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Análise de modos e efeitos das falhas do sistema de geradores diesel de emergências de um PWR típico
No full textEm reatores a água pressurizada (PWR) comerciais, a ocorrência de perda da fonte de energia elétrica externa pode gerar seu desligamento. Nesta hipótese, para a manutenção do funcionamento dos sistemas de segurança e continuidade de um conjunto de funções mínimas, um grupo de Geradores Diesel, conhecido como EDG’s, é demandado. Este sistema está sempre pronto para partir, e é acionado sempre que há problema com a alimentação externa ou pelo sistema de injeção de segurança. Considerando a importância destes equipamentos para a segurança de centrais nucleares, este trabalho apresenta o estudo de modos e falha e efeitos de um sistema auxiliar do EDG de uma usina nuclear típica PWR. Diferentemente de estudos tradicionais de FMEA (Failure Mode and Effects Analysis), os quais de modo geral, apenas avaliam qualitativamente cada componente do sistema, este trabalho utiliza o conceito de Risk Priority Number (RPN). A utilização deste conceito permite, além dos resultados de uma FMEA tradicional, uma priorização da importância e contribuição relativa para a segurança do sistema, dos componentes e modos de falha associados. Os resultados obtidos demonstram o potencial da técnica para emprego em estudos de risco e auxílio na decisão no contexto da política de gerenciamento de equipamentos em centrais nucleares
Separação quantitativa de urânio e tório em minérios através de fusão com mistura de bifluoretos de potássio e amônia
No full textAs metodologias analíticas para quantificação de Urânio e Tório são muito restritas quando o material da análise é um minério. Diversos minérios possuem em sua composição natural Urânio e Tório como elementos secundários em quantidades e proporções que variam muito em um mesmo tipo de minério, por esse motivo, torna-se inviável o emprego de métodos de determinação direta, sem a separação prévia do elemento de interesse , uma vez que para anular os efeitos de interferência gerados entre eles seria necessário a utilização de uma matriz de calibração ideal para cada caso. Nos métodos analíticos cuja quantificação de Urânio e Tório é feita após a separação entre ambos, encontra-se a dificuldade da longa demora nos processos de preciptação e filtração do Tório, normalmente preciptado pelo íon oxalato. O trabalho aqui apresentado demonstra a eficiência e também a versatilidade do uso da fusão com mistura de bifluoretos de potássio e amônia como método de abertura para minérios que contenham Urânio e Tório, principalmente quando é desejável a separação e determinação quantitativa de ambos. O método foi aplicado em diversos minérios cujas concentraçãoe de Urânio e Tório apresentavam valores e razões bem variadas. As análises por espectrometria de raio X demonstraram a separação total de Urânio e Tório em todos os minérios estudados
Sistema de segurança passivo em escala reduzida de um PWR projetado por algoritmo genético
No full textEste artigo apresenta o conceito de “Design by Genetic Algorithms (DbyGA)” aplicado a um novo problema de projeto de seções de testes em escala reduzida. O problema de projetar sistemas termo-hidráulicos de segurança passiva, com restrições dimensionais e operacionais é tratado. Considerando-se as características de segurança passive da última geração de reatores nucleares, usou-se o núcleo de um PWR sob circulação natural para demonstrar a aplicabilidade da metodologia. Os resultados revelaram que algumas soluções foram capazes de reproduzir com precisão e simultaneamente, diversos fenômenos físicos que ocorrem em escala real e sob condições de operação
Avaliação de unidades para separação de fase aquosa/orgânica em efluentes industriais pelo método de traçadores radioativos
No full textO objetivo do trabalho foi desenvolver metodologia para avaliação de unidades de separação de fase (água/óleo) em efluentes líquidos empregando-se traçadores radioativos. Estas unidades presentes em complexos industriais, principalmente na industria petroquímica, possibilitam a remoção de resíduos de fase orgânica no efluente, permitindo a liberação para o meio ambiente de um esgoto dentro dos limites estabelecidos pela legislação. Como traçadores radioativos foram empregados 123I para a fase orgânica e 82Br para a fase aquosa e os testes realizados em uma unidade experimental com dois detetores cintiladores NaI adequadamente posicionados de forma a monitorarem o processo de separação de fase e a liberação do efluente liquido
Analysis of the cognitive strategies used by nuclear power plant operators during micro incidents
No full textThis paper focuses on the analysis and modeling of the nuclear power operatiors actual work in the control room and simulator training. The modeling of the operators work deals with the use of operational procedures, the constant changes in the focus of attention and the dynamics of the conflicting activities. The paper explores the relationships between the courses of action of the different operators and the constraints imposed by their working environment. It shows that the safety implications of the control room operators cognitive and cultural issues go far beyond the formal organizational constructs usually implied. Our findings indicate that the competence required for the operators and concerned with developing the possibility of constructing situation awareness, managing conflicts, gaps and time problems created by ongoing task procedures, and dealing with distractions, developing skills for collaborative work
The Gravitational Attraction Algorithm: a New Metaheuristic Applied to Nuclear Reactor Core Design Optimization Problem
Get PDFA new metaheuristic called “Gravitational Attraction Algorithm” (GAA) is introduced in this article. It is an
analogy with the gravitational force field, where a body attracts another proportionally to both masses and
inversely to their distances. The GAA is a populational algorithm where, first of all, the solutions are clustered
using the Fuzzy Clustering Means (FCM) algorithm. Following that, the gravitational forces of the individuals
