ML20078J004: Difference between revisions

From kanterella
Jump to navigation Jump to search
(StriderTol Bot change)
(StriderTol Bot change)
 
Line 19: Line 19:


=Text=
=Text=
{{#Wiki_filter:,
{{#Wiki_filter:}}
Monticello Reload Safety Evaluation Methods NSPNAD-8608 Revision 3 January 1995                      l 2h?- irf c'.; TEJ?h:
        ..              ec6 Northern States Power Company Nuclear Analysis & Design
 
3 . ..;
: n.                c:                          .. ,,
                                                                                                                                                                                                                                              <.........."..,.c.%.
                                                                                                                                                                                                                                                                                                      - * . 4. . .g . . . . ..
                                                                                    -                                                                    1. .                          .
                                                                                                                                                                                          . . y. .. ,; .- . .                                    5
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  \.*.              . , .                      .
                                                                                                                                                        . , . , ..f..                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          's
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              .. . .-s3s-...                                                                    '. . g                                                                          . c;;. ^s. ,...',.-*..u
                                                                                                                                ,y
                                                                                        ..1. .'                p,.              . .. ,o .-,5...-.
                                                                                              )                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          . , . . .
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      . . , _ , .. .. .                                                        .          ,        .          .        '.. . . .;.                  , .; ...., n., .. .
r                                                                              .                                                                                      -
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  .?                                                                                                                                                                        ,
  .?
: s.                . ,:!                                              - =,y.,                                  ... ; s. . .e                3. . ,: .; i                                                                                                          ).9, c .. ' ,, g. , ..;                                  . . ... _;- .:..
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      ..n                                                                                                i                                                                                                                                                          ,
                                        . - . y;; p.l. ;;,'
                                                                                                                                                                                                          .                                                              ;. u .                                              y.                                                        -:    r.
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    - g s g..
                                                                                                                              ,q .' ;.:.          , l , ', r.; .
      ., s:_                    ?                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              ,
s'.
q .' , c ; .. .:. ,, {..: . :.
                                                                                                                                                                                                                                                                                      . , .; _ . . ,. .. ,. y:i ; .,.. .~ .7 >. ,... y ~. , . ; . : (p . ...
                                                                                                                                                                                                    ,..e.,                                                          . .-
                                                                                                                                                                                                                          , . _ ...q....:...
1
                .                                                    s v, .. . .,
a ,,s .                              -
                                                                                                                                                                                                                                                                                        .rm-                                                      . , ~                                                                                              .    ..      :                                                                                                      7. .              .
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              ~. .. . . -
                                  .                                              ~                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                -                                                                                                                          ,
:f. l,c.:!.::
4_y.;r        ;: J.  * ' i ,lK. .~.                              . t '. .. ; ' . . ; ,                                                                                                . :'?:  -;t. Y.*' , % i.,) . ,:fj?
:, , , ' ' l.,
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        , '. .\...,''....c.,,...,,-*f
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              '.>.'t                                                _**  ?;' . -l*
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              ,        .    .        !l,            :..          b.!                .    ..
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          '.          . f'
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              .~        ?  .    ',
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  .*        ': !;,'    .    .~.  .      ..;,.                Q              j $. ';n&r                ;      .-
                                                                                                                                                          .      '      :'Gi                              ;
lw                                                                                                                                  ..;,...
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          >.,..'..a,,."
: 7. y                                                          .. . , .: .: ?                                                                                                                                                                                                                                                                                '      ~        ~;
    '.a c: e.. ..                              < ...e-1                                                                                                                                                                                                                                                              ,.'..'.,.,'.,*.,..'.c.g,                                                                                                                                                                                                                .' .; ;. . . :-. ., ;; '
: 1. a
                                                                                                - . ,                                                                                                ::.: , ... ,.: { . * :4 ., );,
cs<-
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        -- r':.                                            i s ..
                                        . n "< j . .~ . -
                                                                                                                                ,.                                                                                                                                                        .. .                                                                                                                            . . . .                                                      ,,' . .. t ;, -                                                                                                                                                                          ...
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          .-..,,.....r-y,...                                                                                                                          ....
                                                                                                    ,n.....-                                                                                                                                                                                                                                    , - . .:                                                                                                                                                                                                                    .
                                                                                                                                                      .:).. . . - ' s.r.                                                                                                  s : : .. .,s
:r.,                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            , ;                                                                                                                                                                                                                                    . .                                            r*
4                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    ,            s y' :. ..: 'i. r.,.ye,,.        ;
                                                                                                      . . .. 'f. .                                                                                                        . 6 . . , . , ' " . . .. f , , . . ,,                              lV,.,,..,.',~                                                                                                                                                                                                          '<                                                                                                                . - - ; >: . -..
                                                                                                                                                              ~.....,..4..                                                                                                                                                                                                                                                    ..>?-
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                .. !...i ;'y;.,            .. . .r...',;*r..;.~.,..>.,.
                                                                                                                                                  ,                                                                                                                                                                                                                                                                                                        s s,,..*
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  .1....',e,.':'..,,.
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          . . " : ' . . :. ~s
[.'t.... . . , ' , ...,:.s...; , . ' .%                                                                                        ., .,:,::            ' . ;. .sF. .',,-                      .n                                                  ,..1.,;.':...        s
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      .- .                                                                                                                                                                                                            .t                    ,
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      ,e..'...:..,..'.l.....,.*.'
:n..* J,, .. . . . . , . . . , . . . . ..
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      ;                                                            r s
                                                                                                                                                              . . . . , . \ .
u                  . .
                                                                                                                                                                                                                                                                            .                                        ' . .. r . 4.. :.'
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                .                            . .. ..;    . ,+W .
* f *                                          '
i w..
u  . ,
i
                      ,; n. 1                .
                                                                                                                                  ,...                            :q .                .                            *-
                                                                                                                                                                                                                                            .~*        .              e.                m. , ,
: n. .,.( .s.. . . . , . ....;.......
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        ..s. .L .> , ; "
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        ,*          '          ~,
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          ~ . ..'9 .n;;., . .                                                              .: . .,. ..~ . . , . 4. ;: ,,
  ,:.,'.i    .s- ;. .,                  . .;'; * ..:. . -
                                                                                                                              ..,.C.............                                    4                            .,:..* .
d :4*: , . ., R.; ,,
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                '','..,...s                        . *
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      ?.- . ' ' . , ~ . . . . -                                                  . - '-;,. . . . . . ...'f
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              . . . , i,. . . ?.                            ...-
                                                                                                                ..,',:.:t'.l.,,'.,r..
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        .,s                                                                  :
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        .1. . . s, ...'. . - r .                                                                                                                                                                              -, . - .- .'.. .y.
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  * ,_                                                                                                                                                                                                                                                                      1
:.                                                                      .'-                r,'..                                                  .-                                                                                                      4
                        .t' . . ..
: ' ., '.'s::-.. . .
Y -                                                                                                                  ,.                                . .,                                                                  .
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    ,-...y,~..                              *. . . . . .
                                                                                                                                                  ,,u..                                                                                                                                                                                                                                          1,~.
                      ..:..n.....r.......,......a.
                                                                                                                                                                                                                                                        .i..                                                  <..,                                  :
                                                                                                                      ,''....,.,.::....,i..v....,....
                                                                                                                                                                                            ,^.,;<.*..L:....                                                            8      ..    .    ,    .    .: ...a.~>....                : ,
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  ,. . . .:. . ..< .                                                                  9~..                                                                                      .      .                                                                              :<w.
g . ' . . . . e.. , .l_: : : ' . ':' . . , *f ._ . s:p.. .m.                                                                                                                                                                                                                            .... . .            .;
                        <.,...c.n.V- - . <.                                                                                                                                                                                                                                                        :                                                                                                                                                                                                                ..  . . ,.,,:. .. .
                                        -9
                                                                                                                                                                                                -    p,
:l: ?,.                      ... .,;    . .,....
7, . .nG . . ),::: ': :C, i;..                                                                                                                                                                          : ..u. .; <. .. r--
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            ;.. y
                                                                                                                .c t; ,                          .' b ^ : . . ;.-                                                                                                                                                                                            ' .l'.:
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            .. . ' : ,: ..-. .: -..'. .:::                                                            ' ', ,e
                                                                                                                                                                                                                                                                          .. : ' i: - *~;;                                                                                                                                                                                                                                      - *
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  }. ,. ,-. .' pi ''. ' .. n' : : . '
:. ,:.:: ; : ?. :.~..w
:                                                                              ~
e
' y, M:. m .. : p:3 . . . .                    ,    '    :,.          u..n.                                      .
                                                                                                                              ,...)                '    .      .:;            :..              :      ;      .      '  :.        .j        .      w          .      .      :.
                                                                                                                                                                                                                        . . .; .. ;:. :. . . : .. . . ;y 1::.'..y 9 ., ;;!:;.: ..; . - '      .        .      ;.            ..          :.        :~                :    .        .      .    .        .    .          .                            ,,.        -
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      . ::.'. , . :. . .: v,.:...~ < .: : . .;?.                                                                                                :    ....              .~....-
' h. . '' . ,i : t -
                                                                ,( ?..'' . .: . Qi,i . - 4 * :; .. '
                                                                                                                                                                                                      -          .7~'*:                                            '      :        7Y .                                                :. .-' s . g . * ': ,',),                                                                                                                                    *. .
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            **...:                        ..?-
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        , ,' .-i..
                                                                                                                                                                                                                                                  .';'; * .:.*                                                                                                                                                                        t.
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      . . . ,                                                                                                                                                                                                                  ^,e,.
                                                                                                                                                                                                                                                        ';:,-[ .                                                                                                                                                                                                                          , . .                                                                                                                                                                          -
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  .,s
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    * .. ,':, ~; : ^*. ',: b~' : * ' .
                                                                                                  ' ,=1r#:; ;',',.,;'.f
: 9. .jo - .ss.
                                        ..r. , l .. ~Q;'
y .W . , , . . . , ' I ' .': .e,;
                                                                                                                                                                                                                                                                                                              =.                                                                                                                                                                                          y,t
* l ..* *;.
r ... . , *f.*r..            e                                            ,,.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  t
                                                                                                                                          ..                                                                                                                                                                                                                                                                                          - .                                        .V j' ',.i . . :' q. . f .:' ;;. . ::, *' . g.e                                                          * - ?                                                            ^ ' ''. ) .i , *.
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                ..                        '.3          . . . .                                      .                                                          .
s
.?:
            . ~ '
  -; ~.: tx.::s, ,.%..
                                                                                                                                                                                                                        . ;; h "' ..'. . . '.;;.'                            . ::  s :,
:q,.
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                ^: : .
* n:: , ..;'".''.. .- ,l *.
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          ' ' ' . . ' . , .:';s.
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            '.                                              . C;' '..          *!','..
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        . .-;..; .'.s ^-    .                      ..          " . . . -.- -' '. ): .., .;._.. r;;,*:;_. ; . . . . .
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            *'4.
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              . .. ,,a,..  ..;.,..,...L',:...'''
n..;.. . ys,
        ..'.h.:..:,.:..,..,.*,,..                p,; .: p : :, . .*. '. ,; ..'.'m.                                                    . ., . .s. g. .- ',. ...r;;;                                                  . ,:9,,,                ..
                                                                                                                                                                                                                                                  . . .;    . .a
                                                                                                                                                                                                                                                                        ; ; ;..l                    z? . . : :.m,..;- -: e
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            ._-            \,                                      .,:
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                ,.W - .: ; ' :
t . ,; :                                .. ..
g s. .,;-      -                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        ' * :.. 3:.,                    , ' .h.
                                                    .                          . . . .                                                                                                                                                                                                  .;*                                                                                                                      c -
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  . . .. *. ~ :
:-, . * . ' . .- *., , .                                                                                                                                                    r :. . .' c ,' f.. - . , :. -
:. ' . . -                                                                                                                                                                                                    -',;.:..::.:q,*v
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    ;.                    .*                                                                      y.r
            &v:                          ::.q.                            .:, n._. f-.%                        .'( .T':l    hy, , ;R.,.                    " s.,,.:..} . Q .)::.,// R _q: fu cI?.;'-lL:*.:.l'..
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          ^"; . - . 9. _ ;', .f, '.,'Y:.: [-, .;..
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      .J .^ * ; :* :j . .. ..' . . ; . ,
;                                                                                                                                            .b                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    '
5.''W'^h      .    ,                                  w              ,
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  .      .:.        .      :.        ,    e        .      .    .        y      ..                                                                                                                                                                                      ,
: . x . ......-                                        . y. .:;,.: .:< w.:: & . . ;. .                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  -... .-.. ..' j. ~..:.: .ls Q;:'.
                .:n                                                                                                                                                                                                                                                            <
e y .. . . ":. ., , . . ,                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  ..                                                  :-
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              . .. .                                  t.
* 4.e ? s. ' . - .. ..,' .. .' . .: -
                                                                                                                                                                                        '.~*:. ' . . .: - l.-                                                                                                                                                                                                                                  .. . '~ . . . ''
                          ,:....,.'.s.,'.,:....a..'s.t.'                                                                                                                                                                                                                                                                                              **,                                                                                                                                                                                                                                                                            ..          ...,....a.
                                                                                                                                    ?. , . :'                                                                                                                                                                                                                                                                              v-2          . .. : ; .                                              ..                                                                          -
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      . . . ,.              .l.
            .';
* G - l.-
:                                                                                  -                  :                                                                                    ,y. . '. ..i ":.f ' y ,i. :.'          ''
f.*l.*;.L';,.'-.                                    's.
:: . q.'
:l
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            . . -._.:"_ .. -)i*
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    .        .          .          ,        ,        ,.              .      ^^
      .' . :s , : . . . 2.: n. : :;;c,;. ',, ; .T.. '.; f;: s.,
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                ''....;]..                                                                                                                                                                                            . . ; : .
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  ' y :. ;...;....'.T,.-
                                          ;: '.;. ; e ;:;' . . ,; , . ,...y
                                                                                                                                    . , . ..:;      . .            .. . '. :._: ,.; : 3. .: 4, ;                                                                                              .. ,.: n. -                                                ,
  . . .* .C          *..,*.*..                                                                                                                                    . . .p. .:...: :. :-                                                                                                                                                                                                        . .:. .                                                                                                                                                                                                                                                                                                '
                                  ..v **s-..~....:
                                                                                                                                                              .                                              ;      .*        *        '    .    .    ,      .,.            '    .        .      :      .;.              .    ..'. ,:. .: . ,1 / -. , . .                                                    .T.                .      ;      f  .      . ..
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              .      -    .        ~          ..      ,    .      _          ;    ..          . . ... _ . . . . . L.                ...
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  ., b'' .'. .. . . . . . ...
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      ,......(,.* r-s                                      s .                                                                                              *..                                                                                                                                                                                                                                .
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    ,)
                                                                                                                    .;..'                                            .''~,.,'z..s'.t*?.-
                      . . ~,. : .: ... . . .,e '. .. '.                                                  : . .' m l' . .
.. ;,.. .r .,.
                                                                                                                                                                ..                                                                          ^l                s                            .
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  .,...f                                                                                            .....                                              ;..                                  -        *      ,'    *. * . .. ...a                                                      -
                                                                        . . . ...                  . . ... u. . -                                                                                                                                                                                                                                                                                                              .:          o                                                                                    .-
                                                                                                                            ,                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              ~
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    ., .~                                                                    .    .  -            . .
                                                                                                                                                                                                                                                                    .- , . . ,... a. . .
: : .~                                      , . - .,.        :                                                                                                                                                                                                                              -
          ,. s                                                                                                                                                                                                                                                                    .
: s. ' y;. : . e- < . . , . ,    ..
t.. : .-                          :.. . . : . ..                                  :
2.:--. . .. ....i....-
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      .; . _ _ . . - ..;., ;. .y.,
  ;. .c,.- .-
                                                                                                                                                                                                            .      y      ~        ~        .    . y,.            ,      '.    .      ,.          ..          .        .      ..y          ;,            ;    :.      .      .    .    ..':              .      ;    .        .;      .    .      ..
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      .7.. . , . . . , ..
                                                                                                  . ._, e . ..                                                                                      .:                                                                                                                                                                                              -
.; : c. . .- .9                                                                                  '-
_ ,.. .e.. . . . . . ..vy......:...;....;.....,,,..'.,...;.'.'.o.-
                    ,    .;.      ;    **                                                                .+..,
:                  s          ,,.
w :: ;                                                            ' :. -." ;- .                                      ..:
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  *~.; A _. :. ... ...:..:.,                          . . .                  .- : ; .' '
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              *        '    .    .                                ,-                            - c.a.;m
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    . . , .. , '. *.,, ..",' '.l                                    ,- ..;. . . ,;..,
  ,!,>v,*:e .. .; p. .. : ..gi - '.
                                                                                                                                                                                    '':.,..s.*,,,                                                                                                                                                                          . . s. ..                                                                                                                                                                            .
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  ;.l,, , . .
                                                                                                                                                        .f
  ,                                                    s . .=
a . j                                  '.',u      '.e:                                                        e_ . ,. . .,l } -'',,,;                      . ._, >. , . . ' " '
                                                                                                                                                                                                                                                                                                            .,                                                                                                        ,;+.- ..-                                                                                                                                ',, ;                                                                      .
  ,.......,,f.,.;'.'t;7.
                                                .]
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            , , ,,L
        +e                                                                                                                    ,.s..f,                                                                    , ,*
                                                                                                                                                                                                                                .2'.;....,.                                                                                        ,, g ,'; . ..+'.ei,-.
                        - . ' ' . .. .                                                                                                            . ,. ,., ..f                    ;                                                                                , . .-                                                                            n                                          ?                                                                                                                                                                                      ,                                                                                          .,
e                                                                                                                                                                                                                                      .r.                                                                                                                                                                                                                                                                                                    : -. . . . . ' .- :
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  ' ' . . ' . ' ' ... - - .- ' .'..;...^*,.
  . - /f,. %. . -b . ~. ., . : .i . :3. ."J.,..                                                                . .' s*:                                                                                          .r,                                                                                                                      .                        .
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          \. ' . . l : , . -: i . -.' .. ... ..'.                                                                          .,";:..                                                                                                                                                                                                                  o .
                                                                                        ,..e>..,..                            n. ; ,., ' { ...1.... ..r. ,. :: <:,3.  ,
                                                                                                                                                                                                                                                                      . . i.. . '.7..          . . ,) .- l. :.                                                                                                                        .
n;          ''    4.        :::      .
m- .
                                                                  .<.n.                ; ..                                          ., . .. . :. . + . . .:                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    . ,.
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        , y , , _ . ';;..;...-'                                        .* .:, * -.- ;,*
    , . X<,:, . .:b .; . , .                                                . . ;                      .-
e
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              .?
:: : . s.
          . . '*\.''.' . . ' . .> ..'g..'. ' . . aj l . . , ' . l. . . 'l, [,*f7';;,.'.',*,:.,'..','y?..'.'_.'.*,.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              . . .,,      . . ... :,
I.                                            ^ .                                                                                                                              ..                                    . , . ,                                                                . , . , - . * ,* .
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      .s                *s..                ..          r.-                      .:
                                                                                    . , ' '.;,;' .' ' .$:. . r * ?_ ' . , :: ..
. al,.'                        j. .; ':
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              .''.,'s,.......~,'..l.'..'".-
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                ' ' . 's.'..},
                                                                                                                                                                                                                                                                                                              ' . ' , 'i , . ;
                                      , M ;. - - - .                                                                                                                                                                                          . ..
s ,_,                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  ..
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  ., -} .e:, ,, ,: *
                                                                                        ; . , ". ' _ :' : ,J, . ; . ,., ~, ~:.                                                                                                        ., .* 3 .. . ....;.                                                                      .,,,7              ,.,c.,._ *                        " . . .},                                    .,'                :.,t . : ,y                                                                                                                            y,          s.
y : . ~J ; *;,. .. ; ,-' q
                                                                                                                                                                                                                                              . . V. * *;. ' , , - }, ,: / , . : a .. s ,-                                                                                                                                                                                                                    .  ,  g:        . f.        . l    .  .        .    .    .      ;    _.
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  *,1
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        .....;._.....q....;
t                                                                                                                                                                    c
                                                                                                                        .      .,  y,        ;    ,.    ,    . m.          .  ;.        ,s                                                                                                                                                                                                                                              ..
                                                                                                                                                                                                                                                                                                          *. * * . .. .. . ' .. . .,s . *:/ .r ; .
                                                                                                                              '.a, ...',c- , y ., . . : ';., 'r . :. ' .,                                                          ,. .7, w n..,.. ...,L.'..*.
                                                                    .;;: e >. n .. ,                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    . . . -_ _
s:'                                                                                                                                                                                                  .,e        , : ''.                                ;        .
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                ,,r
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  ._e.<,..                                                                          . > . . ,
                                                                                                    ,.                                                                                          s                        ...                                                            . . . .                                                                                                                          ,
                            .c :                                a.. .-      , l .%.s-; ,'                              y. :. , . . ~,-..j....,**.._g.,....;,.,s                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      . 'r j, 4                    9..r ..._ir
                                                                                                                                                                                                                                              - . ~ . ' . [,, , . ,' ) *' . , . _ . , , *                                          ,
l
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      ?
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  ~*
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                ,.t,. ' *g .:, . , ;. . _ * , ... .- .
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    ,'.,..!.!..,                      s:.
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              . A. .,'..s                .                                              .,,~*
                                                ".,                                            . I ,-: ,'v.s.. a, .*_                            ', . '. ..: ....z.,
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        * 's-
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            * ., . ,                        '..f.*,.-                                              ' '',, . :.'
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          . . . .-<                          '. . ;'.~..- : . 1 ,. ..c,.,..~
s
: t. .                    .
                                                                                                                                  .A . . . . . . . ' ,..,,,.,'k..
                                                                                                                                                                                                                                    "'.:,..','.:..,1.,,.'...                                                                      .. '- , ,
* 9                .                g s,,.',;;..",.,'..-
    , 3.; a' lq ' v,:v                    : o*. ...n,,.r .:                                                                                                                                                                                                +....'..+...s',n.,.O'r.                                                                                                                                                                                                                                    ,. .",,;                                    . . '.'                                                  ..'i.                                                      . . .'q'.
                                                                                            ;-                                            ;                                    ?                                                          - .            .
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      .o                                                        '#            .-                                                          ',                                                                                                                                                        '
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            ,:* : - , .'.                          -                .l
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      ..y'
                                                                                                                                                                                                                                                                          ,c .? ( %. ..'.                .        l**                ? '>:'                                                                                                                                                                                                  . . '                                                                                              .s.:..s-*.'
1.,'&{g - li ? .Yl '''. . ..'. ' r.,                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                '                                                                                                      ..
                                                                                                                                                                                                                                .'; . . f.: ''                      -%                                              yx                            ...
;;l .l + [..;f :, p,. .+f.. .'4 t.::.I't.{                                                                } } ',:*          - [ :.:l' '.'                      ^ 'I ,\_ %                  . $.v::.            .h':..''- .[ ^.            :., .s k.,.p-
                                                                                                                                                                                                                                                        ;: , ' - ";; ' : ll v:f..'[;)
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                " ,. '.' 'V.y'            .' : - , ' ;,.' \lf,..[.:.''                                                \ ,i. .'. .* '[                U%          .* ' _          ' '..[:h.
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      , ! .. . . , J j', _.,..i;. '',j.^                                                              , ' ' *j''cl              ', ,,.'',;'_
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      ). . ' . ? r* *
::" .                                    8,                          :
                                                                    ,s                                a '-
l...,..                                                                                                        A.        M                          , *                                                                                                .~-*      '*--. <a
                                *V'-."                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            - :i '
  . ) ,a ::%s_.                                                                ,,.a,                                                                                                                                                              .
                                                                                                                                                                                                                                                  ''j., . ..                                                                                                            i %#                                                                                              ,-                                                                                                      l . ; . ,
                                                                                                                                ,. ..,,                                                                ,g            .-
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              .                                                                                                  r.          - ;;,,..,.                                  ,. . } ,, s,' .' ,...:.. ..* .,: 's.-                                              ,i'              4f.                ',v:..~.~..s,+,.,.?
e.. : :',, ' . . .
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                '. ' ; . *j '.. . ~ f* ;l'- ,,''.lA,.
                                                                                                                                                                                                . ?'            ,;' fa'.
                                                                                                                                                                                                                  ' . -4,.*,'.. .'l .s.i : .' '..?i;;
e                              .                                                                                                                                                                          -
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          +'',*
                                                                                                ,l , %. 4.,p:. ;" t '.:.M'g . *'t
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            ;:: ij ' *. -' 8 Y..,s''                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                ~ ',                .
                                          ?' seg  1,u's,l.%                                                                                                                                                                                                        .:. q.S; y. .;%                  . ., ..l'.s*    ' '*% 4. ,4; f
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      *: ? ': **s ,' ..                                              '
p.'u''''..
y \ ..                                                  ~ e ~-                                                                                          -
                                                                                                                                                                                                                                                              . . ; :..e                                                                                              ,. f r
* 1,;.''.2.
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      ,-'' *.,:.f...,-
h&. ?, d,"..y u,!.'.:                                                j.. '.. . &'':                . . \'l . 4N &'
                                                                                                                                                    ,lg.O.:            .'n.    . q,<,                        N. '97                            i;. *-&:                              . w- .' c.' ,..*'.. '"*O                                      ,*.    . ; .T      i W. . ' .. - ,. . . ..::..(' '' .c..
V,.'                  .
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      , .., q-l s; =' '..'... . .:~' ' l.~.l..~                                                                                                                                                          a R ., . .
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              ' .$ i ' ..                                :[.". '.R?.                            . . AR' ., .
U. i' .T'                          .,    ,    . n                        .
h *.                                !* :' 'Ol '. ,',                                      .; ,
                                                                                                          '^'
af.,:^.':;,f'hE Y.;'-{ .;..,b}. Qkf .l *l,,                                                                  ,                      * ? . **
                                                                                                                                                                                                                                                                                                .a            -:f. f: !, ,l< .'k ^ N ' ' ;.'
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            .                                  .                              . ; .l .                                  ._ .
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          .a,          '.                                      *. ' . . , ,** '. . i l .,..*l ; i                                                                                                , l '_.,l .f *;. . , l,
                                                                                                                                                  ?' 5l ' .                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              f..
                                                                                                                                                                                                    ^
                                                . .'.:              ^ 'V:f' . &, **f.': ?.                                                                                                                        :*
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              .?- s'
                                                                                                                                                                                                                                                                                                              ' N ' f ':} .
                                                                                                                                                                                                                                        '.        n                              . . . ,                            :$'                                                                              :                          .                                        ',l'                  l' s ,                                                                                                          ..
* A ?. .'E'' ' ' ?. . ~ Y . .I  -
j          .\$17gfN#.i'I
                      . :t f; l' *eyt,'.                          i' ~1    . ;;-E h;h                *r f. { t. '.&.*
                                                                                                                                  $*l,%.l.i.V'.        %;,'!* h.U. ;,', ?y?                                                            ^(':    lf.ri f?i ' .,i' k l ,'M;..:
p * ."- &'cl.g,"l                                                                        .'l%            .      "      . l' ,; '
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        ,'.:', .'.: r:.'3.".'V''.              1                                                                                                                        , '' ? . * .                              l..L '.ht '. ''                                      n ' ; .' .lU 'E ..
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        ''",,,,''''.''-[.'
icj . . ..          #M                                                                                                                                                                              **      *  ;  ,"J1                                                                                                                                - ~, - ' . ' . '.,7 ;
                                                                                                                                                                                                                                                                                        **.9
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    ;; ' . .! * : h'*f*; N. @:                                                                                                                                      -
                                                                                                                                                                                            *-* ' ' ( 3' * . h
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  ;.,;l, ' il . ,s ', .;.% .','.*'c-(s,:N                                                                                                                                      'L I, '                                                              i'
: 7. b , L;'.,. :                                                                                                  > '' .AQ ' ,,.{ s ,s .' ,, . . , . ..':                                                        .
                                                                                                                                                                                                    .;            Y,,
fy s% b*                        s,,%.%;j'. ;m                                  y.. 4.      ~J i.l y %'f.h                                            * .g,R .. [.y;:                                            ?';?.    * 'N'.,,      h!,.*+Y                  '. , =O                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            s ; .
s ' ll 1 *:
f'%          %            ' . 9,._ } b:                                                                                                                                                                                                        ? . '. .;
: m. . ,; :. '.v.''
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              .'- 'f L .;, * . 'j~. ."* s". 6.4
:*,, s g '.,::;. .                                                                                                                                                  ,e. i. ' ;. :a i
                                                                                                                                      -' , . *                                                                                            ..      .y.        ,f e
h.':6,.                        ,*:Q                      a          ,;",          ,.'        .g.            4,        L'
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                ',      *        ,,,,'              .
* Q.:,,
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      .        ,f        o        i      %.:                '.        ,      ':      .'.          ,        .      .      -,'          '.
s
: h.              &&,                    ;G.                .'.:'              '      .  ':        ,    ,:.'          '.      '    :"        Pq$;                        b.                                                                    ;
                                                                                        ''m'-                                                    4, n,' ./.1 ), . . - ., .,3 ~.
s'if.:'l: ,ty/r e..* . . f O.< . ,:-.f- < , : .i s                                                                                                                                    ,
Y):              :_.            .  .      p        ,;          ..'        .;    ,  T':',e
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    .7. : ''l' '^A' b .*W }} s " ':?; . ^':. : ?'t'.' a ; h'.p. '.!.U.z                                                                                                                                              " "? : '.-
q%l,%g.a. .,g . ,%.                                      -
e.-    ,                    a                    m, 9                            ..          -t&*.....*7.'. . 't.                                      ; . -:p- 3 v',./. .. . , . . ', ga*-                                        ,
N-
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        ,,7,-                    .v.          g.,c,'....,.'.,,,. .''s.
:                      e e                      ;......c4M->d '.                          .-
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          . - if' , $' - '' ';. . * ' f. , f ..' ' .~
Y,s YY                                                                                        'lY*r d%                                                                                                                              .h
                                                                                                                                                                                                      . -:                                  ;i=                                                                                                                                                                      -                    *                                                                                                                                                                                                                      '
g:.f.g%'*)
      * : C : i f.Wb;                                                      f*
T % fof' j;#' ' pi 'V;&w:.bM'                                                                                                ;,W                                                        Y c@'s&    $ W' .l
* l .R.                                            $. c '?K..O.u(.$. ' '..              9.' ? Y . . , .*,,g.hWl6:& . 's. .'*
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      ' /                                              '
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      . M"                                lP 'E .. *. .%\N:                            "-                              .:w w' w.+. :.::.::                .
e<.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          ,1 :b .;' .',h * :.. *:                            Y 'M :. .
4'. D.7 .f/l y}' L Q';.ll....
  , Yg.$ yN . g;.t:' a;y;m'                                                                                :.
* 4 ct6(,,.                                                                  J ' . .'A.+., y.'b: n #M,@f,                                                                                                                                                        8 M, . f ..                      p' l .3[o 1 ^ Y 8.,
                                                                                                                                                                                              .t                                      "            .
x.,ov::g.
Y. .:d,. . s , . .'/*. .y hu + . c>;,.. p .<,,q.              .            w.                                                          -  .,                  .84.
w..
s          %v'$
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        . m:        .w.            .      .    ;h''.            /.' .~...-x'*,*.T-
: 6.        ;.1.'            ..n*-                                                                                                    ... . '> ;c* . ~. < u. %.''e.r-...                                    'b..                      Y. . m.
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      . -7 .. ,I's          4<L;)'      .. ; < *- * . <
                                                                                              . e                                                                                              ,-                                                                                                                                                                                                                                                                                                  .
    % <              ,4p1:;
W 6.y;                    J e ,.
                                                                                                              ,yf Q s
              .~                                                                                                                                                                            ''
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        >~                                                  :=.s. . *' a.
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            ,9
                                                                                                                                                                                                                        ' -g:le: 5 #?;r. .                                                                                                                                  <*' *- 5
                                  .sg a e%,;f.%y m
* t T                    t
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        ~+e                                                                                      .
t
                                                                                        .        ~vdQ                                    [y                                                                                          .      M;}                '*en                    'lq%Q[ q h: *. y: '              ,                                                                          Wu. o L p&' "'. M:          a:
o
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    .''n ' mi c'k(c 1 l' .<-                                                                                :.:; .L; '.t..N, ;l i0:.
7 t        mi                .,          fg              .mg                                ,,,                  .9.;;;                          .m                  &p  x.                u<;* w,A.sf:g                  y..''D                              .6. :*.~
A .;c: ..p:H.                                          :.x.,:: ..aQ,,7,.                    ..;;..?,,:c'                                                    Viy..L'. ':!t.              :'.:''.                      ". ;,.;          - .7:.
                                                                                                                                                                                                                                                        %..p                          ~-
  ~5                            %g ,:v..                ..      ;%.:.;:        .e        ,
e          n. a . 1                            ...v                                                                .: ;.
: p.Ai ,n, .. p.. . s s.
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        ;y:                                                                                                                                                                t
:n y*. e . .y.                                                                      s.v w-
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                .                      4,<<                                                                .. ..                      .u                      . .
                                                                                  .. . ..i . .. ..                                                            :: . . . .                                                                  .- *                                                        .
: a: . . .                                                      h.                      .
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  ..t' :..,.                                                                        .c . .                                                        .-
&E.,                                            e.sw.            :)Qv.                          v: 8..                                      w :? R. M,                                                                                    .W.n%.                                                                .            L.~9.:$n                                                                  ,)[. .,@,.i ..c,                                            i:N'. &.n. . . .. n Q.                      $                  .            :i.
9%.                                                    : .,T                                                                                                                                                                ..    ?4n%%,%.~.5.M                                                                                            \; .,:.'.y                                                                                                                                                                                                        .  .i        .W.              .                    :.        V...
m-                          ~ o .s                                              .c u.,..                          +.e .                          . . . .
                                                                                                                                                                                                                                                        ..,..n.                                                                                                                                                .
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        . ~ . . ~ ...y....-                                  +.
mkh.$sm..                                                                                                                                                                                      f                      51.                                                              .                    ,                  e.                                        ,                      '.              ,    .
w,
                    .n.g... Mhp,S~M[Y..;MDM..                                                                                                                                . 4.N.n                    ...,.. w@
si                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                ,.
D.f M.:                  . .. .. .~.hy;.,:.,. . :
4..                                                                                                                                                                . ..                                              a                                      .e
: o.                                                                                                                                                                                                                                            Y Dp yM~;e.:x,.g.,.
f.M.v..p.?..j,,.M.iyux.
Mh R M Y $.:                                                          w.:.:.        .N w.V.;f @.n.
eW+w.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            E.'.M M...S m
s>:y &.9my                                                                                                                          e.w ;gn[N::,                                                                                                                                                            $ m/wwpmws:.c.w.                                                                                                                                                                                                                                                                          c:ew;..u. :
:s                                                                                                                            dag@
n m arm.
ems                                          a 9                                                                                                                                                                                                                nr.
: a
: e. w e . w?: . .m.a ;y                                                :,.
x.49 g p.gt:.4 9r.am a.
s.p%.s        g go)p: q. y;m.                                                                                                                                        9 3. ;m~;.vq.g.                                        ,s p q py                          p %c:a.                                      .w~::.g.n:;,            m ,s.. . y::; ..c:&:.                                  :. .: .. .:/.::..                    w. ;..sq          m w.,.                                    o.. .:2.:
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  . . . , ; ;;c n. ::x                                                      n ... . m.:.                  .m.s.: y
  ?
              ! .H..                                                                                                                        .
d'                                      I .Y .                                                              k                        '
                                                                                                                                                                                                                                                                . ;5 ': ,                                                                                                                                                                                          , .                                    1                                                                                                                                              ..
s :
n a% :A
                                                                                                                                                                                                                                                                            'pp                x.-y ,k.n.m$$%>IM y;,r<k,q:y'@,e
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      . / . -i...2. ,:. .<. e:;*;
Q
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  , ) ' u_:+
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    '. .>::.~t. . :n
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          . O:4 am d:' m:.p.wes'                                                    . ;
Q:
aL.                                                . .
: b.                            E..                          $
Wmpn                                            m gN A% ZA%gs                                                                                                            4.. r s% g g@ggip$gs.a'                                                                                        gNg 4wm'.en .                                                                                                                                                                                                      @nc;h,ng.'?w uy
>@a                                                            :                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    .pw                                                                                  .pg
: u. .
vnww, uwa. msw_:-w,n.>.num.:.m.
w                                                                                                                                                                                                                                                                                          sun                                                                                        .      :.n a.m
 
4 l
2 .
1*
l      Monticello l    Reload Safety Evaluation Methods l-NS3NAD-8608 Revision 3 i
i                                      -
January 1995 1
1 i*
l h
l t,                                    l
        <e y    ,
;      c I;n  If,    '':>
                        ,  ...;6?
p                    PLL Northern States Power Company Nuclear Analysis & Design i
 
RELOAD SAFETY EVALUATION METHODS
[
FOR
.                APPLICATION TO THE MONTICILLO NUCLEAR GENERATING PLANT
* NSPNAD-8608 January 1995 Revision 3 Prineinal Contributors Revision O          Revision 1          Revision 2          Revision 3 C. S. Gantner        R. O. Anderson      C. A. Bonneau      A. D. Bockelman    J J. K. Kapitz        C. A. Bonneau        K. E. Higar        c. A. Bonneau Dr. R. C. Kern      C. S. Gantner        Dr. R. C. Kern      D. W. Dean C. F. Niarode        J. K. Kapitz                            T. E. Fieno D. A. Rautmann      Dr. R. C. Kern                          Dr. R. C. Kern P. J. Riedel        S. D. Montgomery C. F. Nierode
* J. S. Olson                                                l D. A. Rautmann                                            J P. J. Riedel
-                        P. M. Shah
  , Prepared By                          __            Date  /M David W. Dean                                /    '
Reviewed By .M/// d        .        4/{.'          Date    !!I7! b Approved By                                        Date          '
I Louis P Matis                                  /
NSPNAD-8608 Rev. 3      Page 1 of 194 I
l
 
i l
l LEGAL NOTICE This report was prepared by or on behalf of Northern States Power          .  !
Company (NSP). Neither NSP, nor any person acting on behalf of NSP:
: a. Makes any warranty or representation, express or implied, with        ~ ;
respect to the accuracy, completeness, usefulness, or use of any        :
information, apparatus, method or process disclosed or contained        ,
in this report, or that the use of any such information,                ;
apparatus, method, or process may not infringe privately owned      ,
rights; or                                                              ;
i
: b. Assumes any liabilities with respect to the use of, or for damages resulting from the use of, any information, apparatus, method, or l              process disclosed in the report.                                        ;
i l
l l
t l
l l
l t
                                                                                      ~
i    .
l NSPNAD-8608 Rev. 3    Page 2 of 194
 
'i l
1 J
4
:                                                                            Table of Contents 1
5                                                                                                                                              EAGR
]
 
==1.0 INTRODUCTION==
AND SUsemRY . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                                                        10 2.0 DYNODE-B CODE DESCRIPTIOtt . .......... . . . . . . . . . .                                                                10
!                      2.1          GENERAL DESCRIPTION .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                                              10 2.2          SPECIFIC MODEL DESCRIPTIONS . . . . . . . . . . . . . . . . .                                              11
}.                                                                                                                                                11
;.                                      2.2.1 CORE MODEL . . .......... . . . . . . . . . .
i                                      2.2.2 REACTOR VESSEL FLUID MODEL . . .. . . . . . . . . . .                                              11 2.2.3 MAIN STEAM SYSTEM MODEL . . . . . . . . . . . . . . .                                              12 il                                      2.2.4 SAFETY SYSTEMS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                                              13 i*                                      2.2.5 CONTROL SYSTEMS . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                                              13 l                                      2.2.6 INTEGRATION SCREMI . . . . . . .. . . . . . . . . . .                                              13
$                        2.3          COMPARISONS WITH OTHER APPROVED LICENSING CODES . . .. . . .                                              14 1                                      2.3.1 CORE NEUTRONICS . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                                              14 2.3.2 STEAM LINES ........... . . . . . . . . . .                                                        14 l                                      2.3.3 REACTOR VESSEL PRESSURE DISTRIBUTION . . . . . . . . .                                              14 3
i 3.0 DYNODE-B CODE QUALIFICATION . . . . . . . . .. . . . . . . . . . .                                                          16 j                        3.1 NUCLEAR MODEL COMPARISONS . . .. . . . . .-. . . . . . . . .                                                        16.
3.1.1 SCRAM REACTIVITY . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                                              16 j                                                                                                                                                16 4                                      3.1.2 VOID REACTIVITI . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
l                                      3.1.3 DOPPLER REACTIVITY . . . . . . . . . . . . . . . . . .                                              16 3.2 THERMAL - NYDRAULIC COMPARISONS . . . . . . . . . . . . . . .                                                      17
]                                                                                                                                                17 3.2.1 CODE-CODE COMPARISONS . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2.1.1 GENERAL ELECTRIC REDY CODE . . . . . . . . . .                                            17
;                                                              3.2.1.1.1 TURBINE TRIP WITBOUT BYPASS . . . . .                                  17 1                                                              3.2.1.1.2 TURBINE TRIP WITE BYPASS . . . . . . .                                  18 3.2.1.1.3 GENERATOR TRIP . . . . . . . . . . . . .                                18 f
<                                                              3.2.1.1.4 CLOSURE OF ALL MkIN STEAM ISOIATION I                                                                          VALVES . . . . . . .. . . . . . . . . . .                            19 j*                                                              3.2.1.1.5 FEEDMhTER CONTROLLER MALFUNCTION, MAKIMUM DEMAND        . . . . . . . . . . . . . .                    19 1
3.2.1.1.6          1488 OF FEIDMATER              . . . . . . . . . .            20 l                                                                                                                                                21 1                                                              3.2.1.1.7          LOSS OF FEEDMRTER HEATING . .                  . . . .
3                                                              3.2.1.1.8          PRESSURE REGULhTOR FAILS OPEN                      . . . . 21 3.2.1.1.9          RECIRCULhTION PUMP SEIEURE . . . . . .                        22 i
i                                                              3.2.1.1.10          TWO RECIRCULATION PUMP DRIVE MOTOR l                                                                          TRIP    . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                        22 3.2.1.1.11 RECIRCULhTION FIDW CONTROLLER FAILURE, INCREASE DEMAND . . . . . . . . .                            22 l                                                              3.2.1.1.12 RECIRCULATION FIDW CONTROLLER j                                                                          FAILURE, DECREASE DEMAND                  . . . . . . . . .          23 3                                                              3.2.1.1.13 IMPROPER START OF AN INACTIVE 1                                                                          RECIRCULATION LOOP . . . . . . . . . . . .                            24 1                                              3.2.1.2 GENERAL ELECTRIC ODYN CODE . . . . . . . . . .                                            25 i
* 3.2.1.2.1 LOAD REJECTION WITNOUT BYPASS . . .                                . 25 j                                                              3.2.1.2.2 FEEDWATER CONTROLLER FAILURE -
MAKIMUM DEMAND        . . .. . . . . . . . . . .                    26 1                                                                                                                                                27 3.2.1.2.3          MSIV CLOSURE (FLUE SCRAM)                  . . . . . .
e                              3.2.2  CODE-DATA COMPARISONS                      . . . . .. . . .. . . . . . . .                        27 3.2.2.1 PEACR BOTTOM 2 EOC 2 TURBINE TRIP TESTS . . .                                              27
;                                                              3.2.2.1.1 TEST
 
