Estimación de límites de tolerancia. Aplicación al análisis de incertidumbre de códigos termohidráulicos

Abstract

[EN] Computer codes are widely used for NPP safety analysis. Deterministic safety analysis is an essential tool for evaluating the safety on nuclear power plants, but nowadays, it is moving towards a more realistic approach called. Most methods for performing uncertainty analyses involve propagating uncertainties in the input parameters through the model in order to quantify the resulting uncertainty in the outputs which are of interest. The outputs are calculated by running the thermohydraulic code. Wilks' tolerance interval method is a nonparametric approach based on order statistics widely used in the literature to estimate the maximum parameter output from the limited number of code simulations. However, the use of the Wilks method at the first order statistic leads to a conservative result. An alternative to the Wilks method is the use of metamodeling. An application case focused on uncertainty analysis of a Large-Break Loss of Coolant Accident, LBLOCA using the thermal-hydraulic code TRACE is developed. The aim is to estimate the upper tolerance limit of the Peaking Clad Temperature (PCT), using metamodeling. The results obtained are compared with the Wilks method for different sample sizes.

[ES] Los códigos termohidráulicos son utilizados ampliamente para el análisis de la seguridad de centrales nucleares. El análisis determinista de seguridad es una herramienta esencial para evaluar la seguridad de las centrales nucleares, pero hoy en día, se están desarrollando enfoques más realistas como la metodología BEPU (Best Estimate Plus uncertainties). La mayoría de métodos para realizar los análisis de incertidumbre implican la propagación de las incertidumbres en los parámetros de entrada a través del modelo con el fin de cuantificar la incertidumbre resultante en las salidas de interés las cuales se obtienen mediante la ejecución de códigos termohidráulicos.

El método de de Wilks es un enfoque no paramétrico basado en estadísticos de orden ampliamente utilizados en la literatura para estimar el intervalo de tolerancia de un parámetro con un número limitado de simulaciones del código termohidráulico. Sin embargo, el uso del método de Wilks conduce a resultados conservadores. Una alternativa a este método es el uso de metamodelos.

En el presente trabajo se desarrolla un caso de aplicación del análisis de incertidumbre a un accidente de pérdida de refrigeración (Large-Break Loss of Coolant Accident (LBLOCA)) en la rama fría de un reactor de agua a presión (PWR) utilizando el código TRACE. El objetivo es estimar el intervalo de tolerancia 95/95 de la temperatura máxima de vaina utilizando un metamodelo. Los resultados obtenidos se comparan con el método Wilks para diferentes tamaños de muestra.