIRETORIA DE RADIOPROTEÇÃO E SEGURANÇA NUCLEAR(DRS)
Coordenação Geral de Reatores e Ciclo do Combustível (CGRC)
Nelbia da Silva Lapa – CNEN/DRS/CGRC ARCAL XCV - Outubro 2011
REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA
“Basic Safety Principles for Nuclear Power Plants”
75-INSAG-3 Rev. 1 INSAG 12
International Atomic Energy Agency, Viena, 1999
OBJETIVO GERAL DE SEGURANÇA
NUCLEAR
Proteger os indivíduos, a sociedade e o meio ambiente através da criação e da manutenção de uma defesa eficaz contra os efeitos nocivos da radiação.
Princípios Gerais para Implementação
1- Defesa em Profundidade 2- Prevenção de Acidentes 3- Mitigação de Acidentes
4- Práticas Comprovadas de Engenharia 5- Proteção contra à Radiação
6- Verificação e Avaliação de Segurança 7- Proteção Física da Instalação
8- Preparação para Emergências
OBJETIVO TÉCNICO DE SEGURANÇA
NUCLEAR
Evitar, com alto grau de confiança, a ocorrência de acidentes em usinas nucleares;
assegurar que para todos os acidentes considerados no projeto da usina, mesmo aqueles de baixa probabilidade de ocorrência, as consequências radiológicas, caso ocorram, sejam mínimas;
e assegurar que a probabilidade de ocorrência de acidentes severos, com graves consequências radiológicas, seja extremamente pequena.
Princípios Gerais para Implementação
-
Defesa em Profundidade
Está embutida em toda a tecnologia de segurança das centrais nucleares.
Implementado para compensar os potenciais de falhas mecânicas e humanas.
Diversos níveis sobrepostos de proteção, incluindo barreiras sucessivas contra a liberação de material radioativo para o meio ambiente.
Inclui a proteção das barreiras, evitando danos à instalação e às próprias barreiras.
Inclui, também, medidas de proteção ao público e ao meio ambiente, caso as barreiras não sejam efetivas.
Princípios Gerais para Implementação
-
Defesa em Profundidade –
O conceito de defesa em profundidade fornece a estratégia geral para as características e as medidas de segurança de usinas nucleoelétricas.
Assegura que uma falha isolada, quer seja humana ou de
equipamento, não implicará em dano ao público, e mesmo as combinações de falhas remotamente possíveis resultariam em pouco ou nenhum dano.
A estratégia da defesa em profundidade possui duas frentes: a prevenção de acidentes e a limitação de potenciais
conseqüências, caso um acidente ocorra.
A prioridade é a prevenção: maior chance de sucesso pela previsibilidade dos comportamentos
A defesa em profundidade contribui para garantir o
cumprimento das 3 funções básicas de segurança:
1- controlar a potência 2 - resfriar o combustível
3 - confinar materiais radioativos
Defesa em Profundidade
4 barreiras superpostas contra a liberação de
material de radioativo:
(1) matriz sólida do combustível;
(2) revestimento do material combustível;
(3) vaso do reator e circuito primário de refrigeração; (4) vaso de contenção metálica
5 Níveis de Proteção
Funcionamento de uma Usina Nuclear
Barreiras contra a liberação de produtos radioativos
2 1 3 4 5 2- Revestimento da vareta de combustível
3- Circuito primário selado 4- Esfera de contenção de aço 5- Prédio do Reator
1- Absorção dos produtos de fissão pelo próprio combustível
Defesa em Profundidade
5 níveis de proteção:
(1) Prevenção de operações anormais e falhas (projeto conservador, qualidade na construção e operação);
(2) Controle de operações anormais e detecção de falhas (sistemas de controle, limitação e proteção e
características e atividades de monitoração e testes
(3) limitação dos acidentes ao previsto na base de projeto (dispositivos de segurança e procedimentos)
(4) limitação dos danos e interrupção da evolução de acidentes graves (gerenciamento de acidentes)
(5) minimização das conseqüências radiológicas (medidas protetoras externas de emergência)
