Agencia Estatal Boletín Oficial del Estado
El Presidente del Consejo de Seguridad Nuclear y el Rector de la Universitat Politècnica de València han suscrito, con fecha 13 de noviembre de 2019, un Convenio para el desarrollo del proyecto THAIS «Termohidráulica avanzada y tratamiento de incertidumbres en seguridad nuclear» en el ámbito de la seguridad nuclear en centrales nucleares.
Para general conocimiento, y en cumplimiento de lo establecido en el artículo 48.8 de la Ley 40/2015, de 1 de octubre, de Régimen Jurídico del Sector Público, dispongo la publicación en el «Boletín Oficial del Estado» del referido Convenio, como anejo a la presente Resolución.
Madrid, 21 de noviembre de 2019.–El Presidente del Consejo de Seguridad Nuclear, Josep Maria Serena i Sender.
REUNIDOS
De una parte, don Josep Maria Serena i Sender, Presidente del Consejo de Seguridad Nuclear (en adelante CSN), cargo para el que fue nombrado por el Real Decreto 227/2019, de 29 de marzo (BOE número 77 del 30), en nombre y representación de este Organismo, con domicilio en la calle Justo Dorado, n.º 11 de Madrid y número de identificación fiscal Q2801036-A.
De otra parte, don Francisco José Mora Mas, Rector Magnífico de la Universitat Politècnica de València (en adelante la UPV), creada en virtud del Decreto 495/1971, de 11 de marzo (BOE del 26), con sede en el Camino de Vera, s/n de Valencia (España), CIF Q4618002B, y en su nombre y representación, nombrado por el Decreto 64/2017, de 26 de mayo, del Consell de la Generalitat, y en virtud de las atribuciones que le vienen conferidas por el artículo 53-d de los Estatutos de la UPV, aprobados por el Decreto 182/2011, de 25 de noviembre, del Consell.
Ambos intervienen para la realización de este acto por sus respetivos cargos y en el ejercicio de las facultades que, para convenir en nombre de las entidades a las que representan (en adelante las Partes), tienen conferidas y, a tal efecto,
EXPONEN
Que el CSN, como único organismo competente en materia de seguridad nuclear y protección radiológica, tiene legalmente asignada la función de inspeccionar y controlar el funcionamiento de las instalaciones nucleares de todo el territorio nacional con el fin de que el funcionamiento de dichas instalaciones no suponga riesgos indebidos.
Que el CSN suscribe el presente Convenio en ejercicio de la función que le atribuye su Ley de Creación (Ley 15/1980, de 22 de abril) en su artículo 2, letra p), que es la de establecer y efectuar el seguimiento de planes de investigación en materia de seguridad nuclear y protección radiológica.
Que el Plan de Investigación y Desarrollo del CSN 2016-2020, aprobado por el Pleno del CSN en junio de 2016, establece como líneas de investigación dentro del ámbito de la Seguridad Nuclear, las Metodologías de análisis de seguridad (apdo. 4.1.2), dentro de las cuales se enmarca el proyecto de I+D «Termohidráulica avanzada y tratamiento de incertidumbres en seguridad nuclear», con acrónimo THAIS (en adelante el Proyecto), objeto de este Convenio.
Que la UPV, como institución de derecho público, tiene atribuida, entre otras, la función de colaborar con las administraciones públicas, instituciones y entidades privadas con la finalidad de elaborar, participar y desarrollar planes de acciones que contribuyan al progreso de la ciencia, de la difusión de la cultura y el desarrollo de la sociedad, y está interesada en colaborar con los sectores científicos y socioeconómicos de nuestro país.
Que las Partes han colaborado en el pasado para el desarrollo de diversos proyectos de investigación sobre estos ámbitos, habiéndose desarrollado de forma satisfactoria para ambas Partes.
Que, a la vista de los excelentes resultados obtenidos hasta ahora, las Partes consideran conveniente continuar realizando actividades conjuntas de investigación, encaminadas a mantener actualizado el nivel de conocimientos de los equipos expertos en los temas de metodologías de análisis termohidráulico, y en los más recientes avances en simulación y tratamiento de incertidumbres.
Que el Instituto Universitario de Ingeniería Energética (en adelante IUIIE) de la UPV posee experiencia probada en Seguridad Nuclear. El grupo de Termohidráulica e Ingeniería Nuclear (en adelante TIN) ha desarrollado metodologías y programas informáticos para el análisis de incertidumbres para su uso en códigos termohidráulicos y tiene una amplia experiencia experimental con flujos bifásicos.
Que el Convenio supone una cooperación entre las Partes, con la finalidad de que se logren los objetivos que comparten en materia de seguridad nuclear; y que el desarrollo de dicha cooperación se guía únicamente por consideraciones relacionadas con el interés público.
Que las Partes consideran que la colaboración entre ellas en este campo contribuirá al mejor cumplimiento de los objetivos propios de cada una de ellas, y aumentará el conocimiento científico y técnico en este ámbito en beneficio de todas las Partes.
Por todo ello, las Partes convienen en formalizar este Convenio con sujeción a las siguientes:
CLÁUSULAS
El objetivo general de este Convenio es la realización del Proyecto, y se fijan los términos y condiciones de la colaboración a ese efecto entre el CSN y la UPV, a través del IUIIE.
El alcance de las actividades que se considera necesario realizar para cumplir dicho objetivo se detalla en la Memoria Técnica que se adjunta a este Convenio como anexo 1.
Son obligaciones de la UPV dentro de este Convenio:
– Realizar las actividades que se describen en la Memoria Técnica (anexo 1) que se adjunta, relacionadas con los objetivos descritos en la cláusula primera.
– Poner a disposición del Convenio el personal necesario para garantizar la máxima calidad de los trabajos en él incluidos. En caso de ser necesario un esfuerzo de personal mayor del que se ha estimado en el momento de la firma del Convenio, las Partes lo revisarán siguiendo lo indicado en la cláusula sexta.
