5.5.5.3. BR2
Beschrijving installatie
De BR2 (Belgian Reactor 2) is een kernreactor die gebruikt wordt voor experimenten (een zogenaamde Materials Testing Reactor), en ook voor de productie van radioactieve stoffen die gebruikt worden in de geneeskunde en de industrie, en voor de dopering van Silicium. Verdere informatie is te vinden op: http://www.sckcen.be/en/Our-Research/Research-facilities/BR2-Belgian-Reactor-2
Figuur 4: Bovenzicht van de BR2 reactor
Bevestigen van het veiligheidsniveau
In het kader van de PVE wordt een aantal onderwerpen op een meer systematische en allesomvattende wijze geanalyseerd, zoals meer bepaald:
Actualisatie van de huidige probabilistische veiligheidsanalyse
In het verleden werd er reeds een probabilistische veiligheidsanalyse van de BR2 uitgevoerd. De bedoeling van deze herziening is om de wijzigingen aan de installatie in rekening te brengen, om rekening te houden met een meer geactualiseerde lijst van initiatoren (dit zijn gebeurtenissen die mogelijks aanleiding kunnen geven tot een nucleair ongeval) en ook om de gebruikte faalkansen te actualiseren. Deze studie werd uitgevoerd samen met de identificatie van een aantal verbeteringsmaatregelen. Deze studie wordt door Bel V in overleg met de exploitant verder geanalyseerd.
Een grondige revaluatie van de hoge druk kringloop CALLISTO
De CALLISTO kringloop is een experimentele kringloop die in de reactor BR2 is ingebouwd. Splijtstoffen en andere reactormaterialen kunnen in deze kringloop bestraald worden met de hoge neutronendichtheid eigen aan de BR2, maar in omstandigheden van druk, temperatuur, watersamenstelling enz. die overeenkomen met de omstandigheden in een kerncentrale van het PWR-type (Pressurised Water Reactor, het type kernreactor dat in de Belgische elektriciteitscentrales gebruikt wordt). Deze kringloop is ondertussen 18 jaar oud, en de huidige toestand werd grondig geëvalueerd. Er werd ook nagezien of ingrepen mogelijk zijn die de dosisbelasting voor het personeel tijdens onderhoudstaken kunnen reduceren. De studie over de dosisreductie is beëindigd. Een reeks concrete plannen werden uitgewerkt en worden nu in detail verder besproken met Bel-V.
Inspectie van de neutronenbuizen
De neutronenbuizen zijn doorgangen aan het reactorvat die toelaten om neutronenbundels naar experimenten te voeren. De dichtheid van deze neutronenbuizen is belangrijk met het oog op het bewaren van de dichtheid van het waterbekken waarin de reactor geplaatst is. Er werd een analyse uitgevoerd waarin de methode voor het definitief afsluiten van de neutronenbuizen wordt onderzocht. De studie maakt ook een analyse van de detectie en de invloed van een waterlek en de correctieve maatregelen die genomen kunnen worden om die te beperken.
Inspectie van de primaire kring in zijn geheel
Preventieve visuele controles worden jaarlijks uitgevoerd. De tienjaarlijkse inspectie bestaat uit extra visuele controles op basis waarvan een bijkomend inspectieprogramma is vastgelegd. De verschillende elementen van het inspectieprogramma worden stelselmatig afgewerkt.
Verbeterde afvoer van radioactieve effluenten
De radioactieve effluenten worden via een ingewikkeld systeem van leidingen afgevoerd naar Belgoprocess, dat instaat voor de verdere verwerking van deze effluenten. Een deel van deze leidingen is reeds vrij oud en men wenst te anticiperen op mogelijke lekken en incidenten. Er werd een studie uitgevoerd van de leidingen op plan en in reële toestand. Dit heeft aanleiding gegeven tot een verbetering van de procedures en het plannen van de vernieuwing van de afvoerleidingen.