Defesa em Profundidade
São pré-requisitos aplicáveis aos 5 níveis de
proteção, para uma efetiva implementação da defesa
em profundidade :
- conservadorismo
- garantia da qualidade - cultura da segurança
O objetivo geral é assegurar que nem falhas
isoladas, nem combinações de falhas se propagarão
para comprometer as defesas de níveis
subsequentes, evitando a exposição indevida à
radiação
Lógica da Defesa em Profundidade
Atentados contra o desempenho das Funções Básicas de Segurança
Nível 1 do Sistema de Defesa em Profundidade Sucess o NÃO Evento Iniciador Nível 2 do Sistema de Defesa em Profundidade Sucess o SIM NÃO SIM
Defesas Principais - projeto conservativo e alta qualidade na construção e na operação
Objetivo – prevenção de falhas e operações anormais
Sucesso – operação normal
Defesas Principais - sistemas de controle, de limitação e de proteção, monitoração e testes periódicos
Objetivo – controle de operações anormais e detecção de falhas
Sucesso – imediato retorno à operação normal
NÍVEL 1 NÍVEL 2 Transitórios e Acidentes Nível 3 do Sistema de Defesa em Profundidade Sucess o SIM NÃO
Defesas Principais - sistemas de engenharia de segurança e procedimentos para acidentes Objetivo – limitar as conseqüências dos acidentes ao previsto nas bases de projeto
Sucesso – atendimento aos critérios de aceitação que são definidos nas análise de acidente de projeto
NÍVEL 3
Funções Básicas de Segurança Executadas
Acidentes Severos Nível 4 do Sistema de Defesa em Profundidade Sucess o SIM NÃO Liberações Radioativas Significativas Nível 5 do Sistema de Defesa em Profundidade Funções Básicas de Segurança Executadas Com Sucesso
Defesas Principais - estratégias de gerenciamento de acidentes e uso de recursos disponíveis Objetivo – controlar situações severas na instalação, evitando a progressão do acidente e limitando as consequências
Sucesso – limitar os danos no núcleo do reator e preservar o confinamento de material radioativo
Defesas Principais - medidas externas à instalação em resposta a emergências
Objetivo – minimizar as conseqüências
radiológicas decorrentes de liberações radioativas significativas
Sucesso – conformidade com limites de doses estabelecidos para acidentes
NÍVEL 4
NÍVEL 5
Prevenção de Acidentes
-Alto nível de qualidade na construção e operação, tornando infreqüentes os desvios
-Sistemas de monitoração e alarme
-Sistemas de controle estão disponíveis para corrigir os desvios
-Sistemas de segurança adotam os conceitos de redundância, diversidade, separação física de componentes paralelos
-Disponibilidade verificada periodicamente -Capacidade testada periodicamente
Mitigação de Acidentes
Dispositivos técnicos de segurança:
- sistemas e componentes dimensionados pelos acidentes base de projeto
Recursos para gerenciamento de acidentes: - procedimentos e equipamentos especiais - utilização não convencional dos recursos Medidas protetoras externas:
- abrigo
- evacuação
- controle das vias - medicamentos
Os novos projetos de usinas nucleares, atualmente geração III em construção, consideram de falhas múltiplas e
acidentes severos de uma forma mais sistemática e completa do projeto.
Os novos projetos incluem melhoria de prevenção de acidentes (por exemplo, reduziu comum falhas modo, complexidade reduzida,
uso prolongado de características passivas, interface homem-máquina otimizado, o uso prolongado da tecnologia de informação) e reduzindo ainda mais as possibilidades e conseqüências de liberação radioativa para o meio ambiente.
Práticas Comprovadas de Engenharia
-Projeto conservador;
-Padrões de qualidade para construção e
testes;
-Fornecedores experientes;
-Treinamento e qualificação de
trabalhadores;
-Reparos ou modificações com mesmos
padrões de qualidade.
