ML20072L710: Difference between revisions

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BROOKHAVEN NATIONAL LABORATORY ASSOCIATED UNIVERSITIES, INC.
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ASSOCIATED UNIVERSITIES, INC.
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Upton Long Is!cnd. New York 11973 1
Upton Long Is!cnd. New York 11973 1
(516)232s Copodment of Nuc!act Energy                                                                                     FTS 666' 2630 j]                                                                                                                                                      ,
(516)232s j]
                                                                                                                                              ~~
Copodment of Nuc!act Energy FTS 666' 2630
O                                                                                   December 20, 1982
~~
?                                                                                                                                         . Igo -y e o Dr. John Long                                                                                                       D Reactor Systems Branch                                                                                                                               .
O December 20, 1982
  ?                     Division of Systems Integration a                      U.S. Nuclear Regulatory Commission                                                                                       ~
?
    ;                    i; ail Stop P-1132 j                   Washington, D. C. 20555
. Igo -y e o D
Dr. John Long Reactor Systems Branch
?
Division of Systems Integration U.S. Nuclear Regulatory Commission a
i; ail Stop P-1132
~
j Washington, D. C.
20555


==Dear John,==
==Dear John,==
 
Please find enclosed a copy of a BNL memorandum entitled, " Degraded Core Accidents in the Perry Power Plant," (J. W. Yang to W. T. Pratt).
Please find enclosed a copy of a BNL memorandum entitled, " Degraded Core                                               -
This memo-randum satisfies the milestone for Task III.3 as defined in the 189, Design Basis for Hydrogen Control Systems in Construction Permit and Cperating Li-cense Applications (FIN A-3389).
Accidents in the Perry Power Plant," (J. W. Yang to W. T. Pratt). This memo-randum satisfies the milestone for Task III.3 as defined in the 189, Design Basis for Hydrogen Control Systems in Construction Permit and Cperating Li-cense Applications (FIN A-3389).
~
                                                                                                                                                      ~
This cemorandum satisfies the final milestone under this contract (FIN A-3389) which was due for completion on December 31, 1982. A request has been made for a no-cost extension to this contract to allow us to prepare-final reports on our assessments of degraded core accidents in PWR Ice Conden-ser Plants and BWR Mark III Containment Plants.
This cemorandum satisfies the final milestone under this contract (FIN A-3389) which was due for completion on December 31, 1982. A request has been made for a no-cost extension to this contract to allow us to prepare-final reports on our assessments of degraded core accidents in PWR Ice Conden-                                                                   __
These reports will collect together all of the assessments performed for the different plants considered during the course of this contract.
ser Plants and BWR Mark III Containment Plants. These reports will collect together all of the assessments performed for the different plants considered during the course of this contract.                             I will send you these reports at the end I                     of January 1983.
I will send you these reports at the end I
d
of January 1983.
[j                                   If you have any questions on the enclosed memorandum, please cont'act me or Dr. Yang.
d[j If you have any questions on the enclosed memorandum, please cont'act me or Dr. Yang.
Very truly yours,
Very truly yours,
-A R
-A R
L.i Trred.                                                                             -
Trred.
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R Accident Analysis Group WTP:tr
R                                                                                     Accident Analysis Group                                                                     f
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Encl.
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R. A. Bari (w/ enclosure) (4.4)
y                                     W. Y. Kato p                                     J. F. Meyer                   "
R. E. Hall a
y,                                   N. Lauben Fj         .                        B. Sheron l:;-          8303310489 830224 PDR FOIA
y W. Y. Kato p
  ,          HIATT83-81                           PDR L __
J. F. Meyer y,
N. Lauben Fj B. Sheron l:
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                                    - - - .      a..   . - ..  - - ...  . a.. ~ .- :..- -. :. -.            .- .  . . . . . . - .
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                                                        'aROOKHMEN NATIONAL LABORATORY
'aROOKHMEN NATIONAL LABORATORY
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~ ~ ~ ~
$                                                                MEMORANDUM j~                                                                                   ,
~
J DAM:               December 13, 1982 r,.                                                                                                   "
MEMORANDUM
1                            -
~
To:               .W. T. Pratt FROM:             J. W. Yang
j~
J DAM:
December 13, 1982 r,.
To:
.W.
T. Pratt 1
FROM:
J. W. Yang


==SUBJECT:==
==SUBJECT:==
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Degraded Core Accidents in the
Degraded Core Accidents in the
-) .
'j Perry Power P1 ant f
  'j                                             Perry Power P1 ant f
l The Perry nuclear power plant is of the BWR6/ MARK III type.
l                                       The Perry nuclear power plant is of the BWR6/ MARK III type. It.is simi-l                         lar to the Grand Gulf and Clinton power plants, for which analyses of degraded core accidents have been performed at BNL.[1 The FSAR for the Perry plant contains comparisons of design parameters with the Grand Gulf plant.
It.is simi-l lar to the Grand Gulf and Clinton power plants, for which analyses of degraded core accidents have been performed at BNL.[1 The FSAR for the Perry plant contains comparisons of design parameters with the Grand Gulf plant.
For reference, the following three tables from the Perry FSAR are attached to this memorandum:
For reference, the following three tables from the Perry FSAR are attached to this memorandum:
Table 1.3-1 Nuclear Steam Supply System Design Characteristics Table 1.3-3 Engineered Safety Features Design Characteristics                                   -!
Table 1.3-1 Nuclear Steam Supply System Design Characteristics Table 1.3-3 Engineered Safety Features Design Characteristics Table 1.3-4 Containment Design Characteristics The rated power of the Perry plant (3579 MWt) is 93% of the rated power
Table 1.3-4 Containment Design Characteristics                                                       !
+
:                                      The rated power of the Perry plant (3579 MWt) is 93% of the rated power               -
j of Grand Gulf plant (3833 MWt). The steam flow rate, feedwater flow cate, l
  ..                                                                                                                                          +
j number of fuel assemblies (i.e., masses of UO2 and Zircaloy 2) and other de--
j                             of Grand Gulf plant (3833 MWt). The steam flow rate, feedwater flow cate, l
[
j                             number of fuel assemblies (i.e., masses of UO2 and Zircaloy 2) and other de--                                   [
sign parameters of the Perry plant are also about 93% of the corresponding parameters of the Grand Gulf plant.
sign parameters of the Perry plant are also about 93% of the corresponding
In the events of partially or full core
,,                            parameters of the Grand Gulf plant. In the events of partially or full core
-1;!
-1
meltdown, the production and release of hydrogen should be similar to that re-
;!:t                          meltdown, the production and release of hydrogen should be similar to that re-ported for the Grand Gulf plant.
:t
  ].                                                                                                                                  -
].
The Engineered Safety Systems and containment constructions of the two h                             plants are basically the same. Both the Perry and Grand Gul f plants have the ~
ported for the Grand Gulf plant.
%o                             same LPCS, HPCS, ADS, LPCI and'RHRS. The flow rates of HPCS, LPCI and RHRS of
The Engineered Safety Systems and containment constructions of the two h
#[                             the Perry plant are 95% of that of the Grand Gulf plant. The LPCI flow rate is, however, only 86% of that of. the Grand Gulf plant. The containment volume n
plants are basically the same. Both the Perry and Grand Gul f plants have the ~
                                                                                                                                            ^
%o same LPCS, HPCS, ADS, LPCI and'RHRS. The flow rates of HPCS, LPCI and RHRS of
#[
the Perry plant are 95% of that of the Grand Gulf plant. The LPCI flow rate is, however, only 86% of that of. the Grand Gulf plant. The containment volume n
^


                                .. -    - :- -...-..              ....--.:....-- . - - -- .. .. a                           - a =. -
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W~             .    . Memo to W. T. Pratt 4*      - - - . December >13, 1982 ,           -
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g,                     Page 2
Memo to W. T. Pratt December >13, 1982,
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4*
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Page 2 g,
    ,t volume and the suppression pool ~ water volume are smaller in the Perry plant
:a e
  !)                     compared with the Grand Gulf plant. But, the free ' air volume in the drywell j                     section of the Perry plant.is slightly larger (3%) than that of the Grand Gulf
7,
{                   plant. Because of th'e similarity between these plants, it is believed that
,t volume and the suppression pool ~ water volume are smaller in the Perry plant
    ]                   the results of analyses reported in References [1-4] for the Grand Gulf and
!)
    .f '               the Clinton Power Stations are applicable to the Perry plant.
compared with the Grand Gulf plant. But, the free ' air volume in the drywell j
section of the Perry plant.is slightly larger (3%) than that of the Grand Gulf
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plant. Because of th'e similarity between these plants, it is believed that
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the results of analyses reported in References [1-4] for the Grand Gulf and
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the Clinton Power Stations are applicable to the Perry plant.
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    . }. -                                                                                               .
. }. -
      ^
References
References                                            ' -
^
: 1. Gasser, R.. "An Assessment of Postulated Degraded Core Accidents in the Grand Gulf Reactor Plant," BNL Draft Informal Report, (June 1982).
1.
: 2. Gasser, R., " Analysis of Full Core Meltdown Accidents in the Grand Gulf Reactor P1 ant," BNL Draft Informal Report, (August.1982).
Gasser, R.. "An Assessment of Postulated Degraded Core Accidents in the Grand Gulf Reactor Plant," BNL Draft Informal Report, (June 1982).
: 3. SNL Memo, J. W. Yang to W. T. Pratts "FARCH Analysis of Hydrcgen Burning During ' Degraded Core Accidents for the Clinton Power Station and the                               -
2.
l                              Skagit' Power Station," (September 27,1982).-
Gasser, R., " Analysis of Full Core Meltdown Accidents in the Grand Gulf Reactor P1 ant," BNL Draft Informal Report, (August.1982).
l .,
3.
: 4. Yang, J. W., "An Analysis of Hydrogen Combustion During Degraded Core
SNL Memo, J. W. Yang to W. T. Pratts "FARCH Analysis of Hydrcgen Burning During ' Degraded Core Accidents for the Clinton Power Station and the l
,j-Accidents in the Clinton Power Station," BNL Informal Report, to be l t-                           published.
Skagit' Power Station," (September 27,1982).-
i                                                                                               .
4.
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Yang, J. W., "An Analysis of Hydrogen Combustion During Degraded Core l
j                       JWY:tr fj                                                                                                               .
,j Accidents in the Clinton Power Station," BNL Informal Report, to be l t-published.
R I}                                                                                                                             -
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i-TABLE 1.3-1                                                                                                 j C'OMPARISON OF NUCLEAR STEAM SUPPLY SYSTEM DESIGN Cl!ARACTERISTICS( )
:ws..w.
PERRY               GRAND GULF                   ZIMMER                   IIATCl! 1 -                     ,
.m r
BWR 6                 BWR 6                       BWR 5                     llWR 4 I                 .
P-n
l 238-748               251-800                     218-560                 218-560                         [
. 'I t
A. TlIERMAL AND 1!YDRAULIC DESIGN                                                                                                                                   .
l i-TABLE 1.3-1 j
Rated power, MWL                -                    .        3,579               3,833                         2,436                   2,436     I Design power, HWL                                             3,758               4,025                         2,550                   2,550 (ECCS design basis)                                                                                                                                                   '
C'OMPARISON OF NUCLEAR STEAM SUPPLY SYSTEM DESIGN Cl!ARACTERISTICS( )
I 6           -
PERRY GRAND GULF ZIMMER IIATCl! 1 -
6                         6                           6            t-Steam flow rate, Ib/hr                                   15.4 x 10               . 16.491 x 10                   10.477 x 10 '           10.03 x 10                       ,
BWR 6 BWR 6 BWR 5 llWR 4 I l
                                                                  '                6
238-748 251-800 218-560 218-560
                                                                                              '                  0                         6                           0 r         Core coolant flow rate, lb/hr                             104.0 x 10       .
[
112.5 x,10                   78.5 x 10               78.5 x 10                       i-w                                                                                                                                                                                       -
A.
O                                                                                  6-                           6                         6                           6             i Feedwater flow rate, lb/hr                               15.367 x 10               16.455 x 10                   10.447 x 10             9.998 x 10                     [t System pressure, nominal in                                   1,040               1,040                         1,020                     1,020                         ;
TlIERMAL AND 1!YDRAULIC DESIGN 3,579 3,833 2,436 2,436 I
steam dome, psia
Rated power, MWL Design power, HWL 3,758 4,025 2,550 2,550 (ECCS design basis)
* t.
I 6
Average power density, kW/ liter                               54.1                 54.1                         50.51     .              51.2 Maximum thermal output, kW/ft                                 13.4                 13.4                         13.4'                     18.5'                         II Average thermal output, kW/ft                                   5.9                 5.93                       , 5.40-7.11 Maximum heat flux, Btu /hr-ft                         .      361,600         -
6 6
361,600                       354,255 -           . 428',300 Average heat flux, Btu /hr-ft                               159,500               159,800                       144,032                 164,410                         I' Maximum UO2. temperature, F                                   3,435               3,435                         3,325                   4,380 I
t-6 Steam flow rate, Ib/hr 15.4 x 10 16.491 x 10 10.477 x 10 '
10.03 x 10 6
0 6
0 r
Core coolant flow rate, lb/hr 104.0 x 10 112.5 x,10 78.5 x 10 78.5 x 10 i-w O
6-6 6
6 i
Feedwater flow rate, lb/hr 15.367 x 10 16.455 x 10 10.447 x 10 9.998 x 10
[
t System pressure, nominal in 1,040 1,040 1,020 1,020 steam dome, psia t.
Average power density, kW/ liter 54.1 54.1 50.51 51.2 II Maximum thermal output, kW/ft 13.4 13.4 13.4' 18.5' Average thermal output, kW/ft 5.9 5.93 5.40-7.11 Maximum heat flux, Btu /hr-ft 361,600 361,600 354,255 -
428',300 Average heat flux, Btu /hr-ft 159,500 159,800 144,032 164,410 I'
Maximum UO2. temperature, F 3,435 3,435 3,325 4,380 I


