HS 13 Op veiligheid NIROND-TR 2011-13 N V1

13

Veiligheidsevaluatie –operationele veiligheid

NIROND-TR 2011-13 N Versie 1 – september 2012

Hoofdstuk 13 uit het veiligheidsrapport voor de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval in Dessel

tabbladen.indd 39 21/01/13 15:49

NIRAS

NIROND 2011–13 Versie 1 Categorie A

Technische basis van het veiligheidsrapport voor de oppervlakte-bergingsinrichting voor categorie A-afval in Dessel

Hoofdstuk 13: Veiligheidsevaluatie - Operationele veiligheid

Technische basis van het veiligheidsrapport voor de oppervlaktebergingsinrichting voor categorie A-afval in

Dessel

NIROND 2011–13 N, Versie 1, 30 september 2012 13-iii

Hoofdstuk 13

Veiligheidsevaluatie

Operationele veiligheid

Technische basis van het veiligheidsrapport voor de oppervlaktebergingsinrichting voor categorie A-afval in Dessel

Nationale instelling voor radioactief afval en verrijkte splijtstoffen

NIRAS

Kunstlaan 14

1210 Brussel

Serie Categorie A Document type NIROND-TR

Status Vertrouwelijk tot cAt vergunningsaanvraag

Publicatie datum 30 september 2012

NIRAS rapport nummer

NIROND 2011–13Herzienings nummer

Versie 1

Sleutelwoorden Categorie A, oppervlakteberging, veiligheid, vergunningsaanvraag

De gegevens, resultaten, besluiten en aanbevelingen in dit rapport zijn eigendom van NIRAS. Dit rapport mag worden

aangehaald mits het vermelden van de bron. Het wordt beschikbaar gesteld op voorwaarde dat het niet gebruikt wordt

voor commerciële doeleinden. Elk commercieel gebruik, inclusief het kopiëren en heruitgeven ervan, vereist de

voorafgaande schriftelijke toestemming van NIRAS.


Technische basis van het veiligheidsrapport voor de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te

Dessel

13-iv NIROND 2011–13 N, Versie 1,30 september 2012

Versie Commentaren en overzicht van wijzigingen ten opzichte van vorige versie

Nummer Datum

1.0 30/09/2012 Versie ingediend bij het FANC samen met de vergunningsaanvraag tot oprichting en exploitatie (A1) van de oppervlaktebergingsinrichting voor categorie A-afval in Dessel



Dessel

NIROND 2011–13 N, Versie 1, 30 september 2012 13-v

13.1 Inleiding en doelstellingen 13-1

13.2 Gebeurtenissen 13-2

13.2.1 Bedrijfs- en ongevalsomstandigheden 13-2

13.2.2 Identificatie van de gebeurtenissen 13-3

13.3 Analyse onder normale uitbating 13-4

13.4 Aanlyse van gebeurtenissen van interne oorsprong 13-5

13.4.1 Verlies van monitoringfuncties door wegvallen van electriciteit 13-6

13.4.2 Inbreuk op beveiliging door wegvallen van elektriciteit 13-6

13.4.3 Defect van een buffertank of van het drainagesysteem 13-6

13.4.4 Aanwezigheid van waterstof uit batterijen voor trolley 13-7

13.4.5 Vrijgave van waterstof en zuur door batterijen in werkplaatsen of administratieve gebouwen 13-7

13.4.6 Interne brand veroorzaakt door een voertuig 13-7

13.4.7 Storing aan de I&C-apparatuur 13-8

13.4.8 Wegvallen van alle alarmsignalen 13-8

13.4.9 Defecte rolbrug tijdens het verplaatsen van een monoliet 13-8

13.4.10 Waterlek uit drainagesysteem van de decontaminatiedouche 13-9

13.4.11 Elektromagnetische interferentie op de rolbrug, op de trolley en op het I&C-netwerk 13-9

13.4.12 Differentiële zettingen en verzakkingen 13-10

13.4.13 Kantelen van een monoliet 13-10

13.4.14 Lozing in bodem van radioactieve inhoud die uit de monolieten is uitgeloogd 13-11

13.5 Analyse van gebeurtenissen van externe oorsprong 13-12

13.5.1 Overstromingsrisico 13-13

13.5.2 Explosies door nabijgelgen industriële activiteiten 13-13

13.5.3 Bosbrand 13-16

13.5.4 Vliegtuigimpact 13-16

13.5.5 Aardbeving 13-21

13.5.6 Regen : modules die vollopen 13-22

13.5.7 Extreme klimaatcondities 13-22

13.5.8 Ijs: trolley ontspoort 13-25

13.5.9 Inslaande objecten door wind/tornado 13-25



Dessel

13-vi NIROND 2011–13 N, Versie 1,30 september 2012

13.5.10 Bliksem 13-26

13.5.11 Storing van I&C ten gevolge van natuurlijke elektromagnetische interferentie 13-26

13.5.12 Sabotage, intrusie, terrorisme 13-26

13.6 Conclusie 13-27

13.7 Referenties hoofdstuk 13 13-27

13.7.1 Lijst van hoofdstukken 13-27

13.7.2 Lijst van referenties 13-28

13.7.3 Lijst van ondersteunende documenten 13-28

13.8 Bijlage 1: Lijst van gebruikte afkortingen 13-30


Technische basis van het veiligheidsrapport voor de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A afval te

Dessel

NIROND 2011–13 N, Versie 1, 30 september 2012 13-1

Dit hoofdstuk gaat over de radiologische operationele veiligheid van de bergingsinstallaties van categorie A afval te Dessel.

Het schetst de algemeen wetgevende basis voor het ontwerp van de installatie en laat interne en externe gebeurtenissen aan bod komen. De referentieongevallen worden geïdentificeerd.

De structuur en leesgids van het veiligheidsrapport wordt in Hoofdstuk 1 [HS-1, § 1.6] gegeven. In het bijzonder, de standaarden, codes en normen van toepassing op het ontwerp van de bergingsinstallaties categorie A worden in volgende hoofdstukken van het veiligheidsrapport vernoemd: Hoofdstuk 7 [HS-7, § 7.4] voor de monolieten en caissons en Hoofdstuk 8 [HS-8, § 8.4] voor het ontwerp van de berging [HS-8].

De reglementering staat beschreven in hoofdstuk 2 [HS-2, § 2.3].

Hoofdstuk 9 [HS-9] geeft een gedetailleerde beschrijving van hoe de bergingsinstallatie normaal werkt. De technische specificaties voor normale exploitatie zijn in Hoofdstuk 17 [HS-17] terug te vinden. Aan de hand van specifieke analyses, beschreven in Hoofdstuk 12, zijn er schattingen gemaakt van de dosissen waaraan werknemers en bevolking worden blootgesteld [HS-12, § 12.7].

Wat de selectie van gebeurtenissen betreft, de definitie van het referentieongeval en de ontwerpongevallen en de ongevallen waarvoor de radiologische impact moet worden vastgesteld, geeft het ondersteunende document [OD-061] een gedetailleerde omschrijving van de methodologie en de resultaten.



Dessel

13-2 NIROND 2011–13 N, Versie 1,30 september 2012

Deze paragraaf stelt de gekozen aanpak voor om de gebeurtenissen te identificeren en classificeren die mogelijk gevolgen zullen hebben voor de bergingsinstallaties voor categorie A afval.

Een gebeurtenis (of initiatorgebeurtenis) is om het even welk voorval dat de operatoren van de installatie niet hadden voorzien (zoals b.v. een operationele fout, een technisch defect of een ander probleem) met gevolgen of mogelijke gevolgen vanuit het standpunt van stralingsbescherming of veiligheid (Ze kunnnen een bedrijfsincident of een ongeval veroorzaken).

Door de nodige maatregelen ([HS-12], § 12.5 en § 12.6) die zorgen voor een voldoende afstand tussen de bouwvakkers en de operationele modules, wordt er geen significante interactie verwacht tussen de bouw en operationele activiteiten die kunnen aanleiden tot specifieke bedrijfsincidenten en/of ongevalsomstandigheden.

Door de bijkomende bescherming van de eindafdekking of de structurele topplaten geven de vooropgesteld gebeurtenissen (die nog van toepassing zijn) na de eerste stap van de exploitatie fase aanleiding tot minder gevolgen. De beschrijving van de gebeurtenissen focussen zich dus hoofdzakelijk op de eerste stap van de exploitatiefase.

