Published 1996 | Version v1
Report

Procedures guide for performance of a probabilistic safety analysis relating to ''earthquake'' as an external, accident initiating event

Description

Under the sponsorship of the Federal Office for Radiation Protection a procedures guide for a probabilistic earthquake analysis has been prepared as a basis for a discussion. The method follows corresponding analyses already performed in the USA, i.e. evaluating calculations done within the deterministic earthquake analysis of the buildings and the components. The procedure is based on valid documents and is suitable especially for the assessment of operating plants. For all buildings and components of class I corresponding to the German KTA rule 2201.1 a fragility analysis is done, based on the safe-shutdown earthquake. Fragility curves which plot the peak ground acceleration at which the component/building is expected to fail must be developed. They will be derived from the median acceleration value and the logarithmic standard deviations (assuming random variability and uncertainty). The corresponding peak ground acceleration (ASSE) of the safe-shutdown earthquake is multiplied by the overall factor of safety to obtain the median ground acceleration capacity. The overall safety factor is derived from factors such as a ductility factor, related to the equipments inelastic energy absorption capability and others based on the variability of the static strength, the response spectrum, etc. In addition to and independently from this effort a seismic hazard analysis will be performed by geophysics specialists: The historical earthquake occurrences within a radius of 200 km to the plant location are evaluated together with the tectonic underground conditions. The anual exceedance frequency for earthquakes as a function of the intensity level is calculated. Both results are used as input for the level 1+ PSA, differentiating between earthquake-induced accidents and initiating events. The event trees are quantified and the core melt frequencies are calculated. (orig.)

Availability note (English)

Available from FIZ Karlsruhe.

Abstract (German)

Im Auftrag des Bundesamts fuer Strahlenschutz wird als Diskussionsgrundlage fuer die Durchfuehrung erarbeitet. Die Methode basiert auf entsprechenden Arbeiten in den USA und bewertet die Rechnungen, die im Rahmen der deterministischen Erdbebenauslegung der Gebaeude und der darin befindlichen Komponenten durchgefuehrt wurden. Diese Vorgehensweise setzt das Vorhandensein gueltiger Unterlagen voraus und ist insbesondere fuer die Ueberpruefung in Betrieb befindlicher Anlagen geeignet. Ausgehend vom Sicherheitserdbeben (heute vom Bemessungserdbeben) wird fuer alle Gebaeude und Komponenten der Klasse I nach KTA 2201.1 eine Versagensanalyse durchgefuehrt, d.h. es werden bedingte Versagenswahrscheinlichkeiten als Funktion der max. Freifeld-Beschleunigung hergeleitet. Hierzu gehoeren die Ermittlung der Freifeld-Beschleunigung, die mit 50% Wahrscheinlichkeit zum Schaden der Komponente oder des Gebaeudes fuehrt (Medianwert), sowie deren logarithmische Standardabweichungen. Der Medianwert wird aus dem entsprechenden Wert des Sicherheitserdbebens (ASEB) durch Multiplikation mit dem zu ermittelnden Sicherheitsreservefaktor gebildet. Der Sicherheitsreservefaktor wird aus den Einzelfaktoren fuer die Streuung der Festigkeitswerte, der inelastischen Energieabsorption, der Gestalt des Freifeld-Antwortspektrums u.a. errechnet. Unabhaengig davon wird eine standortspezifische Gefaehrdungsanalyse durchgefuehrt. Die im Umkreis von 200 km aufgetretenen Erdbeben und die tektonischen Untergrundverhaeltnisse werden ausgewertet und als Ergebnis die jaehrliche Haeufigkeit fuer das Ueberschreiten eines Erdbebens der Intensitaet I oder der max. Freifeld-Beschleunigung angegeben. Beide Ergebnisse werden als Eingabedaten fuer die PSA der Stufe 1+ benoetigt, wobei zwischen dem Ausloesen eines Unfalls und eines stoerfallausloesenden Ereignisses unterschieden wird. (orig.)

Additional details

Additional titles

Original title (German)
Vorgehensvorschlag zur Durchfuehrung einer probabilistischen Sicherheitsanalyse fuer das externe stoerfallausloesende Ereignis ''Erdbeben''

Publishing Information

Imprint Pagination
97 p.
Series
Schriftenreihe Reaktorsicherheit und Strahlenschutz. Ergebnisberichte, Untersuchungen, Studien, Gutachten.
ISSN
0724-3316
Report number
BMU--1996-469

Optional Information

Contract/Grant/Project number
Project Number BMU SR 2094