m--------
m--------, - -, -g
            , - - , -g
,; g-
            , sw
-, ;; y s., 7,.
                        ,; g-   -, <-;; y s., 7 ,. , - .-.........>..wG".:,
.-.........>..wG".:,
s . x,
s. x,
                                                                                                                                                                            .a. ;. --
, sw c.a
c.a                                                                  - . , .    -      ,-    ..                ...            . swL . . :- u                       - - - . . . -
. swL.. :- u
                        @                                                                            $                                                                              @ }.
.a. ;. --
TABLE 1.3-1 (Continued)                                                                                                 ,
@ }.
PERRY                   GRAND GULF                           ZIta!ER                 I!ATCl! 1 BWR 6                     BWR 6                               BWR 5                     BWR 4         -
TABLE 1.3-1 (Continued)
238-748                       251-800                             218-560               ,
PERRY GRAND GULF ZIta!ER I!ATCl! 1 BWR 6 BWR 6 BWR 5 BWR 4 238-748 251-800 218-560 218-560 t
218-560 t
r TIIERt!AL AND 1:YDRAULIC DESIGN (Cont.)
* r '
/
TIIERt!AL AND 1:YDRAULIC DESIGN (Cont.)
Average volumetgic fuel 2,185
                                                                      /                                                                           2,130                    2,781 Average volumetgic fuel                               2,185                 ,2,185                   ,
,2,185 2,130 2,781 temperature,, F j
temperature,, F                                                                                                                                                               j i
{
Average cladding surface 565                     566                                   566                     566             {                  i temperature, .F
i i
                            ?!inimum critical power ratio (tiCPR)                   1.20                   1.20                                 1.24                     N/A
Average cladding surface 565 566 566 566 temperature,.F
                                                                                                \'       -                          .                                                                      V Cool'nt a    enthalpy at core inlet,                     527.7         ,
?!inimum critical power ratio (tiCPR) 1.20 1.20 1.24 N/A V
527.9                             (527.4                       523.7                             !'
\\'
Btu /lb                                                               .
Cool'nt enthalpy at core inlet, 527.7 527.9 (527.4 523.7 a
                                                                                                                                                +
Btu /lb
1 u                                                                                                                                                                                               >
+
l-           Core maximum' exit voids within                         79.0                   76.1                                 75                       75                                 !
1 u
assemblies                                                                                                                                                                     I s     e Core average exit quality, % steam                     14.7                   14.6                                 13.2                     .12. 7 "'
l-Core maximum' exit voids within 79.0 76.1 75 75 assemblies I
Feedwater temperature, F                               420                     420                                   420                       387.4
s e
                                                                                                                                                                                                              \l Design Power Peaking Factor                 ,
Core average exit quality, % steam 14.7 14.6 13.2
                                                                                                                                                                                                    ~
.12. 7 "'
llaximum relative assembly power                       1.40                   1.40     .
Feedwater temperature, F 420 420 420 387.4
                                                                                                                                                .1.40                     1.40
\\l Design Power Peaking Factor
!                                                                  .                                                                                                                                        j:
~
: i.                          Local peakirig factor                                   1.13                   1.13
llaximum relative assembly power 1.40 1.40
* 1.24                     1.24.
.1.40 1.40 j:
l                           Axial peaking factor -                                 1.40                   1.40           ,                      1.4                       1.50
Local peakirig factor 1.13 1.13 1.24 1.24.
: i.                                                                                                                                                                                                             j 2.21                   2.21                   ,'            2.43                     2.60 Total peaking factor
i.
                                                                                                                                ,                                                                            [
l Axial peaking factor -
                                                -                                                                  e eh "                                                                               -
1.40 1.40 1.4 1.50 i.
j Total peaking factor 2.21 2.21 2.43 2.60
[
e eh "


L.,g.J9 e ALLML ' L;];.GL;LX.L .. . '                       '~
L.,g.J9 e ALLML ' L;];.GL;LX.L... '
                                                                      .                . , L.,   .  :. :;. ". _ _ s a s ... L w .
'~
O                                                                                                                                  l
., L.,
:. :;. ". _ _ s a s... L w.
~
~
c ),   -
O c ),
i
l i
                                                                                                                                          ..      s 1                                                                                                                                       *        '
s 1
TABLE 1.3-1 (Continued)
TABLE 1.3-1 (Continued)
PERRY             GRAND GULF             ZIMMER             IIATCll 1 BWR 6               BWR 6               BWR 5                 BWR 4   .              t 238-743             251-800               218-560             218-560                   ,.
PERRY GRAND GULF ZIMMER IIATCll 1 BWR 6 BWR 6 BWR 5 BWR 4 t
  #      B. NUCLEAR DESIGN (First Core)                                                                                         I           .
238-743 251-800 218-560 218-560 B.
Water /UO 2 y lume ratio (cold)           2.70               2.70                   2.55               2.53
NUCLEAR DESIGN (First Core)
                                                                                                                                          .        n Reactivity with strongest                 <0.99             <0.99 '               <0.99               <0.99     f               '
I Water /UO y lume ratio (cold) 2.70 2.70 2.55 2.53 2
control rod out, k,gg                                                                                           )
n Reactivity with strongest
Dynamic void coefficient at             .
<0.99
core average voids, %, and             40.95             -41.31                 40.54               38.0                       i rated output, C/%                       -7.16           .-7.14               .  -8.57               -10.74                     !'
<0.99 '
Fuel temperature doppler coefficignt,                                                                                               .
<0.99
{             cnd of cycle hot operating, *C         -0.412             -0.396                 -0.419             -0.40''
<0.99 f
1 i
control rod out, k,gg
Initial average U-235 enriclunent         1.90               1.70                   1.90               2.34                       t wt. %                                                                                                                             t i
)
Initial cycle exposure,                   9,138             7,500                 9,200               9,413       -
Dynamic void coefficient at core average voids, %, and 40.95
HWd/short ton                                                   .                                      (Ave. Iirst core) .;       ,
-41.31 40.54 38.0 i
C. CORE MECIIANICAL DESIGN             ,                                                                                                L
rated output, C/%
: 1. Fuel Assetbly                                                                                 ,,.                              j Number of fuel assemblies           748 800                   560         ,
-7.16
560                 .
.-7.14
Fuel rod array       ,
-8.57
8 x 8'             8x8                   8x8                 7x7             ,
-10.74 Fuel temperature doppler coefficignt,
l f
{
8
cnd of cycle hot operating, *C
-0.412
-0.396
-0.419
-0.40''
i 1
Initial average U-235 enriclunent 1.90 1.70 1.90 2.34 t
wt. %
t i
Initial cycle exposure, 9,138 7,500 9,200 9,413 HWd/short ton (Ave. Iirst core).;
C.
CORE MECIIANICAL DESIGN L
1.
Fuel Assetbly j
Number of fuel assemblies 748 800 560 560 Fuel rod array 8 x 8' 8x8 8x8 7x7 l
f 8


