Granskning av demobränsle Westinghouse 15x15 Upgrade för Ringhals 2

Relevanta dokument
Granskning av GE-14 för Oskarshamn 1

Granskning av O3 CSR inför säsongen samt OKG:s hantering av torrkokningsanalyser i härdändringsprocessen 2010

Svar till SSM på begäran om komplettering rörande kriticitet

Dispens med anledning av nya och ändrade föreskrifter för Oskarshamn 2

Beslut om att förelägga OKG Aktiebolag att genomföra utredningar och analyser samt att komplettera säkerhetsredovisningen för reaktorn Oskarshamn 3

Strålsäkerhetsmyndighetens författningssamling

Översikt över forskningen på kärnbränsle, termohydraulik och svåra haverier

Granskning av effekthöjningsärenden

Beslut om godkännande av förnyad säkerhetsredovisning, start laddning och att påbörja provdrift efter modernisering av Ringhals 2

Föreläggande om uppdatering av säkerhetsredovisningen för Clab

Säkerhetsledning. Ringhals AB

Föreläggande om ny helhetsbedömning av Oskarshamn 1

Björn Brickstad, Bo Liwång, Lovisa Wallin

Förvaltning av MES system med säkerhetskrav

Granskningsrapport Datum: Vår referens: SSM 2011/1821 Tillståndshavare: Ringhals AB Objekt: Ringhals 2

Granskningsrapport - Ringhals 4 - Anmälan av ändringar till följd av utbyte av backventiler i säkerhetsinsprutningsledningarna

Dispens för provning av baffelskruvar på Ringhals AB

Inspektion av bemanning av nyckelfunktioner på. Studsvik Nuclear AB. Tillsynsrapport

Dispens med tillhörande villkor

Beslut om åtgärd med klämförband i lockkylkrets

Granskning av analyser, utredningar och åtgärdsplaner avseende obehörigt intrång

Föreläggande gällande helhetsbedömning av AB Svafos anläggningar och verksamhet i Studsvik

SSM:s tillsyn av SVAFO år Lokala säkerhetsnämnden den 11. december 2015

Beslut om dispens från kravet på återkommande kontroll av vissa komponenter för Oskarshamn 1

Granskning av anmälan av tekniska ändringar, chockdämpare i lyftschakt

MERITFÖRTECKNING (anno maj 2009)

Kärnkraftspaketet. Carl Hellesen. Henrik Sjöstrand, tel:

Kärnkraftspaketet ES. Henrik Sjöstrand, tel ) Carl Hellesen

Dispens med anledning av nya och ändrade föreskrifter

Beslut om återstart av Ringhals 2 efter brand i inneslutningen

Anläggningsändringar på Studsvik Nuclear AB - anpassning till personalens förmåga

Kriticitetsanalys och utbränningskreditering - Metodikrapport

Strålsäkerhetsmyndighetens författningssamling

MTO-värdering av SKBs förmåga att administrativt hantera utbränningskreditering av PWR bränsle med anrikning upp till och med 5 %

SKB:s övergripande tidsplan Kärnbränsleprogrammet. Lomaprogrammet Kärnbränsleförvaret

Oberoende härdkylning och lite om Sveriges nationella handlingsplan

Beslut om utökad provning av reaktortryckkärl

Dispenser för Oskarshamn 1

Granskning inför beslut om godkännande av förnyad SAR och ansökan om provdrift vid 3900 MW termisk effekt för Oskarshamn 3

Granska. Inledning. Syfte. Granskningsprocessen

DokumentID Författare. Version 1.0. Håkan Rydén Kvalitetssäkrad av Saida Engström Olle Olsson Godkänd av Anders Ström

Granskning av OKG uppfyllande av 20 SSMFS 2008:17 - RÖP

Beslut om senareläggning av åtgärder i Ringhals 2 4

Strålsäkerhetsmyndighetens tillsyn av personstrålskydd Ett strålsäkert samhälle. Petra Hansson

Granskning av SKB:s säkerhetsanalyser som avser slutförvaring av använt kärnbränsle. Presentation Östhammars kommun 20/5 2019

Föreläggande om åtgärder avseende anläggningsändring DUKA-SILO - SFR

PRD Konsult har sitt huvudkontor i Oskarshamn med lokalkontor belägna i Östhammar och Varberg. Huvudkontor: Lokalkontor: Lokalkontor:

Beslut om åldershanteringsprogram som ytterligare villkor för tillstånd att driva Oskarshamn 3

Dispens för svetsade komponenter och reservdelar i förråd vid Oskarshamns kärnkraftverk

TILLSYNSKOMMUNIKATION

Yttrande över Strålsäkerhetsmyndighetens förslag till föreskrifter om lyftdon och lyftverksamhet i kärntekniska anläggningar

Strålsäkerhetsmyndighetens kravbild gällande organisation och slutförvar

Handläggare Tina Johansson. Er referens Björn Gustafsson. Kvalitetssäkring Kommentar

Rask informationsinsamling

SKB anger i det följande när svar på delfrågorna 1-4 kommer att lämnas. För delfråga 5 ges svar i form av kompletterande information till ansökan.

