ISO 21391:2019
(Main)Nuclear criticality safety — Geometrical dimensions for subcriticality control — Equipment and layout
Nuclear criticality safety — Geometrical dimensions for subcriticality control — Equipment and layout
This document provides guidance, requirements and recommendations related to determination of limits on subcriticality dimensions and to their compliance with: — geometrical dimensions specified in the design (design dimensions), or, — actual dimensions. This document is applicable to nuclear facilities containing fissile materials, except nuclear power reactor cores. This document can also be applied to the transport of fissile materials outside the boundaries of nuclear establishments. Subcriticality dimension control based on dimensions and layout of fuel assembly, fuel rods and fuel pellets are not covered by this document. This document does not specify requirements related to the control of fissile and non-fissile material compositions. The Quality Assurance associated with the fabrication and layout of the unit based on specifications (e.g. drawings elaborated during design) is a prerequisite of this document. The Quality Assurance is important to ensure the consistency between the unit geometry, its general purpose and its intended function.
Sûreté-criticité — Dimensions géométriques pour garantir la sous-criticité — Dimensions d'équipements et cotes d'implantation
Le présent document fournit des lignes directrices, des exigences et des recommandations relatives à la détermination des limites des cotes de sûreté-criticité et à la vérification de leur conformité avec: — les dimensions géométriques spécifiées lors de la phase de conception (cote de conception); ou — les dimensions réelles. Le présent document est applicable aux installations nucléaires mettant en œuvre des matières fissiles, à l'exception des cœurs de réacteur. Le présent document peut être également appliqué au transport de matières fissiles à l'extérieur des installations nucléaires. Les contrôles de cotes de sûreté-criticité relatives aux dimensions des assemblages combustibles, crayons combustibles et pastilles combustibles ne sont pas concernés par le présent document. Le présent document ne spécifie pas d'exigence relative au contrôle des compositions des matériaux fissiles et non fissiles. L'assurance qualité associée à la fabrication et à l'implantation d'une unité sur la base de spécifications (par exemple dessins de conception) est une condition préalable requise au présent document. L'assurance qualité est essentielle afin de garantir la cohérence entre la géométrie de l'unité, sa conception générale et son fonctionnement prévu.
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 21391
First edition
2019-08
Nuclear criticality safety —
Geometrical dimensions for
subcriticality control — Equipment
and layout
Sûreté-criticité — Dimensions géométriques pour garantir la sous-
criticité — Dimensions d'équipements et cotes d'implantation
Reference number
©
ISO 2019
© ISO 2019
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting
on the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address
below or ISO’s member body in the country of the requester.
ISO copyright office
CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: +41 22 749 01 11
Fax: +41 22 749 09 47
Email: copyright@iso.org
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2019 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Subcriticality dimensions . 3
5 Performing specific subcriticality calculations . 3
6 Subcriticality limits . 4
6.1 Identification and limitation of subcriticality dimensions . . 4
6.2 Conditions influencing the subcriticality limits . 4
6.2.1 General. 4
6.2.2 Normal operations and abnormal conditions . 5
7 Actual dimension control . 6
7.1 Compliance of actual dimension v alues with the subcriticality limits . 6
7.2 Management of non-compliance . 6
Annex A (informative) Main stages for subcriticality limits determination .7
Annex B (informative) Example . 8
Bibliography .14
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see www .iso
.org/iso/foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 085, Nuclear energy, nuclear technologies
and radiological protection, Subcommittee SC 05, Nuclear installations, processes and technologies.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/members .html.
iv © ISO 2019 – All rights reserved
Introduction
Nuclear criticality safety is achieved by methods of control in accordance with ISO 1709. The application
of some of these methods of control (such as geometry, interaction…) can lead to requirement(s) on
geometrical dimension limits. This document covers subcriticality control based on geometrical
dimensions, called subcriticality dimensions, related to equipment and layout.