– Contribuir a la financiación de los costes del Convenio en la forma que se describe en la cláusula cuarta.
– Compartir con el CSN los resultados, métodos, códigos, metodologías, y, en general, toda la información que se genere durante la realización de las actividades objeto de este Convenio y contribuir a su difusión en los medios reconocidos de la comunidad científica, si no están sujetos a confidencialidad.
– Documentar los trabajos realizados dentro del Convenio, en la forma que se describe en la Memoria Técnica (anexo 1 a este Convenio).
Son obligaciones del CSN dentro de este Convenio:
– Supervisar, realizar y colaborar en las actividades que se vayan desarrollando según lo establecido en la Memoria Técnica.
– Contribuir a la financiación de los costes del Convenio en la forma que se describe en la cláusula cuarta.
– Poner a disposición de la UPV los datos e información de que disponga y que pudieran ser necesarios para la realización de los trabajos.
– Poner a disposición del convenio el personal técnico necesario para garantizar la máxima calidad de los trabajos en él incluidos, aportando sus horas de dedicación para poner su conocimiento a disposición de los equipos de expertos, dirigiendo y supervisando las tareas y trasladando la visión reguladora durante todo el desarrollo del Proyecto.
Las consecuencias aplicables en caso de incumplimiento de las obligaciones y compromisos asumidos por cada una de las Partes en este Convenio y, en su caso, los criterios para determinar la posible indemnización por el incumplimiento, se determinarán teniendo en cuenta las circunstancias concurrentes.
El coste total del Convenio comprenderá las partidas correspondientes a: recursos humanos; amortización del material inventariable durante la ejecución del Proyecto; material fungible; realización de viajes, asistencia a congresos; y publicación de los resultados del proyecto. Las cantidades correspondientes a cada uno de estos conceptos se detallan en la Memoria Económica que se incluye como anexo 2 de este Convenio.
Sobre la base de estas cantidades, se obtienen unos costes totales para este Proyecto de I+D plasmado en este Convenio de seiscientos dieciocho mil ochenta y tres euros (618.083,00 €), impuestos incluidos. El CSN aportará la cantidad de trescientos cincuenta mil ochocientos ochenta y dos euros (350.882,00 €), que corresponde a un 56,77 % del total citado. De este importe que aporta el CSN, trescientos treinta y cuatro mil novecientos veinticuatro euros (334.924,00 €) serán en metálico, y quince mil novecientos cincuenta y ocho euros (15.958,00 €) serán en concepto de horas de trabajo de técnicos expertos. La UPV aportará doscientos sesenta y siete mil doscientos un euro (267.201,00 €), que supone un 43,23 % del coste total.
La distribución de la contribución del CSN se establece en aportaciones dentro de cada ejercicio económico anual, correspondiendo a la aplicación presupuestaria con código 23.302.424M.640, abonándose cada uno de los pagos tras la correspondiente emisión por parte de la UPV del requerimiento de pago, en la forma y plazos que se detallan en la Memoria Económica que acompaña a este Convenio.
Las citadas cantidades serán satisfechas por el CSN previa entrega y aceptación de los informes de seguimiento y según los plazos que se definen en la Memoria Técnica y la Memoria Económica. Se abonarán condicionadas a la previa existencia de crédito específico y suficiente en cada ejercicio, con cumplimiento de los límites establecidos en el artículo 47 de la Ley General Presupuestaria.
Estas condiciones económicas podrán ser revisadas en caso de producirse alguna modificación de las bases del Convenio y de sus contenidos técnicos y presupuestarios.
Tanto el CSN como la UPV realizan en el mercado abierto menos del 20% de las actividades objeto de la cooperación.
El CSN y la UPV designan respectivamente como Coordinadores Técnicos del Convenio a los siguientes expertos:
– Por el CSN: Don Enrique Vela Buendía y don Rafael Mendizábal Sanz.
– Por la UPV: Don Alberto Escrivá Castells y don José Luis Muñoz-Cobo González.
Los Coordinadores Técnicos serán responsables de controlar el desarrollo del Convenio, y de adoptar, por mutuo acuerdo, las decisiones necesarias para la buena marcha de las actividades contempladas en el mismo. Para ello, podrán asesorarse por los expertos que consideren oportuno.
Los términos del Convenio se podrán revisar o modificar en cualquier momento a petición de cualquiera de las Partes, de manera que puedan introducirse, de mutuo acuerdo, tales modificaciones o revisiones.
Este Convenio queda sometido al régimen jurídico de los convenios, previsto en el Capítulo VI del Título Preliminar de la Ley 40/2015, de 1 de octubre, de Régimen Jurídico del Sector Público, teniendo naturaleza administrativa.
La interpretación del Convenio se realizará bajo el principio de buena fe y confianza legítima entre las Partes, que convienen en solventar de mutuo acuerdo las diferencias que pudieran presentarse en su aplicación. Para ello, surgida la controversia, cada parte designará un representante si bien, en el caso de no lograrse común acuerdo, éstas someterán la cuestión a los tribunales competentes de la jurisdicción contencioso-administrativa.
Las Partes conceden, con carácter general, la calificación de información reservada a la generada en aplicación de este Convenio, por lo que asumen de buena fe el tratamiento de restricción en su utilización por sus respectivas organizaciones a salvo de su uso para el destino o finalidad pactados o de su divulgación, que habrá de ser autorizada previamente caso por caso por cada una de las Partes.
Asimismo cada una de las Partes se compromete a mantener de forma confidencial la información y/o documentación que le haya sido facilitada por la otra parte y que, por su naturaleza, o por haberse hecho constar expresamente, tenga carácter confidencial.
Esta obligación de confidencialidad se mantendrá en vigor una vez finalizado este Convenio.
La aplicación en otros proyectos de los conocimientos adquiridos por las Partes como consecuencia de su participación en este proyecto no estará restringida por ninguna condición adicional.
