LICENSING OF SEISMICALLY ISOLATED NPPS IN THE USA - - PowerPoint PPT Presentation

LICENSING ¡OF ¡SEISMICALLY ¡ ISOLATED ¡NPPS ¡IN ¡THE ¡USA ¡ ¡

Regulatory ¡challenges ¡and ¡guidance ¡

Annie ¡Kammerer ¡& ¡Andrew ¡WhiHaker ¡

SMiRT ¡Special ¡Session ¡on ¡Seismic ¡IsolaKon ¡ SMiRT ¡23 ¡ ¡ August ¡2015 ¡

Acknowledgments ¡

¨ Informed ¡by ¡our ¡work ¡for: ¡

¤ Idaho ¡NaKonal ¡Laboratory ¡ ¤ NRC ¡seismic ¡isolaKon ¡research ¡acKviKes ¡

¨ Thanks ¡to ¡the ¡NRC ¡LBNL ¡research ¡team ¡and ¡

research ¡review ¡group: ¡

¤ Robert ¡Budnitz, ¡Robert ¡Kennedy, ¡Nilesh ¡Chokshi, ¡Donald ¡

Moore, ¡James ¡Johnson, ¡Antonio ¡Godoy, ¡Jon ¡Stewart, ¡and ¡ Boris ¡Jeremic ¡

Overview ¡

¨ Risk-­‑informed ¡performance-­‑based ¡framework ¡ ¨ DeterminaKon ¡of ¡performance ¡and ¡acceptance ¡criteria ¡ ¨ AddiKonal ¡design, ¡construcKon, ¡and ¡operaKonal ¡

consideraKons ¡

¨ Seismic ¡ProbabilisKc ¡Risk ¡Assessment ¡consideraKons ¡

and ¡opportuniKes ¡

¨ CerKfied ¡design ¡(10 ¡CFR ¡Part ¡52) ¡consideraKons ¡for ¡

seismically-­‑isolated ¡(SI) ¡Advanced ¡Reactors ¡

NRC Base Isolation Research

By Nilesh Chokshi and Jose A. Pires

Office of New Reactors Office of Nuclear Regulatory Research, Division of Engineering US Nuclear Regulatory Commission

Base Isolation Panel Commonalities and differences: implementing seismic isolation in a global NPP economy

SMiRT 23 August 11, 2015

Manchester, United Kingdom

Acknowledgements & Disclaimer

Acknowledgements:

¨ Annie Kammerer (formerly NRC) ¨ Bret Tegeler (formerly NRC) ¨ Scott Stovall (NRC) ¨ Mohamed Shams (NRC)

Disclaimer ¡ This ¡briefing ¡was ¡prepared ¡under ¡the ¡auspices ¡of ¡an ¡agency ¡of ¡the ¡U.S. ¡Government. ¡ ¡ Neither ¡the ¡U.S. ¡Government ¡nor ¡any ¡agency ¡thereof, ¡nor ¡any ¡of ¡their ¡employees, ¡makes ¡ any ¡warranty, ¡expressed ¡or ¡implied, ¡or ¡assumes ¡any ¡legal ¡liability ¡or ¡responsibility ¡for ¡any ¡ third ¡party’s ¡use, ¡or ¡the ¡results ¡of ¡such ¡use, ¡of ¡any ¡informaKon, ¡apparatus, ¡product, ¡or ¡ process ¡disclosed ¡in ¡this ¡paper, ¡or ¡represents ¡that ¡its ¡use ¡by ¡such ¡third ¡party ¡would ¡not ¡ infringe ¡privately ¡owned ¡rights. ¡ ¡The ¡views ¡expressed ¡in ¡this ¡report ¡are ¡not ¡necessarily ¡those ¡