Stages presented in this document are summarized in the flow diagram in Annex A and an example of
this standard application is presented in Annex B.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 21391:2019(E)
Nuclear criticality safety — Geometrical dimensions for
subcriticality control — Equipment and layout
1 Scope
This document provides guidance, requirements and recommendations related to determination of
limits on subcriticality dimensions and to their compliance with:
— geometrical dimensions specified in the design (design dimensions), or,
— actual dimensions.
This document is applicable to nuclear facilities containing fissile materials, except nuclear power
reactor cores. This document can also be applied to the transport of fissile materials outside the
boundaries of nuclear establishments. Subcriticality dimension control based on dimensions and layout
of fuel assembly, fuel rods and fuel pellets are not covered by this document.
This document does not specify requirements related to the control of fissile and non-fissile material
compositions.
The Quality Assurance associated with the fabrication and layout of the unit based on specifications
(e.g. drawings elaborated during design) is a prerequisite of this document. The Quality Assurance is
important to ensure the consistency between the unit geometry, its general purpose and its intended
function.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 11311, Nuclear criticality safety — Critical values for homogeneous plutonium-uranium oxide fuel
mixtures outside of reactors
ISO 12749-3, Nuclear energy, nuclear technologies, and radiological protection — Vocabulary — Part 3:
Nuclear fuel cycle
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 12749-3 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: available at http: //www .electropedia .org/
3.1
actual dimension
actual value of subcriticality dimension, obtained by direct or indirect measurement (e.g. a mould of
set dimension used for the fabrication or a template) or guaranteed by the manufacturing process
previously qualified, including estimated measurement uncertainties
Note 1 to entry: Actual dimensions are usually called as-built dimensions after procurement and before
commissioning.
3.2
calculation model dimension
geometrical dimension used in subcriticality calculations of a unit
3.3
dimensional margin
appropriate dimensional margin considered in the nuclear criticality safety assessment
3.4
design dimension
geometrical dimension defining the unit geometry (item dimension or layout dimension) provided
before manufacturing
3.5
item dimension
geometrical dimension of a component or of equipment
EXAMPLE For a tank, item dimensions can be the tank diameter, height and material thickness.
3.6
layout dimension
geometrical dimension defining the position of several items relative to each other and in their
environment
EXAMPLE For a storage of several tanks, the layout dimensions are the distances between tanks, the number
of tanks in x and y directions and the distance of tanks to walls.
3.7
subcriticality dimension
geometrical dimension (item dimension or layout dimension) controlled for which a limit shall be
respected to ensure subcriticality of a unit
Note 1 to entry: A subcritical dimension is a different term, usually referring to a fissile material dimension that
relies on single-parameter control to avoid making a unit critical. Examples are subcritical cylinder diameter,
subcritical slab thickness and subcritical volume.
Note 2 to entry: The subcriticality of a unit may be ensured by other types of controls in addition to dimensional
controls (e.g. mass control, density control).
3.8
subcriticality limit
limit value of subcriticality dimension which is respected in order to ensure subcriticality of a unit
3.9
unit
part of a process or of a facility, taken into account in the nuclear criticality safety assessment, composed
of single item or group of items containing fissile material and by their surrounding materials not
containing fissile materials
Note 1 to entry: Unit dimensions are composed of item dimensions and layout dimensions.
EXAMPLE A unit can be a glove box or a reprocessing process including the loading area, the chemical
reactor and the various outlets.
3.10
unit lifetime
expected operating life taken into consideration for unit design and in the nuclear criticality safety
assessment
2 © ISO 2019 – All rights reserved
4 Subcriticality dimensions
4.1 In the nuclear criticality safety assessment, the unit geometry is defined by:
— dimensions of items containing fissile media;
— dimensions of materials surrounding fissile items;
— layout dimensions;
— dimensions and layout of mobile items.
4.2 Some of these dimensions or distances can be required to be subcriticality dimensions. Accordingly,
subcriticality dimensions shall be identified and controlled. The compliance of the actual dimensions
with the subcriticality limits shall be verified to ensure subcriticality of a unit according to Clause 7. The
determination of subcriticality limits is presented in Clause 6.
