APPUNTI DI IMPIANTI NUCLEARI - Nucleari RL 810 (99) Parte I: Aspetti Generali 1 Facoltà di...

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Impianti Nucleari RL 810 (99)

Parte I: Aspetti Generali 1

Facolt di Ingegneria

Dipartimento di Ingegneria Meccanica, Nucleare e della Produzione

Universit di Pisa

APPUNTI DI IMPIANTI NUCLEARIParte I: Aspetti Generali

RL 810 (99)

Prof. Bruno Guerrini

Dr. Ing. Sandro Paci

Anno Accademico 1998/1999

Impianti Nucleari RL 810 (99)

Parte I: Aspetti Generali2

Impianti Nucleari RL 810 (99)

Parte I: Aspetti Generali 3

Ringraziamenti

Gli Autori desiderano ringraziare tutti coloro che hanno contribuito, in diversa maniera, edincoraggiato il presente lavoro di sistematizzazione ed ampliamento degli appunti delle lezioni diImpianti Nucleari tenute dal Prof. Bruno Guerrini presso la Facolt di IngegneriadellUniversit di Pisa. In particolare, si ringraziano gli ingg. Walter Ambrosini, Marco Barlettanied Antonio Manfredini per il prezioso lavoro di revisione della versione iniziale di queste dispense.

Un particolare ringraziamento va alling. Paolo Di Marco per il contributo notevole alla partirelative ai cicli delle macchine termiche ed al moto di un fluido nei condotti.

Un grazie anche ai ns. Studenti, per la costante attenzione con cui hanno seguito la nascita e losviluppo di questo lavoro, testimoniata dai contributi estratti dalle tesine da Essi elaborateallinterno del Corso e dalle segnalazioni, sempre benvenute, di errori od omissioni inevitabilmentepresenti. E a Loro che questo notevole sforzo dedicato, come aiuto alla loro preparazioneprofessionale nel campo dellingegneria nucleare.

Bruno Guerrini

Sandro Paci

Impianti Nucleari RL 810 (99)

Parte I: Aspetti Generali4

Impianti Nucleari RL 810 (99)

Parte I: Aspetti Generali 5

1. INDICE

1. INDICE.................................................................................................................................. 5

1.1 Indice delle Figure ........................................................................................................... 11

1.2 Indice delle Tabelle .......................................................................................................... 15

1.3 Abbreviazioni................................................................................................................... 17

2. REQUISITI FONDAMENTALI RICHIESTI ALLE DIVERSE PARTI DI UNIMPIANTO NUCLEARE........................................................................................................... 19

2.1 Considerazioni Generali .................................................................................................. 19

2.2 Classificazione dei Sistemi, Strutture e Componenti di un Impianto Nucleare............. 20

2.2.1 Classificazioni delle Parti in Relazione alla loro Rilevanza........................................... 20

2.2.2 Classificazione Sismica............................................................................................... 21

2.2.3 Classificazione per Gruppi o Livelli di Qualit............................................................. 22

2.2.4 Classificazione per Categorie di Garanzia della Qualit............................................... 25

2.2.4.1 Criteri Base ............................................................................................................25

2.2.4.2 Criteri Addizionali .................................................................................................. 26

2.3 Condizioni Operative e Combinazione dei Carichi ........................................................ 27

2.3.1 Condizioni Operative.................................................................................................. 27

2.3.2 Combinazione dei Carichi........................................................................................... 29

2.4 Condizioni di Carico e Margini di Sicurezza.................................................................. 31

2.5 Programma di Garanzia della Qualit (Quality Assurance).......................................... 34

2.6 Legislazione Concernente le Attivit Nucleari................................................................ 40

2.6.1 Principi Generali.........................................................................................................40

2.6.2 Leggi, Regolamenti e Normativa USA........................................................................ 43

2.6.2.1 Introduzione........................................................................................................... 43

2.6.2.2 Ente di Controllo.................................................................................................... 43

2.6.2.3 Altre Organizzazioni USA...................................................................................... 44

2.6.3 Il Processo di Autorizzazione alla Costruzione e di Controllo Durante la Costruzione. 45

2.6.4 Nuovi Aspetti del Processo di Autorizzazione e di Controllo...................................... 50

2.6.4.1 Standardized Design Certification........................................................................... 51

2.6.4.2 Early Site Permit .................................................................................................... 52

2.6.4.3 Combined Construction and Operating License....................................................... 52

Impianti Nucleari RL 810 (99)

Parte I: Aspetti Generali6

2.6.5 Nuclear Reactor Licensing Process in the USA...........................................................52

2.7 CFR Title 10 Part 50 App. A - General Design Criteria for Nuclear Power Plants.......57

2.8 CFR Title 10 Part 50 App. B - Quality Assurance Criteria for Nuclear Power Plantsand Fuel Reprocessing Plants ..................................................................................................69

2.9 Title 10 Chapter I Part 52 - Early Site Permits; Standard Design Certifications; andCombined Licenses for Nuclear Power Plants ........................................................................74

2.10 EUR: European Utility Requirements for LWR Nuclear Power Plants...................101

2.10.1 Struttura del Documento...........................................................................................101

2.10.2 Volume 1 - Generic Requirements for Nuclear Islands ..............................................104

2.10.3 Classification of Structures, Systems and Components ..............................................117

2.10.3.1 Categorie di sicurezza.......................................................................................117

2.10.3.2 Classificazione sismica.......................................................................................118

2.10.3.3 Quality Assurance .............................................................................................118

2.10.3.4 Decommissioning ..............................................................................................119

2.10.3.5 Probabilistic Safety Assessment (PSA)..............................................................119

2.10.4 Volume 3 - Specific Nuclear Island Requirement.......................................................119

2.10.5 Volume 4 - Generic Requirements for Power Generation Plants ................................120

2.11 Legislazione Italiana Concernente le Attivit Nucleari.............................................121

2.11.1 Sequenze Procedurali per lInstallazione e Messa in Marcia di un Impianto Nucleare diPotenza ................................................................................................................................123

2.11.2 Sintesi del DPR 185..................................................................................................128

2.11.3 Definizioni di Massima di Alcuni Documenti Indicati nel DPR 185............................133

2.11.4 Guida Tecnica N. 1 ...................................................................................................135

2.11.5 Guida Tecnica N. 4 ...................................................................................................147

2.11.6 Guida Tecnica N. 8 ...................................................................................................151

2.11.7 Guida Tecnica N. 9 ...................................................................................................161

3. COSTO DI PRODUZIONE DELL'ENERGIA IN UNA CENTRALEELETTRONUCLEARE ............................................................................................................167

3.1 Introduzione ...................................................................................................................167

3.2 Costi di Produzione ........................................................................................................168

3.2.1 Fattore di Annualit ..................................................................................................169

3.2.2 Costo dell'Impianto ...................................................................................................170

3.2.3 Costo del Combustibile .............................................................................................171

3.2.4 Costi di Esercizio e di Manutenzione.........................................................................172

Impianti Nucleari RL 810 (99)

Parte I: Aspetti Generali 7

3.2.5 Costi per lo Smantellam