Analyse van de veroudering, met het oog op de toekomst
Vernieuwing absorberende delen van de controlestaven
De controlestaven dienen zowel voor de veiligheid van de reactor (noodstop) als voor het regelen van het fluxniveau in de reactor. Hiertoe bevatten ze onderdelen die neutronen sterk absorberen. Door zogenaamde 'afbrand' (het verminderen van absorberend materiaal door de voorgaande werking) vermindert na lange tijd het rendement van deze controlestaven, en moet er dus tijdig tot vervanging worden overgegaan. Op basis van theoretische studies en een testprogramma werd gekozen om de absorberende delen (cadmium) van de controlestaven te vervangen door hafnium. Het wijzigingsdossier, behandeld door de fysische controle en Bel V, werd afgewerkt en in februari 2010 werden de nieuwe controlestaven uitgerust met hafnium absorberende delen in gebruik genomen. Daarnaast werden de mechanismen om de controlestaven te kunnen laten bewegen in de reactor gemoderniseerd.
Modernisering van de niet-nucleaire instrumentatie (temperatuur, druk, debiet,...)
De niet-nucleaire instrumentatieketens staan in voor de bewaking van de werkingsparameters van de primaire koelkring, van de andere hydraulische kringen, van diverse supportsystemen en van veiligheidsgebonden uitrustingen. De meest cruciale instrumentatieketens werden in de periode 1995-1997 vervangen. Tijdens deze renovatieperiode, die tot 2011 zal duren, zullen een extra aantal meetketens vernieuwd worden.
Bestralingsdispositieven
De drukbuizen van bepaalde bestralingsdispositieven maken deel uit van de primaire kring, zoals de dispositieven die ont- en herlaadbaar zijn tijdens de werking van de reactor. Andere dispositieven hebben een wand die de scheiding vormt tussen de experimentenkring en de primaire kring. Een herevaluatie van de effectieve levensduur van de diverse bestralingsdispositieven moet toelaten om ze tijdig uit dienst te kunnen nemen, tot vervanging over te gaan, of andere gepaste maatregelen te nemen. Voor deze revisie heeft men zich beperkt tot de dispositieven die op een (quasi) permanente manier in BR2 geladen worden en die een veiligheidsfunctie vervullen. De revisies werden uitgevoerd op basis van een combinatie van inspecties en wetenschappelijk studies. De revisie toont aan dat de integriteit van de langdurig gebruikte bestralingsdispositieven gegarandeerd is voor de komende werkingsperiode.
Elektrische voedingen
De veiligheidsfunctie van een aantal uitrustingen kan in het gedrang komen door een onvoldoende fysische en elektrische scheiding tussen veiligheidsgebonden en niet-veiligheidsgebonden kabels, tussen vermogen- en stuurkabels en tussen redundante veiligheidsgebonden kabels. Voor de veiligheidsgebonden uitrustingen zal de vermenging met de niet-veiligheidsgebonden uitrustingen, zowel wat betreft de beveiligingen als wat betreft de bekabeling, onderzocht worden. Vanuit deze analyse zullen verbeteringsvoorstellen geformuleerd worden, die tot een verhoogde betrouwbaarheid van deze uitrustingen moeten leiden. Het studiewerk is aan de gang en is voor een aantal deelcircuits reeds beëindigd. Hierna worden een aantal verbeteringsvoorstellen uitgewerkt.
Parallel aan dit onderzoek werd ook op basis van vragen van FANC en Bel V een onderzoek uitgevoerd naar de gevoeligheid van de elektrische systemen voor overspanning. Deze vraag werd gesteld op basis van ervaringsfeedback van het incident met de elektrische voeding van de kernreactor Forsmark 1 in Zweden. Er werd een grondige en gedetailleerde studie uitgevoerd van de elektrische systemen met als conclusie dat de BR2 installatie goed bestand is tegen de vooropgestelde overspanningstransiënten.