4.3 Limits of subcriticality dimensions may be justified using data from handbooks and/or standards
(for simple cases) or from specific subcriticality calculations. For the later, requirements in Clause 5 apply.
EXAMPLE ISO 11311 contains critical values for homogeneous plutonium-uranium oxide fuel mixtures
outside of reactors. That standard supports determination of subcriticality dimensions.
4.4 For conflicting effects (e.g. neutron reflection vs. interaction between two fissile items), a specific
assessment can be necessary to define whether maximum or minimum values (or both) shall be ensured.
A particular attention must be paid to the definition of the subcriticality dimension in order to avoid
mistakes (e.g. centre-to-centre vs. edge-to-edge).
4.5 Subcriticality limits shall take into account all configurations for which the nuclear criticality
safety assessment relies upon specific dimensions. These configurations shall include normal conditions,
including conditions affecting geometry such as ageing effects or pressure and temperature deformations,
and abnormal conditions. Subcriticality limits may include maintenance operations.
NOTE It is possible to account for different dimensions to demonstrate subcriticality in normal and abnormal
conditions.
5 Performing specific subcriticality calculations
5.1 When specific calculations are performed, the need and ability to control dimensions relevant for
nuclear criticality safety (during design, before commissioning, during routine or essential maintenance
and as
...
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 21391
First edition
2019-08
Nuclear criticality safety —
Geometrical dimensions for
subcriticality control — Equipment
and layout
Sûreté-criticité — Dimensions géométriques pour garantir la sous-
criticité — Dimensions d'équipements et cotes d'implantation
Reference number
©
ISO 2019
© ISO 2019
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting
on the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address
below or ISO’s member body in the country of the requester.
ISO copyright office
CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: +41 22 749 01 11
Fax: +41 22 749 09 47
Email: copyright@iso.org
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2019 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Subcriticality dimensions . 3
5 Performing specific subcriticality calculations . 3
6 Subcriticality limits . 4
6.1 Identification and limitation of subcriticality dimensions . . 4
6.2 Conditions influencing the subcriticality limits . 4
6.2.1 General. 4
6.2.2 Normal operations and abnormal conditions . 5
7 Actual dimension control . 6
7.1 Compliance of actual dimension v alues with the subcriticality limits . 6
7.2 Management of non-compliance . 6
Annex A (informative) Main stages for subcriticality limits determination .7
Annex B (informative) Example . 8
Bibliography .14
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see www .iso
.org/iso/foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 085, Nuclear energy, nuclear technologies
and radiological protection, Subcommittee SC 05, Nuclear installations, processes and technologies.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/members .html.
iv © ISO 2019 – All rights reserved
Introduction
Nuclear criticality safety is achieved by methods of control in accordance with ISO 1709. The application
of some of these methods of control (such as geometry, interaction…) can lead to requirement(s) on
geometrical dimension limits. This document covers subcriticality control based on geometrical
dimensions, called subcriticality dimensions, related to equipment and layout.
Stages presented in this document are summarized in the flow diagram in Annex A and an example of
this standard application is presented in Annex B.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 21391:2019(E)
Nuclear criticality safety — Geometrical dimensions for
subcriticality control — Equipment and layout
1 Scope
This document provides guidance, requirements and recommendations related to determination of
limits on subcriticality dimensions and to their compliance with:
— geometrical dimensions specified in the design (design dimensions), or,
— actual dimensions.
This document is applicable to nuclear facilities containing fissile materials, except nuclear power
reactor cores. This document can also be applied to the transport of fissile materials outside the
boundaries of nuclear establishments. Subcriticality dimension control based on dimensions and layout
of fuel assembly, fuel rods and fuel pellets are not covered by this document.
This document does not specify requirements related to the control of fissile and non-fissile material
compositions.
