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Licensed Unlicensed Requires Authentication Published by De Gruyter March 30, 2021

Uncertainty studies on hydrogen source term with MAAP5 code

Unsicherheitsstudien zum Wasserstoffquellterm mit MAAP5-Code
T.-C. Wang and M. Lee
From the journal Kerntechnik

Abstract

In the present study, a methodology is developed to quantify the uncertainties of special model parameters of the integral severe accident analysis code MAAP5. Here, the in-vessel hydrogen production during a core melt accident for Lungmen Nuclear Power Station of Taiwan Power Company, an advanced boiling water reactor, is analyzed. Sensitivity studies are performed to identify those parameters with an impact on the output parameter. For this, multiple calculations of MAAP5 are performed with input combinations generated from Latin Hypercube Sampling (LHS). The results are analyzed to determine the 95th percentile with 95% confidence level value of the amount of in-vessel hydrogen production. The calculations show that the default model options for IOXIDE and FGBYPA are recommended. The Pearson Correlation Coefficient (PCC) was used to determine the impact of model parameters on the target output parameters and showed that the three parameters TCLMAX, FCO, FOXBJ are highly influencing the in-vessel hydrogen generation. Suggestions of values of these three parameters are given.

Abstract

In der vorliegenden Studie wird eine Methodik zur Quantifizierung der Unsicherheiten von speziellen Modellparametern des integralen schweren Störfallanalyse-Codes MAAP5 entwickelt. Hier wird die Wasserstoffproduktion im Reaktorbehälter während eines Kernschmelzunfalls für das Kernkraftwerk Lungmen der Taiwan Power Company, einem fortgeschrittenen Siedewasserreaktor, analysiert. Es werden Sensitivitätsstudien durchgeführt, um die Parameter zu identifizieren, die einen Einfluss auf die Ausgabeparameter haben. Dazu werden Mehrfachberechnungen von MAAP5 mit Eingabekombinationen durchgeführt, die mit Latin Hypercube Sampling (LHS) generiert wurden. Die Ergebnisse werden analysiert, um das 95. Perzentil mit einem Konfidenzniveau von 95% für die Menge der Wasserstoffproduktion im Behälter zu bestimmen. Die Berechnungen zeigen, dass die Standard-Modelloptionen für IOXIDE und FGBYPA empfohlen werden können. Der Pearson-Korrelationskoeffizient (PCC) wurde verwendet, um den Einfluss der Modellparameter auf die Ziel-Ausgangsparameter zu bestimmen und zeigt, dass die drei Parameter TCLMAX, FCO, FOXBJ einen hohen Einfluss auf die Wasserstofferzeugung im Behälter haben. Es werden Vorschläge für die Auswahl dieser drei Parameter gegeben.

Nomenclature

RCS

reactor coolant system

SAMGs

severe accident management guidelines

SNL

Sandia national laboratories

NRC U.S.

nuclear regulatory commission

MAAP5

module accident analysis program)

FAI

Fauske & associated inc

EPRI

electric power research institute

ABWR

advanced boiling water reactor

MUG

MAAP users’ group

Zr

zirconium

BWR

boiling water reactors

LHS

latin hypercube sampling

Acknowledgements

We thank the Taiwan Power Company (TPC) and Lungmen Vuclear Power Plant for supporting this work.

References

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Received: 2019-12-25
Published Online: 2021-03-30
Published in Print: 2021-04-30

© 2021 Walter de Gruyter GmbH, Berlin/Boston

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