        ,.~.m Wfiv4UMgfYlitif m.s -      e,wrnW?n? ___. _. , :a_. _ . ._
, Wfiv4UMgfYlitif e,wrnW?n? ___. _., :a _.._
                                  .- --                    ._T. . .i, 4. . ~.    .
._T...i, 4..
                                                                                .,a.-
. ~, ~
                                                                                          .  .~,~         - .    . , . . .~. ..        ...m,.       ;
.,. ~..
                                                                                                                                                              -m.:e fg. @#v..                   ~.
...m,.
                                                                                                                                                                                            .       i h                                                                                     ~
-m.:e fg. @#v..
                                                                                                                                                                                          ..      }
~.
                                                                                                                                                                                          .        i i
.~.m m.s -
!                                                                                                                                                                                                  i 6
~.
q                                                                                                                                                                                               !
.,a.
i i !                                                                     TABLE 1.3-1 (Continued)                                                                                                     ,
i h
,                                                                                PERRY                 GRAND GULF                           ZIMMER                   HATCll 1 i                                                                           BWR 6                     DVR 6                             BWR S                       BWR 4   .
~
238-748                   251-800                             218-560
}
* 218-560   ,
i i
i t'               '
i 6
      ;              CORE MECllANICAL DESIGN (Cont.)                                                                                                                               '
q i
: 1. Fuel Assembly (Cont.)
i !
Overall dimensions, in.                           176                     176                                 176                       176 Weight of UO2'Per assembly                         456                     458                               .466                       466       .
TABLE 1.3-1 (Continued)
Ib (pellet type)                           (Chamfered)                                                                                                 .
PERRY GRAND GULF ZIMMER HATCll 1 i
Weight.of fuel assembly, Ib                       697       ) *,   ,697                                     698                     675 s                                           .
BWR 6 DVR 6 BWR S BWR 4 238-748 251-800 218-560 218-560 i
: 2. Fuel Rods
t' CORE MECllANICAL DESIGN (Cont.)
                                                                                                    '.                                    \
1.
Y                  Number per fuel assembly                           62                     62                       ,          63                       49 as                                                                                                                                                                 .
Fuel Assembly (Cont.)
Outside diameter, in.                             0.483                   0.483                               0.493                   0 563 ,
Overall dimensions, in.
                                                                                                                                                                      ..e Cladding thickness, in.                           0.032                   0.032                               0.034                 ,
176 176 176 176 Weight of UO 'Per assembly 456 458
0.032 Cap, pellet to cladding, in.                       0.009                   0.009                               0.009         ,
.466 466 2
0.0012                       .
Ib (pellet type)
Length of gas plenum, in.                         10                     10                                   14                       16               ,
(Chamfered)
q       *                                                  .                          ,
Weight.of fuel assembly, Ib 697
Cladding material (free                       Zircaloy-2'                 Zircaloy                   ,
) *,
Zircaloy-2               Zircaloy-2 standingloadingtubes)                                 -
,697 698 675 s
                                                                                                      .                                                                                            i O                                                                                                                           e t
\\
* i
2.
                                          ~
Fuel Rods Y
L..                                    .
Number per fuel assembly 62 62 63 49 as Outside diameter, in.
I                                                                                                           !
0.483 0.483 0.493 0 563,
..e Cladding thickness, in.
0.032 0.032 0.034 0.032 Cap, pellet to cladding, in.
0.009 0.009 0.009 0.0012 Length of gas plenum, in.
10 10 14 16 q
Cladding material (free Zircaloy-2' Zircaloy Zircaloy-2 Zircaloy-2 standingloadingtubes) i O
e t
i L..
I
~


  --i b : - X ; GM& = '.' ~
--i b : - X ; GM& = '.' ~
  .                              . :E L ~ W Z .; L ; _ . n .; J.., a ..   ,....,,_a           w ''"rJ;ssii?:.KL> ML A w # - a
. :E L ~ W Z.; L ; _.
                                                                                                                                                ~
n.; J.., a..
            @                                                              G                           -
,....,,_a w ''"rJ;ssii?:.KL> ML A w # - a G
Gj .   ..
Gj.
TABLE 1.3-1.(Continued)           .
~
                                                                                                                                                        .l PERRY             . GRAND GULF           '~ZIMMER             HATCll 1                     i BWR 6                   BWR 6                 BVR 5             BWR 4     ,
TABLE 1.3-1.(Continued)
238-748                 251-800                 218-560           218-560 CoxE MECHANICAL DESIGN (Cont.)                                                                                             {.       . ,
.l PERRY
: 3. Fuel Pellets Material                                   UO                   UO                       UO               UO 2                    2-                      2                2 Density, % of theoretical
. GRAND GULF
'~ZIMMER HATCll 1 i
BWR 6 BWR 6 BVR 5 BWR 4 238-748 251-800 218-560 218-560 CoxE MECHANICAL DESIGN (Cont.)
{.
3.
Fuel Pellets Material UO UO UO UO
{
{
95                   95                     .95,               95     -
2 2-2 2
Diameter, in.                             0.410               0.410                   0.416             0.487 Length, in.                               0.410               0.410:                   0.4i0             0.5 r       4. Fuel Channel                                               ,
Density, % of theoretical 95 95
Y                                                                                                                                                      I N            Overall dimension, length, in.             167.36               167.36                   166.9             166.9 Thickness, in.                             O.120               0.120                   0.100             0.080 Cross section dimensions, in. 5.45 x 5.46                       5.45 x 5.45'             5.48 x 5.48       5.44'x 5.44 Material                             Zircaloy-4                 Zircaloy-4               Zircaloy'-4 Zircaloy-4
.95, 95 Diameter, in.
: 5. Core Assembly                                                                                       c Fuel weight as UO2 , Ib 341,640             365,693-                 260,551-     ,
0.410 0.410 0.416 0.487 Length, in.
272,850             ,
0.410 0.410:
Core diameter (equivalent), 'in.           185.2               191.5                   160.2             160.2 Core height (active fuel), in.             150                 150                     .146               144'                           l 1
0.4i0 0.5 r
4.
Fuel Channel Y
I Overall dimension, length, in.
167.36 167.36 166.9 166.9 N
Thickness, in.
O.120 0.120 0.100 0.080 Cross section dimensions, in. 5.45 x 5.46 5.45 x 5.45' 5.48 x 5.48 5.44'x 5.44 Material Zircaloy-4 Zircaloy-4 Zircaloy'-4 Zircaloy-4 5.
Core Assembly c
Fuel weight as UO, Ib 341,640 365,693-260,551-272,850 2
Core diameter (equivalent), 'in.
185.2 191.5 160.2 160.2 Core height (active fuel), in.
150 150
.146 144' l
1


op               .- .                                                                                                        w    . &
op h'.
  .-        -s-
,u.-.:,d.
            .            x_...              h'. ,u.-.:,d.
w
                                                                                                .      w           . ~ .u ' n .. . -
. ~.u w
a              =
-s-x_...
O
' n...
                                                                              @                                                                              @ j.         ,
=
a O
@ j.
TABLE 1.3-1 (Continued)
TABLE 1.3-1 (Continued)
PERRY           GRAND GULF                   ZIMMER                           IIATCll 1 BWR 6               BWR 6                     BWR 5                             BWR 4                 .
PERRY GRAND GULF ZIMMER IIATCll 1 BWR 6 BWR 6 BWR 5 BWR 4 238-748 251-800 218-560 218-560 CORE MECllANICAL DESIGN (Cont.)
238-748             251-800                   218-560                         218-560 CORE MECllANICAL DESIGN (Cont.)                                                                                                                   I
I 6.
: 6. Reactor Control System Method of variation of         Moveable control         Movable control             Movable control                 Movabic contryl reactor power.               rods and variable         rods and variable           rods and variable                 rods and vari 3ble forced' coolant         forced coolant               forced coolant                 forced coolant flow                     flow                         flow                             flow                     .
Reactor Control System Method of variation of Moveable control Movable control Movable control Movabic contryl reactor power.
Number of movable                                             ,                .
rods and variable rods and variable rods and variable rods and vari 3ble forced' coolant forced coolant forced coolant forced coolant flow flow flow flow Number of movable g *'. 19 3-
control rods                177                g* *'. 19 3-1
'137 137 control rods 177 1
                                                                                                      '137                                   137
\\.
                                                                                  -                              \.
Shape of movable u,
u,              Shape of movable                                       '
s control rods Cruciform Cruciform Cruciform Crucif.orm Pitch of movable e
s                 control rods                 Cruciform               Cruciform                   Cruciform                       Crucif.orm Pitch of movable                       e                                                                                       ,    ,
control rods 12.0 12.0 12.0 12.0.
12.0                     12.0                         12.0                             12.0.     -    ~'
~'
control rods Control material in             B C granules 4
Control material in B C granules B C granules B C granules B C granules 4
Bg C granules               B4 C granules                   B C granules 4
g 4
movable rods                 compacted in             compacted in                 compacted in         ,        compacted in SS tubes                 SS tubes                     SS . tubes                       SS tubes                           ,
4 movable rods compacted in compacted in compacted in compacted in SS tubes SS tubes SS. tubes SS tubes Type of control rod
Type of control rod           . Bottom entry             Bottom entry               Bott,om entry                   Bottom entry.                   -
. Bottom entry Bottom entry Bott,om entry Bottom entry.
drives                     , locking piston           locking piston -             locking piston                 locking piston Type of temporary               Burnable poison;         Burnable poison;           Burnabic poison;                 Burnable poision; reactivity control           gadolinia-urania         gadolinia-urania           gadolinia-urania                 gadolinia-urania for initial core             fuel rods                 fuel rods                   fuel rods                       fuel rods
drives
                                                                                                    /
, locking piston locking piston -
                                                                                                  ~a e
locking piston locking piston Type of temporary Burnable poison; Burnable poison; Burnabic poison; Burnable poision; reactivity control gadolinia-urania gadolinia-urania gadolinia-urania gadolinia-urania for initial core fuel rods fuel rods fuel rods fuel rods
4           *
/
e
~a 4


                ; ,w,,n , w; -   > y,,. w;u. - w-. .-
;,w,,n
                                                    ~ ;-g ;,.-:
, w; -
                                                                                                                                      .       -r        .,,r.,,...w-n-..~.a ..
> y,,. w;u. - w- ~ -.a.. w
w                                                                                  -r  .
.. ::~ ~w.
w                                                                                  . . . .
, x.
                                                        -.a..
..- ;-g ;,.-:
    . . ~ _ . . .                      -
. +.c a.. w...............
                                                                          . . ::~ ~w. , x .     . .             . + .c a .. w ... ............              .-      -
-r
                                                                                                                                                                          .                  i O                                                                       @'                                                                  @o.I -
.,,r.,,...w-a..
TABLE 1.3-1 (Continued)                                                                                       ,
-r
  .                                                                                                                                                                                        l
.. ~ _...
                                                                                      . PERRY         GRAND GULF                   ZIMMER                     HATCl! I                     g
w n-..~.
  !                                                                                    BWR 6           BWR 6                     BWR 5                         BWR 4                     '
i O
l                                                                                  238-748           251-800                   218-560                     218-560 i
@o
  +
.I -
CORE MECllANICAL ON / (Cont.)                                                                                                                 {         ,
TABLE 1.3-1 (Continued) l
1
. PERRY GRAND GULF ZIMMER HATCl! I g
: 7. Incore Neut p       ..,ggrymentation               ,
BWR 6 BWR 6 BWR 5 BWR 4 l
j Number of incore neutron                             164           176 -                         124                       124 i
238-748 251-800 218-560 218-560 i
detectors (fixed)                                                                                                                     f                l 1
+
Nun.ber of incore detector                           41           44                   i 31                          31                      .i
CORE MECllANICAL ON / (Cont.)
                                    . assemblies l
{
Total number of LPRM                                 164         .176                         124                         124                         !
1 7.
detectors                                                                                                                                             !
Incore Neut p
(J                                                                                       .
..,ggrymentation j
          &                      Number of incore LPRM                                 41           44                         31                           31
Number of incore neutron 164 176 -
                                    . penetrations Number of LPRM detectors                             4             4                           4                           4                           ,
124 124 i
per penetration Number'of SRM penetrations                           4             6                           4             ,            4 Number of IRM penetrations             -
f l
8             8            .            '8                           8                         l Total nuclear instrument                             53           58                       ,
detectors (fixed) 1 31 31
43     .
.i Nun.ber of incore detector 41 44 i
                                                                                                                                                      '''      43 penetrations                                                                                                                                         ;
. assemblies l
Source-Range                                               -
Total number of LPRM 164
Shutdown Through Criticality Monitor, Range                                       4             6                           4                           4 l                                 Intermediate Range                                               Prior to Criticality to Low Power                                                   ,
.176 124 124 detectors (J
l                                    Monitor, Range                               ,
Number of incore LPRM 41 44 31 31
8             8                           8                           8                          '
. penetrations Number of LPRM detectors 4
j
4 4
                                              =                                                                                                                                           !
4 per penetration Number'of SRM penetrations 4
                                                                                                                                                                                        .i
6 4
4 Number of IRM penetrations 8
8
'8 8
l Total nuclear instrument 53 58 43 43 penetrations Source-Range Shutdown Through Criticality Monitor, Range 4
6 4
4 l
Intermediate Range Prior to Criticality to Low Power l
Monitor, Range 8
8 8
8 j
=
.i


