seguranÇa x disponibilidade

2

SEGURANÇA É UM ESTADO ONDE O RISCO É ACEITÁVEL

RISCO É O CONJUGADO PROBABILIDADE x GRAVIDADE

3

SE MILITARMENTE EFICIENTE ...

JUSTIFICÁVEL

SE AMBIENTALMENTE SEGURO ...

ACEITÁVEL

4

EFETIVA DISSUASÃO DO FRACO AO FORTE MILITARMENTE JUSTIFICÁVE L OBTENÇÃO

NORMALIZAÇÃO E REGULAMENTAÇÃO PARA GARANTIA DA SEGURANÇA

SOCIALMENTE ACEITÁVEL LICENCIAMENTO

5

SIMILARES ÀS CENTRAIS NUCLEARES, MAS:

INVENTÁRIO RADIOATIVOAGRESSÕES DO AMBIENTE

RESTRIÇÕES DE ARQUITETURASEGUIMENTO DE CARGA

SEGURANÇA GLOBAL DO NAVIO

6

SEMELHANÇAOBJETIVOABORDAGEMREGULAMENTAÇÃO

DIFERENÇA DE FOCOINTEGRIDADE REATORSOBREVIVÊNCIA NAVIO

7AÇÕES DE INTERFACE

8

TR A N S IE N TEA N O R M A L

F A O = 1 0

F U S Ã O D ON Ú C L E O

F A O = 1 x1 0 -4

S O B R E -P R E S S Ã ON O C IR C U ITO

P R IM Á R IOF A O = 1 x1 0 -6

A C ID E N TE D EP E R D A D E

R E F R IG E R A N TEF A O = 1 x1 0 -7


F A O = 1 0

S O B R E -P R E S S Ã ON O C IR C U ITO

P R IM Á R IOF A O = 1 x1 0 -3




F A O = 1 x1 0 -6

F A L H A D AC O N TE N Ç Ã OF A O = 1 ,1 x1 0 -6

F A L H A N OC IR C U ITOP R IM Á R IO

F A O = 1 x1 0 -4




F A O = 1 x1 0 -6

F A L H A D AC O N TE N Ç Ã OF A O = 1 x1 0 -7

F A L H A E M C IR C U ITOD E S E G U R A N Ç A

N U C L E A RF A O = 1 0


F A O = 1 0

D E S L IG A M E N TOA U TO M Á TIC O

F A O = 2 0

E R R O D EN A V E G A Ç Ã O

F A O = 1 0

C O L IS Ã OE N C A L H E

N A U F R Á G IOF A O = 2 x1 0 -3

A G R E S S Ã OIN TE R N A O U

E X TE R N AF A O = 1 x1 0 -3

A V A R IAE S TR U TU R A L

D O N A V IOF A O = 3 x1 0 -3

F A L H A D AC O N TE N Ç Ã O

F A O = 3 x1 0 -4

F A L H A D OC IR C U ITOP R IM Á R IO

F A O = 3 x1 0 -4




F A O = 3 x1 0 -6

L IB E R A Ç Ã O D EP R O D U TO S D E

F IS S Ã OF A O = 4 ,2 x1 0 -6

9

CUMPRIMENTO DAS METASRACIONALIZAÇÃO DA ALOCAÇÃO DE MEIOS APLICAÇÃO DO PROCEDIMENTO DE ANÁLISE

NECESSIDADE DE UMA DOUTRINA:

CONJUNTO DE PRINCÍPIOS QUE SERVEM DE BASE PARA O

GERENCIAMENTO DE RISCOS

10

PROCEDIMENTOS DE VERIFICAÇÃOPROCEDIMENTOS DE VERIFICAÇÃO

PRINCÍPIOSPRINCÍPIOSBÁSICOSBÁSICOS

OBJETIVOSOBJETIVOS

REQUISITOS ESPECÍFICOSREQUISITOS ESPECÍFICOS

CRITÉRIOS GERAISCRITÉRIOS GERAIS

11

• Riscos Aceitáveis:– Limites indicativos da

probabilidade máxima de ocorrência de conseqüências inaceitáveis

• Diferenciação:– incidência das

conseqüências

– posição geográfica

• Aplicação:– disponibilidade da

instalação nuclear

– disponibilidade do navio

– conseqüências radiológicas para tripulação

– conseqüências radiológicas para o público

12

CATEGORIA SITUAÇÃO DE OPERAÇÃOSO 1 normalSO 2 anormal: operação degradada (incidentes menores)SO 3 falha (incidentes graves)SO 4 acidental hipotética (acidentes postulados)SO C complementar (acidentes severos não postulados)