• f ¡the ¡U.S. ¡Nuclear ¡Regulatory ¡Commission ¡

Purpose & Agenda

u Purpose ¡ u Present ¡summary ¡of ¡on-­‑going ¡NRC ¡ ¡research ¡ u Address ¡views ¡and ¡expectaKons ¡for ¡reviews ¡ u Agenda ¡ u NRC ¡research ¡on ¡base ¡isolaKon ¡ u Reviews: ¡views/expectaKons ¡ u Summary ¡ ¡

NRC Seismic Isolation Research

u Effort ¡IniKated ¡in ¡2008 ¡ u Technical ¡experts ¡at ¡NRC, ¡LBNL, ¡SUNY-­‑Buffalo, ¡UC-­‑Davis ¡

u

IsolaKon ¡user ¡elements ¡(UELs) ¡developed ¡for ¡OpenSees ¡and ¡ Abaqus ¡

u

TesKng ¡of ¡selected ¡isolators ¡

u

Technical ¡bases ¡for ¡understanding ¡the ¡performance ¡of ¡base ¡ isolaKon ¡systems ¡when ¡subjected ¡to ¡earthquake ¡ground ¡ moKons ¡

u

Technical ¡bases ¡for ¡formulaKon ¡of ¡a ¡set ¡of ¡regulatory ¡criteria ¡ and ¡guidance ¡

u

NRC’s ¡ESSI ¡simulator ¡work ¡ongoing ¡

NRC Seismic Isolation Research

u Research ¡addresses ¡key ¡items ¡

u

VerKcal ¡and ¡beyond-­‑design-­‑basis ¡loading ¡

§

Showed ¡that ¡3D ¡modeling ¡is ¡necessary ¡

u

Development ¡of ¡isolator ¡component ¡UELs ¡(Will ¡be ¡publically ¡available) ¡

u

Support ¡formulaKon ¡of ¡performance-­‑based ¡criteria ¡for ¡regulaKon ¡of ¡ NPPs ¡using ¡seismic ¡isolaKon ¡systems ¡(NUREG ¡ch. ¡8 ¡& ¡9) ¡

u

Modeling ¡of ¡low ¡damping ¡rubber ¡bearings ¡(UELs) ¡

u

Modeling ¡of ¡sliding ¡bearings ¡accounKng ¡for ¡variaKon ¡in ¡Kme ¡of ¡axial ¡ pressure, ¡sliding ¡velocity ¡and ¡temperature ¡(UELs) ¡

u

Response ¡history ¡analysis ¡of ¡nuclear ¡power ¡plants ¡

u

SelecKon ¡and ¡scaling ¡of ¡ground ¡moKons ¡

u

Impact ¡on ¡surrounding ¡wall ¡(moat) ¡

NRC Seismic Isolation Research

u AddiKonal ¡research ¡(University ¡of ¡Nevada, ¡Reno) ¡

u

TesKng ¡of ¡isolator ¡systems ¡to ¡confirm ¡analysis ¡tools, ¡models, ¡and ¡ assumpKons ¡(tesKng ¡performed ¡on ¡e-­‑Defense ¡– ¡contractor ¡report ¡under ¡ review) ¡

u

SensiKvity ¡study ¡on ¡isolator ¡mechanical ¡properKes ¡completed ¡– ¡Showed ¡ that ¡modeling ¡the ¡isolator ¡properKes ¡during ¡loading ¡require ¡Kme ¡domain ¡ modeling ¡

u

NUREG/CR-­‑7196 ¡(publicaKon ¡expected ¡by ¡September ¡2015) ¡ u InteracKon ¡with ¡IAEA-­‑ISSC-­‑EBP ¡Working ¡Area ¡2 ¡

u

Insights ¡gained ¡also ¡inform ¡IAEA-­‑ISSC-­‑EBP ¡collaboraKve ¡research ¡on ¡SI ¡

u

Cognizance ¡of ¡internaKonal ¡acKviKes ¡and ¡guidance ¡ ¡

§

E.g., ¡translaKon ¡of ¡JEAG ¡guidance ¡(through ¡a ¡collaboraKve ¡program ¡with ¡NRA-­‑J, ¡ former ¡JNES) ¡