_.                                   .           =y            ._                                                                                              _,,,_ _ ,' ,,_.
-[. m U,. - -,.y
                                                                                                                                                                                * , y ; . +- .' v2^ ' _- 2_.m_
=y m_
t? "fe
t? "fe
                      -[. m U, . - .4-
. g j]hy,., 3 g, g J Q g,g ;,,, y A g,
                                      - . , .y g j]hy, . , 3 g,     ,~ g J Q g,g ; , , , y A g ,        ,.,,,,,,
, g']g*g, g y'
                                                                                                                      , , ,    ,.  , g']g*g , g y                         ,       y'                                   _ * . , _J *.. i ,
*, y ;. +-.' v2^ ' _- 2_. _ *., _J i,
l'                                                                                                                                                                                                             ,
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s
,~
                          @                                                                            @                                                                                                    O.                  ..
y
TABLE 1.3-1 (Continued) i PEDRY                       GRAND GULF j                                                                                                                                                              ZIMMER                             llATCl! 1 BWR 6                             DVR 6                                 BWR 5                                 BWR 4 238-748                           251-800                               218-560
.4-l' s
* 218-560, t
O.
CORE MECIIANICAL DESIGN (Cont.)
TABLE 1.3-1 (Continued) i PEDRY GRAND GULF ZIMMER llATCl! 1 j
: 7.       Incore Neutron Inst. (Cont.)                                             ,,
BWR 6 DVR 6 BWR 5 BWR 4 238-748 251-800 218-560 218-560, CORE MECIIANICAL DESIGN (Cont.)
Power Ra'nge Monitors, Range                     .
t 7.
Approximately 1% Power to'15% Power 5
Incore Neutron Inst. (Cont.)
                                                                                                                                                                                                                ~
Power Ra'nge Monitors, Range Approximately 1% Power to'15% Power 5
Local power                                     164
~
                                                                                                                                                                          ~
Local power 164 176 124 124
Range Monitors                                                             176                                        124                                124 Average power i* '.           -                                      -
~
8       i.                 8                                 i 6 Range Monitors                                         t
Range Monitors i '.
                                                                                                                "                                          '                                        6 w                                                                                   .
Average power 8
                .L                   . Number and type of                         7 Sb-Be                           7 Sb-Be                                     5 Sb-Be incore neutron                                                                                                                                      . 5.Sh-Be sources                                                                                                                                                   \     #
i.
D.       REACTOR VESSEL DESIGN Material Low-alloy steel / '               Low-alloy steel /                           Carbon'st'ecl/
8 i 6 6
stainless clad                    stainless clad                      '                                          Carbon steel /                   ~
Range Monitors t
stainicss clad stainless clad.
w
Design pressure, psig                         -
.L
1,250                             1,250 -
. Number and type of 7 Sb-Be 7 Sb-Be 5 Sb-Be 5.Sh-Be incore neutron sources
1,250                               1,250 Design temperature,                 F.             575 575
\\
                                                                                                                                                                '575                               .575
D.
  ,                          Inside diameter, ft-in.                             19-10                             20-11           .
REACTOR VESSEL DESIGN Material Low-alloy steel / '
18 -2 .-                           18                               Inside height, ft-in.                               70-5 70-10                 .                    69-4                               69-4 i
Low-alloy steel /
Carbon'st'ecl/
Carbon steel /
~
stainless clad stainless clad stainicss clad stainless clad.
Design pressure, psig 1,250 1,250 -
1,250 1,250 Design temperature, F.
575 575
'575
.575 Inside diameter, ft-in.
19-10 20-11 18 -2.-
18,
Inside height, ft-in.
70-5 70-10 69-4 69-4 i
b
b
')
I
~
~
  ')                                =.                   -
=.
I


pes;'.TrJr %g g 3 _           __, 73.,; g , ,1,7
pes;'.TrJr %g g 3 _
                                                                          ,. ,           ;;,, g ,c ,g,cf71 ',       :
73.,; g,,1,7
                                                                                                                      ,3C;7  g. W A ,j n _
,3C;7 g. W A,j n _
i                                                                                                                                                             ;
;;,, g,c,g,cf71 ',
I                                                                                                                                                             .
i I
i                                                                                                                                                     .-    ,
i TABLE 1.3-1 (Continued)
TABLE 1.3-1 (Continued) i                                                              PERRY                 GRAND GULF ZIMMER                   HATCl! 1.
PERRY GRAND GULF ZIMMER HATCl! 1.
BWR 6                   BWR 6                 BWR 5                     BWR 4 238-748                 251-800                 218-560                 218-560
i BWR 6 BWR 6 BWR 5 BWR 4 238-748 251-800 218-560 218-560 D.
:          D.                                                                                                                                  ?          .
REACTOR VESSEL DESIGN (Cont.)
REACTOR VESSEL DESIGN (Cont.)
Minimum base metal thickness                     6.00                 6.77 i
?
(cylindrical section), in.                                                                  5.375-                  5.375            .
Minimum base metal thickness 6.00 6.77 5.375-5.375 i
J Minimum cladding thic'kness, in.                 1/8                 1/8
(cylindrical section), in.
                                                                                                                                ~
J Minimum cladding thic'kness, in.
1/8                     1/8 E.
1/8 1/8 1/8 1/8
~
E.
REACTOR COOLANT RECIRCULATION DESIGN I
REACTOR COOLANT RECIRCULATION DESIGN I
Number of recirculation loops                   2                     2                       2                       2
Number of recirculation loops 2
  ,-          Design pressure u                                                                             .
2 2
  .L           Inlet leg, psig
2 Design pressure u
  -                                                          1,250                 1,250                   1,250                   1,148 Outlet leg, psig                         1,650(2);1,550(3)           1,650(2);1,550(3) 1,675(2);1,575(3)       1,274 Design temperature, F                           575                 575                     575                     562 Pipe diameter,, in.                             24                   24
.L Inlet leg, psig 1,250 1,250 1,250 1,148 Outlet leg, psig 1,650(2);1,550(3) 1,650(2);1,550(3) 1,675(2);1,575(3) 1,274 Design temperature, F 575 575 575 562 Pipe diameter,, in.
* 20                       28 Pipe Material, ANSI                     -304/316                     304/316                 304/316     -
24 24 20 28 Pipe Material, ANSI
304/316 Recirculation pump flow rate, gpen 42,000                           44,600                 ' 32,500 45,000 Number of jet pumps in reactor           20
-304/316 304/316 304/316 304/316 Recirculation pump flow rate, gpen 42,000 44,600
                                                                              ~
' 32,500 45,000 Number of jet pumps in reactor 20 24'
24' 20                     20               ,
~
F. MAIN STEAMLINES Number of steamlines -                   4                         4                       4                       4 Design pressur'e, p,sig                   1,250                     1,250                   1,250                   1,118                   !
20 20 F.
: p.                                                                 l                                                                             '
MAIN STEAMLINES Number of steamlines -
I
4 4
4 4
Design pressur'e, p,sig 1,250 1,250 1,250 1,118 p.
l I


        .: > ~ i e ~ A ' .a;g2O6-       ?.1;ckcgc.,,;.&,   :.2,,L,: , alii,_, . . . . ..::;
.: > ~ i e ~ A '.a;g2O6-
                                                                                              ,'    ; i, &X3gg.rLL-ag gb3gzumyi_ :.*h W:&                                       . .ii 1
?.1;ckcgc.,,;.&,
    .1 e             .
:.2,,L,:, alii,_,...
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...::; ; i, &X3gg.rLL-ag gb3gzumyi_ :.*h W:&
    .j                                                                                                                                                                       .-
..ii 1
i k.
e e,'
TABLE 1.3-1 (Continued) 4 PERRY                 GRAND GULF                     ZIt!MER               IIATCl! 1 BWR 6                   WR 6                         BWR 5                   BWR 4           .
}-
:                                                                238-748                 251-800                       218-560             . 218-5_60' F. HAIN STEAHLINES (Cont.)                                                                                                                       f Design temperature, F                         '575                   575                             575                   560                 .
.1
Pipe diameterf in.i                             26                   28 ,                           24                     24               p
.j i
                                                .            .                                                                                                      )
k.
Pipe material                             Carbon steel               Carbon steel-                   Carbon steel           Carbon steei k
TABLE 1.3-1 (Continued) 4 PERRY GRAND GULF ZIt!MER IIATCl! 1 BWR 6 WR 6 BWR 5 BWR 4 238-748 251-800 218-560
NOTES:                                                                                                 .
. 218-5_60' F.
                                                                                  ) ,.  .                          .
HAIN STEAHLINES (Cont.)
* t
f Design temperature, F
: 1. Parameters are related to rated power output for a sibgle plant unless oth,erwise noted.
'575 575 575 560 Pipe diameterf in.i 26 28,
24 24 p
)
Pipe material Carbon steel Carbon steel-Carbon steel Carbon steei k
NOTES:
),.
t 1.
Parameters are related to rated power output for a sibgle plant unless oth,erwise noted.
w
w
          ,8       2. Pump and discharge piping to, and including, discharge block valve.
,8 2.
n                                                                                                                         -
Pump and discharge piping to, and including, discharge block valve.
: 3. Discharge piping from discharge block valve to vessel, s     e O
n 3.
Discharge piping from discharge block valve to vessel, s
e O
F e
F e
o b
o b
e O
e O
e r
e r
l                                                                     .
l A
A e
e
                                        ~
~
i   .
i l
l   >      -