==SUMMARY==
. .. . . . . . . . . . .                                  28 3.2.2.1.2 MODEL INPUTS                    . . . . . . . . . . . . .              28 j                                                                                                                                              28 3.2.2.1.3 DATA COMPARISONS . . . . . . . . . .                          . .
3.2.2.2 MONTICELLO START UP TESTS . . . . . . . . .                                                30 1-                                                                                                                                    .
4                                                              3.2.2.2.1 TURBINE TRIP WITE BYPASS AT 100%
!                                                                          POWER (STP 16) . . .. . . . . . . . . . .                            30 3.2.2.2.2        CLOSURE OF 4/4 MAIN STEAN ISOIATION 31 VALVES AT 75% POWER (STP 11) . . . . . . .
j                                                              3.2.2.2.3 2/2 RECIRCULATION PUMP TRIP (STP
  !                                                                        14) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                          31 i                                                            3.2.2.2.4          AUTOMATIC FLOW DECREASE AT 100% POWER
                                                                                        . . . . . .. . . . . . . . .. .                          32 (STP 15) 3.2.2.2.5          PRESSURE REGULkTOR SETPOINT STEP AT i
j l
i                                                  NSPNAD-8608 Rev. 3                  Page 3 of 194 i
I
: i.        _ _
 
l i
100% POWER (STP 18)                        . . . . .. . . . . .                                              32      l 3.2.2.2.6    FEEDWATER CONTROLLER LEVEL SETPOINT                                                                              +
STEP AT 100% POWER (STP 20)                                              .. . . . . .                          33      {
1                                                                                                                                                                  '
I    4.0 RELOAD SAFETY EVALUATION METBODS . . . . . . . . . . . .. . . .. .                                                                        123
* 4.1 NODEL/ EVENT APPLICATION              . .. . . . . . . . . . .. .. . . .                                                            123            i j        4.2  INPUT PARAMETERS . . . . . . . . . . . . . . . . ... . .. .                                                                        124            i 4.2.1 KINETICS PARAMETERS . . . . . . . . . . . .. . . . .                                                                        124
* I 4.2.1.1 BUNDLE POWER . . . . . . . . . . ... . .. .                                                                      124        -
l 124 4.2.1.2          CONTROL ROD WORTBS . . . . . . . .. . . .
4.2.1.3 VOID REACTIVITY . . . . . . . . . .. . . . .                                                                      125 4.2.1.4 DOPPLER COEFFICIENT . . . . . . ... . .. .                                                                        125      .
4.2.1.5 DELAYED NEUTRONS . . . . . . . . .. . . . . .                                                                    126            .
4.2.1.6 NEUTRON SOURCE LIFETIME . . . . ... . . . .                                                                      126            i 4.2.2 CRD SCRAM TIME . . . . . . . . . . . . . . . . . .. .                                                                        126            ;
4.2.3      CRITICAL POWER RATIO . . . . . . . . . . . . . . . . .                                                                  127 4.3  LIMITING ACCEPTANCE CRITERIA . . . . . . . . . . . . . . . . .                                                                      127 4.3.1 THERMAL LIMITS . . . . . . . . . . . . . . . . . .. .                                                                        128 4.3.2      ASME VESSEL OVERPRESSURISATION .                          . . . . .. . . . . .                                        128 4.3.3      SYSTEM STABILITY .            . . . . . . . . . . . . .. . .. .                                                        129            i 4.4  EVALUATION AND APPLICATION OF UNCERTAINTIES                                          . . .. . . . . .                              129            :
4.4.1      TEERMAL LIMITS .        . . . . . . . . . . . . .. . . . . .                                                          129            !
4.4.2 ASME VESSEL OVERPRESSURE                          . . . . . . . . .. . . . . .                                              130
 
==5.0  CONCLUSION==
S . ...........................                                                                                                136 i
 
==6.0  REFERENCES==
      .  ...........................                                                                                            137 1
(    7.0 RESPONSE TO NRC QUESTIONS          . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . .                                                              138            j l    APPENDIE A QUALIFICATION OF SIMULATE-3 BASED DYNODE-B                                          . . ... . . . .                                162
!        A.1    INTRODUCTION AND
 
==SUMMARY==
.                . . . . . . . . . . .. . . . . .                                                        162
* l        A.2    NUCLEAR MODEL COMPARISONS .                . . . . . . . . . . .. . . . . .                                                        162            -
i                A.2.2 SCRAM REACrIvIrr . .                  . . . . . . . . . . . . . . . . .                                                      162
;                A.2.2 void REACTIVITY . .                  . . . . . . . . . . .. . . . . .                                                      162            i A.2.3 DOPPLER REACTIVITY .                  . . . . . . . . . . .. . . . . .                                                      163        - !
A.3    NDH TO SIMULATE-3 BASED DYNODE-B COMPARISONS                                                  . .. . . . . .                      163            !
A.3.1 SLOW TURBINE CONTROL VALVE CICSURE . .                                        . ... . . . .                                163            !
l A.3.2 TURBINE TRIP WITHOUT BYPASS (TTNB)                                  . . . .. . . . . .                                      164            l A.3.3 FEEDWATER CONTROLLER FAILURE (FNCF) . . . . . . . . . .                                                                      164            l A.3.4 LOSS OF FEEDWATER HEATING (LPWH)                                . . . . .. . . . . .                                        164            -
A.3.5 MAIN STEAM ISOLATION VALVE (MSIV) CLOSURE WITHOUT                                                                                          l POSITION SCRAM . . . . . . . . . . . . . .. . . . . .                                                                    164 l
A.4    CONCLUSIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                                                                    165 A.5    REFERENCES        . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                                                                166            l r
i i
l 1
i i
i l
l l
                                                                                                                                                                  )
I I
l l
NSPNAD-8608 Rev. 3                      Page 4 of 194
 
  .- - - - = .-                  .      ..        _._ .-      -                        - . - -                _ - . - _        -          _    -
i 1
1 1
1 1
i                                                        List of Figures 4
f.SSR f                            Schesatic of DYNODB-B BNR NSSS Representation . ... . . .. . .                                              15 j                2.1-1                                                                                                                  36 i              3.1-1      NDH-DNB Comparison - Relative Power . .. . ... . . .. . . . . .                                            36 j,              3.1-2      NDH-DNB Comparison - Relative Power . .. . .. . . . . . . . . .                                            37
,              3.1-3      NDH-DNB Comparison - Delta Rho . . . . .. . .. . . . . . . . . .                                            37
;*              3.1-4      NDH-DNB Comparison - Delta Rho Brror . . . . ... . . . . . . . .                                            38
!                3.2-1      Turbine Trip without Bypass - Steam Dome Pressure . . . . . .. .                                            38 i'              3.2-2      Turbine Trip without Bypass - Relative Power . . . . .. .. .. .. .. .. .                                    39 l              3.2-3      Turbine Trip without Bypass - Core Average Heat Flux .                                                      39 3.2-4      Turbine Trip without Bypaes - Core Inlet Flow . . . .. .. .. .. .. .. ..                                    40 Turbine Trip without Bypass - Main Steam Line Flow .
l      .        3.2-5                                                                                                                  40
!              3.2-6      Turbine Trip without Bypass - Feedwater Flow . . .. . . . .. . .                                            41 l              3.2-7      Turbine Trip without Bypass - Sensed Level . . . . . . . . . . . .                                          42 1                3.2-8      Turbine Trip with Bypass - Steam Dome Pressure . . . . . . . . ..                                          42
;              3.2-9      Turbine Trip with Bypass - Relative Power . ... . . . . . . . .                                            43
;                3.2-10 Turbine Trip with Bypass - Core Average Beat Flux . . . . . . . .                                                43 3.2-11 Turbine Trip with Bypass - Core Inlet Flow . .. . . . . . . . . .                                                44 J
3.2-12 Turbine Trip with Bypass - Main Steam Line Flow . . . . . . . . .                                                44 j
3.2-13 T.arbine Trip with Bypass - Feedwater Flow . . . . . . . . . . . .                                              45 j                3.2-14 Turbine Trip with Bypass - Sensed Level . . . .. . . . . . . . .                                                46 4
3.2-15 Generator Trip - Sensed Level . . . . .. . . . . . . . . . . . .                                                46 3.2-16 Generator Trip - Steam Dome Pressure .                    .. . . . . . . . . . .. .
1                                                                                                                                        47 i                3.2-17 Generator Trip - Core Inlet Flow . . . .. . . .. . . . . . .                                        . .
3.2-18 Generator Trip - Core Average Heat Flux . . . . . . . . . . .                                        . .        47
,i 3.2-19 Generator Trip - Relative Power . . . .. . . .. . . . . . .                                          . .        48 3.2-IO Generator Trip - Feedwater Flow                      . . . . . . . . . . . . . . .                  . .        48            l I                                                                                                                                        49            l 3.2-21 Generator Trip - Main Steam Line Flow . . . . . . . . . . ..                                        . .
50 j                3.2-22 Closure of All Main Steam Isolation Valves - Steam Dome Pressure                                        .      50 l                3.2-23 Closure of All Main Steam Isolation Valves - Relative Power . . .                                                              l 3.2-24 Closure of All Main Steam Isolation Valves - Core Average Heat                                                    51 l
l 4                          Flux    . . . . . . . . . . .... .. . .. . . .. . . . . . . .. ..                                            51 3'              3.2-25 Closure of All Main Steam Isolation valves - Core Inlet Flow .
3.2-26 closure of All Main Steam Isolation valves - Main Steam Line                                                      52 Flow . . . . . . . . .. . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . .                                              52 l-              3.2-27 Closure of All Main Steam Isolation Valves - Feedwater Flow . ......                                              53 3.2-28 Closure of All Main Steam Isolation Valves - Sensed Level                                                        54 1
j                3.2-29 Feedwater Controller Malfunction, Maximum Demand - Sensed Level                                          .
3.2-30 Feedwater Controllar Malfunction, Maximum Demand - Steam Dome
}                                                                                                                                        54
!                          Pressure    . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
i                3.2-31 Feedwater Controller Malfunction, Maximum Demand - Core Inlet                                                    55
!                          Flow    . . . . . . . . . . . .      . . ~ . . . . . . . .. . . . . . . . .
}
3.2-32 Feedwater Controller Malfunction, Maximum Demand - Core Average                                                  55 i                          Beat Flux . . . . . . . . . ... . . . .. . . . . . . . . . . . .
!                3.2-33 Feedwater Controller Malfunction, Maxianam Demand - Relative                                                      56 t                          Power . . . . . . . . . . . ... . . . .. . . . . . . . . . . . .
4                3.2-34 Feedwater Controller Malfunction, Maximum Demand - Feedwater
      ,                                                                                                                                  56 j                          Flow    . . . . . . . . . . .... . . . .. . . . . . . . . . . . .
3.2-35 Feedwater Controller Malfunction, Maximum Demand - Main Steam                                                    57 Line Flow . . . . . . . . . ... . . . . . . . . . . . . . . . . .                                            58 l                3.2-36 Loss of Feedwater - Sensed Level . . . . .. .. .. ..                        . . . . . . . .
                                                                                                  . . . . . . . . . .                    58
+
3.2-37 Loss of Feedwater - Steam Dome Pressure                                                                          59
!                3.2-38 Loss of Feedwater - Core Inlet Flow . . . . .. .. .. .. .. .. ... .. .. .. .                                      59 j                3.2-39 Loss of Feedwater - Core Average Heat Flux .                                                                      60 j                3.2-40 Loss of Feedwater - Relative Power .. . ..                  . . .. .. ..    . . . . . . . .
                                                                                                  .. . . . . . . . .                      60 1~              3.2-41 Loss of Feedwater - Feedwater Flow .                                                                              61 1                3.2-42 Loss of Feedwater - Main Steam Line Flow . . . .. . . . . . . . .                                                62 1                3.2-43 Loss of Feedwater Heating - Sensed Imvel . . . .. . . . . . . . .                                                62 3.2-44 Loss of Feedwater Heating - Steam Dome Pressure . . . . . . . . .                                                63
    -          3.2-45 Loss of Feedwater Heating - Core Inlet Flow . . . . . . . . . . .                                                63 3.2-46 Loss of Feedwater Heating - Core Average Beat Flux . . . . . . . .                                                64
;                3.2-47 Loss of Feedwater Heating - Relative Power . . . . .                              . . . . . . .
64 i
3.2-48 Loss of Feedwater Heating - Feedwater Flow .                            . . . . . . . . . . .
65 3.2-49 Loss of Feedwater Heating - Main Steam Line Flow . .                            . . . . . . .
66
:                3.2-50 Pressure Regulator Fails open - Steam Dome Pressure                              . . . . .. .
66 j                3.2-51 Pressure Regulator Fails Open - Relative Power . . .                            . . . . . . .
4 i,
* NSPNAD-B608 Rev. 3                Page 5 of 194 4
e i                    - - -              -    -. -        -.          . . . - -                  --      --- -          . - -        . - -.        .
 
3.2-52 Pressure Regulator Fails Open - Core Average Hea*. Flux . . . . . .                              67 3.2-53 Pressure Regulator Fails Open - Core Inlet Flow . . . . . . . . .                                67 3.2-54 Pressure Regulator Fails Open - Main Steam Line Flow . . . . . . .                                68 3.2-55 Pressure Regulator Fails Open - Feedwater Flow . . . . . . . . . .                                68 3.2-56 Pressure Regulator Fails Open - Sensed Level . . . . . . . . . . .                                69  ,
3.2-57 Recirculation Pump Seizure - Sensed Level . . . . . . . . . . . .                                70 3.2-58 Recirculation Pump Seizure - Steam Dome Pressure . . . . . . . . .                                70 3.2-59 Recirculation Pump Seizure - Core Inlet Flow . . . . . . . . . . .                                71  '
3.2-60 Recirculation Pump Seizure - Core Average Heat Flux . . . . . . .                                71 3.2-61 Recirculation Pump Seizure - Relative Power . . . . . . . . . . .                                72 3.2-62 Recirculation Pump Seizure - Feedwater Flow . . . . . . . . . . .                                72 3.2-63 Recirculation Pump Seizure - Main Steam Line Flow . . . . . . . .                                73 3.2-64 Two Recirculation Pump Drive Motor Trip - Sensed Level . . . . . .                              74 3.2-65 Two Recirculation Pump Drive Motor Trip - Steam Dome Pressure . .                                74 3.2-66 Two Recirculation Pump Drive Motor Trip - Core Inlet Flow . . . .                                75 3.2-67 Two Recirculation Pump Drive Motor Trip - Core Average Heat Flux .                              75 3.2-68 Two Recirculation Pump Drive Motor Trip - Relative Power . . . . .                              76 3.2-69 Two Recirculation Pump Drive Motor Trip - Feedwater Flow . . . . .                              76 3.2-70 Two Recirculation Pump Drive Motor Trip - Main Steam Line Flow . .                              77 3.2-71 Recirculation Flow Controller Failures, Increase Demand - Sensed Level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                              78 3.2-72 Recirculation Flow Controller Failure, Increase Demand - Steam Dome Pressure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                              78 3.2-73 Recirculation Flow controller Failure, Increase Demand - Core Inlet Flow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                                79 3.2-74 Recirculation Flow Controller Failure, Increase Demand - Core Average Heat Flux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                              79 3.2-75 Recirculation Flow Controller Failure, Increase Demand - Relative Power . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                              80 3.2-76 Recirculation Flow Controller Failure, Increase Demand -
Feedwater Flow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                                80 3.2-77 Recirculation Flow Controller Failure, Increase Dersnd - Main                                          '
Steam Line Flow . . . . . . . . . . . . . . . .                              . . . . . . . . . 81 3.2-78 Recirculation Flow Controller Failure, Decrease Demand - Sensed Level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                              82 3.2-79 Recirculation Flow Controller Failure, Decrease Demand - Steam                                        -
Dome Pressure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                              82 3.2-80 Recirculation Flow Controller Failure, Decrease Demand - Core Inlet Flow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                                83 3.2-81 Recirculation Flow Controller Failure, Decrease Demand - Core Average Heat Flux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                              83 3.2-82 Recirculation Flow Controller Failure, Decrease Demand - Relative Power . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                              84 3.2-83 Recirculation Flow Controller Failure, Decrease Demand -
Feedwater Flow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                                84 3.2-84 Recirculation Flow Controller Failure, Decrease Demand - Main Steam Line Flow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                              85  ,
3.2-85 Improper Start of an Idle Recirculation Loop - Sensed Level . . .                                86 3.2-86 Improper Start of an Idle Recirculation Loop - Steam Dome Pressure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                                86 3.2-87 Improper Start of an Idle Recirculation loop - Core Inlet Flow .                              . 87 3.2-88 Improper Start of an Idle Recirculation Loop - Core Average Heat Flux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                                87 3.2-89 Improper Start of an Idle Recirculation Loop - Relative Power . .                                88 3.2-90 Improper Start of an Idle Recirculation Loop - Feedwater Flow . .                                88 3.2-91 Improper Start of an Idle Recirculation Loop - Main Steam Line                                        ~
Flow  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                              89 3.2-92 Lead Rejection w/o Bypass - Vessel Pressure Rise . . . . . . . . .                              90 3.2-93 Load Rejection w/o Bypass - Relative Power . . . . . . . . . . . .                              90 3.2-94 Load Rejection w/o Bypass - Core Average Heat Flux . . . . . . . .                              91 3.2-95 Load Rejection w/o Bypass - Core Inlet Flow . . . . . . . . . . .                                91 3.2-96 Load Rejection w/o Bypass - Main Steam Line Flow . . . . . . . . .                              92 3.2-97 Load Rejection w/o Bypass - Feedwater Flow . . . . . . . . . . . .                              92 3.2-98 Load Rejection w/o Bypass - Sensed Reactor Water Level . . . . . .                              93 3.2-99 Feedwater Controller Failure - Vessel Pressure Rise . . . . . . .                                94 3.2-100 Feedwater Controller Failure - Relative Power . . . . . . . . . .                              94 3.2-101 Feedwater Controller Failure - Core Average Heat Flux . . . . . .                              95 NSPNAD-8608 Rev. 3                        Page 6 of 194
 
i 3.2-102 Feedwater controller Failure - Core Inlet Flow . . . . .. .. .. .....                                    95 2                  3.2-103 Feedwater controller Failure - Core Inlet Subcooling                                                      96 i                  3.2-104 Feedwater controller Failure - Main Steam Line Flow . .. . . ..                                          96 j                  3.2-105 Feedwater controller Failure - Sensed Reactor Water Level . .                            ..              97 3.2-106 MSIV Closure - Vessel Pressure Rise .      ..... . . . . . . . ..                                        98 1
!                  3.2-107 MSIV Closure - Rela.tive Power . . . . . . . . . . . . . . . . . .                                        98 3.2-108 MSIV Closure - Cora Average Beat Flux . ... .. . . .. . . ..                                              99
: i.                                                                                                                                    99 i                  3.2-109 MSIV Closure - Coze Inlet Flow . . . . ... . . . . .. . . ..                                          100 3 .                3.2-110 M3IV Closure - Matt steam Line Flow . ...... . . . . .. ..                                            100
: j.                  3.2-111 MSIV Closure - Feetwater Flow . . . . ...... . . ... .. ..            . ..
101 j                  3.2-112 MSIV Closure - Sensed Reactor Water Level . . . .                            . . ..
102 3.2-113 Peach Botton Test TT1 - Steam Dome Pressure . . . . . . . .. . .                                      102 j                  3.2-114 Peach Botton Test TT1 - Relative Power ... .. . . .. . . ..                                            103
* 3.2-115 Peach Bottom Test TT1 - Turbine Throttle Pressure . . .. . . . .                                      104 3.2-116 Peach Bottom Test TT2 - Steam Dome Pressure . .. . . . . .. ..                                        104
!                  3.2-117 Peach Botton Test TT2 - Relative Power ... . . . . .. . .. .. .... ..                                  105 3.2-118 Peach Botton Test TT2 - Turbine Throttle Pressure .                                                    106 3.2-119 Peach Bottom Test TT3 - Steam Dome Pressure . .. . . . . .. ..                                        106 3                  3.2-120 Peach Bottom Test TT3 - Relative Power . ... . . . . .. .... ......                                    107 l                  3.2-121 Peach Botton Test TT3 - Turbine Throttle Pressure              .                                      108 i                  3.2-122 Turbine Trip with Bypass - Steam Dome Pressure . . . . . . . ..
i                  3.2-123 Turbine Trip with Bypass - Total Vessel Flow Rate . . . . . . . .                                      108 3.2-124 Turbine Trip with Bypass - Relacive Power . . . . . . . . . . ..                                      109 1
j                  3.2-125 Turbine Trip with Bypass - Main Steam Line Flow . . . . . .. ..                                        109 3.2-126 Turbine Trip with Bypass - Feedwater Flow . .. . . . . . . . . .                                      110 1
3.2-127 Turbine Trip with Bypass - Sensed Water Level . . . . .. . . ..                                        110 111 3.2-128 4/4 MSIV Closure - Steam Dome Pressure .... . . . . . . . ..
111 1                  3.2-129 4/4 MSIV Closure - Relative Power . . . ... . .. .. .. .. ... .. .. ....                              112 s                  3.2-130 4/4 MSIV Closure - Steam Dome Water Level . .                                                          112
;                  3.2-131 4/4 MSIV Closure - Main Steam Line Flow      . ...        . . . . . . . ..
113 1
3.2-132 4/4 MSIV Closure - Feedwater Flow .      . . ...      .  . . . . . . . . .
114 1                  3.2-133 2/2 Pump Trip - Total Vessel Flow Rate . .. . . . . . . . . ..
3.2-134 2/2 Pump Trip - Core Average Beat Flux ... . . . . . . . . ..                                          114
      .            3.2-135 Automatic Flow Decrease - Steam Dome Pressure . . . . . . . . ..                                      115 3.2-136 Automatic Flow Decrease - Relative Power . . . . . . . . . . . .                                      115 3.2-137 Automatic Flow Decrease - Main Steam Line Flow . . . . . . . ..                                        116 3.2-138 Automatic Flow Decrease - Feedwater Flow .. .. . . . . . . ..                                          116
;                  3.2-139 Automatic Flow Decrease - Sensed Water Level . . . . . . . . . .                                      117
~
3.2-140 Automatic Flow Decrease - Total Vessel Flow Rate . . . . . . ..                                        117 3.2-141 Pressure Regulator Setpoint Step - Steam Dome Pressure . . . ..                                        118
,                  3.2-142 Pressure Regulator Setpoint Step - Relative Power . . . . . . . .                                      118 1                  3.2-143 Pressure Regulator setpoint Step - Main Steam Line Flow . . . . .                                      119 3.2-144 Pressure Regulator Setpoint Step - Feedwater Flow . . . . . . . .                                      119 1                                                                                                                                  120 l
3.2-145 Pressure Regulator Setpoint Step - Sensed Water Level . . . . . .
3.2-146 Feedwater Controller Level Setpoint Step - Steam Dome Pressure                              .        121 3.2-147 Feedwater Controller Level Setpoint Step - Relative Power . . ..                                      121 3.2-148 Feedwater Controller Level Setpoint Step - Feedwater Flow . . . .                                      122 3.2-149 Feedwater Controller Level Setpoint Step - Sensed Water Level .                              .        122
* 7.30-1 Licensing Basis Transient - Peach Botton TT3 . . . . . . . . . .                                        159 l                                                                                                                                  167 4
A.2-1    SIM-DNB Comparison-Relative Power 1040 psia . . . . . . . . . . .
A.2-2    SIM-DNB Comparison-Relative Power 1200 psia . . . . . . . . . ..                                      167 i
j                  A.2-3    SIM-DNB Comparison-Delta Rho Scram . . .. . . . . . . . . . . .                                        168 SIM-DNB Comparison-Delta Rho Scram Error . . . . . . . . . . ..                                      168
: j.                  A.2-4 169 i
g                  A.3.1-1 Slow TCV Closure - Steam Dome Pressure .. . . . . . . . . . ..                                          169 A.3.1-2 Slow TCV Closure - Relative Power . .      . .. . . . . . . . . . ..                                                    <
A.3.1-3 Slow TCV Closure - Core Average Heat Flux .              . . . . . . . . . ..                          170
]                                                                                                                                  170 i                  A.3.1-4 Slow TCV Closure - Core Inlet Flow . . . . . . . . . . . . . . .                                        171 l
:                  A.3.1-5 Slow TCV Closure - Main Steam Line Flow . .. . . . . . . . . . .
j.'
A.3.1-6 Slow TCV Closure - Feedwater Flow . . . ... . . . . . . . . . .
A.3.1-7 Slow TCV Closure - Core Inlet Subcooling .. . . . . . . . . . .
171 172 A.3.1-8 Slow TCV Closure - Limiting ACPR/ICFR . . . . . . . . . . . . . .                                      172 a
173 1,                  A.3.1-9 Slow TCV Closure - Sensed Reactor Water Level . . . . .. ..... .. ..                                    174
,                  A.3.2-1 Turbine Trip without Bypass - Steam Dome Pressure .                                  . .
;                  A.3.2-2 Turbine Trip without Bypass - Relative Power . . . . . . . . . .                                        174 A.3.2-3 Turbine Trip without Bypass - Core Average Heat Flux . . . . . .                                        175
'                  A.3.2-4 Turbine Trip without Bypass - Core Inlet Flow . . . . . . . < .                              .          175 A.3.2-5 Turbine Trip without Bypass - Main Steam Line Flow . . . . . . .                                        176 l
i NSPNAD-8608 Rev. 3      Page 7 of 194 i
b
 
i A.3.2-6 Turbine Trip without Bypass - Feedwater Flow                    .. .. . . . . . .              176 A.3.2-7 Turbine Trip without Bypass - Sensed Level .                  . . .. . . . . . .              177 A.3.2-8 Turbine Trip without Bypass - Limiting ACFR/ICPR .. . . . . . .                                177 A.3.3-1 Feedwater controller Failure-Sensed Reactor Water Level . . . . .                              178 A.3.3-2 Feedwater controller Failure - Steam Dome Fressure . . .. . . .                                178
* A.3.3-3 Feedwater Controller Failure - Core Average Beat Flux .                        .. . . .      179 A.3.3-4 Feedwater Controller Failure - Core Inlet Flow . . . . . . . . .                              179      l A.3.3-5 Feedwater controller Failure - Balative Power . . . . .                        . . . . .      180
* I A.3.3-6 Feedwater controller Failure - Feedwater Flow . . . . . .. . . .                              180  -
A.3.3-7 Feedwater controller Failure - Core Inlet Subcooling                      . . . . . .        181 A.3.3-8 Feedwater controller Failure - Limiting ACFR/ICPR . .                    . .. . . .          181 A.3.3-9 Feedwater Controller Failure - Main Steam Line Flow .                      . . . . . .        182  .
A.3.4-1 Loss  of Feedwater            Beating  - Sensed Reactor Water Level .. . . .                  183 A.3.4-2 Loss  of Feedwater          Beating  - Steam Dome Pressure . . . . . . . . .                183 A.3.4-3 Loss  of Foodwater            Beating  - Core Average Beat Flux . . .. . . .                  184      i A.3.4-4 Loss  of Feedwater          Beating  - Core Inlet Flow . . . . . . . . . . .                184 A.3.4-5 Loss  of Feedwater            Beating  - Relative Power . . . . . . .. . . .                  185 A.3.4-6 Loss  of Foodwater            Beating  - Feedwater Flow .. . .. . . . . . .                    185      i A.3.4-7 Loss  of Feedwater          Beating  - Core Inlet Subcooling . . . . . . . .                186      l A.3.4-8 Loss  of Feedwater            Beating  - Limiting ACFR/ICPR . .. . . . . . .                  186      l A.3.4-9 Loss  of Feedwater            Beating  - Main Steam Line Flow . . . . . . . .                  187 A.3.5-1 MSIV Closure without Position Scram - Steam Does Pressure . . . .                              188      4 A.3.5-2 MSIV Closure without Position Scram - Relative Power . .. . . .                                188      l A.3.5-3 MSIV Closure without Position Scram - Core Average Beat Flux                              . . 189      j A.3.5-4 MSIV Closure without Position Scram - Core Inlet Flow .                        .. . . .      189      l A.3.5-5 MSIV Closure without Position Scram - Main Steae Line Flow . . .                              190 A.3.5-6 MSIV Closure without Position Scram - Feedwater Flow . .. . . .                                190      l A.3.5-7 MSIV Closure without Position Scram - Core Inlet Subcooling .                              . . 191 A.3.5-8 MSIV Closure without Position Scram - Limiting ACPR/ICPR . . .                          . 191      ,
A.3.5-9 MSIV Closure without Position Scram - Sensed Reactor Water                                              '
Level . . . . . . . . . . .. . . .. . . .. . . . .. . .. . . .                                  192 I
I i
l I
NSPNAD-8608 Rev. 3              Page 8 of 194
 
l List of Tables EASE 3.1-1      MDE - DYNODE-B VOID REACTIVITY COMPARISON . . . . . . . . . . . .                      35 3.2-1      PEACH BOTTOM-2 TURBINE TRIP TRANSIENT TEST ACTUAL CONDITIONS . . .                    35 3.2-2      PEACH BOTTOM-2 TURBINE TRIP TRANSIENT TEST PEAK MEASURED AND CALCULATED RESPONSES . . . . .              .. . . . . . . . . . . . . . . .              35 3.2-3 PEACE BOTTOK-2 TURBINE TRIP TRAWSIENT TEST CRITICAL POWER RATIO                                      _
e                    RESPONSE . . . . . . . . . . ... ... . . . . . . . . . . . . . .                          35
    .              4.1-1 SPECTRUM OF EVENTS FOR THERMAL LIMITS ACCEPTANCE CRITERIA EVALUATION . . . . . . . . ... ... . . . . . . . . . . . . . .                        131 4.1-2 SPECTRUM OF EVENTS FOR ASME VESSEL OVERPRESSURE ACCEPTANCE CRITERIA EVALUATION . . . . ... ... . . . . . . . . . . . . . .                        132 4.1-3      SPECTRUM OF EVENTS FOR SYSTEM STABILITY ACCEPTANCE CRITERIA EVALUATION    . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . .                  132 4.1-4      DYNODE-B OPTION MODEL SELECTION FOR LICENSING APPLICATIONS . . . .                  132 4.1-5      SENSITIVITY OF CPR TO VARIOUS THERMAL-BYDRAULIC PARAMETERS . . . .                  133 4.2-1      INITIAL CONDITIONS AND INPUT PARAMETERS FOR DYNODE-B COMPARISONS TO ODYN AND REDY RELOAD SAFETY EVALUATION OF MONTICELLO . . . . . .                    133 4.2-2      AEIAL POWER FACTORS FOR THE BOT CHANNEL MODEL . . . . . . . . . .                  134 4.2-3      STEADY STATE CRITICAL POWER RATIO COMPARISONS          . . . . . . . . . .          134 4.3-1      FUIL CLADDING INTEGRITY LIMIT MCPR FOR MONTIrTTTn          . . . . . . . .        134 4.4-1      COMPARISON OF MEASURED VERSUS CALCULATED TRANSIENT ACPR/ICPR . . .                  134 4.4-2      COMPARISON OF MEASURED VERSUS CALCULATED MAXIMUM TRANSIENT STEAM DONE PRESSURE . . . . . . . ... ... . . . . . . . . . . . . . .                        135 4.4-3 COMPARISON OF MEASURED VERSUS CALCULATED TRANSIENT PONER DECAY RATIO . . . . . . . . . . . ... ... . . . . . . . . . . . . . .                        135 7.24.1 REACTIVITY CHANGES FOR DYNODE-B AND NDH . . . . . . . . . . . . .                      148 7.27-1 INPUT PARAMETER UNCERTAINTIES USED FOR SENSITIVITY STUDIES . . .                        153 7.27-2 TURBINE TRIP WITHOUT BYPASS SENSITIVITY STUDY . . . . . . . . . .                      154 7.27-3 MSIV CLOSURE WITH HIGH FLUE SCRAM SENSITIVITY STUDY . . . . . . .                      154 7.27-4 AUTOMATIC FLON CONTROLLER DECREASE SENSITIVITY STUDY . . . . . .                        155 7.30.1 INITIAL CONDITIONS FOR LICENSING BASIS TRANSIENT . . . . . . . .                        158 l -                  A.2-1      REACTIVITY CHANGES FOR DYNODE-B AND SIMUIATE-3 . . . . . . . . . .                  163 A.3-1      TICPR FOR SIMULATE-3 AND NDH BASED DYNODE-B . . . . . . . . . . .                  165 i
    ~
o NSPNAD-8608 Rev. 3          Page 9 of 194
 
)
i
{          l.0 INTRODUCTION AND
 
==SUMMARY==
 
j        This report addresses the methods developed by Northern States Power Co.
i        Nuclear Analysis Department (NSPNAD) to perform reload safety evaluations and j        other licensing transient analyses for the Monticello Nuclear Generating
:        Plant.                                                                                              .
i                                                                                                                  l
!        Section 2 of this report describes the DYNODE-B computer program. DYNODE-B is                    *
!        a transient simulator of the nuclear steam supply system (NSSS) of a boiling
* i        water reactor (BWR). This program simulates all the important features of a j        BWR design which significantly influence the res5. nse of the NSSS to transient conditions. The NSPNAD version of DYNODE-B includes a hot channel model which
!        uses the General Electric GEKL correlation to calculate critical power ratio                      .
(CPR).
4        Section 3 describes the code qualification benchmark analysis done with l        DYNODE-B. This includes comparisons to other approved licensug codes (i.e. ,
i        GE REDY and ODYN codes) as well as comparisons to data (i.e.,    Monticello i        startup tests and the Peach Bottom turbine trip tests) . In all cases,
!        DYNODE-B provides acceptable results.
1 i        Section 4 describes the methodology that will be used to perform licensing i
analyses. This includes a description of the models and input parameters used, the spectrum of events to which the methodology applies, a description of the application of uncertainties and conservatisms, a description of the applicable acceptance criteria, and an evaluation of margin.
)    l  Appendix A qualifies the use of DYNODE-B with SIMUIATE-3 based inputs.                          l The methodology described in this document used in conjunction with the                                i DYNODE-B computer code provides a conservative evaluation of margins with 4
respect to thermal limits (CPR), ASME overpressure limits, and system
!        stability limits.                                                                                  - ,
j                                                                                                                1 2.0  mGy
!        2.1 GENERAL DESCRIPTION                                                                            - '
j        The DYNODE-B computer program (6) is a transient simulator of the nuclear steam supply system (NSSS) of a boiling water reactor (BWR). This program
,        represents all the important features of current types of BWR design which significantly influenes: the response of the NSSS to transient conditions. The
;        major components of a BWR which are simulated are shown in Figure 2.1-1.
9                                                                                                                ,
Each major component is represented by a set of time-dependent differential                            j
;        equations. A self-initialization procedure is carried out for each of the                              ,
i        component models in DYNODE-B at the beginning of each initial case. This                                1 i        self-initialization procedure is consistent with specified initial conditions.
The major technical features of DYNODE-B are as follows:
;
* Provision for simulating a wide variety of transient conditions, j
j                -    Provisions for a representation of all current types of BWR 3                      design.
                  -    Multinode radial fuel rod and multinode axial coolant channel j                      representations in core.                                                              ,
;
* Point kinetics, one-dimensional (axial) space-time kinetics, or i                      power forced options for core power transients.
i                                                                                                            -
1                -    solution to conservation equations of mass, energy, volume, and j                      momentum for the reactor vessel fluid and main steam system regions.
)                +    Explicit representation of the main steam system relief, j                      isolation, bypass, and turbine valves.
i j                                NSPNAD-8608 Rev. 3  Page 10 of 194
 
l i
l
* Representation of the turbine.
* Representation of heat transfer with the structural metal components of NSSS.                                                j i
* Representation of the reactor protective and safety injection
    .                        systems, i
* Representation of the major control systems.
                        -      complete self-initialization.                                      l
                      -      Full range of water properties.
2.2    SPECIFIC MODEL DESCRIPTIONS 2.2.1    CORE MODEL l
The core model consists of the neutronic and thermal-hydraulic analysis of the i              fuel and coolant. The average fuel rod is represented radially by a set of equal volume nodes in the uranium dioxide (maximum of 8) and two nodes in the      i cladding. The axial representation consists of a set of equal volume nodes          l with a maximum of 25. The heat conduction model allows temperature-dependent
,            conductivity and heat capacity for the uranium dioxide.        The gap is          l
  !            represented by an effective heat transfer coefficient which is a function of        l the average fuel temperature. The power distribution across the uranium dioxide is also modeled. The core heat generation in the moderator is dependent on the coolant void fraction. Heating of the bypass water region is      l also rapresorted. The surface heat transfer coefficient is based on the Thom correlation.                                                                        ,
I The conservation of mass and energy equations are solved in the coolant
,              channel for a set of equal volume axial nodes subject to the core flow, pressure, and inlet subcooling boundary conditions which are obtained from the      l reactor vessel model which is described later. The core pressure is assumed
'1 .
to be spatially uniform. Several void fraction models are available; the 5            preferred model is a profile-fit model to compute the flow quality, which is
!            then used to calculate the void fraction from a modified Zuber-Findlay
    ~
drift-flux relationship.
.              The Critical Power Ratio (CTR) for a number of limiting bundles is obtained 4              using the GEIL correlation to compute the critical quality.
l              The core power transient is optionally based on a point or a one-dimensional
!              (axial) space-time kinetics model. The power transient can also be specified d
by the user. The kinetics models account for the important reactivity i              components which are void (density), fuel temperature (Doppler), and rod motion (scram). In addition, the user may specify a reactivity forcing function. The delayed neutrons are represented by a maximum of six
      -      precursors, and the decay heat is also explicitly modeled.        The core may be l
;              initially suberitical. The one-dimensional kinetics model is based on the
'            total fission source and a nodal representation for the    average fuel and j              coolant channel. The nuclear parameters (K., and M ) are obtained frou a 2
j    ,        comparable three-dimensional model [1] in which a collapsing procedure is used to obtain the radially averaged values. Individual and groups of control rods (maximum of 10) may be represented. The collapsing procedure is used to obtain the initial condition parameters as well as the feedback parameters for the transient solution. Spatial variation of the total delayed neutron i
    .        fraction and prompt neutron lifetime are represented. The initial power distribution is based on the solution of the neutron source equations with all time-derivatives set to zero.
l
    ~
<              2.2.2      REACTOR VESSEL FLUID MODEL The reactor vessel (RV) excluding the core is represented by six fluid regions: upper downcomer, lower downcomer, lower plenum, bypass, riser (outlet plenum and separators), and steam dome. The conservation equations of mass and energy are solved for each region based on the boundary flows and enthalples.      Heat conduction with metal structural components can also be NSPNAD-8608 Rev. 3    Page 11 of 194 i
 
considered. The pressure distribution is assumed to be spatially uniform.
The RV pressure is obtained from a consideration of the mass and energy balance in the steam dome which accounts for non-equilibrium ef fects. A separate model is provided to calculate the water level in the steam dome which accounts for steam carryunder in the recirculation water and area          ,
variations due to the steam separator geometry      Level sensing is also represented.                                                                  ,
The RV flow is either user-specified or calculated from the conservation of momentum equctions. In this latter case, the dynamics of the recirculation pumps (RP's) are also taken into consideration, and a wide variety of pump transients can be represented. The pump heat is included in the model. The    .
hydraulic model for the RP's is based on homologous relationships. The hydraulic model represents the flow in the two individual recirculation loops and considers forward and reverse suction and drive line flows. Automatic RP trip on low RV level or high RV pressure can be specified.      The initial suction and drive flows are specified, and the suction flow path loss coefficient is computed to provide momentum balance. This loss coefficient is assumed constant during the transient. Two-phase pressure drop and fluid inertial ef fects in the core, outlet plenum and steam aeparators are modeled.
The transient core bypass flow fraction is computed based on the conservation of momentum equations. The initial pump status is user-specified as either on or off. The pump motor electrical torque is obtained from the output of the motor / generator (M/G) flow control system, which is described later.
It should be noted that, when the dynamic flow calculation is used, the temperature (enthalpy) distribution within the downcomer, recirculation lines, and jet  pumps is represented in detail to provide an accurate model of the changes    in core inlet subcooling due to changes in feedwater, high-pressure coolant    injection system (HPCIS) and reactor core isolation cooling system (RCICS)  flows and enthalpies.
                                                                                    ~
The feedwater flow is assumed to enter the top of the downcomer. The feedwater flow can be specified by the user or controlled by a three-element control system which is described later. The feedwater enthalpy is user-specified.
, The safety / relief valves (S/RV's) are represented as individual valves.
Account is taken for accumulation and blowdown, valve opening / closing delays, j and valve stroking.
2.2.3 MAIN STEAM SYSTEM MODEL The main steam system consists of the main steam lines, main steam line isolation valves (MSIV's), bypass, turbine control and stop valves, and the turbine.
; The main rteam lines can be represented by either a lumped parameter model or  ,
a detailed model.
For the lumped parameter model, the steam line portion on the RV side of the MSIV's is included in the definition of the steam dome, and the remainder is represented by a single volume. The flow through the MSIV's is calculated from an orifice equation so that the steam inertial effects are neglected.
The steam dome pressure is obtained from the RV model as described earlier, and the steam line pressure is based on conservation of mass assuming  '
saturation conditions.                                                            ,
In the detailed model, the main steam system representation begins at the RV exit and consists of seven pipe segments per steam line. These seven segments consist of four in the main steam line (RV exit to S/RV location, S/RV to        -
MSIV, MSIV to bypass valve location and bypass valve to turbine valve location), the relief valve line, the safety valve line, and the bypass valve line. Each pipe segment is subdivided into a finer mesh with a maximum of 11 mesh points per segment. The conservation equations for mass, energy and momentum are solved at each mesh point based on the Method of Characteristics (MOC). The MOC model provides for realistic modeling of the pressure waves within the main steam system resulting from rapid valve motion with minimal NSPNAD-8608 Rev. 3    page 12 of 194
 