Opvolging van de toestand van het beryllium
Verschillende kanalen van de reactor bevatten brandstofelementen, experimenten, bestralingsdispositieven en controlestaven. Deze kanalen zorgen ook voor de doorstroming van het koelwater van de reactor. Ze zijn uitgeboord in prismatische blokken in beryllium, een vrij zeldzaam en bovendien het lichtste metaal. Dit beryllium wordt blootgesteld aan zeer hoge neutronenbestraling, en op termijn kan dit tot barsten en vervormingen leiden. Er bestaat dan ook een intens controleprogramma op dit beryllium. De bedoeling is om aan de hand van visuele controles en dimensionele bepalingen (precieze metingen van de vorm en afmetingen van de stukken beryllium), en rekening houdend met vroegere ervaringen met bestraald beryllium, een prognose te kunnen maken van het gedrag van dit beryllium tot 2016. Alle metingen en inspecties zijn gebeurd en tonen aan dat het gedrag van de berylliummatrix een verder gebruik tot minstens 2016 toelaat.
Opvolging van de mechanische eigenschappen van de reactorkuip
De reactorkuip van de BR2 bestaat uit aluminium, en is aan zeer sterke neutronenbestraling onderhevig. Deze neutronenbestraling kan de mechanische eigenschappen van dit reactorvat veranderen, hetgeen een negatieve invloed zou kunnen hebben op de sterkte van de kuip, in het bijzonder de weerstand tegen schokken. Er werd reeds een grondige analyse uitgevoerd in de jaren 1995 -1996, en er werden theoretische curves berekend voor het verdere gedrag. De bedoeling van deze bijkomende studie is om aanvullende gegevens te bekomen, en na te gaan of de theoretische modelberekeningen de realiteit goed voorspellen. De testen werden uitgevoerd in 2006. Op basis van de theoretische en experimentele studies kan worden besloten dat de evolutie van de structuur en de materialen van de reactorkuip BR2 geen bedreiging vormen voor de integriteit van de kuip voor de periode van de huidige periodieke veiligheidsrevaluatie, welke afloopt in 2016.
Een meer optimale definitie van de uit te voeren periodieke inspecties
Periodieke inspecties dragen bij tot de betrouwbaarheid van de installaties, de beschikbaarheid en betrouwbaarheid van veiligheidsgebonden componenten en tot de veiligheid van de werknemers. De bedoeling is om het inspectieprogramma opnieuw te evalueren, rekening houdend met bv. gewijzigde wetgeving, dosisbelasting en het uitbatingsregime van de reactor. Er zullen ook betere specificaties geformuleerd worden voor wat toelaatbaar is en wat niet, en de bijhorende acties die dan moeten genomen worden. Een eerste voorstel voor het aangepaste inspectieprogramma en de bijhorende specificaties en acties zal ten laatste in januari 2011 worden voorgelegd aan Bel V.
Rekening houden met nieuwe regels en praktijken
Sinds de opstart van BR2 werden de regels en praktijken regelmatig aangepast aan internationale evoluties en interne uitbatingservaringen.
De nieuwe explosiewetgeving
Het is belangrijk te weten op welke plaatsen er met waterstof gewerkt wordt of waar er zich waterstof zou kunnen ophopen bij incidenten. Een studie die de locaties terug in kaart brengt werd voltooid. De herziening van het explosieveiligheidsdossier daaraan gekoppeld is voorzien tegen eind oktober 2010.
Wereldwijde trend naar conversie van HEU naar LEU, studie van impact op BR2
Momenteel wordt de reactor uitgebaat met hoog verrijkt uranium (HEU, High Enriched Uranium). Wereldwijd streeft men naar de omschakeling naar laag verrijkt uranium (LEU, Low Enriched Uranium) om redenen van non-proliferatie. Indien men de BR2 brandstof dient te veranderen (van HEU naar LEU) dan moet men overschakelen naar een ander concept van splijtstofelementen, en dit vereist vele studies en experimentele validatie. Dit studieprogramma loopt over langere termijn. Een projectplan voor het uitvoeren van de studies werd opgesteld en overgemaakt aan Bel V. Een aantal theoretische studies en experimenten zijn reeds gestart in dit project in samenwerking met internationale partners.