Los derechos de propiedad industrial e intelectual que recaigan sobre los trabajos o resultados de las actividades que se realicen dentro del alcance de este Convenio pertenecerán exclusivamente a las Partes, como únicos titulares de los mismos, por lo que ninguna entidad podrá divulgar dichos trabajos o resultados ni realizar explotación alguna de los derechos reconocidos sobre los mismos, incluyendo su cesión a terceros, sin contar con la previa aprobación escrita de la otra Parte.
En caso de que se obtuvieran ingresos económicos derivados de los resultados de estas investigaciones, tendrán derecho al mismo ambas Partes en la misma proporción, siendo no obstante necesario, antes de proceder al correspondiente reparto, detraer de los citados ingresos el importe de los costes y gastos que cada una de las Partes haya aportado al proyecto de conformidad con lo establecido en el presente Convenio.
La difusión de los resultados del Proyecto, ya sea a través de publicaciones o de presentaciones en talleres, conferencias, o mediante cualquier otro medio, hará referencia a la cofinanciación del Proyecto por parte del CSN y la UPV. El contenido de este párrafo permanecerá en vigor de forma indefinida una vez finalizado este Convenio.
Este Convenio se perfeccionará por la prestación del consentimiento de las Partes mediante su firma. Tendrá una vigencia de 4 años contados a partir de su publicación en el «Boletín Oficial del Estado» previa inscripción en el Registro Electrónico estatal de Órganos e Instrumentos de Cooperación del sector público estatal.
El CSN será responsable de los trámites para la publicación en el BOE de este Convenio.
Si fuera necesario variar su plazo de ejecución, el Convenio podrá ser objeto de prórroga (máximo hasta 4 años adicionales) por mutuo acuerdo de las Partes, siempre que se respete lo establecido en el artículo 49, letra h, de la Ley 40/2015, de 1 de octubre, de Régimen Jurídico del Sector Público y la prórroga sea compatible con las obligaciones presupuestarias legalmente establecidas. En este caso, se formalizará la oportuna Cláusula Adicional incluyendo las condiciones de la prórroga con anterioridad a la fecha del vencimiento del Convenio.
Las actividades objeto del Convenio se realizarán por cada Parte en sus instalaciones propias.
La finalidad del tratamiento de los datos personales tendrá por objeto lo estipulado en la cláusula primera de este Convenio y la gestión administrativa del mismo. En desarrollo de tales finalidades, y en cumplimiento de lo previsto en el Reglamento General de Protección de Datos UE 2016/679 y la Ley Orgánica 3/2018, de 5 de diciembre, de Protección de Datos personales y garantía de los derechos digitales, cada una las Partes poseerá la condición de responsable del tratamiento.
La base legal para el tratamiento de los datos personales es la ejecución de este Convenio, así como su autorización para ejecutar el mismo y las finalidades que en éste se describen.
Los interesados podrán ejercer los derechos de acceso, rectificación, supresión, portabilidad, limitación u oposición al tratamiento aportando copia de un documento oficial que les identifique (NIF-NIE, Pasaporte), y si fuera necesaria, documentación acreditativa de su solicitud ante:
• Universitat Politècnica de València.
Delegado de protección de datos de la Universitat Politécnica de València.
Secretaría General.
Camí de Vera, s/n.
46022 València.
• Consejo de Seguridad Nuclear.
Delegado de protección de datos del Consejo de Seguridad Nuclear.
Secretaría General.
Calle Pedro Justo Dorado Dellmans, 11.
28040 Madrid.
En caso de reclamación, la autoridad competente es la Agencia Española de Protección de Datos.
El plazo de conservación de los datos será el de la vigencia del presente Convenio, sin perjuicio de lo dispuesto en la normativa aplicable.
El presente Convenio se extinguirá por el cumplimiento de las actuaciones que constituyen su objeto o por incurrir en alguna de las causas de resolución previstas en el artículo 51.2 de la Ley 40/2015, de 1 de octubre, de Régimen Jurídico del Sector Público. Asimismo, las Partes por motivos razonables, podrán rescindir o suspender temporalmente este Convenio, preavisando con al menos tres meses de antelación a la fecha en que la resolución deba ser efectiva.
En tal caso, el CSN y la UPV se comprometen a abonar los costes incurridos comprometidos que según el Convenio corresponda abonar a cada una de estas entidades a los que ineludiblemente haya que hacer frente pese a la resolución del Convenio.
La UPV entregará al CSN un informe final de los resultados obtenidos hasta el momento de la interrupción, pudiendo utilizar libremente dichos resultados, siempre que se salvaguarden las condiciones estipuladas en las cláusulas octava y novena.
Habiendo leído el presente por sí mismos y hallándose conformes, lo firman por duplicado ejemplar y a un solo efecto, en Madrid, a 13 de noviembre de 2019.–Por el Consejo de Seguridad Nuclear, el Presidente, Josep Maria Serena i Sender.–Por la Universitat Politècnica de València, el Rector, Francisco José Mora Mas.
Convenio entre el Consejo de Seguridad Nuclear (CSN) y la Universitat Politècnica de València (UPV) para el desarrollo del proyecto THAIS, «Termohidráulica avanzada y tratamiento de incertidumbres en seguridad nuclear», en el ámbito de la seguridad nuclear en centrales nucleares.
1. Introducción.
En los últimos años, en el ámbito de la termohidráulica e ingeniería nuclear se ha observado un avance en las aplicaciones a planta de los desarrollos de I+D y, especialmente, en aquellos que hacen uso de códigos y metodologías de análisis de carácter realista. Los códigos recogen el estado del arte en la modelación de fenómenos termohidráulicos y neutrónicos, y las técnicas de análisis de incertidumbres y análisis de escalado tienen gran complejidad. El uso de estas metodologías, junto con mejoras en el rendimiento de los elementos combustibles de última generación, está posibilitando la recuperación de márgenes de seguridad y, por tanto, la implantación de modificaciones en los reactores nucleares, como pueden ser las subidas de potencia o el mejor aprovechamiento del combustible nuclear.
