Probabilistic safety analysis performing a RAMI study of the Tritium extraction system for the ITER HCPB test blanket module
| Autor: | Borràs Farnós, Jordà |
|---|---|
| Přispěvatelé: | Universitat Politècnica de Catalunya. Departament de Física, IDOM, Suárez Cambra, Daniel, Moya Alonso, Daniel |
| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2023 |
| Předmět: |
Energies::Energia nuclear::Reactors nuclears de fusió [Àrees temàtiques de la UPC]
International Thermonuclear Experimental Reactor (Project) -- Safety measures -- Design and construction Reactors nuclears --Avaluació del risc -- Disseny i construcció ITER (Projecte) -- Mesures de seguretat -- Disseny i construcció Nuclear reactors -- Risk assessment -- Design and construction |
| Popis: | This project arises from an awarded contract to IDOM. The primary goal of this undertaking is to assess the reliability and availability of the Tritium Extraction System (TES) within the ITER Test Blanket Module (TBM) Ancillary Systems. The introduction of this thesis will provide an overview of the fundamental concepts and topics that will be discussed. It will include explanations on nuclear physics, the physics of breeding blankets, and technical details related to ITER systems. This will ensure that the reader gains a solid understanding of the underlying principles before delving into the more complex discus- sions. Following the introductory explanations, the thesis will dive deep into the concept of Proba- bilistic Safety Assessment (PSA) and its unique application in the fusion industry, which di↵ers from the approach used in fission due to the significantly lower hazards such as radioactivity or decay heat. However, safety considerations are still very important in fusion. Next, the concept of Reliability, Availability, Maintainability, and Inspectability (RAMI) will be introduced. This is the approach adopted by the ITER organization to assess the availability of its systems. Given that ITER is a pioneering experiment with many first-of-a-kind systems, ensuring their availability is crucial for maintaining safety of the unique equipment. The thesis will further elaborate on the application of the functional analysis together with the failure mode, e↵ects, and criticality analysis (FMECA) and the Reliability Block Diagram (RBD) as tools within the RAMI analysis. These tools will be described in detail, including how they are utilized to assess system criticality and availability, and their role in fusion PSA analysis. Once all the relevant concepts have been introduced, the RAMI analysis of the Tritium Extrac- tion System for the Helium-Cooled Pebble Bed (HCPB) Blanket in ITER will be conducted. This analysis will encompass several key steps, including the functional breakdown to com- prehensively understand the system functionalities. Furthermore, a failure mode, e↵ects, and criticality analysis (FMECA) will be carried out to identify potential failure points, followed by the development of a Reliability Block Diagram (RBD) to assess system criticality and obtain an estimate of system availability. This analysis will provide valuable insights into the availability of the system, as well as identifying critical failure points that require special attention in terms of reliability and maintenance Aquest projecte sorgeix d’un contracte atorgat a IDOM. L’objectiu principal d’aquest projecteés avaluar la fiabilitat i la disponibilitat del Tritium Extraction System (TES) que forma part dels sistemes auxiliars de la Text Balnket Module (TBM) de l’ITER. La introducció d’aquest treball proporcionarà una visió general dels conceptes i temes dels quals es parlarà. Inclou explicacions sobre la física nuclear, la física de la producció de triti així com detalls tècnics sobre aquests sistemes. Això assegurar que el lector adquireixi una comprensió sòlida dels principis bàsics i permetrà avan¸car fàcilment a parlar de temes més complexos. Després de les explicacions introductòries, s’aprofundeix en el concepte d’Anàlisi Probabilista de Seguretat (PSA, per les sigles en angles) i la seva aplicació característica a la indústria de la fusió, que difereix de l’enfocament utilitzat en la fissió, ja que els riscos associats són sig- nificativament més baixos, com ara la radioactivitat o la calor residual. No obstant això, les consideracions de seguretat continuen sent molt importants en la fusió. A