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Detección de eventos preaccidentales a partir de análisis innovadores de la señal ΔP de núcleo de reactor RA-6 / Detection of preaccidental events from innovative analyzes of the [Δ]P signal from the RA-6 reactor core

Gymnich, Francisco (2022) Detección de eventos preaccidentales a partir de análisis innovadores de la señal ΔP de núcleo de reactor RA-6 / Detection of preaccidental events from innovative analyzes of the [Δ]P signal from the RA-6 reactor core. Proyecto Integrador Ingeniería Mecánica, Universidad Nacional de Cuyo, Instituto Balseiro.

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Español
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Resumen en español

El reactor nuclear RA6 posee un sistema de seguridad que mide el cambio en la presión del refrigerante al atravesar el núcleo (ΔP de núcleo). El canal de activación asociado permite proteger al reactor de eventos de taponamiento de elementos combustibles, eventos de bypass de núcleo y de eventos de incorrecta configuración de núcleo. Este canal de ΔP de núcleo posee asociado otro canal que mide la derivada de dicha magnitud, es decir, la tasa de ΔP de núcleo. Se vio [6] que este canal, por la rapidez inherente a la tasa, puede resultar útil para detectar eventos de taponamiento de elementos combustibles, para los cuales el canal de nivel de ΔP posee una resolución limitada. En este trabajo se estudiara la tasa de ΔP de núcleo, se analizarán las correspondiente señales de eventos de taponamiento, se optimizara el procesamiento de señal y la configuración de detección de eventos, maximizando a la vez la capacidad de detección, la velocidad de detección y la resistencia a disparo espurio del canal. En base a esto se sugerirá una configuración del canal de activación para una posterior implementación en el reactor. Además, se presentara el desempeño de dicha configuración en la detección de eventos de taponamiento de elementos combustibles.

Resumen en inglés

The RA6 nuclear reactor has a safety system that monitors the change of pressure of the coolant after passing through the core (core ΔP). The associated activation channel protects the reactor from fuel obstruction events, core bypass events and improper core configuration. The core ΔP activation channel is associated with another channel that measures the rate of core ΔP signal. It has been noticed [6] that this channel, due to the inherent speed of the rate, may be useful in the detection of fuel blockage events, for which the core ΔP channel allows only a limited resolution. In this work, we will study the core ΔP rate, we will study the corresponding fuel blockage events signals, we will optimize the signal processing and the event detection configuration, maximizing simultaneously the detection ability, the detection speed and the channel’s spurious activation resistance and we will recommend a configuration for the activation channel for its implementation on the reactor. Furthermore, we will present the performance of said configuration in the detection of fuel obstruction events.