I i
l 4
numerical dispersion.        The solution of the Moc model is based on the                                      !
appropriate boundary conditions which consist of the steam done pressure and the S/R, bypass, ano turbine valve flow rates.                                                                  ;
I Closure of the MSIV's is automatically initiated by any cf the following three signals: low RV level, high steam flow, or low RV pressure. Appropriate time
'    -    delays and valve closure rates are user specified.
y ,
The bypass valve flow is based on the bypass valve position (and hence area),                                    l
;.        which can be specified by the user or controlled by the Pressure Regulator                                      ,
l control System which is described later.                            Similar treatments are used for the      l  r j          turbine control and stop valves. Automatic bypass valve opening can be                                          j actuated on turbine stop valve closure.                                                                          ;
qe i
;          The turbine model provides & representation of the turbine spcod based on the                                    }
angular momentum equation solution. The driving torque is related tc the                                        ;
i          turbine inlet steam flow. The turbine speed can be used to simulate frequency                                    i
!          changes for the M/G drive motor torque.                                                                          ,
i                                                                                                                          '
j          2.2.4  SAFETY SY3,IEM The high pressure coolant injection system (HPCIS) model is based on a flow                                      ;
-          versus back pressure curve with a user-specified enthalpy. At tomatic                                            !
!          actuation with an appropriate time delay is provided based or either low RV                                      j l          water level or pressure.                                                                                        ,
j The reactor core isolation cooling system (RCICS) is modeled in a similar                                        l
,        manner to the HPCIS.                                                                                            l J.
l The reactor protective system represents five explicit automatic trip
!          functions: high neutron power, hi.gh RV pressure, low RV level, high RV level, j          and MSIV closure fraction. A scram uan also be initiated at a user-specified a
time. The flow dependence of the high neutron power trip is represented based 2          on the sensed recirculation drive line flow. Each trip function has a unique time delay.                                                                                                      [
l
!          2.2.5  CONTRDL SYETEMS
},        The main feedwater controller is based on a three-element system with the                                        '
sensed reactor vessel water level, sensed main steamline flow and the
]
feedwater flow as the three input signals. The control system adjusts the J          feedwater valve position to attempt to obtain a aero error signal. RV back i          pressure effects on flow rate can be represented.
i The M/G flow controller accepts the coupler scoop tube position and output signal from the turbine speed governor as input and adjusts the scoop tube position to maintain the appropriate setpoint. control is provided for each j          loop independently. The M/G dynamic model is based on solving the q          conservation of angular momentum for the motor and generator separately.                                Idle I          loop recirculation pump startup can be modeled. Automatic drive motor trip on j          high RV pressure can be specified.
I          The pressure regulator control system accepts the sensed RV pressure and the j        turbine speed governor output signal as input. This system controls the 1      . turbine control and bypass valve positions to maintain the RV pressure at the 1          appropriate setpoint.        RV back pressure effects on steam flow can be 1        represented.
i 1        2.2.6  INTEGBAT. LOR _ SCHEME i .
The reactor  core model equations are integrated by using a fifth-or' der j        Runge-Kutta-Merson method in which the time step is automatically selected to achieve a user-specified accuracy limit. This same method is ussd to integ. ate the dynamic flow equations for the RV flow rates. Note that the s ,
j          core and RV time step siaes are usually different with the former being                                          l t          smaller. The MOC solution in the steam lines is carried out over a
;          user-specified fraction of the RV time step using an explicit integration technique and l!.near variation of the boundary conditions over the RV time j      step.
J l
1 1                                  NSPNAD-8608 Rev. 3                        Page 13 of 194 i
i 4
 
t 2.3 CQMPARISONS WITH OTHER APPROVED LICENSING CODES                  .
This section provides a comparison with two other approved licensing codes                              l REDY [8) and ODYN [9).                                                                                  !
In general, the development of DYNODE-3 paralleled the evolution of these two                        .
codes from the standpoint of applications to licensing analyses. Early                                  }
versions of DYNODE-B were patterned after REDY, based on thea information
* provided in Reference 8, so that the models, assumptions, and approximations                        , l in these early versions are similar to those of REDY. The advanced versions                              l incorporated more sophisticated models in the areas of the core kinetics (1-D                            r axial) and steam line hydraulics, following the improvements of ODYN over                                ,
REDY. The nature of the DYNODE-B enhancements are similar to those of ODYN,
* but slightly different in implementation, as discussed later.                                            ,
The remainder of this section presents the major technical difforences between                          i ODYN and DYNODE-B.                                                                                      j 2.3.1 CORE NEUTRONICS                                                                                  f' ODYN is based on one-group diffusion theory, in which the cross sections are a function of coolant density, fuel temperature, and control state. DYNODE-B is                            ;
based on the total fission source nodal formulation, in which neutron                                    i migration is represented by coupling coefficients between adjacent nodes. The co' , ling coefficients are functions of the migration area, M*. Local neutron multiplication is given in terms of the infinite multiplication factor, K,..                            i The forms of the equations for these two models are shsilar in nature, and the                          !
DYNODE-3 nodal forisulation can be derived from the one-group equations. The                            !
treatment of the delayed neutrons is identical in the two codes. The DYNODE-B                            !
model treats decay heat precursors in conformance with the 1971 ANS Standard                            l while ODYN uses a simple exponential decay heat model. The radial collapsing                            [
procedures used to develop the one-dimensional parameters are identical in                              ;
nature.                                                                                                  [
2.3.2 STEhN LINES ODYN is based on a single-phase, one-dimensional nodal representation of the                            &
steam line (8 nodes) in which the steam is assumed to behave isentropically.                        ' I DYNODE-B is based on a Method of characteristic (MOC) solution to the                                    !
one-dimensional conserva, tion equations for mass, energy, momentum, and state.                          I The MOc methodology is more rigorous and does not assume a priori that the                              !
steam is isentropic. The MOc method was used as a reference in establishing                              t the validity of the ODYN model.                                                                          j 2.3.3 ODYN explicitly calculates the pressure at the reactor inlet and the RV dome.                          7 DYNODE-B calculates the pressure in the RV dome. The reactor core pressure is                          !
l          obtained by simulating the appropriate transport delay between the done and l
the core outlet based on the sonic velocity and the distance between these two                          !
;          points.                                                                                            -
l h
i r
* r NSPNAD-8608 Rev. 3    Page 14 of 194
__                    ,        __ _            _              . .- . a
 
4 I
i o                          5 en                    /
    .          g%o                /
3" d
Wo a
                              @::      t a
8 o
o I
R n                        o a      e i      t E              zo        ""
I                            l
                                  =
we rw 4=o Ea ED                        y$
d5  x                      ll                  ~ ()
a u
o  }
E>
                                                                  ~
W
            !                                      NE/
2 W
w
                      \
N i          A
                                      /
i
                                              ~
o U
                                                                  ~          !~-!
E
                                                                            "                      -E O
SWO1VWYd39                                                                  -C
                                                  -      SCVdA9 -
W3MOONMOG
                                                                                                      /
Figuro 2.1-1 Schematic of DWR HSSS Reprosentation NSPNAD-8608 Rev. 3        Page 15 of 194
 
    - - - - .      . .    .      - - - - -                      _ ~      ~-    -  _-_ - . - --      --    ~__ -    _-
a l
l 1
J                3.0 DYNODE-B CODE QUALIFICATION j                This section discusses the benchmark analyses performed to qualify the j                DYNODE-B computer code for BWR analysis.
The nuclear models (1-D kinetics parameters) are compared to results from the                        -
3-D simulator [1] in section 3.1.
l                The thermal-hydraulic models are compared to other approved licensing codes,                          ,    t
;                i.e., GE's REDY and ODYN codes, and to test data, i.e., Peach Bottom turbine                              t trip tests, and Monticello startup tests. These results are shown in section 1                3.2.                                                                                                        t I
l                It is the intent of this section to determine the applicability of the
}                DYNODE-B code models to BWR analysis only. The application of DYNODE-B to l                licensing analysis and an evaluation of margin is contained in section 4.
!                3.1  NUCLEAR MODEL COMPARISONS                                                                              I The 1-D kinetics parameters which are input to DYNODE-B are derived from a radial collapsing of the 3-D results from the corresponding NDH parameters (Reference 1). Since the NDH model has been qualified against plant                                        !
-                measurements, the accuracy of the 3-D parameters is well founded, and thus the                              i j                only other uncertainty associated with the 1-D parameters is that which is i                1.ntroduced by the collapsing process and the calculation of the feedback j                parameters. This additional uncertainty can be assessed by direct comparisons                              )
of reactivity changes between NDH and DYNODE-B results for comparable changes in the statepoints. This assessment has been made for the void, scram and Doppler reactivity components, since the dominant reactivity ci mges occur due j                to these three components during events analysed with the 1-D asodel
:                (overpressurization events). It should be noted that any uncertainty                                      i associated with these procedures will be included in the ACPR/ICPR uncertainty                            I i                due to input parameter uncertainties as applied in section 4.4.1.
4 j                The results of specific comparisons for Montien11o are presented in the                                      ,
;                following sections to demonstrate the nature of this process.                                              l i                                                                                                                      ' i  '
i                3.1.1 SCRAM REACTIVITY j                The change in scram reactivities, calculated with NDH and DYNODE-B, for the                                  i i                case of all-rode-out (ARO) to all-rods-in (ARI) with the highest worth rod                                  l j                stuck out are shown in Figure 3.1-3. The percent difference between these two                                l l                curves is presented in Figure 3.1-4. The DYNODE-B error is conservative when                                ,
!              it is greater than zero. The vertical line on these curves shown the amount                                t j              of control rod insertion when the minimum critical power ratio (MCPR) occurs i              for the turbine trip without bypass transient. For this case, no uncertainty                                l 4
need be applied for the scram reactivity component, since the control rod                                    ,
l                worth up to the time of NCPR is conservative relative to NDH. This is                                        l l
expeted since the Ak. input into DYNODE-B for the scram reactivity is                                        l determined between a fully coraerged, static, ARO NDH case and a source
* l                converged, NDH case with all but the highest worth rod inserted. The rods in                                i
!                NDH case held the independent core parameters, such as core power, flow, and                                [
void distribution constant. This does not take into account the flux                                        >
{                redistribution effects as the control rods are stepped in. The neglect of                            ,      !
t this offeet results in an added conservatism,                                                              i
!                                                                                                                            l' 3.1.2  VOID REACTIVITY The calculated values for K-eff between NDH and DYNODE-B J                        a change in              '
I subcooling are shown in Table 3.1-1. The corresponding pow r distributions                            .
are shown on Figures 3.1-1 and 3.1-2. These results show that the DYNODE-B result for void reactivity feedback is slightly more conservative. For each DYNODE-B case shown in Table 3.1-1, the corresponding NDH collapsed 1-D                                ^
parameters were used directly to determine the DYNODE-B K. and M8 j                distributions. In section 7.24 ef this report, the DYNODE-B cases used the                                  l
;                feedback tables to determine the K-eff changes. The results of that analysis i                also confirm that no additional uncertainty needs to be applied due to the 3-D to 1-D collapsing process.                                                                                  (
l 4                3.1.3 DOPPI.ER REACTIVITY                                                                                    I The comparisan of the Doppler reactivity using the collapsed 1-D parameters i                                                                                                                            !
j                                              NSPNAD-8608 Rev. 3                Page 16 of 194                            j i                                                                                                                            ;
 
!                                                                                                                        I i
)
i j                directly from NDE is shown in section 7.3 of thie report. The comparison j                using the transient tables is shown in section 7.24 of this report. The i                results of section 7.3 show that NDH and DYNODE-B reactivities are the same j              when the collapsed 1-D parameters are input directly into DYNODE-B, and
;                section 7.24 shows that an additional uncertainty is needed when the transient tables are used.
j.
1                3.2  TmMaL - HYDRAULIC COMPARISONS
.e              This section is intended to benchmark the ther nal-hydraulic models in the DYNODE-B code. This is accomplished by benchmarking to other approved licensing codes and to test data. The test data benchmarks provide the primary checkout. The code benchmarks provide a secondary check of the
)                overall behavior; however, exact comparisons are not expected, due to modeling
;0              and input dif ferences. Essentially, these benchmarks provide a full system
!                checkout of the models in DYNODE-B, including the main models described in                              j j                section 2.                                                                                              ,
1 j                In order to provide an accurate comparison, an effor c was made to duplicate                            j i                the comparative conditions as closely as possible, i.e. models used in the                              j l
case of benchmark codes and the measured test conditions for data comparisons.                          '
I l
These benchmarks are meant only to test the modeling of the DYh0DE-B code.                              l The methodology used for Reload Safety Evaluations is described in Section 4,                          J and these results are referenced where applicable,                                                      j i*
3.2.1      CODE-CODE COMPA,RISONS I
In this section the DYNODE-B code is benchmarked to the General Electric REDY                          j code [8] results in the FSAR analysis [2] and the ODYN code (9) results in the j              Cycle 11 reload safety analysis [4).                                                                    l l
l              3.2.1.1      GENERAL ELECTRIC REDY CODE i                The models described in Reference 8 were duplicated as closely as possible for                          i i                these cases.                                                                                            (
l.
l              The major discrepancies in the code modeling are: REDY uses a second-order sweep model to calculate the dynamic void ef fects, whereas DYNODE-B uses a
].              profile-fit non-equilibrium flow quality void model; REDY calculates decay                              l
:              heat from the Stehn-Clancey correlation [8), whereas DYNODE-B calculates decay                          ,
4              heat as part of the kinetics equations; and REDY assumes a constant value of                            l l                cladding surface heat transfer coefficient throughout the transient, whereas                            I q
DYNODE-B assumes the heat transfer coefficient to behave according to the Thom                          1 4              correlation,                                                                                            j
}
4                The input from Reference 13 was used wherever possible. In cases where the i              REDY input value was unknown, typical or actual plant values were used in the
!                DYNODE-B models.      In particular, the majority of the controller (flow, pressure, and level) model inputs to REDY were not known.
j*              Fourteen transients from the FSAR [2] were benchmarked. The following 2
sections describe each transient and document the benchmark analysis results.
I j              3.2.1.1.1 TURBINE TRIP WITHOUT BYPASS
- =            Descrintion Of The Accident j                This transient is a severe abnormal event which results directly in a primary                            .
system pressure increase. It represents the sequence of events that would I
j l      follow an instantaneous loss of condenser vacuum with failure of the low                          l l
condenser vacuum scram signal, so that scram occurs upon automatic, closure of j-              the turbine stop valves. For this event, the turbine bypass valves are j              assumed to be inoperable because of the loss of condenser vacuum. Reactor
;                scram is initiated by position switches on the turbine stop valves.                                      I
      ~
S"~rv Of Accident Analysis i
The reactor is assumed initially to be at rated power (1670 MWt).        The turbine stop valves are taken to close in a conservatively short duration (0.1 second), and the insertion of scram reactivity is limited to the rate of insertion allowed by the Technical Specifications with the most reactive rod
;              stuck out. The fuel temperature reactivity is assumed to correspond to its
  }
i 2                                          NSPNAD-8608 Rev. 3    Page 17 of 194 i
4
          -.      _          _.                        .-                ,        _    . - - _    _ - . . -    ~o -
 
  /
least negative time in life, while the void reactivity is taken as the most negative to maximize the power spike and pressure increases which result from the stop valve closure. The transient is mitigated by the action of the safety / relief valves, which are taken to open at the maximum pressure permitted by the Technical Specifications. Initial system pressure is            .
<    conservatively placed 25 psi above the nominal operating pressure.
Figures 3.2-1 through 3.2-7 show the DYNODE-B versus GE REDY results for the Turbine Trip without Bypass transient.
The results show excellent comparison. DYNODE-B slightly overpredicts the peak power, and hence pressure, response (344% nominal versus 321% from REDY). .
Both codes predict the same initial water level responsa, though REDY predicts a stronger recovery of level. This is due to the dif ferences in the transient void modele.
DYNODE-B accurately reproduces the REDY results. The minor discrepancies that exist are due to code modeling differences. This case therefore provides an acceptable benchmark.
3.2.1.1.2 TURBINE TRIP WITH BYPASS Deserlotion of the Accident The sequence of events for the turbine trip with bypass malfunction are similar to that for the turbine trip without bypass (Section 3.2.1.1.1),
except that the condenser heat sink is presumed to be available and hence the turbine bypass valves are operable. Following stop valve closure, the pressure regulator controls react to open the bypass valves and relieve steam
. to the condeneer.
Summary of Accident Analysis The reactor is assumed initially to be at rated power (1670 MWt). The turbine stop valves are taken to close in a conservatively short duration (0.1          '
second), and the insertion of scram reactivity is limited to the rate of insertion allowed by the Technical Specifications with the most reactive rod stuck out. The fuel temperature reactivity is taken to be at its least negative time in life while the void reactivity is at its most negative value.    -
A rapid power spike and pressure increase follow the valve closure. The transient is terminated by the reactor scram, opening of the turbine bypass valves, and by the safety / relief valves whose opening setpoints are presumed at the maximum value permitted by the Technical Specifications. The initial system pressure is conservatively assumed to be 25 psi above the nominal setpoint.
Figures 3.2-8 through 3.2-14 show the DYNODE-B versus CE REDY results for the Turbine Trip with Bypass transient.
The results show excellent comparison. DYNODE-B slightly overpredicts the      . j power, and hence pressure, response.      Both codes predict the same initial water level response, though REDY predicts a stronger recovery of level. This is due to the differences in the transient void models. The increased level predicted by REDY in turn causes the feedwater controller to cut back on flow.
This effect is not seen in DYNODE-B, since the level does not recover to the same degree.
DYNODE-B accurately reproGuces the REDY results. The minor discrepancies that exist are due to code modeling differences. This case therefore provides an      ~
acceptable benchmark.
3.2.1.1.3 GENERATOR TRIP Description of the Accident
* l The generator trip transient is a severe overpressurization transient which is      l similar in nature to the turbine trip. It represents the sequence of events which would follow rapid closing of the turbine control valves, which could follow a complete loss of electrical load. Reactor scram is initiated automatically by relays which sense the fast turbine control valve closure.
I i
l NSPNAD-8608 Rev. 3      Page 18 of 194
 
_._..._._m_.          ...m.m..m    m  _ ..    . _ . _ . . . _ - - _ . . - . . . -
                                                                .                        _.m -
_.-_m..    . . _ _ . . . _
i l
!                S    -ev of Accident halvsis i                The reactor is assumed initially to be at rated power (1670 MWt).                                        The turbine
;                control valves are taken to close in a conservatively short duration (0.2
;                second), and the insertion of scram reactivity is limited to the rate of 1
insertion allowed by the Technical specifications with the most reactive rod t,                stuck out. A rapid pressure increase follows the valve closure, the magnitude 1                of which depends principally on the scram reactivity insertion rate and the void reactivity. The fuel temperature reactivity is conservatively taken at l'
z its least negative time in life, while the void reactivity is at its most I                negative to maximise the power excursion. The transient is mitigated                                        by opening of the turbine bypass valves and the safety / relief valves.
l&                Figures 3.2-15 through 3.2-21 show the DYNODE-B versus GE REDY results for the j                Generator Trip with Bypass transient.
I The results show excellent comparison for all variables except water level and                                        i j                feedwater flow. Both codes predict the same initial water level response,                                            j f                though REDY predicts a stronger recovery of level. This is due to the                                                j differences in the transient void models. The increased level predicted by i
3                REDY in turn causes the feedwater controller to cut back on flow. This effect j                is not seen in DYNODE-B, since the level does not recover to the same degree.
I i                DYNODE-B accurately reproduces the REDY results. The minor discrepancies that t                exist are due to code modeling differences. This case therefore provides an j                acceptable benchmark.
1
;                3.2.1.1.4 '"URE OF ALL MAIN STEAM ISOLATION VALVES                                                                    l l                Description of the Accident j                closure of all the main steam isolation valves (MSIV) while the reactor is at
;                power can result in a significant overpressure transient in the reactor s
vessel. The MSIV's can be closed directly by operator action while at power.
4                Normally, as the valves close in all four steamlines, a reactor scram is                                              '
l I                initiated by position switches which sense the closure. As the system isolates, pressure rises in the vessel until the safety / relief valves open to I                mitigate the accident.
i p                s"---ev of Accident Ar. slysis
,i The reactor is assumed co be at rated power (1670 MWt). The MSIVs are taken j                to close in three secor ds with a nonlinear valve flow characted stic. Fue.1L
;                temperature reactivity is taken to be at its least negative time in life, while the void coefficient is at the most negative to maximize pressurisation.
!                Position switches on each MSIV will cause a reactor scram when valves in three
;                of the four steamlines reach approximately 10% closed. This results in a j                scram before any significant steam flow interruption takes place. system pressure rises due to heat ctored in the core. Insertion of scram reactivity l                is limited to the rate allowed by the Technical Specifications with the most
!                reactive rod stuck out. The trancient is mitigated by opening of the
{.                safety / relief valves, with lift setpoints assumed at the maximum Technical i                specification limit. Initial system pressure is assumed 25 psi above the j                nominal value.
l, Figures 3.2-22 through 3.2-28 show the DYNODE-B versus GE REDY results for the MSIV Closure transient.
I The DYNODE-B results show excellent comparison for all variables. The peak 1                pressure predicted by REDY is approximately 10 poi greater than predicted by                                          i DYNODE-B.          This difference can be caused by slight differences in the l'                non-linear MSIV position versus area curve input.
i DYNODE-B accurately reproduces the REDY results. The minor discrepancies that
  -              exist are due to code modeling and input differences.                                    This case therefore provides an acceptable benchmark.                                                                                      1 i
s                3.2.1.1.5 FrenWATER CONTROLLER MALFUNCTION, MAXIMUM DEMAND                                                            )
1 l                Description of the Accident i                Failure of the feedwater controller in the direction of increased feedwater flow results in a moderator temperature and void decrease and a reactor power j                                                NSPNAD-8608 Rev. 3                            Page 19 of 194 l
 
l l
l i
l increase through the ef fect of the neg&tive reactivity void coefficient.                  '
Water level increases during the initial part of the transient until the high water level turbine trip setpoint is reached. The turbine and feedwater pump l  trips, the reactor scrams, and an overpower and overpressure transient occurs.
Summary of Accident Analysis l
The reactor is taken to be at 65% rated power (1085.5 MWt) . The feedwater          ,
:  controller is assumed to fail in such a manner as to cause the feedwater flow          .
I to increase to its full run-out value. The water level and core inlet subcooling increase, causing reactor power to increase until the high water I  level turbine trip setpoint is reached, causing a turbine trip, feedwater pump trip, and a subsequent reactor scram due to turbine stop valve closure. Fuel temperature reactivity is taken at its least negative time in life, while the              i void reactivity is at its most negative to maximize the power and pressure l  transient. The insertion of scram reactivity is limited to the rate of l  insertion allowed by the Technical Specifications with the most reactive rod I  stuck out. The transient is mitigated by opening the turbine bypass valves and I
the safety / relief valves. The safety / relief valves are assumed to open at the      ,
l maximum pressure permitted by the Technical specifications.
Figures 3.2-29 through 3.2-35 show the DYNODE-B versus GE REDY results for the Feedwater Controller Failure - Maximum Demand transient.
The results show excellent comparison for all variables. The predicted scram l  time is slightly later in DYNODE-B. This is due to the fact that REDY assumes i
l  an instantaneous increase in feedwater flow whereas DYNODE-B assumes the feedwater control valve opens at the maximum rate. The peak pressure l  predicted by REDY is approximately 25 psi greater than predicted by DYNODE-B.
This is due to the fact that the slight differences in the steam line models cause DYNODE-B to open the bypass valves, whereas REDY predicts they stay closed. DYNODE-B accurately reproduces the REDY results. The minor discrepancies that exist are due to code modeling differences. This cc;e                .
therefore provides an acceptable benchmark.
3.2.1.1.6 LOSS OF FEEDWATER                                                                  j Description of the Accident                                                                '
A loss of feedwater flow results in a situation where the mass of steam leaving the reactor vessel exceeds the mass of water entering the vessel, resulting in a net decrease in the coolant inventory available to cool the core. Feedwater control system failures or feedwater pump trips can lead to partial or complete loss of feedwater flow. Feedwater flow would decay over a              j few seconds and the recirculation flow control system would ramp the recirculation pumps down to about 20% speed when the feedwater flow f alls below 20% of rated. Water level declines rapidly and a reactor scram takes place when the low level trip setpoint is reached. The system subsequently                  )
closes the main steam isolation valves (MSIV's), and actuation of the high pressure coolant injection (HPCI) and reactor core isolation cooling (RCIC) systems on low level setpoints terminate the transient.
Summary of Accident Analysis The reactor is taken to be at rated power (1670 MWt) . The loss of feedwater          ,
is modeled as taking place over a three second period. When the feedwater flow reaches 20% of normal, the recirculation pump speed demand is set to 20s.
The power level and system pressure decline in a I;;hlon which depends principally on the void reactivity coefficient.
i Figures 3.2-36 through 3.2-42 show the DYNODE-B versus CE REDY results for the l Loss of Feedwater transient.
The DYNODE-B results show excellent comparison for al'. variables. The only minor discrepancy is that REDY predicts a reactor r' ar, en low rT:er level at approximately 13 seconds. DYNODE-B does not prefir, t'r2 straw '.hroughout the              ,
16 seconds simulated. This is due to the fact e +i the 'sw we.cer level scram                l input to REDY is 9 inches above that used in DYNOO. 4.
DYNODE-B accurately reproduces the REDY results for this transient. The only discrepancy is caused by the input difference mentioned above. This case NSPNAD-8608 Rev. 3      Page 20 of 194
 
l therefore provides an acceptable benchmark.                                                      l l
3.2.1.1.7    LOSS OF FEEDWATER HE?TlN_G, N                                                          1 I
Description of the Accident                                                                      l A loss of feedwater heating event can occur as the result of a loss of
~
extraction steam to a feedwater heater. An alternative, but generally less severe, loss of heating can result from inadvertent actuation of high pressure                  i coolant injection (HPCI), which delivers relatively cool water to the reactor                    )
* through the feedwater sparger. Reduction in feedwater temperature follows,                      i
-      with a gradual rise in reactor power as the moderator temperature declines and                  !
reduces the core void fraction. If neutron power exceeds the reactor trip                        l setpoint, a scraz. occurs; otherwise the system settles to a steady-state
,      high-power condition until the operator intervenes.
Summary of Accident Analysis The reactor is taken to be at rated power (1670 Mwt).      The feedwater temperature change is modeled as a 100 'F decline with a 30-second expor.ential time constant. This is more severe than any loss of feedwater heating which can result from a single system malfunction. Fuel temperature reactivity is chosen ut its least negative time in life, while void reactivity is at its most negative to maximize the power increase. Scram insertion, should it occur, is limited to the insertion rate permitted by the Technical Specifications.
Figures 3.2-43 through 3.2-49 show the DYNODE-B versus GE REDY results for the Loss of Feedwater Heating transient.                                                            ,
1 The DYNODE-B results show excellent comparison for all variables. DYNODE-B predicts a more conservative increase in power and average surface heat flux,                    ,
This case therefore provides an acceptable benchmark of DYNODE-B's                              )
capabilities to reproduce the REDY code predictions.
3.2.1.1.8    PRESSURE REGULATOR FAILS OPEN Description of the Accident In the event that either the electrical or mechanical pressure regulator were to fail auch that the turbine control and/or bypass valves were opened, steam flow from the reactor would increase. System pressure would drop, causing an increase in core voids and a consequent drop in reactor power.
Depressurization would continue until the main steam isolation valve closure setpoint was reached, resulting in closure of the valves and a reactor scram.
Decay heat then would cause the system to repressurize, limited by opening of the automatic safety relief valves until cooldown was initiated.
Summary of Accident Analysis The reactor is taken to be at rated power (1670 MWt). The pressure regulator                      !
is taken to fail in such a way that the turbine control valves and/or bypass valves are opened to 110% steam demand (the maximum permitted by the control
,      system). The excess demand depressurizes the system until the main steam                        l isolation valves close and the reactor scrams. Thereafter, the pressure rises l  due to decay heat, and the automatic safety / relief valves lift intermittently                l until cooldown is initiated.
Figures 3.2-50 through 3.2-56 show the DYNODE-B versus GE REDY results for the Pressure Regulator Fails Open transient.
DYNODE-B follows the REDY predicted steam dome pressure very closely with the exception that DYNODE-B predicts the MSIV closure on low turbine throttle pressure to occur approximately 2 seconds after REDY. This is due to differences in the steam line model. The same initial depressurization causes a greater void increase in REDY than in DYNODE-B due to the differences in the void models. This in turn causes the REDY predicted core power and core inlet flow to drop faster than DYNODE-B.
DYNODE-B accurately reproduces the REDY results for this transient. The discrepancies are caused by code modeling differences. This case therefore provides an acceptable benchmark.
NSPNAD-8608 Rev. 3    Page 21 of 194
    ~
 
- - . . - _    . - . - . . . . -.          ~_ - .        -- .-    . _ _  .  .  - - - - - . - . - .    .- -
l l
[
3.2.1.1.9            RECIRCULATION PUMP SEIEURE                                                          l Description of the Accident
* The recirculation pump seizure is a nearly instantaneous stoppage of a recirculation pump shaft ar4d impeller. This stoppage results in a very rapid                            >
reduction in core flow and a subsequent decline in core power. Because the                          .
i heat flux at the fuel pin surface declines more slowly thc.r. the core flow, there is a potential degradation of thermal margin. No reactor scram results,                      ,    ;
and the system settles to reduced power.                                                            ,
Summary of Accident Analysis                                                                            !
The reactor is taken to be at rated power (1670 MWt). The affected pump speed                            ,
is instantaneously set to zero and the drive flow abruptly decays. Jet pump
* l flow in the seized loop reverses in less than 1 second. As a result, core flow                            !
decreases, causing an increase in void fraction and a consequent reduction in                            I reactor power. The degree of reduction in power depends principally on the                                !
void coefficient of reactivity, which is taken at its least negative time in                              !
life, while Doppler reactivity is at its most negative to maximize the heat                              i
                                                                                                                    ?
flux to flow ratio during the transient. Heat flux from the fuel pins lags the core power decline, and the system relaxes to a reduced power steady                                ;
state.
Figures 3.2-57 through 3.2-63 show the DYNODE-B versus GE REDY results for the                          l Recirculation Pump Seizure transient.                                                                    :
The DYNODE-B results show excellent comparison for all variables. This case                              i therefore provides an acceptable benchmark of DYNODE-B's capabilities to reproduce the REDY code predictions.                                                                    i 3.2.1.1.10 TWO RECIRCULATION PUMP DRIVE MOTOR TRIP                                                      i Descrintion of the Accident                                                                              l In the event that the power supply to both recirculation pump motor / generator                          h (M/G) sets were lost, the pumps would coast down and coolant flow to the core                      , !
would decline. Core voids would then increase and power would decline. The                              [i system settles to a natural circulation condition where core flow is provided through the jet pump suction path by the weight of subcooled water in the
* downcomer. Beat flux decline lags power and core flow, so there is a                                    l potential degradation of thermal margin limits.                                                          l so-            y of Accident Analvsis                                                                  ;
The reactor is taken to be at rated power (1670 MWt). The transient is initiated by setting the recirculation pump drive motor torques to zero.                  The inertia of the M/G sets is included in the analysis because there is no single event which would result in simultaneously opening the pump generator breakers                          i to both pumps. The void reactivity is taken at its least negative time in                                ;
life, while fuel temperature reactivity is at its most negative to maximize the power to flow ratio during the event. The pumps, core flow, power, pressure, and steam flow all decline to steady-state, natural-circulation                          a      i conditions.
Figures 3.2-64 through 3.2-70 show the DYNODE-B versus GE REDY results for the                            '
Two Recirculation Pump Drive Motor Trip transient.                                                ,    ,
DYNODE-B compares very well with the REDY-predicted core inlet flow during the                          i initial flow coastdown. As the transient progresses, REDY predicts a slightly                            [
lower core inlet flow. This could be caused by difforences in the pump model                            l-input. The lower core inlet flow predicted by REDY causes increased voiding                          ,  !
and hence a greater power decrease and more level holdup. The lower power causes lowar heat flux and lower pressure. The higher level causes a greater                              ,
feedwater decrease in an attempt by the feedwater controller to compensate.                          ,    l In general, DYNODE-3 follows the same trends and reproduces the REDY result                              i for this transient. The discrepancies are caused by code modeling difference.                            l This case therefore provides an acceptance benchmark.
3.2.1.1.11 RECIRCULATION FLOW CONTROLLER FAILURE, INCREASE DEMAND                                          :
Description of the Accident                                                                              !
There are several possible failures which can result in an increase in core                              i NSPNAD-8608 Rev. 3      Page 22 of 194                              !
I
 
l l
l coolant flow. The most severe of these occurs when a motor / generator (M/G) set fluid coupler for one recirculation pump attempts to achieve full speed at maximum acceleration. The result is a surge of additional coolant through the          i core and a consequent power increase. If the neutron flux increases to the            l high power trip setpoint, the reactor scrams. The possibility of a large              l power increase allows for potential degradation of thermal margin.
Summarv of Accident Analysis The most severe initial condition for the increasing recirculation flow transient is near the low end of the automatic recirculation flow control range, where reactor power is approximately 65% of rated power and core flow i
' is approximately 50% of rated flow. The pumps are operating at approximately 45% speed, and the relative M-G set fluid coupler scoop tube position is              !
approxbnately 20%. The transient is modeled by moving the scoop tube position
' at its maximum rate to the maximum coupling position. Void reactivity is taken at its most negative time in life, while fuel temperature reactivity is at its least negative to maximize the power increase. As the pump speed I increases, core flow and power increase and, if the power increase is sufficient, a scram occurs. The system then settles to a steady state until the operator intervenes.
Figures 3.2-71 through 3.2-77 show the DYNODE-B versus GE REDY results for the l Recirculation Flow Controller Failure - Increased Demand transient.
The DYNODE-B results show excellent comparison for all variables. Minor 1
discrepancies in the level response are caused by the transient void model differences.
DYNODE-B accurately reproduces the REDY results for this transient. The minor l discrepancies are caused by code modeling differences. This case therefore provides an acceptance benchmark.
3.2.1.1.12 RECIPCULATION FLOW CONTROLLER FAILURE. DECREASE DEMAND Description of the Accident l
The failure of one recirculation pump motor / generator (M/G) set speed l controller could cause the scoop tube position to move at its maximum speed in the direction of zero pump speed and flow. As a result, core flow, power, steam flow, and pressure all decrease. Because the decline in heat flux lags that of core flow and power, there is a potential degradation in thermal margin.
Summarv of Accident Analysis The reactor is taken to be at rated power (1670 MWt). The transient is initiated by forcing the scoop tube position of the af fected loop M-G set from its initial value to zero at the maximum rate. Core flow, power, steam generation, and pressure all decline, and the system settles to a steady state at reduced power with reverse flow through the inactive jet pumps. Void l
reactivity is taken at the least negative time in life while fuel temperature 2 reactivity is at the most negative to maximize the power to flow ratio during the transient.
Figures 3.2-78 through 3.2-84 show the DYNODE-B versus GE REDY results for the
> Recirculation Flow Controller Failure - Decreased Demand transient.
The DYNODE-B results show excellent comparison for all variables. The DYNODE-B p;.dicted core inlet flow drops slightly lower than the l REDY-predicted flow. This can be due to minor input dif ferences in the coupler torque versus slip and coupling function. All of the other discrepancies are insignificant and attributable to the void model differences.
DYNODE-B accurately reproduces the REDY results for this transient. The slight discrepancies are caused by code modeling or input differences. This case therefore provides an acceptance benchmark.
i l
l NSPNAD-8608 Rev. 3    Page 23 of 194
 
i I
3.2.1.1.13    IMPROPER START OF AN INACTIVE RECIRCULATION I,00P Description of the Accident Improper start of an inactive recirculation loop involves activating an improperly warmed idle recirculation pump while the reactor is at perer.
Depending on the initial reactor condition, this incident can cause a                    .
significant power increase and reduction of thermal margin. The system settles out to an increased power steady state or, in the event the high neutron power trip setpoint is reached, the reactor scrams.                            ',
Summary of Accident Analysis The initial conditions of the system substantially af fect the results of the 4    transient. One recirculation pump is presumed operating at full speed while            a  '
the second pump is stopped. The idle loop pump discharge valve is taken to be initially closed with the discharge bypass valve open. The inactive drive line is assumed to be filled with cold (100 "F) water.          Reactor power and core flow are conservatively placed at midrange valees with analyses performed to determine the most adverse conditions. The motor / generator (M/G) set fluid coupler for the idle pump is initially set for 50% speed demand.
The transient sequence of events is as follows:
A.      At t = 0, the idle M/G set drive motor breaker is closed.
B.      The drive moter reaches near-synchronous speed quickly, while the generator reaches approximately 80% speed in 5 seconds.
C.      At 5 seconds the generator field breaker is closed, loading the                    .
generator and applying starting terque to the pump motor.        Generator        I speed decreases, the pump breaks into rotation and builds up speed.
D.      Generator speed demand is programmed back to 20% starting at 8 seconds.            '
E.      The pump discharge valve / drive motor interlock is cleared, and the valve opens with a 60-second stroke time.
                                                                                              ~
The transient system behavior depends, to a great degrca, on initial system power. At relatively high power, the pressure drop arioss the core becomes large and the starting pump does not develop sufficient head to reverse the backflow through the idle loop diffussrs.          Consequently, the water injected out the idle drive lines is swept back into the downcomer, where it is heated before eventually returning to the lower plenum through the active loop. In conttast, at low power, the starting pump may cause the jet pump flow to                    i become positive, sending the cold water directly into the immediate core flow path and resulting in a substantial core power increase and a possible reactor trip on high flux.
Following the pump start, core flow abruptly increases, causing a power
* increase. If the reactor does not trip, the power peaks and then settles to a new level. As the pump discharge valve opens, power will increase as the                      i valve permits flow to increase. If the reactor does trip, the scram terminates the power increase and causes the system to settle to zero power conditions.                  l
                                                                                            ,    i In either case, heat flux will increase to a maximum value at which time                      '
thermal margin will reach a minimum, and the.1 the heat flux will decline.                    !
I Figures 3.2-85 through 3.2-91 show the DYNOLE-B versus GE REDY results for the Improper Start of an Inactive Recirculation Loop transient.                                ,
The DYNODE-B results show the same general trends for all parameters as those predicted by GE REDY, although the magnitudes of the responses are different.
This is due primarily to an apparent discrepancy between GE's written description of this transient and the plotted results (Reference 2). In the description, it is stated that the active pump initially produces 115% of normal rated flow in its associated jet pumps; in the figure, a flow of 150%
is indicated. In either case, the core receives 54% of its normal rated flow, and all remaining flow from the active loop appears as reverse flow through the inactive loop. Therefore, the reverse flow through the inactive loop is much higher in the case of 150% active pump flow. The DYNODE-B analysis uses NSPNAD-8608 Rev. 3        Page 24 of 194
 
115% active loop flow, per the written description.
Because of the initially high reverse flow in the CE REDY case, the inactive pump is unable to establish positive flow during the transient. As a result, the cold water in the loop is swept up into the downcomer, where it mixes with the bulk water before being pumped through the core by the active loop. This                                        l l  causes a relatively gradual reactivity insertion, so that the resulting power spike and rise in heat flux are mild.
In contrast, the reverse flow in the DYNODE-B case is low enough so that the idle pump does establish positive flow upon starting up. The cold water is therefore pumped directly into the lower plenum and through the core, causing a faster reactivity insertion than in the CE REDY case. At the same time, establishing positive flow through the idle loop means an additional power increase because of the higher core flow. As a result, the power spike and the rise in beat flux are higher in the DYNODE-B case. The responses of other parameters are correspondingly altered.
Despite this input difference which causes DYNODE-B to predict a more severe transiaat than REDY, both codes predict the same trends and show the same general results for this transient. This case therefore provides an acceptance benchmark.
3.2.1.2  GENERAL ELECTRIC ODYN CODE The models described in Reference 9 were duplicated as closely as possible for these cases. Major differences in the code models are described in Section 2.3.
Wherever possible, the input from the Monticello Cycle 11 ODYN analysis [4]
was used. The major input discrepancy in these cases is that the 1-D kinetics inputs used by the ODYN code were unknown and had to be estimated.
Three transients from the cycle 11 Supplemental Reload Analysis [4] were benchmarked. The following sections describe each transient and document the benchmark analysis results.
3.2.1.2.1  LOAD REJECTION WITHOUT BYPASS Description of the Accident Fast closure of the turbine control valves is initiated whenever electrical grid disturbances occur which result in significant loss of load on the generator. The turbine control valves are required to close as rapidly as possible to prevent overspeed of the turbine generator rotor. The closing causes a sudden reduction of steam flow -which results in a nuclear system pressure increase. The reactor is scrammed by the fast closure of the turbine control valves.
Summarv of Accident Analysis The reaeter and turbine / generator are initially operating at full power when the load rejection occurs. The power / load unbalance device steps the load reference signal to zero and closes the turbine control valves at the earliest possible time. The turbine accelerates at a maximum rate until the valves start to close. The turbine control valves close in 0.25 sec.
Reactor scram is initiated upon sensing control valve f ast closure. The insertion of scram reactivity is limited to the rate of insertion allowed by the Technical Specifications with the most reactive rod stuck out. A rapid pressure increase follows the valve closure, the magnitude of which.
principally depends on the scram reactivity insertion rate and the void reactivity. If the pressure rises to the pressure relief set point, some or all of the relief valves open, discharging steam to the suppression pool. If the pressure rises to a 1150 psig, trip of the M/G set breaker occurs, causing both recirculation pumps to coast down.
Figures 3.2-92 through 3.2-98 show the DYNODE-B calculated resulta versus the General Electric ODYN results.
DYNODE-B underpredicts the ODYN power and hence heat flux, increase. This is NSPNAD-8608 Rev. 3    Page 25 of 194
 
