LICENSING OF SEISMICALLY ISOLATED NPPS IN THE USA - PowerPoint PPT Presentation

LICENSING ¡OF ¡SEISMICALLY ¡ ISOLATED ¡NPPS ¡IN ¡THE ¡USA ¡ ¡ Regulatory ¡challenges ¡and ¡guidance ¡ Annie ¡Kammerer ¡& ¡Andrew ¡WhiHaker ¡ SMiRT ¡Special ¡Session ¡on ¡Seismic ¡IsolaKon ¡ SMiRT ¡23 ¡ ¡ August ¡2015 ¡

Acknowledgments ¡ ¨ Informed ¡by ¡our ¡work ¡for : ¡ ¤ Idaho ¡NaKonal ¡Laboratory ¡ ¤ NRC ¡seismic ¡isolaKon ¡research ¡acKviKes ¡ ¨ Thanks ¡to ¡the ¡NRC ¡LBNL ¡research ¡team ¡and ¡ research ¡review ¡group: ¡ ¤ Robert ¡Budnitz, ¡Robert ¡Kennedy, ¡Nilesh ¡Chokshi, ¡Donald ¡ Moore, ¡James ¡Johnson, ¡Antonio ¡Godoy, ¡Jon ¡Stewart, ¡and ¡ Boris ¡Jeremic ¡

Overview ¡ ¨ Risk-­‑informed ¡performance-­‑based ¡framework ¡ ¨ DeterminaKon ¡of ¡performance ¡and ¡acceptance ¡criteria ¡ ¨ AddiKonal ¡design, ¡construcKon, ¡and ¡operaKonal ¡ consideraKons ¡ ¨ Seismic ¡ProbabilisKc ¡Risk ¡Assessment ¡consideraKons ¡ and ¡opportuniKes ¡ ¨ CerKfied ¡design ¡(10 ¡CFR ¡Part ¡52) ¡consideraKons ¡for ¡ seismically-­‑isolated ¡(SI) ¡Advanced ¡Reactors ¡

NRC Base Isolation Research By Nilesh Chokshi and Jose A. Pires Office of New Reactors Office of Nuclear Regulatory Research, Division of Engineering US Nuclear Regulatory Commission Base Isolation Panel Commonalities and differences: implementing seismic isolation in a global NPP economy SMiRT 23 August 11, 2015 Manchester, United Kingdom

Acknowledgements & Disclaimer Acknowledgements: ¨ Annie Kammerer (formerly NRC) ¨ Bret Tegeler (formerly NRC) ¨ Scott Stovall (NRC) ¨ Mohamed Shams (NRC) Disclaimer ¡ This ¡briefing ¡was ¡prepared ¡under ¡the ¡auspices ¡of ¡an ¡agency ¡of ¡the ¡U.S. ¡Government. ¡ ¡ Neither ¡the ¡U.S. ¡Government ¡nor ¡any ¡agency ¡thereof, ¡nor ¡any ¡of ¡their ¡employees, ¡makes ¡ any ¡warranty, ¡expressed ¡or ¡implied, ¡or ¡assumes ¡any ¡legal ¡liability ¡or ¡responsibility ¡for ¡any ¡ third ¡party’s ¡use, ¡or ¡the ¡results ¡of ¡such ¡use, ¡of ¡any ¡informaKon, ¡apparatus, ¡product, ¡or ¡ process ¡disclosed ¡in ¡this ¡paper, ¡or ¡represents ¡that ¡its ¡use ¡by ¡such ¡third ¡party ¡would ¡not ¡ infringe ¡privately ¡owned ¡rights. ¡ ¡The ¡views ¡expressed ¡in ¡this ¡report ¡are ¡not ¡necessarily ¡those ¡ of ¡the ¡U.S. ¡Nuclear ¡Regulatory ¡Commission ¡

Purpose & Agenda u Purpose ¡ u Present ¡summary ¡of ¡on-­‑going ¡NRC ¡ ¡research ¡ u Address ¡views ¡and ¡expectaKons ¡for ¡reviews ¡ u Agenda ¡ u NRC ¡research ¡on ¡base ¡isolaKon ¡ u Reviews: ¡views/expectaKons ¡ u Summary ¡ ¡

NRC Seismic Isolation Research u Effort ¡IniKated ¡in ¡2008 ¡ u Technical ¡experts ¡at ¡NRC, ¡LBNL, ¡SUNY-­‑Buffalo, ¡UC-­‑Davis ¡ IsolaKon ¡user ¡elements ¡(UELs) ¡developed ¡for ¡OpenSees ¡and ¡ u Abaqus ¡ TesKng ¡of ¡selected ¡isolators ¡ u Technical ¡bases ¡for ¡understanding ¡the ¡performance ¡of ¡base ¡ u isolaKon ¡systems ¡when ¡subjected ¡to ¡earthquake ¡ground ¡ moKons ¡ Technical ¡bases ¡for ¡formulaKon ¡of ¡a ¡set ¡of ¡regulatory ¡criteria ¡ u and ¡guidance ¡ NRC’s ¡ESSI ¡simulator ¡work ¡ongoing ¡ u

NRC Seismic Isolation Research u Research ¡addresses ¡key ¡items ¡ VerKcal ¡and ¡beyond-­‑design-­‑basis ¡loading ¡ u Showed ¡that ¡3D ¡modeling ¡is ¡necessary ¡ § Development ¡of ¡isolator ¡component ¡UELs ¡(Will ¡be ¡publically ¡available) ¡ u Support ¡formulaKon ¡of ¡performance-­‑based ¡criteria ¡for ¡regulaKon ¡of ¡ u NPPs ¡using ¡seismic ¡isolaKon ¡systems ¡(NUREG ¡ch. ¡8 ¡& ¡9) ¡ Modeling ¡of ¡low ¡damping ¡rubber ¡bearings ¡(UELs) ¡ u Modeling ¡of ¡sliding ¡bearings ¡accounKng ¡for ¡variaKon ¡in ¡Kme ¡of ¡axial ¡ u pressure, ¡sliding ¡velocity ¡and ¡temperature ¡(UELs) ¡ Response ¡history ¡analysis ¡of ¡nuclear ¡power ¡plants ¡ u SelecKon ¡and ¡scaling ¡of ¡ground ¡moKons ¡ u Impact ¡on ¡surrounding ¡wall ¡(moat) ¡ u

NRC Seismic Isolation Research u AddiKonal ¡research ¡(University ¡of ¡Nevada, ¡Reno) ¡ TesKng ¡of ¡isolator ¡systems ¡to ¡confirm ¡analysis ¡tools, ¡models, ¡and ¡ u assumpKons ¡(tesKng ¡performed ¡on ¡e-­‑Defense ¡– ¡contractor ¡report ¡under ¡ review) ¡ SensiKvity ¡study ¡on ¡isolator ¡mechanical ¡properKes ¡completed ¡– ¡Showed ¡ u that ¡modeling ¡the ¡isolator ¡properKes ¡during ¡loading ¡require ¡Kme ¡domain ¡ modeling ¡ NUREG/CR-­‑7196 ¡(publicaKon ¡expected ¡by ¡September ¡2015) ¡ u u InteracKon ¡with ¡IAEA-­‑ISSC-­‑EBP ¡Working ¡Area ¡2 ¡ Insights ¡gained ¡also ¡inform ¡IAEA-­‑ISSC-­‑EBP ¡collaboraKve ¡research ¡on ¡SI ¡ u Cognizance ¡of ¡internaKonal ¡acKviKes ¡and ¡guidance ¡ ¡ u E.g., ¡translaKon ¡of ¡JEAG ¡guidance ¡(through ¡a ¡collaboraKve ¡program ¡with ¡NRA-­‑J, ¡ § former ¡JNES) ¡

NRC Seismic Isolation Research u Technical ¡basis ¡for ¡formulaKon ¡of ¡a ¡set ¡of ¡regulatory ¡ criteria ¡and ¡guidance ¡ Draj ¡NUREG ¡report ¡ u Collect ¡and ¡summarize ¡exisKng ¡technical ¡informaKon ¡ u Develop ¡bases ¡for ¡recommendaKons ¡addressing ¡design, ¡construcKon, ¡and ¡ u operaKonal ¡needs ¡ Review ¡regulatory ¡guidance ¡in ¡codes ¡and ¡standards ¡and ¡in ¡other ¡countries ¡ u u Status ¡ Draj ¡is ¡currently ¡in ¡internal ¡NRC ¡review ¡ u Publica(on ¡an(cipated ¡in ¡2015 ¡ u Guidance ¡development, ¡e.g., ¡SRP ¡update, ¡depending ¡on ¡level ¡of ¡industry ¡ u interest ¡

Reviews: Views & Expectations u Staff ¡encourages ¡innovaKve ¡designs, ¡such ¡as ¡base ¡ isolated ¡structures ¡ u New ¡designs ¡for ¡innovaKve ¡structures ¡must ¡saKsfy ¡ regulaKons ¡ u Staff ¡expects ¡design ¡to ¡be ¡based ¡on ¡sound ¡ engineering ¡principles ¡and ¡validated ¡methods ¡

Reviews: Views & Expectations REGULATIONS ¡ u ExisKng ¡Nuclear ¡Power ¡Plant ¡fleet ¡designed ¡in ¡compliance ¡with ¡the ¡ regulaKons: ¡ ¡ GDC ¡1: ¡Quality ¡standards ¡and ¡records ¡ – ¡Structures, ¡systems, ¡and ¡components ¡important ¡ u to ¡safety ¡shall ¡be ¡designed, ¡fabricated, ¡erected, ¡and ¡tested ¡to ¡quality ¡standards ¡commensurate ¡ with ¡the ¡importance ¡of ¡the ¡safety ¡funcKons ¡to ¡be ¡performed. ¡ GDC2: ¡Design ¡bases ¡for ¡Protec(on ¡against ¡natural ¡phenomena ¡ – ¡Structures, ¡systems, ¡ u and ¡components ¡important ¡to ¡safety ¡shall ¡be ¡designed ¡to ¡withstand ¡the ¡effects ¡of ¡natural ¡ phenomena ¡such ¡as ¡earthquakes, ¡tornados, ¡hurricanes, ¡floods, ¡tsunami, ¡and ¡seiches ¡without ¡ loss ¡of ¡capability ¡to ¡perform ¡their ¡safety ¡funcKons. ¡ u New ¡designs ¡for ¡innovaKve ¡structures ¡must ¡saKsfy ¡the ¡above ¡regulaKons ¡ u Lack ¡of ¡applicable ¡codes ¡and ¡standards ¡will ¡result ¡in ¡more ¡effort ¡to ¡ demonstrate ¡compliance ¡with ¡the ¡regulaKons ¡ REVIEW ¡GUIDANCE ¡ u Standard ¡Review ¡Plan ¡framework ¡is ¡applicable ¡to ¡innovaKve ¡structures ¡ ¡