6. Beheer en insluiting van geproduceerd radioactief afval
8.3. Externe gebeurtenissen
8.3.1. Graduele aanpak voor externe gebeurtenissen Tabel 8.3-T1 vat §1 en §2 samen
Het doel van een graduele aanpak is om de reikwijdte van de veiligheids-demonstraties voor externe gebeurtenissen te beperken op een manier die in overeenstemming is met het risico dat de installatie oplevert.
8.3.1.1. Methodologie
De methodologie om de graduele aanpak te bepalen voor de veiligheidsanalyse is als volgt:
• Identificatie van het scenario met de ernstigste radiologische gevolgen voor elke externe gebeurtenis.
• Indelen van de gebeurtenis volgens de Graded Approach-x (GA-x), ten opzichte van de veiligheidsdoelstellingen SOy. Er wordt hierbij gekeken welke SO-y gerespecteerd wordt in het slechtste geval (worstcasescenario). Dit laat toe de GA-x categorie te bepalen.
• Bepalen van het vereiste robuustheidsniveau voor de gebeurtenis in kwestie. De categorie die bij de gebeurtenis hoort, maakt het mogelijk om de scope van de uit te voeren veiligheidsanalyse en de te respecteren SO-y, te definiëren.
Voor de SF² is de categorie bepaald op basis van de radiologische impactstudies in functie van de staat van het SFB gebouw (intact, beschadigd of ingestort) en de staat van de container (impact ondergaan of niet) en dit voor het worstcasescenario.
Volgende veronderstellingen gelden:
• De containers zijn conform IAEA SSR-6.
• De containers zijn opgeslagen in een industrieel gebouw.
• De containers zijn uitgerust met hun ballistisch deksel en hun stoel.
In de richtlijnen van het FANC [1] zijn volgende categorieën vermeld:
• GA-4 als het worstcasescenario leidt tot radiologische gevolgen buiten de site die de SO3-limieten overschrijden.
• GA-3 als het worstcasescenario leidt tot radiologische gevolgen buiten de site die de SO2-limieten overschrijden maar onder de SO3-limieten blijven.
• GA-2 als het worstcasescenario leidt tot radiologische gevolgen buiten de site die de SO1-limieten overschrijden maar onder de SO2-limieten blijven.
• GA-1 als het worstcasescenario leidt tot radiologische gevolgen buiten de site die onder de SO1-limieten blijven.
Om de methodologie voor het bepalen van de GA-categorie toe te passen, is in eerste instantie uitgegaan van een worstcasescenario op een container waarbij de limieten voor SO3 zijn overschreden. De eerste studies [15] van de radiologische gevolgen tonen aan dat, als de container intact blijft maar het SFB wordt vernietigd, de radiologische gevolgen onder de SO3-limieten blijven maar de SO2-limieten overschrijden. Als het SFB enkel is beschadigd, voldoen de radiologische gevolgen aan de SO2-limieten. Als er geen impact is op de container, noch op het SFB dan blijven de radiologische gevolgen onder de SO1-limieten.
Bijgevolg is de graduele aanpak ingedeeld in de volgende categorieën:
• GA-4 indien het worstcasescenario een impact heeft op een container (de container lekt of een straling groter dan 5 mSv per gebeurtenis).
• GA-3 indien het worstcasescenario leidt tot een instorting van het SFB.
• GA-2 indien het worstcasescenario leidt tot een beschadiging van het SFB.
• GA-1 indien het worstcasescenario geen impact heeft op de containers noch het SFB.
De flowchart is beschreven in figuur 8.3-F1.
8.3.1.2. Scope van de analyse
De veiligheidsanalyse voor een externe gebeurtenis kan op drie niveaus uitgevoerd worden [1]:
• Het HL-1-niveau omvat gebeurtenissen waarvan de frequentie niet hoger is dan 10-4 per jaar voor natuurverschijnselen en 10-6 per jaar voor gebeurtenissen veroorzaakt door de mens. De installatie moet minimaal de SO2-limieten respecteren op basis van een conservatieve analyse.
• Het HL-1*-niveau komt overeen met een verhoogd niveau HL-1 waarvoor SO2 nog kan worden gerespecteerd door toepassing van minder conservatieve methodes, aannames en data.
• Het HL-2-niveau groepeert de minder frequente en ernstigere gebeurtenissen dan HL-1. De SO3-limieten moeten worden gerespecteerd voor deze gebeurtenissen. Maar als door kleine maatregelen de SO2-limieten haalbaar zijn, dan moeten deze worden toegepast. Een veiligheidsanalyse met een minder conservatieve aanpak is toegelaten door het FANC. Op vraag van het FANC zijn een aantal specifieke gebeurtenissen onderworpen aan strengere doelstellingen:
zo moet HL-2 voor vliegtuigval (ACL-2 genaamd) voldoen aan SO2 [13].
De te beschouwen HL-niveaus in functie van de GA-categorie zijn hieronder beschreven:
• Voor GA-4 moeten de niveaus HL-1, HL-1* en HL-2 gedefinieerd worden (HL-1*
moet niet gedefinieerd worden indien HL-2 de SO2-limieten respecteert).
• Voor GA-3 moeten de niveaus HL-1 en HL-1* gedefinieerd worden.
• Voor GA-2 moet enkel het niveau HL-1 gedefinieerd worden.
• Voor GA-1 moet een niveau HL-1 gedefinieerd worden. Echter, het gebruik van industriële normen en standaarden is toegelaten.
Een samenvatting is gegeven in tabel 8.3-T1.
8.3.1.3. Beschouwde externe gebeurtenissen
Externe gebeurtenissen hebben minstens de categorie C3a [1].
De overeenkomstige HL-1 zijn de volgende:
• invloed van de wind op de natuurlijke ventilatie;
• extreme temperaturen;
• externe overstroming;
• hevige regenval;
• extern projectiel;
• externe ontploffing;
• toxische producten;
• verhoging van het grondwater.
8.3.2. Gebeurtenissen GA-1
8.3.2.1. Invloed van de wind op de natuurlijke ventilatie 8.3.2.1.1. Beschrijving van de gebeurtenis
De wind verbetert de luchtcirculatie in de opslaghal zodat de restwarmte van de containers efficiënt kan worden afgevoerd. In de context van natuurlijke ventilatie, is volledige windstilte gecombineerd met een hoge temperatuur het meest penaliserende scenario. Doordat de wind geen schade toebrengt aan de containers, noch aan het gebouw, is de gebeurtenis GA-1 waarvoor een HL-1 gedefinieerd moet worden. Het niveau HL-1 is dus gedefinieerd als windstil (windsnelheid = 0 m/s) gecombineerd met een buitentemperatuur van 30,5°C (constante temperatuur).
8.3.2.1.2. Impact op de installatie en de containers
Afhankelijk van de meteorologische omstandigheden, kan de wind of de afwezigheid ervan een impact hebben op de warmteafvoer.
8.3.2.1.3. Preventie- en mitigatiemaatregelen
Het SFB gebouw is ontworpen met het oog op de afkoeling van de containers door een luchtstroom die circuleert door natuurlijke convectie. Het ontwerp is uitgevoerd voor een pessimistische benadering: bij windstilte en extreme buitentemperatuur [17]. Zie §8.3.5.5.1 voor meer info over het thermisch ontwerp van het SFB gebouw.
De containers zijn ontworpen om te weerstaan aan een omgevingstemperatuur van 45°C (zie tabel 8.3-T2).
Gezien het ontwerp van het SFB en het feit dat de ventilatie volledig passief is, wordt een aanzienlijke verstoring van de efficiëntie van de natuurlijke ventilatie niet voorzien.
8.3.2.1.4. Herstelmaatregelen
Er zijn geen herstelmaatregelen nodig.
8.3.2.1.5. Radiologische gevolgen
Deze gebeurtenis heeft geen radiologische gevolgen. Het ontwerp houdt rekening met het meest penaliserende scenario.
8.3.2.2. Koude
8.3.2.2.1. Beschrijving van de gebeurtenis Installatie
Een lage buitentemperatuur zal het SFB niet beschadigen, noch doen instorten (ontworpen voor een gemiddelde maandelijkse temperatuur van -15°C). Door de restwarmte van de containers is het niet mogelijk dat het SFB een impact zal ondervinden door een lage buitentemperatuur.
Container
Een lage temperatuur heeft geen invloed op de containers. Het gaat hier over de buitentemperatuur en niet over de oppervlaktetemperatuur van de container. Een extreem lage oppervlaktetemperatuur is niet mogelijk door de restwarmte van de verbruikte splijtstof in de container. Daarnaast zijn de containers ontworpen tot temperaturen van -40°C in overeenstemming met SSR-6.
8.3.2.2.2. Impact op de installatie en de containers
Zonder preventiemaatregelen is er een impact mogelijk op de veiligheidsfuncties:
afvoer van restwarmte, insluiting van de radioactieve stoffen en afscherming van straling.
8.3.2.2.3. Preventie- en mitigatiemaatregelen
De containers zijn ontworpen om onder opslagomstandigheden individueel te weerstaan aan extreme temperaturen van de omgevingslucht van -15°C tot +45°C (zie hoofdstuk 3 en tabel 8.3-T2 en in overeenstemming met de eigenschappen van de site).