13.2.1 Bedrijfs- en ongevalsomstandigheden

Voor de bergingsinstallaties categorie A werden volgende bedrijfsomstandigheden geïdentificeerd: de normale bedrijfsomstandigheden, gedetailleerd beschreven in Hoofdstuk 9 [HS-9] en 17 [HS-17], en de afwijkende bedrijfsomstandigheden, met een verdere opdeling in intern of extern en incident of ongeval.

Gebeurtenissen worden geclassificeerd als functie van de bron waaruit zij ontstaan. Gebeurtenissen van externe oorsprong of externe gebeurtenissen komen voort uit een bron die zich buiten de bergingsinstallatie bevindt. Gebeurtenissen van interne oorsprong of interne gebeurtenissen komen voort uit een bron die zich binnen de bergingsinstallatie bevindt.

Verder bestaat een onderscheid tussen incidenten en ongevallen. Een incident (of bedrijfsincident) duidt op een gebeurtenis die leidt tot werkingsafwijking vergeleken met de normale werking van de exploitatie, maar die evenwel geen aanzienlijke tekortkomingen inzake veiligheidsvoorzieningen (er wordt geen significante schade berokkend aan de componenten die belangrijk zijn voor de nucleaire veiligheid en de omstandigheden ontaarden niet in ongevalsomstandigheden), een ruime verspreiding van de besmetting of te hoge blootstelling van werknemers als gevolg heeft. Een ongeval duidt op een gebeurtenis met aanzienlijke tekortkomingen inzake veiligheidsvoorzieningen, en kan leiden tot de vrijstelling van radioactieve stoffen binnen de bergingsinstallaties en/of in de omgeving.



Dessel


Een referentieongeval is een hypothetisch ongeval dat, hoewel onwaarschijnlijk, realistisch mogelijk is en dewelke aanleiding geeft tot de vrijstelling van radioactieve stoffen in de atmosfeer. Een referentieongeval is voldoende representatief vanuit het standpunt van de radiologische gevolgen van het personeel en de naburige bevolking. Het is een gebeurtenis van interne of externe oorsprong dewelke een jaarlijkse waarschijnlijkheid van optreden heeft die hoger is dan 10-7. Uit de lijsten met gebeurtenissen van interne (Table 1) en externe (Table 2) oorsprong wordt de gebeurtenis weerhouden die aanleiding geeft tot de grootste dosisimpact buiten de site grenzen. Het beschouwde referentieongeval betreft een vliegtuigimpact op de bergingsinstallatie tijdens de eerste stap van de exploitatiefase (en dus geen bescherming van de eindafdekking).

Een ontwerpongeval is een hypothetisch ongeval waartegen de bergingsinstallaties, dankzij de gepaste maatregelen die tijdens het ontwerp en de constructie getroffen worden, bestand zijn en waarbij de systemen, structuren en componenten die de gezondheid en veiligheid van de bevolking vrijwaren, hun functies blijven vervullen. De ontwerpongevallen zijn: de differentiële zettingen en verzakkingen; overstromingsrisico; aardbeving; regen; extreme klimaatcondities; en sabotage, intrusie en terrorisme.

13.2.2 Identificatie van de gebeurtenissen

De gebeurtenissen die mogelijk gevolgen kunnen hebben voor de bergingsinstallaties categorie A, werden via een gefaseerd proces geïdentificeerd [OD-061, § 4].

Om te beginnen is een volledige lijst opgesteld met gebeurtenissen van externe en interne oorsprong die mogelijkerwijs de veiligheid van de bergingsinstallatie kunnen beïnvloeden. Dit is aan de hand van twee verschillende methodes gebeurd: een bottom-up HAZID-studie en een top-down doorlichting van relevante IAEA-voorschriften, leidraden van FANC en andere relevante documentatie. De gedetailleerde resultaten zijn beschikbaar in [OD-061, bijlage 1 en 2]. Deze twee verschillende methodes zijn complementair. Nucleaire-veiligheidsadviseurs hebben beide lijsten met gebeurtenissen samengebracht tot één definitieve lijst.

Vervolgens is de radiologische impact voor de bevolking geanalyseerd tijdens een groepssessie waarbij van elke geïdentificeerde gebeurtenis een beoordeling is gemaakt aan de hand van een risicomatrix. Bedoeling daarbij was om het risico gekoppeld aan elke gebeurtenis te bepalen gebaseerd op de waarschijnlijkheid van optreden en een inschatting van de opgelopen doses. De resultaten staan beschreven in [OD-061, bijlage 3].

Op basis van de risicoanalyse hierboven beschreven en expert judgment, werd een short lijst opgesteld van gebeurtenissen van interne en externe oorsprong die bij het ontwerp beschouwd moeten worden. De conclusies staan gerapporteerd in [OD-061].

Alvorens de bouw van start gaat, zal een HAZOP-studie of gelijkwaardig plaatsvinden. Een risico-analyse voor de sluitingsactiviteit zal ook uitgevoerd worden voor het starten van de sluitingsfase.



Dessel


Volgende hoofdstukken geven een gedetailleerde omschrijving van de normale bedrijfsomstandigheid:

Hoofdstuk 8 (§ 8.6) voor een beschrijving van de systemen, structuren en componenten.

Hoofdstuk 9 voor een beschrijving van de normale exploitatie van de bergingsinstallatie.

Hoofdstuk 12 voor de stralingsbeschermingsaspecten. § 12.5.4 beschrijft met name de aanpak van de operationele stralingsbescherming tijdens normale exploitatieomstandigheden, § 12.6.6 vertelt welke beveiligingsmaatregelen bij normale exploitatie bijdragen tot ALARA, en § 12.7.1 maakt een dosisinschatting in het geval van normale exploitatie.

Hoofdstuk 17 voor een beschrijving van de technische specificaties tijdens de normale exploitatie van de bergingsinstallatie.



Dessel


De interne gebeurtenissen die in de bergingsinstallaties kunnen optreden, zijn geïdentificeerd. Hieronder volgt een beschrijving van deze interne gebeurtenissen en van de genomen maatregelen tijdens de ontwerpfase om ze te voorkomen [OD-061].

Tabel 1 bevat een lijst van de interne gebeurtenissen en hun classificatie na evaluatie.

Tabel 1: Classifiactie van interne gebeurtenissen



Dessel


13.4.1 Verlies van monitoringfuncties door wegvallen van electriciteit

Beschrijving: wegvallen van de elektriciteit tijdens de operationele periode zou aanleiding kunnen geven tot incidenten/ongevallen met eventuele radiologische gevolgen voor de bevolking. Verlies van stroomvoorziening tijdens de nucleaire reglementaire controlefase blijft dan weer wel zonder gevolgen voor de veiligheid van de bergingsinstallaties (passieve systemen).

Ontwerpmaatregelen: exploitatieprocedures zullen aangeven dat de exploitatie bij het wegvallen van de elektriciteit dient te worden stilgelegd. In dergelijk geval ontstaan dan ook geen problemen tijdens de exploitatieperiode van de installatie. Ook is er noodstroom voorzien voor specifieke toestellen voor monitoring, verlichting, alarmen en toegangscontrole.

Conclusie: een doeltreffende toepassing van de ontwerpmaatregelen houdt het eventuele radiologische risico beperkt en maakt dat de mogelijke radiologische gevolgen voor werknemers, bevolking en leefmilieu binnen aanvaardbare grenzen blijven. De gebeurtenis kan als incident worden geclassificeerd.

13.4.2 Inbreuk op beveiliging door wegvallen van elektriciteit

Beschrijving: door het wegvallen van de elektriciteit raakt een deel van de veiligheidsmaatregelen om intrusie te voorkomen mogelijk buiten gebruik. Dit verhoogt het risico dat iemand de perimeter doorbreekt en – met name tijdens de exploitatiefase – een dosis oplopt. Tijdens de nucleaire reglementaire controlefase zouden de radiologische gevolgen verwaarloosbaar klein zijn, zelfs indien een indringer de perimeter doorbreekt.

Ontwerpmaatregelen: het ontoegankelijk maken van de modules of monolieten, hekwerk aan de gecontroleerde en aan de bewaakte zone en wachters die voldoende bewaking voorzien, om ervoor te zorgen dat het beveiligingsniveau voldoende hoog blijft, ook wanneer een deel van de aanwezige veiligheidsvoorzieningen om menselijke intrusie tegen te houden door het wegvallen van de elektriciteit buiten gebruik zou raken. Ook is er een noodstroomvoorziening die de voornaamste functies operationeel moet houden (zoals verlichting van de actieve operationele zone en de toegangscontrole).


