Radaideh, Majdi I.;Kozlowski, Tomasz;Farawila, Yousef M.
Nuclear Engineering and Technology
/
v.51
no.6
/
pp.1532-1539
/
2019
This paper analyzes a new method for reducing boiling water reactor fuel temperature during a Loss of Coolant Accident (LOCA). The method uses a device called Reverse Flow Restriction Device (RFRD) at the inlet of fuel bundles in the core to prevent coolant loss from the bundle inlet due to the reverse flow after a large break in the recirculation loop. The device allows for flow in the forward direction which occurs during normal operation, while after the break, the RFRD device changes its status to prevent reverse flow. In this paper, a detailed simulation of LOCA has been carried out using the U.S. NRC's TRACE code to investigate the effect of RFRD on the flow rate as well as peak clad temperature of BWR fuel bundles during three different LOCA scenarios: small break LOCA (25% LOCA), large break LOCA (100% LOCA), and double-ended guillotine break (200% LOCA). The results demonstrated that the device could substantially block flow reversal in fuel bundles during LOCA, allowing for coolant to remain in the core during the coolant blowdown phase. The device can retain additional cooling water after activating the emergency systems, which maintains the peak clad temperature at lower levels. Moreover, the RFRD achieved the reflood phase (when the saturation temperature of the clad is restored) earlier than without the RFRD.
The post-LOCA long term cooling (LTC) performance of the Korean Standard Nuclear Power Plant (KSNPP) is analyzed for both small break loss-of-coolant accidents (LOCA) and large break LOCA at cold leg. The RELAP5/MOD3.2.2 beta code is used to calculate the LTC sequences based on the LTC plan of the Korean Standard Nuclear Power Plants (KSNPP). A standard input model is developed such that LOCA and the followed LTC sequence can be calculated in a single run for both small break LOCA and large break LOCA. A spectrum of small break LOCA ranging from \ulcorner.02 to 0.5 k2 of break area and a double-ended guillotine break are analyzed. Through the code calculations, the thermal-hydraulic behavior and the boron behavior are evaluated and the effect of the important action including the safety injection tank (SIT isolation and the simultaneous injection in LTC procedure is investigated. As a result, it is found that the sufficient margin is available in avoiding the boron precipitation in the core. It is also found that a further specific condition for the SIT isolation action need to be setup and it is recommended that the early initiation of the simultaneous injection be taken for larger break LTC sequences.
Choi, Geon Pil;Yoo, Kwae Hwan;Back, Ju Hyun;Na, Man Gyun
Nuclear Engineering and Technology
/
v.49
no.3
/
pp.495-503
/
2017
Operators of nuclear power plants may not be equipped with sufficient information during a loss-of-coolant accident (LOCA), which can be fatal, or they may not have sufficient time to analyze the information they do have, even if this information is adequate. It is not easy to predict the progression of LOCAs in nuclear power plants. Therefore, accurate information on the LOCA break position and size should be provided to efficiently manage the accident. In this paper, the LOCA break size is predicted using a cascaded fuzzy neural network (CFNN) model. The input data of the CFNN model are the time-integrated values of each measurement signal for an initial short-time interval after a reactor scram. The training of the CFNN model is accomplished by a hybrid method combined with a genetic algorithm and a least squares method. As a result, LOCA break size is estimated exactly by the proposed CFNN model.
LOCA (Loss Of Coolant Accident) is one of the most important utmost accidents for Prestressed Concrete Containment Vessel (PCCV) due to its coupled effect of high temperature and inner pressure. In this paper, heat conduction analysis is used to obtain the LOCA temperature distribution of PCCV. Then the elastic internal force of PCCV under LOCA temperature is analyzed by using both simplified theoretical method and FEM (finite element methods) method. Considering the coupled effect of LOCA temperature, a nonlinear elasto-plasitic analysis is conducted for PCCV under utmost internal pressure considering three failure criteria. Results show that the LOCA temperature distribution is strongly nonlinear along the shell thickness at the early time; the moment result of simplified analysis is well coincident with the one of numerical analysis at weak constraint area; while in the strong constrained area, the value of moments and membrane forces fluctuate dramatically; the simplified and numerical analysis both show that the maximum moment occurs at 6hrs after LOCA.; the strain of PCCV under LOCA temperature is larger than the one of no temperature under elasto-plastic analysis; the LOCA temperature of 6hrs has the greatest influence on the ultimate bearing capacity with 8.43% decrease for failure criteria 1 and 2.65% decrease for failure criteria 3.