Information om kärnbränsleförvarsyttrandena. Miljö- och energidepartementet 16 februari 2018

Lars-Erik Häll, personlig erfarenhet

Föreläggande gällande helhetsbedömning av Cyclife Sweden AB:s anläggningar och verksamhet i Studsvik

Evaluation of the dimensional stability in the PWR assemblies in Ringhals

Kvantifiering av osäkerheter i lyftkraftsmodellen

Sid 1 (5) KONTROLLMOMENT. Typkontrollintyg Kvalitets- och identitetsintyg Kontrolldokumentation (S)

Strålsäkerhetsmyndighetens ISSN:

Reglering med Kärnkraft. Hans Henriksson, Vattenfall, R&D Projects

Dispens från krav på övervakning av ackrediterat organ vid kvalificering av vissa komponenter

Lokala säkerhetsnämnde.n vid Ringhals kärnkraftverk

Bilaga A Checklista vid leverantörsbedömning SIDA 1AV 11

Utfallet av stresstesterna av de svenska anläggningarna

Handbok för nukleära byggnadskonstruktioner HNB

Tryckbärande delar och mekaniska komponenter

Granskning av ansökan om utökad drifttid med anledning av utmattningsbelastningar av styrstavsdelar

Projekt Clink - Spårbarhet av krav på säkerhetsredovisning i SSMFS 2008:1

Kärnkraft och värmeböljor

Föreläggande om att vidta åtgärder rörande kvalitetsrevisionsverksamheten,

Föreläggande om redovisning av OKG:s förbättringsarbete

Begäran om komplettering av ansökan om slutförvaring av använt kärnbränsle och kärnavfall Klimat

Beslut om ytterligare redovisning efter branden på Ringhals 2

Bruksanvisning i original Skyddsstativ för Orion Light Guards Orion Stand xxx

Säkerhet i snabbreaktorer

Bruksanvisning i original Speglar för ljusbommar Orion Mirror Kxxx

Anteckningar expertgruppsmöte säkerhetsredovisning

2010:11 Strålsäkerhetsläget vid de svenska kärnkraftverken 2009 Rapportnummer: 2010:11 ISSN: Tillgänglig på

Yttrande över ansökan om förnyat tillstånd enligt kärntekniklagen

Beslut om ändrat datum för inlämnande av kompletteringar enligt tidigare SSM-beslut 2008/981

Föreläggande om att prova och utvärdera provstavar

Svar till SSM på begäran om komplettering rörande tillverkningsaspekter för ingående delar i kapseln

Programmera ett kärnkraftverk

Kontrollhandbok - utföra offentlig livsmedelskontroll. FÖRDJUPNING HACCP-principerna

KVALITETS- OCH KONTROLLBESTÄMMELSER FÖR ELEKTRISK UTRUSTNING

Granskning av återkommande helhetsbedömning - Westinghouse Electric Sweden AB Huvudrapport

Ansökan om tillstånd enligt kärntekniklagen

Kärnämneskontroll Kunskapslägesrapport 2015, kap. 3. Carl Reinhold Bråkenhielm

Presentation för Aktiespararna April Sten-Olof Andersson

Ledningssystem för vävnadsinrättningar

Tekniska data Ringhals

PRD Konsult har sitt huvudkontor i Oskarshamn med lokalkontor belägna i Östhammar och Varberg. Huvudkontor: Lokalkontor: Lokalkontor:

Nivåer på kärnavfallsavgift vid olika förutsättningar några räkneexempel

Senaste revision Senaste revision av denna anvisning kan rekvireras från e-post:

Inspektion avseende inköpsprocessen innefattande upphandling och uppföljning av uppdragstagare på OKG

2015:39. Technical Note. Granskning av KBS-3 avseende nukleär kriticitetssäkerhet Main Review Phase. Dennis Mennerdahl.