The Quality Assurance associated with the fabrication and layout of the unit based on specifications
(e.g. drawings elaborated during design) is a prerequisite of this document. The Quality Assurance is
important to ensure the consistency between the unit geometry, its general purpose and its intended
function.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 11311, Nuclear criticality safety — Critical values for homogeneous plutonium-uranium oxide fuel
mixtures outside of reactors
ISO 12749-3, Nuclear energy, nuclear technologies, and radiological protection — Vocabulary — Part 3:
Nuclear fuel cycle
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 12749-3 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: available at http: //www .electropedia .org/
3.1
actual dimension
actual value of subcriticality dimension, obtained by direct or indirect measurement (e.g. a mould of
set dimension used for the fabrication or a template) or guaranteed by the manufacturing process
previously qualified, including estimated measurement uncertainties
Note 1 to entry: Actual dimensions are usually called as-built dimensions after procurement and before
commissioning.
3.2
calculation model dimension
geometrical dimension used in subcriticality calculations of a unit
3.3
dimensional margin
appropriate dimensional margin considered in the nuclear criticality safety assessment
3.4
design dimension
geometrical dimension defining the unit geometry (item dimension or layout dimension) provided
before manufacturing
3.5
item dimension
geometrical dimension of a component or of equipment
EXAMPLE For a tank, item dimensions can be the tank diameter, height and material thickness.
3.6
layout dimension
geometrical dimension defining the position of several items relative to each other and in their
environment
EXAMPLE For a storage of several tanks, the layout dimensions are the distances between tanks, the number
of tanks in x and y directions and the distance of tanks to walls.
3.7
subcriticality dimension
geometrical dimension (item dimension or layout dimension) controlled for which a limit shall be
respected to ensure subcriticality of a unit
Note 1 to entry: A subcritical dimension is a different term, usually referring to a fissile material dimension that
relies on single-parameter control to avoid making a unit critical. Examples are subcritical cylinder diameter,
subcritical slab thickness and subcritical volume.
Note 2 to entry: The subcriticality of a unit may be ensured by other types of controls in addition to dimensional
controls (e.g. mass control, density control).
3.8
subcriticality limit
limit value of subcriticality dimension which is respected in order to ensure subcriticality of a unit
3.9
unit
part of a process or of a facility, taken into account in the nuclear criticality safety assessment, composed
of single item or group of items containing fissile material and by their surrounding materials not
containing fissile materials
Note 1 to entry: Unit dimensions are composed of item dimensions and layout dimensions.
EXAMPLE A unit can be a glove box or a reprocessing process including the loading area, the chemical
reactor and the various outlets.
3.10
unit lifetime
expected operating life taken into consideration for unit design and in the nuclear criticality safety
assessment
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4 Subcriticality dimensions
4.1 In the nuclear criticality safety assessment, the unit geometry is defined by:
— dimensions of items containing fissile media;
— dimensions of materials surrounding fissile items;
— layout dimensions;
— dimensions and layout of mobile items.
4.2 Some of these dimensions or distances can be required to be subcriticality dimensions. Accordingly,
subcriticality dimensions shall be identified and controlled. The compliance of the actual dimensions
with the subcriticality limits shall be verified to ensure subcriticality of a unit according to Clause 7. The
determination of subcriticality limits is presented in Clause 6.
4.3 Limits of subcriticality dimensions may be justified using data from handbooks and/or standards
(for simple cases) or from specific subcriticality calculations. For the later, requirements in Clause 5 apply.
EXAMPLE ISO 11311 contains critical values for homogeneous plutonium-uranium oxide fuel mixtures
outside of reactors. That standard supports determination of subcriticality dimensions.
4.4 For conflicting effects (e.g. neutron reflection vs. interaction between two fissile items), a specific
assessment can be necessary to define whether maximum or minimum values (or both) shall be ensured.
A particular attention must be paid to the definition of the subcriticality dimension in order to avoid
mistakes (e.g. centre-to-centre vs. edge-to-edge).
4.5 Subcriticality limits shall take into account all configurations for which the nuclear criticality
safety assessment relies upon specific dimensions. These configurations shall include normal conditions,
including conditions affecting geometry such as ageing effects or pressure and temperature deformations,
and abnormal conditions. Subcriticality limits may include maintenance operations.
