Developing of uncertainty analysis system for APROS safety simulation environment

Thumbnail Image

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Master's thesis
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Location:
P1 Ark T80

Authors

Date

2009

Department

Teknillisen fysiikan laitos

Major/Subject

Ydin- ja energiatekniikka

Mcode

Tfy-56

Degree programme

Language

en

Pages

70

Series

Abstract

In this work a statistical uncertainty and sensitivity analysis tool is developed and then coupled to the APROS nuclear safety simulation. The idea of statistical uncertainty analysis is with multiple inputs with different combinations of uncertainties related to the code, plant data and user effects to get multiple simulation results for the statistical evaluation of output uncertainty. In the future the statistical evaluation of uncertainty will probably be an important part of best-estimate safety simulations. The uncertainty and sensitivity analysis tool is developed and integrated into APROS testing software Testing Station. The probabilistic uncertainty method developed by GRS in Germany is used as a statistical method. The analysis tool and method are then tested in a loss of coolant accident analysis case of Loviisa nuclear power plant, In addition to the uncertainty analysis, in which 12 uncertainty parameters are varied, a calculation with conservative input values is performed for comparison. Based on the made accident analysis, it is concluded that the use of uncertainty and sensitivity method improves the reliability of the analysis. It is also concluded that the GRS method can be used even in the most complicated accident analyses and that the use of Testing Station analysis tool reduces required work significantly. The development work was made in Fortum Nuclear Services Ltd. The implementation of code to the Testing Station was made in co-operation with VTT Technical Research Centre of Finland.

Diplomityössä kehitetään työkalu APROSin turvallisuusanalyyseille tehtävään tilastolliseen epävarmuus- ja herkkyystarkasteluun. Tilastollisessa epävarmuustarkastelussa koodi-, voimalaitos- ja käyttäjäkohtaiset epävarmuudet huomioidaan määrittämällä syöteparametreille todennäköisyysjakaumat, minkä jälkeen tulossuureelle ratkaistaan epävarmuusrajat simuloimalla tarkasteltavaa onnettomuustapausta useita kertoja erilaisilla todennäköisyysjakaumista arvotuilla syöteparametrien yhdistelmillä, On hyvin todennäköistä, että tulevaisuudessa tilastollinen epävarmuustarkastelu kuuluu merkittävänä osana best-estimate - turvallisuusanalyyseihin. Epävarmuus- ja herkkyysanalyysityökalu kehitetään alun perin APROSin automaatiotestaukseen suunnitellun Testing Stationin pohjalle. Työkalu hyödyntää saksalaisen GRS:n kehittämää todennäköisyyspohjaista epävarmuustarkastelumenetelmää. Kehitystyön jälkeen analyysityökalua ja -menetelmää testataan Loviisan voimalaitokselle tehtävässä jäähdytteenmenetysonnettomuusanalyysissä. Epävarmuusanalyysissä varioidaan 12 syöteparametria, minkä lisäksi lasketaan konservatiivinen tapaus käyttäen konservatiivisia syöteparametrien arvoja. Tehdyn onnettomuusanalyysin perusteella todetaan, että epävarmuus- ja herkkyystarkastelumenetelmän käyttö lisää analyysin luotettavuutta. Lisäksi todetaan, että GRS-menetelmä soveltuu kaikkein monimutkaisimpiinkin analyysitapauksiin ja että Testing Stationiin kehitetyn analyysityökalun käyttö vähentää huomattavasti vaadittavaa työmäärää. Varsinainen kehitystyö tehtiin Fortum Nuclear Service Oy:ssä. Testing Stationiin tehdyt muutokset toteutettiin yhteistyössä Valtion teknillisen tutkimuskeskuksen (VTT) kanssa.

Description

Supervisor

Salomaa, Rainer

Thesis advisor

Toppila, Timo

Keywords

nuclear safety analysis, ydinturvallisuusanalyysi, uncertainty and sensitivity analysis, epävarmuus- ja herkkyystarkastelu, APROS, APROS

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120555256

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK