SEGURANÇA X DISPONIBILIDADE

1. Seminários LAS/ANS 15 de junho de 2005 SEGURANÇA X DISPONIBILIDADE o compromisso da propulsão nuclear naval

2. SEGURANÇA ABSOLUTA RISCO = ZERO < UTOPIA > • SEGURANÇA É UM ESTADO ONDE O RISCO É ACEITÁVEL • RISCO É O CONJUGADO PROBABILIDADE x GRAVIDADE

3. C A R O ? SUBMARINO NUCLEAR P E R I G O S O ? SE MILITARMENTE EFICIENTE ...  JUSTIFICÁVEL  SE AMBIENTALMENTE SEGURO ...  ACEITÁVEL

4. E F I C I E N T E ! SUBMARINO NUCLEAR S E G U R O ! EFETIVA DISSUASÃO DO FRACO AO FORTE  MILITARMENTE JUSTIFICÁVE L OBTENÇÃO  NORMALIZAÇÃO E REGULAMENTAÇÃO PARA GARANTIA DA SEGURANÇA  SOCIALMENTE ACEITÁVEL LICENCIAMENTO

5. PROPULSÃO NUCLEAR: NATUREZA DOS RISCOS SIMILARES ÀS CENTRAIS NUCLEARES, MAS: • INVENTÁRIO RADIOATIVO • AGRESSÕES DO AMBIENTE • RESTRIÇÕES DE ARQUITETURA • SEGUIMENTO DE CARGA SEGURANÇA GLOBAL DO NAVIO 

6. NUCLEAR SEGURANÇA NAVAL • SEMELHANÇA • OBJETIVO • ABORDAGEM • REGULAMENTAÇÃO SEGURANÇA O T I M I Z A Ç Ã O DISPONIBILIDADE • DIFERENÇA DE FOCO • INTEGRIDADE REATOR • SOBREVIVÊNCIA NAVIO

7. MACRO SISTEMAS AMBIENTE APOIO LOGÍSTICO CARREGAMENTOS NECESSIDADES SUBMARINO IPN AÇÕES DE INTERFACE

8. INVENTÁRIO ACIDENTE DISPONIBILIDADE AMBIENTE X CARGA SEGURANÇA

9. DOUTRINA DE SEGURANÇA • CUMPRIMENTO DAS METAS • RACIONALIZAÇÃO 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. DOUTRINA DE SEGURANÇA OBJETIVOS PRINCÍPIOS BÁSICOS CRITÉRIOS GERAIS REQUISITOS ESPECÍFICOS PROCEDIMENTOS DE VERIFICAÇÃO

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 OBJETIVOS GERAIS

12. OBJETIVOS GERAIS

13. OBJETIVOS GERAIS

14. OBJETIVOS GERAIS

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 cadeia Remover a potência residual do núcleo PRINCÍPIOS BÁSICOS

16. ANÁLISE DE SEGURANÇA PROCEDIMENTO AÇÕES DE SEGURANÇA A U M E N T O D O R I S C O CENÁRIO ACIDENTAL R E D U Ç Ã O D O R I S C O P R E V E  N Ç Ã O SEGURANÇA INTRÍNSECA (INTEGRADA) OPERAÇÃO NORMAL P R O T  E Ç Ã O SEGURANÇA IMPLANTADA EVENTO INICIALIZADOR RESSEGURO EVENTO INDESEJADO SALVAGUARDA EMERGÊNCIA ACIDENTE

17. Escolha das condições iniciais Métodos de cálculo qualificados Critério de falha simples Eventos agravantes Cenários Complementares ANÁLISE DE SEGURANÇA PROCEDIMENTO

18. EFICAZES: RISCO RESIDUAL ACEITÁVEL EFICIENTES: ALOCAÇÃO ÓTIMA DE RECURSOS SEM COMPROMER O DESEMPENHO DA MISSÃO RESSEGURO PROTEÇÃO PREVENÇÃO AÇÕES DE SEGURANÇA RISCOS RESIDUAIS ACEITÁVEIS EVITAR LIMITAR RECUPERAR

19. GERENCIAMENTO DE RISCO METAS E MEIOS Sucesso Técnico da Missão do Submarino Segurança do Submarino, das Pessoas e do Ambiente Cumprimento 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 DISPONIBILIDADE SEGURANÇA MANUTEBILIDADE CONFIABILIDADE

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 Compromisso entre Confiabilidade e Segurança

21. Dispositivos implantados a título de aumentar adisponibilidade (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 Disponibilidade x Segurança

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. A INSTALAÇÃO: • 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

24. OS SUBMARINOS: • 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)

25. OS PORTA-AVIÕES: • 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

26. A DISPONIBILIDADE: • 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

27. A SEGURANÇA: • 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 projeto, os objetivos gerais e segurança (OGS) quantificados constituem o limite para concessões à disponibilidade • Em operação, a redução do risco presente (real) é confrontada ao aumento do risco potencial (probabilístico)

28. O PROJETO: • 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

29. O PROJETO: • 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

30. O PROJETO: • 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.

31. A OPERAÇÃO: • 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 critérios • valor do desvio com relação à conformidade do equipamento • possibilidade e tempo para correção do desvio • duração de funcionamento desejável • avaliaçãode riscos

32. AS CONCLUSÕES: • 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).

33. AS CONCLUSÕES: • 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.

34. AS CONCLUSÕES: • 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

35. Seminários LAS/ANS 15 de junho de 2005 SEGURANÇA X DISPONIBILIDADE o compromisso da propulsão nuclear naval

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 Confiabilidade

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] Disponibilidade

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 Manutebilidade

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] ) Segurança

40. Falha ematraso e avanço FALHA EM ATRASO 0,3 SERIE Pr(2-Pr) SERIE MEIO Pr(1+Pr-Pr ) 2 PARALELO Pr ELEMENTO SIMPLES SERIE 2 2 Pr (2-Pr) PARALELO PARALELO 2 2 Pr (2-Pr ) SERIE PARALELO 2 Pr (2-Pr) MEIO SERIE 2 PARALELO Pr FALHA EM AVANCO Pa 2 2 2 0,3 2 Pa Pa (2-Pa) Pa (2-Pa) Pa (2-Pa) Pa (2-Pa) Pa (1+Pa-Pa) 2 2 2 2