      .v d&:.:%.CNfiitia:h u.u- .   .s ' .... ..u'32   .;a. : .   ~:.s L ., m < .     ~ ,a :n~ -a%:.,.1k:.: ~ . A MLu A''~'M"n'[
.v d&:.:%.CNfiitia:h u.u-.
\               @                                                            @
.s '......u'32
.;a. :.
~:.s L., m <.
~,a :n~ -a%:.,.1k:.: ~. A MLu A''~'M"n'[
\\
6 ), -
6 ), -
~k                                                                                                                                                                               2 l                                                                                                                                 .
~k 2
l i
i i
i i
i                                                                TABLE 1.3-3 l                               COMPARISON OF ENGINEERED SAFETY FEATURES DESIGN CllARACTERISTICS
TABLE 1.3-3 l
}                                                                                                                                                                           .
COMPARISON OF ENGINEERED SAFETY FEATURES DESIGN CllARACTERISTICS
f                                     .
}
l                                                                PERRY             GRAND GULF             ZIMt!ER             !!ATCll 1 BR6                 BWR 6               BWR 5                         BWR 4                             I       -
f l
.                                                                238-748             251-800               218-560             218-560 i         EMERGENCY CORE COOLING SYSTEMS                                                                                                                                       .
PERRY GRAND GULF ZIMt!ER
(Systems sized on design power)                                                                       .,
!!ATCll 1 BR6 BWR 6 BWR 5 BWR 4 I
f
238-748 251-800 218-560 218-560 i
;            (See Section 6.3)         -
EMERGENCY CORE COOLING SYSTEMS (Systems sized on design power) f (See Section 6.3)
                                                                                                                                                                              )
)
i
i 1.
  !          1. Low Pressure Core Spray Systems i
Low Pressure Core Spray Systems i
.                Number of loops                                 1                 1                       1                   2
Number of loops 1
:--        Flow rate, gpm                           6,110 at                 7,115 at               4,725 at             4,625 at
1 1
  , y                                                       128 psid               128 psid               119 psid             120 psid C'.
2 Flow rate, gpm 6,110 at 7,115 at 4,725 at 4,625 at
: 2. liigh Pressure Core Spray System Number of loops                                 1                 1                       1                   1(N Flow rate, gpm                           1,550 at               1,650 at               443 at               4,250 1,147 psid             1,147 psid             1,160 psid 6,000 at               7,000 at,               4,725 at 200 psid               200 psid               200 psid       ,,,
, y 128 psid 128 psid 119 psid 120 psid C'.
: 3. Automatic Depressurization System
2.
    ~
liigh Pressure Core Spray System Number of loops 1
Number of relief valves                         8                 8                       6                   7                                             ,
1 1
: 4.   ' Low Pressure Coolant Injection ( }
1(N Flow rate, gpm 1,550 at 1,650 at 443 at 4,250 1,147 psid 1,147 psid 1,160 psid 6,000 at 7,000 at, 4,725 at 200 psid 200 psid 200 psid 3.
3                 3                       3                   2 Numberoflooks Number of pumps                                 3                 3                       3                   4 i_                                                                     l                       .
Automatic Depressurization System
~
Number of relief valves 8
8 6
7 4.
' Low Pressure Coolant Injection ( }
Numberoflooks 3
3 3
2 Number of pumps 3
3 3
4 i_
l


        ~;- - jl.Zhg5L ? ''' i
~;- - jl.Zhg5L ? ''' i
                                  ~: a-Q,*LXL[.5;i,;;",                  .,
~ a-Q,*LXL[.5;i,;;",
                                                                                                        ;,;              .a           ._ g g 3.                   ;p_ . ==           _ _ .
.a
                                                                                                                                            ~                                        '
._ g g 3.
                  @                                                              S'                                                                              @ [. -
;p_.==
S'
@ [.
~
i TABLE 1.3-3 (Continued)
,q PERRY GRAND. GULF ZIR!ER HATCl! 1 BWR 6 BWR 6 DWR 5 BWR 4 4
., j 238-748 251-800 218-560 218-560
~
j EMERGENCY CORE COOLING SYSTEMS (Cont.)
.{
}
4.
Low Pressure Coolant Injection (Cont.)'
Flow rate, gpm/ pump 7,100 at 7,450 at
~ ;..
i
i
.,q. -                                                  TABLE 1.3-3 (Continued)
',                                                                PERRY                    GRAND. GULF                          ZIR!ER                    HATCl! 1 4                                                              BWR 6                          BWR 6                          DWR 5                        BWR 4
  ., j                                                          238-748                        251-800                            218-560          .
218-560        -
                                                                                                                                                    ~
j          EMERGENCY CORE COOLING SYSTEMS (Cont.)                                                                                                                    .{
    }          4. Low Pressure Coolant Injection (Cont.)'
                                                                                      ..                            ~ ;..
                                                                                                                      ~
i Flow rate, gpm/ pump                          7,100 at                  7,450 at                            ~5 ,050 at                                          *
{
{
                                            ?
~
20 psid                   24 psid                             20 psid                   9,200at{
~,050 at 5
20 psid
9,200at{
: 5. Auxiliary Systems                                                                                                                               -
20 psid 24 psid 20 psid 20 psid
?
5.
Auxiliary Systems
[
[
(See Sections 5.4 and 9.2)                                         -
I (See Sections 5.4 and 9.2)
                                                                                                                                        .                                                       I
N.
: 6. Residual Heat Removal System                             i*
'l 6.
N.        ,                                                                'l
Residual Heat Removal System i*
          -                                                                    i     :                                    I                                                                   [
i I
Reactor Shutdown Coolin. g Mode:               -
[
                                                                              .i.
Reactor Shutdown Coolin. g Mode:
                                                                                                                              \                                                               l Number of loops                             2                         2                                   2                         2..
.i.
                                                                                                                                                                                            -t l.
\\
Number of pumps                             2                         4                                   2                         4,s   y;.                         I'
l Number of loops 2
                                                                                                                                                          .                                    l Flow rate, gpm/ pump (3)                   7,100                     7,450                               5,050                     7,700                               {
2 2
6 Duty, Btu /hr/ heat exchanger (4)   46.9 x 10                       50 x 10 6                            30.8 x 10 6                30.8 x 10 6                         (
2..
j Number of heat exchangers                   2                         2                                   2                         2                     .
-t l.
Primary containment cooling diode:'     -
Number of pumps 2
                                                                                                                                                                                            'I i
4 2
Flow rate, gpm                           .7,100(5)                 7,450(5)                             5,050(5)                 *11,500(5)                           f 4
4,s y;.
I' l
Flow rate, gpm/ pump (3) 7,100 7,450 5,050 7,700
{
Duty, Btu /hr/ heat exchanger (4) 46.9 x 10 50 x 10 30.8 x 10 30.8 x 10
(
6 6
6 6
j Number of heat exchangers 2
2 2
2 Primary containment cooling diode:'
'I i
Flow rate, gpm
.7,100(5) 7,450(5) 5,050(5)
*11,500(5) f 4
9 I
9 I
4 e
4 e


1   +#.< + a( .g . 1 1 , j , 3 3,,,;; ; { y .       _
1
                                                                                ,            , ,,    ,,,,, ,,g;         a  egygg_gE             -e           .
+#.<
b                                                   . b                                                         @ j ',
+ a(.g. 1 1, j, 3 3,,,;; ; { y.
,,,,,,,g; egygg_gE
-e a
b b
@ j ',
4 i
4 i
TABLE 1.3-3 (Continued) i PERRY         GRAND GULF           ZIMMER                   IIATCl! 1 l                                                             BWR 6             BWR 6             BWR 5                     ~ BWR ' 4     -
TABLE 1.3-3 (Continued) i PERRY GRAND GULF ZIMMER IIATCl! 1 l
j                                       -
BWR 6 BWR 6 BWR 5
238-748         251-800             218-560.                 218-560 EMERGENCY CORE COOLING SYSTEMS (Cont.)'
~ BWR ' 4 j
I           -
238-748 251-800 218-560.
f            7. Emergency Service Water System Flow rate, gpm"/ heat exchanger                             25,300               5,000                     8,000
218-560 EMERGENCY CORE COOLING SYSTEMS (Cont.)'
                                                            }
I f
                                                                                                                                              .{
7.
  ',                Number of pumps / unit                       2/1           2/1                 4                         4 Flow rate, gpm/ pump                   11,900/900         12,000/1,300
Emergency Service Water System Flow rate, gpm"/ heat exchanger 25,300 5,000 8,000
: 8. Reactor Core Isolation Cooling System
.{
                                                                                                            ,s.. a.
}
t y             Flow rate, gpm                         700 at             800 at               400 at                   400 at-
Number of pumps / unit 2/1 2/1 4
    ,O                                                       150-1,177 psig     150-1,147 psid       1,120 psid               1,120 psid
4 Flow rate, gpm/ pump 11,900/900 12,000/1,300 8.
: 9. Fuel Pool Cooling and Cleanup System 6               0 Capacity, Btu /hr                           20 x 10       11.8 x 10           6.9 x 10 6                8.5 x 10 6
Reactor Core Isolation Cooling System
NOTES:                                                                                               *
,s..
: 1. liigh pressure coolant injection system used.
a.
: 2. A mode of the RllR system.           _
y Flow rate, gpm 700 at 800 at 400 at 400 at-t
,O 150-1,177 psig 150-1,147 psid 1,120 psid 1,120 psid 9.
Fuel Pool Cooling and Cleanup System 6
0 6
6 Capacity, Btu /hr 20 x 10 11.8 x 10 6.9 x 10 8.5 x 10 NOTES:
1.
liigh pressure coolant injection system used.
2.
A mode of the RllR system.
3.
Capacity during reactor flooding mode with more than'one pump running.
Capacity during reactor flooding mode with more than'one pump running.
3.
4.
: 4. lleat exchanger duty at 20 hours following reactor shutdown.                         '
lleat exchanger duty at 20 hours following reactor shutdown.
: 5. Flow per heat exchanger.                                                                                 -
5.
Flow per heat exchanger.
i h
i h
a
a


acTTlM.cG wrrPim 1 W m Z u x.^u,               d .i.                   .[ . . f ..,             ... , n ..-,1: d ; i lich f l] @ j2 e' C O
acTTlM.cG wrrPim 1 W m Z u x.^u, d.i.
                                                                                                                                                            @\.     ,
.[.. f..,
4-i                                                                                                                                                     .                        ,
..., n..-,1: d ; i lich f l] @ j2 e' C O
r TABLE 1.3-4 l                                             COMPARISON OF CONTAINMENT DESIGN CHARACTERISTICS ( )
@ \\.
                                                                                                ~
4-i r
PERRY                 GRAND GULF                     ZIMMER                         BiILLY               f i                                                     BWR 6                     BWR 6                       BWR 5                           BWR 5               -
TABLE 1.3-4 l
i                                                    238-748                   251-800                     218-560
COMPARISON OF CONTAINMENT DESIGN CHARACTERISTICS ( )
  ;                  Type                 , ,          MARK III. Steel         Mare III.                     Mark II.         Over-         Mark II. Over-                -
~
PERRY GRAND GULF ZIMMER BiILLY f
i BWR 6 BWR 6 BWR 5 BWR 5 i
238-748 251-800 218-560 Type MARK III. Steel Mare III.
Mark II.
Over-Mark II.
Over-
[.
[.
containment,           Reinforced                     and-under primary             and-under pri ary                     -
containment, Reinforced and-under primary and-under pri ary with pressure concrete, con-containment, en-containment, n-suppression, tainment, but closing drywell closed drywell and
with pressure           concrete, con-                 containment, en-               containment,             n-suppression,           tainment, but                 closing drywell               closed drywell and
?
?                                                     enclosed by.           with pressure                 and suppression                 suppression pool.*                     ,,
enclosed by.
reinforced             suppression.                 pool. Enclosed                 Enclosed by reactor concrete reactor)* Containment                     ,by reactor                     building.                             p building. Con-       encloses drywell             building.
with pressure and suppression suppression pool.*
* 9       L'                                            tainmentenclosesk*andsuppression                             3                                                             $.
reinforced suppression.
          ,                                            drywell and sup- ' pool.                                                                                                    t
pool. Enclosed Enclosed by reactor concrete reactor)
                                                    - pression pool.          '
Containment
S p
,by reactor building.
Leak rate, %/ day              0.20                    0.35                          0.5                            0.5        s . ,                      f Containment                                                                                                                                                  (l p
p building.
t-Construction                    Steel shell.            Reinforced con-              Not applicable.                Not applicabic                        f enclosed by            crete cylindrical ''                .
Con-encloses drywell building.
                                                                                                                                                                                . f reinforced con-        structure (not              -
9 L
E crete cylindri-        prestressed) with                      .
tainmentenclosesk*andsuppression 3
drywell and sup- ' pool.
t
t
                                                    . cal structure         ' hemispherical
- pression pool.
* i .'
S; p
(not prestres' sed)-   head; steel lined.               *
Leak rate, %/ day 0.20 0.35 0.5 0.5 f
                                                                                                                                    ,                                              -[
s.,
with hemispherical                                                                         *
(l Containment p
                                                      . head.                        .
t-Construction Steel shell.
Reinforced con-Not applicable.
Not applicabic f
enclosed by crete cylindrical ''
f reinforced con-structure (not E
crete cylindri-prestressed) with t
i.'-
. cal structure
' hemispherical (not prestres' sed)-
head; steel lined.
- [
with hemispherical
. head.
t L
t L
Internal design                 185                     185
Internal design 185 185 Not applicable Not applicable temperature, *F.
* Not applicable                 Not applicable temperature, *F .                                                             l                                                                             I
l I
                                                                                                                                                                                    ?
.8-
                                        .8-                                                                                                                                       y I
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m_                 _                    .--              __        -
m_