13

CATEGORIA FAO DISPONIBILIDADE DAINSTALAÇÃO NUCLEAR

SO 1 > 1 totalSO 2 1 a 10-2 limitação transitória ou permanenteSO 3 10-2 a 10-4 indisponibilidade total de curta duração

(recuperação)SO 4 10-4 a 10-6 indisponibilidade total podendo ser de

longa duração (não recuperação)SO C < 10-6 mínima perda integridade das barreiras

CATEGORIA FAO DISPONIBILIDADE DO NAVIO

SO 1 > 1 plena capacidade operacionalSO 2 1 a 10-2 capacidade operacional reduzida ou

necessitando intervenção da tripulaçãoSO 3 10-2 a 10-4 capacidade operacional comprometida,

podendo ir até a necessidade de retornoprematuro à base ou incapacidade de

mergulharSO 4 10-4 a 10-6 grande degradação do material, podendo ir

até a incapacidade de navegar por meiospróprios

SO C < 10-6 perda do navio

14

CATEGORIA FAO CONSEQÜÊNCIASRADIOLÓGICAS

SO 1 > 1 doses ALARA para a tripulação dose desprezível* para o público rejeitos mínimos para o ambiente

SO 2 1 a 10-2 doses para a tripulação e rejeitos parao ambiente significativamente abaixo doslimites regulamentares dose desprezível para o público

SO 3 10-2 a 10-4 doses para a tripulação e rejeitos parao ambiente dentro dos limitesregulamentares dose desprezível para o público

SO 4 10-4 a 10-6 condução das instalações possível,porém com restrições sobre o pessoal rejeitos para o ambiente podemexceder limites, porém sem resultar emsignificativo aumento de doses para opúblico

SO C < 10-6 doses para o público abaixo doslimites regulamentares

* entende-se como desprezíveis doses significativamente inferiores aos níveis de irradiaçãonatural das populações que potencialmente poderiam incorrer em conseqüências radiológicasde acidentes.

15

Assegurar uma disponibilidade suficiente da instalação para garantir a segurança do navio e portanto a segurança da instalação nuclear

Confinar a fontes radioativas para assegurar proteção contra irradiação e contaminação para tripulação, pessoal de manutenção, público e meio-ambiente

Controlar e parar a reação em cadeiaRemover a potência residual do núcleo

16

AÇÕES DE SEGURANÇA

CENÁRIOACIDENTAL

SEGURANÇAINTRÍNSECA(INTEGRADA)

SEGURANÇAIMPLANTADA

SALVAGUARDA

EMERGÊNCIA

EVENTOINICIALIZADOR

EVENTOINDESEJADO

ACIDENTE

AUMENTO

DO RISCO

REDUÇÃO

DO RISCO

OPERAÇÃO

NORMAL

PREVE N ÇÃO

RESSEGURO

PROT EÇÃO

17

• Escolha das condições iniciais

• Métodos de cálculo qualificados

• Critério de falha simples

• Eventos agravantes

• Cenários Complementares

18

EFICAZES: RISCO RESIDUAL ACEITÁVELEFICIENTES: ALOCAÇÃO ÓTIMA DE RECURSOSSEM COMPROMER O DESEMPENHO DA MISSÃO

19

DISPONIBILIDADE

Sucesso Técnico da Missão do Submarino

Segurança do Submarino, das Pessoas e do

AmbienteCumprimento dos critérios de desempenho funcional, atendendo às

necessidades de emprego

Não ocorrência de evento com conseqüências graves, dentro

dos três casos possíveis:

- missão cumprida- missão degradada- missão fracassada

CONFIABILIDADE

MANUTEBILIDADE

SEGURANÇA

20

• A confiabilidade pode entrar em conflito com a seguridade.