NOTE It is possible to account for different dimensions to demonstrate subcriticality in normal and abnormal
conditions.
5 Performing specific subcriticality calculations
5.1 When specific calculations are performed, the need and ability to control dimensions relevant for
nuclear criticality safety (during design, before commissioning, during routine or essential maintenance
and as
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 21391
Première édition
2019-08
Sûreté-criticité — Dimensions
géométriques pour garantir la sous-
criticité — Dimensions d'équipements
et cotes d'implantation
Nuclear criticality safety — Geometrical dimensions for subcriticality
control — Equipment and layout
Numéro de référence
©
ISO 2019
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2019
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
Fax: +41 22 749 09 47
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2019 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Cotes de sûreté-criticité . 3
5 Réalisation de calculs de criticité spécifiques . 3
6 Limites de criticité . 4
6.1 Identification et limitation des cotes de sûreté-criticité . 4
6.2 Conditions ayant un impact sur les limites de criticité . 4
6.2.1 Généralités . 4
6.2.2 Fonctionnement normal et conditions anormales . 5
7 Contrôle des dimensions réelles . 6
7.1 Conformité des dimensions réelles avec les limites de criticité . 6
7.2 Gestion de la non-conformité . 6
Annexe A (informative) Principales étapes pour la détermination des limites de criticité .8
Annexe B (informative) Exemple . 9
Bibliographie .15
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/directives).
L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www .iso .org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion
de l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www .iso .org/iso/fr/avant -propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 85, Énergie nucléaire, technologies
nucléaires, et radioprotection, sous-comité SC 5, Installations nucléaires, procédés et technologies.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www .iso .org/fr/members .html.
iv © ISO 2019 – Tous droits réservés
Introduction
La sûreté-criticité est obtenue à l’aide des méthodes de contrôle conformément à l’ISO 1709.
L’application de certaines de ces méthodes de contrôle (par exemple par la géométrie, l’interaction, etc.)
peut conduire à une ou plusieurs exigences portant sur une limitation des dimensions géométriques.
Le présent document porte sur les contrôles de sûreté-criticité relatifs à des dimensions géométriques,
appelées «cotes de sûreté-criticité», d’un objet et d’implantation.
Les étapes présentées dans le présent document sont résumées dans logigramme en Annexe A et un
exemple d’application de la présente norme est présenté en Annexe B.
NORME INTERNATIONALE ISO 21391:2019(F)
Sûreté-criticité — Dimensions géométriques pour garantir
la sous-criticité — Dimensions d'équipements et cotes
d'implantation
1 Domaine d’application
Le présent document fournit des lignes directrices, des exigences et des recommandations relatives à la
détermination des limites des cotes de sûreté-criticité et à la vérification de leur conformité avec:
— les dimensions géométriques spécifiées lors de la phase de conception (cote de conception); ou
— les dimensions réelles.
Le présent document est applicable aux installations nucléaires mettant en œuvre des matières fissiles,
à l’exception des cœurs de réacteur. Le présent document peut être également appliqué au transport
de matières fissiles à l’extérieur des installations nucléaires. Les contrôles de cotes de sûreté-criticité
relatives aux dimensions des assemblages combustibles, crayons combustibles et pastilles combustibles
ne sont pas concernés par le présent document.
Le présent document ne spécifie pas d’exigence relative au contrôle des compositions des matériaux
fissiles et non fissiles.
L’assurance qualité associée à la fabrication et à l’implantation d’une unité sur la base de spécifications
(par exemple dessins de conception) est une condition préalable requise au présent document.
L’assurance qualité est essentielle afin de garantir la cohérence entre la géométrie de l’unité, sa
conception générale et son fonctionnement prévu.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.
Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les
éventuels amendements).
