ISO 16646:2024
(Main)Fusion installations — Criteria for the design and operation of confinement and ventilation systems of tritium fusion facilities and fusion fuel handling facilities
Fusion installations — Criteria for the design and operation of confinement and ventilation systems of tritium fusion facilities and fusion fuel handling facilities
This document specifies the applicable requirements related to the design and the operation of confinement and ventilation systems for fusion facilities for tritium fuels and tritium fuel handling facilities specific for fusion applications for peaceful purposes using high tritium inventories, as well as for their specialized buildings such as hot cells, examination laboratories, emergency management centres, radioactive waste treatment and storage facilities. In most countries, a tritium quantity is declared as high for tritium inventories higher than a range of 10 g to 100 g. In the tritium fusion facilities in the scope of this document, the tritium inventory is deemed to be higher than this range for the whole site. This document applies especially to confinement and ventilation systems that ensure the safety function of nuclear facilities involved in nuclear fusion with the goal to protect the workers, the public and the environment from the dissemination of radioactive contamination originating from the operation of these installations, and in particular from airborne tritium contamination with adequate confinement systems. The types of confinement systems for other facilities are covered by ISO 26802 for fission nuclear reactors, by ISO 17873 for facilities other than fission nuclear reactors and by ISO 16647 for nuclear worksite and for nuclear installations under decommissioning. The facilities covered by these three standards, notably ISO 17873, include tritium as a radioactive material among the ones to be confined, but tritium is not their driver of the risks for workers and for members of the public. Nevertheless, the tritium quantities and risks from fusion facilities create specificities for a specific standard (e.g. in fusion facilities, tritium is the driver of routine and accident consequences). Therefore, the scope of this document does not cover the other facilities involved in tritium releases (ISO 17873, ISO 16647 and ISO 26802), even though these other facilities create tritium releases (e.g. non-reactor fission facilities, tritium laboratories, tritium removal facilities from fission plants, tritium defence facilities).
Installations de fusion — Critères pour la conception et l'exploitation des systèmes de confinement et de ventilation des installations de fusion avec tritium et des installations de traitement des combustibles de fusion
Le présent document spécifie les exigences applicables relatives à la conception et à l'exploitation des systèmes de confinement et de ventilation pour les installations de fusion des combustibles de tritium et pour les installations de traitement des combustibles de tritium utilisées spécifiquement pour les applications de fusion qui utilisent des inventaires de tritium élevés à des fins pacifiques, ainsi que pour les bâtiments spécialisés qui leur sont associés, tels que les enceintes blindées de haute activité, les laboratoires d'examen, les centres de gestion des situations d'urgence et les installations de traitement et d'entreposage des déchets radioactifs. Dans la plupart des pays, la quantité de tritium est réputée importante lorsque les inventaires de tritium dépassent la plage de 10 g à 100 g. Dans les installations de fusion avec tritium entrant dans le domaine d'application du présent document, l'inventaire de tritium est considéré comme étant supérieur à cette plage pour l'ensemble du site. Le présent document s'applique tout particulièrement aux systèmes de confinement et de ventilation qui assurent la fonction de sûreté des installations nucléaires impliquées dans la fusion nucléaire, dans le but de protéger le personnel, le public et l'environnement contre la dissémination des contaminations radioactives générées par l'exploitation de ces installations, et en particulier contre la contamination de tritium en suspension dans l'air, au moyen de systèmes de confinement adéquats. Les types de systèmes de confinement pour d'autres installations sont traités dans l'ISO 26802 pour les réacteurs nucléaires de fission, dans l'ISO 17873 pour les installations autres que les réacteurs nucléaires de fission et dans l'ISO 16647 pour les chantiers nucléaires et les installations nucléaires en démantèlement. Les installations traitées dans ces trois normes, notamment l'ISO 17873, incluent le tritium parmi les matières radioactives à confiner, mais celui-ci ne constitue pas leur facteur de risques principal pour le personnel et le public. Néanmoins, les quantités de tritium et les risques liés aux installations de fusion créent des spécificités qui appellent une norme spécifique (par exemple, dans les installations de fusion, le tritium est à l'origine des principales conséquences des situations de routine et d'accident). Par conséquent, le domaine d'application du présent document ne couvre pas les autres installations impliquées dans les rejets de tritium (ISO 17873, ISO 16647 et ISO 26802), même si celles-ci rejettent du tritium (par exemple, les installations de fission hors réacteur, les laboratoires de tritium, les installations d'élimination du tritium des centrales de fission, les installations de défense contre le tritium).