13.4.3 Defect van een buffertank of van het drainagesysteem

Beschrijving: een breuk in een buffertank of het drainagesysteem zou kunnen leiden tot besmetting van water en het uitlogen van radionucliden tijdens de operationele periode (niet na sluiting wanneer deze SSCs niet meer aanwezig zijn).



Dessel


Ontwerpmaatregelen: het mogelijk besmette water wordt in geval van een defect aan een buffertank onder buffertanks verzameld (vloer van het WCB). In geval van een breuk in het drainagesysteem wordt het water opgevangen ter hoogte van de ondoordringbare vloer van de inspectieruimtes en/of de centrale goot in de inspectiegalerij.


13.4.4 Aanwezigheid van waterstof uit batterijen voor trolley

Beschrijving: de batterijen van de trolley (die enkel tijdens exploitatiefase Ia wordt gebruikt) geven mogelijk tijdens het opladen waterstof af. Dit waterstof is erg ontvlambaar en kan een brand of explosie met eventuele radiologische gevolgen veroorzaken.

Ontwerpmaatregelen: er wordt met droge batterijen gewerkt. Deze geven waterstof af, maar in voldoende kleine hoeveelheden om – zelfs bij gebrek aan ventilatie – niet tot brand of explosie te leiden.


13.4.5 Vrijgave van waterstof en zuur door batterijen in werkplaatsen of administratieve gebouwen

Zelfde verklaring als in § 4.3. Bovendien liggen het administratieve gebouw en de werkplaats in delen waar een brand en/of explosie geen rechtstreeks radiologische gevolgen veroorzakt.


13.4.6 Interne brand veroorzaakt door een voertuig

Beschrijving: indien een voertuig (bv. een vrachtwagen) ingezet voor werkzaamheden tijdens de operationele periode in vlammen opgaat, zou een situatie kunnen ontstaan waarbij de bevolking radiologische gevolgen ondervindt.

Ontwerpmaatregelen: voorzieningen zoals beperkingen op het vervoer van brandbaar materiaal, snelheidsbeperkingen voor de voertuigen, brandbeveiligingsuitrusting en noodplan zijn



Dessel


aanwezig om een brand veroorzaakt door een voertuig (bijvoorbeeld een vrachtwagen) te voorkomen en bestrijden.


13.4.7 Storing aan de I&C-apparatuur

Beschrijving: storingen aan de bedieningsapparatuur tijdens de operationele periode (bv. uitvallen van een PLC die een trolley aanstuurt) kunnen mogelijk in een ongewenste situatie uitmonden.

Ontwerpmaatregelen: tijdens de operationele periode van de installatie zullen exploitatieprocedures aangeven dat de exploitatie bij het wegvallen van de bedieningsapparatuur dient te worden stilgelegd.


13.4.8 Wegvallen van alle alarmsignalen

Beschrijving: tijdens de operationele periode en de nucleaire reglementaire controlefase kan het gebeuren dat een alarmsignaal wegvalt. Door deze gebeurtenis is een exploitant mogelijk niet op de hoogte van een op handen zijnde accidentele situatie.

Ontwerpmaatregelen: het wegvallen van alarmsignalen leidt een exploitatiestop in. Voorzieningen zoals redundantie op UPS (Ultimate Power Supply) of het gebruik van visuele camera's werken hier bovendien preventief of houden de gevolgen van een gebeurtenis zo beperkt mogelijk.


13.4.9 Defecte rolbrug tijdens het verplaatsen van een monoliet

Beschrijving: indien er zich in een systeem van de rolbrug of in de stroomvoorziening daarheen een defect voordoet, zou een monoliet die wordt verplaatst tijdens de operationele periode kunnen blijven hangen, met een verhoogd blootstellingsrisico als gevolg. De rolbrug is SFP uitgevoerd. Bij een defect in een van de systemen of in de stroomvoorziening van de rolbrug zal een opgetilde monoliet dus niet vallen.



Dessel


Ontwerpmaatregelen: naast de controlekamer is lokaal een tweede interface voorzien, die de monoliet naar een veilige positie kan brengen. De lading naar beneden halen kan manueel gebeuren. X-Y bewegingen zijn mogelijk door middel van externe mechanische toestellen. Conclusie: een doeltreffende toepassing van de ontwerpmaatregelen houdt het eventuele radiologische risico beperkt en maakt dat de mogelijke radiologische gevolgen voor werknemers, bevolking en leefmilieu binnen aanvaardbare grenzen blijven. De gebeurtenis kan als incident worden geclassificeerd.

13.4.10 Waterlek uit drainagesysteem van de decontaminatiedouche

Beschrijving: tijdens de operationele periode zou besmet afvalwater van de decontaminatiedouche door een defect aan een klep of een lek in de waterleiding in de bodem terecht kunnen komen (normaal gezien moet het water van de decontaminatiedouche voor behandeling naar Belgoprocess afgevoerd worden).

Ontwerpmaatregelen: een lekbak (de vloer) kan dienen om mogelijk besmet water in op te vangen. Bij normale bedrijfsomstandigheden zal wellicht geen besmetting optreden. Het is dan ook erg onwaarschijnlijk dat de decontaminatiedouches in gebruik zullen worden genomen (beperkt watergebruik en met erg laag radioactiviteitsniveau).


13.4.11 Elektromagnetische interferentie op de rolbrug, op de trolley en op het I&C-netwerk

Beschrijving: elektromagnetische interferentie kan de functionaliteit van elektronische apparatuur beïnvloeden, met een eventuele storing in of schade aan de tijdens de operationele periode gebruikte instrumenten en bedieningsapparaten als gevolg. Dergelijke interferentie is mogelijk afkomstig van bronnen op de terreinen zelf, zoals hoogspanningsschakelaars, niet-afgeschermde kabels, draagbare telefoons, draagbare elektronische apparaten en computers.

Ontwerpmaatregelen: door I&C-apparatuur te gebruiken met een EMC-kwalificatie (elektromagnetische compatibiliteit) zal elektromagnetische interferentie geen storingen meer veroorzaken. Functieverlies veroorzaakt bovendien een operationele stop.




Dessel


13.4.12 Differentiële zettingen en verzakkingen

Beschrijving: differentiële zettingen en verzakkingen zijn gebeurtenissen die zowel tijdens de operationele periode als tijdens de periode na sluiting kunnen plaatsvinden en die:

een gevaar kunnen betekenen voor de funderingen van de bergingsinstallatie en dus voor de structurele integriteit van de modules;

problemen kunnen veroorzaken voor de bewegingsmogelijkheden van de rolbrug boven de modules.

Ontwerpmaatregelen: met deze gebeurtenissen is rekening gehouden in het ontwerp (ontwerpongeval) van de bergingsinstallatie. Ook zijn de maatregelen voorhanden zodat zij of hun effecten niet tot onaanvaardbare radiologische gevolgen leiden. Dit zijn enkele van de maatregelen:

voldoende kwaliteitscontrole van het afval zodat het niet degenereert en er op het terrein geen ongevulde ruimtes en oneffenheden ontstaan;

ruimtes in de installatie dichtmaken (grind tussen monolieten en modulewanden, inspectieruimtes/-galerijen opvullen, zand tussen modules);

compensatiemechanismes aanbrengen in de structuur van de berging om de stand van de rolbanen zo aan te passen dat de rolbrug binnen toelaatbare limieten afhelt;

modules per vier homogeen opvullen;

structurele monitoring om afwijkingen tijdig op te sporen.

Conclusie: een doeltreffende toepassing van de ontwerpmaatregelen houdt het eventuele radiologische risico beperkt en maakt dat de mogelijke radiologische gevolgen voor werknemers, bevolking en leefmilieu binnen aanvaardbare grenzen blijven.

13.4.13 Kantelen van een monoliet

De monolieten manipuleren gebeurt met een rolbrug. Het ontwerp van deze rolbruggen volgt het SFP-principe (single failure proof of enkelvoudig storingsvrij). SFP-apparatuur is uiterst betrouwbaar. Dat een monoliet valt door een defect eraan, valt dan ook uit te sluiten.

Wat wel mogelijk is, is dat de operator door een niet-gedetecteerd I&C-defect de monoliet niet correct plaatst. Dit kan tot problemen leiden wanneer de operator de monoliet deels bovenop een stapel monolieten plaatst en minder dan de helft ervan op de onderliggende monoliet rust. In dit geval zal de monoliet beginnen te kantelen.