Granskning av anmälan - Forsmark 1/2-Höjning av konstruktionstrycket i system 323

Transkript:

Sida: 1/12 GRANSKNINGSRAPPORT Datum: 2012-02-16 Vår referens: SSM 2011/233 Tillståndshavare: Ringhals AB Objekt: Ringhals 2 Granskningsgrupp: Författare: Jan In de Betou, KR Samråd: Fastställd: Lars Skånberg, ckr Granskning av demobränsle Westinghouse 15x15 Upgrade för Ringhals 2 Sammanfattning Ringhals AB (RAB) har upphandlat nytt bränsle till Ringhals 2 av konstruktionen Westinghouse 15x15 Upgrade [1]. Fyra demopatroner har laddats i Ringhals 2 under 2011. SSM bedömer att 15x15 Upgrade uppfyller alla bränslekonstruktionskrav på stavinterntryck, centrumsmältning, kapslingstöjning, kapslingskollaps, kapslingskorrosion, kapslingshydrering och kapslingsspänningar. SSM finner därmed att 15x15 Upgrade uppfyller kraven enligt 3 kap 2 SSMFS 2008:1. SSM bedömer att hydrauliska förhållanden som tryckfall, kylvattenflöde, bypassflöde och lyftkrafter behandlats tillfredsställande. SSM bedömer att koden VIPRE-01 är berövad och har tidigare använts internationellt samt har använts för Ringhals 3. SSM bedömer att kraven på transientanalyser är uppfyllda. Vidare konstaterar SSM att påverkan på DNBR för 15x15 Upgrade hanteras med ett straff på 1 % i en blandhärd med Arevas bränsle. SSM konstaterar att metodiken (MCNP) som används i analysen är en standardmetod som tidigare har tillämpats i Sverige. Metodiken har

Granskning av demobränsle Westinghouse RFA-2 Sida: 2/12 verifierats mot experiment. Vid beräkningarna av k eff tas hänsyn till osäkerheter i beräkningsmetoder och tillverkningstoleranser för bränsleställ och bränsle samt excentrisk placering av bränslet i bränsleställen. SSM konstaterar att analyserna omfattar både normaldrift och missöden samt att kravet på att k eff < 0,95 innehålls. SSM bedömer att RAB genom dessa analyser visat att kraven i 6 kap 2 SSMFS 2008:1 på att förhindra kriticitet kan uppfyllas vid förvaring av bränsle. SSM bedömer att metodiken för kriticitetsanalyser är utprovad och beprövad. SSM bedömer att tillämpliga händelser har analyserats och att analyserna uppfyller kravet i 4 kap 1 SSMFS 2008:1 om säkerhetsanalyser och modeller. SSM konstaterar att analyserna är gjorda med 4,60 % U-235 utan beaktande av osäkerheten i anrikning. Osäkerheten i anrikning bedöms vara cirka 5 %. Det innebär att 15x15 Upgrade bränsle med anrikning 4,55 % kan förvaras i Ringhals 2. SSM konstaterar att Westinghouse föreslår utbränningsberoende begränsningar på formfaktorer för att täcka in utbränningen mellan 62 MWd/kgU och 75 MWd/kgU. SSM bedömer att kraven nödkylningsanalyser är uppfyllda. SSM bedömer att det sammantaget finns en betydande internationell erfarenhet av att använda bränsletypen 15x15 Upgrade och att informationen stöder att bränslet uppfyller kravet i 3 kap 2 SSMFS 2008:1på att ha genomgått tillräcklig utprovning och utvärdering på annat sätt. SSM bedömer att det finns tillräckligt med validering och drifterfarenheter för att ersätta 2 års demodrift med 1 års demodrift SSM bedömer att inspektionsprogrammet för 15x15 Upgrade är tillfredsställande. SSM bedömer att säkerhetsgranskningen har fungerat bra och att det är ett lämpligt förfarande att utnyttja VNFs kompetens för granskning av licensieringsunderlaget. Bakgrund Ringhals AB (RAB) har i ett brev, daterat 10 januari 2011, anmält Westinghouse 15x15 Upgrade som demobränsle i Ringhals 2. Till anmälan har bifogats en projektrapport [1] och en fristående granskningsrapport [2].