La situación descrita tiene implicaciones evidentes en aspectos de seguridad, por lo que ha generado la necesidad de poner en marcha distintos programas de investigación tanto nacionales como internacionales. En este sentido, este Convenio aborda un conjunto de actividades destinadas a cubrir las necesidades de I+D detectadas y compatibles con el Plan de I+D del CSN para los años 2016-2020 (aprobado por el Pleno del CSN con fecha de 29 de junio de 2016). Dicho Plan recoge, en sus apartados IV.1.1 y IV.1.2, las líneas de investigación relacionadas con la modelación mediante códigos termohidráulicos tradicionales así como con los llamados códigos CFD de dinámica de fluidos, y también las metodologías de análisis de seguridad, con especial énfasis en los nuevos tratamientos de incertidumbres más complejos.
El Área de Ingeniaría del Núcleo del CSN ha apoyado activamente líneas de investigación que dieran respuesta a necesidades surgidas de las actividades de evaluación y vinculadas normalmente a iniciativas o solicitudes de los titulares de centrales nucleares. Con este fin se han venido manteniendo convenios de colaboración con la UPV, a través del grupo de Termohidráulica e Ingeniería Nuclear del Instituto de Ingeniería Energética - IUIIE (en adelante Grupo TIN). Desde hace 20 años, el Grupo TIN de la UPV participa activamente en la Investigación y Desarrollo en los campos de la Ingeniería Nuclear y la Termohidráulica, habiendo suscrito distintos convenios de colaboración en esta área de investigación con organismos públicos españoles e internacionales. El Área INNU ha realizado tareas de seguimiento de los desarrollos y avances que se han ido produciendo en relación con estos temas, manteniendo una participación activa en los proyectos internacionales más relevantes de investigación sobre seguridad y complementándolos, según ha sido necesario, con proyectos nacionales organizados en colaboración con otras entidades. Para estas tareas, aparte de los recursos propios del CSN, se contó en el pasado con el apoyo técnico del Grupo TIN de la UPV.
El CSN y la UPV suscribieron, con fecha de 16 de octubre de 2014, un Convenio Específico de Colaboración de cuatro años de duración (por lo que su vigencia terminaba el 31 de diciembre de 2017) para la realización de actividades encaminadas a desarrollar y validar métodos de análisis termohidráulico de transitorios y accidentes, con especial énfasis en los tratamientos de incertidumbres más avanzados.
El Convenio que se propone es continuación del firmado para el periodo 2014-2017 titulado «Termohidraullca Avanzada y Tratamiento de Incertidumbres» en el que se iniciaron algunos de los trabajos a los que se pretende dar continuidad a lo largo del periodo cubierto por este Convenio, mientras que otros temas de investigación se han añadido como desarrollos nuevos inspirados por avances surgidos en los últimos tiempos a nivel internacional.
El objetivo fundamental del Proyecto objeto del Convenio es, por tanto, continuar la colaboración entre ambas entidades sobre los temas de I+D relevantes para la termohidráulica de accidentes y transitorios.
2. Objetivo del convenio.
El objetivo general del Convenio propuesto es el desarrollo del Proyecto THAIS, que se enfoca al desarrollo y estudio de métodos avanzados de análisis de accidentes en reactores nucleares, con un especial énfasis en las tareas de evaluación que desarrolla el CSN.
En particular, el Convenio se estructura en cinco tareas, algunas de las cuales continúan el desarrollo de trabajos anteriores y otras se proponen como nuevas. Los objetivos que se pretenden cubrir van desde el conocimiento de la fenomenología de comportamiento de las plantas más allá de su base de diseño hasta la aplicación de las metodologías de tratamiento de incertidumbres más recientes sobre simulaciones realistas, tanto para cálculos desarrollados con códigos de sistema (TRACE...) como para las nuevas aplicaciones que empiezan a surgir con códigos de dinámica de fluidos (CFD), para los cuales se empieza estos años a abordar el tema de su validación y cuantificación de incertidumbres. La participación en los benchmarks internacionales ciegos que patrocina la NEA para códigos CFD es una parte fundamental del estudio de estos códigos y objetivo también del presente Convenio. Se incluyen también temas, relacionados con la validación de los códigos, como el escalado de los datos de experimentos de validación a planta con el fin de establecer una metodología que permita evaluar su validez como validación de modelos de planta. Finalmente, se ha añadido un tema nuevo de gran actualidad como es la utilización de métodos inversos en la cuantificación de incertidumbres de los códigos y modelos y la calibración de los mismos, de especial interés para los códigos de sistema y los CFD.
3. Actividades a desarrollar.
El proyecto tiene 5 actividades, que darán lugar a otras tantas tareas.
3.1 Evaluación de la extensión de la base de diseño haciendo uso de la metodología de análisis BEPU («Best Estimate Plus Uncertainties») del grupo TIN. Aplicación a un reactor BWR.
Durante este Convenio, el grupo TIN completaría la evaluación del transitorio, más allá de la base de diseño, de Station Blackout Extendido (SBO-E), trabajo ya iniciado durante el convenio precedente, ampliando el alcance con mejoras en el código de simulación (TRACE última versión) y modelo de planta actualizado.
El alcance de este tema se ampliará durante el Convenio, para utilizar la metodología de análisis BEPU, una vez finalizada y probada para el SBO, en el estudio de otros accidentes más allá de la base de diseño, adaptando la metodología en los puntos que fuera necesario.
Los casos a analizar se decidirán entre las Partes del Convenio escogiendo entre los siguientes:
1. Sucesos operacionales previstos sin disparo de reactor.
2. Pérdida completa del suministro de energía eléctrica (interior y exterior) de corriente alterna.
3. Pérdida del sumidero final de calor.
4. Pérdida completa del sistema de agua de refrigeración de componentes o de esenciales.
5. Accidente de pérdida de refrigerante, combinado con la pérdida completa de un sistema de refrigeración de emergencia del núcleo.