In dergelijk scenario valt de monoliet hoogstens 1,62 meter naar beneden. Daarbij ontstaat een potentiële maximumenergie van 245 kJ voor type I (uitgaande van een voor het ontwerp maximale massa van 15 400 kg), van 269 kJ voor type II (uitgaande van een voor het ontwerp maximale massa van 16 900 kg) en van 318 kJ voor type III (uitgaande van een voor het ontwerp maximale massa van 20 000 kg) [HS-7, § 7.4.2].

Een valproef op een monoliet type I (massa van 10 330 kg) van 6 m hoogte (equivalente potentiële energie van 608 kJ) leert dat zelfs indien de caisson ernstige schade oploopt, de



Dessel


metalen vaten lekvrij bleven [OD-061]. Bovendien zorgt een afdekplaat voor bescherming van de omliggende monolieten en wordt de potentiële energie verdeeld over de kantelende monoliet en het getroffen object. Daaruit kunnen we besluiten dat deze gebeurtenis wellicht geen radioactiviteit zal doen vrijkomen en dat de potentiële radiologische gevolgen hiervan binnen de grenzen van het aanvaardbare liggen. De gebeurtenis kan als ongeval worden geclassificeerd.

13.4.14 Lozing in bodem van radioactieve inhoud die uit de monolieten is uitgeloogd

Beschrijving: deze gebeurtenis houdt rekening met een mogelijke radioactieve lozing in de bodem, dit door een tijdens de operationele periode “versneld” uitlogen van radionucliden van de monolieten uit de berging.

Ontwerpmaatregelen: een stalen dak, drainagesysteem, inspectieruimtes met ondoordringbare vloeren, een buffertank en een toezichtsprogramma maken dat dergelijke lozingen slechts beperkt of helemaal niet voorkomen.




Dessel


De gebeurtenissen van externe oorsprong die in de bergingsinstallaties kunnen optreden, zijn geïdentificeerd. Hieronder volgt een omschrijving van die externe gebeurtenissen waarvoor een gedetailleerde evaluatie en classificatie heeft plaatsgevonden. Tabel 2 bevat een lijst van deze gebeurtenissen en van hun classificatie na evaluatie.

Tabel 2: Classificatie van gebeurtenissen van externe oorsrpong

Om de gevolgen van deze externe gebeurtenissen te evalueren werd een probabilistische aanpak gehanteerd. Daarbij vertrekt het acceptatiecriterium van de door het FANC aangebrachte gevolg-waarschijnlijkheidscurve [R-2].

Momenteel staan de uiterste limieten als volgt gedefinieerd:

Een gebeurtenis mag nooit een radiologische impact boven 250mSv hebben;

Gebeurtenissen met een waarschijnlijkheid van optreden onder 10-7 per jaar mag men buiten beschouwing laten.



Dessel


13.5.1 Overstromingsrisico

Een studie [OD-084] heeft het risico op overstroming rond de nucleaire site in Mol/Dessel geëvalueerd. Een synthese daarvan is terug te vinden in Hoofdstuk 4 [HS-4]. Uit de studie blijkt dat het gesimuleerde waterpeil met een retourperiode van 107 jaar aanzienlijk lager is dan het laagste niveau van de installatie. Opdat een overstroming geen gevolgen zou hebben, werden volgende ontwerpmaatregelen genomen:

Het laagste toegangspunt van de bergingsstructuur (dus het toegangsniveau van de inspectiegalerij) ligt hoog genoeg om het risico te beperken dat water de inspectiegalerij en het wateropvangcomplex binnendringt (~25.7 m TAW). De betonnen vloerplaten liggen langs onderen op een voldoende hoog niveau (ongeveer 28,0 m TAW). Dit is hoger dan het maximale vloedniveau bij regen (ongeveer 24,75 m volgens een klimaatscenario met intense neerslag). De monolieten liggen nog beduidend hoger.

Een anti-capillaire barrière is voorzien onder de zand-cementophoging waarop de modules worden gebouwd.

De infiltratiebekkens hebben voldoende capaciteit om regenwater op te vangen en te vermijden dat het waterpeil op de terreinen bovenmatig zou stijgen. Ook met het feit dat de terreinen door de aanwezigheid van gebouwen over minder infiltratieoppervlakte beschikken, is hier rekening gehouden.

Het ontwerp heeft rekening gehouden met deze gebeurtenis (ontwerpongeval).

13.5.2 Explosies door nabijgelgen industriële activiteiten

Vanuit een combinatie van een deterministische met een probabilistische aanpak is het risico geëvalueerd dat externe explosies door het gebruik en vervoer van gevaarlijke stoffen in de omgeving van de bergingsinstallaties onaanvaardbare gevolgen zouden kunnen hebben.

De volgende fenomenen werden bestudeerd:

Wolkbrand, fakkelbrand, plasbrand;

Gaswolk-explosie;

Kokende vloeistof-gasexpansie-explosie (VCE);

Conform de USNRC Regulatory Guide 1.78 [R-3] zijn de industriële, militaire en transportgerichte activiteiten in de omgeving doorgelicht. De selectie van activiteiten heeft zich daarvoor tot een straal van 8 km rond de bergingsinrichting beperkt.

Volgende potentiële bronnen van branden en explosies zijn geïdentificeerd:

Vervoer van gas en ontvlambare stoffen per tankwagen op de N118;

Vervoer van gas en ontvlambare stoffen per schip op het kanaal Bocholt-Herentals;

Gasleiding en expansiestation van Fluxys;

FBFC.



Dessel


13.5.2.1 Deterministische beoordeling

Bovengenoemde bronnen kunnen uitmonden in volgende scenario's:

Breuk in de gasleiding van Fluxys tussen Turnhout en Kwaadmechelen;

Breuk van een gasleiding op het expansiestation van Fluxys;

Lek aan boord van een schip dat LPG of een andere ontvlambare substantie vervoert;

Ongeval met een tankwagen.

De gevolgen van al deze ongevallen zijn geanalyseerd via een deterministische benadering en beoordeeld tegen een acceptatiecriterium op basis van de waarden voor overdruk en hitte die de structuren van de installatie moeten aankunnen ([OD-083]):

Hittegolf onder 10 kW/m2;

Overdruk onder 35 mbar waargenomen op de afvalbergingssite1.

De softwaretoepassing PHAST [OD-127] is gebruikt om te berekenen tot op welke maximale afstand van de bron een overdruk van 35 mbar en/of hittegolf van 10 kW/m² voor elk van bovengenoemde scenario's voelbaar is.

Enkel de explosies die ontstaan door een groot lek aan boord van een schip vormen mogelijk een probleem. Dit is immers het enige geval waar een overdruk van 35 mbar op de site voelbaar is.

13.5.2.2 Probabilistische beoordeling

De waarschijnlijkheid dat een lek aan boord van een schip tot explosies leidt, is beoordeeld aan de hand van volgend gebeurtenissendiagram (op basis van het purperen boek [R-4]). Het in het purperen boek gesuggereerde pad staat gemarkeerd.

1 De overdrukwaarde van 1 psi (ca. 70 mbar) wordt opgelegd door de USNRC Regulatory Guide 1.91. Rekening

houdend met een reflectiefactor 2 komen wij uit op 35 mbar.



Dessel


Figuur 1: Gebeurtenissendiagram voor een schip dat LPG vervoert (aangepast op basis van [OD-

083]

Initiële waarschijnlijkheid Lektype Verbranding Brand-/explosie-

Waarschijnlijkheid van

van ongeval type optreden / type(1 / schip x km) (1 / schip x km)

Spontaan Fakkelbrand 8,37 x 10-9

0,5 Klein lek VCE 6,70 x 10-10

0,025 0,4 Schip met Vertraagd

LPG 0,1 Wolkbrand 1,01 x 10-9

Initieel ongeval 0,6 6,70 10-7

Spontaan Fakkelbrand 4,02 x 10-11

0,5 Groot lek VCE 3,22 x 10-12

0,00012 0,4 Vertraagd

0,1 Wolkbrand 4,82 x 10-12

0,6

Volgende bijkomende informatie maakt het mogelijk om de waarschijnlijkheid te berekenen dat een groot lek aan boord van een schip met LPG op de site een overdruk boven 35 mbar veroorzaakt:

Uit een eerdere berekening blijkt dat de maximale afstand waarop een overdruk van 35 mbar voelbaar is door een explosie als gevolg van een groot lek aan boord van een schip met LPG, 644 m bedraagt;

De totale lengte van het kanaal waarlangs een explosie aan boord van een schip met LPG over de kortste afstand kan uitmonden in een overdruk van 35 mbar, is 1300 m;

Op jaarbasis komen twee schepen met aan boord vloeibare brandstoffen langs gevaren.