NRC Seismic Isolation Research

u Technical ¡basis ¡for ¡formulaKon ¡of ¡a ¡set ¡of ¡regulatory ¡

criteria ¡and ¡guidance ¡

u

Draj ¡NUREG ¡report ¡

u

Collect ¡and ¡summarize ¡exisKng ¡technical ¡informaKon ¡

u

Develop ¡bases ¡for ¡recommendaKons ¡addressing ¡design, ¡construcKon, ¡and ¡

• peraKonal ¡needs ¡

u

Review ¡regulatory ¡guidance ¡in ¡codes ¡and ¡standards ¡and ¡in ¡other ¡countries ¡ u Status ¡

u

Draj ¡is ¡currently ¡in ¡internal ¡NRC ¡review ¡

u

Publica(on ¡an(cipated ¡in ¡2015 ¡

u

Guidance ¡development, ¡e.g., ¡SRP ¡update, ¡depending ¡on ¡level ¡of ¡industry ¡ interest ¡

Reviews: Views & Expectations

u Staff ¡encourages ¡innovaKve ¡designs, ¡such ¡as ¡base ¡

isolated ¡structures ¡

u New ¡designs ¡for ¡innovaKve ¡structures ¡must ¡saKsfy ¡

regulaKons ¡

u Staff ¡expects ¡design ¡to ¡be ¡based ¡on ¡sound ¡

engineering ¡principles ¡and ¡validated ¡methods ¡

Reviews: Views & Expectations

REGULATIONS ¡

u ExisKng ¡Nuclear ¡Power ¡Plant ¡fleet ¡designed ¡in ¡compliance ¡with ¡the ¡

regulaKons: ¡ ¡

GDC ¡1: ¡Quality ¡standards ¡and ¡records ¡– ¡Structures, ¡systems, ¡and ¡components ¡important ¡

to ¡safety ¡shall ¡be ¡designed, ¡fabricated, ¡erected, ¡and ¡tested ¡to ¡quality ¡standards ¡commensurate ¡ with ¡the ¡importance ¡of ¡the ¡safety ¡funcKons ¡to ¡be ¡performed. ¡

GDC2: ¡Design ¡bases ¡for ¡Protec(on ¡against ¡natural ¡phenomena ¡– ¡Structures, ¡systems, ¡

and ¡components ¡important ¡to ¡safety ¡shall ¡be ¡designed ¡to ¡withstand ¡the ¡effects ¡of ¡natural ¡ phenomena ¡such ¡as ¡earthquakes, ¡tornados, ¡hurricanes, ¡floods, ¡tsunami, ¡and ¡seiches ¡without ¡ loss ¡of ¡capability ¡to ¡perform ¡their ¡safety ¡funcKons. ¡ u New ¡designs ¡for ¡innovaKve ¡structures ¡must ¡saKsfy ¡the ¡above ¡regulaKons ¡ u Lack ¡of ¡applicable ¡codes ¡and ¡standards ¡will ¡result ¡in ¡more ¡effort ¡to ¡

demonstrate ¡compliance ¡with ¡the ¡regulaKons ¡ REVIEW ¡GUIDANCE ¡

u Standard ¡Review ¡Plan ¡framework ¡is ¡applicable ¡to ¡innovaKve ¡structures ¡ ¡

Risk-­‑Informed ¡Framework ¡

¨ The ¡introducKon ¡of ¡new ¡elements ¡can ¡be ¡challenging ¡in ¡any ¡

• framework. ¡A ¡risk-­‑informed ¡framework ¡requires ¡that ¡the ¡

enKre ¡hazard ¡curve ¡is ¡considered, ¡which ¡includes ¡beyond ¡ design ¡basis ¡loading ¡levels. ¡

¨ A ¡risk-­‑informed ¡framework ¡provides ¡a ¡clearer ¡basis ¡to ¡develop ¡

performance ¡and ¡acceptance ¡criteria ¡that ¡meet ¡safety ¡

• bjecKves. ¡The ¡impact ¡in ¡terms ¡of ¡risk ¡reducKon ¡can ¡be ¡
• calculated. ¡