_;- _. @ @ n 7 a - MMEn_;             WW.     .. ..;;,,1,     __,      ,    ._    ,_, ,  ;.      ,;, _ , ,;,g;   ;    g h q.           m ,
_;- _. @ @ n 7 a - MMEn_;
                                                                                                                                                      ~
WW.
                    @                                                    @                                                                            l
....;;,,1,
                                                                                                                                      @ t-
,;, _,,;,g; g h q.
                                                                                                                                                  .'      i
~
    !                                                /
m,
i l                                                             TABLE 1.3-4 (Continued)                                                                 !
@ t-l i
i i
/
PERRY               GRAND GULF             ZI!MER                 BAILLY BWR 6                   BWR 6             BWR 5                   BWR 5 j                                                 238-748                 251-800               218-560
i l
                  . Design pressure, psig           +15, -0.8             15                   Not applicable           Not applicablq           ,
TABLE 1.3-4 (Continued) i i
2 3                   6                       6 Free (air) volume, it             1.2 x 10             1.67 x 10.           Not applicable           Not applicable Drywell             -
PERRY GRAND GULF ZI!MER BAILLY BWR 6 BWR 6 BWR 5 BWR 5 j
4 e
238-748 251-800 218-560
Construction                     Reinforced con-       Reinforced con-       Prestressed con-         Prestressedco\  n-crete. Basically   crete. Basically. crete. Drywell         crete. Drywell in cylindrical; flat     cylindrical; flat       is frustum of a         frustrum of a conc; concrete roof         concrete roof         conc; steel             steel lined, with a steel         with a steel           lined.
. Design pressure, psig
      ~                                              refueling head.       refueling head.                     '
+15, -0.8 15 Not applicable Not applicablq 2
~~
3 6
w
6 Free (air) volume, it 1.2 x 10 1.67 x 10.
      ,L           Internal design                   330                   330                   340-                     340 temperature, 'F                           ,
Not applicable Not applicable Drywell e
i Design pressure, psig             +30, ~21             30                     +45,               +45, -2                   j r
4 Prestressedco\\
Free (air} volume,               278,000               270,000               287,000                 263,800                     i total, ft                                                                                         .
Construction Reinforced con-Reinforced con-Prestressed con-n-
crete.
Basically crete.
Basically.
crete. Drywell crete. Drywell in cylindrical; flat cylindrical; flat is frustum of a frustrum of a conc; concrete roof concrete roof conc; steel steel lined, with a steel with a steel lined.
refueling head.
refueling head.
~
~~w
,L Internal design 330 330 340-340 temperature, 'F i
Design pressure, psig
+30, ~21 30
+45, +45, -2 j
r Free (air} volume, 278,000 270,000 287,000 263,800 i
total, ft
[
[
Suppression Pool                       -
Suppression Pool Construction Reinforced con-Reinforced con-Prestressed con *
Construction                     Reinforced con-       Reinforced con-       Prestressed con *
* Prestressed con-crete, steel crete, steel crete.
* Prestressed con-crete, steel         crete, steel           crete. Pool is       crete. Pool is lined. Basically   lined. Basically   cylindrical;             cylindrical; steel cylindrical.         cylindrical.           steel lined.             lined.
Pool is crete.
i Internal design,                 185                   185                   340                     340                       i temperature, "F ,
Pool is lined.
Design pressure,8psig             15                   15                     +45, -2                 +45, -2 Nb '
Basically lined.
Basically cylindrical; cylindrical; steel cylindrical.
cylindrical.
steel lined.
lined.
i Internal design, 185 185 340 340 i
temperature, "F,
Design pressure,8psig 15 15
+45, -2
+45, -2 Nb '


4-                                                                                                                       _
4-O' TABLE 1.3-4 (Continued)
O'                                                 @-    ..
PERRY GRAND GULF ZItRIER' BAILLY BWR 6 BWR 6 BWR 5 IMR 5 238-748 251-800 218-560 Water volume, ft 120,000 136,000 105,000 73,500
TABLE 1.3-4 (Continued)
(
PERRY                 GRAND GULF     ZItRIER'             BAILLY BWR 6                   BWR 6         BWR 5 IMR 5             ,
Break area / total vent area 0.010 0.008 0.008.
238-748                   251-800       218-560 Water volume, ft                     120,000                   136,000         105,000             73,500           (
0.012 3
Break area / total vent area         0.010                     0.008           0.008.               0.012 3                                                                                   '
NOTES:
NOTES:                                         ,
1.
: 1. Refer to Chapter 3.
Refer to Chapter 3.
                                                              )' . '.   -
). '.
  .L o                 -
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                                                                                                    +s
+s
                                                                                                                  *  ~~'
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                                                                                                                .,c e
5 e
o G
o G
4 e                               ,
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h                                                                     %
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Latest revision as of 04:53, 15 December 2024

Forwards BNL 821213 Memeo Re Degraded Core Accidents at Facilities,Per Task III.3 Defined in Design Basis for Hydrogen Control Sys in CP & OL Applications. No-cost Extension to Contract Requested
ML20072L710
Person / Time
Site: Perry, 05000000
Issue date: 12/20/1982
From: Pratt W
BROOKHAVEN NATIONAL LABORATORY
To: Long J
Office of Nuclear Reactor Regulation
Shared Package
ML20072L675 List:
References
CON-FIN-A-3389, FOIA-83-31 NUDOCS 8303310489
Download: ML20072L710 (19)


Text

...

..2_

l' h*s..

a y

E( _,. ;-... 2 :

L BROOKHAVEN NATIONAL LABORATORY

{L i

[

ASSOCIATED UNIVERSITIES, INC.

\\...

.6 I

Upton Long Is!cnd. New York 11973 1

(516)232s j]

Copodment of Nuc!act Energy FTS 666' 2630

~~

O December 20, 1982

?

. Igo -y e o D

Dr. John Long Reactor Systems Branch

?

Division of Systems Integration U.S. Nuclear Regulatory Commission a

i; ail Stop P-1132

~

j Washington, D. C.

20555

Dear John,

Please find enclosed a copy of a BNL memorandum entitled, " Degraded Core Accidents in the Perry Power Plant," (J. W. Yang to W. T. Pratt).

This memo-randum satisfies the milestone for Task III.3 as defined in the 189, Design Basis for Hydrogen Control Systems in Construction Permit and Cperating Li-cense Applications (FIN A-3389).

~

This cemorandum satisfies the final milestone under this contract (FIN A-3389) which was due for completion on December 31, 1982. A request has been made for a no-cost extension to this contract to allow us to prepare-final reports on our assessments of degraded core accidents in PWR Ice Conden-ser Plants and BWR Mark III Containment Plants.

These reports will collect together all of the assessments performed for the different plants considered during the course of this contract.

I will send you these reports at the end I

of January 1983.

d[j If you have any questions on the enclosed memorandum, please cont'act me or Dr. Yang.

Very truly yours,

-A R

Trred.

o L.i Wm. Trevor Pratt, Group. Leader f

R Accident Analysis Group WTP:tr

}

Encl.

y cc:

R. A. Bari (w/ enclosure) (4.4)

R. E. Hall a

y W. Y. Kato p

J. F. Meyer y,

N. Lauben Fj B. Sheron l:

8303310489 830224 PDR FOIA HIATT83-81 PDR L __

a..

a.. ~.- :..- -. :. -.

c.

J.j q

'aROOKHMEN NATIONAL LABORATORY

~ ~ ~ ~

~

MEMORANDUM

~

j~

J DAM:

December 13, 1982 r,.

To:

.W.

T. Pratt 1

FROM:

J. W. Yang

SUBJECT:

-).

Degraded Core Accidents in the

'j Perry Power P1 ant f

l The Perry nuclear power plant is of the BWR6/ MARK III type.

It.is simi-l lar to the Grand Gulf and Clinton power plants, for which analyses of degraded core accidents have been performed at BNL.[1 The FSAR for the Perry plant contains comparisons of design parameters with the Grand Gulf plant.

For reference, the following three tables from the Perry FSAR are attached to this memorandum:

Table 1.3-1 Nuclear Steam Supply System Design Characteristics Table 1.3-3 Engineered Safety Features Design Characteristics Table 1.3-4 Containment Design Characteristics The rated power of the Perry plant (3579 MWt) is 93% of the rated power

+

j of Grand Gulf plant (3833 MWt). The steam flow rate, feedwater flow cate, l

j number of fuel assemblies (i.e., masses of UO2 and Zircaloy 2) and other de--

[

sign parameters of the Perry plant are also about 93% of the corresponding parameters of the Grand Gulf plant.

In the events of partially or full core

-1;!

meltdown, the production and release of hydrogen should be similar to that re-

t

].

ported for the Grand Gulf plant.

The Engineered Safety Systems and containment constructions of the two h

plants are basically the same. Both the Perry and Grand Gul f plants have the ~

%o same LPCS, HPCS, ADS, LPCI and'RHRS. The flow rates of HPCS, LPCI and RHRS of

  1. [

the Perry plant are 95% of that of the Grand Gulf plant. The LPCI flow rate is, however, only 86% of that of. the Grand Gulf plant. The containment volume n

^

....--.:....--. - - --.... a

- a =. -

a W~

Memo to W. T. Pratt December >13, 1982,

4*

Page 2 g,

a e

7,

,t volume and the suppression pool ~ water volume are smaller in the Perry plant

!)

compared with the Grand Gulf plant. But, the free ' air volume in the drywell j

section of the Perry plant.is slightly larger (3%) than that of the Grand Gulf

{

plant. Because of th'e similarity between these plants, it is believed that

]

the results of analyses reported in References [1-4] for the Grand Gulf and

.f '

the Clinton Power Stations are applicable to the Perry plant.

J

. }. -

References

^

1.

Gasser, R.. "An Assessment of Postulated Degraded Core Accidents in the Grand Gulf Reactor Plant," BNL Draft Informal Report, (June 1982).