De waarschijnlijkheid dat op de site door een lek op een LPG-schip een overdruk boven 35 mbar ontstaat, is daarom:

3,22 10-12 [1/schip km] x 2 [schip/jaar] x 1,3 [km] = 8,36 10-12 / jaar

13.5.2.3 Probabilistische beoordeling van objectinslagen

Bij de risicobeoordeling of een weggeslingend object bij een explosie schade kan veroorzaken heeft men zich aan de Belgische federale wetgeving gehouden ([R-5]). Voor wat LPG-tanks betreft zal 80% van de gelanceerde raketten binnen een afstand van 250 m inslaan.



Dessel


De kortste afstand tussen een schip en de dichtstbijzijnde gebouwen is 365 m. 20% van objecten kan dus mogelijk de site bereiken.

Het risico op een inslag bedraagt daarmee 0.2 x 8,36 10-12 / jaar = 1,67 10-12 / jaar.

Omdat de waarschijnlijkheid van inslagen en overdruk boven 35 mbar op de site nog geen 10-7

per jaar is, kan men het gevaar voor externe explosies dus buiten beschouwing laten en de gebeurtenis als incident classificeren.

13.5.3 Bosbrand

Tot op 50 m van de bergingsstructuur (conservatieve inschatting) mag geen bos staan [OD-083], dit om het risico gekoppeld aan bosbranden te beperken. Indien een bosbrand wellicht grote hinder zal veroorzaken, kan men een operationele stop inlassen. De gebeurtenis kan als incident worden geclassificeerd.

13.5.4 Vliegtuigimpact

Om de mogelijkheid te analyseren dat een vliegtuig op de bergingsinstallaties zou kunnen neerstorten, is een gecombineerde probabilistische en deterministische benadering gehanteerd.

Om in te schatten met welke waarschijnlijkheid een vliegtuigcrash op bergingsinstallaties kan plaatsvinden en welke radiologische gevolgen kunnen zijn, worden volgende stappen in aanmerking genomen:

Screening van het Belgische luchtruim;

Evaluatie van de waarschijnlijkheid dat een vliegtuig op de installatie neerstort;

Berekening van het aantal fysiek vernietigde en/of beschadigde monolieten;

Berekening van de radiologische gevolgen.

Hieronder staan deze stappen kort beschreven.

13.5.4.1 Screening van het Belgisch luchtruim

De screening van het Belgisch luchtruim [OD-060] is verlopen in overeenstemming met de criteria in SRP 3.5.1.6 [R-6]. Uit de conclusies blijkt dat de waarschijnlijkheidsanalyse van een vliegtuigcrash zich concentreert op volgende activiteiten:

Militaire luchtvaart: ► TMA1 EBBL landingszone (militaire vliegbasis Kleine Brogel); ► TRA NORTH ALPHA- en BRAVO-zone voor de trainingsvluchten; ► Terrein PAMPA range voor schietoefeningen (ten zuiden van Kleine Brogel).

Burgerluchtvaart: ► Landingszones TMA4, 6 en 7 EBBR (Brussels Airport);► Luchtcorridors L179 en UZ29.

Algemene luchtvaart:



Dessel


► Luchthavens van Balen (Keiheuvel) en Tienen (Kasterlee); ► Luchtruim boven Dessel vrij toegankelijk voor recreatievluchten.

13.5.4.2 Evaluatie van de waarschijnlijkheid dat een vliegtuig op de installaties neerstort

De studie die peilt naar de waarschijnlijkheid dat een vliegtuig op de installaties neerstort, heeft naar volgende vliegtuigtypes gekeken:

Militaire luchtvaart: ► F-16 straaljager

Burgerluchtvaart: ► Boeing 747

Algemene luchtvaart: ► Cessna 210 eenmotorig toestel ► Learjet-23 tweemotorige jet voor zakenvluchten ► R-44 helikopter

De evaluatie concentreert zich uitzonderlijk ook op de R-44 helikopter, omdat de netbeheerder Fluxys dit toestel gebruikt om gasleidingen vanuit de lucht te inspecteren [OD-097].

Onderstaande tabel geeft weer met welke waarschijnlijkheid bovengenoemde toestellen kunnen inslaan:

Tabel 3: Bevindingen van de waarschijnlijkheidsstudie naar vliegtuigimpacten [OD-097]



Dessel


13.5.4.3 Berekening van de schade aan de monolieten

Als tussenstap om na te gaan of de radiologische gevolgen van een inslag wel aanvaardbaar zijn, heeft men de mechanische schade aan de cAt monolieten geëvalueerd [OD-098].

Een neerstortend vliegtuig kan een reeks monolieten vernietigen en andere als gevolg van de mechanische interactie schade toebrengen. Een brand die ontstaat door de uit het vliegtuig lekkende kerosine kan vervolgens nog meer schade berokkenen.

Uitgangspunten

De inslag van een F-16 wordt als omvattend ongeval beschouwd (referentieongeval). De kinetische energie van een F-16 (snelheid van 150m/s en massa van 14.6 t [OD-098]) ligt hoger dan de kinetische ernergie van een Cessna 210 of een R-44 helikopter. De impact van een F-16 zal dus de belangrijkste schade aan de installatie veroorzaken.

De berekeningen gaan uit van de veronderstelling dat de installatie in de exploitatiefase (stap 1) zit. Er is dus geen bescherming van de eindafdekking of van de structurele topplaten.

Er worden enkel monolieten type I (zie hoofdstuk 7) beschouwd.

Om de impact van de F-16 op de bergingsinstallatie te maximaliseren, wordt er een loodrechte impact van de F-16 beschouwd (Figuur 2) en er wordt geen rekening gehouden met de modulewanden. Zoals blijkt uit figuur 3 en 4 hieronder is de slechtst mogelijke impactzone van een F-16 straaljager 16 monolieten.

Figuur 2: Hoek en richting van de mogelijke inslag

Figuur 3: Voornaamste afmetingen van een F-16 [OD-098]

9.8 m

1.82

4.8



Dessel


Figuur 4: Slechts (16 monolieten) en best (8 monolieten) denkbare impactzone van een F-16 tegen

een muur van monolieten type I (1.94m * 1.35m) [OD-098]

Vernietigde monolieten

Verschillende empirische formules (CEA-EDF-formule [R-8], de GRS-formule [R-9]) worden gebruikt om het aantal vernietigde monolieten te kunnen schatten. Het minimumaantal vernietigde monolieten is 4 en het maximumaantal is 36 (Tabel 4). Bij een vernietigde monoliet wordt verondersteld dat alle nucliden vrijkomen (omvang van de schade = 100%). Er worden ook 12 monolieten rechtstreeks beschadigd door de vleugels van het vliegtuig.

Tabel 4: Monolieten vernietigd door neergestort F-16 straaljager [OD-068]

GRS formula [R-9] – Monoliet = één bloc; geen modulewand 4

CEA-EDF formula [R-8] – Monoliet = één bloc; geen modulewand 8

CEA-EDF formula [R-8] – Monoliet = vijf lagen; 70cm modulewand 32

CEA-EDF formula [R-8] – Monoliet = vijf lagen; geen modulewand 36

Beschadigde monolieten

Naast de vernietigde monolieten en beschadigde monolieten door de primaire schok zal een aantal ook schade oplopen als gevolg van secundaire schokken. Bij schade aan een monoliet komt een fractie van het afval in de vaten binnenin de monoliet vrij.

Om het aantal beschadigde monolieten te berekenen hanteert men een methode op basis van energie: de na vernietiging van de eerste monolieten resterende kinetische energie van het vliegtuig wordt gedeeld door de energie vereist om één enkele monoliet te beschadigen [OD-098].



Dessel


Dit zijn daarbij de veronderstellingen:

Acht geheel vernietigde monolieten (dit betekent dat meer monolieten beschadigd raken, wat maakt dat dit een conservatieve berekening is).

Gelijke schadeverspreiding in alle richtingen rond de vernietigde monolieten, vanuit de veronderstelling dat twee monolietlagen schade oplopen;

Het schadepercentage is lineair verdeeld tussen de vernietigde (100% schade) en een onbeschadigde monoliet (die op de derde laag ligt).