6. Pérdida completa del caudal de agua de alimentación en PWR.
7. Rotura de varios tubos del generador de vapor (PWR).
8. Pérdida de la refrigeración del núcleo por fallo del sistema de extracción del calor residual.
9. Pérdida a largo plazo de los sistemas de seguridad después de un suceso iniciador postulado.
10. Pérdida de la refrigeración de la piscina de combustible gastado.
11. Dilución incontrolada de boro en reactores PWR y en piscinas de combustible con crédito al boro disuelto.
12. Pérdida de nivel incontrolada en reactores de agua a presión durante operación a medio lazo o en recarga.
El Proyecto estudiará con preferencia los casos 3 y 4 de esta lista: en primer lugar, la pérdida del sumidero final de calor y, si hubiese tiempo, la pérdida completa de la refrigeración de componentes o esenciales.
El interés en prolongar y ampliar esta actividad es grande, ya que se trata de temas que forman ya parte del trabajo habitual de evaluación del CSN. Si bien a los análisis más allá de la base de diseño solo se les exige un carácter realista (best estimate - BE), contar con una metodología BEPU para cuantificar sus incertidumbres puede aportar una información importante para los técnicos a la hora de evaluar las simulaciones BE de los titulares.
Como consecuencia de esta actividad, e independientemente de los informes de desarrollo anuales, se esperan obtener los siguientes productos:
– Informe de aplicación de la metodología de análisis de incertidumbres desarrollada por la UPV a escenarios de extensión de diseño, con las lecciones aprendidas para posibles evaluaciones futuras en el marco de la Extensión del Diseño.
– Posibles actualizaciones al software auxiliar para realizar el análisis de incertidumbre (códigos UNTHERCO y GEDIPA, desarrollados por el grupo TIN) que puedan derivarse de estos análisis.
3.2 Seguimiento de actividades y desarrollos en el uso de códigos CFD. Desarrollo de metodología de evaluación y aplicación de dichos códigos en actividades en Seguridad Nuclear.
En Seguridad Nuclear, la actividad en relación con el desarrollo y aplicación de los códigos CFD viene siendo soportada desde la OCDE-NEA (grupo de trabajo WGAMA, subgrupo de tarea de CFD), y tiene su mejor exponente en las reuniones internacionales bianuales que organiza esta institución en las que culminan ejercicios de benchmark ciego sobre temas relacionados con transitorios de centrales desarrollados durante ese bienio. Actualmente está en marcha el 5.º benchmark auspiciado por el grupo y aprobado por el CSNI.
El CSN participa en estos ejercicios desde su comienzo (bienio 2008-2010) mediante sucesivos convenios de colaboración con el grupo TIN de la UPV como el presente. La duración del ejercicio que comienza en 2017 sobrepasa la duración del convenio previo, que concluyó ese mismo año. Por lo tanto, para asegurar la participación del CSN en estos ejercicios pioneros en el uso de CFD en Seguridad Nuclear, es del mayor interés contar con un nuevo convenio CSN-UPV que incluya este tema.
El objetivo de la presente actividad continua siendo, por tanto, el seguimiento y participación en las actividades de l+D desarrolladas desde la NEA (Nuclear Energy Agency de la OCDE) sobre aplicaciones basadas en códigos CFD, que den lugar a un conjunto de lecciones aprendidas y buenas prácticas de uso de los códigos para los problemas con relevancia en la Seguridad Nuclear.
El desarrollo de esta actividad conllevará la continuación de la participación en actividades internacionales, ya plenamente ejercida durante el anterior convenio, el análisis de la documentación generada en foros internacionales y la aplicación de los métodos CFD desarrollados a los escenarios seleccionados para los ejercicios de benchmark ciegos sobre experimentos específicamente diseñados por su interés en problemas de Seguridad Nuclear por la colaboración internacional y gestionados por la NEA. En la actualidad se encuentra en marcha un ejercicio de este tipo sobre aplicación de tratamiento de incertidumbres a un escenario de mezcla de flujos de diferentes temperaturas/densidades en tuberías del primario.
Las simulaciones con tratamiento de incertidumbres en este tipo de códigos son muy recientes y empiezan ya a tener peso en los programas de I+D de entidades como Westinghouse y EdF.
Un correcto tratamiento de la incertidumbre de los códigos CFD es un paso previo imprescindible para la aceptación, por parte de los organismos reguladores como el CSN, de aplicaciones de licencia soportadas por cálculos con CFD que los titulares podrían presentar en el futuro.
Los códigos CFD a utilizar serán ANSYS-CFX u otros similares junto con los desarrollos propios a que hubiera lugar.
Los resultados que se espera obtener de esta actividad son los siguientes:
– Aplicación de códigos CFD a nuevos escenarios derivados de los ejercicios ciegos de la NEA que se desarrollen durante el periodo de duración del Convenio.
– Aplicación de tratamiento de incertidumbres a los escenarios simulados en los ejercicios de benchmark así como, quizás, también a ejercicios anteriores aún no tratados con la metodología de tratamiento de incertidumbres.
3.3 Desarrollo de una metodología de análisis de escala de experimentos en instalaciones termohidráulicas.
La validación experimental de los códigos y métodos de análisis de accidentes se basa en experimentos que, normalmente, se realizan en instalaciones a menor escala que la de las plantas nucleares reales. El análisis de escala constituye un elemento clave en la interpretación de los resultados obtenidos para instalaciones experimentales, para su extrapolación a resultados de planta. El análisis de escala permite, a través de un análisis dimensional, establecer los grupos adimensionales de variables que posibilitan la comparación entre las diversas instalaciones y los resultados de planta. Este tema es de gran importancia a la hora de establecer el impacto del escalado en la incertidumbre asociada a la capacidad de predecir fenómenos termohidráulicos. Todo ello permite trasladar la validación realizada en instalaciones experimentales a situaciones reales.
La importancia del efecto de escala queda bien reflejada con la reciente emisión (marzo de 2017) del documento de la NEA «A state-of-the-art report on scaling in system thermal-hydraulics applications to nuclear reactor safety and design», NEA/CSNI/R(2016)14.