¨ If ¡risk-­‑ ¡and ¡performance-­‑objecKves ¡can ¡be ¡demonstrably ¡met ¡

with ¡high ¡reliability, ¡a ¡technology ¡can ¡be ¡shown ¡to ¡be ¡ appropriate ¡for ¡NPPs. ¡ ¡This ¡important ¡because ¡defining ¡ acceptable ¡“margin” ¡for ¡equipment ¡whose ¡intended ¡funcKon ¡ is ¡miKgaKon ¡of ¡seismic ¡moKon ¡at ¡all ¡loading ¡levels ¡is ¡

• challenging. ¡

Terminology ¡

Performance ¡and ¡Acceptance ¡Criteria ¡

Isolator ¡ units ¡

Prototype ¡ TesKng ¡

IsolaKon ¡ System ¡ Umbilicals ¡& ¡ Cross ¡Overs ¡ Moat ¡ Design ¡& ¡ Clearance ¡

Design ¡Basis ¡Criteria ¡ Beyond ¡Design ¡Basis ¡Criteria ¡

Super ¡structure ¡is ¡designed ¡using ¡appropriate ¡seismic ¡ moKons ¡as ¡if ¡it ¡were ¡convenKonally ¡founded ¡

Load ¡DefiniKons ¡

Performance ¡and ¡Acceptance ¡Criteria ¡

Design ¡Basis ¡Criteria ¡ Beyond ¡Design ¡Basis ¡Criteria ¡

ŸDefined ¡by ¡Regulatory ¡Guide ¡1.208 ¡

Load ¡DefiniKons ¡

ŸASCE ¡4 ¡uses ¡criteria ¡from ¡ASCE ¡43-­‑05 ¡(DOE) ¡ ŸNRC ¡definiKon ¡must ¡be ¡meaningful ¡within ¡ ¡ ¡ current ¡framework ¡(to ¡be ¡defined ¡in ¡NUREG) ¡ Total ¡hazard ¡curve ¡is ¡used ¡for ¡SPRA ¡

Performance ¡and ¡Acceptance ¡Criteria ¡

Isolator ¡ units ¡

Equipment ¡ Some ¡ redundancy ¡

IsolaKon ¡ System ¡

Structural ¡ element ¡ No ¡ redundancy ¡

• Isolators ¡eventually ¡fail ¡if ¡

taken ¡to ¡very ¡high ¡shear ¡ displacements ¡

• The ¡deformaKon ¡of ¡

installed ¡isolator ¡units ¡are ¡ fairly ¡uniform ¡due ¡to ¡ aHachment ¡to ¡upper ¡and ¡ lower ¡foundaKons ¡

• Upper ¡and ¡lower ¡

foundaKon ¡should ¡be ¡ designed ¡accommodate ¡ failure ¡of ¡a ¡few ¡isolators ¡

Clearance ¡to ¡Hard ¡Stop ¡

• The ¡hard ¡stop ¡physically ¡

limits ¡deformaKon ¡of ¡the ¡ isolators ¡to ¡within ¡a ¡range ¡ with ¡very ¡high ¡reliability. ¡

• It ¡also ¡provides ¡a ¡limit ¡to ¡the ¡

deformaKon ¡of ¡umbilicals ¡ and ¡cross-­‑over ¡structures ¡

• However, ¡the ¡moat ¡wall ¡

should ¡be ¡far ¡enough ¡out ¡ from ¡the ¡superstructure ¡to ¡ limit ¡the ¡potenKal ¡for ¡ pounding ¡

Clearance ¡to ¡Hard ¡Stop ¡

Input ¡ground ¡moKons ¡based ¡on ¡ ¡ 1) Design ¡Basis ¡Spectra ¡ 2) Beyond ¡Design ¡Basis ¡Spectra ¡

