Título do projeto: Prestação de Serviços Tecnológicos

Abstract: Este relatório apresenta a análise de criticalidade do cofre de salvaguardas (sala 21 do prédio 96) do Centro de Combustível Nuclear (CCN) para armazenamento das placas combustíveis e/ou elementos combustíveis do núcleo de placas do Reator IPEN/MB-01. A análise foi feita com o sistema SCALE4.4a.

Palavras-Chave: safeguards; fuel elements; criticality; aluminium; fuel plates

YAMAGUCHI, MITSUO. Análise de Criticalidade do Cofre de Salvaguardas (Sala 21) do Prédio 96 do Centro de Combustível Nuclear (CCN). São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEN, Maio, 2017. (IPEN-CEN-PSE-CCN-007-00-RELT-001-00). Restrito. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/28140. Acesso em: $DATA.

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Título do projeto: RMB

Abstract: O objetivo deste relatório técnico é documentar a análise estrutural realizada para se verificar a integridade estrutural dos: “ Tanques Refletores de Água Pesada (D2O): Norte, Sul, Leste e Oeste” do Reator Nuclear de Pesquisa IPEN/MB-01. As análises estruturais dos Tanques Refletores de Água Pesada foram desenvolvidas, aplicando-se o código ASME VIII division 1 & 2, e os resultados estão resumidos na tabela abaixo:  ASME VIII division 1 – Tanques Refletores Norte & Sul & Leste & Oeste  Espessura das chapas atendem os requisitos de espessura mínima;  A máxima pressão de trabalho (MAWP) é 0.05 N/mm2;  A Pressão de Teste Hidrostático é 0.057 N/mm2;  Os bocais não requerem reforço;  A distância entre bocais atende ao critério da distância mínima. A distância entre bocais e borda da chapa dos Tanques Leste e Oeste atende ao critério da distância mínima. A distância entre bocais e borda da chapa dos Tanques Refletores de Água Pesada Norte e Sul é menor que a distância mínima;  As tensões calculadas por método analítico nas placas laterais, tampos e distanciadores dos Tanques Refletores de Água Pesada Leste e Oeste não atendem aos limites admissíveis. O método analítico não se mostra adequado para o cálculo completo dos Tanques Refletores de Água Pesada Norte e Sul. As questões acima não resolvidas serão tratadas pelo código ASME VIII division 2.  ASME VIII division 2 – Tanques Refletores Norte & Sul A integridade estrutural dos Tanques Refletores de Água Pesada Norte, Sul, Leste e Oeste foi verificada. Aplicou-se o método de análise das tensões elásticas para se obter as tensões equivalentes, calculadas de acordo com a teoria da energia de distorção máxima, através da simulação numérica com o programa de computador para análise estrutural por elementos finitos ANSYS, nas condições de Operação, Projeto e Teste Hidrostático. As tensões calculadas atendem aos limites prescritos pelo código ASME VIII division 2. Deste modo, os Tanques Refletores de Água Pesada (D2O) Norte, Sul, Leste e Oeste podem ser fabricados, e deverão operar nas seguintes condições:  “Pressão de Operação = 0.0326 N/mm2”;  “Máxima Pressão de Operação (MAWP) = 0.05 N/mm2”;  “Pressão de Teste Hidrostático = 0.057 N/mm2”.

Palavras-Chave: ipen-mb-1 reactor; heavy water; tanks; neutron reflectors; reactors; aluminium; pressure vessels

FALOPPA, ALTAIR A.; OLIVEIRA, CARLOS A. de; FAINER, GERSON. Avaliação estrutural dos tanques de água pesada do reator nuclear de pesquisa IPEN/MB-01. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEN, Agosto, 2018. (IPEN-CEN-PSE-RMB-005-00-RELT-113-00). Restrito. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/29094. Acesso em: $DATA.

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Título do projeto: RMB

Palavras-Chave: ipen-mb-1 reactor; fuel elements; aluminium; heavy water; reactors; comparative evaluations

SANTOS, DIOGO F. dos. Concepção do núcleo do reator IPEN/MB-01 tipo placa. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEN, Abril, 2016. (IPEN-CEN-PSE-RMB-005-00-RELT-004-00). Restrito. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/26870. Acesso em: $DATA.