El objetivo de esta actividad consiste en la continuación del estudio genérico del análisis de escala para sistemas bifásicos realizado por la UPV en el marco de anteriores convenios, que permite determinar las distorsiones de escala espacio-temporales entre instalaciones experimentales y su impacto en la simulación de escenarios postulados en reactores PWR o entre diferentes instalaciones experimentales.
En el marco del Acuerdo Específico de Colaboración entre el CSN, la UPV, la Universitat Politècnica de Catalunya y la Universidad Politécnica de Madrid firmado el 1 de diciembre de 2015, para la participación en los proyectos CAMP de USNRC y PKL3 y ATLAS de NEA/OECD y su aplicación a plantas españolas (en adelante proyecto CAMP), la metodología desarrollada se ha aplicado a un pequeño LOCA en un PWR, es decir, se determina con la metodología cómo de buena es la extrapolación de la simulación de un experimento de LOCA a escala a la planta. La previsión para esta actividad es realizar una nueva aplicación, centrada en otro tipo de escenario para el que existan datos experimentales: existe la posibilidad de elegir alguno de los escenarios contemplados en el proyecto CAMP.
De esta actividad se esperarían los siguientes resultados:
– Una nueva aplicación de la metodología de análisis de escala a un escenario y planta nuclear aún por decidir, comparando la simulación de un experimento a escala con los cálculos de planta para ver la calidad de la extrapolación.
– Un posible mayor desarrollo de la metodología derivado de hallazgos durante la nueva aplicación.
3.4 Estudio de métodos inversos para cuantificación de incertidumbres en simulaciones de problemas de seguridad nuclear.
Los códigos de cálculo están constituidos por modelos físicos predictivos que, aun siendo mecanicistas, retienen un cierto grado de empirismo. Éste se manifiesta en la presencia, en la formulación de los modelos, de parámetros ajustables, carentes en general de significado físico.
Tales parámetros sirven para calibrar y cuantificar la incertidumbre de los modelos a partir de datos reales. Los llamados métodos inversos de propagación de incertidumbre permiten, como su nombre indica, propagar incertidumbres desde outputs hasta inputs de un modelo computacional. A partir de las discrepancias entre datos reales (e.g. resultados de experimentos) y los predichos por el modelo, los métodos inversos calculan, para los parámetros ajustables, la mejor estimación (calibración) y la incertidumbre (típicamente en forma de distribución de probabilidad). Esta última representa la incertidumbre asociada a la «imperfección» del modelo. Tras un periodo de intenso desarrollo en los métodos directos de propagación de incertidumbre en Seguridad Nuclear, visible en los proyectos UMS y BEMUSE auspiciados por NEA/OCDE, buena parte del interés se ha desplazado a los métodos inversos, que permiten cuantificar uno de los contribuyentes básicos a la incertidumbre de las predicciones: la incertidumbre de modelo. El proyecto Premium, concebido como la continuación de BEMUSE, ha sido un banco de pruebas para el desarrollo de métodos inversos, y su aplicación a la cuantificación de incertidumbre en los modelos implicados en la predicción de experimentos de reinundación (como FEBA y Pericles).
Premium ha mostrado una gran dispersión en los resultados obtenidos con diferentes métodos, así como un considerable «efecto usuario». Estos resultados han llevado a la NEA a plantear una nueva actividad, el proyecto Sapium, cuyo objetivo es redactar un documento de «buenas prácticas» para el uso de métodos inversos en cuantificación de modelos físicos, especialmente los presentes en códigos termohidráulicos de sistema. Tanto Premium como Sapium han contado con la colaboración destacada del CSN.
El uso de métodos inversos puede ser también importante en los códigos CFD. El hecho de que los modelos que contienen estos códigos sean básicamente mecanicistas no obsta para que algunos posean parámetros ajustables, que permiten su calibración y cuantificación de incertidumbre.
En esta actividad, se hará un estudio general de métodos inversos (aprovechando los resultados del proyecto Sapium, en el que participa el CSN), y se hará especial énfasis en su utilización para códigos CFD. Se desarrollará un método propio, que se aplicará a la cuantificación de la incertidumbre de modelos seleccionados en códigos CFD (p.ej. modelos de turbulencia). La incertidumbre del modelo, así cuantificada, se utilizará para propagarla en cálculos BEPU de interés.
Los resultados esperables de esta actividad son:
– Métodos inversos de propagación de incertidumbre, y su viabilidad para códigos CFD y códigos de sistema.
– Descripción de métodos inversos propios.
– Aplicación de métodos inversos propios a un código CFD, incluyendo cálculos directos con el código donde se propague la incertidumbre de modelo obtenida.
3.5 Posible participación en el proyecto RBHT de NEA/OCDE.
El proyecto RBHT (Rod Bundle Heat Transfer), auspiciado por NEA/OCDE, acaba de iniciarse. Estará financiado a partes iguales por la NRC (de quien ha partido la propuesta) y por los participantes. Se trata de un benchmark de termohidráulica (TH) de la reinundación con cuantificación de incertidumbres.
La instalación RBHT se encuentra en la Universidad Estatal de Pensilvania, y se ha diseñado para simular reinundaciones en elementos combustibles modernos. El dispositivo permite obtener medidas de:
1) Perfil de apagado (quenching) a lo largo de la barras.
2) Tamaños de gota aguas arriba y debajo de rejillas espaciadoras.
3) Temperaturas en rejillas espaciadoras, y de vapor (con detalle axial).
4) Velocidad de gotas (mediante cámaras).
5) Gradiente axial de presión en el elemento.
RBHT utiliza un haz de barras 7 × 7 de longitud real, simulando una porción de un elemento 17 × 17, con 7 rejillas espaciadoras. Hay 45 barras calentadas eléctricamente y 4 barras soporte. Existe un gran número de termopares en la superficie interna de las vainas y otros en miniatura para medir temperaturas de vapor.