Het geschatte aantal beschadigde monoliet (secundaire schokken) is dus:

(Ekin,F16 – 8 * EVernietigde Mon) / EBeschadigde Mon

Met:

Ekin,F16 de kinetische enrgie van de F16 (m v² /2 = 164 250kJ);

EVernietigde Mon de energie noodzakelijk om 1 monoliet te vernietigen. Gebaseerd op valtesten, wordt er verondersteld dat een valhoogte van ten minste 25 m noodzakelijk is om een monoliet te kunnen vernietigen. Deze hoogte komt overeen met een energie van 3188 kJ voor een monoliet met een gemiddelde massa van 13 000 kg;

EBeschadigde Mon de energie noodzakelijk om 1 monoliet te beschadigen. Via een valproef met een monoliet (van een hoogte van 6m) komt men tot de energiewaarde om één monoliet schade toe te brengen. Voor een monoliet met een gemiddelde massa van 13 000 kg, komt deze energiewaarde overeen met 765 kJ.

Het aantal beschadigde monolieten door inslag is dus 181. Deze inschatting omvat 12 monolieten die rechtstreeks werden beschadigd door de vleugels van het vliegtuig.

Bijkomende schade door kerosinebrand

De berekening vindt plaats na de mechanische analyse en schat in hoeveel voordien gevrijwaarde monolieten in een kerosinebrand alsnog schade zullen oplopen.

De thermische analyse voorzag in twee belastingen:

Monolieten verwarmd tot 600°C gedurende 60 minuten;

Monolieten verwarmd tot 800°C gedurende 30 minuten.

De thermische analyse ([OD-098] §7.3) komt tot de slotsom dat een kerosinebrand geen bijkomende monolieten beschadigd; wel kan er afval dat met hars of een bitumineuze matrix geconditioneerd is uit eerder beschadigde monolieten bij een brand in de lucht vrijkomen.



Dessel


13.5.4.4 Inschatting van de radiologische gevolgen

Vanuit conservatieve veronderstellingen betreffende het aantal monolieten dat gevolgen ondervindt van een vliegtuigcrash en rekening houdend met de radiologische bronterm [OD-172] zullen de radiologische gevolgen in de buurt van 1 millisievert bedragen. Verder onderzoek [OD-061] zal deze resultaten bevestigen.

Dit ongeval dient ook als referentie voor andere ongevallen met consequenties voor de integriteit van de monolieten door een inslag of brand.

13.5.5 Aardbeving

Een aardbeving wordt als een DBA beschouwd want kan de structurele integriteit van de bergingsinstallatie tijdens zowel de operationele als de post-sluitingsfase beInvloeden. Verder is het mogelijk dat indien niet de gepaste ontwerpmaatregelen genomen worden, de rolbrug tijdens de operationele fase door een aardbeving valt.

Om de gevolgen van een aardbeving binnen de perken te houden moet de structuur van de bergingsinstallatie een seismische ontwerp krijgen conform de geldende reglementering inzake DBE's (Design Basis Earthquakes of ontwerpaardbevingen).

Drie referentie seismische gebeurtenissen zijn gedefinieerd (Zie ook [HS-4]):

een DBE (Design Basis Earthquake of ontwerpaardbeving) tijdens de exploitatiefase (i.e. fase Ia). De module wordt ontworpen om een dergelijke gebeurtenis te weerstaan en het ontwerp van de hele constructie maakt een veilige stop van de exploitatie mogelijk (bijvoorbeeld de rolbrug zal zijn lading niet verliezen) om mogelijke schade te herstellen aan de structuur (i.e. plastische vervormingen van de tijdelijke constructies zijn toegelaten). Deze DBE werd gedefinieerd, rekening houdend met een waarschijnlijkheid van optreden van 4% (i.e. overschrijding) in een periode van 50 jaar [OD-046].

een DBE tot het einde van de nucleaire reglementaire controlefase (van fase Ib tot III). De bergingsstructuur is ontworpen om weerstand te bieden aan een dergelijke gebeurtenis. Deze DBE werd gedefinieerd, rekening houdend met een waarschijnlijkheid van optreden van 4% (i.e. overschrijding) in een periode van 350 jaar.

een BDBE (Beyond Design Basis Earthquake of groter dan een ontwerpaardbeving) tot het einde van de isolatiefase (fase IV) om het gedrag van de veiligheidscomponenten te controleren (in het bijzonder de monoliet) onder een ernstigere gebeurtenis. Deze aardbeving werd bepaald op basis van een terugkeerperiode van 20 000 jaar en een overschrijding van 4%. De veiligheidsbarrière die de monolieten bieden, weerstaat aan de BDBE [OD-198].

Conclusie: het ontwerp heeft rekening gehouden met deze gebeurtenis (ontwerpongeval). Ook belangrijk op te merken is dat de liquefactieanalyse aantoont dat de algehele structurele integriteit onaangetast blijft [OD-179].



Dessel


13.5.6 Regen : modules die vollopen

Beschrijving: indien modules met daarin monolieten vollopen met water (bijvoorbeeld regenwater, infiltratiewater, …), kan dit leiden tot: degeneratie van monolieten/modules, radioactieve besmetting van water en daaropvolgende uitloging van radionucliden uit de berging tijdens de operationele periode. Om dit op te lossen werkt men doorgaans met een drainage- en opvangsysteem voor potentieel besmet water.

Ontwerpmaatregelen: het ontwerp van de installatie voorziet in een stalen dakstructuur en een drainagesysteem naar een buffertank die het water opvangt dat zich in de modules kan ophopen; de buffertank heeft voldoende capaciteit om regen op te vangen, indien de dakstructuur van één module het bij zware regenval begeeft. Na controle van de radioactiviteit op waterstalen wordt het opgevangen water voor behandeling naar Belgoprocess verstuurd. Wanneer de dakstructuur is weggehaald, zorgt een multi-lagen afdekking ervoor dat zo weinig mogelijk water in de modules loopt. Tijdens de sluitingsfase gaat men de buffertank verwijderen en de modules en het drainagesysteem opvullen zodat er zich geen water in ophoopt.

Conclusie: het ontwerp heeft rekening gehouden met deze gebeurtenis (ontwerpongeval).

13.5.7 Extreme klimaatcondities

Extreme klimaatcondities zoals sneeuw, wind, tornado's en grote temperatuurschommelingen kunnen de stalen dakstructuur beschadigen, waardoor de modules mogelijk vollopen met water (i.e. regen, sneeuw, …).

De stalen dakstructuur is ontworpen om – tot een zeker niveau - wind en tornado's (zie §5.6.2), sneeuw (zie §5.6.3) en temperatuurschommelingen (zie §5.6.1) te weerstaan.

13.5.7.1 Extreme temperaturen: invloed van temperatuur op stalen dak en betonnen structuren (thermische uitzetting, spanning) tijdens de exploitatiefase

Beschrijving: telkens wanneer een (stalen of betonnen) structuur een temperatuur bereikt die verschilt van de constructietemperatuur, kunnen thermische spanningen optreden. Verklaring hiervoor is dat de thermische uitzettingscoëfficiënt voor bouwmaterialen niet gelijk is aan nul.

Ontwerpmaatregelen: er is gezorgd dat temperatuurbelasting (temperatuurverschillen van -10°C/+10°C tussen de betonnen en stalen structuren worden gebruikt als belasting) wordt gedefinieerd en dat de temperatuur wordt opgevolgd om erover te waken dat deze binnen de werklimieten blijft. Vers gestort beton zal niet worden blootgesteld aan vorst. Het dak is geïsoleerd en houdt dus extreme temperaturen en temperatuurschommelingen buiten. Verder voldoet het beton aan de vereisten conform de NBN-normen en kan het dus gedurende een korte periode aan vorst worden blootgesteld.




Dessel


13.5.7.2 Hevige winden / tornado

Beschrijving: extreme windsnelheden hebben mogelijk gevolgen voor constructies (bv. de dakbedekking tijdens de operationele fase Ia). De druk kan heel wat kracht uitoefenen op structuren. Doorgaans zijn enkel geraamtes of broze structuren erg windgevoelig. Schade aan het dak van de installatie kan ertoe leiden dat de modules met daarin monolieten vollopen met regen of dat de dakbedekking op de rolbrug of de monolieten terechtkomt. Bij beschadiging aan de monolieten komt er mogelijk radioactief materiaal vrij. Deze gebeurtenis leidt evenwel niet tot onaanvaardbare radiologische gevolgen voor werknemers, bevolking of leefmilieu.

Ontwerpmaatregelen: de stalen dakstructuur heeft een ontwerp dat hevige wind en een tornado weerstaat.

De windbelasting wordt berekend voor een retourperiode van 50 jaar [OD-233]. De “pieksnelheidsdruk (qp)” is de ontwerpsnelheidsdruk om de windbelasting op een structuur of een structureel element te berekenen. Hij vertrekt van de “basissnelheidsdruk (qb)”, die wordt berekend aan de hand van de “basiswindsnelheid (vb)”.