Granskning av demobränsle Westinghouse RFA-2 Sida: 3/12 SSM har beslutat att granska ärendet den 19 januari 2011. SSM efterfrågade 15 referenser till projektrapporten 11 februari 2011. RAB skickade referenserna till SSM den 17 februari 2011 på e-post [3-]. Syfte med granskningen Granskningen syftar till att bedöma RAB:s redovisning av det nya demobränslet Westinghouse 15x15 Upgrade mot gällande krav och i fall det behövs ytterligare villkor för drift av detta. Granskningens genomförande Granskningen omfattar RAB:s anmälan för att vid Ringhals 2 införa demobränsle Westinghouse 15x15 Upgrade och följer SSM:s granskningsprocess. Krav Anmälan granskas mot krav i SSM:s föreskrifter SSMFS 2008:1. Krav som har beaktats vid granskningen är 3 kap 2 SSMFS 2008:1, om att konstruktionslösningar skall vara beprövade eller utprovade, 4 kap 1 SSMFS 2008:1 om säkerhetsanalyser och modeller, 4 kap 3 SSMFS 2008:1, om säkerhetsgranskning 6 kap 2 SSMFS 2008:1, om att förhindra kriticitet 3 kap 1 SSMFS 2008:1, om att konstruktionen av kärnbränsle ska vara anpassad 17 SSMFS 2008:17 om att komponenter ska vara miljötåliga

Granskning av demobränsle Westinghouse RFA-2 Sida: 4/12 Analys RAB har upphandlat nytt bränsle till Ringhals 2 av konstruktionen Westinghouse Upgrade 15x15 [1]. Fyra demopatroner har laddats i Ringhals 2 under 2011. Bränslet Upgrade 15x15 är av typen 15x15 med kapslingsmaterial av optimerad zirlo [3]. Bränslet skiljer sig från tidigare Westinghouse bränsle, som laddades perioden 1995-2002, på följande punkter: Ny topplatta med ny infästning av nedhållarfjädrar för att förhindra att fjädrarna lossnar på grund av spänningskorrosion Optimized zirlo som kapslingsmaterial som förväntas leda till lägre oxidtillväxt Optimerade nedhållningskrafter för att förbättra motståndskraften mot patronböjning Förstärkt dashpot i form av tube-in-tube gör patronen styvare i nedre delen och förväntas öka motståndskraften mot patronböjning Ny spridarkonstruktion vilken har utformats för att förhindra stavnötning på grund av resonanssvängningar orsakade av kylmedelsflödet Skräpfiltret består av bottenplattan som har ett stort antal hål (4,8 mm) som fångar upp större partiklar. Direkt ovanför bottenplattan har en skyddande spridare placerats. Spridarplåtarna är centrerade över flödeshålen och tillsammans med bränslestavarnas inskjutna långa ändpluggar bildar de en skyddande spridare. Erfarenheterna från tidigare när Westinghouse levererade ersättningsbränsle under perioden 1995-2002 är goda eftersom inga skador från skräpnötning inträffade [3]. Den mekaniska konstruktionen av Westinghouse 15x15 Upgrade beskrivs och analyseras i referens 4. Beräkningarna har utförts med datorprogrammet STAV7, som har använts tidigare i Sverige, och visar att designkraven uppfylls till en stavmedelutbränning på 74,83 MWd/kgU. Vattenfall Nuclear Fuel AB (VNF) har granskat rapporten och bedömer att den mekaniska konstruktionen uppfyller kraven för drift i Ringhals 2 samt att bränslet är geometriskt kompatibelt med Ringhals 2 reaktor, bränslehanteringsutrustning och befintligt AFA3G/AGORA5A-bränsle [5]. Axiella positioner för spridarna i Westinghouse 15x15 Upgrade har valts så att sidoplattorna överlappar med sidoplattorna för annat bränsle i härden.