Een extreme koude heeft geen negatieve impact op de veiligheidsfuncties verzekerd door het gebouw en containers.
Bij de faling van een container blijven de gebruikelijke uitrustingen (rolbrug) beschikbaar om de terughaalbaarheid te verzekeren.
8.3.2.2.4. Herstelmaatregelen
Er zijn geen herstelmaatregelen nodig.
8.3.2.2.5. Radiologische gevolgen
Er zijn geen radiologische gevolgen.
8.3.2.3. Externe overstroming
8.3.2.3.1. Beschrijving van de gebeurtenis
In het kader van de stress-testen voor de site van KCD werd het risico op hoogwater, storm en vloedgolf bekeken [22] waarbij in het meest penaliserende geval er plaatselijk een wateroverlast van een tiental centimeter kan optreden. De SF² installatie wordt opgericht op een niveau van 9.5m TAW wat hoger ligt dan het niveau van de overige installaties op de site en dus op een droge locatie ligt. In paragraaf § 2.4.1.3 wordt bovendien aangetoond dat de klimaatverandering en de bijhorende zeespiegelstijging geen invloed hebben op het het overstromingsgevaar te Doel.
Verder zijn er geen menselijke of industriële oorzaken buiten de site die aanleiding kunnen geven tot een externe overstroming.
Doordat een externe overstroming geen impact heeft op de SF² installatie en de containers, wordt deze gebeurtenis als GA-1 geklasseerd.
8.3.2.3.2. Impact op de installatie en de containers
Zonder rekening te houden met preventieve maatregelen, kan de terughaalbaarheid van de containers aangetast worden.
8.3.2.3.3. Preventie- en mitigatiemaatregelen
De SF² installatie wordt opgericht op een niveau van 9.5m TAW (droge locatie).
De containers zijn waterdicht.
In het geval van een bijkomende gebeurtenis (faling van een container), blijft de rolbrug beschikbaar voor behandelingen van de container.
8.3.2.3.4. Herstelmaatregelen
Er zijn geen herstelmaatregelen nodig.
8.3.2.3.5. Radiologische gevolgen
Er zijn geen radiologische gevolgen.
8.3.2.4. Extreme regenval
8.3.2.4.1. Beschrijving van de gebeurtenis
Extreme regenval heeft geen invloed op de container (deze is waterdicht), noch op het gebouw doordat bij het ontwerp van het regenwater-afvoersysteem de extreme neerslag al in rekening is gebracht. Daarom is dit natuurverschijnsel ingedeeld in de GA-1-categorie waarvoor een HL-1 moet worden gedefinieerd. Deze HL-1 komt overeen met een neerslag op basis van industriële codes (zie §2.3). Het instorten van de opslaghal na extreme regenval wordt niet beschouwd [2].
8.3.2.4.2. Impact op de installatie en de containers
Er is geen enkele impact op een veiligheidsfunctie.
8.3.2.4.3. Preventie- en mitigatiemaatregelen
Een drainagesysteem voor regenwater is aanwezig op de site. Het binnendringen van regenwater in het gebouw is onwaarschijnlijk en heeft geen gevolgen voor de container of het gebouw.
In het geval van een faling van een van de containers, blijft de rolbrug beschikbaar voor behandelingen van de container.
8.3.2.4.4. Herstelmaatregelen
Er zijn geen herstelmaatregelen nodig.
8.3.2.4.5. Radiologische gevolgen
Er zijn geen radiologische gevolgen.
8.3.2.5. Bliksem
8.3.2.5.1. Beschrijving van de gebeurtenis
De SF² installatie is beschermd tegen bliskseminslagen volgens norm IEC 62305.
Omdat er geen impact is op de containers, noch op het gebouw is dit natuurverschijnsel ingedeeld in de GA-1-categorie waarvoor een HL-1 moet worden gedefinieerd.
Het gemiddelde aantal blikseminslagen in België is 1,19 inslagen/km² per jaar [2].
Op de site van Doel is het gemiddelde aantal blikseminslagen lager dan het Belgisch gemiddelde. Als HL-1 is een blikseminslag genomen overeenkomstig met het Belgisch gemiddelde.
8.3.2.5.2. Impact op de installatie en de containers
Zonder rekening te houden met preventieve maatregelen, kan de terughaalbaarheid van de containers aangetast worden door verlies van de elektrische voeding.
8.3.2.5.3. Preventie- en mitigatiemaatregelen
Het ontwerp van de SF² neemt bliksembescherming in rekening (norm IEC62305).
In het geval van een faling van een van de containers, blijft de rolbrug beschikbaar voor behandelingen van de container.
8.3.2.5.4. Herstelmaatregelen
Er zijn geen herstelmaatregelen nodig.
8.3.2.5.5. Radiologische gevolgen
Er zijn geen radiologische gevolgen.
