Mit deterministischen Sicherheitsanalysen werden Auslegungsstörfälle bei Kernkraftwerken anhand von Rechenmodellen am Computer berechnet, um damit die Funktionalität der installierten Sicherheitssysteme eines jeden Kraftwerkes zu überprüfen. Allerdings sind bei solchen Störfalluntersuchungen stets Unsicherheiten vorhanden, die den zu ermittelnden Störfallablauf stark beeinflussen können. Beispielsweise können aufgrund technisch bedingter Fertigungstoleranzen schwankende Geometrie- und Materialdaten entstehen, die bei der Modellierung des Rechenmodells zu Unsicherheiten führen. Weitere Unsicherheiten können auf die physikalischen Modelle eines Störfall-analyseprogrammes zurückgeführt werden. Insbesondere haben die empirischen Beziehungen Unsicherheiten, da diese aus experimentellen Daten ermittelt wurden. In der vorliegenden Arbeit wurden daher die empirischen Beziehungen des Programmes TRACE analysiert und dessen Unsicherheiten quantifiziert. Mit der entwickelten „Dynamic Best-Estimate Safety Analysis“-Methode (DYBESA-Methode) lässt sich diese programmspezifische Unsicherheit bei der Störfalluntersuchung berücksichtigen. Es wurden 13 verschiedene „Correlation, Identification and Ranking Table“ (CIRT) erstellt, die die relevanten Unsicherheiten bei den unterschiedlichen Auslegungsstörfällen für Druckwasserreaktoren kategorisieren. Damit können Unsicherheitsanalysen basierend auf dem statistischen Verfahren nach S. S. Wilks durchgeführt werden. Schlussendlich werden die sicherheitsrelevanten Rechenergebnisse realistisch und vor allem mit einer hohen Zuverlässigkeit, im Vergleich zu einer herkömmlichen konservativen Berechnungsmethode, ermittelt.:1 Einleitung
2 Sicherheitsanforderungen an Kernkraftwerke
2.1 Einschluss radioaktiver Stoffe und Abschirmung ionisierender Strahlung
2.2 Störfallkategorien
2.3 Thermohydraulische Nachweiskriterien
3 Analysetechniken für die Durchführung von Störfalluntersuchungen
3.1 Das Störfallanalyseprogramm TRACE
3.2 Identifikation von Unsicherheiten bei Störfalluntersuchungen
3.3 Konservative Methode und Best-Estimate-Methode mit Unsicherheitsanalyse
3.4 Stand von Wissenschaft und Technik der wesentlichen Best-Estimate-Methoden
3.4.1 CSAU-Methode
3.4.2 UMAE-Methode
3.4.3 CIAU-Methode
3.4.4 GRS-Methode
3.4.5 ASTRU-Methode
4 Entwicklung der DYBESA-Methode für DWR-Störfalluntersuchungen
4.1 Thermohydraulische Phänomene beim Störfallablauf
4.2 Regressionsverfahren für die experimentelle Datenanalyse
4.2.1 Vertrauens- und Vorhersagebereich
4.2.2 Statistische Toleranzgrenzen
4.3 Identifikation von empirischen Beziehungen und deren Bewertung
4.4 Erzeugen und Kombinieren von geeigneten Stichproben
4.5 Programm zur Vorbereitung und Auswertung von Unsicherheitsanalysen
4.6 Modifikation des Störfallanalyseprogramms TRACE für die Berücksichtigung der programmspezifischen Unsicherheit
4.7 Verifikation der DYBESA-Methode
5 Ergebnisse
5.1 FEBA
5.1.1 Verifikation Rechenmodell
5.1.2 Verifikation CIRT
5.2 Marviken-Test-Station
5.2.1 Verifikation Rechenmodell
5.2.2 Verifikation CIRT
5.3 Druckwasserreaktor
5.3.1 Mittlerer Bruch einer Hauptkühlmittelleitung
5.3.2 Notstromfall
6 Diskussion und Ausblick
7 Zusammenfassung
8 Quellenverzeichnis
9 Anlagenverzeichnis
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:34829 |
| Date | 07 August 2019 |
| Creators | Sporn, Michael |
| Contributors | Hurtado, Antonio, Stieglitz, Robert, Technische Universität Dresden |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | German |
| Detected Language | German |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, doc-type:doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, doc-type:Text |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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