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Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares

Ciência e Tecnologia a serviço da vida

Análise Probabilística de Segurança e Análise de Confiabilidade

Atualmente, a APS é considerada uma ferramenta fundamental de apoio ao projeto de engenharia de uma instalação perigosa, por meio da qual a confiabilidade dos sistemas de segurança pode ser determinada, o risco de acidentes com consequências indesejáveis pode ser estimado e todas as incertezas associadas aos cálculos destas estimativas podem ser quantificadas e avaliadas. Para tanto, o grupo de APS do IPEN se especializou no uso e desenvolvimento de técnicas e métodos de análise que permitam prevenir estes riscos, visando sua eliminação ou mitigação. O grupo presta serviços nas áreas de planejamento, análise de segurança, análise de confiabilidade e avaliação de riscos, implementação de programas de gestão de segurança e treinamento.

Análise Probabilística de Segurança

A Análise Probabilística de Segurança (APS) é uma avaliação aprofundada e integrada da segurança de uma instalação nuclear que, a partir de um estado inicial e considerando as probabilidades de progressão de determinadas falhas de equipamentos e erros do operador, produz estimativas numéricas do nível de segurança da instalação. A APS complementa a abordagem determinística de avaliação de segurança de uma instalação nuclear, que consiste em analisar de modo conservador um conjunto de acidentes críveis tomados como base de projeto.

 Os objetivos gerais de uma APS são:

- Avaliar o risco de acidentes na instalação e compará-lo com metas de segurança pré-estabelecidas;

- Avaliar o risco de acidentes na instalação para identificar áreas que tenham possibilidade efetiva de melhoria; e

- Avaliar o risco de acidentes na instalação para dar suporte técnico à sua operação e manutenção.

No que diz respeito a alguns objetivos específicos, a APS pode ser desenvolvida para:

- Efetuar uma análise sistemática para se certificar de que o projeto de uma instalação irá atender objetivos gerais de segurança

- Demonstrar que o projeto da instalação está balanceado, de tal forma que nenhuma característica particular ou evento iniciador de acidente tenham uma contribuição desproporcionalmente grande ou uma incerteza significativa sobre o risco global. Além disso, pode-se verificar se os dois primeiros níveis de defesa em profundidade implementados no projeto da instalação garantem a segurança nuclear;

- Garantir que pequenos desvios nos parâmetros de operação da instalação, os quais poderiam dar origem a uma condição anormal severa, sejam evitados;

- Fornecer estimativas das probabilidades de ocorrência de estados severos de danos no núcleo do reator e uma avaliação dos riscos de grandes liberações de radioatividade para o ambiente externo que necessitem de resposta de curto prazo, com atenção especial para liberações associadas à falha imediata da contenção;

- Fornecer estimativas das probabilidades de ocorrência e as consequências de eventos externos (catástrofes naturais ou acidentes induzidos pelo homem) que sejam específicos do sítio em que a instalação se localiza;

- Identificar os sistemas para os quais melhorias no projeto ou modificações de procedimentos operacionais poderiam reduzir as probabilidades de acidentes severos ou atenuar suas consequências;

- Avaliar a adequação dos procedimentos de emergência da instalação; e

- Verificar o cumprimento de metas probabilísticas de segurança e/ou confiabilidade, caso tenham sido definidas.

Deste modo, a APS pode ser desenvolvida em três níveis:

- APS Nível 1 – consiste em avaliar a probabilidade de ocorrerem danos na instalação, em especial, no núcleo do reator, assim como identificar pontos fortes e deficiências dos sistemas de segurança da instalação. Ao final de uma APS Nível 1 é possível propor procedimentos para prevenção de acidentes na instalação ou melhorar os procedimentos existentes.

- APS Nível 2 – consiste em avaliar, a partir dos resultados obtidos na APS Nível 1, a quantidade de material radioativo que poderá resultar de um determinado acidente e estimar a probabilidade de que este material seja liberado para fora da instalação. Esta análise resulta em um conhecimento adicional sobre a importância dos sistemas de confinamento e/ou contenção existentes na instalação.

- APS Nível 3 – consiste em avaliar, a partir dos resultados obtidos na APS Nível 2, as consequências do acidente nuclear para a saúde dos trabalhadores e da população em geral, bem como os riscos ambientais, tais como contaminação do solo, da água e de alimentos.



Atualmente, a APS é considerada uma ferramenta fundamental de apoio ao projeto de engenharia de uma instalação perigosa, por meio da qual a confiabilidade dos sistemas de segurança pode ser determinada, o risco de acidentes com consequências indesejáveis pode ser estimado e todas as incertezas associadas aos cálculos destas estimativas podem ser quantificadas e avaliadas.

Experiência do grupo de APS e Análise de Confiabilidade do IPEN

O grupo de APS do IPEN foi formado em 1986, tendo por missão servir à sociedade e contribuir para a diminuição dos riscos de acidentes industriais e nucleares com perdas humanas, materiais e ambientais. Para tanto, o grupo se especializou no uso e desenvolvimento de técnicas e métodos de análise que permitam prevenir estes riscos, visando sua eliminação ou mitigação. O grupo presta serviços nas áreas de planejamento, análise de segurança, análise de confiabilidade e avaliação de riscos, implementação de programas de gestão de segurança e treinamento.

O grupo conta com experiência na aplicação de técnicas amplamente utilizadas, tais como: Árvores de Eventos; Análise de Modos de Falha e Efeitos (AMFE); Árvores de Falhas; Diagramas de Blocos de Confiabilidade; entre outras.

Dentre os trabalhos desenvolvidos pelo grupo, destacam-se análises para as seguintes instalações:

- Reator de Pesquisa IPEN/MB-01 (IPEN – CNEN/SP e Marinha do Brasil)

- Reator de Pesquisa IEA-R1 (IPEN – CNEN/SP)

- Protótipo em Terra do Reator do Submarino Nuclear pertencente à Marinha do Brasil (trabalho desenvolvido até o final da década de 1990)

Usinas Termoelétricas de Cogeração: TermoBahia (2001 – 2004); TermoRio (2003); Usina Termelétrica de Cubatão; e Refinaria Duque de Caxias (2003).

Desde 1999, participam, junto à Diretoria de Radioproteção e Segurança Nuclear (DRS) da Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN), dos trabalhos de regulamentação e revisão técnica, para fins de licenciamento, dos estudos de Análise Probabilística de Segurança das unidades da Central Nuclear Almirante Álvaro Alberto (CNAAA), Angra-1, Angra-2 e Angra-3.

De 2001 a 2004, desenvolveram a base de dados de confiabilidade de equipamentos dos reatores de pesquisa IEA-R1 e IPEN/MB-01, ambos situados no IPEN – CNEN/SP, a qual tem sido continuamente atualizada e usada pelo pessoal de operação e manutenção destas instalações em tomadas de decisão envolvendo segurança e confiabilidade.

A partir de 2008, iniciaram sua participação no projeto do Reator Multipropósito Brasileiro (RMB), para o qual executam atividades para o desenvolvimento da Análise Probabilística de Segurança desta instalação.

Durante todos estes anos, os membros do grupo têm participado de cursos de aperfeiçoamento, congressos e eventos nas áreas de análise de confiabilidade, análise probabilística de segurança e análise de riscos, tendo publicado inúmeros trabalhos. Periodicamente, ministram cursos de treinamento para pesquisadores e engenheiros nas áreas de Análise de Confiabilidade e de Gerenciamento de Riscos.


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