System code improvements for modelling passive safety systems and their validation Translated title: Erweiterungen von Systemcodes zur Modellierung passiver Sicherheitssysteme und ihre Validierung

Abstract

GRS has been developing the system code ATHLET over many years. Because ATHLET, among other codes, is widely used in nuclear licensing and supervisory procedures, it has to represent the current state of science and technology. New reactor concepts such as Generation III+ and IV reactors and SMR are using passive safety systems intensively. The simulation of passive safety systems with the GRS system code ATHLET is still a big challenge, because of non-defined operation points and self-setting operation conditions. Additionally, the driving forces of passive safety systems are smaller and uncertainties of parameters have a larger impact than for active systems. This paper addresses the code validation and qualification work of ATHLET on the example of slightly inclined horizontal heat exchangers, which are e. g. used as emergency condensers (e. g. in the KERENA and the CAREM) or as heat exchanger in the passive auxiliary feed water systems (PAFS) of the APR+.

Kurzfassung

Der Systemcode ATHLET wird seit vielen Jahren von der GRS entwickelt. Da ATHLET, wie auch andere Codes, in Aufsichts- und Genehmigungsverfahren eingesetzt wird, muss es dem aktuellen Stand von Wissenschaft und Technik genügen. Passive Sicherheitssysteme werden von neuen Reaktorkonzepten wie Generation III+ und IV Reaktoren sowie SMR verstärkt genutzt. Die Simulation solcher passiven Systeme mit dem GRS-Code ATHLET ist noch immer eine große Herausforderung, da sie keine fest definierten Arbeitspunkte besitzen. Zusätzlich sind ihre treibenden Kräfte kleiner und Unsicherheiten in ihnen fallen hier stärker ins Gewicht. Dieses Paper beschreibt Validierungs- und Qualifikationsarbeiten der GRS für den Systemcode ATHLET am Beispiel von Wärmeübertragern mit leicht geneigten horizontalen Rohren, wie sie z. B. als Notkondensatoren (z. B. im KERENA oder CAREM) oder als Wärmeübertrager für ein passives Hilfsspeisewassersystem (PAFS) im APR+ eingesetzt werden sollen.