8.3.2.6. Externe brand
8.3.2.6.1. Beschrijving van de gebeurtenis
Er is geen bron van externe brand geïdentificeerd voor de site van KCD. Volgens het KB van 7/07/1994 [19] dat de basisnormen voor brand- en explosie-preventie bepaalt, is het gebouw beschermd tegen een externe brand. Omdat er geen impact is op de containers, noch op het gebouw is dit natuurverschijnsel ingedeeld in de categorie GA-1. Er is geen HL-1 gedefinieerd omdat het risico al opgenomen is bij het ontwerp.
8.3.2.6.2. Impact op de installatie en de containers
Zonder preventiemaatregelen is er een impact mogelijk op de veiligheidsfuncties:
afvoer van restwarmte, insluiting van de radioactieve stoffen en afscherming van straling.
8.3.2.6.3. Preventie- en mitigatiemaatregelen
Het gebouw is ontworpen om te voldoen aan de wettelijke vereisten van het KB van 7/07/1994. De containers zijn ontworpen om bestand te zijn tegen een kerosinebrand als gevolg van een vliegtuigval, of 900°C gedurende 20 minuten. Dit scenario omhult de externe brand (zie criteria voor de containers- tabel 8.3-T2).
8.3.2.6.4. Herstelmaatregelen
Er zijn geen herstelmaatregelen nodig.
8.3.2.6.5. Radiologische gevolgen
Er zijn geen radiologische gevolgen.
8.3.2.7. Toxische gassen
8.3.2.7.1. Beschrijving van de gebeurtenis
Aangezien de site gelegen is in de Antwerpse havenzone, zijn er heel wat industriële installaties in de omgeving. Voorbeelden van dergelijke industriële installaties binnen een straal van 8 km rond de site zijn BASF, Bayer, Solvay, Ineos en Evonik. Het zijn veelal Sevesobedrijven met installaties waarin gevaarlijke toxische producten worden gebruikt of opgeslagen (zie §2.2.1).
Omdat een toxische gaswolk geen impact heeft op de containers, noch op het gebouw is dit scenario ingedeeld in de categorie GA-1. Er is geen HL-1 gedefinieerd omdat er geen risico is voor de installatie.
8.3.2.7.2. Impact op de installatie en de containers
De toxische wolk kan een impact hebben op de operator tijdens de behandeling van een gehesen container waardoor de terughaalbaarheid van de container kan geïmpacteerd worden.
8.3.2.7.3. Preventie- en mitigatiemaatregelen
De veiligheid van de installatie en de containers is op passieve wijze verzekerd:
• In geval van een gehesen container, laat het ontwerp van de rolbrug toe om de container op een veilige manier neer te laten.
• In het geval van een faling van een van de containers, blijft de rolbrug beschikbaar voor behandelingen van de container.
De maatregelen die reeds op de site van Doel zijn getroffen als onderdeel van het noodplan, stellen het personeel in staat om de aanwezigheid van toxische gassen te detecteren en passende maatregelen te nemen.
8.3.2.7.4. Herstelmaatregelen
Er zijn geen herstelmaatregelen nodig.
8.3.2.7.5. Radiologische gevolgen
Er zijn geen radiologische gevolgen.
8.3.2.8. Grondwater
8.3.2.8.1. Beschrijving van de gebeurtenis
Seizoensgebonden meteorologische omstandigheden zorgen voor niveau-veranderingen van de grondwaterstand. Hierdoor kan het grondwater stijgen tot 1,86 m TAW terwijl de sitehoogte 8,86 m TAW is. De SF² installatie wordt opgericht op een niveau van 9,5m TAW en heeft geen ondergrondse verdiepingen. Hierdoor zal een stijging van de ondergrondse watertafel geen impact hebben op de containers, noch op het SFB gebouw. Bovendien is deze gebeurtenis omhuld door de externe overstroming. Bijgevolg zijn er geen specifieke studies voor grondwater uitgevoerd.
8.3.2.8.2. Impact op de installatie en de containers
Net als een externe overstroming kan grondwater de terughaalbaarheid van de containers beïnvloeden.
8.3.2.8.3. Preventie- en mitigatiemaatregelen
Het gebouw wordt opgericht op een niveau van 9,5m TAW (droge locatie). De gebeurtenis “grondwater” wordt bijgevolg gedekt door het ontwerp.
In het geval van een faling van een van de containers, blijft de rolbrug beschikbaar voor behandelingen van de container.
8.3.2.8.4. Herstelmaatregelen
Er zijn geen herstelmaatregelen nodig.
8.3.2.8.5. Radiologische gevolgen
Er zijn geen radiologische gevolgen.
8.3.3. Gebeurtenissen GA-2