• Isto ocorre em situações onde se torna necessário priorizar entre

–a possibilidade de sucesso da missão e–a possibilidade de ocorrência de evento catastrófico

Exemplo: relé de disparo

21

• Dispositivos implantados a título de aumentar a disponibilidade (redundâncias, interligações) podem dar origem a eventos inicializadores de acidentes, comprometendo a segurança

• Dispositivos implantados a título de aumentar a segurança (intertravamentos, ações de desligamento automático) podem comprometer a disponibilidade e, portanto, a missão

22

Um navio no mar só se encontra em segurança com

respeito aos diversos riscos operativos e de navegação,

se ele puder dispor rapidamente da energia nuclear. Se o fornecimento de vapor não é assegurado, a

manobrabilidade do navio, e sua própria segurança,

que está diretamente associada à segurança nuclear,

pode ser gravemente afetadas.A segurança nuclear depende da segurança do

navio, que depende da disponibilidade de energia.

O PROBLEMA:

23

Reatores PWR de 50 a 100 MWth equipam cerca de

400 submarinos (lançadores de mísseis balísticos,

lançadores de mísseis de cruzeiro, de ataque), navios

aeródromos e cruzadores das marinhas dos EUA,

Rússia, Grã-Bretanha, França e China (e alguns

poucos navios mercantes)

maioria de PWR SEGREGADOS (loop type)

alguns PWR INTEGRADOS

A INSTALAÇÃO:

24

Um único reator assegurando propulsão e energia elétrica “hotel”

Transientes bruscos implicando em grandes margens de projeto e operação em condições normais

Limitada capacidade de baterias de emergência para propulsão e “hotel”

POSSÍVEL PERDA DO NAVIO EM CASO DE INDISPONIBILIDADE TOTAL DA INSTALAÇÃO PRINCIPAL (especialmente em imersão profunda)

OS SUBMARINOS:

25

MAIS DE UM REATOR ASSEGURANDO

PROPULSÃO, ENERGIA ELÉTRICA “HOTEL” E

LANÇAMENTO DE AVIÕES (pelo menos duas

instalações independentes)

Possibilidade de perda do navio em indisponibilidade

total da propulsão é bem menor à dos submarinos

A disponibilidade de pelo menos um reator é

indispensável para lançamento e recuperação de

aviões

OS PORTA-AVIÕES:

26

Instantânea (imediata):Confiabilidade do sistema a atender à demanda

num dado o instante, permitindo ao

comandante enfrentar situações de emergência

Potencial (estatística):Confiabilidade e manutebilidade do sistema ao

longo do tempo

Pós-acidental (degradada):Modos de operação alternativos, com

desempenho reduzido, por tempo limitado

A DISPONIBILIDADE:

27

COMPARADO COM UMA CENTRAL NUCLEAR EM UM MESMO EVENTO, AS CONSEQÜÊNCIAS RADIOLÓGICAS SÃO MUITO MENORES (razão de inventários radioativos ou potências térmicas)

CONSEQÜÊNCIAS DEPENDEM DA POSIÇÃO DO NAVIO (porto, litoral, ao largo) - NA MAIORIA DAS SITUAÇÕES, SÓ A TRIPULAÇÃO É AFETADA

Em projetoEm projeto, os objetivos gerais e segurança (OGS) quantificados constituem o limite para concessões à disponibilidade

Em operaçãoEm operação, a redução do risco presente (real) é confrontada ao aumento do risco potencial (probabilístico)

A SEGURANÇA:

28

a primeira falha sobre um sistema importante para a disponibilidade ou para a segurança deverá ser, ou sem efeito sobre a potência disponível, ou excepcionalmente compensável por limitação da potência máxima autorizada, sem mudança das margens de segurança

o primeiro nível de automatismos destinados a manter a instalação dentro do domínio de funcionamento autorizado deverá ser constituído de ações corretivas reversíveis, que devem ser concebidas para permitir, a cada instante, o máximo de potência possível, considerando o estado conhecido da instalação

O PROJETO:

29

como último recurso, deverão existir ações automáticas de proteção e de segurança da instalação irreversíveis, tais como a queda de todos os absorvedores de controle do núcleo (SCRAM) ou o desencadeamento da injeção de segurança; nestes casos, uma alta confiabilidade deve ser buscada com respeito ao desencadeamento intempestivo destas ações

no caso de submarinos, uma manobra de urgência indispensável para a segurança do navio deve ser possível mesmo após o SCRAM; utiliza-se neste caso a energia térmica residual remanescente

O PROJETO:

30

no caso de impossibilidade de autorizar a plena

potência, a manutenção da instalação numa

potência reduzida, permitindo a autonomia elétrica

do navio e uma propulsão mínima deverá ser

garantida

os automatismos de fechamento total das válvulas

de bloqueio de vapor dos geradores de vapor

deverão ser estritamente limitados.