¡

Displacement ¡ Probability ¡ density ¡

• f ¡touching ¡

• f ¡touching ¡

Design ¡Basis ¡ Displacement ¡

3D ¡Time-­‑domain ¡ ¡ Non-­‑Linear ¡SSI ¡Model ¡

Clearance ¡to ¡Hard ¡Stop ¡

• Some ¡addiKonal ¡mechanism ¡

to ¡reduce ¡or ¡eliminate ¡ pounding ¡may ¡be ¡

• considered. ¡Balance ¡of ¡

compressibility ¡versus ¡ addiKonal ¡deformaKon ¡

• Alternately ¡a ¡protocol ¡to ¡

incorporate ¡pounding ¡may ¡ be ¡needed, ¡though ¡any ¡ impact ¡should ¡be ¡minimal ¡ based ¡on ¡performance ¡ requirements ¡

Clever ¡soluKon ¡here ¡ could ¡be ¡beneficial. ¡

Acceptance ¡Criteria ¡

Isolator ¡units ¡

High ¡confidence ¡ in ¡performance ¡ at ¡design ¡(100% ¡ producKon ¡ tesKng) ¡ High ¡confidence ¡ in ¡properKes ¡to ¡ CHS ¡(prototype ¡ tesKng) ¡

IsolaKon ¡ System ¡

Appropriate ¡ structural ¡ performance ¡ accounKng ¡for ¡ moat ¡size, ¡ foundaKon ¡ sKffness, ¡and ¡

• Klt. ¡ ¡

Umbilicals ¡& ¡ Cross ¡Overs ¡

Must ¡conform ¡to ¡ NUREG ¡0800 ¡ given ¡the ¡design ¡ loads ¡ Some ¡high ¡ confidence ¡level ¡ (e.g., ¡90%) ¡of ¡ safety ¡funcKon ¡ at ¡CHS ¡ displacement ¡

Moat ¡& ¡CHS ¡

Acceptance ¡ based ¡on ¡ appropriate ¡ probability ¡of ¡ contact ¡and ¡ associated ¡ loading ¡

DB ¡ BDB ¡

Reviews: Views & Expectations

u PotenKal ¡Analysis ¡Challenges ¡ u Nonlinear ¡behavior ¡of ¡isolaKon ¡system ¡ u Understanding ¡applicability ¡and ¡limitaKons ¡of ¡

methods ¡

u ValidaKon ¡of ¡methods ¡through ¡tesKng/

benchmarking ¡

u EvaluaKon ¡and ¡interpretaKon ¡of ¡analysis ¡results ¡for ¡

their ¡adequacy ¡

u Ground ¡moKon ¡selecKon ¡and ¡scaling ¡ u Earthquake ¡soil-­‑structure ¡interacKon ¡

AddiKonal ¡Design ¡ConsideraKons ¡

¨ Design ¡of ¡cross-­‑over ¡structures ¡and ¡umbilicals ¡for ¡

(possibly ¡much) ¡larger ¡displacements ¡

¨ Moat ¡and ¡moat ¡cover ¡new ¡elements ¡ ¨ AddiKonal ¡seismometers ¡are ¡required ¡

¤ Free ¡field, ¡lower ¡foundaKon, ¡locaKons ¡around ¡the ¡

perimeter ¡of ¡the ¡upper ¡base ¡mat, ¡top ¡of ¡structure, ¡at ¡key ¡ locaKons ¡within ¡the ¡structure ¡