Granskning av demobränsle Westinghouse RFA-2 Sida: 5/12 Detta medför ett stöd mot laster under seismiska händelser eller LOCA samt att tvärflöde och nötning undviks. Inkörningstiden för styrstavar visas med beräkningar vara 1,66 s vilket ska jämföras med STF-kravet på högst 2,2 s [5]. Beräkningar för bränslestavkonstruktion beskrivs i referens 6 och är utförda med koden STAV7. Resultaten visar att alla kriterier för bränslestavkonstruktion är uppfyllda. STAV7 är granskad och godkänd av SKI (SKI 8.16-970448). VNF har granskat Westinghouse beräkningar för bränslestavkonstruktion och bedömer att bränslestavkonstruktionen har verifierats för en begränsande effekthistoria samt att stavkonstruktionskriterierna har verifierats för stavmedelutbränningar upp till 74,8 MWd/kgU [7]. Osäkerhetsbehandling görs genom att beräkna resultaten med nominella värden på alla ingångsparametrar. Sedan kontrolleras vilken påverkan en osäkerhet i var och en av de olika ingångsparametrarna har på resultatet. Sedan läggs påverkan av de olika parametrarna ihop och adderas till det nominella resultatet. SSM bedömer att 15x15 Upgrade uppfyller alla bränslekonstruktionskrav på stavinterntryck, centrumsmältning, kapslingstöjning, kapslingskollaps, kapslingskorrosion, kapslingshydrering och kapslingsspänningar. Den nukleära konstruktionen av 15x15 Upgrade beskrivs och analyseras i referens 8. Ett laddschema bestående av en kort och en lång cykel används alternerande för att ta fram jämnviktscykler som genererar realistiska effekthistorier för stavdesignberäkningar. VNF har granskat den nukleära konstruktionen och bedömer att licensieringsunderlaget för 15x15 Upgrade visar att ur nukleär synpunkt är det problemfritt att ladda bränsletypen i Ringhals 2 och att de nukleära designberäkningarna ger rimliga indata till stavdesignberäkningarna [9]. Den termohydrauliska konstruktionen analyseras i referens 10. Analysen konstaterade att 15x15 Upgrade bränsle är termohydrauliskt kompatibelt med Areva bränsle och att 15x15 Upgrade har en DNB-marginal på 9,56/6,44 % för intermediära flödesomblandade spridare respektive utan. Westinghouse använder koden WIPRE-01 för att beräkna transienterna i Ringhals 2 säkerhetsredovisning. VNF har granskat Westinghouse redovisning av termohydraulisk design och bedömer att beräkningarna har utförts på ett korrekt sätt och med godtagbara metoder [11]. Analyserna syftar till att verifiera att kylflödesförhållandena för bränslet tillförsäkrar tillräcklig värmeöverföring från kapsling till kylvatten, så att

Granskning av demobränsle Westinghouse RFA-2 Sida: 6/12 säkerhetsmarginalerna bevaras i enlighet med säkerhetsredovisningen. Analyserna bekräftar att de termohydrauliska förhållandena inte påverkas negativt av 15x15 Upgrade och att blandhärdssituationen hanteras med 1 % straff på DNBR (Departure from Nuclear Boiling Ratio). Införandet av 15x15 Upgrade kräver inga förändringar av STF. SSM bedömer att hydrauliska förhållanden som tryckfall, kylvattenflöde, bypassflöde och lyftkrafter behandlats tillfredsställande. SSM bedömer att koden VIPRE-01 är berövad och har tidigare använts internationellt samt har använts för Ringhals 3. SSM bedömer att kraven på transientanalyser är uppfyllda. Vidare konstaterar SSM att påverkan på DNBR för 15x15 Upgrade hanteras med ett straff på 1 % i en blandhärd med Arevas bränsle. För kriticitetssäkerhetsanalys använder Westinghouse koden MCNP5 [12]. Syftet med analyserna är att undersöka skillnaderna mellan 15x15 Upgrade bränsle och Areva bränsle samt att bestämma högsta tillåtna anrikning med minimum borkoncentration i bränslebassängerna [13]. Slutsatsen är att 15x15 Upgrade är ungefär lika reaktivt som Areva bränslet och behöver samma koncentration bor vid förvaring i bränslebassäng när kriticitetssäkerheten beräknas genom en jämförande metod [14]. SSM konstaterar att metodiken (MCNP) som används i analysen är en standardmetod som tidigare har tillämpats i Sverige. Metodiken har verifierats mot experiment. Vid beräkningarna av k eff tas hänsyn till osäkerheter i beräkningsmetoder och tillverkningstoleranser för bränsleställ och bränsle samt excentrisk placering av bränslet i bränsleställen. SSM konstaterar att analyserna omfattar både normaldrift och missöden samt att kravet på att k eff < 0,95 innehålls. SSM bedömer att RAB genom dessa analyser visat att kraven i 6 kap 2 SSMFS 2008:1 på att förhindra kriticitet kan uppfyllas vid förvaring av bränsle. SSM bedömer att metodiken för kriticitetsanalyser är utprovad och beprövad. SSM bedömer att tillämpliga händelser har analyserats och att analyserna uppfyller kravet i 4 kap 1 SSMFS 2008:1 om säkerhetsanalyser och modeller. SSM konstaterar att analyserna är gjorda med 4,60 % U-235 utan beaktande av osäkerheten i anrikning. Osäkerheten i anrikning bedöms vara cirka 5 %. Det innebär att 15x15 Upgrade bränsle med anrikning 4,55 % kan förvaras i Ringhals 2. Nödkylningsanalyser har granskats av SKI i samband med formfaktor höjning av Ringhals 2 och beslutats av SKI att godkänna formfaktorhöjning av Ringhals 2 [15]. Metoden är en så kallad best estimate metod som också