La actividad RBHT durará 3 años (de 2019 a 2022). Comprenderá una serie de experimentos, y servirá para evaluar la capacidad de códigos TH de sistemas y de subcanal para simular reinundaciones con diversos tipos de flujos de entrada y regímenes de transferencia de calor (incluyendo flujos variables con el tiempo y oscilantes, parecidos a los de un escenario de accidente). Los datos obtenidos podrán servir para desarrollar modelos TH mecanicistas de reinundación.
Respecto a la actividad analítica, habrá simulaciones preparatorias y otras «ciegas». Un conjunto inicial de experimentos (10) explorará distintas condiciones (presión, caudal y subenfriamiento de entrada, potencia, etc) y proporcionará un conjunto base de datos. Serán experimentos abiertos (todos los datos se proporcionarán a los participantes).
En un segundo grupo de experimentos (4) los flujos de entrada serán variables y/o oscilantes. Los datos serán «ciegos» (salvo condiciones iniciales y frontera), y los participantes harán cálculos con estimación de incertidumbres (lo cual es una novedad en este tipo de ejercicios).
Los participantes podrán utilizar códigos TH de sistema y de subcanal, así como códigos CFD.
La UPV podría participar en RBHT junto con el CSN, realizando (principalmente con el código TRACE) una serie de análisis pre- y post-test de experimentos seleccionados. El cálculo de incertidumbres se llevaría a cabo con diversos métodos (e.g. el de Wilks o el de Caos Polinómico con cuadraturas). También se podría abordar un estudio de la modelación del campo de gotas en TRACE y sus posibles mejoras.
El resultado de esta actividad (si se llega a realizar) sería un informe descriptivo del trabajo realizado.
4. Equipo de la UPV para la realización del trabajo.
Las personas de la UPV encargadas de realizar los trabajos objeto de este Convenio son las siguientes:
Dirección del proyecto/Coordinadores técnicos: Don Alberto Escrivá Castells y don José Luis Muñoz-Cobo González.
Contratado 1: Doctor-investigador por determinar.
Contratado 2: Por determinar.
Contratado 3: Por determinar.
La UPV podrá sustituir a estas personas por otras en caso de necesidad, siempre que las nuevas personas dispongan de cualificaciones técnicas similares a las de las personas a las que sustituyen y sean previamente aceptadas por el CSN.
5. Currículo de los investigadores.
A continuación, se incluyen los datos curriculares más destacados del equipo de la UPV.
6. Informes de resultados.
Los resultados que se obtengan como producto de las actividades englobadas dentro de este Convenio quedarán debidamente documentados. La presentación y aceptación de la documentación que se indica en este apartado será necesaria para poder proceder al pago previsto en el Convenio, tal como se indica en la Memoria Económica.
Se elaborarán, por parte de la UPV, informes de seguimiento del Proyecto de carácter semestral, en los que se dará cuenta del estado de avance del Proyecto en relación con los objetivos marcados para el periodo correspondiente. Se incluirá una descripción de las actividades realizadas y el grado de consecución de los objetivos hasta la fecha del informe, así como las presentaciones, reuniones, etc., que se hayan realizado durante el periodo. La presentación y aceptación de estos informes por el CSN será necesaria para proceder al pago parcial correspondiente.
La UPV elaborará un informe final del Proyecto, que se presentará al CSN con carácter previo al último pago parcial. En él se incluirá una exposición del desarrollo del Proyecto y de los logros alcanzados, su comparación con los objetivos previstos y los resultados y productos que se hayan obtenido y cuya aplicación a corto, medio o largo plazo permita prever beneficios y avances en el conocimiento de los escenarios de transitorios y accidentes y su modelación en las centrales nucleares.
De manera específica, las actividades se documentarán por parte de la UPV en la forma que se indica:
– Se mantendrán reuniones periódicas para analizar de avance de los trabajos, donde la UPV expondrá el trabajo realizado durante el periodo y las previsiones para el siguiente periodo.
– Se elaborarán informes de tarea, uno por cada una de las actividades del Proyecto. Dichos informes describirán de manera completa los trabajos realizados en cada actividad. Se desarrollarán a lo largo del Proyecto, de forma que se completen cuando éste acabe.
– Se elaborarán informes de avance cada seis meses de validez del Proyecto, que incluyan la documentación (informes de progreso, informes de tarea u otros específicos, artículos, comunicaciones, etc.) que se haya generado hasta la fecha.
– Se elaborará un informe final del Proyecto, con el contenido que se especifica en la Memoria Técnica, y que incluirá la documentación (informes de progreso, informes específicos, artículos, comunicaciones) generadas en este Proyecto.
Esta documentación deberá ser presentada al CSN y aceptada por éste antes de proceder a los pagos previstos en el Convenio.
7. Cronograma.
Las cinco actividades previstas como partes del programa de investigación objeto del Convenio de colaboración está previsto que se desarrollen de manera simultánea a lo largo de la duración del Convenio y, o bien tienen un desarrollo continuo que abarca los cuatro años (Seguimiento de actividades y desarrollos en el uso de códigos CFD), o bien están diseñadas para finalizar aproximadamente al término del periodo de 4 años previsto para su desarrollo. Por esta razón, no resulta necesario incluir un cronograma secuencial detallado de las mismas.
8. Equipo de trabajo del CSN.
Para las tareas de colaboración, supervisión y coordinación técnica de este proyecto de I+D el Consejo de Seguridad Nuclear designa a dos técnicos de la Subdirección de Ingeniería (Área de Ingeniería del Núcleo) como expertos conocedores de las aplicaciones de esta I+D a la función reguladora.
– Don Enrique Vela Buendía.
– Don Rafael Mendizábal Sanz.
En principio, los recursos para esta coordinación se han estimado en 50 horas/año de dedicación para cada uno de estos expertos, tratándose de horas de producción científica, por lo que se cuantifican como aportación del personal del CSN al Convenio en la Memoria Económica.