¨ AddiKonal ¡Klt-­‑meters ¡are ¡required ¡

¤ FoundaKon, ¡upper ¡basemat, ¡moat ¡walls ¡

¨ Fire ¡suppression ¡system ¡protecKng ¡isolator ¡units ¡must ¡

be ¡safety-­‑related ¡

AddiKonal ¡Design ¡ConsideraKon ¡

¨ Peer ¡review ¡of ¡the ¡SI ¡system ¡design ¡and ¡protocols ¡

should ¡be ¡conducted ¡and ¡address ¡a ¡number ¡of ¡areas: ¡ ¡

¤ Review ¡of ¡numerical ¡models ¡of ¡isolators; ¡ ¤ Review ¡of ¡the ¡SSI ¡analysis ¡and ¡the ¡resulKng ¡in-­‑structure ¡response ¡spectra; ¡ ¤ Review ¡of ¡displacement ¡and ¡force ¡calculaKons ¡for ¡the ¡isolator ¡units ¡and ¡all ¡

associated ¡structures, ¡systems, ¡and ¡components; ¡

¤ Review ¡of ¡the ¡analysis ¡and ¡design ¡of ¡the ¡umbilicals; ¡ ¤ Review ¡of ¡the ¡analysis ¡and ¡design ¡of ¡the ¡hard ¡stop; ¡ ¤ Review ¡of ¡the ¡seismic ¡monitoring ¡program; ¡ ¤ Review ¡of ¡the ¡prototype ¡test ¡program; ¡ ¤ Review ¡of ¡the ¡producKon ¡(quality ¡control) ¡test ¡program; ¡ ¤ Review ¡of ¡the ¡isolator ¡inspecKon ¡and ¡post-­‑installaKon ¡tesKng ¡program; ¡and ¡ ¤ Review ¡of ¡post-­‑earthquake ¡inspecKon ¡protocols; ¡and ¡ ¤ Review ¡of ¡design ¡or ¡protecKon ¡measures ¡against ¡other ¡external ¡events. ¡

ConstrucKon ¡& ¡OperaKons ¡

¨ ConstrucKon ¡

¤ Consistency ¡with ¡the ¡design ¡assumpKons ¡should ¡be ¡verified ¡

during ¡construcKon ¡phase, ¡as ¡appropriate. ¡ ¡Areas ¡of ¡special ¡ inspecKon ¡include: ¡

n Isolator ¡bolt ¡Kghtness ¡ ¡ n Levelness ¡of ¡pedestals ¡and ¡isolator ¡units ¡ n Levelness ¡of ¡upper ¡and ¡lower ¡basemats ¡ n SeHlement ¡of ¡isolaKon ¡system/distance ¡between ¡basemats ¡at ¡

construcKon ¡ ¡

¨ OperaKons ¡

¤ Isolator ¡unit ¡specimens ¡kept ¡at ¡locaKon ¡and ¡under ¡the ¡same ¡

condiKons ¡as ¡the ¡in-­‑service ¡units ¡should ¡be ¡periodically ¡ removed ¡and ¡tested. ¡

¤ Periodic ¡visual ¡ ¡inspecKons ¡on ¡the ¡isolators ¡and ¡the ¡surrounding ¡

area ¡should ¡be ¡conducted ¡

Seismic ¡PRA ¡

¨ OpportuniKes ¡

¤ A ¡simple ¡cost/benefit ¡analysis ¡of ¡SI ¡systems ¡during ¡design ¡

does ¡not ¡show ¡the ¡real ¡impact ¡of ¡SI, ¡parKcularly ¡if ¡only ¡ considering ¡margin. ¡

¤ The ¡methods ¡for ¡incorporaKng ¡human ¡factors ¡into ¡SPRA ¡for ¡

an ¡isolated ¡system ¡deserves ¡addiKonal ¡work ¡and ¡careful ¡

• consideraKons. ¡The ¡current ¡methods ¡don’t ¡capture ¡the ¡full ¡
• benefit. ¡

¤ By ¡using ¡SPRA ¡as ¡part ¡of ¡the ¡design ¡process, ¡addiKonal ¡

• pKmizaKon ¡can ¡be ¡achieved, ¡while ¡improving ¡safety. ¡ ¡(See ¡

the ¡Paper ¡by ¡Budnitz ¡and ¡WhiHaker, ¡“OpportuniKes ¡for ¡ Improving ¡the ¡RegulaKons ¡Governing ¡the ¡Seismic ¡Safety ¡of ¡ Large ¡Nuclear ¡InstallaKons”) ¡