Granskning av demobränsle Westinghouse RFA-2 Sida: 7/12 är godkänd av NRC [16]. VNF har granskat Westinghouse nödkylningsredovisning och finner tillvägagångsättet acceptabelt samt dragna slutsatser befogade [11]. SSM konstaterar att Westinghouse föreslår utbränningsberoende begränsningar på formfaktorer för att täcka in utbränningen mellan 62 MWd/kgU och 75 MWd/kgU. SSM bedömer att kraven på nödkylningsanalyser är uppfyllda genom att använda den av SKI godkända metoden. Vattenfall har auditerat Westinghouse [17] och ENUSA [18]. Auditeringen av Westinghouse omfattade ledningssystemet, projektstyrning, utveckling, konstruktion, tillverkning, leverans av bränsle, utveckling och hantering av mjukvara. Revisionskriterier var ISO 9001 och gällande Westinghouse Quality Manual Rev. 5. Under rubriken projektstyrning identifierades en avvikelse som innebar att en Project Charter saknades för leverans till Forsmark. Westinghouse kvalitetssystem godkändes med att ett skriftligt svar förväntades på denna rapport med planerade åtgärder. Vattenfall auditerade ENUSA mot ISO 9001:2000 i mars 2010. Auditeringen utfördes som en del av Vattenfall Nuclear Fuel AB aktiviteter att säkra kvaliteten rörande ansvaret att leverera bränsle och liknande tjänster till Forsmark och Ringhals. Auditering krävs också av SSM. Vid auditeringen fann Vattenfall att ENUSAS personal är högt kvalificerade att utföra sina uppgifter och att arbetet utförs enligt adekvata procedurer och instruktioner. Vid auditeringen fanns att en rapport inte hade uppdaterats med senaste leveransdatum för Ringhals1. I övrigt fanns inga observationer men några förbättringsåtgärder. SSM noterar att RAB har auditerat både Westinghouse och ENUSA vilket bedöms vara en bra åtgärd. För att visa att bränslet 15x15 Upgrade bara behöver ett års drift som demonstrationsbränsle har RAB låtit Westinghouse ta fram en rapport som visar att bränsletypen är tillräckligt validerad på annat sätt [19]. I rapporten beskrivs den mekaniska konstruktionen och drifterfarenheterna för Westinghouse bränsle. Westinghouse bränsle har använts som ersättningsbränsle sedan 1995 i 52 kärnkraftverk i USA och 45 drivs utan bränsleskador. Bränsleskador som har inträffat beror för det mesta på grund av spridare och stav nötning. De skador som inträffat är cirka 10 bränslestavar per 100 000 bränslestavar. Westinghouse bildade 2005 en grupp för att utvärdera bränsleskador ur följande aspekter: konstruktions-

Granskning av demobränsle Westinghouse RFA-2 Sida: 8/12 förbättringar, tillverkningsförbättringar, materialförbättringar och driftförbättringar. Westinghouse levererar bränsle till 15 stycken kärnkraftverk i USA som använder 15x15-bränsle. Tre kärnkraftverk använder bränsle av typen 15x15 Upgrade sedan 2004 varav en har högre längdvärmebelastning än Ringhals 2 och två har jämförbar belastning. Totalt har 886 15x15 upgrade bränslepatroner levererats och inga bränsleskador har detekterats. Efterbestrålningsundersökningar har utförts och bekräftade att data var inom Westinghouse erfarenheter och mycket mindre än konstruktionsgränserna. Tidigare 15x15 bränsle levererat av ENUSA till Ringhals 2 har inte uppvisat någon bränsleskada och inga hanteringsproblem. Optimerad Zirlo introducerades 1999 och har sedan bestrålats i flera kärnkraftverk. Denna version av Zirlo med låg Tennhalt har bestrålats till 73 MWd/kgU och har vid efterbestrålningsundersökningar visat sig ha signifikant bättre korrosionsbeteende. Nötning mellan spridare och bränslestav utgör en stor del av skadeorsaken. Westinghouse beskriver de tester och jämförelser de gjort för 15x15 Upgrade för att visa att de har en konstruktion som inte bör utsättas för nötning mellan spridare och bränslestav. Westinghouse beskriver att de har en metod för att analysera och utvärdera bränsleknippets böjning samt dess påverkan på säkerhetsanalyserna. De var inblandade 2003 för att stödja licensieringen av Ringhals 2 härd med böjd härd. Westinghouse beskriver sitt skräpfilter och sin skadestatistik. CRDinducerade effektförändringar analyseras för Ringhals 2 eftersom det är en möjlighet vid effekthöjningar. Analyserna visade att vid en effekthöjning ökade risken för crud-inducerade effektändringar men att påverkan skulle vara knappt märkbar dock kommer Ringhals 2 efter en effekthöjning vara utanför nuvarande erfarenhet. VNF har granskat Westinghouse rapport och bedömer att rapporten styrker slutsatsen att bränslekonstruktionen genomgått tillräcklig utprovning [3]. SSM bedömer att det sammantaget finns en betydande internationell erfarenhet av att använda bränsletypen 15x15 Upgrade och att informationen stöder att bränslet uppfyller kravet i 3 kap 2 SSMFS 2008:1 på att ha genomgått tillräcklig utprovning och utvärdering på annat sätt. SSM bedömer att det finns tillräckligt med validering och drifterfarenheter för att ersätta 2 års demodrift med 1 års demodrift