in relation to each cluster are evaluated and this individual or solution is displaced to the cluster with the greatest attractive force. Once it is inside this cluster, the solution receives small stochastic variations, performing a local exploration. Then the solutions are crossed over and the process starts all over again. The parameters required by the GAA are the “diversity factor”, which is used to create a random diversity in a fashion similar to genetic algorithm’s mutation, and the number of clusters for the FCM. GAA is applied to the reactor core design optimization problem which consists in adjusting several reactor cell parameters in order to minimize the average peak-factor in a 3-enrichment-zone reactor, considering operational restrictions. This problem was previously attacked using the canonical genetic algorithm (GA) and a Niching Genetic Algorithm (NGA). The new metaheuristic is then compared to those two algorithms. The three algorithms are submitted to the same computational effort and GAA reaches the best results, showing its potential for other applications in the nuclear engineering field as, for instance, the nuclear core reload optimization problem
Optimization procedure to design pressurizer experiments
No full textThe proper choice of the pressure number was employed to obtain the best form of the non-dimensional
conservation equations for a two-volume pressurizer. This form and the non-dimensional constitutive models,
define the similarity numbers of scaled systems similar to the IRIS reactor pressurizer. The similarity numbers
represent the scaled transport of mass and energy, and of the local rainout, flashing, and wall condensation mass and energy transport. The genetic algorithm (GA) search variables of scaled models are the geometric sizes, the surge mass flow rate, and the heater power needed to control the pressure. The similarity numbers are used to define a “fitness function” to evaluate the quality of the defined variables. The operation of the systems is verified using a two-volume transient model to simulate a typical out-surge transient. The agreement of the non-dimensional pressure as the model pressure increases, and the good agreement of the non-dimensional volumes of different scaled systems recommends this non-dimensional formalism, the GA optimization, and the numeric simulation of a surge transient, to design scaled experiments for modeling the IRIS pressurizer
Metodologia para instalação de detectores de radônio em minas subterrâneas no Brasil
No full textThe objective of this work is to present the methodology for installation of radon detectors in underground
mines of Brazil. Radon originates from radium and thorium present in the rocks and its short-lived descendants
can be retained inside the lungs of the miners, with cancer risk. The occurrence of high concentrations of radon
in Brazilian coal and copper underground mines and the absence of systematic surveillance of those
measurements motivated the Comissão Nacional de Energia Nuclear, brazilian regulatory agency, to develop
the Radon Project in order to subsidize the elaboration of a specific norm establishing limits of occupational
doses, compatible with the international patterns recommended by the International Atomic Energy Agency.
Passive radon detectors of the type Solid State Nuclear Track Detector – SSNTD (LEXAN and CR39) were
installed in each underground mine, at selected spots, for periods varying from 90 to 180 days. These points
were chosen according to geological aspects, radiometric activity and characteristics of the mining works. The
determination of the radon concentrations is being accomplished at the laboratories of IEN/CNEN - Rio de
Janeiro (RJ) and COLAB/CNEN - Poços de Caldas (MG). To this date, March 2005, ten underground mines
have already been inspected by CDTN/CNEN and DIMAP/CNEN staffs and about 120 detectors have been
installed and retrieved for radon concentration analysis. In the present paper, the procedures used to install and remove the radon detectors are described, as well as the criteria adopted for choosing the points where they are positioned
Use of pseudo-harmonics method coupled with finite differences coarse mesh in the solution of fixed source problems
Get PDFA method based in the pseudo-harmonics method was developed to solve the fixed source problem. The pseudo-harmonics method is based on the eigenfunctions associated with the leakage and removal matrix operator of the neutron diffusion equation, which will be treated here in three dimensions and two groups of energy. This matrix is built in this work through the nodal discretization supplied by coarse mesh finite differences method (CMFDM). CMFDM has as input data the average currents and the average fluxes in the faces of the node, and the average flux in the node, previously obtained by the nodal expansion method. The results obtained with the pseudo-harmonics procedure show good accuracy when compared to the reference results of the source problem tested. Moreover, it is a method which can be easily implemented to solve this type of problems
Sistema de captação para a tireóide: avaliação e projeto centrado no usuário
Get PDFA tecnologia desempenha um papel importante em modernos centros médicos nucleares, com o uso de equipamentos e sistemas sofisticados para exames mais complexos. Equipamentos médicos nucleares com falhas no projeto das interfaces e na interação homem sistema podem contribuir para os erros humanos. O desenvolvimento de interfaces com boa usabilidade irá possibilitar uma operação segura e aumentar a eficiência da interação operador sistema. A incorporação dos requisitos de usabilidade e fatores humanos nos projetos de equipamentos médicos nucleares reduz o número de erros humanos, bem como o tempo necessário para aprender como usá-los. Nosso principal objetivo é desenvolver uma metodologia para desenvolvimento e avaliação de equipamentos médicos nucleares e interfaces homem sistema, através de uma abordagem centrada no usuário. Esta metodologia inclui a análise da atividade dos usuários, normas e guidelines de fatores humanos, questionários e simulações