General Information
Standards Content (Sample)
International
Standard
ISO 16646
First edition
Fusion installations — Criteria
2024-06
for the design and operation
of confinement and ventilation
systems of tritium fusion facilities
and fusion fuel handling facilities
Installations de fusion — Critères pour la conception et
l'exploitation des systèmes de confinement et de ventilation
des installations de fusion avec tritium et des installations de
traitement des combustibles de fusion
Reference number
© ISO 2024
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Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 General confinement specificities of tritium fusion facilities or fusion fuel handling
facilities . 7
4.1 General .7
4.2 Inventories to identify for fusion facilities confinement .9
4.3 Specific systems or loads used in fusion facilities .10
4.4 General description of confinement systems for fusion facilities .10
4.4.1 General .10
4.4.2 First confinement system . 13
4.4.3 Secondary confinement system .14
4.4.4 Fuel cycle systems . 15
4.4.5 Tritium material compatibility . 15
5 Functions and safety aspects for confinement and ventilation systems .15
5.1 General . 15
5.2 Main functions .16
5.3 General principles .17
5.4 Risk assessment procedure . .17
5.4.1 Preliminary analysis .17
5.4.2 Risk evaluation.19
5.4.3 Safety classification . 20
6 Architecture and description of the different confinement systems .21
6.1 General .21
6.2 Static confinement of radioactive material .21
6.2.1 Containment barriers and systems .21
6.2.2 Isolation function (static containment) .21
6.3 Ventilation of the volumes within the first confinement system . 23
6.3.1 General . 23
6.3.2 Vacuum vessel exhaust process . 23
6.3.3 Primary containment pressure limiter . 23
6.3.4 Local and/or centralised detritiation system .24
6.3.5 Ventilation of the volume between first and second containment barriers of the
first confinement system .24
6.3.6 Cryogenic systems .24
6.4 Ventilation of the volumes within the second confinement system . 25
6.4.1 General . 25
6.4.2 Rooms and building ventilation systems. 25
6.4.3 Detritiation systems . 25
6.4.4 Local ventilation systems . 26
6.4.5 Ventilation of the volumes located outside the secondary confinement . 26
6.4.6 Miscellaneous ventilation systems not connected with containment envelopes . 26
7 Requirements for the design of ventilation systems .27
7.1 General .27
7.2 Dynamic confinement .27
7.2.1 General .27
7.2.2 Classification of the installation into potentially contaminated areas
(confinement classification) . 28
7.2.3 Factors influencing the design of ventilation systems . 30
7.2.4 Negative pressure . 30
iii
7.2.5 Air velocities between areas.31
7.2.6 Basic air pattern and clean-up systems .32
7.2.7 Classification into ventilation types . 33
7.2.8 Optimization of air exchanges . 33
7.2.9 Layout and location of the ventilation ducts .37
7.2.10 Elaboration of the ventilation diagram and calculation of the pressure drops .37
7.3 Filtration .37
7.3.1 General .37
7.3.2 HEPA filters . 38
7.3.3 Air detritiation system . 38
7.3.4 Other gas-trapping devices .41
8 Management of specific risks . 41
8.1 Control of combustible gases in the buildings.41
8.2 Control of cryogenic liquid/ gases in the buildings .42
8.3 Management of ambient conditions .42
8.3.1 Tritium airborne contamination .42
8.3.2 Air conditioning of safety-classified components .43
8.3.3 Ventilation systems of the control rooms .43
8.4 Prevention of risks linked to releases of heat, gases or toxic vapours . 44
8.5 Prevention of risks linked to the deposition of matter in ventilation ducts. 44
8.6 Prevention of fire hazard .45
8.6.1 Compartmentalization .45
8.6.2 Fire compartments (fire sectors) .45
8.6.3 Fire areas .
...