4                                                                                                        i 4
)
4 j  due to differences in the void and scram reactivity functions. It is 4  impossible to accurately reproduce the 1-D reactivity inputs used by General
!  Electric based on the limited information available. A better response can be j  achieved by performing sensitivity studies for the kinetics parameters.
1  Bowever, since the purpose of these benchmarks is only to perform a general                  .      ,
j  check on the models used in DYNODI-B (the data comparisons in Section 3.2.2                        i perform the primary check), the benchmarks were left as is. It is sufficient
]
to understand discrepancies due to input differences in this case.
* j
;                                                                                                        I l  Most of the remaining differences are attributable to the difference in the                          l 1  heat flux response. The larger heat flux predicted by ODYN causes the
]  pressure to hang up for a longer time and the water level to recover more                  ,
j
,  quickly due to a larger core resistance. Note that GE plots actual water
]  level and DYNODE-B sensed water level which is the source of the difference in                      l l  the initial values. Faster recovery of the water level causes the feedwater                        ;
i  controller to ramp down the feedwater sooner.                                                      )
i                                                                                                      '
The differences in core inlet flow response are partially attributable to the                        1 1  heat flux differences and partially due to code modeling differences.            In i  DYNODE-B, the pressure difforence between the core outlet plenum and the steam                        ,
{  does is not explicitly calculated. Thus, for the recirculation flow rate calculation, this pressure difforence is computed from the momentum equation                      ;
j in which the steam separator flow acceleration term is obtained by assueing                          l
. that the separator flow is replaced by the total core flow. This assumption                        l j  is equivalent to assuming that the core fluid is incompressible. Thus, in                            !
,  cases of rapid void collapse in the core, this acceleration term does not play j  a significant role. The effect of this assumption is expected to be small, j  since the core void fraction is primarily responding to changes in pressure                        l
!  which are being taken into account properly. For this transient, this j  assumption results in DYNODE-B underpredicting the core inlet flow increase                        '
]  during the initial pressurization. The impact of this effect on ACPR is a
insignificant.                                                                                    ,
t                                                                                                  - ,
!  This benchmark represents a positive check of DYNODE-B's capabilities to                            :
1  perform BWR transient calculations. The differences between the DYNODE-B and                      .
]  ODYN results are well understood and do not reflect deficiencies in the                              I j  DYNODE-B code.
i
:  3.2.1.2.2 FREDWATER CONTROLI.ER FAILURE - MAXINUM DEMAND i  Descriction of the Accident
!  This event is postulated on the basis of a single failure of a control device,                        j i  specifically one which can directly cause an increase in coolant inventory by                        i j  increasing the feedwater flow. The most severe applicable event is a i  feedwater controller failure resulting in maximum flow demand, which causes an increase of feedwater flow to the reactor vessel. This excess flow results in an increase in core subcooling, which results in a core power rise, and a rise in the reactor vessel water level.                                                          ,
t The rise in the reactor vessel water level eventually leads to high water level trip of the feedwater pumps and turbine, in turn causing a reactor scram.                                                                                      ,
S o rv of Accident Analysis The reactor is taken to be initially at 98% rated power (1634 MWt) and 1004 l
4  flow. This point was found to be more conservative than the 100% power /100%
'  flow point for the cycle al core (Ref. 4).
j  The reactor is operating in a manual flow control mode which provides for the
,  most severe transient. The feedwater controller is assumed to fail during the
;  maximum flow demand. Maximum feedwater pump run out is assumed. The influx                    -
l  of excess feedwater flow results in an increase in core subcooling which i reduces the void fraction and thus induces an increase in reactor power. The excess feedwater flow also results in a rise in the reactor vessel water level
,  which eventually leads to high water level; main turbine and feedwater trip 3
ar4d turbine bypass valves are actuated. Reactor scram trip is actuated froe 1  main turbine stop valve position switches. Relief valves open as steamline
;  pressures reach relief valve setpoints. If the pressure rises to t1150 psig, 1
i
;                          NSPNAD-8608 Rev. 3  Page 26 of 194
 
l trip of the M/G set breakers occurs, causing the recirculation pumps to cor down.
Figures 3.2-99 through 3.2-105 show the DYNODE-B calculated resulta versus the General Electric ODYN results.
The DYNODE-B results compare very well to the ODYN results. The same input and modeling differences exist as in the previous benchmark (Section 3.2.1.2.1 i  Load Rejection without Bypass). The Feedwater Controller Failure transient is not as sensitive to void reactivity as is the Load Rejection transient and hence provides a much better code comparison.
The DYNODE-B results are slightly time shifted (approximately 0.5 sec).      This is due to the "act that General Electric assumes instantaneous feedwater runout flow,    areas DYNODE-B opens the feedwater control valves at the maximum rate o runout flow. Time to runout in DYNODE-B is 1.1 sec.
This case provides an excellent check of DYNODE-B's capabilities to perform BWR transient analysis. The differences between the ODYN and DYNODE-B results, for this transient, are insignificant.
3.2.1.2.3 MSIV CLOSURE fFLUX SCRAM)
Descriotion of the Accident This event is performed to show compliance with the ASME Vessel Pressure Code.
The KSIV's can be closed directly by operator action while at power. Closure of all main steam isolation valves (MSIV) while at power can result in a significant overpressure transient in the reactor vessel. Normally, as the MSIV's close, a reactor scram is initiated by position switches which sense closure. In addition, a secondary reactor scram will be initiated on high neutron flux. As the system isolates, pressure rises in the vessel until the              l safety / relief valves open to mitigate the accident.
Summary of Accident Analysis The reactor is assumed initially to be at rated power (1670 MWt). The MSIV's are taken to close in three seconds with a non-linear valve flow characteristic. A reactor scram on MSIV position is conservatively ignored.
Reactor scram is initiated on high neutron flux. The insertion of scram reactivity is limited to the rate of insertion allowed by the Technical Specifications with the most reactive rod stuck out. A rapid pressure increase follows closure of the MSIV's. If the pressure rises to the pressure relief set point, some or all of the relief valves open, discharging steam to the suppression pool. If the pressure rises to a 1150 psig, trip of the M/G set breakers occurs.
Figures 3.2-106 through 3.2-112 show the DYNODE-B calculated results versus the General Electric ODYN results.
The DYNODE-B results compare favorably to the ODYN results. The same input                l and modeling differences exist as in the Load Rejection without Bypass benchmark (Section 3.2.1.2.1) since the two transiente are very similar in response. The MSIV closure transient pressurizes more slowly and therefore is less sensitive to void reactivity and hence the DYNODE-B and ODYN results compare more closely. The maximum increase in the reactor vessel pressures are within 10 psi.      The differences between the DYNOOE-B and ODYN responses to this transient are insignificant.
3.2.2    CODE-DATA COMPARISONS In this section the DYNODE-B code is benchmarked to three Peach Bottom turbine trip teste [16) and six Monticello start-up tests [14). The purpose of these benchmarks is to qualify the models used in DYNODE-B and to quantify the conservatism in the DYNODE-B code.      Section 4 discusses the quantification of the code conservatisms.
3.2.2.1    PEACH BOTTOM 2 EOC 2 TURBINE TRIP TESTS Three instrumented turbine trips were carried out at the Peach Bottom-2 reactor during April 1977. These tests were conducted with the direct scram on stop valve position bypassed so that a trip on high flux was obtained.
NSPNAD-8608 Rev. 3    Page 27 of 194
 
1                                                                                                                      \
1 i
i                This departure from the normal reactor condition was required to obtain a j                sufficiently large flux response to allow a more complete model-test comparison. A detailed description of the test conditions and measurement i              process can be found in Reference 16.
.                                                                                                                - l l                3.2.2.1.1 TEST
 
==SUMMARY==
I
!              The initial power and flow conditions for each test are shown in Table 3.2-1.                  ,      )
4              These test conditions were selected in order of increasing power along a line                    ,
l of constant reactor flow. Prior to the second turbine trip test, it was 4
necessary to reduce core flow to obtain the power to within it of planned test                          l
.              power level due to the menon level in the core at the time of the test. In                              ,
!              each of the three tests, the turbine stop valve position scram was disabled                    -      !
5 and the flux scram setpoint was reduced.
in Table 3.2-1.
The scram setpoints are also listed              )
t i                                                                                                                      ?
l    A total of 153 signals were recorded by a digital data acquisition system.                    l        .
:              The comparisons presented here will concentrate on those parameters which                              l affect the transient ACPR.                                                                            t 3.2.2.1.2 MODEL INPUTS                                                                                l The DYNODE-B program has been used to model the three Peach Bottom 2 End of cycle 2 (PB2EOC2) turbine trip tests (TTI, TT2, and TT3) for the purpose of                            ,
i              benchamrking against overpressure transients which result in a rapid power                            :
increase. This benchmark effort began with an early version of DYNODE-B which j              did not have a one-dimensional kinetics or a detailed steam line model, so 4              that these results were based on point kinetics and the lumped steam line                              ;
3 models.        This same model was used in pre-test predictions which validated the                  !
t              corresponding REDY results. Subsequently, the latest version of DYNODE-B was j              used to incorporate spatial kinetics and steam line momentum ef fects. The j              development process is described below.
]
;              The initial modeling of PB2 EOC2 was accomplished by utilizing design data and                    , l' operational characteristics published in Reference 11 for the Reactor Coolant                          i
!              System (RCS). The point kinetics parameters were generated with a full 3-D                            !
j              nodal model of the core, similar to the models for Monticello described in                            [
;              Reference 1, using the actual initial test conditions. This work was                                  I performed by UAI (formerly NAI) and documented in Reference 10. This Best                              }
i Estimate model utilized the Noc solution for the steam line somentum effects                          i
;              as well as actual APRM trip setpoints, actual turbine and bypass valve                                l 4
positions, scram velocities, and recorded initial test conditions (RV pressure j              and flow, core power, steam flow, and core inlet subcooling) from Reference
;              16.
j              The results of these comparisons provided satisfactory agreement with the                              l
]
measured core power and pressure transient data.                                                        '
j              Later on, after the one-dimensional kinetics model had been implemented in                      -
j              DYNODE-B, the benchmarks were repeated. However, for these analyses, the                                i
  ;            one-dimensional kinetics could not be obtained directly from the 3-D model,
!              since the model is no longer available. Thus, an approximate approach was j              taken in which the reactivity dependencies on void, fuel temperature, and                      ,
j              control state were established to give results which were comparable with the 3              point kinetics data. The void dependency was then adjusted until the peak
!              power matched the test data, and the scram worth was adjusted until the
!              integrated power matched the test data. This procedure effectively, eliminates
:            the uncertainty due to the kinetics parameters. The test data comparisons                        ,
thus represent differences due to the DYNODE-B computer code uncertainties 1              only. Therefore, these tests therefore represent a way to quantify these i
uncertainties (See Section 4.4).
l              3.2.2.1.3 DATA COMPARISONS This section describes the calculated to measured comparisons for the most 4
l      important transient parameters; neutron flux, steam dome pressure, turbine                  l j              throttle pressure, and critical power ratio. Table 3.2-1 sununarizes the l
comparisons. A detailed description of each of the above four parameters i            follows.
1 NSPNAD-8608 Rev. 3        Page 28 of 194
 
I Neutron Flux Comparisoqs The neutron flux transient is initiated by the main steam line pressure rise due to turbine stop valve (TSV) closure. Normally a reactor scram on TSV position would occur at 10% closure of three out of four valves. This scram signal was bypassed for these tests. A pressure wave, due to TCV closure, travels down the steamline and into the core, causing void collapse and a flux increase. The largest flux rise occurs near the top of the core, which has the largest void fraction and the largest void coefficient. The flux increase causes a reactor scram on high neutron flux. The power peaks and turns around d'1e to the insertion of scram reactivity as well as a decrease in the void reactivity and an increase in the negative Doppler reactivity. For the Peach Bottom Test conditions, the scram reactivity is the dominant contributor to the flux transient turn-around. This is due to the fact that many control rods are inserted in the core, initially giving rise to a strong scram reactivity.
Figures 3.2-114, 3.2-117 and 3.2-120 show the calculated versus measured responses of the relative neutron flux (APRM Channel A from Reference 16) for tests TT1, TT2, and TT3, respectively. The uncertainties in void reactivity and scram reactivity have been factored out as discussed previously.
Therefore, as would be expected, the DYNODE-B results show excellent comparison in the peak flux, flux slopes, and widths of the flux peak.
Transient Pressure Comnarisons Dynamic pressure measurements were recorded at the turbine inlet, in the steamline 90 ft downstream from the vessel, the vessel dome, and near the core exit plenum. In all of the pressure comparisons listed in this section, the data shown are the unfiltered data as recorded by the pressure sensors.                      The sensors are connected to the appropriate measurement locations by water-filled sensor lines. These sensor lines have their own second-order response which can often give rise to oscillations in the recorded data. Further discussion of the sensor line effects is contained in Reference 16.
Figures 3.2-115, 3.2-118 and 3.2-121 show the calculated versus measured response of the turbine throttle pressure for TTI, TT2, and TT3, respectively.
DYNODE-B accurately predicts the initial pressure oscillation in both timing and magnitude, indicating that the initial time effects; i.e. delays, rise times, and frequencies; are well modeled. As the transient progresses, the calculated wave frequencies are accurately predicted, though the wave amplitudes are greater. The increased amplitude does not appreciably affect the transient results with respect to CPR. The overall magnitude of the turbine throttle pressure is conservatively overpredicted for the latter part of the transients.
Figures 3.2-113, 3.2-116 and 3.2-119 show the calculated and measured steam dome pressures follow the same trends as the turbine throttle pressures; the initial pressure rise and wave frequency are well predicted, the wave amplitudes are slightly overpredicted, and the overall magnitude is conservatively overpredicted.
Critical Power Ratio Critical Power Ratio is defined as the ratio of the bundle power which would produce onset of transition boiling to the actual bundle power. A good measure of the relative severity of a particular reactor transient is the maximum change of CPR, divided by the initial or steady-state CPR (ICPR).                      The
" measured" CPR is taken from Reference 9 and is determined as follows:
"For the Peach Bottom turbine trips, the CPR comparisons have been made by driving a hot channel transient thermal-hydraulic calculation with experimentally determined inlet flow, pressure, and fuel heat generation rate.
The pressure input was taken from the core pressure signal, which was filtered with a S Hz low pass filter. The transient fuel hee.t generation rate was taken to be proportional to the total APRM response. Core flow was obtained from pressure drop measurements taken across four of the jet pumps throughout the three turbine trips. Changes in core flow can be detected by assuming the jet pump pressure drop to be proportional to the square of the flow. In practice, however, this is not an accurate measure of core flow because of the NSPNAD-8608 Rev. 3    Page 29 of 194
 
  ._ - -                    --    -      -. - _ _ = - .  -          - - . .        --        __ - _ - _ . _ _ .
4 i                                                                                                                                            !
J large amount of noise in the jet pump pressure drop signal. In this case, a 5                                                  l Hz filter was applied to the four jet pump signals to reduce the noise                                                          !
component and then averaged to obtain a pressure drop. The steady-state flow                                                    I was normalized to the recorded flow at the beginning of each transient."
I "For the transient CPR calculations driven by the experimental data, uncertainties in the input quantities will contribute to an uncertainty in the                                          ,      !
ratio CPR/ICPR. [ Reference 16) quotes a 12 psi uncertainty in core pressure.                                              _
This pressure uncertainty, coupled with a 13% uncertainty in flow, results in a 10.01 uncertainty in the ratio ACPR/ICPR. This CPR uncertainty is obtained                                                    i from sensitivity calculations carried out on pressurization type transients."
                                                                                                                                            ?
The calculated CPR is determined from a hot-channel model in DYNODE-B using                                                      .
the GEIL correlation. The hot-channel dimensions are taken from Reference 11.                                                  l 1            The initial hot-channel bundle power was forced to give the correct ICPR.
In both cases, the initial conditions, channel properties, and the CPR correlation are identical. Only the transient forcing functions, i.e., power,                                                  i pressure, flow, and inlet enthalpy are different, so that a good measure of                                                      I the CPR uncertainty due to code model uncertainty is obtained.                                                                  j l
The calculated versus measured CPR results are shown in Table 3.2-3. For each                                                    !
transient, the calculated ACPR/ICPR is approximately 10% greater than the measured value. This indicates that the DYNODE-B code model uncertainties                                                        f provide a conservative 10% bias on transient ACPR/ICPR.                                                                          l 3.2.2.2  MONTICII1O START UP TESTS The DYNODE-B code has been used to model six Monticello Start-Up Tests. These                                                    l tests are described and documented in Reference 14.
The modeling of these tests was done using best-estimate input parameters. A 1-D kinetics model was used for the MSIV closure and Turbine Trip transients.,                                                  7 Point kinetics were used for the remaining four cases. This is in accordance                                                  . l with the guidelines in section 4.1.                                                                                              j The results for each transient are discussed in the following sections.
3.2.2.2.1    TURRIME TRIP WITH BYPASS AT 1004 POWER (STP 16) e      at t was to determine the response of the reactor system                                                      !
to a turbine trip.
The turbine was tripped with the Turbine Emergency Trip Switch at 1656 MWt.
Reactor pressure peaked at 1115 peig, an increase of 105 psi. The M/G set                                                        _
breakers were tripped on turbine trip causing a flow coastdown. All four relief valves opened to terminate the pressure transient. A power increase was not observed on the APRMs.                                                                                            ?      3 S a- ry of the Test Analvsf.s Figures 3.2-122 through 3.2-127 show the calculated versus measured results                                                .
l          for the Turbine Trip Start Up Test.
DYNODE-B overpredicts the core power response with a peak relative power of approximately 300 percent. The data does not show a power increase during the initial pressurization. This is probably due to a faster / stronger scram than                                                .
was assumed in the analysis.        Since DYNODE-B overpredicts the integrated power, it also overpredicts the vessel pressure response. Both the calculated and measured results show that all four relief valves open, but DYNODE-B predicts a peak vessel pressure of 1154 psia compared to the measured value of                                                ~
1130 psia.
DYNODE-B conservatively predicts the vessel flow coastdown and does a good job of tracking level.
A " measured" Critical Power Ratio was calculated by forcing the DYNODE-R hot channel model with the measured data. This resulted in a " measured" ACPR/ICPR NSPNAD-8608 Rev. 3      Page 30 of 194
        -      ..                        ..                  .- .- .        -- . _ _ . - - -                    . . ~ - - .
 
l of 0.003. The DYNODE-B calculated results give a ACPR/ICPR of 0.156.                                                                      This is due mainly to the difference in the power response.
This transient provides a good benchmark of DYNODE-B's capability toIt also conservatively predict reactor vessel pressure and transient ACPR.
provides an excellent benchmark of DYNODE-B's capability to model transient                                                                          I vessel flow response.
3.2.2.2.2 CLOSURE OF 4/4 MAIN STEAM ISOLATION VALVES AT 75% POWER (STP 11)
Descriction of the Test The purpose of this test was to functionally check the main steam line isolation valves for proper operation, demonstrate the capability to perform isolation valve test closures without threatening reactor safety or causing a reactor scram, determine reactor transient behavior following simultaneous full closure of all MSIV's, and determine isolation valve closure times.
The full isolation test was done at 75% power by tripping the relays in the RCICS circuit with a special test switch to give a full isolation and                                                                                ;
subsequent scram. Following the full isolation at 75% power, reactor pressure i
                                                                                                                                                    )
increased 69 psi to 1069 peig two seconds after the MSIV's had closed.
Summarv of the Test Analysis Figures 3.2-128 through 3.2-132 show the calculated versos measured results for the MSIV Closure Start Up Test.
The measured feedwater flow did not behave as would be expected from automatic controller action. Therefore it was presumed that the feedwater was controlled manually during the test and the measured feedwater flow was forced onto the DYNODE-B solution. The measured steam flow shows unexplainable behavior and was assumed to be bad data. The two most important input parameters, MSIV closure time and scram time, are unknown and were assumed to match the nominal values in the DYNODE-B calculation.
Both the measured and calculated results show a rapid increase in pressure due to the MSIV closure. DYNODE-B predicts a faster initial rise than the data (50 psi /sec versus 30 psi /sec). The data shows that the pressure peaks at about 1080 psia (15 psi below the relief valve setpoint) and then slowly decays. DYNODE-B predicts that the pressure rises to the relief valve setpoint, cycling the relief valves to control pressure. The differences in pressure response could be attributable to several different f actors; the test may have a slower MSIV closure than assumed, a faster scram than assumed, the MSIV valves may not have closed completely, or there may be a steam condensation ef fect due to uncovery of the feedwater sparger.                                                                      In any case, there is insufficient data available to determine a cause and effect.
This test does not provide a very good benchmark due to the poor quality of the data. It does show that DYNODE-B tracks the water level very well during the initial pressurization and that DYNODE-B conservatively overpredicts the peak transient pressure.
i 3.2.2.2.3 2/2 RICIRCULATION PUMP TRIP (STP 14)                                                                                                      l pescription of the Test The purposes of this test were to evaluate the recirculation flow and calibrate                                                            core    i I
power transients following trips of both ofand themeasure recirculation                        the reactor core flow by pumps,            I the reactor core flow measurement system,                                                                                                            >
performing mass and energy balances on the reactor downcomer.
Both individual and dual pump trip transients were recorded. For the purposes of this analysis, only the two-pump trip case was examined, since this represents a more severe transient than the single pump trip. Prior to tripping the pumps, core performance data were taken to enable the peak heat flux and MCHFR to be evaluated. A recording was taken which included a trace of the core flow and the simulated heat flux.
Summary of the Test Analysis Figures 3.2-133 and 3.2-134 show the calculated versus measured results for 2/2 Pump Trip Start Up Test.
NSPNAD-8608 Rev. 3    Page 31 of 194
 
i DYNODE-B conservatively overpredicts the vessel flow coastdown, i.e., DYNODE-B predicts lower flow than the data. Also, DYNODE-B conservatively overpredicts the core average heat flux. Since these are the only variables available for comparison, it is concluded that DYNODE-B provides a conservative prediction of Critical Power Ratio for this transient.                                          .
3.2.2.2.4 AUTOMATIC FI,0W DECREASE AT 100% POWER fSTP 151 Description of the Test                                                            '
                                                                                          ~
l    The purpose of this test was to determine the plant response to changes in the l
recirculation flow and to demonstrate the plant load-following capability.
To determine the plant response to changes in the recirculation flow, the          -
master flow controller setpoint was stepped a nominal i 10% of full scale. At each test condition, the test was repeated with several controller settings to aid in optimizing the response of the system. Initial individual loop control pettings were at 500% proportional band and 15 repeats per minute reset. The optimized controller esttings were arrived at during testing at 50% power, where the proportional band of both loops were set to 450s, loop A reset was set at 40 repeats per minute, and loop B reset was set at 20 repeats per minute. The initial master controller settings were 400% proportional band and 8 repeats per minute based on results obtained during 50% power testing.
l l  Instabilities which occurred during flow ramp testing between 75 and 100%        l l    power on the 100% power-flow line were corrected by reducing the resets to 2 repeats per minuts.
The upper and lower speed demand limits were set to 93% and 58% speed, respectively. This placed the limits of automatic and master manual flow control to a range from 75% to 100% power in the 100% power rod pattern.
The automatic flow control flow ramp tasts were performed with the Electrical Pressure Regulator (EPR) setpoint adjuster gain (POT 150P) at 3.0 psi /t and a time constant (POT 162P) of 20 seconds.                                                .
To demonstrate plant load-following capability, the fast flow changes were made with the final control system settings described above. The load changes were made first in the Master Manual mode and then in the Automatic Flow
* control mode. In the Automatic mode, the load changes were caused by ramping the turbine speed / load changer. Turbine load could be dropped very rapidly by the automatic opening of the bypass valves.
For the purposes of this analysis only the Pump Flow Decrease in Automatic Manual from 100% to 75% power was examined since this represents the most severe transient in the series.
                                                                                              )
As the flow controller responds to the setpoint step, the vessel flow ramps              1 down and core power decreases due to the increased void feedback. The entire system decays to a new steady state. An APRM decay ratio of 0.25 was                  . l calculated based on the measured data.
Summarv of the Test Analysis Figures 3.2-135 through 3.2-140 show the calculated versus measured results          ,
for the Auto Flow Decrease Start Up Test.
The DYNODE-B predicted results show excellent comparison during the first 20              )
see of the transient, tracking all variables very closely.      Beyond this point,      !
the DYNODE-B results deviate slightly. The data settles out to a new steady
* state condition very quickly, with a decay ratio of 0.25 calculated from the APRM response.      DYNODE-B conservatively predicts a decay ratio of 0.89 and a longer frequency (approximately 30 see versus 10 see from the data).
This transient provides an excellent benchmark of DYNODE-B's capability to                ,
conservatively predict decay ratio.                                                      '
3.2.2.2.5 PRESSUPE REGULATOR SETPOINT STEP AT 2004 POWER (STP 28)
Descriotion of the Test The purpose of this test was to determine the reactor and pressure control                i system responses to pressure regulator setpoint changes, to demonstrate the NSPNAD-8608 Rev. 3    Page 32 of 194                            i
 
stability of the reactivity void feedback loop to pressure perturbations, and to optimize the pressure regulator setpoints.
Pressure setpoint changes were made with both the Electrical Pressure Regulator (EPR) and the Mechanical Pressure Regulator (MPR) to detenmine reactor and turbine system responses and to demonstrate the stability of the reactivity void feedback loop to pressure perturbations.
The pressure disturbances were obtained by changing the regulator setpoint downward and then upward as fast as possible to produce a nominal 10 psi change in reactor pressure. This was done with the load ILnits out of the way (load limiter set well above the reactor power level) and repeated with the load lLaits incipient (load limiter set at the reactor power level).
The changes in the EPR setpoint were made from a special test circuit located in the cable spreading room, which initiated a step change in the setpoint.
For the purposes of this analysis, only the -10 psi step of the EPR setpoint at 100% power was examined, since this represents the most severe transient in the series.
The pressure controller responds to -10 psi step by opening the turbine control valves to drop the turbine throttle pressure by 10 psi. As the pressure drops the core power drops due to increased voiding. The entire        <
system decays to a new steady state with a period of approximately 8 seconds.
The stability of the reactivity void feedback loop was clearly demonstrated at  l this test condition.
Summary of the Test Analysis Figures 3.2-141 through 3.2-145 show the calculated versus measured results for the Pressure Setpoint Step Start Up Test.
The DYNODE-B predicted results show excellent comparisen to the test results.
The predicted results exhibit approximately the same period with a slightly      I greater amplitude. The reported APRM decay ratio is zero, based on the          l l  measured data. DYNODE-B calculates a decay ratio of 0.21 for relative power.      l This transient provides an excellent benchmark of DYNODE-B's capability to l  conservatively predict decay ratio.                                            l 3.2.2.2.6    FEEDWATER CONTROLLER LEVEL SETPOINT STEP AT 100% POWER    (STP 20)
Description of the Test The purposes of this test were to determine the effect of changes in cubcooling on reactor power and steam pressure and to demonstrate that reactor responses to changes in subcooling are stable at all power levels.
The changes in subcooling were introduced by varying the vessel water level
;  cetpoint (3 and 6-inch changes), and the resulting transients were recorded.
Testing at all power levels, in three-element and one-element level control cnd automatic and manual recirculation flow control, yielded stable plant responses to changes in subcooling. Decay ratios of primary variables were less than 0.25 for all of these tests.
l  For the purposes of this analysis, only the 6 inch level step at 100% power in I  three-element control and automatic flow control was examined, since this represents the most severe transient in this series.
The feedwater controller responds to the 6-inch setpoint drop by cutting back the feedwater flow to attempt to balance the level error. As the feedwater flow drops, the core power and vessel pressure drop slightly due to the I
decreased inlet subcooling. As the level drops, the controller error goes to l  zero and the feedwater flow and all other core parameters return to their original level.
The stability of the reactor in response to subcooling changes was clearly NSPNAD-8608 Rev. 3  Page 33 of 194 l
 
demonstrated at this test condition.
Surnrna ry of the Test Analysis Figures 3.2-146 through 3.2-149 show the calculated versus measured results for the Feedwater Controller Level Setpoint Step Start Up Test.                  .
The DYNODE-B predicted results show excellent comparison to the test results.  ,
The predicted level response and feedwater flow track very closely. Both          .
DYNODE-B and the data show a decay ratio of zero for the core power. There are no significant deviations between the predicted and measured results.
This transient provides an excellant benchmark of DYNODE-B's capability to
* predict decay ratio and to track water level.                                      ;
1 l
l l
l l
l l
D a
NSPNAD-8608 Rev. 3  Page 34 of 194
 
l          Table 3.1-1              NDE - DYNODE-B VOID REACTIVITY COMPARIBON                                                                  l Dome Pressure              Subcooling                                                                      K, fnaiai                  fBtu/1h=)                                                              NDH          DYNODE-B.
1038                      24.42                                                                0.99833        0.99811 1238                      53.20                        .
1.01991        1.02003
  ,                                                                      Reactivity Change =                        0.0212          0.0215 Ap      =
(K - Es) / Es Es n
    +
l      Table 3.2-1            PEACH BOTTOM-2 TURBINE TRIP TRANSIENT TEST ACTUAL CONDITIONS                                                      l l
Test                Reactor Power                  Core Plow Rate                          Core Pressure                                        l 8
N'he              inaft)    ft Rated)            fl01b    /h) it Ratadi                        insia)                                            !
TT1              1562        47.4              101.3                  98.8                  2005 TT2              2030        61.6                    82.9              80.9                  995 TT3              2275        69.1              101.9                  99.4                  2005                                              i Test                Core Inlet Enthalpy                      APRM Trip Set Point Ma ar                      fBtu/lb)                            fn Rated)
TT1                        528.4                                      85 TT2                        519.8                                      95                                                                        !
TT3                        523.6                                      77 l                                                                                                                                                                !
t Table 3.2-2 PEACE BOTTON-2 TURBINE TRIP TRANSIENT TEST PEAR REASURED AND                                                                          f caLCUIATED RESPONSES                                                                                                                        l l
Variable                                                    TT1                                TT2                TT3                            !
i*                                                                Data DYMODE-B                    Data DYNG3E-B Data DYMCM)R-B                                  1 l    Average Neutron Plux (t Rated) 239                                    239              280          281      339        342              l    l Core Exit Pressure (psia)                          1036          1053              1034          1066      1072      1088                    l Reactor Vessel Pressure (psia) 1031                                1047              1038          1062      1061      1082                    i Data from Reference 16                                                                                                                              '
l l
Table 3.2-3          PEACH BOTTOM-2 TURBINE TRIP TRANSIENT TEST CRITICAL POWER RATIO
 
===RESPONSE===
variable                          TT1                                      TT2                              TT3
    ,                                      Data          DYNODE-B                  Data        DYMODE-B              Data      DYMODR-B ICPR                    2.536              2.536                    2.115          2.115              2.048      2.048 ACPR                    0.431              0.474                    0.288          0.315              0.270      0.305 ACPR/ICPR              0.170              0.187                    0.136          0.149              0.132      0.149 i            Data from Reference 9 i
l l
l 1
NSPNAD-8608 Rev. 3                        Page 35 of 194 l                      -----.w                                                                .+-                              -          - -m-            W-y
 
T I
Monticello Cycle 10                                                                                                                                                                                                    .
l NDH - DNB Comparison Fi ure 3.1-1                                                                                                                                                                  DN8053/86 Re3otive Power 1.4 N. D. H. .8 5 .5 3 6                      '.
                                                                                                                                                                                                                                        .                                t l.3 -,    " ". "*.-                                                                            - . ~*. "                              . .
                                                                                                                                                    ** " " * * - "                          - * * * * * - + - * -. "*-                                            ,
                                                  .                                          .              .                          .e            .
3    ...                ....:..;........                                .........3..................;......3..
s n,                                            . .                          .              . .
                          ,e                                            . .                          .              . . .                  . . .          . . .                                                .
                          *....          . ....i...>...> .. ...>...;... .. 3. .>..
3.. 3...      .      3.......... 3...>... ...; ..>. .>..                                                                ;
A.                      .                                                  .                                      .
e                                                                  .              .e      .
                        =
                        ; e...
                                              . > . . . . . . , . . . > . . . , .. . . , . . . , . . . , . . . , . . . , .. . .> . . . , . . ...i...
i,
                                                                                                                                                                                              ...,..      . 3 . .. > . . 3 i..
                      .                      . . .                                        Pressure = 1038 Pslo                                                                      :.      . . :. . .. : '
Subcooling= 24.42 Btu /ibe                                                                :        -
                                                                                                                                                                          .,...:....,..3...
                              .2                                                                  ........
6            -
a        I          i        4      . i              n i i i                I        .        5        i        a        r      . .                s          y 8 2 3 4 5 6 7 8 9 le Il 12 83 14 48 16 17 10 19 RO 31 22 33 24 Aalel Noale Rgure 3.1-2                                                                                                                                                              DN8054/s6 t
Relative Power                                                                                                                                                                                                                    ;
N D. H. .s
                                                                                                                                                                                                                .                    . s .5.s.e                      ,
                                                                                                                          .,          -.                                                                                                                                t.
i .e .      .; .. . . ......                              .
g,3
                                        .;..3...y...>...}...}.
                                                                                                              .3...y...)..>.
                                                                                                                                                .g. .g.          .;.        .    .,      .).      .p..g...}. .; . 3 I-          . .
: i. -                : .i -            .        :      . . . . .                              ! ;
6 e                    .
: 3. . 3 " 3. . e.
3 E                                                                                          . . .                                  .                . . .                              .
o                                                                                                                                                                              .
Eh, g.g . .
                                                          .                        .. ..                                      . .              .                . ..                      . ..                      .s:    g..          ..                    e
            .o      >              -                              .
                                                                                                                                                                                                                                  \
s
                                                                                                                                                                                                                                - : .l 7,      7 g ,g .,            ....y...                          . . . .
4      mi            j                ^
                                                                                                                                                                                                                                                ..l
            .:                    1                                                    Pressure = 1238 psiaSubcooiing-                                                                              .
53.20 Stu/lbml                        j  ....
                            ...a.
                                                ... . . , ..                                                                                                              i                                                                .-
y m.
                                                                                                                                                                                  .i.... ...i.
                                                                                                                                                                                                                                .        .i\ ,
s                      i
            <                    J
            .a.            D.3n          *                                          .                        *                *                              * * * .                                    = ' '
I            *
* I                                                                                                                                                                                                          * *1 9
5
                              .lI      3 3 r
4 $ e F O 9 40 11 ft 83 14 IS 86 87 le 19 to 28 22 23 24
          .a                                                                                                                    A siol Noc!e
            =.
8 NSPNAD-8608 Rev. 3                                                                  Page 36 of 194
 
l
                                                                                                                                                                                                      ~
l Monticello Cycle 13 NDH - DNB Comparison DYNODE-B Rgure 3.1-3 l                Delta Rho                                                                                                                                              N_ D_ H . _ _
j 1                        . .                  .              . .                . . . . . .                                        .              . .                  . . .
                      ..p...>..<...p..g....p .. 3. .
                                                                            . . p .. < .. . g . .. g . . .) .. + . . <.. . q. .. g .o g o .p u .y n + .<.ngu gg.
c.
12          - . . .
                                                                                        .    . . . ... .. . .. . .. . . .-.-*.-*.*..**-.a.***.a
    ..M,,,                                                            .                                                              .
      .c    g.                                                  . . . ..
,      N            ..... .. ... . . .....
i I      .e.              . . . . . .
l                                                                                                                                                                  . .                  .
c                  . . .
                                                            . .) .- *t .                                                                  .* t. " . f - .-->" t.ai..~l"
                                                                                                                                                          >                                                  l 6-      -- t - *. +  . +--i. - t.                                t. . t. - . t. - ... t .. .. . ) - * . *. i.. <.-                  .              .                    .                      i
                      .. . . 4. . . . . 4. . . ; . . :. . .;. . . . 4 .. :.. . : .. ..                                                      .. . . : . . .. ... .:. . 4 . 4 . . . . .
                                                                                                  . ; . . .; . 4. . 4 . .
3 0            . . . . . . .                                          , . - , . .. . . . . . . . . .
O I 3 3 4 S 6 7 8 9 10 11 12 13 14 IS 16 17 18 19 20 28 22 23 34
!                                                                  .          Aniel Hodes inserted Delta Rho = Rh g - Rhog                                                                                                                                                              .
l r
t l                  Rgure 3.1-4 Delta Rho Error 20
,          is.            ... ..
                                          .......: , . . . . .              .. .. ... :.    : . .. : .. . .. 3............                          : ;.
t n-      ..>..
                                                                                      ..<......i--.>.......c....t.......>..:..<-..<....
                                . .: . .    . < ... i.,. . i . . .> -
                                                                              ..e ..:...:...:..              s.
      ,      .. ..>.4...,.                    4.........>..                                                                4 . 4....:... ...>.                  4.. 4 ......:..
    .c                    .            .              . . .
4..                                    .
as                                  . .
    .D.      <.      .      .. . . _ . ....
i i  O                      . ..    . .                                .
l            0<
l    f                    .
L n                                  . . . . .                                                      .
                              > . . ..<......:........:..                                        . . . ., . . 3. . . e. . . <. . . : . . . ,.. . 7...:...<......:..
IM                                                                            . .
x ..              ..>...>..<...<......>...>..
                                                                                  . . . . . . .  ...........>..<...s........i...>...>...:...<...
: 33.      ..; . 4. . 4 . . ;. ... .: .. . .; . . ., . .          . 4 ..:...g...;...;.
4....:...;...;...t....v.
                                                                                                                            .. . .                            . 4.. 4 . ... ...
36        . . ..  . .. . . . . . . ... . . . . .
          -20              . . . . . . .                                          . . ; . . . . , , . . . .
O I 2 3 4 5 6 7 0 t 10 11 12 13 14 15 le 17 18 19 to Il 22 23 24 Asiol Hodes inserted
                      % Error = (Delta RhoNDH - Delta Rh DHODE-B} !                                                                                                                              "; H NSPNAL-8608 Rev. 3                                                      Page 37 of 194
 
l i
l                      Monticello FSAR Benchmark                                                                                                              -
Turbine Trip w/o Bypass I                      Rgure 3.2-1                                                                                                    DNB063/B6 l                      Steam Dome Pressure
                ,,                                                                                                                    FS_A_R_ _ _ _ .
l                                                    :            :-              .            :
:    ,--+ _,' -                -
                                                      <            :.            9-              .
                                          ,' s'i j                                                    -
i                                        , :                                        :                          :                              :
: i. . .      ..    . ...............
!        =                                        .              :                                          :
l
          =                                      :              :                .            .            :                              -
l
!        e 5                                        :
i                i i
                                                                                                                          !.,+M v              -
(                                                  .              .                :            :            :            .                .
i              i              :            :          ;              ;                :
l                                                                -
:            i            -
i                -
              -tes                                  .            .              .            ,            .            .                  ,
e                                          4              a            e        to                              34            se Time (Seconds) l Rgure 3.2-2                                                                                                    DNB063/86 l                    Relative Power
                ,,,                                                                                                                  F_S_A_r_ _ _ _ .
l                                                                                              :                        .
i  i                Peak Power,                      -                      :              -                  -
l                            DNB= 344%
i    i                        FSAR= 321%                                                                        :
l i      i                                                              .          .
t ioe.2 . . .i s
                                              . i. . .
: .....:...                            (
l                                '                *                                                                                      ,
?
* l  .                              i                              .                                                                                      ,
  =
w                                                                                                                                            I
  ~
l  N                                l I
i  O                                l i
l I
d
                ... ...8            i 0
                                                                                            .i.    .                ..;..              -
z                                    i 1
  <                                      i -
w                                        .
                                                      .,                                                                                                i s                                            .
                                                          ~
b                                                  '
  .a
                  ,                                      ~._.._.                . _                                                                        M z                e                          2
* 6            a        to            it                is            se
  .                                                                                  b e(Seconos)
  .o.s                                                                                                                                                    .
a m
b NSPNAD-8608 Rev. 3                                Page 38 of 194 l
 
        ,,eev -                                                                  ---a                                          _ _ _
l l-Monticello FSAR Benchmark                                                                                                        -
Turbine Trip w/o Bypass                                                                                                            !
1 1
Figure 3.2-3                                                                                    DN8063/86 Core Avero9e Heat Flux                                                                            F_S_A          R ISO
)
                                            .            .                                                                                                1
                                                                                            .            .                          .                        i
>                                            :            :              :                            :        .                :-                        j
:.        :                                          1
: p.                          .              .                                      .
800        . . .%
L g
                                                ..................4...............4..................4.......
: e.              .
I I
3s                          .                .                      .                .
s        .
h4                                        .
:                            .                            .        :                :                          l
:.            .              .                ;            ;        .                :                          l
                                                          .      ,      .                .            .        .                .                          j
:.      :                :                          l
                                            .            .              ..s,            .            .        .              .
sg.    ......<..........t.........:...            .
                                                                              .s.g..p..........<...........g.
: s.              .        .
                                                                                        .''.-==.s.
i j
                                                                                                                .: ' . ~ m.
                                                                                          .            .                      2 a...          .
                                                                                          .            :                                                    i 1
s                      .            .            .                  .          .        .                .
e                                4            e                e            io      ::            i4                    is Tim. (seconds)
Figure 3.2-4
                          .                                                                                              DN8063/86 Core inlet Flow                                                                                  FsAR Is0
                    ,oo.
f,, ,
                                      . 4..
                                                          .  ..    . :. . ..          .        . 4. .
    .          x                          .                            .
                                                                                                                                .                    I n
  >  \
e              so.    ..
C*.
    .z
    -                  I a
m
    .1.
e
    ~.
u z                  o                  a              e            a                a          no      i:              84                    is
    -                                                                      N. (s.co ns.)
O
    .o                                                                                                                                                -
M cr.
    .no
    .M.
NSPNAD-8608 Rev. 3                                      Page 39 of 194
 
4 W
i                                                                                                                                                                              1 1                                                                                                                                                                              I J
Monticello FSAR Benchmark                                                                                                                        -
;                    Turbine Trip w/o Bypass Figure 3.2-5                                                                                                    DN8063/86 i
Main Steam Line Flow                                                                                            FS_A_R_ _ _ _ .
ISO                                                                                                                                                          .
4                                              -
100-      i***              4.      . -*          * + - -  4- - -    ***+*****4----            ** .          **          4**        -** .
:                                          i              :                  :'
i                                            :
* l
!        u                                .
a                                                              :              .                .          :              :                  :
i                                          :                :*            .                            :              :                :
6-.
j            ...        .
4..    ... ....,... .... .<....... ..>. .......:............ ..... ..<.... .....
5                    n            ,
                                            .      . ~~~~~~-~~--
i\
i                                                      *                .
i o
l s s
:: - 8  s
'                                          .                .              .                  .                                                      i
                                                                                                                                                    ^ ' - -
e                          .                .            .                .          .              .                  ,
1 0                    2                4                6                8          10            12                64                    16 Time (seconds)                                                                              !
i                                                                                                                                                                        . :
L 4
i Rgure 3.2-6                                                                                                    DN8063/86 Feedwater Flow                                                                                                  p54,
                                                          +
i io.. _e: .              4. .        . .            .    ,.            .:.                      .:.          . , . . .                              (
4                                                  *
* x                                              .
4  m                                                    .
1  re
    .\                                                                                                                .
1    .
e.
                                      ...<..            .3                      .        . , . .              ..  .....      .        ,..                .
a 2                                            .
G                                                                                                                                  .
    ~
1 1
n          e j    $            0                    2              4                6              4            40          12                54                    16 i  -
* Tim e (Seconce)
J.
4 o.,
m a
4 s see as b
  ,                                    NSPNAD-8608 Rev. 3                                          Page 40 of 194 1
 