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Título do projeto: Reator Multipropósito Brasileiro

Abstract: Este documento apresenta as especificações técnicas para o bocal do EC/EC-D e para o corpo do BAL do núcleo do reator IPEN/MB-01.

Palavras-Chave: nozzles; reactors; specifications; aluminium; fuel elements

SILVA, JOSE E.R. da. Especificações técnicas para o bocal do EC/ECD e para o corpo do BAL do núcleo do reator IPEN/MB-01. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEN, Maio, 2017. (IPEN-CEN-PSE-RMB-005-00-RELT-064-02). Restrito. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/28122. Acesso em: $DATA.

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Título do projeto: Operação e Manutenção de Reatores

Abstract: Este relatório tem o objetivo de apresentar as atividades de operação realizadas no Reator IPEN/MB-01 durante o ano de 2020. O Reator IPEN/MB-01 é uma instalação nuclear que permite a simulação de todas as características nucleares de um reator de grande porte em escala reduzida, sem que haja a necessidade de construir-se um complexo sistema de remoção de calor. Esse tipo de reator é conhecido mundialmente como reator de potência zero ou Unidade Crítica, sendo no nosso caso, projetado para operar a uma potência máxima de 100 watts. Esses reatores representam uma ferramenta básica, que permitem aos pesquisadores estudar não apenas por cálculos teóricos, mas também com medidas experimentais, o desempenho e as características do núcleo de um reator de potência ou de propulsão naval, antes da sua efetiva instalação, simulando as condições de projeto na própria instalação.

Palavras-Chave: reactors; zero power reactors; aluminium; criticality; reactor cores; loading

LANDIM, HUGO R.; SABO, MARCO A. Operação do Reator IPEN/MB-01 – Ano 2020. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEENG, Novembro, 2021. (IPEN-CEN-INF-CENR-094-00 RELT-001-00). Restrito. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/32434. Acesso em: $DATA.

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Título do projeto: Prestação de Serviços Tecnológicos (Reator Multipropósito Brasileiro)