continuació, s’introduirà el concepte de Reliability, Availability, Maintainability, Inspectabil- ity (RAMI, per les sigles en anglès). Aquest és l’enfocament adoptat per l’organització ITER per tal d’avaluar la disponibilitat dels seus sistemes. Atès que ITER és un experiment pioner amb molts sistemes únics, garantir la seva disponibilitat és crucial per mantenir la seguretat de l’equipament especialitzat. Tot seguit, es detallarà més l’aplicació de l’anàlisi de modes de fallada, efectes i criticitat (FMECA) conjuntament amb el diagrama de blocs de fiabilitat (RBD, per les seves sigles en anglès) com a eines dins de l’anàlisi RAMI. Aquestes eines es descriuran amb detall, incloent-hi com s’utilitzen per a avaluar la criticitat i la disponibilitat del sistema i el seu paper en l’anàlisi de fusió de PSA. Un cop introdu¨ıts tots els conceptes rellevants, es farà l’anàlisi RAMI del sistema d’extracció de triti per al Helium Cooled Pebble Bed (HCPB) d’ITER. Aquesta anàlisi cobrirà diversos passos clau, inclòs l’ús de l’anàlisis funcional, utilitzat per comprendre de manera exhaustiva el sistema. A més, es farà una anàlisi de modes de fallada, efectes i criticitat (FMECA) per identificar possibles modes de fallida, seguit del desenvolupament d’un diagrama de blocs de fiabilitat (RBD) que servirà avaluar la fiabilitat i obtenir una estimació de la disponibilitat del sistema. Aquesta anàlisi proporcionarà una informació valuosa sobre la disponibilitat del sistema, així com la identificació de punts crítics que requeriran una atenció especial pel que fa a la fiabilitat i el manteniment Este proyecto surge de un contrato otorgado a IDOM. El objetivo principal de este proyecto es el de evaluar la fiabilidad y disponibilidad del Tritium Extraction System (TES) que forma parte de los sistemas auxiliares de la Test Blanket Module (TBM) de ITER. La introducción de esta tesis proporcionará una visión general de los conceptos y temas funda- mentales que se discutirán. Incluye explicaciones sobre física nuclear, la física de la producción de tritio y detalles técnicos relacionados con los sistemas de ITER. Esto asegura que el lector adquiera una comprensión sólida de los principios básicos antes de adentrarse en discusiones más complejas. Después de las explicaciones introductorias, la tesis profundizará en el concepto de Análisis Probabilístico de Seguridad (PSA, por sus siglas en inglés) y su aplicación única en la industria de la fusión, que difiere del enfoque utilizado en la fisión debido a los riesgos son significativa- mente más bajos, como la radiactividad o el calor residual. Sin embargo, las consideraciones de seguridad siguen siendo muy importantes en la fusión. A continuación, se introducirá el concepto de Reliability, Availability, Maintainability, Inspect- ability (RAMI, por sus siglas en inglés). Este es el enfoque adoptado por la organización ITER, para evaluar la disponibilidad de sus sistemas. Dado que ITER es un experimento pionero con muchos sistemas únicos, garantizar su disponibilidad es crucial para poder mantener la seguri- dad de los equipos especializados. La tesis desarrolla la aplicación del análisis de modos de falla, efectos y criticidad (FMECA, por sus siglas en inglés) en conjunto con el Diagrama de Bloques de Fiabilidad (RBD, por sus siglas en inglés) como herramientas dentro del análisis RAMI. Estas herramientas se describirán en detalle, incluyendo cómo se utilizan para evaluar la criticidad y disponibilidad del sistema, y su papel en el análisis APS de fusión. Una vez que se hayan introducido todos los conceptos relevantes, se llevará a cabo el análisis RAMI del Sistema de Extracción de Tritio para el Helium Cooled Pebble Bed (HCPB) de ITER. Este análisis abarcará varios pasos clave, incluyendo el análisis funcional para comprender pro- fundamente las funcionalidades del sistema, además, se llevará a cabo un análisis de modos de falla, efectos y criticidad (FMECA) para identificar posibles modos de fallo, seguido del desar- rollo de un Diagrama de Bloques de Fiabilidad (RBD) para evaluar la criticidad del sistema y obtener una estimación de la disponibilidad del sistema. Este análisis proporcionará información valiosa sobre la disponibilidad del sistema, así como la identificación de los puntos críticos que requieren una atención especial en términos de fiabilidad y mantenimiento |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|