Granskning av demobränsle Westinghouse RFA-2 Sida: 9/12 Bränsleinspektionsprogrammet för 15x15 Upgrade följer Ringhals standardprogram för bränsleuppföljning. De konstruktionsdelar som är speciellt intressanta i uppföljnigen är kapslingsmaterial (Optimized ZIRLO), spridarkonstruktion och dashpot konstruktion med tube-in-tube [3]. SSM bedömer att inspektionsprogrammet för 15x15 Upgrade är tillfredsställande. Genomförd säkerhetsgranskning Införande av 15x15 Upgrade som demonstrationsbränsle har genomgått primär och fristående säkerhetsgranskning [2, 20]. Det av Westinghouse inlämnade licensieringsunderlaget har granskats av VNF. Den fristående säkerhetsgranskningen har bedömt att ärendet har hanterats på ett korrekt sätt enligt RAB:s rutiner och med bra kompetens vilket leder till bibehållen säkerhet. Den primära säkerhetsgranskningen har bedömt tillämpliga säkerhetsaspekter på et tillfredsställande sätt. Den fristående säkerhetsgranskningen bedömer att bränslekonstruktionen uppfyller ställda säkerhetskrav vilket även styrks av VNF:s granskning av konstruktionen. SSM bedömer att säkerhetsgranskningen har fungerat bra och att det är ett lämpligt förfarande att utnyttja VNF:s kompetens för granskning av licensieringsunderlaget. Samlad bedömning SSM bedömer att 15x15 Upgrade uppfyller alla bränslekonstruktionskrav på stavinterntryck, centrumsmältning, kapslingstöjning, kapslingskollaps, kapslingskorrosion, kapslingshydrering och kapslingsspänningar. SSM finner därmed att 15x15 Upgrade uppfyller kraven enligt 3 kap 2 SSMFS 2008:1. SSM bedömer att hydrauliska förhållanden som tryckfall, kylvattenflöde, bypassflöde och lyftkrafter behandlats tillfredsställande. SSM bedömer att koden VIPRE-01 är berövad och har tidigare använts internationellt samt har använts för Ringhals 3. SSM bedömer att kraven på transientanalyser är

Granskning av demobränsle Westinghouse RFA-2 Sida: 10/12 uppfyllda. Vidare konstaterar SSM att påverkan på DNBR för 15x15 Upgrade hanteras med ett straff på 1 % i en blandhärd med Arevas bränsle. SSM konstaterar att metodiken (MCNP) som används i analysen är en standardmetod som tidigare har tillämpats i Sverige. Metodiken har verifierats mot experiment. Vid beräkningarna av keff tas hänsyn till osäkerheter i beräkningsmetoder och tillverkningstoleranser för bränsleställ och bränsle samt excentrisk placering av bränslet i bränsleställen. SSM konstaterar att analyserna omfattar både normaldrift och missöden samt att kravet på att keff < 0,95 innehålls. SSM bedömer att RAB genom dessa analyser visat att kraven i 6 kap 2 SSMFS 2008:1 på att förhindra kriticitet kan uppfyllas vid förvaring av bränsle. SSM bedömer att metodiken för kriticitetsanalyser är utprovad och beprövad. SSM bedömer att tillämpliga händelser har analyserats och att analyserna uppfyller kravet i 4 kap 1 SSMFS 2008:1 om säkerhetsanalyser och modeller. SSM konstaterar att analyserna är gjorda med 4,60 % U-235 utan beaktande av osäkerheten i anrikning. Osäkerheten i anrikning bedöms vara cirka 5 %. Det innebär att 15x15 Upgrade bränsle med anrikning 4,55 % kan förvaras i Ringhals 2. SSM konstaterar att Westinghouse föreslår utbränningsberoende begränsningar på formfaktorer för att täcka in utbränningen mellan 62 MWd/kgU och 75 MWd/kgU. SSM bedömer att kraven nödkylningsanalyser är uppfyllda. SSM bedömer att det sammantaget finns en betydande internationell erfarenhet av att använda bränsletypen 15x15 Upgrade och att informationen stöder att bränslet uppfyller kravet i 3 kap 2 SSMFS 2008:1 på att ha genomgått tillräcklig utprovning och utvärdering på annat sätt. SSM bedömer att det finns tillräckligt med validering och drifterfarenheter för att ersätta 2 års demodrift med 1 års demodrift SSM bedömer att inspektionsprogrammet för 15x15 Upgrade är tillfredsställande. SSM bedömer att säkerhetsgranskningen har fungerat bra och att det är ett lämpligt förfarande att utnyttja VNFs kompetens för granskning av licensieringsunderlaget.