Tipo de objeto:Tesis (Proyecto Integrador Ingeniería Mecánica)
Palabras Clave:Reactors; Reactores; RA-6 reactor; Reactor RA-6; Pressure; Presión; [Coolant pressure; Presión refrigerante; Nuclear safety; Seguridad Nuclear]
Referencias:[1] Brollo, F. Informe de seguridad - capítulo 6 sistemas de refrigeración y conexos. Inf. Tec. IS-06NBX-406, Reactor RA-6, Gerencia de Área Energía Nuclear, CNEA, 2009. xi, xi, 5, 6 [2] Brollo, F. e. a. A core pressure drop monitoring system: Design and implementation at the ra6 research reactor. IGORR Conference 2014, 2014. xi, 9, 14 [3] Brollo, F. Diseño del sistema de medición de caída de presi ´On en el núcleo. Inf. Tec. ITA-06NBX-459, Reactor RA-6, Gerencia de ´ Area Energía Nuclear, CNEA, 2010. xi, 2, 10 [4] Bentz, C. Signal to noise ratio (snr) enhancement comparison of impulse, coding and novel linear-frequency-chirp-based optical time domain reflectometry (otdr) for passive optical network (pon) monitoring based on unique combinations of wavelength selective mirrors. Scientific Figure on ResearchGate. Available from: https://www.researchgate.net/figure/Schematically-shown-signalto- noise-ratio-SNR-calculation-based-on-measurement-data-fig1-294426079, accedido 14/05/2022. xii, 30, 31 [5] Toews, M. W. Own work, based (in concept) on figure by jeremy kemp. CC BY 2.5, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1903871, 2005-02-09. xii, 43 [6] Cantero, P. Electrónica del sistema de medición de caída de presión en el núcleo. Inf. Tec. ITA-06NBX-460, Reactor RA-6, Gerencia de Área Energía Nuclear, CNEA, 2010. xvii, xix, 3, 11 [7] Rico, N. Capítulo 1: Introducción y descripción general de la instalación. Inf. Tec. IS-06NBX-401, Reactor RA-6, Gerencia de Área Energía Nuclear, CNEA, 2009. 1, 2 [8] Brollo, F. Ensayos de caracterización del sistema de medición de caída de presión. Inf. Tec. ITE-EN-GIN-RI-003, Reactor RA-6, Gerencia de Área Energía Nuclear, CNEA, 2010. 2, 11, 13, 22 [9] Vertullo, R., A y Hilal. Informe final de seguridad - capítulo 16 análisis de seguridad. Inf. Tec. IS-06NBX-416, Reactor RA-6, Gerencia de Área Energía Nuclear, CNEA, 2009. 6 [10] Brollo, F. Evaluación de seguridad del sistema de medición de caída de presión en el núcleo del reactor ra6. Inf. Tec. ITE-EN-GIN-RI-004, Reactor RA-6, Gerencia de Área Energía Nuclear, CNEA, 2010. 8, 11 [11] Cantero, P., Brollo, F. Calibración del sistema de caída de presión en el núcleo. Inf. Tec. ITA-06NBX-458, Reactor RA-6, Gerencia de ´ Area Energía Nuclear, CNEA, 2010. 10, 15 [12] Fan, W. e. a. Cfd study on infllet flow blockage accidents in rectangular fuel assembly. Nuclear Engineering and Design 292 (2015) 177-186, 2015. 13 [13] Lee, B., Park, S. Damage propagation of plate type fuel by flow blockage accident of a research reactor. RERTR 2015 - 36TH INTERNATIONAL MEETING ON REDUCED ENRICHMENT FOR RESEARCH AND TEST REACTORS, 2015. 14 [14] Oppenheim, W. Se˜nales y Sistemas. Prentice-Hall, 1994. 17 [15] Smith, O. Introduction to Digital Filters with Audio Applications. http://ccrma.stanford.edu/ jos/filters/, online book, 2007 edition, accedido en mayo 2022. 18, 24 [16] Moin, P. Fundamentals of Engineering Numerical Analysis. Cambridge University Press, 2010. 18 [17] Teukolski, W. P. . S. Numerical Recipes. Cambridge University Press, 2007. 32 [18] Haight, F. A. Handbook of the Poisson Distribution. John Wiley and Sons, ISBN 978-0-471-33932-8, 1967. 40 [19] Yates, D. J., Roy D.; Goodman. Probability and Stochastic Processes: A Friendly Introduction for Electrical and Computer Engineers (2nd ed.). Hoboken, USA: Wiley, ISBN 978-0-471-45259-1, 2014. 40 [20] Barak, O. Q function and error function. Tel Aviv University, 2006. 42 [21] Marsaglia, G. Evaluating the normal distribution. Journal of Statistical Software, 11 (4): 1 - 11, 2004. 43 [22] Andrews, L. C. Special functions of mathematics for engineers. SPIE Press. p. 110, ISBN 9780819426161 (ISBN 9780819426161), 1998. [23] Muller, D. Indicadores de desempeño ra6. Inf. Tec. IN-EN-GIN-RA6-PMGP-006, Reactor RA-6, Gerencia de Área Energía Nuclear, CNEA, 2021. 44, 58
Materias:Ingeniería en telecomunicaciones > Análisis de señales
Ingeniería nuclear > Seguridad nuclear
Divisiones:Gcia. de área de Energía Nuclear > Gcia. de Ingeniería Nuclear > Reactores de investigación > RA-6
Código ID:1089
Depositado Por:Tamara Cárcamo
Depositado En:28 Jul 2022 11:25
Última Modificación:28 Jul 2022 11:33

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