Quantification de la capacité d'assurance élevé de la faible probabilité de défaillance de la centrale dans le cadre de l'EMS fondée sur l'EPS

Résumé du document technique/de l’exposé présenté à la :
Réunion internationale sur l’analyse et l’évaluation probabiliste de sûreté
24 au 28 septembre 2017

Préparé par :
Zhaoliang Wang, Smain Yalaoui et Yolande Akl
Commission canadienne de sûreté nucléaire

Résumé

L’évaluation de la marge sismique (EMS) fondée sur l’évaluation probabiliste de sûreté (EPS), par comparaison avec les EMS de la Nuclear Regulatory Commission (NRC) des États-Unis et de l’Electric Power Research Institute (EPRI), correspond le mieux à l’EPS sismique, dans le cadre de laquelle une analyse des systèmes à l’échelle réelle est réalisée en vue de repérer les principales séquences d’accidents entraînant des dommages importants causés au cœur (DIC). La fragilité sismique des centrales nucléaires, qui a trait aux capacités sismiques de la centrale et aux incertitudes connexes, est tributaire des fragilités des structures, systèmes et composants (SSC) individuels, du taux de défaillance aléatoire et des probabilités d’erreur humaine. La fragilité sismique des centrales nucléaires, à partir de laquelle la capacité d’assurance élevée de la faible probabilité de défaillance de la centrale peut être rigoureusement calculée, tient compte de renseignements tirés de toutes les séquences d’accidents liés aux DIC.

Deux méthodes de quantification ont été utilisées pour calculer la capacité d’assurance élevée de la faible probabilité de défaillance de la centrale dans l’EMS fondée sur l’EPS : la méthode « min-max » et la méthode par convolution, respectivement. La méthode min max est une méthode simplifiée permettant de calculer approximativement la capacité d’assurance élevée de la faible probabilité de défaillance de la centrale en se fondant sur la séquence la plus grave et sur les capacités d’assurance élevée de la faible probabilité de défaillance au niveau des composants. Il s’agit d’une approximation grossière qui peut fausser la capacité d’assurance élevée de la faible probabilité de défaillance en l’exagérant ou en la sous-estimant. Par conséquent, l’utilisation de la méthode min-max doit être justifiée et assujettie à certaines directives. La méthode par convolution détermine la capacité de la centrale en effectuant la convolution/combinaison des fragilités des SSC individuels ainsi que des taux des défaillances aléatoires en fonction de l’expression booléenne relative aux DIC. Elle aboutit à un produit intégré de la capacité de la centrale fondée sur toutes les séquences d’accidents importantes.

Le document établit une comparaison entre la méthode min-max et la méthode par convolution, en ce qui a trait aux intrants requis, aux hypothèses, à la complexité des calculs ainsi qu’à la capacité d’assurance élevée de la faible probabilité de défaillance de la centrale qui en résulte. Au moyen de modèles logiques simples des centrales ainsi que des fragilités des SSC, on évalue le rendement des trois scénarios de calcul suivants : 1) la méthode par convolution pour calculer la capacité de la centrale et la simulation Monte Carlo pour tenir compte expressément des deux types d’incertitudes sur le plan des capacités des SSC; 2) la méthode par convolution et l’utilisation du facteur d’incertitude composé sur le plan des capacités des SSC; 3) la méthode min-max simplifiée. On évalue l’exactitude relative et les exigences sur le plan des calculs des trois scénarios de calcul. De plus, la pratique canadienne actuelle en matière de quantification de la capacité d’assurance élevée de la faible probabilité de défaillance de la centrale y est résumée.

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