ISO 11311, Sûreté-criticité — Valeurs critiques pour oxydes mixtes homogènes de plutonium et d'uranium
hors réacteurs
ISO 12749-3, Énergie nucléaire, technologies nucléaires et protection radiologique — Vocabulaire —
Partie 3: Cycle de combustibles nucléaires
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions de l’ISO 12749-3 ainsi que les suivants,
s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https: //www .iso .org/obp;
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http: //www .electropedia .org/.
3.1
dimension réelle
valeur réelle de la cote de sûreté-criticité, obtenue par mesurage direct ou indirect (par exemple un
moule de dimension définie utilisé pour la fabrication ou un modèle) ou garantie par le processus de
fabrication préalablement qualifié, incertitudes de mesure estimées comprises
Note 1 à l'article: Les dimensions réelles sont usuellement appelées cote TQC («tel que construit») après
l’approvisionnement et préalablement à la mise en service.
3.2
dimension du modèle de calcul
dimension géométrique utilisée pour les calculs de la sûreté-criticité d’une unité
3.3
marge dimensionnelle
marge dimensionnelle pertinente qui est prise en compte dans l’analyse de sûreté-criticité
3.4
cote de conception
dimension géométrique fournie avant la fabrication qui définit la géométrie de l’unité (dimension d’un
objet ou cote d’implantation)
3.5
dimension d’objet
dimension géométrique d’un composant ou d’un équipement
EXEMPLE Pour une cuve, les dimensions d’objet peuvent être le diamètre de la cuve, la hauteur de la cuve et
l’épaisseur du matériau.
3.6
cote d’implantation
dimension géométrique qui définit la position de plusieurs objets entre eux et dans leur environnement
EXEMPLE Pour le stockage de plusieurs cuves, les cotes d’implantation sont les distances entre les cuves, le
nombre de cuves sur les axes X et Y et la distance des cuves par rapport aux murs.
3.7
cote de sûreté-criticité
dimension géométrique (dimension d’objet ou cote d’implantation) contrôlée pour laquelle une limite
doit être respectée pour garantir la sous-criticité d’une unité
Note 1 à l'article: Une dimension sous-critique est un terme différent qui se réfère généralement au contrôle d’un
seul paramètre défini par une dimension fissile afin de prévenir le risque de criticité d’une unité. Les exemples de
dimension sous-critique sont le diamètre d’un cylindre, l’épaisseur d’une plaque et un volume.
Note 2 à l'article: à l’article : La sous-criticité d’une unité peut être garantie par d’autres types de contrôles en
complément des contrôles dimensionnels (par exemple contrôle de la masse, densité).
3.8
limite de criticité
valeur limite d’une cote de sûreté-criticité à respecter pour garantir la sous-criticité d’une unité
3.9
unité
partie d’un procédé ou d’une installation prise en compte dans l’analyse de sûreté-criticité, composée
d’un ou de plusieurs objets contenant de la matière fissible et de matériaux environnants qui ne
contiennent pas de matières fissiles
Note 1 à l'article: Les dimensions d’une unité sont composées de dimensions d’objet et de cotes d’implantation.
EXEMPLE Une unité peut être une boîte à gants ou un procédé de retraitement auxquels sont associés la
zone de chargement, les réacteurs chimiques et les divers exutoires.
2 © ISO 2019 – Tous droits réservés
3.10
durée d’une vie d’une unité
durée d’exploitation prévue prise en compte lors de la conception d’une unité et dans son analyse de
sûreté-criticité
4 Cotes de sûreté-criticité
4.1 Dans l’analyse de sûreté-criticité, la géométrie de l’unité est définie par:
— les dimensions des objets qui contiennent de la matière fissile;
— les dimensions des matériaux entourant les objets fissiles;
— les cotes d’implantation;
— les dimensions et cotes d’implantation des objets mobiles.
4.2 Certaines de ces dimensions ou distances peuvent être des cotes de sûreté-criticité. En conséquence,
les cotes de sûreté-criticité doivent être identifiées et contrôlées. La conformité des dimensions réelles
aux limites de criticité doit être vérifiée afin de garantir la sous-criticité d’une unité conformément à
l’Article 7. La détermination des limites de criticité est présentée dans l’Article 6.