2.

Gasser, R., " Analysis of Full Core Meltdown Accidents in the Grand Gulf Reactor P1 ant," BNL Draft Informal Report, (August.1982).

3.

SNL Memo, J. W. Yang to W. T. Pratts "FARCH Analysis of Hydrcgen Burning During ' Degraded Core Accidents for the Clinton Power Station and the l

Skagit' Power Station," (September 27,1982).-

4.

Yang, J. W., "An Analysis of Hydrogen Combustion During Degraded Core l

,j Accidents in the Clinton Power Station," BNL Informal Report, to be l t-published.

i d

l!

,j JWY:tr fj R

I}

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c.m. A.

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P-n

. 'I t

l i-TABLE 1.3-1 j

C'OMPARISON OF NUCLEAR STEAM SUPPLY SYSTEM DESIGN Cl!ARACTERISTICS( )

PERRY GRAND GULF ZIMMER IIATCl! 1 -

BWR 6 BWR 6 BWR 5 llWR 4 I l

238-748 251-800 218-560 218-560

[

A.

TlIERMAL AND 1!YDRAULIC DESIGN 3,579 3,833 2,436 2,436 I

Rated power, MWL Design power, HWL 3,758 4,025 2,550 2,550 (ECCS design basis)

I 6

6 6

t-6 Steam flow rate, Ib/hr 15.4 x 10 16.491 x 10 10.477 x 10 '

10.03 x 10 6

0 6

0 r

Core coolant flow rate, lb/hr 104.0 x 10 112.5 x,10 78.5 x 10 78.5 x 10 i-w O

6-6 6

6 i

Feedwater flow rate, lb/hr 15.367 x 10 16.455 x 10 10.447 x 10 9.998 x 10

[

t System pressure, nominal in 1,040 1,040 1,020 1,020 steam dome, psia t.

Average power density, kW/ liter 54.1 54.1 50.51 51.2 II Maximum thermal output, kW/ft 13.4 13.4 13.4' 18.5' Average thermal output, kW/ft 5.9 5.93 5.40-7.11 Maximum heat flux, Btu /hr-ft 361,600 361,600 354,255 -

428',300 Average heat flux, Btu /hr-ft 159,500 159,800 144,032 164,410 I'

Maximum UO2. temperature, F 3,435 3,435 3,325 4,380 I

m--------, - -, -g

,; g-

-, ;; y s., 7,.

.-.........>..wG".:,

s. x,

, sw c.a

. swL.. :- u

.a. ;. --

@ }.

TABLE 1.3-1 (Continued)

PERRY GRAND GULF ZIta!ER I!ATCl! 1 BWR 6 BWR 6 BWR 5 BWR 4 238-748 251-800 218-560 218-560 t

r TIIERt!AL AND 1:YDRAULIC DESIGN (Cont.)

/

Average volumetgic fuel 2,185

,2,185 2,130 2,781 temperature,, F j

{

i i

Average cladding surface 565 566 566 566 temperature,.F

?!inimum critical power ratio (tiCPR) 1.20 1.20 1.24 N/A V

\\'

Cool'nt enthalpy at core inlet, 527.7 527.9 (527.4 523.7 a

Btu /lb

+

1 u

l-Core maximum' exit voids within 79.0 76.1 75 75 assemblies I

s e

Core average exit quality, % steam 14.7 14.6 13.2

.12. 7 "'

Feedwater temperature, F 420 420 420 387.4

\\l Design Power Peaking Factor

~

llaximum relative assembly power 1.40 1.40

.1.40 1.40 j:

Local peakirig factor 1.13 1.13 1.24 1.24.

i.

l Axial peaking factor -

1.40 1.40 1.4 1.50 i.

j Total peaking factor 2.21 2.21 2.43 2.60

[

e eh "

L.,g.J9 e ALLML ' L;];.GL;LX.L... '

'~

., L.,

. :;. ". _ _ s a s... L w.

~

O c ),

l i

s 1

TABLE 1.3-1 (Continued)

PERRY GRAND GULF ZIMMER IIATCll 1 BWR 6 BWR 6 BWR 5 BWR 4 t

238-743 251-800 218-560 218-560 B.

NUCLEAR DESIGN (First Core)

I Water /UO y lume ratio (cold) 2.70 2.70 2.55 2.53 2

n Reactivity with strongest

<0.99

<0.99 '

<0.99

<0.99 f

control rod out, k,gg

)

Dynamic void coefficient at core average voids, %, and 40.95

-41.31 40.54 38.0 i

rated output, C/%

-7.16

.-7.14

-8.57

-10.74 Fuel temperature doppler coefficignt,

{

cnd of cycle hot operating, *C

-0.412

-0.396

-0.419

-0.40

i 1

Initial average U-235 enriclunent 1.90 1.70 1.90 2.34 t

wt. %

t i

Initial cycle exposure, 9,138 7,500 9,200 9,413 HWd/short ton (Ave. Iirst core).;

C.

CORE MECIIANICAL DESIGN L

1.

Fuel Assetbly j

Number of fuel assemblies 748 800 560 560 Fuel rod array 8 x 8' 8x8 8x8 7x7 l

f 8

, Wfiv4UMgfYlitif e,wrnW?n? ___. _., :a _.._

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~.

.~.m m.s -

~.

.,a.

i h

~

}

i i

i 6

q i

i !

TABLE 1.3-1 (Continued)

PERRY GRAND GULF ZIMMER HATCll 1 i

BWR 6 DVR 6 BWR S BWR 4 238-748 251-800 218-560 218-560 i

t' CORE MECllANICAL DESIGN (Cont.)

1.

Fuel Assembly (Cont.)

Overall dimensions, in.

176 176 176 176 Weight of UO 'Per assembly 456 458

.466 466 2

Ib (pellet type)

(Chamfered)

Weight.of fuel assembly, Ib 697

) *,

,697 698 675 s

\\

2.

Fuel Rods Y

Number per fuel assembly 62 62 63 49 as Outside diameter, in.

0.483 0.483 0.493 0 563,

..e Cladding thickness, in.

0.032 0.032 0.034 0.032 Cap, pellet to cladding, in.

0.009 0.009 0.009 0.0012 Length of gas plenum, in.

10 10 14 16 q

Cladding material (free Zircaloy-2' Zircaloy Zircaloy-2 Zircaloy-2 standingloadingtubes) i O

e t

i L..

I

~

--i b : - X ; GM& = '.' ~

. :E L ~ W Z.; L ; _.

n.; J.., a..

,....,,_a w "rJ;ssii?:.KL> ML A w # - a G

Gj.

~

TABLE 1.3-1.(Continued)

.l PERRY

. GRAND GULF

'~ZIMMER HATCll 1 i

BWR 6 BWR 6 BVR 5 BWR 4 238-748 251-800 218-560 218-560 CoxE MECHANICAL DESIGN (Cont.)

{.

3.

Fuel Pellets Material UO UO UO UO

{

2 2-2 2

Density, % of theoretical 95 95

.95, 95 Diameter, in.

0.410 0.410 0.416 0.487 Length, in.

0.410 0.410:

0.4i0 0.5 r

4.

Fuel Channel Y

I Overall dimension, length, in.

167.36 167.36 166.9 166.9 N

Thickness, in.

O.120 0.120 0.100 0.080 Cross section dimensions, in. 5.45 x 5.46 5.45 x 5.45' 5.48 x 5.48 5.44'x 5.44 Material Zircaloy-4 Zircaloy-4 Zircaloy'-4 Zircaloy-4 5.

Core Assembly c

Fuel weight as UO, Ib 341,640 365,693-260,551-272,850 2

Core diameter (equivalent), 'in.

185.2 191.5 160.2 160.2 Core height (active fuel), in.

150 150

.146 144' l

1

op h'.

,u.-.:,d.

w

. ~.u w

-s-x_...

' n...

=

a O

@ j.

TABLE 1.3-1 (Continued)

PERRY GRAND GULF ZIMMER IIATCll 1 BWR 6 BWR 6 BWR 5 BWR 4 238-748 251-800 218-560 218-560 CORE MECllANICAL DESIGN (Cont.)

I 6.

Reactor Control System Method of variation of Moveable control Movable control Movable control Movabic contryl reactor power.

rods and variable rods and variable rods and variable rods and vari 3ble forced' coolant forced coolant forced coolant forced coolant flow flow flow flow Number of movable g *'. 19 3-

'137 137 control rods 177 1

\\.

Shape of movable u,

s control rods Cruciform Cruciform Cruciform Crucif.orm Pitch of movable e

control rods 12.0 12.0 12.0 12.0.

~'

Control material in B C granules B C granules B C granules B C granules 4

g 4

4 movable rods compacted in compacted in compacted in compacted in SS tubes SS tubes SS. tubes SS tubes Type of control rod

. Bottom entry Bottom entry Bott,om entry Bottom entry.

drives

, locking piston locking piston -

locking piston locking piston Type of temporary Burnable poison; Burnable poison; Burnabic poison; Burnable poision; reactivity control gadolinia-urania gadolinia-urania gadolinia-urania gadolinia-urania for initial core fuel rods fuel rods fuel rods fuel rods

/

e

~a 4

,w,,n

, w; -

> y,,. w;u. - w- ~ -.a.. w

.. ::~ ~w.

, x.

..- ;-g ;,.-:

. +.c a.. w...............

-r

.,,r.,,...w-a..

-r

.. ~ _...

w n-..~.

i O

@o

.I -

TABLE 1.3-1 (Continued) l

. PERRY GRAND GULF ZIMMER HATCl! I g

BWR 6 BWR 6 BWR 5 BWR 4 l

238-748 251-800 218-560 218-560 i

+

CORE MECllANICAL ON / (Cont.)

{

1 7.

Incore Neut p

..,ggrymentation j

Number of incore neutron 164 176 -

124 124 i

f l

detectors (fixed) 1 31 31

.i Nun.ber of incore detector 41 44 i

. assemblies l

Total number of LPRM 164

.176 124 124 detectors (J

Number of incore LPRM 41 44 31 31

. penetrations Number of LPRM detectors 4

4 4

4 per penetration Number'of SRM penetrations 4

6 4

4 Number of IRM penetrations 8

8

'8 8

l Total nuclear instrument 53 58 43 43 penetrations Source-Range Shutdown Through Criticality Monitor, Range 4

6 4

4 l

Intermediate Range Prior to Criticality to Low Power l

Monitor, Range 8

8 8

8 j

=

.i

-[. m U,. - -,.y

=y m_

t? "fe

. g j]hy,., 3 g, g J Q g,g ;,,, y A g,

, g']g*g, g y'

  • , y ;. +-.' v2^ ' _- 2_. _ *., _J i,

r

,~

y

.4-l' s

O.

TABLE 1.3-1 (Continued) i PEDRY GRAND GULF ZIMMER llATCl! 1 j

BWR 6 DVR 6 BWR 5 BWR 4 238-748 251-800 218-560 218-560, CORE MECIIANICAL DESIGN (Cont.)

t 7.

Incore Neutron Inst. (Cont.)

Power Ra'nge Monitors, Range Approximately 1% Power to'15% Power 5

~

Local power 164 176 124 124

~

Range Monitors i '.