O PROJETO:

31

ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS: limitações da potência do reator, com o objetivo de limitar a potência residual após desligamento, no caso de uma indisponibilidade que afete a função de resfriamento do núcleo em caso de acidente

DECISÕES EM TEMPO REAL: disposições particulares, em condições não preconizadas pelas ET, baseadas nos seguintes critériosvalor do desvio com relação à conformidade do equipamentopossibilidade e tempo para correção do desvioduração de funcionamento desejável

avaliação de riscos

A OPERAÇÃO:

32

A disponibilidade de uma instalação nuclear de

propulsão naval está submetida a dois tipos de

requisitos: a segurança do navio e de sua

tripulação, e a missão operativa.

Os objetivos associados à disponibilidade

constituem então dados de entrada para o projeto

e para a operação, ao mesmo título que os

Objetivos Gerais de Segurança nuclear (OGS).

AS CONCLUSÕES:

33

A análise de segurança deve fornecer os elementos de apreciação sobre as margens disponíveis com respeito OGS e aos critérios de relativos as barreiras contra a liberação para o navio e meio-ambiente.

Estas margens, analisadas em conjunto com a probabilidade dos acidentes hipotéticos, permitem fixar procedimentos que autorizem, por curtos períodos a geração potência em emergência.

AS CONCLUSÕES:

34

Cabe ao Comandante do navio, ou a seu representante hierárquico, arbitrar, em tempo real no mar, os conflitos eventuais entre disponibilidade e segurança, dentro do contexto das autorizações gerais emitidas pelas Autoridades de Segurança para condições normais de paz

AS CONCLUSÕES:

36

• capacidade de um sistema cumprir uma função requerida, dentro de condições preestabelecidas, durante um período determinado– R (T) = P (S sem falha sobre [0, T] )

– Confiabilidade operacional é uma estatística

– Confiabilidade extrapolada é o resultado de um modelo de processo estocástico

– Confiabilidade previsional é uma probabilidade subjetiva

cada uma tem uma utilização específica que não

deve ser confundida

37

• capacidade de um sistema estar em estado de cumprir uma função requisitada dentro de condições preestabelecidas e num instante determinado– disponibilidade instantânea:

• permite enfrentar uma situação de urgência

– disponibilidade pós-incidental:• capacidade de sobrevivência; continuar a desempenhar suas funções, de

forma degradada ou parcial, após um incidente

• A (t) = P (S sem falha em t)

– disponibilidade estatística:• capacidade de funcionar de modo contínuo durante um intervalo de

tempo determinado

• A (T) = (Operação real / Operação potencial) [0, T]

38

• capacidade de um sistema ser mantido no ou restabelecido ao estado de cumprir uma função requisitada– quando atividades de manutenção são realizadas dentro de

condições preestabelecidas, seguindo um conjunto de procedimentos e meios prescritos

– M (T) = P (S é reparado sobre [0, T])

• Manutenção:– Preventiva, preditiva, corretiva

39

• capacidade de um sistema evitar a ocorrência

de eventos críticos

–para o seu funcionamento ou

–para seus operadores, público e meio-ambiente

• dentro de condições preestabelecidas, –S (T) = P (E sem falha {C} em [0, T] )

40

SERIE

SERIE MEIO

PARALELO

SIMPLES

PARALELO

ELEMENTO

SERIE

PARALELO

SERIE

PARALELO

MEIO SERIE

PARALELO

FALHA EMATRASO

FALHA EMAVANCO

0,3

Pr(1+Pr-Pr )2

Pr(2-Pr)

Pr (2-Pr)2 2

Pr (2-Pr )22

Pr (2-Pr)2

Pr2

Pa 2

Pa (2-Pa)2

Pa (2-Pa)2

2

Pa (2-Pa)2

2

Pa2

2

Pa (1+Pa-Pa)

Pa (2-Pa)0,3

Falha ematraso e avanço

Pr

seguranÇa x disponibilidade

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