Seismic ¡PRA ¡

¨ Challenges ¡

¤ V/H ¡raKos ¡make ¡use ¡of ¡screening ¡tables ¡problemaKc ¡ ¤ CorrelaKons ¡may ¡need ¡addiKonal ¡review ¡and ¡

• consideraKon. ¡NRC ¡is ¡currently ¡working ¡on ¡correlaKons ¡of ¡

like ¡components, ¡which ¡may ¡provide ¡insight ¡

¤ The ¡potenKal ¡for ¡pounding ¡may ¡need ¡to ¡be ¡considered ¡in ¡

some ¡regulatory ¡frameworks, ¡depending ¡on ¡the ¡ performance ¡and ¡acceptance ¡criteria ¡chosen. ¡

Design

Hazard Input

SPRA Interaction

Plant Design SPRA Inputs Risk information (Risk parameters and insights)

Hazard and design information PRA results Finalize Design

Safety/ performance ¡

• bjecKves ¡met ¡

and ¡design ¡

• pKmized ¡

Risk reduction improvements or design optimizations developed cooperatively by design and PSA

• experts. Results fed back into design.

Identify areas for improvement

Risk and Performance Requirements Commercial Considerations

Yes No

Increasing detail

Opportunity for design

• ptimization using SPRA

Licensing ¡under ¡10 ¡CFR ¡Part ¡52 ¡

¨ Part ¡52 ¡is ¡used ¡for ¡cerKfied ¡designs ¡ ¨ Although ¡seismic ¡isolaKon ¡can ¡be ¡used ¡to ¡“tune” ¡

and ¡reduce ¡horizontal ¡ground ¡moKons ¡such ¡that ¡ the ¡“site ¡specific” ¡moKons ¡(GMRS+SI) ¡fall ¡under ¡ the ¡CerKfied ¡Seismic ¡Design ¡Response ¡Spectrum ¡ (CSDRS), ¡the ¡verKcal ¡moKons ¡are ¡not ¡reduced. ¡

¤ Damping ¡elements, ¡verKcal ¡isolaKon ¡systems, ¡and ¡

• ther ¡approaches ¡can ¡be ¡applied ¡to ¡address ¡verKcal ¡

moKons ¡

¤ Vendors ¡may ¡need ¡mulKple ¡design ¡(could ¡have ¡

mulKple ¡verKcal ¡spectra ¡with ¡one ¡horizontal ¡spectra) ¡

Licensing ¡under ¡10 ¡CFR ¡Part ¡52 ¡

¨ Currently ¡regulatory ¡guidance ¡documents ¡have ¡

gaps ¡or ¡inconsistencies ¡with ¡seismically ¡isolated ¡

• technology. ¡For ¡example, ¡in ¡DC/COL-­‑ISG-­‑017: ¡ ¡

¤ Some ¡inconsistencies ¡in ¡the ¡definiKons ¡(next ¡slide) ¡

when ¡used ¡for ¡SI ¡

¤ Assumes ¡use ¡of ¡frequency-­‑domain ¡codes ¡(SASSI) ¡ ¤ Central ¡and ¡Eastern ¡US-­‑based ¡definiKons ¡

¨ These ¡are ¡a ¡funcKon ¡of ¡the ¡challenges/objecKves ¡

at ¡the ¡Kme ¡of ¡wriKng. ¡Not ¡intended ¡to ¡be ¡limiKng, ¡ but ¡should ¡be ¡idenKfied ¡and ¡addressed. ¡

¨ The ¡NRC ¡allows ¡applicants ¡to ¡use ¡other ¡approaches ¡

with ¡jusKficaKon ¡

Licensing ¡under ¡10 ¡CFR ¡Part ¡52 ¡

• GMRS ¡is ¡the ¡site-­‑specific ¡ground ¡moKon ¡defined ¡at ¡the ¡ground ¡surface ¡or ¡a ¡hypotheKcal ¡

free ¡field ¡(See ¡RG1.208) ¡

• FIRS ¡with ¡SI ¡is ¡compaKble ¡with ¡GMRS ¡and ¡accounts ¡for ¡SI ¡system ¡
• CSDRS ¡is ¡SI ¡located ¡at ¡the ¡FIRS ¡level ¡and ¡include ¡minimum ¡shaking ¡levels ¡as ¡per ¡code ¡