Studie van de verbetering van de beveiliging van de bruggen op BR2
Bruggen voeren manipulaties uit in omgevingen met menselijke aanwezigheid, dikwijls met lasten die een belangrijk dosistempo hebben. Om te vermijden dat er schade en/of dosis wordt opgelopen, is het van belang dat de veiligheidsmechanismen op de bruggen goed doordacht en operationeel zijn. Na een studiefase zullen de nodige verbeteringen aangebracht worden volgens prioriteit. Een methodologie voor de veiligheidsevaluatie voor de bruggen werd opgesteld en toegepast op een deel van de bruggen van BR2. Voor een aantal werd reeds, op basis van de resultaten van de analyse, gestart met verbeteringsacties.
Beheer en opbouw van kennis
Voor een installatie die reeds lang in dienst is, moet bijzondere aandacht worden besteed aan het beheer van de kennis, in het bijzonder wanneer personen die betrokken waren bij de indienstname niet meer beschikbaar zijn.
Ervaringsbeheer: het verder ontwikkelen van het informatiesysteem voor registratie en analyse van alle niet-conformiteiten
In het kader van het ervaringsbeheer moeten afwijkingen niet alleen tijdig opgemerkt worden. Zij moeten ook het voorwerp uitmaken van een gepaste analyse, die resulteert in voorstellen van concrete verbeteringsacties. Het proces ervaringsbeheer moet toelaten dat de verworven inzichten voldoende resulteren in verbeteringen van de installatie, van de procedures en instructies, van de technische documentatie, van de veiligheidskritische processen en ter kennis gesteld worden aan het personeel via opleiding en een goede communicatie. Een aantal verbeteringen werden reeds aangebracht aan het huidig opvolgsysteem. De volledige afwerking hiervan is voorzien tegen februari 2011.
Opleiding van het reactorpersoneel: de inspanning om de kennis van het personeel op peil te houden wordt verder uitgebreid
Er is een actualisatie van de opleidingsprogramma's (initiële opleiding en opfrissingscursussen) voor het reactorpersoneel uitgevoerd. Deze herziening is uitgevoerd op basis van de ervaringen met het huidige opleidingsprogramma en de uitbatingservaring in het algemeen. Daarnaast werd ook een gap analyse uitgevoerd ten opzichte van de IAEA-richtlijnen betreffende dit onderwerp. De opleidingsnoden en de vereiste ervaring van het reactorpersoneel werden op kritische wijze herzien. De actie heeft aanleiding gegeven tot een herziening van het opleidingsprogramma's en procedures.
Kennisbeheer: het systeem voor beheer van informatie betreffende de installatie wordt verder ontwikkeld. Dit is belangrijk met het oog op vervanging van personeelsleden
Meerdere systemen zijn op dit ogenblik aanwezig om de beschikbare kennis te beheren, zoals bv. het zorgsysteem, het documentbeheerssysteem, het Non Conformiteiten Rapportering Management Systeem (NCRMS), het systeem voor incidentanalyse (INRIBUAN), en het planbeheersysteem.
Er werd een evaluatie gemaakt van het bestaande kennisbeheersysteem met inbegrip van het gebruik, het beheer en het onderhoud van het systeem. Deze evaluatie kadert ook in de ruimere analyse die momenteel uitgevoerd wordt over gans het SCK•CEN. In afwachting van het globale kennisbeheersysteem werd voor de BR2 reeds een nieuwe beheertool geïnstalleerd die een vlottere opvolging van onder andere het veiligheidsrapport toelaat.
In het kader van het anticiperen van het verlies aan kennis met mogelijke veiligheidsimpact werden er ook belangrijke stappen gezet. De methodologie die ontwikkeld werd bevat in grote lijnen een identificatiestap, de daadwerkelijke kennisoverdracht en procesevaluatie.
| Laatste update |
|---|
| 23/12/2010 - 08:56 |