Norme
internationale
ISO 16646
Première édition
Installations de fusion — Critères
2024-06
pour la conception et l'exploitation
des systèmes de confinement et
de ventilation des installations
de fusion avec tritium et des
installations de traitement des
combustibles de fusion
Fusion installations — Criteria for the design and operation of
confinement and ventilation systems of tritium fusion facilities
and fusion fuel handling facilities
Numéro de référence
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Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Spécificités générales du confinement des installations de fusion avec tritium ou des
installations de traitement des combustibles de fusion . 8
4.1 Généralités .8
4.2 Inventaires à identifier pour le confinement des installations de fusion .9
4.3 Systèmes ou cas de chargements spécifiques utilisés dans les installations de fusion .10
4.4 Description générale des systèmes de confinement pour les installations de fusion .11
4.4.1 Généralités .11
4.4.2 Premier système de confinement . 15
4.4.3 Système de confinement secondaire .16
4.4.4 Circuits de cycle du combustible .17
4.4.5 Compatibilité du tritium avec les matériaux .17
5 Fonctions et aspects relatifs à la sûreté des systèmes de confinement et de ventilation . 17
5.1 Généralités .17
5.2 Fonctions principales .18
5.3 Principes généraux .19
5.4 Procédure d'appréciation des risques . 20
5.4.1 Analyse préliminaire . 20
5.4.2 Évaluation du risque .21
5.4.3 Classification de sûreté . 23
6 Architecture et description des différents systèmes de confinement .24
6.1 Généralités .24
6.2 Confinement statique des matières radioactives .24
6.2.1 Barrières et systèmes de confinement .24
6.2.2 Fonction d'isolement (confinement statique) .24
6.3 Ventilation des volumes dans le premier système de confinement . 26
6.3.1 Généralités . 26
6.3.2 Procédé d'évacuation de l'enceinte à vide . 26
6.3.3 Système de limitation de pression du confinement primaire .27
6.3.4 Système de détritiation local et/ou centralisé .27
6.3.5 Ventilation du volume entre la première et la deuxième barrière de confinement
du premier système de confinement .27
6.3.6 Systèmes cryogéniques . 28
6.4 Ventilation des volumes dans le second système de confinement . 28
6.4.1 Généralités . 28
6.4.2 Systèmes de ventilation des locaux et des bâtiments . 28
6.4.3 Systèmes de détritiation . 29
6.4.4 Systèmes de ventilation locaux . 29
6.4.5 Ventilation des volumes situés à l'extérieur du confinement secondaire . 29
6.4.6 Systèmes de ventilation divers non reliés aux enveloppes de confinement . 30
7 Exigences relatives à la conception des systèmes de ventilation .31
7.1 Généralités .31
7.2 Confinement dynamique .31
7.2.1 Généralités .31
7.2.2 Classification de l'installation en zones potentiellement contaminées (classes
de confinement) .31
7.2.3 Facteurs influençant la conception des systèmes de ventilation . 34
7.2.4 Dépression . 34
iii
7.2.5 Vitesses de l'air entre les zones . 35
7.2.6 Systèmes d'écoulement et d'épuration d'air de base . 36
7.2.7 Classification en types de ventilation .37
7.2.8 Optimisation des renouvellements d'air .37
7.2.9 Agencement et emplacement des conduits de ventilation .41
7.2.10 Élaboration du schéma de ventilation et calcul des pertes de charge .41
7.3 Filtration .42
7.3.1 Généralités .42
7.3.2 Filtres de qualité THE .42
7.3.3 Système de détritiation de l'air.43
7.3.4 Autres dispositifs de piégeage des gaz . 46
8 Gestion des risques spécifiques .46
8.1 Contrôle des gaz combustibles dans les bâtiments. 46
8.2 Maîtrise des liquides/gaz cryogéniques dans les bâtiments .47
8.3 Gestion des conditions ambiantes . . 48
8.3.1 Contamination atmosphérique par le tritium . 48
8.3.2 Conditionnement d'air des composants associés à une classification de sûreté . 48
8.3.3 Systèmes de ventilation des salles de contrôle . 49
8.4 Prévention des risques liés aux rejets de chaleur, de gaz ou de vapeurs toxiques . 50
8.5 Prévention des risques liés au dépôt de matières dans les conduits de ventilation . 50
8.6 Prévention du danger d'incendie. 50
8.6.1 Sectorisation . 50
8.6.2 Secteurs de feu .51
8.6.3 Zones de feu . 53
8.6.4 Secteurs de confinement . 53
8.7 Prise en compte des dangers externes . 54
9 Dispositions concernant la gestion et l'exploitation des systèmes de ventilation .55
9.1 Procédures d'organisation et d'exploitation .
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.