Comparación de métodos paramétricos y no paramétricos en el análisis de incertidumbre de accidentes LBLOCA en centrales nucleares

Abstract

[ES] El análisis de seguridad de las centrales nucleares (CCNN), tanto en su fase de licenciamiento como en las Revisiones Periódicas de Seguridad (RPS), puede ser abordado desde diferentes enfoques. En los últimos años, el enfoque más extendido es el uso de la metodología "Best Estimate Plus Uncertainty" (BEPU), la cual utiliza los resultados de los denominados códigos "Best Estimate" los cuales requieren tener en consideración el efecto de las incertidumbres sobre los resultados obtenidos. En la metodología BEPU, una práctica ampliamente aceptada consiste en que en el análisis de incertidumbres de las variables de seguridad de interés, en relación con los criterios de seguridad, sea suficiente con demostrar estadísticamente que se cumplen los márgenes de seguridad con un 95% de confianza para el 95% de los casos, es decir, en la estimación de un intervalo de tolerancia unilateral 95/95. El método más extendido en la industria nuclear para la estimación del intervalo de tolerancia 95/95 es el método de Wilks basado en estadísticos de orden. Dicho método es ampliamente aceptado por los organismos reguladores por ser un método no paramétrico y por su carácter conservador. En este contexto, el presente trabajo fin de máster se centra en el análisis y comparación de diferentes métodos, paramétricos y no parámetricos, para la estimación de intervalos de tolerancia y su aplicación al análisis de seguridad en CCNN. Los métodos estudiados se aplicarán a variables de seguridad en el contexto de un accidente con pérdida de refrigerante a través de una rotura grande (LBLOCA) en una de las ramas frías de una central de tipo PWR de 4 lazos. Los resultados obtenidos serán comparados, en base a diferentes métricas, con el método de Wilks.

[EN] The safety analysis of nuclear power plants (NPP), both in the licensing phase and in the Periodic Safety Reviews (PSR), can be approached from different perspectives. In the recent years, the most extended approach is "Best Estimate Plus Uncertainty" (BEPU) methodology, which uses the results from "Best Estimate" codes. BEPU requires taking into consideration the effect of uncertainties on the results obtained. In the BEPU methodology, a widely accepted practice is to demonstrate statistically that the safety margins are met with 95% confidence for 95% of the cases. In the uncertainty analysis of the safety variables of interest, in relation to the safety criteria, it is sufficient. i.e. in the estimation of a 95/95 one-sided tolerance interval. The most widely used method in the nuclear industry for the estimation of the 95/95 tolerance interval is the Wilks method based on order statistics. This method is widely accepted by regulatory agencies for being a non-parametric method and for its conservative nature. In this context, the present master's thesis focuses on the analysis and comparison of different parametric and non-parametric methods for the estimation of tolerance intervals and their application to safety analysis in NPPs. The different methods will be applied to the study the maximum sheath temperatura. It is one of the most critical safety variables in the context of an accident with loss of coolant through a large break (LBLOCA) in one of the cold branches of a 4-loop PWR power plant. The results obtained will be compared, based on different metrics, with Wilks' method.