Average power 8

i.

8 i 6 6

Range Monitors t

w

.L

. Number and type of 7 Sb-Be 7 Sb-Be 5 Sb-Be 5.Sh-Be incore neutron sources

\\

D.

REACTOR VESSEL DESIGN Material Low-alloy steel / '

Low-alloy steel /

Carbon'st'ecl/

Carbon steel /

~

stainless clad stainless clad stainicss clad stainless clad.

Design pressure, psig 1,250 1,250 -

1,250 1,250 Design temperature, F.

575 575

'575

.575 Inside diameter, ft-in.

19-10 20-11 18 -2.-

18,

Inside height, ft-in.

70-5 70-10 69-4 69-4 i

b

')

I

~

=.

pes;'.TrJr %g g 3 _

73.,; g,,1,7

,3C;7 g. W A,j n _

,, g,c,g,cf71 ',

i I

i TABLE 1.3-1 (Continued)

PERRY GRAND GULF ZIMMER HATCl! 1.

i BWR 6 BWR 6 BWR 5 BWR 4 238-748 251-800 218-560 218-560 D.

REACTOR VESSEL DESIGN (Cont.)

?

Minimum base metal thickness 6.00 6.77 5.375-5.375 i

(cylindrical section), in.

J Minimum cladding thic'kness, in.

1/8 1/8 1/8 1/8

~

E.

REACTOR COOLANT RECIRCULATION DESIGN I

Number of recirculation loops 2

2 2

2 Design pressure u

.L Inlet leg, psig 1,250 1,250 1,250 1,148 Outlet leg, psig 1,650(2);1,550(3) 1,650(2);1,550(3) 1,675(2);1,575(3) 1,274 Design temperature, F 575 575 575 562 Pipe diameter,, in.

24 24 20 28 Pipe Material, ANSI

-304/316 304/316 304/316 304/316 Recirculation pump flow rate, gpen 42,000 44,600

' 32,500 45,000 Number of jet pumps in reactor 20 24'

~

20 20 F.

MAIN STEAMLINES Number of steamlines -

4 4

4 4

Design pressur'e, p,sig 1,250 1,250 1,250 1,118 p.

l I

.: > ~ i e ~ A '.a;g2O6-

?.1;ckcgc.,,;.&,

.2,,L,:, alii,_,...

...::; ; i, &X3gg.rLL-ag gb3gzumyi_ :.*h W:&

..ii 1

e e,'

}-

.1

.j i

k.

TABLE 1.3-1 (Continued) 4 PERRY GRAND GULF ZIt!MER IIATCl! 1 BWR 6 WR 6 BWR 5 BWR 4 238-748 251-800 218-560

. 218-5_60' F.

HAIN STEAHLINES (Cont.)

f Design temperature, F

'575 575 575 560 Pipe diameterf in.i 26 28,

24 24 p

)

Pipe material Carbon steel Carbon steel-Carbon steel Carbon steei k

NOTES:

),.

t 1.

Parameters are related to rated power output for a sibgle plant unless oth,erwise noted.

w

,8 2.

Pump and discharge piping to, and including, discharge block valve.

n 3.

Discharge piping from discharge block valve to vessel, s

e O

F e

o b

e O

e r

l A

e

~

i l

.v d&:.:%.CNfiitia:h u.u-.

.s '......u'32

.;a. :.

~:.s L., m <.

~,a :n~ -a%:.,.1k:.: ~. A MLu A~'M"n'[

\\

6 ), -

~k 2

l i

i i

TABLE 1.3-3 l

COMPARISON OF ENGINEERED SAFETY FEATURES DESIGN CllARACTERISTICS

}

f l

PERRY GRAND GULF ZIMt!ER

!!ATCll 1 BR6 BWR 6 BWR 5 BWR 4 I

238-748 251-800 218-560 218-560 i

EMERGENCY CORE COOLING SYSTEMS (Systems sized on design power) f (See Section 6.3)

)

i 1.

Low Pressure Core Spray Systems i

Number of loops 1

1 1

2 Flow rate, gpm 6,110 at 7,115 at 4,725 at 4,625 at

, y 128 psid 128 psid 119 psid 120 psid C'.

2.

liigh Pressure Core Spray System Number of loops 1

1 1

1(N Flow rate, gpm 1,550 at 1,650 at 443 at 4,250 1,147 psid 1,147 psid 1,160 psid 6,000 at 7,000 at, 4,725 at 200 psid 200 psid 200 psid 3.

Automatic Depressurization System

~

Number of relief valves 8

8 6

7 4.

' Low Pressure Coolant Injection ( }

Numberoflooks 3

3 3

2 Number of pumps 3

3 3

4 i_

l

~;- - jl.Zhg5L ? i

~ a-Q,*LXL[.5;i,;;",

.a

._ g g 3.

p_.==

S'

@ [.

~

i TABLE 1.3-3 (Continued)

,q PERRY GRAND. GULF ZIR!ER HATCl! 1 BWR 6 BWR 6 DWR 5 BWR 4 4

., j 238-748 251-800 218-560 218-560

~

j EMERGENCY CORE COOLING SYSTEMS (Cont.)

.{

}

4.

Low Pressure Coolant Injection (Cont.)'

Flow rate, gpm/ pump 7,100 at 7,450 at

~ ;..

i

{

~

~,050 at 5

9,200at{

20 psid 24 psid 20 psid 20 psid

?

5.

Auxiliary Systems

[

I (See Sections 5.4 and 9.2)

N.

'l 6.

Residual Heat Removal System i*

i I

[

Reactor Shutdown Coolin. g Mode:

.i.

\\

l Number of loops 2

2 2

2..

-t l.

Number of pumps 2

4 2

4,s y;.

I' l

Flow rate, gpm/ pump (3) 7,100 7,450 5,050 7,700

{

Duty, Btu /hr/ heat exchanger (4) 46.9 x 10 50 x 10 30.8 x 10 30.8 x 10

(

6 6

6 6

j Number of heat exchangers 2

2 2

2 Primary containment cooling diode:'

'I i

Flow rate, gpm

.7,100(5) 7,450(5) 5,050(5)

  • 11,500(5) f 4

9 I

4 e

1

+#.<

+ a(.g. 1 1, j, 3 3,,,;; ; { y.

,,,,,,,g; egygg_gE

-e a

b b

@ j ',

4 i

TABLE 1.3-3 (Continued) i PERRY GRAND GULF ZIMMER IIATCl! 1 l

BWR 6 BWR 6 BWR 5

~ BWR ' 4 j

238-748 251-800 218-560.

218-560 EMERGENCY CORE COOLING SYSTEMS (Cont.)'

I f

7.

Emergency Service Water System Flow rate, gpm"/ heat exchanger 25,300 5,000 8,000

.{

}

Number of pumps / unit 2/1 2/1 4

4 Flow rate, gpm/ pump 11,900/900 12,000/1,300 8.

Reactor Core Isolation Cooling System

,s..

a.

y Flow rate, gpm 700 at 800 at 400 at 400 at-t

,O 150-1,177 psig 150-1,147 psid 1,120 psid 1,120 psid 9.

Fuel Pool Cooling and Cleanup System 6

0 6

6 Capacity, Btu /hr 20 x 10 11.8 x 10 6.9 x 10 8.5 x 10 NOTES:

1.

liigh pressure coolant injection system used.

2.

A mode of the RllR system.

3.

Capacity during reactor flooding mode with more than'one pump running.

4.

lleat exchanger duty at 20 hours2.314815e-4 days <br />0.00556 hours <br />3.306878e-5 weeks <br />7.61e-6 months <br /> following reactor shutdown.

5.

Flow per heat exchanger.

i h

a

acTTlM.cG wrrPim 1 W m Z u x.^u, d.i.

.[.. f..,

..., n..-,1: d ; i lich f l] @ j2 e' C O

@ \\.

4-i r

TABLE 1.3-4 l

COMPARISON OF CONTAINMENT DESIGN CHARACTERISTICS ( )

~

PERRY GRAND GULF ZIMMER BiILLY f

i BWR 6 BWR 6 BWR 5 BWR 5 i

238-748 251-800 218-560 Type MARK III. Steel Mare III.

Mark II.

Over-Mark II.

Over-

[.

containment, Reinforced and-under primary and-under pri ary with pressure concrete, con-containment, en-containment, n-suppression, tainment, but closing drywell closed drywell and

?

enclosed by.

with pressure and suppression suppression pool.*

reinforced suppression.

pool. Enclosed Enclosed by reactor concrete reactor)

Containment

,by reactor building.

p building.

Con-encloses drywell building.

9 L

tainmentenclosesk*andsuppression 3

drywell and sup- ' pool.

t

- pression pool.

S; p

Leak rate, %/ day 0.20 0.35 0.5 0.5 f

s.,

(l Containment p

t-Construction Steel shell.

Reinforced con-Not applicable.

Not applicabic f

enclosed by crete cylindrical

f reinforced con-structure (not E

crete cylindri-prestressed) with t

i.'-

. cal structure

' hemispherical (not prestres' sed)-

head; steel lined.

- [

with hemispherical

. head.

t L

Internal design 185 185 Not applicable Not applicable temperature, *F.

l I

.8-

?y I

m_

_;- _. @ @ n 7 a - MMEn_;

WW.

....;;,,1,

,;, _,,;,g; g h q.

~

m,

@ t-l i

/

i l

TABLE 1.3-4 (Continued) i i

PERRY GRAND GULF ZI!MER BAILLY BWR 6 BWR 6 BWR 5 BWR 5 j

238-748 251-800 218-560

. Design pressure, psig

+15, -0.8 15 Not applicable Not applicablq 2

3 6

6 Free (air) volume, it 1.2 x 10 1.67 x 10.

Not applicable Not applicable Drywell e

4 Prestressedco\\

Construction Reinforced con-Reinforced con-Prestressed con-n-

crete.

Basically crete.

Basically.

crete. Drywell crete. Drywell in cylindrical; flat cylindrical; flat is frustum of a frustrum of a conc; concrete roof concrete roof conc; steel steel lined, with a steel with a steel lined.

refueling head.

refueling head.

~

~~w

,L Internal design 330 330 340-340 temperature, 'F i

Design pressure, psig

+30, ~21 30

+45, +45, -2 j

r Free (air} volume, 278,000 270,000 287,000 263,800 i

total, ft

[

Suppression Pool Construction Reinforced con-Reinforced con-Prestressed con *

  • Prestressed con-crete, steel crete, steel crete.

Pool is crete.

Pool is lined.

Basically lined.

Basically cylindrical; cylindrical; steel cylindrical.

cylindrical.

steel lined.

lined.

i Internal design, 185 185 340 340 i

temperature, "F,

Design pressure,8psig 15 15

+45, -2

+45, -2 Nb '

4-O' TABLE 1.3-4 (Continued)

PERRY GRAND GULF ZItRIER' BAILLY BWR 6 BWR 6 BWR 5 IMR 5 238-748 251-800 218-560 Water volume, ft 120,000 136,000 105,000 73,500

(

Break area / total vent area 0.010 0.008 0.008.

0.012 3

NOTES:

1.

Refer to Chapter 3.

). '.

.L o

+s

.,c

~~'

5 e

o G

4 e

9 9

h i

l

-