Seo, Yong-Dae;Lee, Hyun-Seon;Kim, Yong-Soo;Song, Chi-Sung
Nuclear Engineering and Technology
/
v.43
no.3
/
pp.279-286
/
2011
The aging degradation and lifetime assessment of a domestic class 1E Ethylene-Propylene-Diene-Monomer (EPDM), which is a popular insulating elastomer for electrical cables in the nuclear power plants, were studied for equipment qualification verification under the Loss of Coolant Accident (LOCA) conditions. The specimens were acceleratively aged, underwent a LOCA environment, as well as tested mechanically, thermo-gravimetrically, and spectroscopically according to the American Society of the Testing of Materials (ASTM) procedures. The tensile test results revealed that the elongation at break gradually decreased with an increasing aging temperature. The lifetime of EPDM aged isothermally at $140^{\circ}C$ was 1,316 hours and reduced to 1,120 hours after experiencing the severe accident test. The activation energies of the elongation reduction were $1.10{\pm}0.196$ eV and $0.93{\pm}0.191$ eV before and after the LOCA condition, respectively. The TGA test results also showed that the activation energy of the aging decomposition decreased from 1.35 eV to 1.02 eV after undergoing the LOCA environment. Although the mechanical property changes were discernibly observed during the aging process, along with the LOCA simulation, the FT-IR analysis showed that the spectroscopic peaks and their intensities did not alter significantly. Therefore, it can be concluded that the degradation of the domestic class 1E EPDM due to aging can be tolerable, even in severe accident conditions such as LOCA, and thus it qualifies as a suitable insulating material for electrical cables in the nuclear power plants.
The design, construction, and operation of a light water reactor (LWR) are subject to compliance with safety criteria specified for accident situations, such as loss-of-coolant accident (LOCA) and reactivity-initiated accident (RIA). Because reactor fuel is the primary source of radioactivity and heat generation, such a criterion is established on the basis of the characteristics and performance of fuel under the specific accident condition. As such, fuel behavior under accident situations impact many aspects of fuel design and power generation, and in an indirect manner, even spent fuel storage and management. This paper provides a comprehensive review of: the history of the current LOCA criteria, results of LOCA-related investigations on conventional and new classes of fuel, and status of on-going studies on high-burnup fuel under LOCA situations. The objective of the paper is to provide a better understanding of important issues and an insight helpful to establish new LOCA criteria for modem LWR fuels.
Elena Redondo-Valero;Cesar Queral;Kevin Fernandez-Cosials;Victor Hugo Sanchez-Espinoza
Nuclear Engineering and Technology
/
v.55
no.2
/
pp.623-639
/
2023
The specific configuration of the safety systems in VVER-1000/V320 reactors allows a comprehensive study of the Loss of Coolant Accident (LOCA). In the present paper, a verification of the success criteria of the event trees headers for the medium and large break LOCA sequences is conducted. A detailed TRACEV5P5 thermal-hydraulic model of the reactor has been developed, including all safety systems. When analyzing the results of all sequences, some conservatism is observed in certain specific configurations as the success criterion of some headers is not consistent with the classic PSA level 1. Therefore, new proposals for the LOCA event trees are performed based on a reconfiguration of LOCA break ranges and the use of the expanded event trees approach.
Recent events in the nuclear industry have resulted in a movement towards increased seismic and LOCA excitations and requirements that challenge current fuel designs. AREVA NP's GAIA fuel design introduces unique and robust characteristics to resist the effects of seismic and LOCA excitations. For demanding seismic and LOCA scenarios, fuel assembly spacer grids can undergo plastic deformations. These plastic deformations must not prohibit the complete insertion of the control rod assemblies and the cooling of the fuel rods after the accident. The specific structure of the GAIA spacer grid produces a unique and stable compressive deformation mode which maintains the regular array of the fuel rods and guide tubes. The stability of the spacer grid allows it to absorb a significant amount of energy without a loss of load-carrying capacity. The GAIA-specific grid behavior is in contrast to the typical spacer grid, which is characterized by a buckling instability. The increased mechanical robustness of the GAIA spacer grid is advantageous in meeting the increased seismic and LOCA loadings and the associated safety requirements. The unique GAIA spacer grid behavior will be incorporated into AREVA NP's licensed methodologies to take full benefit of the increased mechanical robustness.
The core catcher is used as a passive safety system in new generation nuclear power plants to create a space in the containment for the placing and cooling of the molten corium under various severe accidents. This research investigates the role of the core catcher in the VVER-1000 reactor containment system in mitigating the effects of core meltdown under various severe accidents within the context of the Ex-vessel Melt Retention (EVMR) strategy. Hence, a comparison study of three severe accidents is conducted, including Station Black-Out (SBO), SBO combined with the Large Break Loss of Coolant Accident (LB-LOCA), and SBO combined with the Small Break Loss of Coolant Accident (SB-LOCA). Numerical comparative simulations are performed for the aforementioned scenario with and without the EX-vessel core-catcher. The results showed that considering the EX-Vessel core catcher reduces the amount of hydrogen by about 18.2 percent in the case of SBO + LB-LOCA, and hydrogen production decreases by 12.4 percent in the case of SBO + SB-LOCA. Furthermore, in the presence of an EX-Vessel core-catcher, the production of gases such as CO and CO2 for the SBO accident is negligible. It was revealed that the greatest decrease in pressure and temperature of the containment is related to the SBO accident.
The radiation fields following the large loss of coolant accident (LOCA) have been assessed for the vital areas in the service building of Wolsong 2, 3, and 4 nuclear power plants. The ORIGEN2 code was used in calculating the fission product inventories in the fuel. The source terms were based upon the activity released following the dual failure accident scenario, i.e., a LOCA followed by impaired emergency core cooling (ECC). Configurations of the reactor building, the service building, and the ECC system were constructed for the QAD-CG calculations. The dose rates and the time-integrated doses were calculated for the time period of upto 90 days after the accident. The results showed that the radiation fields in the vital access areas were found to be sufficiently low. Some areas however showed relatively high radiation fields that may require limited access.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.