Monticello FSAR Benchmark                                                                                                                                          -
Turbine Trip w/o Bypass Rgure 3.2-7                                                                                                                DNS063/86 Sensed Level                                                                                                              ps_A_n_ _ _ _.
se e
        .              s
            ;            's        :            :                *
:-                                  i                          :
a,,
c s,      .
                              ' t. ,,          :
:.        ,r
                                                                                                                                        ..,    -.: ~. -
          .e                      :            :                :                  :                                  :    r          :          :
33    .............%.      ...... ... . . _ . . . . . . . . . . . .      ........j.......................
e                          s                                                                                .,
                                        's s
          =                      :
:.                :.            , f.      ,                          :.          :.
: s.                                                  :                                                                      :          :
                                                                            -),#,-
:            .~.                                ,
A u                      :            :
* i          :                                  i                                  :
                                                                                                                            .h+ ----      - *- .* *
* 40-  ***--***4.-*=***l.******--+-----                            .
I                                  .                :          .
              ~*o e            s          4                a                e                                is                is          i4                            se Time (Seconds)
N
  ~
M s
tt.
a
  <                                                                                                                                                                                        ^
z a
te.
m a
en z
  .s.
Q a
  .A
  .ao A
NSPNAD-8608 Rev. O                                        Page 41 of 194
 
t Monticello FSAR Benchmark                                                                                                                      -
Turbine Trip w/ Bypass Rgure 3.2-8                                                                                                              ousoms6                      f Stoom Dome Pressure                                                                                                                                ,
een                                                                                                                                  P_s_A_t_ _ _ _ .            .
:                  :                :                :                -                    i
:                -                                                                        i
                                                    . .i'
:se.
                        ...s..;............
                                                                    .....a..
    =                                                      :                  :
e                                                                                                  .            .                .                :
    *                                      :              :                  :                  :          -4.                    :                :
    =                                                    .                  :.
    .i=                                    -
:              .                  !                  :                i      ..
i v                ,
e
                                                          ~                                                      :                :
        -ion                              .                                  .
e                                                          e                e se                is              u              .
Ts.. (s.c.ndo                                                                        .
Rgure 3.2 9                                                                                                                DN9070/86 Relative Power                                                                                                            FsAt ISD            .
l I    i.                                                                                                                      -
                                                                                                                                                                              )
1      i l                                                                                                    *
                  ,l is.. a .. . i t
                                                                                                            . e.. .            .
                                                                                                                                .            . e. . .
(    \
t
.                          +
g  M
                                                                                                                                                              ;          . I
~                                    .
I              '
N                            t                                                                                                                .
.s i
                                                                                                                                                .                              i
: d.        3.1.            . .I' , . . . ..        .: .                                  ..;                                .i.          . . ;. .      ..l e<                              i :                                                                          .
i t    ;
z                                i ; -
4 4 *C              -
            <                      , s 5                                    c..\
E
: ' , ,.N. --          ____ _                                                                                              g
=            e
                                                      .                  .                                  ie                :              ..          i.
.                                                                                m. (s.. . so
.o                                                                                                                                                                .
a a.
-                                                                                                                                                                              i m                                                                                                                                                                              l J
NSPNAD-8608 Rev. 3                                          Page 42 of 194
 
l l
Monticello FSAR Benchmark Turbine Trip w/ Bypass DNSD70/86
      .                  Figure 3.2-10 Core AveroSe Heat Flux                                                                                  Fs_A_t_ _ _ _ .
        *                                    :            :            :                :                  :              :-              :                        l
:.                      i i                                          :              .            :              :                                    .              :
i
:                :                :                .              :                        1
,                  500-          y------.--------*e-                                          - . . . .        -    - . - - . .    . -    * -    -              1
                                    'e                  -            -
,                                          :N            -
s 4
M                        :              -
:              i                  i              :              :                          ,
:            :.                          1 gg.    ........<..........t.........?.                    .....t..........<...........t*-*-*---+**-*                                          i
:            :                            +.'                                  -
:-            :            :                                                                    :                          1
                                                                                                              .., s:
e s
o                  ,            ,          .                .                  ,              ,              ,
I e                            4          e                s                  is              et            i4              e6 h . (s.c..d )                                                                            ,
l                                                                                                                                                                  !
                                                                                                                                                                    )
a.
1 1
owso70/s6
:                        Rgure 3.2-11 1
Core inlet Flow                                                                                          r_s_A_r_ _ _ _ .
4 IS O c*          ....  -,...*-_.;..y....e.
                                                                                    ..                .. .            .            .s.          .
                                                                  ~-
j                                                                                    ,
          ;l:
n
                                                                                                                ~N                                    ,I
          .s                                                                                            ..
l
                                                                                                                . ~ ~ . ''
so-                                      -                  -            -                                a v . ..              .b E.
i      .
g                                                                                                                                  .....
Z C-o-
E
: e.        g g      .
          .n
          =            0            2              4            6                4                  le              12              14              46 Tim e (5.conas)
.        o
* 4
          .a                                                                                                                                                      .
b
.a      .
L NSPNAD-8608 Rev. 3                                      Page 43 of 194
 
I 1
i Monticello FSAR Benchmark                                                                                                                                        -
Turbine Trip w/ Bypass i                                                                        Figure 3.2-12                                                                                                                          DNB070/86                            ,
!                                                                        N.cin Steam Line Flow                                                                                                                  FS_A_t_ . . . .
l                                                  Ise i                                                                                                                :        .          :-                :-                  :                  :                      :
(
l
                                                                                                                                                                                                                      =***-***=
ISO-                    i--++.-+--.**.-+*.-.*                                                              + - - .. - - - * * +                      - -
* w                                                                                                  .                                                          .
i 6
i
                                                                                                      .,." '.- a . g..s.......
gg.                a                                                                          -t.          ...<..            .......g.... ......g..........
                      .                                                  i e :                                -----*-----.-                                g        :                      :
                                                                      ,  i                        r          .        .                                                                    .
                                                                                                                .        .          .                                    .          g        .
i                                    :                    :                *
                                                                                                                                                                                            'f....
                                                                    .      i
                                                                                      ./                                  .
i P                                            :                            -
j 8                                                  .        .          .                .                    .                                          ,                            ,
9                                        2        4        6                  8                  10                  83                    le            le                '
Tim. (seconM                                                                                            .
i l
Figure 3.2-13                                                                                                                          D N B 070/86
[
Feedwater Flow                                                                                                                          r_s_A_r_ _ _ . .
                                                                                                                                                    .                                                                                              l I                                                                                                                                                                                                                                                    l soo-d-                                                    .            ,        -                  ,-                6N.s              ..i.                -
                                                                                                                        .                                                          s
                                                                                                                        .                                                            g      .
e e
M
                                                                                                                                                    .                                  's  .                                                  e  i s                                                                                                                                                                      s-
: h.                                                                                                                                                                        g.
n                                                                                                                                                                          .                      .
r                                                                                                                                                      .                  s e                                                                                                                                                                              s e                                                                                                    *
* g            .
                                                      $0*-                                                    +      - $-    -
: c.        . . - *                              .        ..i..g.            . . < .
l
* i I
s s                                                                                                                                    a.                                      -
z                                                                                                .                                                                                                            l s
                  >                                                                                                                                                                                              s.              1 e-8
:                                                                                                                                              ~, . . . . .t                .
f r
i
* 8 Z                                                8                                          2        e          e                a                  10                  32                    14          le
                  ;                                                                                                                        Tim e (Secenco o                                                                                                                                                                                                                  .
w a
                  .e.
O c.
  ;                                                                                                          NSPNAD-8608 Rev. 3                            Page 44 of 194 t
 
Monticello FSAR Benchmark                                                                                                        -
Turbine Trip w/ Bypass Figure 3.2-14                                                                                      DNB070/86                      l Sensed Level                                                                                      psA_t_ _ _ _ .
a                                    :.            :.              :.            :.            -
:            :              :.                  ,,+:
                                                                                                                    '4                .
                                                                                                                  ,- :.              .                      t
    ~                e                                                                                      ,                      .
                          .s                            :                -
s            .
                  .            s          .            .                .              :          ,:                  :
                  .              Ns      -
e.
                  ,                  s
                -                          .            :                :            -.,            :              :          :                          t c                        :N....g...-
                                                              . . . . . .........,.t........:..........:........
x,.
                =                      :                                : ,,'        :              -
e                      :            :                                                :
                .=                      :.            :.                :              :            :
v                        .            .
                            ......_<....................<...........>.................i.......+.......
                    -se                  .            ,                ,
0            2            4                  4            8            le              82          54                      le Tse . (s.c. nd o 1
I J
l 1
c
  -9 e
N 0%
N O    q m
Z e.
w h
m m
z
        .o ns a.
m.
4.
NSPNAD-8608 Rev. 3                                        Page 45 of 194
 
r.
Monticello FSAR Benchmark                                                                                                                -
Generator Trip w/ Bypass Agure 3.2-15                                                                                            DNBOW86 Sensed Level                                                                                            ps_A_n_
see                                                                                                                                                    .
              ...      ........<...........:..........e............                        . . < . . . . . . . . . . . ........ .<.........
        .E                          i          i                            :
i l                                                :.                                                :              :
t          =                                                                    :
i          g                          .          .                            .                                  .
g                          .                              ,e                                          .                .
        ,                          :                ----r                    :                .                :                  :
v                            :        :                                                .
              .gg.      .......<.................4..........$..................g.......4.......
i                                    :        :              .              .                  :-              :                :-
* l                                    :        .              :              :
t                                    :
;            -:00                      .            ,          ,              ,                  ,              ,                ,                                  ,
l e                a          4              e            e                is              is                34                e6 Tim. (s....d )
I F
RGURE 3.2-16                                                                                              D N S 069/86 STEAM DOME PRESSURE                                                                                      E5_^ e. , , , , ,
300
                                            ..3.
p a
e        e
                                                                                            .,-                                                                    \    >
see:        . . . . . . . .; . . .      . .            .    ..;. .
6                      e                        ,                                      .                .
          ,                  <                            ~ .
2s I
a so.      - I . . . :. .-
cs      e
                          ,1
                                                                          -+.:    - -
                                                                                                        - - . .-.-~.:...,,''
r
[. O          g'_                                                                        ,
                                                                                                                                                  ,4
_          o -
a                                                                                                                                                                .
Z                                                                                          .
    >          33 J e.a=
i                                                                                                                              i                .
s
    ~
INiP z              e                s          .              .              e                se              is                i.                in 2                                                                Tiene (Secones) n                                                                                                                                                  .
h.
NSPNAD-8608 Rev. 3                                  Page 46 of 194
 
1 l
Monticello FSAR Benchmark                                                                                                                                    -
l i
Generator Trip w/ Bypass Agure 3.2-17                                                                                                                          DNB069/86 Core inlet Flow ice Fs_A_t_ _ __.
4                                            :                  :-                      :
                      ....    ,r,----~a..~.,.%.................:.
M                            .
t                                              .                                                              .
l                                              .-                :                        :                  :                  -
                      .e. ... .....<............. . . . . . . . < . . . . . . . . . , . . .                  .                    .            - e.
:                    .. u .e...+.........
o                  ,
e 4                        ,.                  e se                  is              u                is h . (secondo t-i l
Figure 3.2-18                                                                                                                        DNB069/86 Average Surface Heot Flux IS O                                                                                                                                        r_s_A_t_      . . .
1
                  ....      ........<.....                .              .        ,                  ,. .                                                                      I
                                ~                                                                                          s                . .
n                              .
lp                                \m                                                                                        .
l                                    N '. '
a                          s.
                                                    . ~.                                                                                                                        I s
s              ,
e        s o .,                                  N.N                      ..-                                                                                            i
        -.:                                                                  u. ' .~.                                                                      -                  t*
          ~
s..s .L.                                                                                      t j
w                                        .
N '''-;,                                                                      ''
        .=c                                                                                                          sm:                    .~~. -                              1          l
                                                                                                                            ~~.
m ' .. -......-
  ~
s                                                                                                                                                                    ;
        -w
                      .I g
a e
e                r 4                          *
* W is                    it              la              is m.
      .S                                                                              h. (s.concia
      ,                                                                                                                                                                                    i e                                                                                                                                                                                .
b                                                                                                                                                                                -
        .A b
NSPNAD-860B Rev. 3                                                        Page 47 of 194 1
 
l t
I 1
Monticello FSAR Benchmark                                                                                                              -
Generator Trip w/ :ypass 1
I R ure 3.2-19                                                                                                DN 80W86 Ite$ative Power                                                                                              ptA_n_ _ _ _ .
                                    ;            :            :                ;          :                        :                j R            .
800-      #4-+.4-.--*..-.+4-**-.-**.-4*-***--*4-+*-
i                        :                              -          -
i            .          :            -:              -            -
6                      :
l                l                                    :
l      u                n        :            -
l                l          l                        l l                        i        :            :            :                :            -
I                        t      :            .            .              :-          :                      :-                :
i                                  :                            :                                        :
4    :.                                        :            :                      -
gg,      .
g
                          .g....<..    .....
                                            ..). .... ...<......
                                                                      ....)..........<.....              .....g.........<.......  .
i, : .
l
                              ' :            i            !              i            j                      i l
I                                s                        .              :
e                  2            4          s                s          to                    is                s4              se Ti.. (s.eends)                                                                              .
i I                                                                                                                                                            .
i 1
I h
Rgure 3.2-20                                                                                                DN 80W86 Feedwoter Flow                                                                                            rs.4.e. . . . .
l                                                                                                              .
t                                                                                        .
l                                                          -
noe.L. -              .              .  .    . . .      . ..;.            .s.            :.s . . .                .
I s .
s .:                .
                                                                                                                .s
                                                                                                                - s s                                    .
M                                                                                                                %
e                                                                                                                        . .
  =                                            .                                                                              -:
  %s NI                                                        *
  ~                                                                                                                            .g s                                                                        :
n        se.                                  >          <                                    .              .                      N .. . . . ]-
                                                                          .t.                                              .            .
f                                                                                      .                                                  '. I              ,
:w a
E y            8                  2            4          6              4          10                    12                le              16 a
  ,                                                              r...  <s. ....)
3                                                                                                                                                  -
m e
m b
NSPNAD-8608 Rev. 3                                Page 48 of 194
 
Monticello FSAR Benchmcrk                                                                                    .
Generator Trip w/ Bypass Figure 3.2-21                                                                        DNB06M6 Vessel Steam Flow rs
                                                                                                        - _A.r. . . .
                                                .        .                        l.
100    .......4...                                                                  .          .
                                      .........4..............4................4-......
l            :            i                                i              i
                                !*            -        :                                                    i
                                                                    !                          :            i i                                                *          *!
i          :            .
50-  I.....  <-.        -
l              l
* 1                      .
                                                                  , s , , .j
                    's                              .
tr ,'    *                                                                .
                                                                  .~        g              .            .
:____.g_____9                        ____
e 4
e          i.              ,5        e                  ,,
Time (Seconds)
D
      #.9 s
a
      .t.
e
      .m.
      ~.
to
    .r z
w sh e
m
    =
NSPNAD-8608 Rev. 3                      Page 49 of 194
 
Monticello FSAR Benchmark                                                                                        '-
100% MSIV Closure                                                                                                      .
Rgure 3.2-22                                                                          DNeosues Steam Dome Pressure                                                                  _FS_^    _ t_ _ _ _ .
:so                                                                                                                            .
son. .......4.........,4%....                        .......;...... . 4.....  .. : .        ...s.......                        ;
m
:  '                                  .-        .:        :.            :                          1
                                                                                .        .        t. _ _ .                                              .
m                                      :        .                            :          :          .            :
* j        :          ;              I' .        .j        j              j 7
:                i
                                                                                                                            'i .      m-g_...          .
                                      .=                                      :
U                                '    .        :          :                :          :        :              .
0
                                                  -108                      .                  ,                ,          ,        .              .
e                                    .                  6        se        er            i4              i.
Ts.. (s.c.nda                                                        .      .
DNB06&e6 R ure 3.2-23 Re$ctive Power                                                                        F_S_A_E_ _ _ _ .
SO
                                                                                                .                                                                                M.
                                                    .... _ . . . . . ..                      .                    .          s          .
: 4. .
!                                                              i                              .                            .          .
        =                              g                        \s
: m.                                                      I6          .                                    .
l m                                                          s 6                                            ,,J...u,........ .
                                                                                                                                                                    ..l.
        ~                                                              s .                                                                                              -
        <                                                              *.                                                                                            ]
n; z
        <                                                                i:
j s
      ~
a I.              s. %                                                                                          .
4                                                                                                                                                                l 6                                              e i' . N.. ____.____..._..... .____
                                                                                        .                                                                              _ G2P
      -                                                  o                          e        a                a          no        n            i4              is Tim. (5.coness a                                                                                                                                                                    .
I    a s
ned NSPNAD-8608 Rev. 3                            Page 50 of 194 I
 
1 ---
* Ru Monticello FSAR 10 0 % MSIV g e3 Closure                                                                    ark                            Benchm Cor.r        Av.2-24                                                                                                                                              -
: eras. Heat &x
:                                                                                        Dwso6us6
:                                              :            .rs.A e_ _ _ _
l s.s
: 9. . .. . :                                      :                      :
a                                                                                                                                                                    -
                                                                                                                              . . . . . .j.
: 's -
:          s        -                                            -                          .
sg                                                -                                                  .                .9          ..
3
:                    - . . . . . - e.                            .
:                    :                        :                  4. . . . . . . . < . . .
s                .
                                                                                                                                        .        .4-                  ..
s.
3                                            .                                                  .                      .
e                            ,      -
io b . (s.c..di) is i
i:,
Rgur e 3.2-25
                  ,, Core inlet Flow
                              .                                                                                                                                DN806#86
                                                                                                                              .                                r.s.A.r. . . . .
See s ,,,,___. .
s u                                                                            ,
s so-  -
I i
        ,, i e
l  -
4 e                                                                                                                    e o                                                                                              t
: h. <5. cones) in is i.
is Ice NSPNAD-8608 Rev. 3 Page                                        - - ' - -                                                                          -
 
tioFSARB*"                                                                                                                                                                                    -
o[.
                                                                                                                                                                                                                                          ~
hg"NNCo5"r*
e8o,.3.2-2g,,g,.
g atn Steom                                            .
i.
                          . .. .. ... ..; .. . ... e................:........-.
                            ~,      .
un
:                        t.......:........-    ..
                                                                                                                      .P.'....<.......-
                    ,s....,,,,..e,-..**,,...g..                                                                                                                                                    ;
:                        ~
                                                                                                                                                    $. g r'                                        .
                                                                                                                                                            ',~~'g~ . ,
i.
                                              <3 >i                                                                                                    -
i4 3                                                                                                                          is so a
* y,, (seco nds) o                        s o
D ts,AF.
3.2-27 0              oler 80*
p, ,
tse I
                                                                                                                  .y-
                                                                                                                                                                                                .                        (
soo                                                                                                                                                                ,
g
  %~                                                                              .
      .                                                                                                                                                                                                                                msp ee6 7"
j                                                                                                                                                                                                                              10 4                                            1                                                                                                                                                                14 y,                                          }                                                                                                                                                      lt
        <                                          e g
18 g
i                    ,
                                                                                                      .                                    s ..<s...
4                                            4 e
eA
          ~
52        d 194
.                    _______________m__J20FLe                                                                                                                                                                  __
 
1 1
l Monticello FSAR Benchmark                                                                                      -
100% MSIV Closure l
D NB06V86
  .                      Rgure 3.2-24                                                                                                      j j
Core Averose Heat Flux                                                                  rsAt ies                                                                                                                      ,
:            :              :                .            :          :          :                  l 1
                                      .            .              .                .          .            .          .                  1
: i.                                                                                                                        I s                                  -
s                              .                            .
s-                                          .                        .          :
N
:                  i m                      :
                                                ~: .              .              .:          .-
:        't                .              .                                  .
gg.    ........<...........)......          e...    %.....}.. ......<..........g.......<..........
:          :                          - 4.                      :
                                                                                              ..~.'-4...
                                                                                                                ~_s ,    =-.
9                ,          .                              .            .        .            .
8            3            4              4              a          le        la            54          le Time (Seconds)
D NB06u86 Rgure 3.2-25 i
Core inlet Flow                                                                          r.s.A.t_ _ _ _ .
;                ise l                                    .
I-                                .
              "                                                                                                                  l
      .R N
      .s                                        .
                                    .<..                                                                        .              . 3, en a
Z                                  -
t  * <
s J
u.
t
  -N                                                                                                                                  &
1
      ~
en          .
i      z              o                          .              .              .          io        ::            i.          i.
a n.. < s.c neis o
a
,      a                                                                                                                        .
I      <
i      b i
I      b I
l                                    NSPNAD-8608 Rev. 3                                Page 51 of 194
 
Monticello FSAR Benchmark                                                                                                          '
100% MSIV Closure R'ure 3.2-26                                                                                                    DNB06#86              ,
Motn Stenei Line Row see                                                                                                                    rsA_t_. _.
i.e.          ..... ........ ...... ...... . ........... . . . . . .: . . . . . . . :. . . . . . . . . . . . . . . .: . . . . . . .
i :                            :          :                              -
i a                    i i        .                    :          :                :                              .              :
i      .                  :            .                .            :                :              -
i
                                  .<...........g........<............g..........<...
            .g.      . .....                                                                                ..  ....g..........<..........
:                                I                !
                                            .i z
:                                        !.                .              i.
s <:      <          -
                                                                                        -        ~}                    .
a 4
                                          -e
                                                                      .                            ?- ,              :              :
9,      .
e                      ,                  ,          ,                ,          ,                  ,              ,
e                                    4            e                a          so                                i4 is                            se Time (Seconds)                                                                .
Rgure 3.2-27                                                                                                  D N 8064/86 Feedwater Flow IS O                                                                                                                  rs
                                                                                                                                -- A.t. . . _ .
i 4
          ...                +..                ... .        . .                ..
                                                                                                                    !.              . . .        g z
k u
* I n                                                    .                            .
N                                                                                                                                              ,
.                                                                                                                                              i
:s.
so..          ..
t                                                                                                                                                        ,
=
G                                                                                                                                              .l 8-I te.                                                                                                                                            i.
sn          .                                                                                                                                      E
=
* 2                  e            a              e            to              is              u          is a                                                                          Tim e (Secondd o
W                                                                                                                                                    .
c e.
w e.
a.
NSPNAD-8608 Rev. 3                                        Page 52 of 194
 
Monticello FSAR Benchmark 100% MSIV Closure i                Figure 3.2-28                                                                    DNeo6va6 Sensed Level                                                                    _rs_A_t_ _ _ _ .
as
* I            i                        !
  -          o
                                                                            .                          .-                    l i
          .c              .
          .5              :
_ .So-                        -                            - -      -  - -      - - -        * * - -
          #            l        -
          =            :      :        ,      :          .            .            .            :                        l j              :                  ,.              :                  -- *                :                        '
u              :      .
i - _ _ _ ,:.                          :            t .___
4o. ......<..............:...
                        .                      .            :                                        :                        1 1
:              i            !            -
55fP
            -40        .      .              .            .            .            .            .
o      a      4              a          a            is            in            14            sa Time (Seconds) l 1
l i
i 1
i l
    \                                                                                                                          l 1
      .e 0'%
M
  .  .s
                                                                                                                              \
m 4                      .
z a
w G.
      .n
      =
o-e a                                                                                                              -
as
      <c
      .m.
es b
NSPNAD-8608 Rev. 3                        Page 53 of 194 J
 
      .&    A            -              -s_
Monticello FSAR Benchmark
                                                                                                                                      ~
Feedwater Control Molfunction (Max Demand)                                                                    .
Rgure 3.2-29                                                                              D NB065/86 Sensed Level                                                                              ps_A_n. . . . .    .
ise                                                                                              _
t so:  .... ... .... ..... :..i.. ..... .. ... .....i.    :
                                                                                      ................i..................
[                          j                              :
ic                                  )-.      ~~~~.--<            -
            =                          , * *
                                                  .e
                                                                                  ,,--------h.
            -g          e e                                    .                            :                            :
o                                    :                          :
            ,e                                                              .                              :
u                                    -
                    -90A    ---==--=----5---          - * -          *5=-.*-                            _5-.<----....
i l                . soo                        .
l                          e                  so                        to                          so                          4e l
Tim e (Seconds)                                                          .
l Rgure 3.2-30                                                                              owso65/s6 Steam Dome Pressure
                  ,,,                                                                                              r_s_4_e_ _ _ _ .
ion.        ..    .        .            ..,e.,.
l
          ..                                                ,o          .
s
                                                                  \s ' :,
: s.  .
r
:                      1                              'y            1:w                  .
d      j                                                                                    '
l s'N 5
V
                      ,t      g .;_..-                                                          -
g i*                    1
                                                                                                's,.
l Q .s ', ;3 ,
  --                    i                                                                                                        i, .
                                                                                                                                          ~
WB                                                                    .
                -noo 0                    o                    so                        to                          ao                          es
  .'                                                            Tim. (Seco ndil e
  .a.
4 NSPNAD-8608 Rev. 3                            Page 54 of 194
 
q 1
1 Monticello FSAR Benchmark                                                                                        i Feedwater Control Failure (Max Demand)                                                                            i DNB 065/86 Figure 3.2-31                                                                                                    l Core inlet Flow                                                                    Fs_A_n_ _ _ _.
I 1
  .        too                                                                                                                    l
:                  i                              :
To-    -------l"----r-*----l------
* L. - - M                . . . - . . . g: ' Y ' ' ~~ ~-~ wes M So-    ---------:                -
                                                                          -                  ==
                                                              }
2s-        -*---------*-l**---                                                8*--*---
o                          .                    .                            .                                      !'
e                      to                  so                            so                          do Time (seconds)
DNB065/86 Figure 3.2-32                                                                                                        l Avera9e Surf ace Hect Flux                                                        r.s.A.2. _ _ .
iso ps.    .          .  . ,              .      .i . .                          ,      .
                                                  \,                                        .                          ,
r w so-                          .
a  O.                                                %,
s
                                                          '( s                                                        t n
                                                                    -                                                  l
      .:                                                    :\        's                                              !
      ~
2s-    -- -      - -      ..                .e                *. : .        ,-
. 2                          -                                          v . ,                                      $,
                                                                              .      ~.                                .
                                                                                                                          ~
      -,                                                                              .. w~~..,..'3
* t
~
    .l!
0 m.
o N'M S e                      is                  to                            ao                          ao z                                              % e(Secones)
    ^                                                                                                                      .
e 2
NSPNAD-8608 Rev. 3                        Page 55 of 194
 
J Monticello FSAR Benchmark                                                                                                                                                      -
Feedwater Control Failure (Max Demand)                                                                                                                                                .
p so6s/a6 R ure 3.2-33
* Re$ative Power                                                                                                                                  Ps_A_t_ _ _ _ .
i l                                                  :                                              :                                            :
i.e.    . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , ,            .............. .... ........... . .............. .. . ..
m                                      ._ _ _ -                                            :                                            :                                                      .
M 'i                            :                      ,
                                                                                                  }
                ............ .        ...... :.          ........,i                              i                                            i
:-                        i                        :                                          :-
i
:                          i t
e o                                s's                                              s's                                        s's                                          4.
Tim. (see..dd                                                                                                    *
* I Rgure 3.2-34                                                                                                                                    DNB065/86 Feedwater Flow                                                                                                                                r_s_A_n. . . .
e  '
l i.e.                                ..:.-
(                                                .                                              ;
:                                                        i M                                          a
  =                                                                                                                                          :
s v
R vs        .I..                              :
s                  ..                ..                                                . .                                      .              ..
  ;        I                                                                                                                                                                                  -
2 y        j                                  .                                              :
(
y          i                                  .
j      -
          .d-y          e                                io                                              3.                                          2.                                          ..
  .a
: 75. . <s.c....)
i
  .=
i NSPNAD-8600 Rev. 3                                                        Page 56 of 194
 
Monticello FSAR Benchmark                                                                      -
Feedwater Control Failure (Max Demand)
        .                  Figure 3.2-35                                                                Dm65/86 Yessel Steam Flow                                                            F_s_A_t_ _ _ _ .
180 I                    *
* l                      .                  .
lo s-  ........ ...- .. ...... . ......... ......... . ............... ..... .. -. .. ..... ...
;                                        .- m . ._,                      .
,                                                !      8 I                            i l                                                :      a                                    :
                              ---------$.-...I-g                                    .
J                    $$-                                          s    -t--..--*-...---.t--------
4              .                                .
                                                .        I              .                    :
i                                                :              J ,s                          :
i      l,    i. :
,                                                :                                                                          I s            i:                      :
:      e  i
                                                              , ,e      .a
:.        J            :'                    :
( ,-- -                    ,
+                      e                          .
l
                                                                                                  %            _,      5 o                      is                      so                    se                    es Time (seconds)                                              l e                                                                                                                            1
:l -                                                                                                                        1 1                                                                                                                            l i                                                                                                                            I J.
J' 1
i a
o d
i 4
1 il 4
i 1*
W
.l N
j.
s 1          a 1        .".                        .
C I
* 2 4          e
!          e.
    .      em i          z d            A a
i          '.
3 i
            .L I        C i                                NSPNAD-8608 Rev. 3                          Page 57 of 194 1
i 1
 
Monticello FSAR Benchmark Loss of Feedwater                                                                                                                                            .
DNB064/86 Figure 3.2-36                                                                                                                                              .
ensed Level                                                                                                            PS.A.R. . . . .
50                                                                .                  .              .                .              .
43
                        .........g...........                      .........q...........g.........q...........g..........t ...... ..
                          ......<..                    ...3          . .. . < .      .....3.......<....                    ....g..      .....<.........
33                                                .
                                -**=****--**i=***...=*p*-.=****..****-..j*****-.*-.**---*4******
30-      -+*
      .c    IS.      **" "-""." .    .
                                                                          " -+  . **"*- ~*"          .
g                                                                                            .
      -=                                                                                            .                                              .
e                              *                    \
D                                                                        .
: c. 13        . . . . ...
                                                                            *%                                                      ."~~~~t.""".~..
      ,g                              .                                                                                            .            .
U
                                        .                                        .s*                                .
                      ..........<..........3..........g......N.....-                                                                        .....<....... ...
                                                                                          ..                          ..........g...
3g.                                                                                                                    .            .
30        . . . .
                                    .4...............4.........3.......4.......'.7....
                                                                                                                                                ~ : . . t=. c. n r 4e.      . . . . . . . .      . . . . . . . . . .....  . . . . .    . . . . . . . . ..  . . . . . . . . ..... ...... ..... .. .. .. ...
            -se                                                                                      .
a                      4                6                  s            to                              i4            sa o
Tim. (s.c.ndo                                                                            .
DNB066/36 Rgure 3.2-37 Steam Dome Pressure                                                                                                            F.S.A.R_ _ _ _ .
so                                                                                                    .
y o
M                                  +
                                                                                              ..!'3 6                                  .                      .
e N. ,.
e s      o
.    .c              ;
V                                                                                                                                                            e 84 m,-
                                                                                                                                                        =
s                                                                                                    a-              '-                            =4 e            .s o .1-          . . . <
                                                                                                                                                    - v--
-h                                                .
W                                                                                .                    .
E                                                                                                                                                                                -
<                  j                                                                                                                                              l e
.m M'
E
,          -io n
,                  e                    :                      4                6                    s            to                es            **            so
* Tim. (Seconda s
a                                                                                                                                                                      .
9
  .L NSPNAD-8608 Rev. 3                                                Page 58 of 194
 
Reur Core Monticello
                                                        *** of Feedwar,,
                                                                          . a.2.,,
FSAR Benchmar                                                  '
tse                      Intet Row I                    :
:                                            :                                                                                                    6
:                                                                  :                                                                      Es.4e~~
:                  :                        .!                                                    :  1
:. .                          :                          i                    i                  .
i
                                                                                                                          ~.                          .:
                                                                                                                                                                      ... .. :. .... ... t. _ ...
se                                                                          !
                                          ......:.........,.                                                                    .i                    !                      !                              !
:                          :...*-=*.g.....,-.v    :
                                                                                                                                                                                              *
* w- 1. . . .
:                            ; .~~.
3 00 hae ($econds)                                                '8 u
Rgur, 3_g_39
                      ,s o
                              '*'*9e Surfag, y,t ux 6
:                                                                                    rs<a
                                                                                                                                                                              ~~~~~ ..
n        I.                              .
                                                                                                        ~.
I                                                                                                          %
                                              .i.                            .
I q                                                            . .
                                                                                                                                                      ~
                !                                                                                                                                                                                l i
                                                                                                                                                                  ~N.J                        'l
            .                                                                                                                                                                                  I e                                                                                                                                                                                ,.
2                                                                                                                                                                  i d                                                                                                                                                  i I
n
                                                                                                                                                            ,,                                    e W ~B608 pey,                                      3 Page 59 of gg o- _ -                                                              - - - - _ _ _                                ---
 
                                                                                                                                                                                                      ~
O e11O FSAR Bench *                                                                                                                                                  ,
peedWO ef                                                                                                                                                              .
ts.A.!t-2 R ure 3'po.40            wer                                                                      -
R etive                                                  .
        ..o                .
1-1                .                                                                                                        .
i
                                                                                                                                                                              -~
:                                          :                    :                                      :                    1          -
i                    :
iso -
                                    .                                                    s                                .
i          's,i                            '.                  i                  :. . .
m                            .
                                                                                                              ,,.}........-n-*..*                                  ,
                                                                                    ........t,                              -                    :                  .
                              ,,.r.-*-
                                                    . . .i . -:                                        .
                                                                                    .                                        s                    ,
sod
                                                                                                                              ;            -e.- ,:,-
i6 I                                                                                gg I"
                    ,                                                                      y,, (secondO o
D FS,A.R.
Figure 3 2-41 Feed **''' go,                                                                                                              '
is o
* s i
50 0
                        *                :                                                                                                                                                    1 1
2                                                        s
$                                  so "                    5', ..
k 8                                          i                    '\-
5                                          1                                                                                                                                              _t
  <                                            .                                                                                                                                                is 4                                                                                                                                                                        11
                                                                        \'                                                                                                                        '
2                                                                                                        '
s                  .
g                                        ,
                                                                                        .                      3;.. (s.connu
    ,                                            o 3
E o                                                                                                                      e Page 60 of                                              y
 
I 1
l Monticello FSAR Benchmark                                                                                          -
Loss of Feedwater
  .                    Figure 3.2-38                                                                            DNB066/86 l
Core inlet Flow                                                                          FS.A.R. - - .
4 ise 1                                  .          .                  .                .        .          .
l
                                                                                                                        .                      l 6                                                              .              .          :        .
100                                    ----4*++-***.-*---*-**-**-****4+--+=
                                                                                                                      .                        l i
M                    :.        :                  :              :.                    !              :.
:                            :              :          :    's                  :
s.
gg.    ........<...........)........<...........p.........<...........g...N.A...            ..
                                                                                                      .            1.      ....
l l                                .          .                                  :            :        .
: i.        .
i e                .          .                .              .          .        .              .
8          2          4              6                8          le        12              34          16 Ti.. (seconds) j .                                                                                                                                            I I
l l
1 Figure 3.2-39                                                                            D N8066/86 l
!                    Average Surface Heat Flux                                                                r.s.A.t. _ _ _ .
SSO l
l                                .          .                .                :          .        .                                          1 I                                                            *                *
* I l                                .
l s        50 0                    ---.                  *=              n*        *4-        .                    *
                                                        .s                    .          -
                                                                              ~..
x                                                                                                                  l s  e.
g            i k~.
                                                                                          .s . ~. .
                                                                                                  ~.
w            !                                                                                      %
s m
so t                      .
: n.                          -
s.
                                                                                        ~.-
N.- .i  -
l i
m            !
4
  . T.            ,
I      e            <
6 4            *.                                                                                                          8
        -          :                                                                                                          I i
lw
* O            2          e              6                  6          10                        34                          I z                                                                                            82                          le
      ,,                                                            Tim. (Seconds) a 9
      .L                                                                                                                                      ,
      .~.                                                                                                                                        \
NSPNAD-8608 Rev. 3                                  Page 59 of 194 l
 
Monticello FSAR Benchmark                                                                                                                    i 4
Loss of Feedwater                                                                                                                            ;
Ft ure 3.2-40                                                                                            DN 8066/86 Re1otive Power                                                                                            ps_A_n_ _ _ . .
ise
                                                                                                                .              .                                    4 see.            a....................:.....................j...............................
                                                                ,~          .
g                      -                -
s        .                              :              :
                                                                                      's s:  .
:                          )
So-      *+<-***-+1---**=<--+a--***+tg                                          **4--***-+t**--++-:-+***.
:                :                  :.                :        's %.
                                                                                              .              g                            .
:                .              : s,          .
                                                                                                                      ' <i ' ' ',
s.
e 9,_,-
0            2              4                6                  8              IS            If            14            16 Time (Seconds)                                                                      . l Figure 3.2-41                                                                                              DN9066/86 Feedwater Flow
                    ,,,                                                                                                              r.s.A n_ . . . .
a.
is o.            . .              .              4. . .          . ...              4. . .    . .. ..          , . . .
      =
                                                                                                          .              .                                          a N        x      .
e                  I
* o                                                                                    ,
I      \ .
      *:            so--            -                          -                                    .            .              ..
      =
                                -'\ .-                                                                    .
                                                                                                                                                    ..l                -
4 5
                        .          't.          .
f                %            -
      >                T
    -                                        ,i 4                                                                                                                                              -
:                                                                                                                              {.
    =.
u
    =                                            .\, -
[jgp
    ~              .
:                  e                            4                6                  :              so            ::            $4            is e                                                                          Tie. <3.co ns )
    .o 94
(
h
    =a NSPNAD-8608 Rev. 3                                              Page 60 of 194
 
l l
I Monticello FSAR Benchmark                                                                      -
Loss of Feedwater DNBO&&/86
          .                      Figure 3.2-42 Vessel Stenin Flow                                                      FsA.R ...
ise e                                .
:          :        .          :        :              :-          :                1
:                i ISS                - - -      - - -*..---4---*.....-+4---
M-----...-
l              l
                                            ..                                .        .                          .                1
                                            .                                                                    .                  \
M
                                                                                                                  ..s .s SG-
                                    --*--.-4.----*.t---+-<- -**.).-*<---*--+f*-----+*---
                                                                                                                                    )
:        :              :          :                  I
:          .        :          .        .                          .        [igp      l o          ,          ,        ,          ,        ,                          ,                  )
e      2            4        e          a      to            as,-        64      e6 Time (Seconds) 1 l
i s
L i
A    %
e o                                                                                                                    i N.
                *.                                                                                                                  1
                -                                                                                                                  1
                .A_                                                                                                                  1 l
c                                                                                                                  j
                ~
A we
                =
w m3                                                                                                        .
b i
m.
NSPNAD-8608 Rev. 3                Page 61 of 194
 
4 I
I IT l
l                        Monticello FSAR Benchmork Loss of Feedwater Heating l                        Rgure 3.2-43                                                                                                    DNB052/B6 Sensed Level tot Ps_A_t. . . . .
i                            i                  -
St-    **.4-.                  * ...i.*. .        4- . . - - ) -            ..--.4.            **.i.--            *4-        ..
l                :                  :
          =                                                                              *                *
                                          .                            .                                                      I              :
          .c                              :
i                                          :                            .-                                  :                  :              :.
2"                                                                              .
e                              .                .
c                              .                            .
e                                                                            ,
c                              :                            -
U                                                :                            :.                :                  :.            :.
                .gg.        . . . .                  ...;.... . < - .        .    ..}...        .....<.....          ..t.        .. ...<......      .
j                                        .                .          .                .                .                .                .
              -tos                      ,
o            to                  de        *o                so                iso              ime              see          ise Time (seconds)                                                                        .
l Rgure 3.2-44                                                                                                  DN B 052/86 l
t Steem Dome Pressure                                                                                            ps_A_t_    ___.
i                                    i                  .
l t9-                                    ,
d' i                                                                                                                        .
i i
un                                                                                                                .
l c
e                                      - - - - - - - -
4 e
pt c
o 'V                                                                                .
  %    e M  .c
  $v  V g              .
l l  i*              $                                                                                                                                  I        -
Te
              .$0f. .
4
                                                                                  ..r..      ..                .      .;,..                      ,
1 4
    .              1                                                                                                                                            -
                                                                                                                                                                    )
5                .'                                                                                                                                              i s
l I  a        - f. 0
  ;                e              2.                ..        ..                ..                ...              .: .              ...          ...
i
  ^
    ,                                                                      w . c s....e.)
l
  ,                                                                                                                                                      '~
r  .
I    9 a
(    e s'
l                                  NSPNAD-8608 Rev. 3                                        Page 62 of 194 i
 
6 1
i J
Monticello FSAR Benchmark                                                                                        -
Loss of Feedwater Heating                                                                                            i l
Rgure 3.2-45                                                                                  DNB052/86 Cor Inlet Flow                                                                              r_s_A_n_ _ _ _ .
ise                                                                                                                        1 2                                :            :              :            :            :            :-          :                  l
:                  1
  )                              :              :            .              .            :            .
4
                                                .                                          .                        .                  i
:ee          __a        ---    a---                ---  _u---                _-__-_--_a_____
u                    .
:.            :            :              .                                      :                    l gg.  ........<...........p.........<...........t.........<...........g..........<......                    ...
                                                                                                                  .                    l i
o                                            ,                            ,            ,            .
1 so,.
e          so            4e            se                        neo          its            s4e        i60        i Ti.. (s. .ds) l l
i Rgure 3.2-46                                                                                DN 9052/86 Average Surface Heat Flux                                                                    r_s_A.s. _ _ _ .
ise
_,          ,, ______________.______                                  -..___3
                        .  -?_.-            -            -
i.e.      .    ..<..
                                                                                    . e.. .        .      .
                                                                                                                . e.. .
l M                                                                                                                    4
                                            .            .                                                                            I e
3 %
em
    ~                                                                                                                          .
s                          .            .                                                      .
    ,        ,n.        ....<...        .3..      .              .              ,          ..                        ..!
i                                                                                                                          i
_-                                                                                                                        4
    --                                                                                                                        I o
    .2 A
              .                                                                                              .w
* 4          28            40          60              se          100          10                        140 z                                                                                                                  !#
    ,                                                            Ti.. (s.conda
    .3 e
    .e.
L NSPNAD-8608 Rev. 3                                  Page 63 of 194
 