De beginwaarde van de basiswindsnelheid voor een retourperiode van 50 jaar is 25 m/s, dus vb

= 25 m/s voor de gevel aan de noordzijde = 21,25 m/s voor de gevel aan de oostzijde

De pieksnelheidsdruk qp(z) op hoogte z=23.41m (niveau boven borstwering) is daarom:

qp (23.41m) = 1.141 kN/m² voor de gevel aan de noordzijde

qp (23.41m) = 0.823 kN/m² voor de gevel aan de oostzijde

In een conservatieve berekening wordt enkel de wind uit noordelijke richting opgenomen.

De piektornadosnelheid waarvan men uitgaat, bedraagt 50 m/s [OD-233]. De retourperiode voor een tornado is 400 000 jaar. Met deze waarden is de pieksnelheidsdruk qp voor een tornado gelijk aan 1.563 kN/m².

Met een geavanceerd waarschuwingssysteem en door de rolbrug, indien er hevige winden in aantocht zijn, in een veilige positie te plaatsen (boven de gangen) moet het potentiële risico voor wanneer een rolbrug door extreme wind valt beperkt blijven.

Als de dakbedekking op de monolieten valt, of op de rolbrug waardoor deze op de monolieten terechtkomt, heeft dit:

Geen/beperkte radiologische gevolgen tijdens de opvulfase van de modules: de monolieten zitten onder afschermingsplaten, en er is het IP-2-ontwerp van monolieten en de relatief lage radioactiviteit van de monoliet (i.e. categorie A afval);

Geen radiologische gevolgen indien de structurele topplaten al geplaatst zijn (bv. wanneer de rolbruggen zich van de ene naar de andere operationele zone verplaatsen).



Dessel


Conclusie: het ontwerp heeft rekening gehouden met hevige winden en een tornado (ontwerpongeval). Een rolbrug die valt, is een gebeurtenis die als incident kan worden geclassificeerd.

13.5.7.3 Sneeuw

Beschrijving: het effect van sneeuw op een constructie beperkt zich doorgaans tot het gewicht van het pak sneeuw op de bovenste of net daaronder liggende horizontale oppervlaktes van structuren. Meestal zijn slechts enkele structuren erg gevoelig aan zulke belastingen [R-4]. Dit geldt wel voor lichte kaders zoals het dak (stalen structuur) van de berging waaronder de modules tijdens de operationele fase Ia staan. Een mogelijk gevolg daarvan is dat de dakbedekking op de rolbrug terecht kan komen (de rolbrug kan dan op de monolieten vallen), of op de monolieten zelf. In zulk geval lopen de monolieten schade op en komt er mogelijk radioactief materiaal vrij.

Als de dakbedekking op de monolieten valt, of op de rolbrug waardoor deze op de monolieten terechtkomt, heeft dit:

Geen/beperkte radiologische gevolgen tijdens de opvulfase van de modules: de monolieten zitten onder afschermingsplaten, en er is het IP-2-ontwerp van monolieten en de relatief lage radioactiviteit van de monoliet (i.e. categorie A afval);

Geen radiologische gevolgen indien de structurele topplaten al geplaatst zijn (bv. wanneer de rolbruggen zich van de ene naar de andere operationele zone verplaatsen).

Ontwerpmaatregelen: de stalen dakstructuur is in zijn ontwerp sterk genoeg om een pak sneeuw aan te kunnen (sneeuwbelasting voor een retourperiode van 100 jaar [OD-233]). Voor een retourperiode van 100 jaar bedraagt de sneeuwbelasting op het dak 0.46 kN/m2. In een conservatieve berekening is de sneeuwbelasting op het dak gelijk aan 0.50 kN/m².

De sneeuwdikte wordt gemeten. Op basis van de densiteit (Zie Tabel 5) wordt de belasting ingeschat. Als de belasting te groot wordt, wordt de sneeuw van het dak geruimd.

Tabel 5: Sneeuwbelasting en sneeuwdikte


Type sneeuw Bulkgewichtdensiteit (kN/m³)

Sneeuwdikte (cm)

Pas gevallen 1.0 50 Gezet (meerdere uren of dagen na sneeuwbui) 2.0 25 Oud (meerdere weken of maanden na sneeuwbui)

2.5 – 3.5 14 – 20

Nat 4.0 12



Dessel


13.5.8 Ijs: trolley ontspoort

Beschrijving: ijs op de sporen kan de trolley doen ontsporen, terwijl deze een monoliet vervoert (dit is enkel mogelijk tijdens de operationele fase Ia). Hierdoor valt de monoliet mogelijk uit de container, waardoor radioactief materiaal verspreid raakt of het personeel aan bestraling wordt blootgesteld.

Ontwerpmaatregelen: het ontwerp heeft er op verschillende manier in voorzien dat de trolley niet ontspoort of dat dergelijke ontsporing zonder gevolgen blijft: ontijzingssysteem voor de sporen, snelheidsbeperking voor de trolley en IP-2-ontwerp van de monolieten.


13.5.9 Inslaande objecten door wind/tornado

Bij hevige winden en tornado's kunnen objecten door de wind de gecontroleerde zone binnendringen en kunnen grote objecten de installatie beschadigen.

Als referentie-object voor de inslag wordt een auto in een tornadowindveld getild en op de bergingsinstallatie geprojecteerd. De eigenschappen van de tornado en van het object haalt men uit de Regulatory Guide 1.76 [OD-061, § 7.2.1]:

Tornado in regio III met een maximale windsnelheid van 72 m/s. Het ontwerp is voorzien op een piektornadosnelheid van 50 m/s (retourperiode van 400 000 jaar [OD-233]).

Auto: afmetingen: 4.5m × 1.7m × 1.5m; massa: 1178 kg en een maximale verticale snelheid van 16m/s (67 percent van de maximale horizontale snelheid).

De meest conservatieve impact is vooraan op de auto terug te vinden (impactzone van 2.55 m²) op één monoliet van de bovenzijde van de module (in horizontale richting worden de monolieten namelijk beschermd door de 70 cm dikke betonnen muur). Gezien de conservatieve aannames wordt met de bescherming door de stalen dakstructuur en de afschermingsplaten bovenop de monolieten geen rekening gehouden.

De kinetische energie van de auto berekenen we met de formule Ek = m × v² /2 en is gelijk aan 151 kJ. Als we conservatief aannemen dat de energie na de inslag gelijk wordt verdeeld over de monoliet en de auto, dan bedraagt de overgedragen energie die de monoliet kan beschadigen 75.5 kJ.

De monoliet voldoet aan de criteria van een IP-2-transportcontainer (geen ernstige schade aan de monoliet na een valproef van een genormaliseerde hoogte [HS-7, § 7.4]). De desbetreffende proeven zijn valproeven met een potentiële energie (Ep = m × g × h) van 91 kJ voor type I (10



Dessel


330 kg, laten vallen op een hoek van een hoogte van 0.9 m [OD-061]) en van 89 kJ voor type II (15 070 kg, laten vallen op een hoek van een hoogte van 0.6 m [OD-061]).

De schade aan de monolieten blijft dus beperkt. Verwacht wordt ook dat de inslag van een auto of een tornado op de bergingsinstallatie geen radiologische gevolgen zal hebben voor werknemers, bevolking of leefmilieu. De gebeurtenis kan als ongeval worden geclassificeerd.

13.5.10 Bliksem

Beschrijving: de functionaliteit van elektrische installaties en apparaten, en dan met name de I&C-apparatuur, kan in het gedrang komen door blikseminslag. Bliksem kan dus bijvoorbeeld schade berokkenen aan de elektrische circuits van de trolley die de monolieten vervoert. Hier komt misschien een ongeval uit voort, waarbij een monoliet beschadigd raakt en radioactief materiaal vrijkomt. Een zulke gebeurtenis is uitsluitend mogelijk tijdens de operationele fase Ia (wanneer de trolley aanwezig is).

Ontwerpmaatregelen: de gebouwen op de site zullen worden beschermd tegen blikseminslag. Het doel van het bliksembeveiligingssysteem is om de inslag van de bliksem op te vangen, deze af te leiden van het inslagpunt naar de grond en te verspreiden zonder schade te veroorzaken.