Reviews: Views & Expectations

u PotenKal ¡Design ¡Challenges ¡

u

Lack ¡of ¡detailed ¡design ¡informaKon ¡at ¡the ¡Design ¡CerKficaKon ¡ stage ¡ ¡

u

Lack ¡of ¡applicable ¡codes ¡(under ¡development ¡in ¡ASCE ¡4 ¡& ¡43) ¡

u

Lack ¡of ¡detailed ¡site ¡informaKon ¡

u

Performance ¡criteria ¡

u

ConsideraKon ¡of ¡uncertainKes, ¡defense-­‑in-­‑depth, ¡and ¡seismic ¡ margin ¡early ¡in ¡the ¡design ¡process ¡

u

ConsideraKon ¡of ¡environmental ¡effects, ¡such ¡as ¡material ¡ aging, ¡creep, ¡operaKng ¡temperature, ¡and ¡exposure ¡to ¡ moisture ¡early ¡in ¡the ¡design ¡process ¡

Reviews: Views & Expectations

u IdenKficaKon ¡of ¡significant ¡design ¡informaKon ¡(Design ¡

CerKficaKon) ¡

u CriKcal ¡SecKon ¡DescripKon ¡ ¡ u Tier ¡2* ¡InformaKon ¡ u ITAAC ¡

Summary

u New ¡and ¡innovaKve ¡design ¡is ¡encouraged ¡ u New ¡designs ¡for ¡innovaKve ¡structures ¡making ¡use ¡of ¡

base ¡isolaKon ¡must ¡saKsfy ¡regulaKons ¡

u Base ¡isolated ¡designs ¡should ¡be ¡based ¡on ¡sound ¡

engineering ¡principles ¡and ¡validated ¡methods ¡

u ConsideraKon ¡of ¡uncertainKes, ¡defense-­‑in-­‑depth, ¡and ¡

seismic ¡margin ¡should ¡be ¡considered ¡early ¡in ¡the ¡design ¡ cerKficaKon ¡process ¡

u Environmental ¡effects, ¡such ¡as ¡material ¡aging, ¡creep, ¡

• peraKng ¡temperature, ¡and ¡exposure ¡to ¡moisture, ¡

should ¡also ¡be ¡considered ¡early ¡in ¡the ¡design. ¡

Summary ¡

¨ A ¡number ¡of ¡challenges ¡and ¡opportuniKes ¡exist ¡for ¡

incorporaKng ¡SI ¡into ¡NPPs, ¡parKcularly ¡in ¡the ¡area ¡of ¡ advancing ¡SPRA ¡for ¡SI ¡faciliKes. ¡IncorporaKng ¡SPRA ¡ into ¡the ¡design ¡process ¡would ¡be ¡beneficial. ¡

¨ A ¡clear ¡set ¡of ¡performance ¡criteria ¡can ¡be ¡developed ¡

that ¡can ¡be ¡demonstrated ¡to ¡meet ¡safety ¡and ¡risk ¡

• bjecKves. ¡ ¡AddiKonal ¡design, ¡construcKon, ¡and ¡
• peraKonal ¡consideraKons ¡must ¡also ¡be ¡incorporated. ¡

¨ Some ¡inadvertent ¡gaps ¡or ¡inconsistencies ¡exist ¡in ¡NRC ¡

guidance ¡documents. ¡ ¡AddiKonal ¡work ¡to ¡idenKfy ¡ these ¡gaps ¡and ¡inconsistencies ¡is ¡ongoing ¡(at ¡INL). ¡

Thank ¡You ¡

QuesKons? ¡