I I
I Monticello FSAR Benchmark                                                                                                                  -
Loss of Feedwater Heating                                                                                                                        .
Rgure 3.2-47                                                                                                psosuse Relative Power                                                                                              p i.e
                                                                                                                                  .s.A.s      - _ _ .
its.    ..........j..........>.........-..........> . . . . . . . . . . < . . . . . . . . . . . . . . . . . . . < . . . . . . . . . .
y___. .--
                                                          .____4._                    .                              .
                .e.        ........:.....................:...................:..........                                                  :
m re.        ........:............:...........:.......:.........:..........:.........:........
ee.      .......4...........,........<....................<...................<.
gg      ........4................/..................4..................4........
e                                      ,          ,
e              .se            4e          se              se              soo          iso                ie                io, Tim. (s c.nds)                                                                                .
l l
l                    Figure 3.2-48                                                                                              D NB 052/86 Feedwater Flow                                                                                              ps.A.s.          _...
15e-      .. . .                .
                                                                              ..).                        .  .t.                          ..
l                                  .
                  ,1                                                                                                                                                -
y  ,0,4._......---                                                                      .                                            .
  %              d e                ,
f6                                                                                                                                                  ,
8 g              -
_~
09    **        *
* i* .                        e-        * **              *. *            *                    -
x a              ;
                  .                                                                                                                                    I
    -            4                                                                                                                                                    .
                                                                                                                                                      -1 l
3
  =
O e
de W
to                            se            se                10 0        12 0                He                see s
  .a                                                                  Tim e (3.co nce) 4.
NSPNAD-8608 Rev. 3                                      Page 64 of 194
 
Monticello FSAR Benchmark                                                            -
Loss of Feedwater Heating                                                              :
De2m Rgure 3.2-49 Vessel Steoen Row                                                Fs_u_ _ _ _ _ .
ISS                                                        =
f                            .      .                    .        .
                                              ...+........,........<,....  ....6.........<...
A            g g g .'W
:.....T.    .g...
                                                                              ** :* --...v.........
M So-
                          -..-7..**.---:-..--.-------*:-*--.
l.
1                    .        .      :          :          :      .          :        :
I                  e                                          .
i
* I                                      .          .                                .        .
                -se              ,      ,          ,          I      .      - .          .
o      se      ao          6e          so      too        ise      i4 e      see Tice (Seconds) 6                                                                                                              t r
t I
i r
i I
l 1
I t
I 1
I
\
I      .
    . s M
        ~~.:
w
  .    =
        .m f
a.
m z
m
        .A
(        .=
ESPNAD-8608 Rev. 3                  Page 65 of 194
 
1 l
i Monticello FSAR Benchmark                                                                                                            -
Pressure Regulator Failt Open                                                                                                            .
l Rgure 3.2-50                                                                                              DN8071/86 Steam Dome Pressure                                                                                        Fs.A.R_ _ . .
299                                                                                                                                                i
:                                :          .                                                      a l
t                                                          .                                  .
333    ...... ..... ....          ...p.        .      . . . .  ........).        ..............3...............          ..
i                                                                                    .                                      -    _,'
      =                                                  .
                                                                            ,e
                                                                                            .~..      ..
                                                                                                                ..r  .                        -
3                                                !                /                !                          !
        .        e
        =                                              .              ,                  :                          .
d
:          /                    .;                          !
l                                          -
                                              ~      .
                                                                                          .i                          i
                                                              ,r l
                                                ', e                                    .                          :
l                                                                                        :                          :
              .i.e.    ..............Jr..                                                              .... . . . . . . . . . . . . . . . .
i                                                      :                                  :                          :
i
              -soo                                      .                                .
e                              no                                eo                        ao                        se Tim. (s.c.nds)                                                                  .
l t                                                                                                                                                                .
Rgure 3.2-51                                                                                              D N B 071/86 Relative Power                                                                                            r.s.A_t_ _ _ .
8 f
see-            -
: q.                              . . .                .        .
                      's                                                                .                          .
  .o                                                                                                                                                              '
  .    ,                  's.      s en                            %                                                                                                          l D
50 *g*
                                    ~
s s          N
* t-                                                                      .I      .
i                        *
                                              '.''.                                                                                          i                .
4 2                                      .
  #                s                                                l i
O
    =*
i                                                i                                                                          -
  -                                                e s.%                                                                    l
(                                                  %
                                                    *'..,                                                                                            h Z              0                                iO                                20                        30                        de
  ;                                                                          Time (Seconces a                                                                                                                                                  '
a.
a
  .d o.
e
* NSPNAD-8608 Rev. 3                                              Page 66 of 194
 
i                                                                                                                                    l l
I Monticello FSAR Benchmark Pressure Regulator Fails Open                                                                                      j DNSO N86 Rgure 3.2-52                                                                                                      '
l Core Average Heat Flux                                                                  rs.A_t _ _
y            ...
i r
lee-        ..    ."-"..*~;..
                                                          ..~.*".~..........a....*~".. . . " . * ~ . . " " . - = " ~                j s
                                    's
* M                          *!                                !                        !*
                                        ?,                              :
: g
: s                            :                        :
33    ..................q....A...              ..........t....................g.....~...~.o..~
:          's s              :
:                s' e                      is                          se                        se                      se i
Tim . (s...nds)
ON807l/86 Rgure 3.2_53 Core intet Flow                                                                          F_5.A.t. . _ _
ISO                                                        ,
:                            :                        .                                l
                                                                                                  .                                l l
_ _,' ,                        Q ..i.. .                      .. .
3 Ks
    .      .                                                        - J. s-g        '
o                                                                          i k,                                                                      -
                                                                                                ~,'.....-.D_
f
                                                                                                    .                    t Z                                                                      -
l
    -                                                                                                                      i.
E 3
E D
::            e                      is                            to                      se                      4e Tim. (5.c.nsiel o.
A L
NSPNAD-8608 Rev. 3                                  Page 67 of 194
 
4 4
i 4
j Monticello FSAR Benchmark                                                                                                                                                              -
Pressure Regulator Fails Open l
1 I                                                                                                                                                                                            DNSO N86 R'ure 3.2-54
* Motn Steam Une Flow 2
iss Ps_A_w 1                                                                                      i                                        i                                            i 4
1                                                                                      :                                        :
1                                                                                      :                                          :                                            :
y                                                                                      .                                                                                      .
:                                  i.e .          . . . . . . . . . . . . . .            . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ....
J i
i t                                n                                                                                              :                                          :
3                                        :                                          .
i 5                                        :                                          -
t i
3                                    ...          .....................;e                    ---      ---I---I'--                                                                                                                          t
:r.                                      :                                          :                                                              >
;                                                                                      ii                                        !
1                                                                                      :S                                                                                    .
:                                                                                    :s                                        :                                          :                                                              .
1                                                                                    .t                                        :                                          :                                                              f 1
                                                                                      . i                      ,--              5,                                          :
: t                    ,            .        ,
                                                                                      , s            L                  g          -s                                    -
g              ,----                                        ,
9
                                                                                      *      %,. Q,                l l                            *l                g e                                      is                                        so                                        se                                  se Time (Seco nds) 1 DNS O71/86 Figure 3.2-55 i
Feeclwater Flow                                                                                                                              r.s.A.R. . . .
ise
:                                        I l
* l s    I
: i. e .        ,.          . .                    ..
                                                                                                  ..,                          3
                                                    ~                                              ,                                                                                                        .                              .
s                                            ,
i s
                                  ,                            s                                ,
e l
A.
e                                                            t,                          ,e
                                                                                                                                                                            .                                                                i s                                                                ,
      "-                                                                                . o                                                                                                                                                  ,
g g .1. .                .          . . . ....t..g...              .                                        .                                                .                                      i
* e                                  s      a C
s                                  ~s.                                                                                                                                                  -
z                                                                                .
      >                                          ?
i
                                                -                                                                                                                                                                  i
      <                                          i 1
R2ip
      ~
e z                                        o                                      to                                        to                                        ao                                  ao a
Tim e (Seceness O                                                                                                                                                                                                                .
a.
4 a
e.n.s NSPNAD-8608 Rev. 3                                                  Page 68 of 194
 
                                                                                      ._a    .
Monticello FSAR Benchmark
                                                                                                                                      ~
Pressure Regulator Fails Open Figure 3.2-56                                                                            DNS071/86                      ;
j-Sensed Level                                                                              rs,A3, _ _ ,                    l 9                                      .                              .                        .
:s
: ss 1
i
                    .- n,-.                .
l i                                                  :                  ,s                  ,
i                        :                      :*                                      .
                                            +
g                    ;                                            #
e                                        s                    .                        :                '
                    - *- -- - - --k i .30-                          :.                              :.** - *- * - -*            * *-    * ' - **
          .e.                                                            .                                      ,
c                              .            s                  :                        :
e                              .              s
          =                              :                s              :                        : ,,
c
          , .< 0
                                                                                              - y.".
                                                        ...s.r..  ........ ...., .        . .    .
          .c                              .                  .        ;.-
v                              .
              +60- ----*----.-------*3---***-
i l                      :                                GED i            -ee                          .                              .                        .                                        4 e                      le                            20                      30                            de            I
: h. (s.c.nds) 1 I
I l
l
!                                                                                                                                            l l
!                                                                                                                                            l l
l
! f 1
l I    .o t    -
I    N l e  re i    \
      *                                                                                                                                      ?
l i
t!.                                                                                                                                    l I:
  . Z                          .
o..
e.
b.
z e-                                                                                                                                      ,
* I O                                                                                                                          .
m
      -                                                                                                                                      1 C                                                                                                                                    1
      &                                                                                                                                      i i
ens b
NSPNAD-8608 Rev. 3                                Page 69 of 194
 
Monticello FSAR Benchmark                                                        -
Recirculation Pump Seizure Rgure 3.2-57                                                    DNB067/46 Sensed Level                                                    psA.e.
4e      ,
:                    i 3g;        .................j.................i...................i..............
a---                  :
                                                                          ... -.~.. -
                                        ,-i, - ,              :
m                  -
        -g O
          =                                  :                  :                    :
v                                  :                :-
3e; ..................j..............i..................l..............
l                                            :
              ~*e                            .
i                      e                                                                              ,          ,
l                                                      Tam.(s.c.ndo                                            , ;
Rgure 3.2-58                                                      D N8067/86                j Steam Dome Pressure                                              F.s A.t. . . .
:                                      i I
I
                ...              .      ..i.                3
:                                                                i m                                                      .
e              ,
i 2              el                                                                                  I.
* s                    -
Z --- S - .
5.,  o                                                  -
  .                                                      s.
e
    - u                                                      a-s    .
l h,                    :                          s.        ......              i.      .
  <          . , o < . ..    .        ...>..                            .s: .            ..
z                  s                                                                              --
  <                  1*
{
  -                1                                                                                  4        .
u                  I
( h em we z                .                      3                e                    e                  e
  .                                                  Tim e (secsecid I
I a*
er a.#
a a.
NSPNAD-8608 Rev. 3                Page 70 of 194
 
Monticello FSAR Benchmark                                                                                                -
Recirculation Pump Seizure Rgure 3.2-59                                                                                    DN0067/86 Core talet Flow                                                                                  r_s_A_t_ _ _ _ .
ise P                                                    :                            :                          :
i                            i l
l io .    ........ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  :..............      ..
:                            :                                )
I x                                      :.                            :
:                                  i g                                                                                ,
s                  :                              :                          :                                  l i
                                ,                  t  _________4_________________--_-.
3g.    ... ............      ....)...  ....    ...........g...................g........                  ..........
:                              :                            :                                  i
:                              :.                          :.                                  i
:                              :                          :                                  l
:                              :                          :                                  )
e                                  .                            ,                          ,
e                            s                              a                          6                            e Tse. (sec nu                                                                I i                                                                                                                                                I
!                                                                                                                                                I l
l i
l Rgure 3.2-60                                                                                      DN 8067/86 Average Surface Hect Flun                                                                        F_S.A_R _ _ _ _ .
iso 1                                                .                            :                            -
l
:                                  i r                                                                                                                                      '
l l                                                                                .                                                              i so e-                                            .                .                          .
P l
l n      3                        %          %
i p
R s
0%          $ 0-l *              .                                          ..%.                                .            .
E              I                  .
e              ,
i    e            )
i  <
l
    .'              l                                                                                                                    !
n            8
* a                            s                              a                            s                          e
[                                                              Tim e (5.coc es)
  .a                                                                                                                                        .
t  .
T.
3.
2 NSPNAD-8608 Rev. 3                                  Page 71 of 194 t
l I
l f
l
 
i i
Monticello FSAR Benchmark                                                                                              -
Recirculation Pump Seizure R ure 3.2-61                                                                                DNB0fJ/86
* R $ative Power                                                                              P.s.A.t. . . . .
iso
                                                  !                        I                            i i.e.      ................;.........................................................
                  .                            i                        :                          }
i s
i i                  :.                        :.
s                                                            -
s              :            -                                      :      ...
r                                        .                ....--y s, ~        :                ..4
                                          ~ ~ ~:-....                    .                          .
,          e                                  :                        .
l e                            :                        4                          o e
l l
is. . (s ..nd o
* l l
1                                                                                                                                                  .
t l                Figure 3.2-62                                                                              D N8067/86 l                Feedwater Row                                                                              ps.A.r. . . . .
I
\                                                                      .
l                                                                                                  .
l                                            .                        .
i
\                                            .
,                                      s                                                                                      i 4
N                                                      -
I                              :\
e
                                              - N o
* w-s            t                                                                                                              i m      s e .s .              ..                    N. n. .          s
                                                                                                  .>.        .            .4.
2 e
j                                            -
                                                                                                                          / i 5            l                                                .\                                                /
  .e a
w
    .          j                                                          is                            .                    :                  .
  ;;          i                                                                                                              1
  -            g e.
e t                                                                      ~
a 2
o                              :                        .                          .                            ,
  .a h (5.cence)
T.
4.
4:
NSPNAD-8608 Rev. 3                              Page 72 of 194 1
 
1 Y
1 Monticello FSAR Benchmark Recirculation Pump Seizure
  ~
Rgure 3.2-63                                                                                      DNB06M6 Yessel Steam Row                                                                                  .Fs.A_t_ _ _ _ .
a                                                                            .
see.  < . . . . .    --: -        . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
i x                            :
                                              ;                              i                              .                          ..
                    ,e. .................i...................;..................;.................
(igp e                        .                              .
o                      a                            4                                                                s Tim. (s.c ndo S
h a
n
        .1                            .
e B
4
        .m G.
e
        =
m a
h.
NSPNAD-8608 Rev. 3                            Page 73 of 194
 
i i
l Monticello FSAR Benchmark                                                                                          "
2/2 Recirculation Pump Trip Rgure 3.2-64                                                                            DNB073/86 Sensed Level                                                                            F_S_A_R_ _ _ _ .              .
1 l                            l 80-              . ~ ~ . ~        -*~5.*-"~"~~-*-5'~~*-*-~~5*~="~-~-
l                            :
n I*
w                                              :                            :
E                                              .
y                                                                            .                          .
z                                          - '?      - -------+--- -
j- .                                            ,                    -_j_---______
0                                                                          !*                          i Z                                              *
* 4                                              :.
* I                                                                            .
U
* I.
                                  .gg.              ...............>.................3                      ..... ... .........g. ... ......... .. ..
l
                                -100                                      ,                            ,                          ,
9                        s                          le                        it                      30 TIME (SECONDS) 9 p eo73/s6 Rgure 3.2-65 Steam Dome Pressure                                                                      r_s_A.t. . . . .
                                    ,l _ h                                                                                      '
I            #    ;
E                                                        ,
e                                                            -
e s          ea
                              .se 2.                                                          . + ..
4          g                                                                                                                              l' g
O a                    .
                                                                                                              ~= ~.                                        i u                                                                                          .
E.                                                                                                            ,                                ,
a
                <              e t00-                        -        ..r-                        .r.
9...
4,              .
2                                                                                    ,
: c.                                                                                                                                          -
i,
* y
(
DEP
                $              *tfC
                =                            a                          s                          so                          is                        to a                                                                          Tim e t$econce) o                                                                                                                                                .
Cs
                .me L
NSPNAD-8608 Rev. 3                              Page 74 of 194
 
i
                                                                                                                                                  ~
Monticello FSAR Benchmark                                                                                                  -
1 2/2 Recirculation Pump Trip DNB073/86
  .                      Figure 3.2-66 Core inlet Flow                                                                        rs_A_n_ _ _ _ .
15e 4                                              .                        .                        .
4                                                                        .
i
\
too-          - .        - - - - - - - -    - -          .  -                    : --                -      -
                                                    *                      *                        ;                                                  I i                                                                          :                        :
i                                                  .
:                        i I                                                  .                        .                        :
!                  gg.    ... .................g..      ......%=.g'..
                                                                                        ...........g.....................
                                                                        '4_.''...*~-_
7 I
                                                                                                    ;                                                  I I
9                          S                      l'8                      l's                            30                  1 Tim. (5.c.nds)                                                                        ;
1 1.
l l
  .                                                                                                                                                    l D N8073/86 Rgure 3.2-67 Avero9e Surf ace Heat Flux                                                            FS_A.R. . _ _ .
eso I                      !
l l                                                                                                    :
P                                            -
i                                                  i t                                                                          .                                                                            !
l l
: e.      x      1 l
3                                          -
                                                      'N                  .
* e 9
w-  -
                                                                      ' =
4 s o .g . .                .
3
                                                                        ..v'..  . ..        .  . ,                .      . . .
5                                                                                          .
    . z                                -
                                                                                                                            .~.
a a
{
i I
      .sa s                                                                    .                        .
GEP
* o o                          s                      so                        is                              to
      -                                                          Time (Seconed a
o                                                                                                                                  .
aea NSPNAD-8608 Rev. 3                          Page 75 of 194 l
 
                                                                                                                                                        )
Monticello FSAR Benchmark                                                                                                  -
2/2 Recirculation Pump Trip Figure 3.2-68                                                                                        psomse Relative Power
            ,,,                                                                                                        Ps_A_t_ _ _ _ .
:                            :                      :                                  4 i.e.      ..........................................................................
s                          :                            :                        -
r                        i                            i                      i ee.      ..
                        ...y . . ......g...                  ........... ......,.. .
                                  's -                                              .                      :
s            :                            :                      :
                                                      -                  . ~ r--~~-.....
                                                                                      ~::                  :
e                                      .
e                                  e                          is                    is                            se
: h. (s.c.nda psoms6                          i Figure 3.2-69 Feedwater Flow                                                                                      r_s_A_t_ _ _ _ .
f io .            ,.                        .                .        .:. .                  .
                                                                                                                                    ..g s
                                %                                                                                                                      i s    .s                                                                                                            l s % -
x        ,
s      N:                                                                                                  . i s
  .                                        s Pe
* s                                            s.
so.! . .
  *                                            . .s . .            .          ....                  ..
                                                  .s
  -                                                .s                                                                . . . -
2 e
c
                                                  . s
: s. ~                            .-
1
  .          l                                                    .-                                                                j            ,
                                                                                                                                                        \
  .          t s
E o
o W
  .                                              s                          so                    is                              no a                                                                  Tim e (Seconsi)
  =.
  ~
s I
  .b 2
NSPNAD-8608 Rev. 3                                        Page 76 of 194
 
O I
                                                                                                                                        ~-
Monticello FSAR Benchmark                                                                                                  ,
2/2 Recirculation Pump Trip DNB073/86 Figure 3.2-70 Yessel Steam Flow                                                            Fs_A_t. _ _ _ .
1 SSS 1                                            :                    :                  .
:                                        :                                                      I lg g -
:                  .                                                      1 i
y                                :          '
:                                                      i gg.      ....................p.....................t.........'..'.-..ha.'...................
l
:-                                                          ._ -                                  l
                                                                    .                    :                                                      i
:-                                                                                                i
:                                                      i
:                    .                    .                                [jgp
!                  o                          .                    .                    .
                                                                                                                                                  )
!                    o                      s                    to                  to                            se l
Time (Seconds)                                                                        l 4
l 1.
i I
i
(                                                                                                                                                l l
t .
ll l
i s                                                                                                                                              '
e
    - s 4
M s.
b
* e c
  .  =
M en
      =
m J
e a.
m NSPNAD-8608 Rev. 3                      Page 77 of 194
                                                                                                            , . . , -    ,.~-.--n..,      9
 
I I
i Monticello FSAR Benchmark                                                                                    -
Recirculation Controller Fails Uncrease) l                        Rgure 3.2-71                                                                              DNS0 W 86 i                        Sensed Level                                                                                                      r Ps_A_t_ _ _ . .        '.
tes                                                                                                _
gg.      ...................j.............. ..i.. . . ... . .......i.. . ........... ....
I
\
* t o                                      a s
          .e                                                                .
i J                                                                  !                            :*              _-
I e
!        m                              . ' *::.
* i g                                                                .
l        e                                      .%g'.
* U                                              ' ..- __s___      ,
              =S9- ******==*-f**                                  -            *****=*-***    ***-i*=*.*-***.**..
l                                                                          :
* l                                              :                          :                              :
l                                                                        :.                            :.
i            -toe                              .
e                      is                      to                            so                      se Tim e (s.cends)                                                                .
Rgure 3.2-72                                                                              DNB0 W 86 Steam Dome Pressure                                                                        ps_A_n . . . .
1 m                                                              .
a.
e
                                ^
e      o e    a e                                                                                                                    ,
s    ,e v
qs                              .
s_ - - ..__.. __........ _
l                                                                                                      ..j              .
    .        .. 4. .. .          ..        ..          .
e              ld E
r              !                                                                                                          l e
eft                                                                                                                        I a        -ios y              o                        so                      no                            so                      .,
a
    .                                                      v. e < s.<..s.s W
* e                                                                                                                              -
e e
2 MSPNAD-8608 Rev. 3                            Page 78 of 194
 
d 1
:                      Monticello FSAR Benchmork                                                                                                                    I Recirculation Controller Fails (Increase) d                                                                                                                                                                    1 j,                      Rgure 3.2-73                                                                                                      o m 72/s6                  !
Core inlet Flow                                                                                                    rsAn l
                                                                                                                                                                      \
see i7                                                                :.                                :
:.                                    1 i-                                                                  :                                :                          :                                    ;
i                                                                  i                                i                          :
is.                                                                                                        - ----------
                          ...........-.-<.>.....+.+.--.a......................i......................e.a.
* o e                    e.                                .                        ..
                                                                  .                N
                                .,.                              !                                  i                          .
x 33      . . .. . . . . . . . . . . . . . ..          . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .... . .............. ........ ....
25- ........-...*.*.*.a.3...                            .-.........l....*.............l.                        . . . . . - - -
e                                              .                                .
9                                      10                                20                          30                          40 Ti . (s.c.ndo Rgure 3.2-74                                                                                                      om72/s6 Average Surface Heat Flux                                                                                        r.s.AE-----.
                  .,                                                                                                                                                ]
I                                i                          -
rs.                  s I
s                                                      .
l.
      =                *                  's                  .
    .                                        s
                                                \
g          .                                                            .
it  SS-                              *. .                                                                    .
e                                              $
* l
    .  =                                                4      .
i N
        ".                                                s:*                                                                                              a s
en 1                                  \.6.'.                                                                                            e s
                                                                          '.                                                                              la
:          25-
                                                                                                                                          +
                                                                                                                                                        .e.
w                                              ..      e..    . .      = . -        .r.            .            .e.
l
                                                                          \.            '.
        -                                                                          N. % . . .                .
N _.'              .
g c            e                                      no                                to                          se                          no 1
        .a Tim e (Seconas) 3
        .A st NSPNAD-8608 Rev. 3                                          Page 79 of 194
 
Monticello FSAR Benchmark Recirculation Controller Falls (Increase)                                                                                                    i i
Rgure 3.2-75                                                                                          omms6 Relative Power                                                                                        psAn ....
1 tes l                      :
gg pl      .................j..............j...............l..................
I l
i I
* I M toe-          *-      -
                                                                            ** :*      =  = * = * *        * * = * = *                    *
* s                                .
8 l                        :
gg.      . . . . . . . y  i............3.......*
                                                                            ...g.... ....
                                                                                              ..........g.............                      ..
o o                                    no                    to                      so                                      4e Tim e (Seconds)                                                                            ,
I l
Rgure 3.2-76                                                                                        DN 8072/86 Feedwater Flow                                                                                      rsA.n.....
                        **            * +
i r
12 5-                                      ..?-        - -
                                                                                -?...+.-      . .        ?.    .. . . +
I i
l 4
3 10 0
* j f..  .              .  >.I.              .      . -'..                                  l 9                                                                s l                                                                                                                n l                                                                                                                  t t
* DC  FS.            -                            .                                                        ...
e                                                                                                  .
t
    %                                                                                                                  t e                                                                                                                  t
    %s                                                    .
Ws      50-        -
                                                        ..?.                    5                . .  ...            .\..        .          ..  .
5                                                                                                                        g                  1
    .l*
e s
I
                                                                                                                              \
q      *S4.                                                              .                                                ts.
                                                                                                                                  .t . .
      =                                                                                                                            t*            .
                                                                                                                                    .            e
      =e t    .%
j  a          0 g
                                                                                                                                              'w
    **            0 i
80                    to                      28                                      40 I  2 4  s                                                              Tim . <5.c o ned a
3 35 4
NSPNAD-8608 Rev. 3                              Page 80 of 194
 
2 4
4 1
4 Monticello FSAR Benchmark                                                                                    -
.i Recirculation Controller Fails (Increase) 1 i                  Rgure 3.2-77                                                                            DNBO W 86
?-
Yessel Steam Row                                                                        M.A.a...
100 9                                          :.                        :.                          :.
i                                                                                                      .
lI'                                              .                                                      :
j
* pg.  ..................j..............              ...{.. ...... .... .. .. .j. .... ........ . ..
I                                              !                          $
d 4                                                                        .
M 88-    -  -* ==      -*--            =    -    -
                                                                              * * = * - * - - - - -
:~-.--.-            =*
: s. .                                                      .
t                            .                          .
L'                        :                            :
25-      -----)-              .g
                                                            - --        l---+-----                                                                          .
                                              's s                    .                            .
:      's                  :                          :
                                                        's              .                            .
s,'          .
0                            .
                                                                  -              ____.            2 _. %.
O                        le                        20                          30                      de he (Seconds) l l
l
      =  .en s
        .e s
e 1                          -
* C 2
        .e.
e z
m a
        ".9 A
2 NSPNAD-8608 Rev. 3                            Page 81 of 194
 
Monticello FSAR Benchmark                                                                                                                      -
Recirculation Controller Fails (Decrease)
Figure 3.2-78                                                                        No FSAR Data Avolloble Sensed Level                                                                                                        DwBorus6
* se                                                                                                                                                          -
e x.,                                                                                                                  .
e                                                                                :
              .so.    .... .................... . .. .. ............... .. ....... ....... . ... .............
e e
a                                          .
e                                          -
u                                          :-
6o                                    .                                    ,
e                            se                                      o                              ae                                  4e l                                                                        Ti.. (s.c.nds)
Figure 3.2-79                                                                                                      D N 807&56 Steam Dome Pressure ISO                                                                                                                        P_ s_A_t_ _ . _ .
      =                                          :                                  :                                  .
e
        .        e                                                                                                                                                          -
  . m                          .,                                                  .
  ~    =                                    ~-                                      -                                  -
s    .
e    2                                                    m,                        e
  ~.
  ~    u                                      r.              .~
y
  $_-                                              iN                        ___4._____.__...______.____,
li          ...l......                                                                                                  ,
  =
  <                1 m
* c                                                                                                                                                                        ,
A
            ....-                                                                                                                                                  B O                D                              18                                  10                                30                                  40
  ,                                                                      T4..(s.c.ndi is
  .a.
2 NSPNAD-8608 Rev. 3                                              Page 82 of 194 i
 
1 Monticello FSAR Benchmark
                                                                                                                        ~
Recirculation Controller Falls (Decrease)
I Figure 3.2-80                                                                DNBO W 86            l Core inlet Flow                                                              ps_A_n_ _ . ..
ISO 9                                                !                        !                :
a
:                        :                                              l
:                        :                  :                          1 100-      -s--++***-e*                - + +--***-+++***-a            -*e**--+*+        *-a  * *
                              's s              :
l
                                    's s        :
M                            %                                :
s
                                                .                ..,1-----_____.:.
90- ~~**~~-~-t----                        -
                                                              --~.-t~.~~~.~~--~t.~an
                                                                                                  --*~ ~~-~+
i                        :                :
* o                            ,
8                      30                        to                30                      de Ti . (secondo 1
Figure 3.2-81                                                                DN80W86 Average Surface Heat Flux                                                    F.s.A.t. . . . .        j 1
1 800-        wg+.            ,                          ,                . .
s                          ' ,'
Y                                        .
M                              ^'
2                                      h.      '
3                                      ' \ ,~'              , .
w _-'.-..
R                                                                            ._ ..._....----- ;
      <=        so.    -                  -                          .s-                                      . .t
      .:            I                                                                                            l e
      "g                            .
e                                                                                                          l
      -.          {-                                                                                            l
      ~                                                                                                            I
  -  E
: a.        o lE-o                      no                          2o                ao                      .o E                                                                                                                    ,
      ^
h e (5. cones)                                                I 1
e
      .a m
On NSPNAD-8608 Rev. 3                              Page 83 of 194 1
1 i
 
Monticello FSAR Benchmark                                                                                        -
Recirculation Controller Fails (Decrease)                                                                                1 l
Roure 3.2-82                                                                                DNSOM86 Relative Power                                                                              p
                                                                                                              .s.A_n. _-.
v ise 1
iOo.          .... ... . ........ . ... ................ . .. .... ........... ............ ......
s                          .                                          .
s                    .                                          .
N'                                        .                    :
        "                              i            !                    !                      !
s          :                    :                      :
s s, ;                      ;              _,..;.___....----
so-
                                                            .'.t~..--.
                    . . . . . . . . . . .          .o...........                            .... .. ..... ..... ..
3                                          :
3                    j                      j                                      ,
:                    .                    :                                      i o                                      .                    .
9                                  le                  20                  30                          40 Tim . (s.e.nd a Rgure 3.2-83                                                                                DNBOW86 Feedweter Row                                                                              F.S.A.R. . . . .
85 0        .
                                                                  ..      1    ..            :      .
[
M 100-                                                            .        .          .
s                                      Ts e
a                                        N...
                                            '~
e                                                'd                    ,[
                                                                                            ''5..,-
l m                                _                                _
_e_,        9 0.l -                  .*            .}.  .-
                                                                    .. .              . .    .s.    . .... .            .
                                                                                                                                        . i e              e s
<              l
                .                                                                                                          t            <
  -              I                                                                                                          I l
;                                                                                                                                          1 a              o,
                                                      .                                                                        [jgp        l a
e                o                                  io                  go                  so                          ..
',                                                              he (Seconos) e                                                                                                                                          I
,                                                                                                                                          I i
a 2
NSPNAD-8608 Rev. 3                            Page 84 of 194
 
I I
                                                                                                                                                ~
Monticello FSAR Benchmark Recirculation Controller Fails (Decrease)
Figure 3.2-64                                                                                      DN5074/86                  i Yessel Steam Flow                                                                                  ps_A_t_
ISS e                                                                                                      .
i i                            :
los              - - - . . - . - . - . - - . . . - - - . . . . . * - . . - - - - - . . . . . . - . - - + - - . + - . . -
I
                                          'A ~                            -
                                                ~                                                        .
s                        .                              .
m                              :        ',                    .                            :
:            s s              :                            :
gg,  ....................3...................t.....................g.....................
                                            .                              .                                                                    i
                                            .                              :                            :                                [;gp    l e                          ,                                                                                                    i e                      so                            so                            ao                            ao Time (Secondd l
l l
I 1
3
      \
N s
e o
3
    . e a
t*
    . n en z
w
      =.
e.
E
,i    =
NSPNAD-8608 Rev. 3                                Page 85 of 194 4
E i
 
Monticello FSAR Benchmark idle Loop Startup Figure 3.2-85                                                                                                                                  DNS O68/86 Sensed Level                                                                                                                                    ps_A_n_ _ _ _ .
iE-      .*.-=* . *. ;*                    .*. ... ......... .............................
                                                                    . . . ' ...  .. . .. .. ....i...      .. . .. .... .....i.. . .. .... .... ....i. .... .. ..... .....
                                          .a
                                                    .                g.      ... ......... ..... .. .. ....... ...... ..i. ......... . ... ...:......... .... ......
w                                                    .
                                        .g                                                            .
                                                ,                    ,                                                _-~~_.
y                                                                                            .                                                  .
                                                                  .is.      ..............;................;...................:...................
                                                                  *2O                                .                            ,                                                  ,
8                        80                          30                                                30                                                        40 Tim. (s.c.nda                                                                                                                .
Rgure 3.2-86                                                                                                                                    owso6s/s6 Steem Dome Pressur8                                                                                                                            F_S_A_n_ _ _ _ .
                                                                  ,,,                                                                                                                                                                                  j
:                            :                                                  i                                                                    .
i so.                                            .
E                                                                                                                                                        e                                                                  I e                                                                                                                                                                                                                            I
_m.-----..----..................---..
.                        m
.                        e                                                                                                    .                                                  .
o s.
e                        .c                                                                                                                                                      .
q                        v                                                                                                    ,
e
  *-                                                                  )
                                                                -se        .        .
* 6*
: f.                                                                                                                                                                                                                                        $
.                                                                      t E
6                                                      .ic o W
e                          to                          ;o                                            3.                                                          ..
T.
  -                                                                                                                    Tim e (Secoess)                                                                                                                !
.n
.Em m
E NSPNAD-8608 Rev. 3                                Page 86 of 194
 
Monticello FSAR Benchmark                                                                                          ;
idle Loop Startup Figure 3.2-87                                                                        DH8068/86                    '
Core inlet Flow                                                                      rs.A.t. _ _ _ _ .
Se 100 m                                .
l                  2 i
33 ._..................p.....................t....................g....................
i*                :                          i
:                i                          i                                            i o                          ,
e                      ie                se                        se                                4 Tim. (s.c..JO I
D NB 068/8 6 Figure 3.2-88 Average Surface Heat Flux                                                            r.s.A.t. . . . .
ISO l
l                                            :
                                                                .                                                            4 I
300                  . .      .                -i.-                          .
e                                          *                  -
4 a                                      e                                                                        i
    .e                                                                                      .
s N
                                          -~~----......              . . . . . . . . . . ..    .- ....--- ,
s                                                          .                          :
vs          St l  - .    .              6.            .  .s.                          g..                    .
      .:            i
                                                                                                                            .l              .
i E              <                                                                                                        4            l i                        .
      .            6                                                                                                          .
S sl e.
e                      io                no                        no                                .o
      ~                                                b . ts.c.csi)
    .a 4
C NSPNAD-8608 Rev. 3                    Page 87 cf 194
 
Monticello FSAR Benchmark
* idle Loop Startup Rgure 3.2-89                                                                  D N8068/86 Relative Power                                                                psAn IS O-    -++-.......******+:.******--a.
M
                                's g
d      :.                    :
I      A s:                        :
          .e.      ....................;..................;....................i.....................
0                            ,                    ,                  ,
8                      IO                  20                  30                              40
: h. (s.e..di)
Rgure 3.2-90                                                                    D NS D68/86 Feedwater Flow                                                                  F.S A n. - - - .
                                        .                    .                                                            f 100*      *    +        . .              .                    -    .:.
l
* i x                              h .. -
A.
  .                                                .,,... ,,....... ------...l                                ,,
N                                                                                                                I'
  *        $$ -                                .        .                    . ..6.      .                      i 4                                                                                                  iI
    .                                                                                                            a          .
2                                                                                                                I e            i g          ,1 i            l
                                                                                                                  ?
i E
e,        e 1                                                                                                  !    E          '
e            o                      lo                    no                  ao                            .o W. (5.co nce)                                                                l 9                                                                                                                                \
t.e A                                                                                                                              )
i 4                                                                                                                                l i
NSPNAD-8608 Rev. 3                        Page 88 of 194                                              :
i
 
r                                                                                                                            i l
Monticello FSAR Benchmark idle Loop Startup                                                                                    )
I DNB 064/86                  )
  .                    Rgure 3.2-91 Vessel Steam Row                                                        PSAE                        !
l    '
                                                .                        .                                                  i ioe.                                                                                                    .I
                                                                                          .                                  l' M                                                                      :
                                                                      .-                .                                  l
                                                                                                                            }
4 i
g3  .................t....................3.....................g....................
i 1
                                            ;                      i
                                            ;                      :                  ;                            g    l o                        ,                        ,
o                    no                      so                  so                    4o              )
Time (Seconds) i i
t 1
1
  ~
i I
b                                                                                                                        j 2
s e
      ~.:
t  ,
e e
To e
h e
z ah b
e
        .b 2
NSPNAD-8608 Rev. 3                          Page 89 of 194
 
1 a
.f i
Monticello Cycle 11 Load Rejection without Bypass 4
'                                                                                                                                                                                      D " 0DE-8 Rgure 3.2-92                                                                                                                                              .
Vessel Pressure Rise                                                                                                      .G. _E _A_n_el    1 i_ls.
306                                                                          .                          .                    .
1                                                                                                                                                            .                      .
p ,, =
s                                                                                                    *                          *
                                                                                                                                            .            4. - -                                                  *
  ,                                                  380-                                  *-
                                                                                                * * .i * * - * * * -- *
* l. * *
                                                                                                                                                -              **+--.-:..*.-
                                                                *-......4.+-*/r                      .
                                                                                        /            .                                                                          .
                                                                                .    /              .
:.                  :.                        :.                          :                    :                      N
                                                                                    /                .                          .
                                                            ~~*.~~~~;r-~~---.:~+-~~~"~.~~~~~~~.~~~+~~~,---*~"a*
1 IS S-se                              .                                                                                                .
,                                                                      . /.                                                    .                          .                    .
g g.  ........./..g..............>..............>............4.............y.............
j                                                                              .                    .                                                                          .
i                                                                                                                                                      .
4                                                                                                                                                                                .
9-                      .                                                .                          .                    .
4                    1                  2                          3                          4                    8                            6
:                                                                                                              T =. (s.c.nds)                                                      .
j DYNODE-B Figure 3.2-93 Relative Power                                                                                                            o_s _A_._.I
_                I ._ ..        ,
17 0 i *                /l      .                          .                                                .
I      e                                              .                                                .
5I        .                          .
                                                                              .$        f          .
ggg.    .......                                                            . . . . . . . . . . . . . .
                                                                        . . . . l. . 4 . 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
t                                                                              . V\/
4                                                                                            l
;                                                                    il        .
                                                                                              \
g o..  . .~ .                                                  .~.o..on.                .- . .o . o o o n . . .. o . ~ . . ~ o l,
33 3                      L. o o n... ~ 4. - n o n .
                                                                                                                                                                                .                                )
.                                                                  l        .
q 100-            d - - J.        - - - --
                                                                                                  --k****=+**--.3+++--4.*-**--.>==*-*-..*-
i .                                                                            .
gt                                                ).                                                        .
pg. . . . . . . . . . . . . . < . . . . . . . . . .>...... ..
                                                                              .                    .                    ...)..............t....                ..........
                                                    ;p.    ...........j............. .............i.............j...............h..............
                                                                                                        \                      .                          .                    .                                    .
                                                                                  ..........\
;                                                  33    ........ ....
y..
                                                                                                    .      g a                                                                              .                                                                          .                    .
1
                                                                                                                              =~ ~ _ _ _                                      ,
e e                    i                  2                          3                          4                    5                            6 Tim. (S.conds) 4 9
NSPNAD-8608 Rev. 3                                            Page 90 of 194
 
Monticello Cycle 11 Load Rejection without Bypass DYNODE-B Rgure 3.2-94 l
Core Average Heat Rur                                                                                        .O. .E .An e_ sls.
l              184 f'                                                                              .                                                .
t                                                                              .
i
;              333      .............<...............y..............t.............q.............. y.............
I                                              d        -      !              :
r
                                            ;/ :.s  .          .
                                            /                          N      :                            :
t
                                                                        .5;..............:...............;.............
i              13g.        ....
                                            .................4.......
~
g%                  :                    :.
                                                                .                              N        .
l                      M
:            :            :                          :g y y3          .....................................................-
                                                                                                                    %.. 5 . w .:..............
l                        .
                                                                              .                                                7.    .* == %
s=
t                                                                                                        .                    .
I
!                St.
                      .......**....f.**............>..............t..............i..............>............
l i
se.    ............4..............4...............:..............:...............:...............
t                                                  .          .              .                          .
e                                            .            .                          .
e                                                                                  4                    8                          6 Time (Seconds) t l
l DYNODE-B r
t                    Rgure 3.2-95 Core Inlet Row                                                                                              as_A_.esX.is.
l              IS D i
t 129
                        ...........-t.-..............>...............t..............t............. > . . - . . . . . . . . .
l                                Pg            .
r      .              .
g                            .
1
                                        % as.  .p            .
t                                                            .                                        .                    .
t 300                              .'.        \.4............l...........4................k.............
                                                .                  s                                    .
:            :      N      :                          :                    :
yg.    ............. .............. . . . . . . . .....            . . . . . . . . . .
M                                                            N  .                          .
                                                              .            \                                                  .
r g ,,,, %                  .                    .
l                                              .
                                                                                            % ~. .                            .
\
l 3s.    ............<.............
y.............y.............?..%.......~=.y.............
                                                                            .                          .                          , , =
i                                                                            .                          .
l                                              .            .              .                          .                    .
225-    ...........................L............'...........4...............L...........
o O                          t            2              3                          S                    S                          6 Time (Seconds) l l
NSPNAD-8608 Rev. 3                          Page 91 of 194 t
l      -.
 