Granskning av demobränsle Westinghouse RFA-2 Sida: 11/12 Referenser 1. Åtgärdsprogram. R2 bränsle demo Westinghouse 15x15 Upgrade, system 20-261, 2010-12-29. Ringhals AB Dokument-ID 2099383/2.0. 2. R2 Fristående säkerhetsgranskning av demobränsle Westinghouse Upgrade, 2010-12-29. Ringhals AB Dokument-ID 2117637/2.0. 3. Redovisad reaktorsäkerhetspåverkan: Westinghouse 15x15 Upgrade DEMO-bränsle till R2 2011, 2010-12-06. Ringhals AB Dokument- ID 2099405/2.0. 4. Mechanical Design Report Westinghouse 15x15 Upgrade Fuel Assembly for Ringhals Unit 2, 2010-08-30. Westinghouse report NF-VNF-10-048. 5. R2 15x15 Upgrade Granskning av mekanisk design, 2010-09-30. Vattenfall rapport Dokument-ID 1002216846/01. 6. Ringhals 2 15x15 Upgrade Licensing 2010, Fuel Rod Design Calculations, 2010-11-08. Westinghouse report BTM 10-0267, rev.2 7. R2 15x15 Upgrade Granskning av stavdesign, 2010-11-09. Vattenfall rapport Dokument-ID 1002230331/01. 8. Ringhals 2 15x15 Upgrade Licensing 2010 Equilibrium Cycle Nuclear Design, 2010-03-12. Westinghouse report BTF 10-0039. 9. R2 15x15 Upgrade Granskning av nukleär design, 2010-06-10. Vattenfall rapport Document-ID 1002164458/01. 10. Ringhals 2 15x15 Upgrade Fuel Licensing 2010 - T/H Design, 2010-09-17. Westinghouse report BTA 10-0518. 11. R2 15x15 Upgrade Granskning av termohydraulisk design, 2010-11-08. Vattenfall rapport Document-ID 1002224835/02. 12. Los Alamos National Laboratory, LA-UR-03-1987, MCNP A General Monte Carlo N-Particle Transport Code Version 5. 13. Criticality analysis, Ringhals 2 wet storage pools, 2010-06-28. Westinghouse report BTE 10-0563. 14. R2 15x15 Upgrade Granskning av kriticitetssäkerhet, 2010-08-09. Vattenfall rapport Document-ID 1002170312/01. 15. Ringhals 2 STF-ändring Höjning av radiella och axiella formfaktorer, 1998-12-22. SKI Beslut 9.22-971093. 16. Large Break Loss-of-Coolant Accident (LB LOCA) Evaluation of Introduction of Westinghouse 15x15 Upgrade Fuel Assemblies in Ringhals 2, 2010-10-22. Westinghouse report NF-VNF-10-046 Rev.1. 17. Westinghouse Electric Sweden audit rapport 2010, 2010-07-02. Vattenfall rapport Document-ID 1002178080/01.

Granskning av demobränsle Westinghouse RFA-2 Sida: 12/12 18. Audit report ENUSA 2010, 2010-04-06. Vattenfall report Document-ID 1002116308/01. 19. Extended Technical Review of 15x15 Upgrade, 2010-10-05. Westinghouse report BT 08-1073. 20. R2 Primär säkerhetsgranskning av införande av demo-bränsle Westinghouse 15x15 Upgrade, 2010-12-13. PSG-rapport Document- ID 2116432/2.0.