4.3 Les limites des cotes de sûreté-criticité peuvent être justifiées en s’appuyant sur des données
issues de standards et/ou de normes (pour des cas simples) ou à partir de calculs de
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 21391
Première édition
2019-08
Sûreté-criticité — Dimensions
géométriques pour garantir la sous-
criticité — Dimensions d'équipements
et cotes d'implantation
Nuclear criticality safety — Geometrical dimensions for subcriticality
control — Equipment and layout
Numéro de référence
©
ISO 2019
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Fax: +41 22 749 09 47
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2019 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Cotes de sûreté-criticité . 3
5 Réalisation de calculs de criticité spécifiques . 3
6 Limites de criticité . 4
6.1 Identification et limitation des cotes de sûreté-criticité . 4
6.2 Conditions ayant un impact sur les limites de criticité . 4
6.2.1 Généralités . 4
6.2.2 Fonctionnement normal et conditions anormales . 5
7 Contrôle des dimensions réelles . 6
7.1 Conformité des dimensions réelles avec les limites de criticité . 6
7.2 Gestion de la non-conformité . 6
Annexe A (informative) Principales étapes pour la détermination des limites de criticité .8
Annexe B (informative) Exemple . 9
Bibliographie .15
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/directives).
L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www .iso .org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion
de l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www .iso .org/iso/fr/avant -propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 85, Énergie nucléaire, technologies
nucléaires, et radioprotection, sous-comité SC 5, Installations nucléaires, procédés et technologies.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www .iso .org/fr/members .html.
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Introduction
La sûreté-criticité est obtenue à l’aide des méthodes de contrôle conformément à l’ISO 1709.
L’application de certaines de ces méthodes de contrôle (par exemple par la géométrie, l’interaction, etc.)
peut conduire à une ou plusieurs exigences portant sur une limitation des dimensions géométriques.
Le présent document porte sur les contrôles de sûreté-criticité relatifs à des dimensions géométriques,
appelées «cotes de sûreté-criticité», d’un objet et d’implantation.
Les étapes présentées dans le présent document sont résumées dans logigramme en Annexe A et un
exemple d’application de la présente norme est présenté en Annexe B.
NORME INTERNATIONALE ISO 21391:2019(F)
Sûreté-criticité — Dimensions géométriques pour garantir
la sous-criticité — Dimensions d'équipements et cotes
d'implantation
1 Domaine d’application
Le présent document fournit des lignes directrices, des exigences et des recommandations relatives à la
détermination des limites des cotes de sûreté-criticité et à la vérification de leur conformité avec:
— les dimensions géométriques spécifiées lors de la phase de conception (cote de conception); ou
— les dimensions réelles.
Le présent document est applicable aux installations nucléaires mettant en œuvre des matières fissiles,
à l’exception des cœurs de réacteur. Le présent document peut être également appliqué au transport
de matières fissiles à l’extérieur des installations nucléaires. Les contrôles de cotes de sûreté-criticité
relatives aux dimensions des assemblages combustibles, crayons combustibles et pastilles combustibles
ne sont pas concernés par le présent document.
Le présent document ne spécifie pas d’exigence relative au contrôle des compositions des matériaux
fissiles et non fissiles.
L’assurance qualité associée à la fabrication et à l’implantation d’une unité sur la base de spécifications
(par exemple dessins de conception) est une condition préalable requise au présent document.
L’assurance qualité est essentielle afin de garantir la cohérence entre la géométrie de l’unité, sa
conception générale et son fonctionnement prévu.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.
Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les
éventuels amendements).
ISO 11311, Sûreté-criticité — Valeurs critiques pour oxydes mixtes homogènes de plutonium et d'uranium
hors réacteurs
ISO 12749-3, Énergie nucléaire, technologies nucléaires et protection radiologique — Vocabulaire —
Partie 3: Cycle de combustibles nucléaires
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions de l’ISO 12749-3 ainsi que les suivants,
s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https: //www .iso .org/obp;
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http: //www .electropedia .org/.