Monticello Cycle 11                                                                                                                                                    :
Load Rejection without Bypass Figure 3.2-96                                                                                                                                DYNODE-B Motn Steam Line Row                                                                                                                          og
                                                                                                                                                          ---- An21. .i..      .
see                                                                                                                                                                        .
ggg.
              ..............<..............+..............p.............4................y............
                                                                        . 9 100-                                                                  -
I                          :                      r 7********=4-*******--*****#I****-/-)*-..=*******---.-~***4.*-****+-***-
(                          !,
:              A) t.wl f:          .      l      er. A '/:\
l J .............
t.',kf%          .
73                                                                  ....v.........
at
                                            ........"f.
j            .
l                                                                      .
90-    ~~        ~-
                                    ~(~--~-                *-  s-+~~~ -~~-*l~"~~                                          -t.~~ ~~ ~~+="~~~=~=
l            .                                .
q    .
                                          .            I                                              .
                                  ) s.                l              .
1                            .                                .                                            .
pg.    ..          . . .
I I.....l..    /          .4...............:..............:.............4..............
p                    I                =.
3                                                          .
                              <        1:          ,
e                                  .                          ,                              ,                        .                    .
e                              i                                                          :                          4                    s Tim n.c.nd0 Rgure 3.2-97                                                                                                                                  DMODE-B Feedwater Flow                                                                                                                                a s A..:1..
ISO s,,;,
_-+--                              --s  .
128-      --"~"*M                                                                                                                              S~~**"~"-
                                      /.            -"~->"~~-~~.}~~*-*~~~1.-~~~~\~~.
N N
                                  /                                .
                              /        .                          .
                                                                    .                            .                                              %.N
                          /                                          .                            .
f 800-                    -
                                  ==~.~~~"=~"~=~~~S~~~~~~~4.*~~-~*~4.~g\~ ~" ~
f
:          N
                                                                                                                                                  .              \
                                                                                                                                                  .                \
                                        .                          .                              .                                              .                    g yg.    . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  . . . . . . . . . . . . . . . ..    . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..............
go. . . . . . . . . . . . . . < . . . . . . . . .
y...............g.............<............................                    .
28- *~.+.~~*-~~*~~4-~~~~~~~*~~~.~~~4-~~.**-~.~4~~""-~-                                      .
0                                                            ,                              ,                          .                    .
8                            I                          2                              3                          4                    5                      .
Time (Seconds) l 6
i NSPNAD-8608 Rev. 3                                                            Page 92 of 194
 
1 Monticeilo Cycle 11                                                                                                                          :
Loac Rejection without Bypass                                                                                                                l DYNODE-B Rgure 3.2-98 Sensed Reactor Water Level                                                                                            -GE
                                                                                                                                                - -Anel
                                                                                                                                                    - 1 sis.
80 s 93 ..............g..............,.
                                                            - . . . .. . . . . . . . . . .          ................g............9...........
i 00-  <
                        -*-**********-4.------*-**.>***-*****.l***a* *****t.*-*-****.>**--****---
i 3      .........................p............:............:.............4..............
                        ......................4.........................:.............4..............
i eg.                            .                                                    .                  .
l m                                                                                                                              .
e                                  .
a
            .c 80' -
                        *****---****.-*****--*-****-*-******.*****-******.***-**-***.**..*.*w*#"*
            .C 4g.    . . . . . . . . . . . .
                                                                                                                          .p,,,,,,,.-      .
                                                  ...........9...............;..............
p.
                                                    . - - - - - * - *- - - - - + * * -          j,*--*--'-
30- rg*****-,                                                                                                            *f***-***-**
w    a
                                                        **r~~-" ' ' *
                          **-********h.                            .e-**-***--*.8-***-**--4.*-*+--4.---*---*
So-                                                                                                                                                    1
                                                .                  .                              .                  .                .                          1
                                                                                                                                                                      \
se.    . ..........................                    . . . . . . . . . . . . . . ..  . . . . . . . . . . . .... ......... ........ .....
i
                                                                                                                        .                                            i e                              .                    .                              .                  .
0                                              :                              :                    4                s                6 Time (Seconds)                                                                    .
i l
l l
l NSPNAD-8608 Rev. 3                                                Page 93 of 194
 
i i,
Monticello Cycle 11                                                                                          .
Feedwater Controller Failure                                                                                                                              i l
Figure 3.2 99                                                                                                                DYNODE-B                    ,
Yessel Preesure Rise                                                                                                        .o1 A..i  -X.'s.
196 s                            ;
tas.
                  ......--.-.i........-....i.................i...............4...h......                                                              %
                                                                            .                            .                                              N            *
                                                                                                                                    ;                        s j    .
i
\
100-    **....-**..**.d.-**..*..*..**.;---*-..--*+-*********.J'--+**----***.S i
l
_      ys.
ea a.
:...............(:...............
j
                                                                                                        .                l l
sg.
                .................p................                        p.................g.............$.. .+. . . . . . . . . . . . . . . . .
                                                                                                        .                J          .
i i
\                                          .                                                          .
as.
                                                                                                                  ....f.....:..................
                                                                                                        .            t            .
w
\
e s-                                            .
a                        s.'s                            r                      s e'.s                          4                              tr.s T.m. (5.cends)
Figure 3.2-100                                                                                                                DYNODE-B Relative Power                                                                                                              GE Anel 1-
                                                                                                                                            ----            sts.
17s
                                          .                                                          .                t 6l      .
g
                                                                        .                                                  t
                                                                        .                                            l          .
Is e-    - . . . . . .              - - - - . .
                                                                        .                            ..-.....-.l..              .-          . . . . . . - . . .
                                                                                                      .                        yt l          .1
: s. .    ...............................................:............p..
                                                                                                                              . ':1..        .............
I ;        .I
                                                                                                      . -            J            :l                                    f 100-          -
                                                                                                                                        ~    ~*~.-~*~
                                          .-~--.-~"-~-i"~.-"~~~3.-~~-.~~~~~4.i
                                                                                                                                  .g M                                    :                            :                          :
yg.
:l
                ..............<..................)...............{.................4..                                          ,            ...........
l
                                                                                                                                .      l
                ............4..................>............ ....q.................+.I..
33                                                                                                                    .g              ..........
l
        ...    ...............;..................;.................;..................;..1...........
                                                                                                                                            \s
                                        .                            .                          .                            .              s                        .
:                s __
6                              .                            .                            .                          .
e                        3.s                            7                        to.s                          14                              tr.s Time (Seconds)
NSPNAD-8608 Rev. 3                                            Page 94 of 194
 
I l
l i
l Monticello Cycle 11                                                                                                                                                          !
Feedwater Controller Failure DYNODE-B Figure 3.2-101                                                                                                                                                                ,
Cor Avero9 . Heat Flux                                                                                                                  OE Anel 1-
                                                                                                                                                            ----          sts.                  I j
189                                                                                                  .                                  .
4
                                                                              .                                                                      .                .                          1
                          *-*********--(------*>****-**---1.********+/g
                                                                                                                                                      +                                        1
:29-                                      .                      .
4
                                                                              .                                  .                                                                              l
                                                                              .                                  .                                                                              \
                                                        .                      .                                  .                            f            \
:                    :*                                                            - .              s                                  '
.                                                    *                                                                                  '.* l iso.        .. .
                                                                      .......................:..............l......\.
                                                                                                                                                                .g A
l
                                                      .                      :                                :                                  :                                            1 I
                                                                                                                                                                    \
N                          i
                                                                                                                                                                                                  \
                                                      .                    .                                                                    .                    \
M    pg.    .................                ....................  .. . . . . . . . . . . . . . . . .
                                                                                                                ................                  ..e............Ls gg.    ...........                  ..g........
                                                                  .........y..................t~ ~.- ~..~ ~ ~ + ~.~.~ ~.~ ~..
SS-    ***-*---****4**-*--*-****i.+********-*****-*3***-************y-**-*-**--**---              .                                  .
                                                      .                      .                                  .                                                                                i
                                                      .                      .                                  .                                                                                i e                                        .                    .                                    .                                .                                            I e                                3.9                      F                              10 J                                  W                          17.8 Tim (see.nM
* DYNODE-B Rgure 3.2-102 Core inlet Flow                                                                                                                          .G.E.Anel -1 s.is.
ISS
                                                      .                                                                                                                                          I 12 5 -
                      *-----**t.a-*- *-----.t--***----t.a~-~~~~~t.*~~-~~-~~~
i l
                                                                            .                                  .                            A    .
                                                                                                              .                                                                                  1
                                                      .                    .                                                              I                                                      ,
                                                                            .                                                            ,#      .E gg                                                                                                                                .      g..  . .........
                                                                                                                                                  .\
l
                                                                                                                .                                        \                                        l k                                                  .
                                                                                                                                                  .        \
:                    :.                                :                                  :          \
y    yy.                                                                                                    . . . . . . . . . . . . . . .      .....L...        ....
                                                        ................3..................
                                                                                                                                                              .\
                                                      .                      .                                  .                                .              g
                                                                                                                                                  .                \
SS-          * - * - - < - * * * * * *****--!*--*-**+--**t--*-***+****\*y*                                                                                    %
28-      *-.....*2.****.d.*****+-**.....*....-......*...--
d
,            e                                                                                                  .                                .
r                                                                    u e                                3.s                                                    is.s                                                              tr.s Time (Seconds)
NSPNAD-8608 Rev. 3                                              Page 95 of'194
 
l Monticello Cycle 11 Feedwater Controller Failure DYNODE-B
!      .        Agure 3.2-103 Core inlet Subcooling                                                                          OE Anelxsis.
Ise
* l t
                                                                                .          t            .
12 5  .............<............**..4......
                                                                    .......t.................+...............
i                                                                                                        .
le0                .- .. ................ 4.................:.......    ........J.................
l                                      :
[                                      .
i y    is.    ... ............ ................ ........... ........................................
l                                    l                  .                                              .
: s.      ...............<..................).................g.............t.................
29-    ..................................................:.................j..............-
e o                a.'s                  y                i s'.s                      0                      tr.s Time (s.conds)
Rgure 3.2-104                                                                                  DYNODE-B Main Steam Line Flow                                                                          .
G. .E--    1i.ts.
Anel ise                                                                                                                                      i
                                    .                                        .                        .                                          I is .
                  ...............j.................;................j................4.................
l l
:                    :                        : I
                                . __. . -      _ - !_.            - :.-- - . m. . 4' ia8 s
:                  :.                    :          t            t,wq
                                                                            .            g t
:                    :                    :          g          8. I
    ,    r.      ............j....................................j.............:                .L.. .............                        .
Ii
:                    :.          I 90-I ll
                  ...-.........-t.................)..+............!.......**....I.-
                                                      .                                        l
                                                                                                  -r      .-
Il'                f
:                    :.                  3                                        -
Ii 25-                                                                          gI
                ....................................................:............t.
:              I
                                                                            .          I                                                    .
                                                      .                    .            I          ,
8:
                                                                                        ,        t 8
s                3.s                  7                to.s                        14                      tr.s Tim e (Seconds)
NSPNAD-8608 Rev. 3                        Page 96 of 194
 
1 Monticello Cyde 11 Feedwater Controller Failure                                                                                                          :
I D " ODE **                              l Figuru 3e2-105 e      .
Su. sed Reactor Water Level                                                                  os A e.t i.1-.
ISS .                                                            .                              .
l
      ?
l
                                                      .                                                                                                l
: l.                                    l                                      l                              l                                          l l
80- ******-*********4.***********a-        i********-******t.*****************+.***************'
60- --****-*******-J.a*****-****-+-****E********+--*******-*********-******-*******-*******s-
:                .                    :.                                          e
                                                                              .                                      e g                                                                                                          '
                                                                              '<,s'.
:                    --l        /
                                                                                . ..e ... ee. e.ee .. . q ee e ee ee e s...e = * **
gg. so...e........een.eeee............m........p.
I 29-  ***************4*******---*****>*********-**-***.ia*-+***********4***************-
l 0                                                                                            .
w r
l e                s .s                                  so.s                                                    tr.s l                                                    Time (Seconds) l                                                                                                                                                        1
* l i
i  .e                                                                                                                                                  i 1
l l
l a
NSPNAD-8608 Rev. 3                        Page 97 of 194
 
i                                                                                                                                                                                    GG p Monticello Cycle 11 100% MSIV Closure Rgure 3.2-106                                                                                                                      DYNODE-B Vessel Pressure Rise                                                                                                              O. _E _A_N_A_LY_$_lt.
1
  .      300
                                                                                                                  .e
                                                                                                                                              .x%
                                                                                                                                              .            %                                  a
                                                  .                                          .,e                                            .
        $4Sa    **************-**i****************;*7**V**********I.*****************O.********s %****                                                                    N 3tg.    . . . . . . . . . . . . .                              . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                              ........ ......
en l
: a.
* l                                  :
3g.    . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
y..................;...............                      .
f
\                                              .
l                                                                              .                                  .                      .
40a    ..=...=...aa4,*.a            .
a
* a a . a .. a= . * * * = = . a a * = 4.
* a a " .a a a a. 4. a . a * ' * * * *
* 9                                    .                                .                                ,                      ,
e                            i.s                              :                              4.s                        e                                  r.s Time (s.c.nds)                                                                                    .
DWOW Aqure 3.2-107 Reiotive Power                                                                                                                  _G_E _A_N_A_LY_S_IS.
US                                                      s
                                              .                              .i                                                          ,
g            .                                  .                      .
(            .                                  .                      .
1        .                                  .                      .
IS O-    --- * * - - * * * *                  ***-***Ia y        .-- ********-*****.*=***.-++++=**.-*******---*****
                                              .    /                    1.
: 1.                                    .                      .
ggg.    ...
                        ............'.]............5                                  ........ .....:.          .
                                                                                                                                                                          ..                    g
                                              ..................,...............g................9.................
                                                                            .1 M                                                                        :I                                                          .
t
                                                                            .l
* Pg .
                ................<..................).\.............{................;,...............
30-                                                                                  ..-*ta.                    --~~.--a    .+=**aaaaa
                **=...-.**.4.---.--**.*t-t--  .
g                      .
SS-
                -.............t.-............-.-**-                                          \
                                                                            .                    s              .
                                                                            -                        %s m s
0                                  .
o                            n.s                            :                                4.s                      a                                    r.s Tim e (Seconds)
NSPNAD-8608 Rev. 3                                                    Page 98 of 194
 
i
;                            Monticello Cycle 11 100% MSIV Closure 4
DWODE-B i                          Rgure 3.2-108
!.                          Core Average Heat Flux                                                                  O_E .A. .N.A.LY.$.t.$.
d                    ISS                                                                                        .
        ?
a                                                                        .
1
                              ..............<...........x                        ..........q............    ....y................
4                    33 3 s      4.....%g              .
                        .                                    s                  \
                                                  .        p            .        s        .                  .
s . :
      *                                        :.                                  N 1,                                                                        .                                      .
ISS                            w
                                                        ~~~*-~4.~~~*~~~% ***~aa~~~~~4.*~***~~~~~~
4
                                                                        *                    ~                  '
                                                                                                                    ~ = ~ = " ~ ~
n  TS-    ~ ~-~=~*
                                            ~.'~~~"~~~=.=~-"~~**~.=~~~~~--
4                                                .
4
                                                                      .                      .                .              - s i
gg.    ...............4.................y................q.................+.................
1                                                                                            .                  .
28- ************--***--***-******.**-***--*****--*-a-*---4****-**--****                  .
e                                                                    .
r.s o                  i.s                    :                  4.s                  a Time (Seconds) 1
.il .
i DYN ODE-B Rgure 3.2-109 Core inlet Flow                                                                        .G. .E. .A. N_A_LY_S_l 5 18 0 4
!                  12 8 -
;                                      **-i..--*---*--.)....--........-.t.....-....-....>..----.....-.-
: a                    :                    :                  :
                .                              ,s    gs ev_s%,      .
goo
                                                .                ..s.w    ...............:................4..................
g
:                      .(%
.i                                                                    . s
-                                              .                      .        N            .                  .
                                                                                            ~ = = ~ ~ ~ ~ * ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ * ~ ~ -
1,                M  TS-      ~-
                                      ~~.~~-.~~~-~~~."~~~%""-                      s a                                      .                                          %. %%
                                                                                                                  ~ ~ ~ * ~ ~ * ~ ~
l                    50-
                              ~~~~~~~-t.~~~~~-~~~.t~~~--~~~{~~~*v.;%+%%. =_ .
                                                                                  .... .....:................ 4.................
33      .... ...........              ....... 4......
        .                                      4.........
        -              o                                              .
e                  1.s                                        4.s                  a                  7.s Time (Seconds) i.
NSPNAD-8608 Rev. 3                              Page 99 of 194
 
Monticello Cycle 11
,                100% MSIV Closure l
t Figure 3.2-110                                                                                                                                    D*0M*8 Main Steam Line Flow                                                                                                                              _O_E .A. _N_A_lyl_l_      t.              .
iso                                                                                                                                                                                                .
ggg. .................<..................y.................g...............+................                                                                                                      . i
: i,                                    :
                                                      .                            3g . .                                        .                            .
:                                1                                        :.                          :.
                                                      .                          l:
100                        ---*-*----*****g--                              i L---*--*---********-l*-*********-
l t
t t
lI'lI        g f a V          ~_____-y'===
l l ll          v                              :                            :
1 l
t y    yg.    ..............................l.:L................                                                        .
I,:                                          :.                          :.
l                                                    :                            I                                          :                            :
I t
st-
                  *--*-*1.- ***-*I-                .
                                                                                              ---****t.**=******+..**e*-*-- .                              .
t                                                .                                                                        .                              .
t
:.                          I                                          :.                            :
i l
ss.  -                  - -- :--      .
                                                            #      4 1g 1i -- T-1 1
                                                                '          o, n
0
                                                                !! t , . ,                                                  i
                                                                                                                                                            ,                                  e e                              s.s                                    a                                4.s                              a                                r.s Tim. (s.c.nds)
Rgure 3.2-111                                                                                                                                    D W ODE-8 Feeclwater Flow                                                                                                                                  -GE    A .L.Y.Sl5
                                                                                                                                                                  - - .N.A.
tse
:                                                                _ .i                                  :
tas-                    . . - - { - --- / .i - - - . - . i. -. - hs . -
                                                                                                                                                        .s        .-                  -
                                                                                                                                                  \    :
                                                                                    .                                    .                        g seg                                              ..............:................:............A.:,........        :
1.s N
      , 73        . . . . . . . . . . . . . . .    . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .          ....(...........                                .
:                                  :                                    :                            :              \
:                                    :.                            :.                \
:                                  :                                    :                            :                    \
gg. . . . . . . . . . . . . . . < . . . . . . . . . . . , . . . .y.................g...............
y............                ..
:                                  :                                    :                            :                                N                      -
33    .............................-:...................: .................................
    .        e o                            i.s                                  :                                  4.'s                            a                                r.s Tim. (Seconds)
NSPNAD-8608 Rev. 3                                                          Page 100 of 194
 
p f
,                      Monticello Cyde 11 100% MSIV Closure                                                                                                                                                  l 1
1 l
DYNODE-B Agure 3.2-112                                                                                                                                                      i Sensed Reactor Water Level                                                                                              -GE- - -ANA - .LY.S.l5                    I let                                                                                                                            .
D
* go.                                                                y.................................. y................
                            .................t................ .
                            .................<..............y.................g................>...............
: 33.                                          .                                          .                                  .
yo.          ...............<...............;...............:............:..................
es.
                          ...........              ....J
        =,
:                      :                                                                                I
        , s3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ............ ...              7 ef.'.........                              ,
e                                                  .                    .                      .                          s k i        &                                                  :                  :                      :              -
s            :
t
>              dg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..................      .....d.......... * . . . . . . . . . . . . . . . . .-                          I
:                  :                      :    /
                                                                                                        /                                  *
                                                            .                                      /*
38-      ---
                                        - --4. %                . . . . . .
                                                                            -..4........-
s
                                                            .                s.                        .                                .
: 30. <
                          ..............g.4................;................4...................:...............
                                                            .                  .                      .                                .                                                f l
Ie2                                                              ..................                                            . . . . . . . . . . . . . . . .
                                                            ................    .                      . . . . . . . . . . . . . . . . . ..                                              i e                                          .                  .                      .                                  .
i
'                  e                                      i.s                                        4.s                                a                                r.s            ,
Tim Gecondd                                                                                                i I
1 1
P i
l l
\  .
l i
NSPNAD-8608 Rev. 3                                Page 101 of 194
 
i l
l l
l Peach Bottom Turbine Trip                                                                                                      -
Test TT1 Rgure 3.2-113                                                                                        DN8001/86 Steam Dome Pressure                                                                                  I._ !, oge,._ ,                g noo                                                                                                                                              -
l                                                l                                                  *              *                                    '"
                                                  .                          .                                    1 i
loSO-      + - - * * * -    +4--*+-++-..-.-.a                                  ...*.....+--+4+-+--**
                                                                                                                    .            N l                                                  l p - -            3_
p        .                      .              .
                                                                                                                          ~ ~              .
                                                          ^ #* * #        5                      :              :-
10eS-      ****--++<++--*--**.-).                                    ---*-**t**-+=          *--...++9---*-***-+*.
                                            !                          I                      i              i 1              -
eso                                ,
o                          a                        s                        a              4                              s Tim. (seconds) l
\                                                                                                                                                            .
l l
                                                                                                                                                            =
i l
l                Rgure 3.2-114                                                                                        DN B001/86
(                Relative Power                                                                                        T.._. _ o ., ._ _ _ .
i                                          .
1 I
So0-                          s                            i                  ..i.
l                                                                                              .              .
l                                          .                                                                                                            4 l                                                                                              -                                                          ',  ,
i                                                                                              :              .
      >< soo.                      . }. c. .                                                              . :. . .                                      -
                                                                                                                                                              \
s                                      .
l                  I o                                                                                                                                      .e                  !
l re s                                } e.                                                                                                  4                  i
                                    . o                                                                                                  *                  '
* l1
* 1                    1 I  .:
i, g                  i \                                                                                                    i'*
l i
so o -o .      .
                                .}..Q.                              .>.              . . . . . . .                    .
    =          l                  !.;s    ' a
                                                                                                                                        ..l
  <C
                ..                i                  s l
l                                      .
2              *
    .                                                    ~
  ~
wt
                                                          ~%_'"**,**y..,_      ,
I a        o                                                                          -
  ~
o                        i                            2                      3              4                            s a
Tim. (Secor.es)
    ~.                                                                                                                                    .
    .a 2
NSPNAD-8608 Rev. 3                                      Page 102 of 194
 
l 1
Peach Bottom Turbine Trip                                                                                                                                      .
Test TT1                                                                                                                                                        1 Figure 3.2-115                                                                                                                    DNS W 86 Turbine Throttle Pressure                                                                                                          T_._. _ _o ._,_...
O.                                        :                      :                                            :                                .
      .          ,oso.  .....)...            .
g is i  (. .
                                                                'e g                ,,i, is i t 5,            :                        ,
                                                                                ,, v ' vt:yo,,p-~sx',-N--,
j
                                                            ,          : i ,, v ,                                :                                  :
i .:                              is                                  :                                    :
g to...    .. .p l.......t.f..,.,........p............j.............4............
              =                                  li s                :                                      :
              =-                                l' 6c' )s,                  :
Vst-  *-+----$----*--*-4----*+-                                        *l-                              --++4--+
1                      :
                                            .                      :                                    .                                      :                                [igp vee                        .                      .                                    .                                      .
O                    I                      2                                3                                          e                            3 Time (S.conds)
        /
e    O ce s
e e'
b d
E
)
* E M
z A
A 3
8.
2 NSPNAD-8608 Rev. 3                                      Page 103 of 194 l ..                                .
 
1 Peach Bottom Tudme Trip                                                                                                    -
Test TT2 Rgure 3.2-116                                                                                      DNB002/86 Steam Dome Pressure                                                                                T. e o.,.
                                                                                                                    -------.                  e inee                                                                                                                                    , ,
10s0-      * * - -            **.-*-+--            -
                                                                **,e      ****-.*        *+**-**i*--+-
                                                                          ,.,,  -- ,.3
:.  -.. ~~~_
f
      <                                                          p:                      .
m
                                                            .d.
a,
                                            ,,, fq,f,jy ;                .                .
7                                                              ;
6804-      *...J<--+-*=+--***:
M.        *
                                                                        .F-+****+**t*+-**-*Sa*
                                                                                                                              + * * -
l                              3j                                      :                j                j c.i            i                            :                i                !
\
\                                                                                        .
eso                              :                            ,                ,
O                          l                          2                  3              4                              g Time (Ser.nd0 1
Rgure 3.2-117                                                                                        D N B002/86 Relative Power                                                                                      T.    . e o. .,.
l l
:                                          l l
l l
l        300                          .
4                  1                        .
1
                                                                                                        ;                                            i 91  o Ig.)    s
                              -l i
109-
      >t            -
* L.                          -
i
  .            l                          '
t.
N E)      .:1 en
                                  !. t.t:
                                  . Y. t.
5-          ,
I \*                                                                                                l I i      ...)..              l9      *        ',
l 4          8            # -                  5 g
s
  %          I                                        .
                                                        -                                                                              l g
                                                              ~
o                                                                ~ - - - - - - - -                      -- ------
O
  ~
e                          :
: 2. .
3                e                              s a
:.m . (S.coneo
* s i  3 5
,  s a
NSPNAD-8608 Rev. 3                                    Page 104 of 194 1
 
Peach Bottom Turbine Trip Test TT2 Figure 3.2-118                                                      DNaou2/s6                          l
.                Turbine Throtti. Pressure                                            _T._. __ o._ _._ .
t
:                :            :              :                                      I
  ?                                  :                :            :              :
l
:                                                                    l
: 4. ...>. ....
i o .---- --                                :
i ,,          i        l' i W, n4d/A#~"r i                                                l a'.  ,i i    .
f[{}' kMMi'il''        !              !                                      l gi....
        =
                  ... I,l. 'l"if.i. ' . .; .4y.'..... . ...;;! 1'!. . .... . . ... ! . . . . . . . .. . ..j ... .. . ... ..j e
In      il'  I," '          i
:              :-                                      I i
J!              3'              :
            .5.-
                  --------33,      s - ----
                                              ------)-..-l-*---+*3--**-*--
H                              :              :
{                .            :              :
                                    .                .            :              l
:                .            :              i                        (igp eo.                    .                .
                .                  I                2                            4                    S Time (Seconds) m 4
s t
t L
we Z
s
    .a e                                                                                                  ,
i A
NSPNAD-8608 Rev. 3                Page 105 of 194
 
4 j
  }
8 Peach Bottom Turbine Trip 4
Test TT3 d
DNB003/86
    ;                  Figure 3.2-119
:                      Stoom Dome Pressure                                                                                      T._s_e _D e_t_._ . g i            1100 3
l*
j a
                                                        ,                                                                    w-          %
'                                                                                                            .                .i
                                                        .                                                  --p..-b--==---..
l                                                                                                p .e .                    .
                                                                                    .        e            *                .
1058-    " . . . . . " . . . . . . " " . . .
                                                                            /
                                                                              ;      .,MS.%~.".".;.."".""*"";.""".-.""
i e
7                                .
                                                            ,M      ,*              -                                      *.                              '
            <                                      f;          W                .                      :                :
E                                                                                                              !.
: a.                                        .                          .!
  ;            1000-    .....
r"..<..              "."        ...ns.""""..            ..  ..f....."." " . " .t .."* " " " " "
e              :                          *
                                                                                  .                      l i                                                                                                        :                .
i              0$0 O                                                        2                        3              4 B
5 Time (Seconds)
)
i 1
l Fi ure 3.2-120                                                                                            DN8003/86 Re$ative Power                                                                                            T.e s t _Da_t.o. .
<              400 l                                                    1 i
i                                            p:                                .
                                            ;;                                                                                                              i J
son-.        -              ;, :
                                              ..                              4. .
l 3
i                                      ,.
IfI-                                                      '.              .                            I    I 1                                                                                                                                                        a s    li                              .
                                                                                                      .                                          l
{    If l                                                        .
w 2004-                  - I.
i      %
                                        *    [L F.-
t.
o                                        g n                                      ..
art                                      I 5*                          8'
                                                    \                                                                  *
          . 10 0            -  -            +4
                                                  . . . .              .                    .        i- ..                                            .
      --.                        ,1' -...        .
        ;                                          ' \                                                                                          t s
1
                                                                ., ..        ,                                                                  9        .
3
                                                                      ''~              ** _                                                        $
      .          0
  +
* O Z                                        I                            2                        3                4                        5 Tim e 3.cor.oi) t'    .
e
* 4      3.
r:'
1 NSPNAD-8608 Rev. 3                                            Page 106 of 194 1
 
l e
l l
!                  Peach Bottom Turbine Trip
                                                                                                                          )
l                  Test TT3 Figure 3.2-121                                                                DNB003/86 Turbin. Throttle Pressure                                                      T._._,o...
:                                  I io... ...............i......      . . . . .      . .  ......i................+.............
I          h,$,        .          s      i              I sb          {      .
sj
                                                                ,y b'*            'Y'**
* h'              ~
l l    ,    :      .i            dy v                .                .                        i g i....
a
                    . .. j.I lil i9.'t    l
                                            .i li.j..p , d.$'g.....5..............,:..............I...........
m.
: i 'j                  .                .                :                        1
                        ,#              ;                  ;                  ;                ;                        i
                  *l            i, , , 3                  i                  i              !
                                  's I                        .-                :.              :
eso-    .-...---....}l........            -><. -          .--{-          ....-
                                                                                              ? . - . --      .
ill                    ;                i                i j)                    .                j                :
l                                  :                    @
e.o .
s                      a                a                4                s Time (Seconds) i 1
1*
i I
I i
l l
I i
a
      .e
    . s o
m s
e I
l
_.w
  -    R
(
2 re a.
69.
z w
J E
        .a C
NSPNAD-8608 Rev. 3                        Page 107 of 194
 
h\onticello Cycle l Turbine Trip Startup Test D N8038/46 Figure 3.2-122 Steam Dome Pressurer                                                                  .                                                      T._ _, o_ ._v_._ .
t 1200                                                                                                                                            .
1830-    " * " * " -
                                                                                  .          "****""*4.*""*"""*""t*"""**="*"*+*****""*""*
7                          :
                                                                            , v .6s      %
s                m                                                                                .
r          .                %                                          .                            .
1109-    "
* I"""""""%                          *"%"*    .
                                                                                                                    *- " *"* * " ' " " " " * " " * " ~ " " ' " " " '
                                                                /              .
s .
g                    .                                %
4                            s                          .                                .
m                                                        :                                            's .            :
a,                                            .                                                                                                    .
1969- **)          a          -==**********--*=**********************a-*,-*****==******-***-?**-***                                            .
                                      /
                                                                                  .                                                          g.,
i                                          :.                                *
:.s,                          :
                                                                                                                  .                                        g              .
                                                                                                                                              .              s.            .
                                                                                                                                                                  =.        .
1000-        "*"""*"**""*-"*-*""*""*"***=""I**"*""-****"*#*4*"*"**"*                                              -
vse                                                  .                                .
0                                              2                                6                          9                            12                        IS Time (Secondd 1
i I
D N 8038/86 Rgure 3.2-123 Total Ves:el Flow Rote                                                                                                                        T_._._, o _ i_._ .
120 1gg-u--.,....__                                .        ......      .........g.                                    . . . . . ...... . . . . . . . . . , . . . . . .
A,.
l 3
s.y....                      .
                                                                                                                                              ..~.m~~"v
                                      ******-**********************-****-**********=                                                                            -**            ***************
40-
                                                                                                                                                                                .,==~.~.,
40-    -***""""..t."-"".**"..**)'***""""""t.*"""*-"*"*"t**"**-*"*
8
                            ' 20-    *****-*!*...J.**.**........****.-*-**.******-***...-*****:*********-*****                              .
                        ~
:                              i                            :                            :                          @
0 e                                              s                                e                          e                          12                          is Tim e (Seconds)
NSPNAD-8608 Rev. 3                                              Page 108 of 194
 
Monticello Cvcle l                                                                                                                                      '
Turbine Trip Storiup Test Rgure 3.2-124                                                                                                            DNS038/86 Relative Power                                                                                                            T_._s_ D_ a_t_o_ .
soe i                :                              :                            i
          ~
                                        .j............                          .
                                                                                                                                      ...g...      . . . ... ..
i              :                .                                                            :
u                              )              .                .                              :                            :
l                                                          :                                                .                            :
io . g. . .... . . . . . . , .. . . . . . . . . . . . . . . > . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , . .....    ..........
I                            *                            :                                                                            :
I                              *                          -
t t                        .              .                                .                            .
l                                  ',                      .                .                                                            :
s                                    .                                                                                                      l
                                      -                                                                                                                                            1 o                                        ;                .                              .                            ,                                        j 0                                  3              6                                9                          If                          IS            ,
Ti.. (s.c..ds)                                                                                        i l                                                                                                                                                                                  l i
t.
D N 8038/86 Figure 3.2-125 Main Steom Line Flow                                                                                                      T .. o. o.i_...
11 0-i io......                .
l 4
4 4                                                                                                                                                          I l              80- )        -          -              .                <                              .                                  -
  $                      's so.      . ',.. .              ..
_ , ~ .                                                                        .
  . ;;                    r                  f.                          .
1, eg              I*                                                                            ,                                                                ,
      ;                    i s o ,( '        -                      -                        .
i s
i m
      -
* I)                                                                                                                                      4
                                                                                                      \
* I.      i I:
w            Is                      )
                                                                                                        }.                                                          I.
      ;        3. ; . . P. . .                                                                          .:.                                                          1 6          S,if j                                                                        .''.s..-_
* W
      .                        t l- 3 l
: n.        O O
      ~
O                                    3                6                              9                            12                          13 l      ,,                                                                  Tim. <5.c oncis I
      ^
4.
l 1    C NSPNAD-8608 Rev. 3                              Page 109 of 194
 
\
l l
I l
l                                                                                                                                                                                                          l h\onticello Cycle 1 l                    Turbine Trip Startup Test
:                                                                                                                                                                                                      t 1
P ON8038/86 Rgure 3.2-126
* Feedwater Row                                                                                                                _Te_s_t o_ .    .i.e. .                          .
,              its
;                                              .                              .                              .                            .                                                            t i                                                                            :.                              .                            :.
l                                              .                                                              .                                                                                        ,
see.    . . . .... ~ ..J.......:.2                      ._ L -                            . vie.v. .... .- .'.. ..                          ...r. ;
l                                                                                                                                            .
ee.    ..................................................................:.................
t                                                                                                            .                                                                                          .
M      46- * * * * * * * * * - + + + = * * - * = * * * * . . = * * * * - - * * * * * * * * - * * * * * = * * * * = = * * * * * * .- * * * * * * = . = * * * * - - * * * * * * * *
                                                                                                                                                                                                        \
                                              .                                                                                                                                                        i
                                                                                                                                                              **a" 40*
                          ****-*********=*t.*****-*******...).**-* ***-*""at.*aa*"""""+a-~*"                .                            .
i 10-  "a**a"**=*****~~.                      .---*....au.~~au.-~.-                                          .o.      4*a.*..              ." -
e.
0                        3                            s                              e                          12                            t's Tim (Seconds)                                                                                                        -
r 3
DNB038/86 F.igure 3.2-127 Sensed Reactor Water Level                                                                                                  T._i_e _D e_e_n_ .
20 0  -
l g                                                    .
g                                                                                .                              .
t                                                  .                            .                              :
g                                                .                            .
s                                                .                                      .                                                                              '
          -                    g                .                                                            .
e                                                                                                                                                                                        .
          ,g      33    .. 4.............      ............ge ..........................,..h---..                                        . . . . . . .
          .c.                      g              .            e                .                            .
                                      .-L','                                    .
t 4e    .................<.................>.................g.................+.............
                -se
:                                  E o                          a                            a                            #                          12 is Time (Seconds)
                                                                                                                                                                                                        \
NSPNAD-8608 Rev. 3                                            Page 110 of 194 l
 
Monticello Cycle 1                                                                                                                      -
4/4 MSIV Closure Startup Test Rgure 3.2-128                                                                                                      u soss/sa Steen Dome Pressure                                                                                                T.s_e _o.t in.
    )                                                          :                            :                    :                      :
s i. .. . . . . . . . . . . . < .            .
                                                              .                      , .4.......................:..........
g i....
:-..~~~.e.
                                                        . . ;. . . .. . . . .f. . .
a a-                                            :              ,            :                    :                      :          .-      -
i                                                            :          ,                  .                  :                        :
,                .....      ............<.....,....                              .....e...............................>..............
e                        :                                            .
                                                      . . . . + , . . . . . . . . . . . . . ............. . .: ..............:...............
                                              ~'
s' <::                                .
too.                                                                      ,                    ,                      l
                          .                                3                            e                  e                      is                        is Time (S.co nds)
Figure 3.2-129                                                                                                      DNB035/86 Relative Power                                                                                                      T.s.e o.. .....
it.
iGO-                ~
                                                            ?"                          4-            -      *-        *          .:-                .
l
                    . . .k .
I g                  . ys                            :                            .
g i                                                                            .                        .                        l4
        .o x ..        h4        i y
I
        %                              4 5              k              i f
        %                                i                                                                                                                    q
        "          4        *          *e*            <"                                                                                      .        .E
          .*                              8 f                                                                                                          $
I                  e
* Jr                                  i
                                                        .                                                                                                      l' W                                  t                                                                                                                1
          .                                                                                                                                                    g
          <          2.--                      ** -                                                                                                            ,
E                      ' \
1 %                                                                                                            t.
                                                    '(T ......____ -                                                                                          3' E t
        ,%                                              -                                                                          -n_____.
        **              .                                3                            6                  9                      af                        e5 Z
            ,                                                                            Ti me ($ecords) a 6,
l
          .a.
I E
a
!                                          NSPNAD-8608 Rev. 3                                          Page 111 of 194
 
l l
l r
Monticello Cycle l                                                                                                                                    -
4/4 MSIV Closure Startup Test Rgure 3.2-130                                                                                                  DNB035/86 Stoom Dame Water Level                                                                                          _T._._,_ ce_s _ .
20                                                                                                                                                                * '
:                                :                        :                                                                        i e              -                    .                              .
s s :.                                .
                                                .-s                              .
        .                                      :s s                            :
      .:. .,a.      .... .. .. .....                  .s....        ................... . ...
r                    -
        .                                      .            s                  .
                                              .                  s      -
                                              .                    '. g i
i
                    ............j............>,._q....
          . ..                                                                                  .....i...    . . . . .                    . . . . . .
:                                                        .                :                                                        I
                                                                                .                        .                :                                                          i
          -60                                  ,                              ,                        ,                ,                                                        1 e                          s                                e                        e                it                                  is Tim. (s.conds)
Agure 3.2-131                                                                                                    DN8035/86 1
Main St am Une Row                                                                                              T.....      oo.i ..                              !
          ,,,                                                                                                                                                                        l 80 0-          < =
t--              -
t_-              *      .t-  . ..                ..                . .
(
l
                                                                                                        ~
l                                            -
            ..).
  =    ,                    .\.                  .            .                                                                                            l                -      l
  =
                    --- \                                                                                                                                    \
i                            %
I  T                            b g
                                      \      *                              ***=*
f
  .;                                      -s .:, . r              .
                                                                      -                  i.                                              .e            e i
_~                                                                                  -L......+............L.. 1.
e                                                                                                                                    -
                                                                                                                                                          .a j        :o ..              .,                  . .h .                              \.                                                                  *
:                              .                    I                                                                                                      l                .
    .                            p.                                                                                                                            .
3              '
dbs._],                                                    .
I
                                                                                                                                                            .! E a          0 0'            0                            3                                6                      9                12                                  15
    .                                                                          n.. <s.c.aeis a
9                                                                                                                                                              .
1  5                                                                                                                                                            -
:  a.
I
* I L l
l                            NSPNAD-8608 Rev. 3                                                Page 112 of 194
 
4 1
a
'f l                            Monticello Cycle 1 4/4 MSIV Closure Startup Test 1
i DN5035/86
;.                          Rgure 3.2-132 Feeciwoter Flow                                                                                                            T._._,_.o. e _ .
12 0 t                                                                            .
-i.
i io n.    ...............<....                    ......3........                    . . . . .          . . . . . . . . . , . ............. ..
                                                                  , r/
:s                    .                          .s 1
s r                    -
i g
s                            :
                                                                          .. . . :......... .. .. . .. T... . .... ... ...............
i                                                            :.                    :                        :.                                  .
,                      6..                                    ,..............      .. ......... .....              . . . . . . . . . . . . . . _ . ............. ..
10-      - * + + -
* 4.*+--*
                                                                        - - - * *          + - - -
                                                                                                              .-....--+4.a*
4                                                            .                    .
o                                    ,                    ,                          ,                                  ,
o                                :                    a                          e                                                          is Tim. (Seconds) l I
1 J
s 2                                              -
e C
          .w e
en z
m
          .4
          .s b
NSPNAD-8608 Rev. 3                                      Page 113 of 194
 
Monticello Cycle 1                                                                                                                                                        -
2/2 Pump Trip Startup Test I                                                                                                                                                                                                                              -
Agure 3.2-133                                                                                                                          ousoss/s6 Total Vessel Flow Rate                                                                                                                T..      o.e.                      ,
ies                                                                                                                                                                                .
I s,                  .
                                                                  \ i                                                    :                          !                              !                                      -
                                                                                                                    ..3
                                                                                                                                  ....  .....i..............>...........
t i                                                                                :          ,                          :
s
                                                                                                            ~
                                                                                .                                s .                              .
80-      --              -**I              - - *                    * *?4          + -    **          + * - *
                                                                                                                                                                    * - * * - - * - * * *                +
l
                                                                                                                        .'s,      *
:                                            i i                                      x                                        :
j                                                                                                                                          g
!                                          73    . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .              ........    ......s.      4............ 9................
:                                        j                          i\            -  ,
i                                              '
i                                                                                                                                                  .                            .          *
                                                                              .g...
                                            ...    ... ..... ...                        .... ................. ... .... 4....
                                                                                                                                                                      .....9........v..
:                                                                :                                                                            i s0                                  .
e                              s                                                                                                e                            se Tim. (s c.ndo Figure 3.2-134                                                                                                                        D N B 036/86 Core Average Heat Flux                                                                                                                T.
                                                                                                                                                                                      - . .. e
                                                                                                                                                                                              . -.o 100    -
s                                                                              .                            .
4
: e. %
                                                                                              %                s,%:
                                                                              .e
                                                                                                        . .- s. .-4 x-      .
                                                                              .                                        .,                        .                            .                                                i
                                                                              .                                              ~
                                                                                                                                          ,      :\                            -
l              ,
                                                                                                                                                                      \. N
                  *                                                                                                                            ' i,                                                          l
                  =                                                                                                                                    '
a                                                                                                                                                                                                              .
4                        se .          .                                    .
                                                                                                                                                                                        %''-......1                              i
                  -.:                          1 I-                ,
y                                                            ,
                                                                                                                                                                                        - ,                  J                  ,
e                                                                                                                                                                          *              *                  ,
e                                                                                                                                                                                    .I I
a
: e.                      40
: E y                            e                              s                                      .                          .                            .                            is                  ,
                  .,o
:.. :s.c.aea e
9
                  .a a.
NSPNAD-8608 Rev. 3                                                        Page 114 of 194                                                                        j r
F
  - . - _ - - - .    - _ - - - . - - _            -                - . _                    - _ . _ - - _ _ . - .                                        ---.                                                  .-v -m,
 