Abstract: 1. O escopo deste documento corresponde à apresentação, análise e comparação dos resultados de oito análises − sendo quatro do tipo “Estática Equivalente” (A.E.E.) e outras quatro do tipo “Espectro de Resposta” (A.E.R.) −, onde foram simuladas situações cujos carregamentos são de origem sísmica (Sismo de Desligamento Seguro – SDS) que fazem parte das condições a que o Elemento Combustível (E.C.) do Reator Multipropósito Brasileiro (R.M.B.) deve resistir. 2. Nas quatro A.E.E. são simuladas situações nas quais o E.C. do R.M.B. está sujeito apenas aos valores máximos de aceleração nas três direções cartesianas (X, Y e Z), provenientes dos espectros de resposta sísmica do R.M.B relativos ao SDS. Os valores considerados como máximos para as acelerações, em cada eixo cartesiano, são mostrados abaixo: • Eixo X: 33,04 m/s². • Eixo Y: 25,12 m/s². • Eixo Z: 32,44 m/s². 3. O procedimento de desenvolvimento das quatro A.E.E. é descrito na referência [1], sendo a única alteração, no presente documento, a adição de uma análise estática equivalente de superposição entre os valores positivos das acelerações sísmicas máximas. 4. Nas quatro A.E.R. são simuladas situações nas quais o E.C. do R.M.B. está sujeito a todo o espectro de resposta relativo ao SDS em suas bases de apoio (contato E.C./G.N. e E.C./F.E.C.) nas três direções cartesianas (X, Y e Z). Os espectros considerados são mostrados abaixo: • Eixo X: espectro de resposta em X. • Eixo Y: espectro de resposta em Y. • Eixo Z: espectro de resposta em Z. 5. De maneira geral, o desenvolvimento das A.E.R., no contexto do E.C., tem o seguinte objetivo: • Proporcionar um procedimento de análise dinâmica menos conservador do que o da análise estática equivalente apresentada na referência [1], uma vez que as características intrínsecas ao sistema de análise Response Spectrum®, utilizado para as A.E.R. são mais adequadas às simulações de eventos sísmicos (no caso, o Sismo de Desligamento Seguro -SDS). • A principal característica do sistema de análise citado é a de considerar que as acelerações se propagam para o E.C. a partir de suas áreas de restrição que estão em contato com as estruturas internas do reator. Nominalmente, tratam-se dos contatos E.C./G.N. e E.C./F.E.C. As análises estáticas equivalentes consideram, conservadoramente, que as acelerações máximas dos espectros de resposta são aplicadas em todo o volume do E.C., o que as pode tornar muito conservadoras. 6. Os espectros de resposta citados − que servem de dados de entrada nas A.E.R., e por meio dos quais foram extraídos os valores máximos de aceleração das A.E.E. −, consistem em tabelas contendo valores de aceleração nas três direções cartesianas, em uma faixa de frequência que varia de 0,1 Hz até 100 Hz. Os valores presentes nestas tabelas foram extraídos do Apêndice A da referência [1]. 7. Como mencionado anteriormente, o presente relatório é constituído por oito análises. Abaixo, são apresentadas as suas definições, abreviações e acelerações/espectros (carregamentos). Neste documento, as análises são referidas pelas suas iniciais. 8. As quatro análises de cada tipo foram desenvolvidas com o objetivo de haver entre elas uma correspondência, relativa à direção dos carregamentos. As análises de cada tipo caracterizadas com o número 1 referem-se às que levam em consideração a superposição dos carregamentos. As caracterizadas com os números 2, 3 e 4 levam em consideração, respectivamente, os carregamentos nas direções X, Y e Z, totalizando oito análises. Desta maneira, a comparação das oito análises é feita de acordo com a seguinte correlação: • A.E.E. 1 versus A.E.R. 1 → Superposição dos carregamentos. • A.E.E. 2 versus A.E.R. 2 → Carregamentos no Eixo X. • A.E.E. 3 versus A.E.R. 3 → Carregamentos no Eixo Y. • A.E.E. 4 versus A.E.R. 4 → Carregamentos no Eixo Z. 9. Os valores resultantes são obtidos em cada uma das análises citadas, e depois comparados de acordo com o apresentado anteriormente. Estes resultados são obtidos primeiramente de maneira quantitativa e, posteriormente, qualitativa; estes consideram, primeiramente, o E.C. completo e, posteriormente, apenas as placas combustíveis. As variáveis que compõem estes resultados são cinco, apresentadas abaixo. • Tensão pontual pelo critério de Von Mises (em MPa). • Deslocamento total (em m). • Deslocamento direcional com relação ao eixo X (em m). • Deslocamento direcional com relação ao eixo Y (em m). • Deslocamento direcional com relação ao eixo Z (em m). 10. Os resultados qualitativos são apresentados através de oitenta figuras, cujas escalas em cor mostram as regiões de maior ou menor valor da variável em questão. Tratam-se de dez resultados para cada uma das análises (cinco relativos ao E.C. completo e cinco relativos às placas combustíveis). 11. Como mencionado na referência [1], para o desenvolvimento das A.E.E. é empregado o sistema de análise Static Structural® do software Ansys®. 12. Para o desenvolvimento das A.E.R., são empregados os sistemas de análise Modal® e Response Spectrum®, do software Ansys®, em conjunto. 13. No presente documento são utilizadas as unidades, múltiplos e submúltiplos do Sistema Internacional de Unidades (SI), sem exceções. 14. No presente documento é adotado um sistema cartesiano de coordenadas, no qual os eixos horizontais são denominados como X e Z, e o eixo vertical é denominado como Y.

Palavras-Chave: seismic detection; reactors; fuel elements; fuel plates; aluminium; uranium silicates; functional models; finite element method

SANTOS, MARCELO M. dos; MATTAR NETO, MIGUEL. Sismo de Desligamento Seguro. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEENG, Maio, 2021. (IPEN-CEN-PSE-RMB-006-00-RELT-011-00). Restrito. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/31986. Acesso em: $DATA.

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