Novos conceitos de Projetos de Usinas Nucleares
Um exemplo desse equilíbrio entre tecnologia comprovada e inovação tecnológica é o recente interesse e aplicação ampla de características de segurança passiva. As vantagens e desvantagens dessas características passivas são cuidadosamente considerados no processo do projeto. As vantagens essenciais de características passivas são a sua
independência de sistemas de apoio externo, como energia elétrica, sua simplicidade, geralmente, maior e seu potencial para maior
confiabilidade. Desvantagens incluem a diminuição do controle dos sistemas de fluidos e flexibilidade reduzida em condições anormais. Além disso,atenção especial deve ser dada às limitações dos dados
existentes sobre o desempenho de novos sistemas passivos e verificação experimental e analítico adequado de seu desempenho. Finalmente, os componentes ativos podem ainda ser necessário para inicialização e desligamento.
Proteção Radiológica
-Padrões internacionais adotados no projeto,
comissionamento, operação e
descomissionamento;
-Proteção aos trabalhadores e sociedade;
-Controle sobre efluentes;
-Blindagem;
Verificação e Avaliação de Segurança
Avaliação de segurança realizada antes da construção e da operação (RPAS, RFAS);
Verificações independentes; Metodologia determinista; Metodologia probabilista.
Proteção Física da Instalação
-Projeto considerando potenciais ameaças: . atos individuais ou de grupos;
. barreiras contra invasão;
. barreiras e controles contra desvio ou remoção de material nuclear .
-Proteger a instalação contra danos e prevenir liberações não autorizadas de materiais radioativos.
Preparação para Emergências
Planos do operador (PEL), do regulador (PSE-Repot), das autoridades locais, Defesa Civil e Forças Armadas (PEE). PEL como requisito de licenciamento.
Atualização, treinamento e exercícios periódicos.
Princípios para Seleção do Local
- Fatores Externos que Podem Afetar a Instalação -
A seleção do local considera os resultados das
investigações de fatores locais que podem afetar a segurança da instalação.
- Impacto Radiológico no Público e no Ambiente
Os locais são investigados sob o ponto de vista do impacto radiológico em circunstâncias normais e de acidentes.
Princípios para Seleção do Local
- Viabilidade de Planos de Emergência
O local deve ser compatível com as ações protetoras externas planejadas, que possam ser necessárias para limitar os efeitos de liberações acidentais, durante todo o ciclo de vida da instalação.
- Capacidade da Fonte Fria
O local selecionado tem um recurso natural confiável de refrigeração, com capacidade de remover a energia
térmica gerada na instalação, após o desligamento do reator, tanto imediatamente quanto a longo prazo.
Princípios para Projeto e Construção
- Tecnologias comprovadas
.Comprovação por experiência e testes;
.Características inovadoras requerem pesquisa e protótipos, em níveis de sistemas, componentes ou instalação (LTA).
- Bases Gerais para o Projeto
.conjunto de eventos internos e externos; .critérios conservadores;
.margens apropriadas de segurança;
Princípios para Projeto e Construção
- Qualificação de Equipamentos
Componentes e sistemas de segurança selecionados são qualificados para suportar as condições ambientais que existiriam na circunstância em que seria demandados a desempenhar sua função;
Os efeitos do envelhecimento sob condições normais e anormais são considerados no projeto e na fabricação.
-
Avaliação de Segurança do Projeto
-Inicia-se a construção apenas após a operadora e o
regulador se convencerem de que as principais questões de segurança estão resolvidas ou serão resolvidas até a data prevista para o início da operação.
Princípios para Projeto e Construção
- Obtenção da Qualidade
Fabricantes e construtores cumprem suas
responsabilidades de fornecer equipamentos e construção de alta qualidade pelo uso de técnicas estabelecidas e
comprovadas e procedimentos apoiados por práticas de garantia da qualidade.
Fabricação e construção seguem detalhadas especificações para produtos e processos. Fabricantes de equipamentos reconhecidos.
Fornecedores verificados e certificados por terceiras partes.
