Estudio de protección contra misiles de tornado para ESC (Estructura, Sistemas y Componentes) externos al edificio del reactor y análisis de impacto en chimenea de descarga, para la Central CAREM25. / Research on tornado missiles protection of external structures, systems and components (SSCs) for the reactor´s facilities and impact analysis on the exhaust stack for the nuclear power plant CAREM25.

Maidana Lovey, Franco E. (2018) Estudio de protección contra misiles de tornado para ESC (Estructura, Sistemas y Componentes) externos al edificio del reactor y análisis de impacto en chimenea de descarga, para la Central CAREM25. / Research on tornado missiles protection of external structures, systems and components (SSCs) for the reactor´s facilities and impact analysis on the exhaust stack for the nuclear power plant CAREM25. Final Work (CEATEN), Universidad Nacional de Cuyo, Instituto Balseiro.

[img]
Preview
PDF (Tesis)
Spanish
4Mb

Abstract in Spanish

Actualmente la Comisión Nacional de Energía Atómica, afronta el desafío que representa concretar uno de sus proyectos más ambiciosos, la construcción de la Central Nuclear CAREM 25. Este reactor presenta la particularidad de ser el primero en haber sido concebido de maneral integra con recursos tecnológicos propio del país. Debido a que se trata de una obra sin precedentes, desde el punto de vista de la Ingeniería Civil, la empresa abordada presenta una serie de dificultades y desafíos en una amplia gama de aspectos que requieren un tratamiento particular, sumándose a esto los elevados estándares de calidad que se exigen en el ámbito de la industria nuclear, tal vez superiores a los que se demanden en cualquier otro sector. El presente estudio se centra en el diseño de seguridad frente a eventos de tornado que se exige realizar para los diferentes sistemas, componentes y estructuras de una planta nuclear. Particularmente se analiza en detalle el riesgo de impacto de misiles generados por los vientos de tornado, fenómeno que ocurre cuando los objetos que un tornado arrastra a su paso impactan con las construcciones aledañas. Se propone estudiar sus características y las diferentes formas de proteger a los sistemas de seguridad frente a estos proyectiles. Para lograr dicho objetivo, en primer lugar, se realiza una investigación de los antecedentes que existen en este campo, repasando la normativa vigente, evaluando algunos casos de estudio y viendo qué tipo de barreras protectoras que se han utilizado en centrales nucleares. Finalmente, se realiza la evaluación particular de una serie de sistemas y componentes específicos de la central CAREM25 que requieren ser verificados y protegidos frente a misiles de tornado. En este punto el estudio se focaliza con mayor detenimiento el análisis en el comportamiento de la chimenea de descarga frente al impacto de un proyectil de tornado. Para este componente de la planta, se desarrolló un análisis detallado que incluye desde la aplicación métodos simplificados de dimensionamiento hasta la ejecución de un estudio mediante el método de elementos finitos. A partir de este último punto se extraen las principales conclusiones que se presentan de forma resumida al final de este trabajo.

Abstract in English

The National Atomic Energy Commission (Comisión Nacional de Energía Atómica, CNEA) is currently facing the execution of one of its most ambitious projects: the construction and starting up of CAREM 25 Nuclear Power Plant. One of its distinctive features is that this reactor may become the first fully domestically designed and developed nuclear power unit. On account of the fact that, from the Civil Engineering perspective, this is an unprecedented work, the project undertaken poses a series of problems and challenges in relation to a wide variety of aspects that demand a special treatment. Additionally, it must be guaranteed that the high quality standards required in the nuclear industry –probably higher than in any other field– are met. This research is focused on the safety design in the event of a tornado required for the systems, components and structures of nuclear power plants. More specifically, it examines in detail the risk of tornado-generated missiles impact –a phenomenon that occurs when objects moving under the action of a tornado hit its surrounding facilities. This study aims at analyzing its characteristics and the different ways to protect the safety systems from these missiles. In order to achieve these objectives, the first part of the research address the key past developments in the field; overview the current applicable regulations; evaluate some study cases and consider what kind of protective barriers and systems have already been applied in other nuclear power plants. Finally, we proceed to evaluate the particular systems and components of the CAREM 25 that must be verified and protected in the event of a tornado. At this point, the research focuses in a detailed study of the exhaust stack behavior upon the impact of a tornado-generated missile. In the case of this component, its in-depth analysis includes tools that range from the application of simplifing methods of sizing to the execution of a study based on the finite-element method. Precisely, this last section leads to the main findings of the study, which are summarized in the final part of the research.