Convenio entre el Consejo de Seguridad Nuclear (CSN) y la Universitat Politècnica de València (UPV) para el desarrollo del proyecto THAIS, «Termohidráulica Avanzada y tratamiento de incertidumbres en seguridad nuclear», en el ámbito de la seguridad nuclear en centrales nucleares.
1. Presupuesto.
1. Costes de Personal.
Los recursos humanos totales del Convenio se estiman en un esfuerzo de 20.400 horas repartidas en los 4 años de duración del Proyecto. El coste de personal correspondiente asciende a un total de 471.658,00 euros (cuatrocientos setenta y un mil seiscientos cincuenta y ocho euros).
Según los criterios de reparto del gasto que se han establecido entre el CSN y la UPV, el CSN contribuirá a la financiación del personal del convenio con una aportación de 270.058,00 euros. El resto hasta completar los costes totales de dicho personal, correrá por cuenta de la UPV, contribuyendo con 201.600,00 euros.
La cantidad correspondiente a la aportación de la UPV se valora por el cómputo de las horas complementarias trabajadas por el Coordinador Técnico, don Alberto Escrivá Castells (500 horas anuales), que tienen un coste aproximado de 48 euros/hora (24.000,00 euros anuales); y una persona contratada de apoyo a la investigación a tiempo completo (1.650 horas, con un coste aproximado de 26.400,00 euros anuales, atendiendo a la normativa de aplicación para este tipo de nombramientos).
Se requiere para el Proyecto la contratación de dos personas adicionales en la UPV asumiendo su coste el CSN, según se desglosa en la tabla. Una de las personas contratadas tendrá la categoría de doctor. Tendrán una dedicación anual total de 3.300 horas.
El CSN pondrá a disposición dos expertos asignándose 50 horas al año a cada uno de ellos.
Para los costes por hora en el caso del personal investigador de la UPV se ha tomado como referencia lo indicado en el documento de la UPV «Recomendaciones en la elaboración de presupuestos en actividades de I+D+I» (Rev. 2018). En el caso del personal del CSN se ha realizado una estimación del coste por parte de la Subdirección de Personal del CSN.
2. Costes de material fungible.
Por otra parte, correrán a cargo de la UPV los gastos de material fungible que se estiman en 2.500,00 euros anuales.
3. Costes asociados a asistencia a cursos, reuniones, congresos y/o actividades de divulgación.
Se estima un coste anual de 4.000,00 euros en concepto de costes de asistencia e inscripción a cursos, reuniones, congresos y/o actividades de divulgación de Interés para las Partes.
En el cuadro siguiente se desglosan los distintos conceptos, y se resumen los gastos a cargo del CSN y de la UPV asociados al Proyecto:
4. Costes indirectos y administrativos UPV.
Los costes indirectos del proyecto corresponden a un 25 % sobre el total de sus costes directos, exceptuando la aportación no dineraria del CSN en horas de trabajo. La cantidad correspondiente a dichos costes indirectos asciende a un total de 120.425,00 euros para los 4 años de duración del Convenio. El CSN asumirá una parte de estos costes indirectos según se desglosa en la tabla anterior (16.206,00 euros anuales, que corresponden a 64.824,00 euros totales).
5. Costes totales.
El coste total del Convenio se estima en 618.083,00 euros (seiscientos dieciocho mil ochenta y tres euros).
En este Convenio la UPV contribuye con el 43,23 % (267.201,00 euros) del coste total del Proyecto, y el CSN con el 56,77 % restante (350.882,00 euros).
2. Distribución de pagos por parte del CSN a la UPV.
El calendario de pagos del Convenio es el que se describe a continuación:
• Un pago de 83.731,00 euros en diciembre de 2019.
• Un pago de 41.865,50 euros en junio de 2020.
• Un pago de 41.865,50 euros en diciembre de 2020.
• Un pago de 41.865,50 euros en junio de 2021.
• Un pago de 41.865,50 euros en diciembre de 2021.
• Un pago de 41.865,50 euros en junio de 2022.
• Un último pago de 41.865,50 euros a la terminación del Convenio, una vez entregado el informe final.
3. Forma de pago.
Los pagos parciales se realizarán previa entrega y revisión de informes de seguimiento del Proyecto.
Cada actividad del Proyecto puede dar lugar a uno o varios informes de tarea, dependiendo cómo se divida el trabajo. Estos informes se abren y están en desarrollo durante parte o todo el Proyecto hasta que se finalizan y se cierran. Ante cada periodo de pago semestral, la UPV entregará al CSN copia de todos los informes en desarrollo en su estado de revisión. También se entregará al CSN copia de información generada (artículos en revistas y congresos, presentaciones a congresos y reuniones, y otras publicaciones). La aceptación de esta documentación por parte del CSN será condición necesaria para autorizarse el pago.
Respecto al último pago, se deberá presentar, además de los informes de tarea en sus revisiones finales, con un mes de antelación a la fecha prevista, un informe final, que resuma el trabajo realizado en el Proyecto, establezca las conclusiones del mismo y haga referencia a toda la documentación generada.
El CSN abonará su participación en el Proyecto con cargo a sus presupuestos anuales de gastos, previo cumplimiento de los hitos que se definen en la Memoria Técnica y en la Memoria Económica.
El abono de dichas cantidades se hará efectivo mediante transferencia a la cuenta de la Universitat Politècnica de València.
Justificación de costes:
Entre la documentación que se entregue al CSN para proceder a la liquidación final del Proyecto deberá incluirse un certificado total con las horas realizadas por el personal implicado en los trabajos de investigación a los que se refiere este Convenio. Además, todas las partidas que se indican en este Convenio deberán ser debidamente justificadas a efectos contables y de control del gasto.
La UPV realizará dos documentos justificativos de los costes correspondientes en los que se haya incurrido. Uno a mitad del Proyecto y otro al finalizar el mismo, incluyendo este último la información correspondiente a todo el Proyecto.
Agencia Estatal Boletín Oficial del Estado
Avda. de Manoteras, 54 - 28050 Madrid