13.5.11 Storing van I&C ten gevolge van natuurlijke elektromagnetische interferentie

Beschrijving: elektromagnetische interferentie kan ontstaan door natuurlijke fenomenen zoals zonuitbarstingen. Deze fenomenen kunnen storingen veroorzaken in de I&C-apparatuur die tijdens de operationele fase Ia wordt gebruikt.

Ontwerpmaatregelen: door I&C-apparatuur te gebruiken met een EMC-kwalificatie (elektromagnetische compatibiliteit) zal elektromagnetische interferentie geen storingen meer veroorzaken. Functieverlies veroorzaakt bovendien een operationele stop.

Conclusie: een doeltreffende toepassing van de ontwerpmaatregelen houdt het eventuele radiologische risico beperkt en maakt dat de mogelijke radiologische gevolgen voor werknemers, bevolking en leefmilieu binnen aanvaardbare grenzen blijven. Daarom behoeft deze gebeurtenis geen verdere analyse. De gebeurtenis kan als incident worden geclassificeerd.

13.5.12 Sabotage, intrusie, terrorisme

Blootstelling aan en bescherming tegen de stressfactoren sabotage, intrusie en terrorisme zijn zaken die in het beveiligingsdocument aan bod komen.



Dessel


De processen die tijdens de levensduur van de bergingsinstallaties in Dessel optreden, zijn voor het grootste deel eenvoudig en vinden normaal gezien niet plaats in extreme omstandigheden. Dit maakt dat de normale bedrijfsomstandigheden veilig zijn en dat er door potentiële incidenten tijdens de levensduur van de bergingsinstallaties wellicht geen radioactiviteit vrijkomt. Correcte ontwerpmaatregelen (zoals b.v. de elektromagnetische compatibiliteit van I&C-apparatuur) hebben ervoor gezorgd dat dergelijke incidenten weinig risico inhouden. Daarenboven maken specifieke exploitatieprocedures wanneer nodig, dus als er zich een incident voordoet, een veilige stop van de exploitatie mogelijk (de activiteiten worden bijvoorbeeld stilgelegd bij hevige wind of wanneer functies/services zijn uitgevallen). De mogelijke radiologische gevolgen voor werknemers, bevolking en leefmilieu blijven dan ook aanvaardbaar laag.

Voor verschillende gebeurtenissen van externe en interne oorsprong moet het ontwerp van de installatie de veiligheid kunnen garanderen (i.e. ontwerpongevallen): aardbevingen, overstromingen, sneeuw, wind en tornado's en bepaalde temperaturen.

Een inslaand vliegtuig is het ongeval dat de meest vergaande radiologische gevolgen heeft (referentieongeval) en kan dienen als referentie voor andere ongevallen die de integriteit van monolieten door een inslag of door brand in het gedrang brengen. Conservatief mogen we aannemen dat de radiologische gevolgen tot enkele millisieverts kunnen oplopen.

13.7.1 Lijst van hoofdstukken

[HS-1] Hoofdstuk 1: Organisatie van het dossier en algemene informatie, NIROND-TR 2011-01 N V2 (30 september 2012)

[HS-6] Hoofdstuk 6: Afval, NIROND-TR 2011-06 N V2 (30/09/2012)

[HS-7] Hoofdstuk 7: Ontwerp en constructie van de bergingscolli, NIROND-TR 2011-07 N V2 (30/09/2012)

[HS-8] Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging, NIROND-TR 2011-08 N V2 (30/09/2012)

[HS-9] Hoofdstuk 9:Uitbating, NIROND-TR 2011-09 N V1 (30 september 2012)

[HS-12] Hoofdstuk 12: Stralingsbescherming, NIROND-TR 2011-12 N V2 (30/09/2012)

[HS-17] Hoofdstuk 17: Technische specificaties, NIROND-TR 2011-17 N V2 (30 september 2012)



Dessel


13.7.2 Lijst van referenties

[R-2] FANC 2008-175-F Acceptabilité des expositions potentielles dues à des évènements d’origine externe ou interne visant des établissements de dépôt de déchets radioactifs. Rev. 0, 11 juni 2010

[R-3] USNRC Regulatory Guide 1.70. Standard format and content of safety analysis reports for nuclear power plants. (§2.2, “Nearby industrial, transportation, and military facilities). Rev. 3, november 1978

[R-4] USNRC Regulatory Guide 1,91. Evaluations of explosions postulated to occur on transportation routes near nuclear power plants. Rev. 1, februari 1978

[R-5] Federaal Ministerie van Tewerkstelling en Arbeid – Administratie van de Arbeidsveiligheid – Directie chemische risico’s. CRC/MT/003. Methodologie voor het identificeren en evalueren van domino-effecten. September 1998

[R-6] USNRC Standard Review Plan 3.5.1.6. Aircraft Hazards. Rev. 3, maart 2007

[R-7] US DoE Standard DOE-STD-3014-2006, Accident Analysis for Aircraft Crash into Hazardous Facilities

[R-8] Q.M. Li, S.R. Reid, H.M. Wen, A.R. Telford. Local impact effects of hard missiles on concrete targets. International Journal of Impact Engineering 32 (2005), blz. 224—284

[R-9] Institut für Reaktorsicherheit der technischen Überwachungs-Vereine. IRS-W-11. Wissenschaftlicher Bericht zur Auslegung kerntechnischer Anlagen gegen Einwirkungen von Aussen. Februari 1975

[R-10] US DoE Handbook DOE-HDBK-3010-94, Airborne release fractions/rates and respirable fractions for non-reactor nuclear facilities. December 1994

[R-11] Belgisch Staatsblad, KB van 20 juli 2001 (geconsolideerde versie van 22 juni 2009), Bijlage III, Algemeen Reglement voor Bescherming tegen Ioniserende Straling

13.7.3 Lijst van ondersteunende documenten

[OD-046] ONDRAF/NIRAS, Seismic-loading analysis, NIROND-TR 2009-03 E V1 (31/10/2011)

[OD-060] TRACTEBEL, Screening van het Belgisch luchtruim, TIERSDI/4NT/6000/000/00 (29/01/2008)

[OD-061] ONDRAF/NIRAS, List of selected events of internal and external origin, NIROND-TR 2011-70 E V1 (30/01/2012)



Dessel


[OD-083] ONDRAF/NIRAS, Evaluatie van het explosie- en brandrisico afkomstig van het gebruik en transport van gevaarlijke stoffen in de omgeving, NIROND TR-2010-23 N V1 (29/04/2010)

[OD-084] ONDRAF/NIRAS, Inschatting van het overstromingsrisico ter hoogte van de noordelijke nucleaire site te Dessel-Mol, NIROND TR-2011-26 N V1(08/03/2011)

[OD-097] TRACTEBEL, Bepaling van de probabiliteit van vliegtuigval, TIERSDI/4NT/6164/002/01 (09/02/2010)

[OD-098] TRACTEBEL, Mechanical Impact of an airplane crash on category A radioactive waste disposal facility, TIERSDI/4NT/6887/000/02 (05/11/2010)

[OD-127] ONDRAF/NIRAS, Selection and qualification of computer codes for explosion calculations (PHAST), NIROND-TR 2011-31 E V1 (20/05/2011)

[OD-172] TRACTEBEL, Radiological source term for aircraft impact on the Category A radioactive waste disposal facility, TIERSDI/4NT/6892/000/01 (07/02/2011)

[OD-198] ONDRAF/NIRAS, Seismic performance of monoliths and modules in case of BDBE, NIROND-TR 2011-57 E V1 (28/10/2011)

[OD-233] ONDRAF/NIRAS, Climatic Design Loads, NIROND-TR 2011-82 E V1 (08/11/2011)



Dessel


FANC/AFCN Federaal Agentschap voor Nucleaire Controle/Agence Fédérale de Contrôle Nucléaire

ALARA Zo laag als rederlijkerwijze mogelijk (As Low As Reasonably Achievable)

CEA Commissariat à l’Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives

DBA Ontwerpongeval (Design Basis Accident)

EDF Électricité de France

GRS Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit

HAZID Risico-identificatie (HAZard IDentification)

HAZOP Risico-analyse (HaZard and OPerability Study)

LPG Vloeibaar petroleumgas (Liquefied Petroleum Gas)

SRP Standaard controleplan (Standard Review Plan)

TAW Tweede Algemene Waterpassing

UPS Ononderbroken stroomvoorziening (Ultimate Power Supply)

USNRC Amerikaans nucleair regelgevend agentschap (United States Nuclear Regulatory Commission)

VCE Dampwolk-explosie (Vapour Cloud Explosion)



Dessel


Documents

HS 13 Op veiligheid NIROND-TR 2011-13 N V1