Item Type:Thesis (Final Work (CEATEN))
Keywords:Barriers, Barreras; Missiles; Misiles; Projectiles; Proyectiles [CAREM25; Impact; Impacto]
References:• REACTOR CAREM25: CARACTERÍSTICAS Y DESAFIOS DE UNA ING. CIVIL HECHA EN ARGENTINA, Carzoglio, Martín; de Arenaza, Ignacio; Cattaneo, Juan; Arribas, Martín; Ingenieros Civiles Comisión Nacional de Energía Atómica. • RIESGO DE TORNADOS Y CORRIENTES DESCENDENTES EN LA ARGENTINA, Biblioteca de Apoyo Dra. María Luisa A. de Schwarzkopf Lic. Luis César Rosso UBA Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Departamento de Ciencias de la Atmósfera 1993 • MISILES GENERADOS POR TORNADOS EN EL CORREDOR DE ARGENTINA, Dr. Ing. Bertero, Raúl D.; Ing. Muñoz, Sergio A.; Sr. Scotti Vidal, Alfredo M.; Laboratorio de Dinámica de Estructuras - Facultad de Ingeniería - UBA • CIRSOC 102, REGLAMENTO ARGENTINO DE ACCIÓN DEL VIENTO SOBRE LAS CONSTRUCCIONES, Instituto Nacional de Tecnología e Investigación, 2005. • SAFETY OF NUCLEAR POWER PLANTS: EXTERNAL EVENTS EXCLUDING EARTHQUAKES IN THE DESIGN OF NUCLEAR POWER PLANTS, Safety Guide Series No. NS-G- 1.5, IAEA, 2003 • METEOROLOGICAL AND HYDROLOGICAL HAZARDS IN SITE EVALUATION FOR NUCLEAR INSTALLATIONS, Specific Safety Guide No. SSG-18, IAEA, 2011 Viena • DESIGN BASIS TORNADO AND TORNADO MISSILES FOR NUCLEAR POWER PLANTS, Regulatory Guide N 1.76, Revision 1, U.S. Nuclear Regulatory Commission, 2007 • NUREG-0800 - STANDARD REVIEW PLAN – CHAPTER 3.5.3, BARRIER DESIGN PROCEDURES, U.S. Nuclear Regulatoty Commission. • INFORME DE EVALUACIÓN DE RESISTENCIA REALIZADA A LA CENTRALES NUCLEARES ARGENTINAS, Autoridad Regulatoria Nuclear, 2012. • BC-TOP-3-A - Revision 3 TORNADO AND EXTREME WIND DESIGN CRITERIA FOR NUCLEAR POWER PLANTS, Bechtel Power Corporation, San Francisco - California, 1974 • COMPUTATIONAL EVALUATION AND MITIGATION OF WIND-DRIVEN MISSILE IMPACT AGAINST CONDENSATE STORAGE TANKS AND ASSOCIATED PIPING CONNECTIONS, Eric L. Sammarco, Ph.D., P.E.1, Thomas LaRue, P.E.2, James Smit3, and William Guess, P.E, 2015 • PROTECTION OF STEEL STORAGE TANKS AND OTHER AT‐RISK STEEL STRUCTURES FROM TORNADO GENERATED MISSILES USING ADVANCED FIBER REINFORCED POLYMER (FRP) SYSTEMS, Trevor J Gerard1, Tomas T Jimenez P.E., 2015. • DESIGN OF NUCLEAR SAFETY-RELATED STEEL DUCTS / PIPES FOR TORNADO MISSILE IMPACT, Shen Wang, Ph.D., P.E., Necip O. Akinci, Ph.D., Jie Li, William H. Johnson, Ph.D., P.E., Bechtel Power Corporation.
Subjects:Ingeniería civil
Divisions:Presidencia > Proyecto CAREM
ID Code:850
Deposited By:Tamara Cárcamo
Deposited On:14 Nov 2019 10:50
Last Modified:14 Nov 2019 10:50

Repository Staff Only: item control page