3.1
dimension réelle
valeur réelle de la cote de sûreté-criticité, obtenue par mesurage direct ou indirect (par exemple un
moule de dimension définie utilisé pour la fabrication ou un modèle) ou garantie par le processus de
fabrication préalablement qualifié, incertitudes de mesure estimées comprises
Note 1 à l'article: Les dimensions réelles sont usuellement appelées cote TQC («tel que construit») après
l’approvisionnement et préalablement à la mise en service.
3.2
dimension du modèle de calcul
dimension géométrique utilisée pour les calculs de la sûreté-criticité d’une unité
3.3
marge dimensionnelle
marge dimensionnelle pertinente qui est prise en compte dans l’analyse de sûreté-criticité
3.4
cote de conception
dimension géométrique fournie avant la fabrication qui définit la géométrie de l’unité (dimension d’un
objet ou cote d’implantation)
3.5
dimension d’objet
dimension géométrique d’un composant ou d’un équipement
EXEMPLE Pour une cuve, les dimensions d’objet peuvent être le diamètre de la cuve, la hauteur de la cuve et
l’épaisseur du matériau.
3.6
cote d’implantation
dimension géométrique qui définit la position de plusieurs objets entre eux et dans leur environnement
EXEMPLE Pour le stockage de plusieurs cuves, les cotes d’implantation sont les distances entre les cuves, le
nombre de cuves sur les axes X et Y et la distance des cuves par rapport aux murs.
3.7
cote de sûreté-criticité
dimension géométrique (dimension d’objet ou cote d’implantation) contrôlée pour laquelle une limite
doit être respectée pour garantir la sous-criticité d’une unité
Note 1 à l'article: Une dimension sous-critique est un terme différent qui se réfère généralement au contrôle d’un
seul paramètre défini par une dimension fissile afin de prévenir le risque de criticité d’une unité. Les exemples de
dimension sous-critique sont le diamètre d’un cylindre, l’épaisseur d’une plaque et un volume.
Note 2 à l'article: à l’article : La sous-criticité d’une unité peut être garantie par d’autres types de contrôles en
complément des contrôles dimensionnels (par exemple contrôle de la masse, densité).
3.8
limite de criticité
valeur limite d’une cote de sûreté-criticité à respecter pour garantir la sous-criticité d’une unité
3.9
unité
partie d’un procédé ou d’une installation prise en compte dans l’analyse de sûreté-criticité, composée
d’un ou de plusieurs objets contenant de la matière fissible et de matériaux environnants qui ne
contiennent pas de matières fissiles
Note 1 à l'article: Les dimensions d’une unité sont composées de dimensions d’objet et de cotes d’implantation.
EXEMPLE Une unité peut être une boîte à gants ou un procédé de retraitement auxquels sont associés la
zone de chargement, les réacteurs chimiques et les divers exutoires.
2 © ISO 2019 – Tous droits réservés
3.10
durée d’une vie d’une unité
durée d’exploitation prévue prise en compte lors de la conception d’une unité et dans son analyse de
sûreté-criticité
4 Cotes de sûreté-criticité
4.1 Dans l’analyse de sûreté-criticité, la géométrie de l’unité est définie par:
— les dimensions des objets qui contiennent de la matière fissile;
— les dimensions des matériaux entourant les objets fissiles;
— les cotes d’implantation;
— les dimensions et cotes d’implantation des objets mobiles.
4.2 Certaines de ces dimensions ou distances peuvent être des cotes de sûreté-criticité. En conséquence,
les cotes de sûreté-criticité doivent être identifiées et contrôlées. La conformité des dimensions réelles
aux limites de criticité doit être vérifiée afin de garantir la sous-criticité d’une unité conformément à
l’Article 7. La détermination des limites de criticité est présentée dans l’Article 6.
4.3 Les limites des cotes de sûreté-criticité peuvent être justifiées en s’appuyant sur des données
issues de standards et/ou de normes (pour des cas simples) ou à partir de calculs de
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.