F l
l
                                                                                                                                                                  ^
Monticello Cycle l Auto Flow Decrease Startup Test i
* DN8037/86 Rgure 3.2-135 St om Dome Pressure                                                                                          T._ _ o__ .. _. .
9          1930                                                                                    .                        .
it:0
                                                      *                                                *.                        l
                                                      .:              ,        .                      .                        .                                        1
(              1980-        ---***4.*----                              b c-*-**-**-*-.***---**~~*-.l---                                * * * * * * * *
* I
                                                                            's's,                      *
                                                                                .            s.        .                        .
            < ito0-                    - * - - - - . *- - - - - * - - * *      .--      *-%.-**-----**---                        .
M                                                                  l                    ';*.'_.....*.........
990-        ---*---*+-4.-***----    *
                                                                      -*.)--*-*-**=
l 160-        ****-*=-4***--=*-                                                                                4--*--                  *=
970                                  ,                        ,
o                          io                      20                      30                        ao                          s0 h . (s.c..de owso w s6 Agure 3.2-136 Relative Power                                                                                                T_._i_s D_ ._i_...
12 0
* l
                                                      .                        .                      .                                                                  i iO D.      ..........<..                        .
                                              ..      :,~
    ~
                                                          ~~.
                    ,0      . . .              .                '.~.            ..      .            .          . . . . . u y z.      . . . . . . . . .
                                                                                - ~~ ..            ......-                      .
                                                      .                                                                        .                          i
              ,    00_      .                                                .            .. \. . . :;            .      . . .:. .      ./.            4 I                                                                        -
o N
m            de g -            *                          *              * *                            *
* I s
      <            2 0 ,e-
_=                l                                                                                                                                  *\
: a.                Ol sa                0                          to                      20                      30                      40                          50 i                                                                          Tim e (Seco..il a                                                                                                                                                        .
1 b.
        .a.
l G.                                                                                                                                                                    '
NSPNAD-8608 Rev. 3                                    Page 115 of 194 l
l
 
1 I
I l                  Monticello Cyde 1                                                                                                                          -
Auto Flow Decrease Startup Test Rgure 3.2-137                                                                                                  DNB037/86 Main Steam Line Row                                                                                            T._      o...
9 130
* let-        -
                              - - * - - < - -+**--)--                              -- -
                                                                                              *l--+*+-****----
80      ***'''-~o.-*"            .
                                                      "= "
                                                                                  ."=..*:*~~uuu.'~.*.""."*".*...
60-          - + - - - - - * * - * * + - - - - * * -              - - - - - - - + + * - + - -                          * - - *          -
l                        :.                          :                    :.
4g.    . . . .  ..........<................y.............
                                                                      .                            goo. . o o o o u 9. o u
                                                                                                                                    . . . . . ~ . .
:                        :                                                  i 30        ............4...............:........                              . .....:... . ..........
4.....      ..........
0                              .                        .                            .                    .
O                        le                      20                            30                    40                            50 l
Ts.. (s.conds)
Rgure 3.2-138                                                                                                  c m ms6 Feedwater Flow                                                                                                T._. e o. .
                                      ......y.....,......>..
: ..,~~. .
o            ,
                                                                                                                    *&~                                          I
                                                                                                                                    ~~~.
                                                                                                                                              ~.:
.                                                                                                                                                    i I
e    M so.                              .
_s o            ,
N
                                                                                                                      .I.
i
  =      ..;                          .; . . .                . .t .
b l  8 c
  <      10*                            *
* l
  ~-
I t
e          t                                                                                                                                        *              .
I -m l 5                                      *                        .
O 6                        10                      20                            36                    40 O.                                                                                                                                                50 s
  .a ilm e (Seconas) 4.
l
* NSPNAD-8608 Rev. 3                                      Page 116 of 194
 
Monticello Cycle 1 Auto Flow Decrease Startup Test Figure 3.2-139                                                                                  DNB03W86 Sensed Reactor Water Level                                                                      _T._ _,_ o ._ _._ .
as 3                                          :                    :                    :
                                                                      -                    :                    i go.    ... . .. ......      4.......  ........;.................................:...............
                                              *                      ;                                                                                i
(                                                                                          :
l                                              i                    :                    i
:                                      i l            3                              :                    .                                          :    _,.
i
: e.                              :.                    :                              ,,,        .
g                                .                    .                    .",e                .
                                                                                    ': r
:                    :      ~.                                  .
__-    ---n                            .                    .
e l                                            :                      :                    :                    :
t                                                                                        .
                .ro                          ,                    ,                    ,                  ,
e                    io                  se                    so                  ao                                so Time (S.conds)
Rgure 3.2-140                                                                                  DN803W86 Total Vessel Flow Rote                                                                          T.is Dae.                        1 i
52 0
                                                                                        .                                                                l
                                            .                    :                    i                    -
10 0 ,                                            . .                            .                ..          .        .
                                                                                      . { .-
                                    ..1...-                  ,
                                                              ..        g .                          . . .:. . .
80-    -                  s          .        . . .            .    ..        .                            ..
    '                                                                          ~.                            -
                                            -                    -                ~'' '
l
      ,      g  40J-                      .                          .    .      %.h.,.              . . . .                          ..g as                                                                                                                                  fi
    ~ s                                                                                                                            s
                                                                                                                                      /
M
      ~
                                                                  .                                                  _. /                    ,
40                        t-                                                  .  .                  . . ,          .    ..e l
b                                  .
e a  e
      <        10 .  -                                          .                                                                .        .
l
      ~          0 m              0                    to                  20                    30                  40                                $0 h                                                        Ilm. (Secongs)
      .a                                                                                                                                          -
b 4
vSPNAD-8608 Rev. 3                              Page 117 of 194
 
Monticello Cycle 1                                                                                                                                                                                                                                                        -
Pressure Step Startup Test Rgure 3.2-141                                                                                                                                                                                                                      DH80 W 86 Steam Dome Pressure                                                                                                                                                                                                                T _.......D .. .                        .
sess                                                                                                                                                                                                                                                                                  .
1970-      .
                            ..***........5*......*.......*.$........**...........h.....**.*..*..*.
t i                                                                                                                                                                    .
1                                :                                                                                                                                  :                                        :
t f 1919-m
                      ....4..
n
                                              .. ......!...................'.................j...................
A                              4                    :                                                                                                                                  :                                        .
t                    :                                                                                                                                  :
4                  :                                                                                                                                                                            l t
s
:                                                                              , e * ;.                                                                        ...__+------                                      ..
                                            %            :                                  #,""                                                                                          :                                        I.
1880-    ............s.g...                    .
5..,................l.
3
                                                                                                                                                                                                                    .................l...................
                                                %, e                                                                                                                                                                                  :
8009 8                                  l'O                                                                                                                            IO                                            3'S                                                40 Time (Secondd e
Rgure 3.2-142                                                                                                                                                                                                                      DN80W86 Relative Power                                                                                                                                                                                                                    T.. . D e i ..
888-                              .
                                                  ,_i. . .                                        y.
                                                                                                                                                                  =......... _
                                                                                                                                                                                ..i.                                                .;..            ....
so.                                . .,                                                                                                                    , ,                                                        . .
l      ,
i
                                                                                                                                                                                                                                    .                                                  1 M 40          .      .                                                                                                                                                                                                    .          .      .                .              ..I          e
* a
  \
s I
s a
40 3. . . .                            .i..                                                                                                                    ..i.                                                            .    .                                  1
: i.                                                                                                                                                                                                                                                                                  d-To            a a            f
  <          to-.                                                                                                                                                                                                                  .
8                                                                                                                                                                                                                                                                                    3
    .            s                                                                                                                                                                                                                                                                      i.          .
1 I
f                                                                                                                                                                                                                                                                      l e            a y              0                                    le                                                                                                                        20                                                30                                                40 m                                                                                                                                Tim e (Seco nsi)
  .a                                                                                                                                                                                                                                                                                                    3 I
: v.                                                                                                                                                                                                                                                                                      .
l e                                                                                                                                                                                                                                                                                                    i
  .G.
4 NSPNAD-8608 Rev. 3                                                                                                                                              Page 118 of 194 l                                  -                    - _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ - _ _ - - _ _ _ _ - _ _ _ _ _ - - _ - _ - - _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ - _ _                                                                                  i
 
Monticello Cycle 1                                                                                          -
Pressure Step Startup Test DN8039/86 Figure 3.2-143 Main Steam Line Flow                                                          r.. o...._.
ISO I                                                  :                  :                      :
100- ;; --
* h -        ---l--*--t+-*----l--            _ . .. - - - --..-----
                                .................;...................................................                                        l 43
:                      i                                          !
l                                          ,
60-                - - - - --      - -- -        I -    - - - - -*                +.          - - -
g            - -
l
:                  :                      :                                          l 40-          -    - . - - . .t-*-----)*...t---.---                    :
1                        20-        -----------I--------.-:
o                            ,                  ,
O                      10                  20                    30                                40 Time (5.conds)
DN8039/86 Figure 3.2-144 Feedwater Flow                                                                r. ._e o._. .
Is0 s00-.    ;; _ _.3.;:. J -        .awewwwr W q_                        :::-::              ;.g,
                        .0-    .. . .                                                          . .
i=
l    i                                                .
l l                        60-                    - -                                              -                                  i t                                                                                                                                  l l  -
: e.                                                                                        .
1
        *                            --              5-                    *              * ' -          -
4 01 a
        .                  4
:                    J
          "                  3
_w C
10 -          *                                                                                        -l
                            !                                                                                                      I b
        .                  01 b&
0                    0                      10                  20                    30                                40
        ~,                                                        he (Seconsi) a e
          .a.
c l
[
NSPNAD-8608 Rev. 3                Page 119 of 194 l
l
 
Monticello Cycle 1                                                                                  .
Pressure Step Startup Test Figure 3.2-145                                                                      DNB 039/86 Sensed Reactor Water Level                                                          T. ,, o., .        -
4
                    ....................j...................j....................j:...............
* l
                                                  .
* 1
                                                  .                                                                                  1
:                                i 3
rs                    .                                                .
s s                                                                    .
                        #      s                :
e
* e 5g
                                                  ~
3    . . . .. .......... 3. . .. . .............t....... .. .......
                                                                                          ...g.....................
4    ................. .........
              .s                                                                              .
O                        l'O                    3'O                      3'O                      es Time (Seconds)
T i
1 l
l    *                                                                                                                      .
i l
    \,
    -                                                                                                                            6
    %                                                                                                                              i e                                                                                                                              i C
    -~
                                                                                                                                    +
e to a
e z
a m
e
    .a 2
I i
NSPNAD-8608 Rev. 3                            Page 120 of 194
 
Monticello Cycle 1                                                                                                                                              -
FW Level Setpoint Step Startup Test Figure 3.2-146                                                                                                              DNB W 86 Steam Dome Pressure                                                                                                        T.. , o...
isso F                                          .                              .              .            .              .            .                      .
,                              ........g.........<..........>.......q........g........<................y.......
4                                                :.                :.
* 3            :.
Isto-    * * * * - .
                                                  .-*+-*4.*=****4.*********-*-**-****4**=***++:******k-*****-  .                -            -                      -
                                                .....m..':.-====,-~~~~~ g..,.                                  ;
* 1
(            . . . . . . . . .... .... . . .                  ... .....      ..            - ....... . . . . . . .          . . . . . . . . . .. ..  . . . . . . .
E a.
:.            :              :.            :              :.            :                      1 i                                            .                                                                                            .
go3o,
                                ........g.......<........9.oon...t...~..og..~....q.o..opo.....4......
                ~
                                  .......:. ..... 4 ....                  ...L........;........:........:.........:..........;.......                                                                ,
                                                .                              .                                                                                                                      j toon                      .                .            .                                            .
o                o              no            is            so            ao.-            co              as                    ao                    as
: h. (s.c.nds)
I i
1    .
3 Rgure 3.2-147                                                                                                              DNB 040/86 Relative Power                                                                                                              T._.t o. ., ,                                ,
sto j.,
.i                                                            .                                          .                                                      .
Soo-                  *
                                                    "=*.*..*'.'*.**.*.*.*:.**.*.=..**.'*...=V-*
                                                              +.      . a                                                      - -b          -* - >                      * -
s o, . . . :.                        . :. .                          ,            .              . .                                    ,            .
9                                      .                .              .                                            .
1        -
u oo,                      ..              ...          .. .
j
;        e                                .                                                                                            .                      .
      =    %                                                                                              *
* J J
n.
i 4
          .s          40        .    .
                                            .{. ..        ....
                                                                                          .b.      .                ..s.,
                                                                                                                                                                      . . ,      .i 2                                                                                                                                                                          4 w                                                                                                                            .
          ~w                                .        .                                                                                .
* e
            <          to      .                              -
            --            I.
W
    ~
0                                .
          .            o                                                                            _.
          =                                                                is z              o                s                so                          to            3.              so              as                    .o                    es s                                                                          %. (5.co ne.)
          .a
          ".3
            .R.
NSPNAD-8608 Rev. 3                                        Page 121 of 194
 
Monticello Cycle 1                                                                                                                                -
FW Level Setpoint Step Startup Test l
l                Figure 3.2-148                                                                                                        DN8040/86 l
Feedwater Flow                                                                                                        T._ _: _o_ ._, ._ .
ine
* i
.                                                .                                .                              .            .              e i
iso.                                      .. .....>........>.................4...                            .
ap.                                  :                                                                                  :            :
l i
l      ,  ...      . . . . .      . . . . . . . . . . . . . .
43    .  ......g....
                                                            ...y...
                                                                            ..t..........
                                                                                                    *  -**(--*--+-*********)<****
I                                :            :                  :            :            :                :              :              :
20-    **----*E--*-+*a.-***.k=*--*-*i***-* 1***-+-******-**4.*a---**-L' 0                    .              .                  .            .              .              .              .              .
D              9              IO                IS            29            29              30              as              40              48
: h. (s.c.nds)
Rgure 3.2-149                                                                                                        D N B 040/86 Sensed Reactor Water f.evel                                                                                          T..... o_ ._ ._. _ .
20 g            .
10-                :              s *            *          -
                                                                                                          .s        +  ..                              .3              I f-                                                    .
                              .                                              .                                            .                .                            l a
l
      .E e    u              .w.h .
R c
E                        'N                              .
A            l w ....          N ''  ;, - --- ....__..._____                                                        a J.'
_;          t
* a              .
l          .  \
        .lo p . . +                                .                  .
i
  ..w a
              !                                                                                                                                                          I
  <            :                                                                                                                                                          i
              .                                                                                                                                            s          .
  .          4 a
: a.    *10 L                                                                                                                                                  @
* O                5            IO                IS            20            29            30              35              40              dS Z
  ,                                                                      %. :5.co nce)
  .a a
  .t.
NSPNAD-8608 Rev. 3                                        Page 122 of 194
 
I I
t l
1 i
^
d i          4.0 REIAAD BAFETY EVALUATION METHODEr i          This section provides a description of the methodology used by the Northern i          States Power 0 7 ay Nuclear Analysis Department (NSPRAD) to perform licensing analyses. These analyses will be used, in conjunction with analyses performed by the fuel vendor, to establish reactor operating limits and to demonstrate acceptable margin to established safety limits.
i The NSPNAD BNR methodology is similar to GE's option A methodology [7). The jF          major components which describe these methods are
            -      The spectrum of events covered by this submittal and the models used to i                  simulate those events.
            -      The input parameters used.
            -      The applicable limiting acceptance criteria.                                        ,
Evaluation and application of uncertainties 1
These elements are discussed in detail in the following sections.
I          4.1 MODEL/ EVENT APPLICATION Tables 4.1-1, 4.1-2, and 4.1-3 suusnerise the standard spectrum of events                  ,
covered by abnormal transient evaluations and the intended application of this            [
document.
f Included in Tables 4.1-1, 4.1-2, and 4.1-3 is a determination of the kineties
* model used for each type of transient; i.e., point or 1-D (space-time). TN
}          kinetics model is the only code model which is dependent on event applicat.cn.
i          Table 4.1-4 summarises the models used for licensing calculations.
1 i          The selection of a particular model for application to licensing analys is was i          based on the benchmark analyses presented in Section 3, as well as                        '
consultation with the primary code author, Dr. Richard Kern (Utility
;          Associates International). If the power shape changes significantly during a              ,
j          transient, the point kinetics model may be run in conjunction with the 1-D                ;
3-          model to verify the current selected model.
i 1          The philosophy used in selecting events for which the 1-D kinetics model will                i
!-          be applied, as opposed to the point kinetics model, was to evaluate the event phenomena with respect to the core axial behavior. Those transients which display a high degree of axial significance, e.g., overpressure transients,.
require a 1-D kinetics model in order to properly account for the event                      i j          phenomena. The remaining transients, for which a point kinetics model will be
;          used, do not require the more complex one-dimensional solution. Experience 1          shows that the point kinetics model can' accurately predict these remaining                l, i          events.
i I          Table 4.1-1 includes a determination of those events which are typically thermally limiting. In order to determine the limiting transient events, with respect to CPR, the relative dependency of CPR upon various thermal-hydraulic
!)
i l
parameters was examined using the GEXL correlation. A sensitivity study was performed to determine the effect, over a range of nominal 110%, of changes in
]
bundle power, bundle flow, core inlet subcooling, core pressure, and R-factor.
The results of this study are presented in Table 4.1-5 for 8x8 fuel. Included i*          in this table are the General Electric generic results free Reference 7 for the same fuel type.
i          As can be seen from this study, the DYNODE-B results compare favorably with l        the GE results, indicating the correct application of the GEIL correlation.
l-CPR is seen to be most sensitive to changes in the R-factor and bundle power.
A slight sensitivity to core pressure and core flow is also shown, as well as j        relative independence to core inlet subcooling.
The R-factor is a function of bundle geometry and local pin power distribution and is assumed to remain constant throughout each transient. Therefore,                      l' j          transients which are thermally limiting are those that produce significant
  ;        increases in power. These are identified in Table 4.1-1. Previous Monticello q        Reload analyses, performed by GE, verify this list.
1 1
NSPNAC-8608 Rev. 3    Page 123 of 194
 
4.2  INPUT PARAMETERS This section describes the selection of input parameters for application to licensing analyses.
Table 4.2-1 summaarises typical input parameters for Monticello which were used                    .
for the REDY and ODYN benciunarks of section 3. Note that some transients are initiated at an operating point other than the 100% flow /100% power point indicated by Table 4.2-1. The initial operating point is selected to maximize                    '
the transient response. Measurement uncertainties are discussed in section 4.4.
Equipment responses (e.g. scram setpoints and delays, relief valve setpoints                        '
and delays, and valve closure stroke times) are set at the most conservative values specified in the Technical Specifications [12).
The kinetics parameters, CRD scram time, and CPR model inputs are discussed in the following sections.
4.2.1 KINETICS PARAMETERS This section describes the methods used in applying biases to the input kinetics parameters. Reference 1 describes the procedures used for determination of the biases. It is not the intent of this section to redefine the procedures used in Reference 1. However, some aspects of these procedures are presented here in order to clarify the approach taken in applying the biases.
The magnitude and application of the bias is independent of the kinetics model used in the transient analysis, i.e., point or 1-D. However, in the case of the 1-D kinetics model, an additional uncertair.ty it introduced due to the collapsing procedure used in going from 3-D to 1-D.            This " collapsing" uncertainty is applied to the f.nput parameter uncertainty ACPR/ICPR for the void, Doppler and scram reactivities, since these represent the major reactivity feedback mechanisms for a BWR.
4.2.1.1 RUNDLE POWER Bundle powers are used in the DYNODE-B hot channel model to calculate Critical                      '
Power Ratio. The bundle powers are calculated using the three-dimensional nodal model (1).                                                                                      ;
The model bias is applied as follows:
P(I,J) = P(I,J)(MODEL)  *  (1+ Bias) ;                                    i l
where P(I,J)(MODEL) = Absolute bundle power in assembly (I,J) as calculated by the 3-D nodal model.
Bias                = 0.0  (Ref. 1).                                                  [
The model bias is updated every cycle and the results documented in the Reload safety Evaluation for that cycle.
4.2.1.2        CONTROL ROD WORTHS Rod worths are calculated using the three-dimensional nodal model (1).                  Worths are determined by varying the rod position, while the independent core parameters, such as core power, flow, and void distribution, are held constant.
The model bias is applied as follows:
AK* D = AKRODggggggg , {1 4 gggg) g                                                        -
where AK""D(MODEL) = Rod Worth Bias = 0.0      (Ref. 1)
The model bias is updated every cycle and the results documented in the Reload Safety Evaluation for that cycle.                                                                      j NSPNAD-8608 Rev. 3        Page 124 of 194 1
 
The rod worth scram reactivity is input to the transient model as a function of the total rod worth, AKaco, as follows:
AKgaca m = E ( AK "88
* C ,x
* RWDK )
where AKg"88 = Rod worth scram reactivity in axial node K.
CF ,g    = Bource weighted control fraction of bank I in axial node K.
RNDg          = Relative rod worth in axial node K.
a 4.2.1.3      VOID REACTIVITY For 1-D kinetics application,                      void reactivity effects are modeled in DYNODE-B via changes in K* end M relative to an initial transient condition.
8 The initial transient condition                    is run with the CASMD/NDH model [1]. Thus the                      ,
;                source, power, K", and M8 distributions are known throughout the core. The                                            l CASMO/NDE initial case is                        then perturbed. The differences in the values of                    j the effective 1-D K" and M8 distributions between the perturbed and initial                                            t cases are computed. In a similar manner, DYNODE-B is rur. for the initial and perturbed conditions. From the results, AK*/AD and AM 8/AU are constructed as                                          ,
a function of U, where U is the relative water denfeity obtainec from DYNODE-B.                                        I These curves are integrated to obtain K* vs U and M 2 vs U curves which are input to DYNODE-B.                                                                                                    !
The model bias i.* spplied to the AK'/AU function prior to integration, as                                              !
follows:
AK*/AD = AK*/AU(MODEL) * (1 + Bias) l where                                                                                                                  I AK*/AU(NODEL) = AK" from NDH and AU from DYNODE -B as described above                                        '
Bias      = 0.0                  (Ref. 1).
For point kinetics application, the bias is applied as follows:                                                        j a, = a, (MODEL) * (1 + Blas) ;                                                                                ;
where                                                                                                                  l a, (MODEL) = Void reactivity coefficient and a, is based on the K changes              d            calculated by ChSMO/NDH and the corresponding DYNODE-B core average void fraction changes,. The model bias is updated every cycle and the results documented in the Reload Safety Evaluation for that cycle.
4.2.1.4      DOPPLER COEFFICIENT The Doppler coefficient is a measure of the change in core multiplication
* associated with a change in fuel temperature. core reactivity is changed mainly due to Doppler broadening of the U-238 and U-240 parasitic resonance absorption cross sections due to increases in fuel temperature. For 1-D kinetics application, this effect is calculated by " running                      CASMO/NDH cases [1]
    .            and DYNODE-B cases to develop a AK"/A(t,") versus t, curve, where tt is the fuel temperature obtained from DYNODE-B.
The model reliability factor and bias are applied at each point as follows:
4 AK"/A(t") = AK / A(t,")(MODEL)                      * (1 + Blas) ;
where
    ^
AK"/A(t,") (MODEL)= AK* from NDH and A(t,") from DYNODE-B as discussed above Bias = 0.0        (Ref. 1).
This distribution is then integrated to obtain the K* vs                                t," curve that is input to the transient code.
NSPNAD-8608 Rev. 3          Page 125 of 194
        --m.                        *.wp                                --                ,                              -
 
For point kinetics application, the bias is applied as follows:
ao = ao (MoDEL) * (1 + Bias) ;
where                                                                                            -
ao (MODEL) = Doppler reactivity coefficient and ao is based on the CASMO/NDH K* changes and the corresponding DYNODE-B                    ".
core average fuel temperature changes. The model bias is updated every cycle and the results documented in the Reload Safety Evaluation for that cycle.
4.2.1.5 DELAYED REUTRONS For 1-D kinetics application, the delayed neutron group dependent constants, B, and yi, are assumed to be uniform throughout the core and constant in time in DYNODE-B. The total delayed neutron fraction, B, is assumed to be spatially distributed and constant in time in DYNODE-3. The use of constant delay neutron coastants corresponding to the initial conditions is justified by the results in Reference 22, which show that 8, does not change                                    l significantly during a transient until the scram is over. Radial source weighting is used to obtain these constants to be consistent with the                                  l transient source solution used in DYNODE-B.          The local values of Bi to be used in the weighting are the values taken directly from the infinite lattice                              l calculations (CASMO) [1] without any spectral importance weighting.
Spectral importance weighting is unnecessary because the DYNODE-B source equations relate to the integral of the source over the entire energy spectrum                        i so that the importance of the delayed neutrons does not depend on the energy at which they are born with respect to total source.
The axial-dependent total 8's which are entered into DYNODE-B are obtained by                        .
source weighting of the ES over the radial direction at each axial level so                          !
that:                                                                                              .
Sg(MODEL) = E S, E B', / E 8, R    i        R                                                    -
For point kinetics application the Beff is calculated by NDH and directly input into DYNODE-8.
4.2.1.6 NEUTRON SOURCE LIFETIME In the transient model for 1-D kinetics applications, the neutron source lifetime is assumed to be spatially distributed and constant in time and is defined as:
f*x = (1/VVEr)r where V is the velocity of the source neutrons (ca/s) and source averaging                              ;
over the radial plane is used for consistency with the transient source                                  1 solution used in DYNODE-B.                                                                              l The neutron source lifetime is calculated in the CASMO/NDH model (Reference 1)
* in each node i from a curve fit of (YvE,) as a function of exposure, moderator density, and control fraction for each fuel type. f*g is then source weighted as follows:
f*,(MODEL) = (E S' / (VvE,)f ) / (E 8,)
* R                  R where A*,(MODEL) = Neutron source lifetime at axial level K.                                      -
For point kinetics applications the A* is calculated by NDH and directly input into DYNODE-B.
4.2.2      CRD SCRAM TIME The mean scram time assumesf s a the analysis must be greater than the measured weighted cycle average scr-        cimo at a 95% confidence level for all points in the cycle. This determinat.Aon is made at the 20% insertion position (- notch
,                            NSPNAD-8608 Rev. 3        Page 126 of 194
 
        -.  - _ - -              . - - ~ _ -                - .-  --      - - .      -- --        - _ _ ~ . - . . _ -      _ - - - -
38).
That isa                  r a ys s to ;
where 74 vg = weighted cycle average scram time at a 95% confidence level.
To
                                          = mean scram time assumed in the DYNODE-B analysis.
and n                n                      n
((E Ni T ) / E N]i + [0.0875 (Ni / E        N)")
    ~
                                                =
Tav                                                          3 i=1              i=1                    i=1 n = the number of surveillance tests performed to date in this cycle.
N = number of control rode measured in the ith test.                                                          l r = average scram time to the 20% insertion position of all rods 3
s measured in the ith test.                                                                      l N = total number of active rods measured in the first test following l
core alterations.
0.0875 =                    1.65
* 0.053;    where 1.65 is the appropriate statistical number to provide a 954 confidence level, and 0.053 is the standard deviation of the distribution 20% position.            This latter factor is based on extensive plant measurements by General Electric and 8.s docudaented in Reference 21.
The transient analyses will be performed with either a single bounding scram time or with a spectrum of scram times, allowing the plant to take full credit for the measured scram times. The spectrum of analysis scram times will be performed at small enough intervals to allow an interpolation of results.
4.2.3      CRITICAL POWER RATIO Critical Power Ratio is calculated using the General Electric BWR Thermal Analysis Basis (GETAB) [18, 19, 20). The GEZL correlation was obtained from General Electric for use by Northern States Power as a part of the current fuel contract.
The GEXL correlation has been incorporated into the DYNODE-B hot channel
: l.                  model. Input to this model consists of the bundle average radial peaking
[                    factor, the relative bundle inlet flow, the bundle initial pressure and inlet enthalpy, the bundle R-factor, and the axial power distribution. The axial l                    power distribution used in the benchmarks is given in Table 4.2-2, which is taken from Reference 7. Time varying axial power shapes will be used for all safety evaluations. This will provide additional conservatism over the benchmark cases. The R-factors are supplied by General Electric.
The bundle average radial peaking factor and the relative bundle inlet flow                                            l factor are assumed constant throughout the transient and are calculated from                                            I the three-dimensional simulator [1] with the appropriate uncertainties                                                  .
j included (see section 4.2.1.1). The GEIL correlation safety limit (see section 4.3.1) includes an 8.7% (one standard deviation) uncertainty on TIP readings. As long as the NSPNAD determined bundle power model reliability factor (see section 4.2.1.1) is less than 8.7%, no additional uncertainty need                                          ,
      .              be applied.                                                                                                            l Proper programming and use of the GEEL correlation was tested by comparing I                    steady state CPR values for the fuel types of interest. Small differences will exist between the GE and DYNODE-B values due to a slight difference in the water property tables used. These comparisons are shown in Table 4.2-3.
Further comparisons are also shown in Table 4.1-5.
These comparisons show that NSPNAD has properly implemented the GEXL l
correlation and that it can be used, along with the associated safety limit
!                    (see section 4.3.1), in licensing calculations.
l l                    4.3  LIM 7 TING AC N PTANCE CRITERIA l                    Limits on plant operation are established to assure that the plant can be safely operated and does not pose any undue risk to the health and safety of the public.
NSPNAD-8608 Rev. 3    Page 127 of 194
 
1 There are three limiting acceptance criteria which must be met for the spectrum of events being analyzed.
4.3.1 THERMAL LIMITS Reference 5, Section 4.4,      " Thermal and Hydraulic Design", Acceptance Criteria          .
1:
  "SRP Section 4.2 specifies the acceptance criteria for evaluation of fuel                    ,
design limits. One of the criteria provides assurance that there be at least                      ,
a 954 probability at a 954 confidence level that the hot fuel rod in the core                    l does not experience a departure from nucleate boiling (DNB) or transition                    "    )
condition during normal operation or anticipated operational occurrence.
Uncertainties in the values of process parameters, core design parameters, and                  j calculational methods used in the assessment of thermal margin should be treated with at least a 95% probability at a 954 confidence level."
An acceptable approach to meet this criterion is given as:
  "For DN8R, CHFR or CPR correlations, the limiting (minimum) value of DNBR, CEFR, or CPR in to be established such that st least 99.9% of the fuel rods in the core would'not be expected to experience departure from nucleate boiling or boiling transition during normal operation or anticipated operational occurrences."
A bounding statistical analysis was performed by General Electric [7] to determine the fuel cladding integrity safety limit for 8x8, 8x8R and P8x8R fuel types. The results of the analysis show that at least 99.9% of the fuel rods in the core are expected to avoid boiling transition if the MCPR is equal to or greater than the applicable value listed in Table 4.3-1.                                  1 Thus, the thermal limits will be met if                                                        ,
MCPR = ICPR (1+ ACPR/ICPR) 2: MCPR limit for all normal operation or anticipated operational occurrences.
4.3.2 ASME VESSEL OVERPRESSURIEATION                                                              1 Reference 5, Section 5.2.2, " Overpressure    Protection", Acceptance Criteria A:
  "For overpressure protection, during power operation of the reactor, the relief valves shall be designed with sufficient capacity to preclude actuation of safety valves, during normal operational transients, when assuming the following conditions at the plants
: a. The reactor is operating at licensed core thermal power level.
r
: b. All system and core parameters are at values within normal operating l        range that produce the highest anticipated pressure.
: c. All components, instrumentation, and controls function normally.                      .
i Safety valves shall be designed with sufficient capacity to limit the pressure to less than 110% of the RCPB design pressure (as specified by the ASME Boil.ar and Pressure vessel Code [15)), during the most severe abnormal operational transient and the reactor scrammed. Also, sufficient margin shall be                          '
available to account for uncertainties in the design and operation of the plant assuming:
\
l 1. The reactor is operating at a power level that will produce the most l        severe overpressurization transient.
: 11. All system and core parameters are at values within normal operating                        ,
range, including uncertainties and technical specification limits that                    l produce the highest anticipated pressure.                                                  ;
i j
111. The reactor scram is initiated by the second safety-grade signal from
!                        NSPNAD-8608 Rev. 3    Page 128 of 194
 
i I
;                the reactor protection system.
iv.      The discharge flow is based on the rated capacities specified in the              !
ASME Boiler and Pressure vessel Code (15), for each type of valve."
i i        complitnce with this limit requires that the reactor pressure not exceed 110%
of the design pressure (1.1
* 1250 = 1375 psig) under upset conditions.
    ,  Por Monticello, the most lbmiting upset condition, with respect to reactor j-      pressure, is an MSIV closure transient with a failure of the MsIV position i
scram, followed by a flux scram and considering one failed S/R valve.
3        4.3.3 SYSTEM STABILITY l'      Reference 5, Section 4.4,      " Thermal and Hydraulic Design", Acceptance Criteria I        3:
j "The reactor should be demonstrated to have sufficient margin to be free of
;        undamped oscillations and other thermal-hydraulic instabilities for all i        conditions of steady-state operation (including part loop operation), and for
]        anticipated operational occurrences."
t
'        compliance with Lhis limit is determined by performing setpoint step change j        analyses for the control systems; i.e., feedwater controller, pressure controller, and recirculation flow controller. The analyses are performed at the most limiting point along the power-flow operating map, typically the j        intersection of the natural circulation line and the 100% rod line. The 3        reactor system shall be considered stable if the decay ratio is less than 1.0.
1 Note that the brndle channel stability analysis is performed separately by the j        fuel vendor.
4
$        4.4    EVALUATION AND APPLICATION OF UNCERTAINTIES                                          .
j        There are four areas of uncertainty which must be accounted for when                        l
: 4.      performing licensing analyses. These are measurement uncertaintfis, code                    i modeling uncertainties, input parameter uncertainties, and the uncertainties                )
;        associated with use of a particular correlation.      In general, these four              1 i .
categories overlap in their definitions. However, they can be used to                      I describe all the areas of uncertainties.
once the uncertainties have been defined, they are quantified against the available data to show conservatism and then combined within the NSPNAD a
methodology. That is to say, they are all applied in the conservative
;        direction in order to produce conservative results.
l        The following sections describe the evaluation and application of the four
!      categories of uncertainties described above to the three acceptance criteria
;        described in Section 4.3.
I j        4.4.1    THERMAL LIMITS i        Measurement Uncertainties The GETAB methodology [18, 19, 20) generically includes uncertainties on the I      initial core operating conditions (see table S.2-1 of Reference 7) in l    -  determination of the GEXL correlation safety ?.imit.        Therefore, no additional l        uncertainties need be applied.
code Modelina Uneartainty code modeling uncertainties were quantified by comparing the calculated versus j,      measured ACPR/ICPR for the Peach Bottom turbine trip tests and the Monticello turbine trip start up test (see sections 3.2.2.1 and 3.2.2.2.1 respectively).
4        The results are summarized in Table 4.4-1. The results show that it. all cases DYNODE-B overpredicts ACPR/ICPR by approximately 10 percent. Therefore, no
  ;      additional uncertainties need be applied for the thirmal hydraulic part of the
,        model excluding the core.      The core uncertainty is overed by the input parameters uncertainty.
Input Parameters Uncertainty
  )      An uncertainty of 0.021 ACPR/ICPR will be used to increase transient ACPR to 5
NSPNAD-8608 Rev. 3    Page 129 of 194 l
i
 
i i
1 l
determine the limiting CPR for operations. Section 7.27 shows how this l        uncertainty factor was determined.
t        CPR Correlation Uncertainty l        The GETAB methodology includes the GEXL correlation uncertainty in the                      ,
j        determination of the safety limit. Therefore, no additional uncertainties i        need be applied for any case except the Puel Loading Error transient.                    ,
i        Reference 7 states that an additional penalty of 0.02 on ACPR must be applied              '
j        to the misoriented bundle results to account for uncertainties associated with j'
the ability of GEIL to predict CPR for an axially varying R-factor.
l 4.4.2 ASME VESSEL OVERPRESSURE                                                                  i Hesaurement.Uncertaintins                                                                      i The transient analyses used to determine compliance with the ASME Vessel                        l Overpressure criteria are initiated from 1040 psia steam done pressure.        This initial operating pressure includes a 0.5 percent uncertainty (one standard deviation).
Code Modelina Uncertainty Code modeling uncertainties were quantified by comparing the calculated versus measured steam done pressures for the Peach Bottom turbine trip tests, the Monticello turbine trip start up test, and the Monticello MsIV closure start up test (See Section 3.2.2.1, 3.2.2.2.1 and 3.2.2.2.2 respectively). The results are sunsnarized in Table 4.4-2. The results show that in all cases DYNODE-B overpredicts the peak steam dome pressure by approximately two percent. Therefore, no additional uncertainties need be applied.
Input Parameter Uncertainty Since the input parameter uncertainty of 5.5 psi is approximately 60 times less than the bias in determining the ASME vessel overpressure limit which is estimated to be 310 psi, no pressure uncertainty need be taken. See section 7.27 for the determination of the 5.5 pai.                                                    ,
correlation Uncertainty No special empirical ccrrelations are used le the calculati*m of vessel
* pressure. Therefore, this section is not applicable.
4.4.3 SYSTEM STABILITY Measurement Uncertainties The transient analyses used to determine compliance with the system stability criteria are initiated from an operating. condition which includes a +2%
uncertainty on reactor power and a -34 uncertainty on core flow. These values represent one standard deviation and are taken from Reference 16.
Code Modelina Uncertainties Code modeling uncertainties were quantified by comparing the calculated versuo measured APRM decay ratio for the Monticello feedwater controller level                  ,
setpoint step, pressure regulator setpoint step, and automatic flow decrease start up tests (See Sections 3.2.2.2.6, 3.2.2.2.5, and 3.2.2.2.4, respectively). The results are sunenarized in Table 4.4-3. The results show that in all cases DYNODE-B conservatively overpredicts the APRM decay ratio.              ,
Therefore, no additional uncertainties need be applied.
Input Parameter Uncertainty The input parameter ancertainty of 0.019 will be added to the decay ratio calculated by DYNODE-B to account for input parameter uncertainty. 'See
* section 7.27 for details on the calculation of this value.
correlation Uncertainty No special empirical correlations are used in the calculation of the decay                  -
ratio. Therefore, this section is not applicable.
NSPNAD-8608 Rev. 3  Page 130 of 194
 
l Table 4.1-1    SPECTRUM OF EVENTS FOR *HERMAL LIMITS ACCEPTANCE CRITERIA EVALUATION Kinetics      Thermally Limiting Model to be Used    or Near Limiting Event                            for Evaluation
* fTvoicallv)
DECREASE IN REACTOR CORE CD)1 ANT TEMPERATURE Loss of Feedwater Heating                        POINT                  X
  .      Feedwater Controller Failure -                    ONE-D                  X Maximum Demand Pressure Regulator Failure - Open                  POINT INCREASE IN REACTOR PRESSURE Pressure Regulator Failure - Closed              ONE-D Generator Load Rejection                          ONE-D                  X Turbine Trip                                      ONE-D Main Steamline Isolation                          ONE-D Valve closure Loss of Condenser Vacuum                          ONE-D Loss of AC Power Transformer                      POINT                          1 Loss of Auxiliary Power -                        ONE-D All Grid Connections Lossa of Feedwater Flow                          POINT DEC. TEASE IN REACTOR C001 ANT SYSTEN FLOW RATE Recirculation Pump Trip                            POINT Recirculation Flow Control                        POINT                          l Failure - Decreasing Flow REACTIVITY AND POWER DISTRIBUTION ANOMALIES Abnortral Startup of Idle                        POINT Recirculation Pump Recirculation Flow Control                        POINT Failure With Increasing Flow
        \ Control Rod Withdrawal                            POINT and NDH+
Fuel Load'ng Error                                NDH+
INCREASE IN REACTOR COOLANT INVENTORY Inadvertent HPCIS or RCICS actuation              POINT                          l l
    . DECREASE IN REACTOR COOLANT INVENTORY                                            j Inadvertent Safety / Relief                        POINT Valve Opening
* Not all transients are reanalyzed for operating plant reload applications.
          + The Control Rod Withdrawal and Fuel Loading Error will be done using the three dirnensional nodal code NDH which is described in Reference 1.              I NSPNAD-8608 Rev. 3      Page 131 of 194 l
 
J d
Table 4.1-2 SPECTRUM OF EVENTS FOR ASME VESSEL OVERPRESSURE ACCEPTANCE 4
CRITERIA EVALUATION Kinetics Model to Be Event                                Used for Evaluation          '
i I
MSIV Closure with Position                                ONE-D switch Scram Failure (i.e.,                                                      )
MSIV Flux Scram)                                                            ',  l Table 4.1-3    SPECTRUM OF EVENTS FOR SYSTEM STABILITY ACCEPTANCE CRITERIA          l-    )
l EVALUATION l
Kinetics Model to Be          )
l                        Event                                    Used for Evaluation Level controller Setpoint Step                            POINT Pressure Controller Satpoint Step                          POINT                  ;
Flow Controller Setpoint Step                              POINT Table 4.1-4    DYNODE-B OPTION MODEL SELECTION FOR LICENSING RPPLICATIONS        l l
$          Model Option                                        Licensino Value Number of Oxide Radial Nodes                                            5 Number of Cladding Radial Nodes                                        2 4
Number of Axial Nodes                                                  24 Oxide Beat Capacity                                                Curve Fit Cap Heat Transfer Coefficient                                        Constant 1    Cladding Surface Heat Transfer coefficient                          Thom Critical Power Ratio
* GEIL j    Main Steam Line Representation                      Method of Characteristics
* J    Steam Dome Pressure Model                          Based on Riser and Dome Fluid.
* Liquid assumed to be subcooled        - !
j                                                        if dome AP/ At a 1.0 psi /sec Carryunder                                                          Included Turbine Model                                                Included Pressure Regulator                                                          Detailed Void Model                                  Profile Fit Non-Equilibrium Flow Quality 4    Kinetics                                          See Tables 4.1-1, 4.1-2, and i                                                        4.1-3
. Delayed Neutron Groups                                                      6 Decay Heat                                                    1971 ANS Standard Bypass Heating                                                        Included            ,
Reactor Flow                                                            Dynamic        j    i Relief Valve                                                                Bank      F Relief Valve Stroking                                                    Linear MSIV Area versus Posit 37n                                            Non-Linear Stop Valve Area versus Position                                      Non-Linear        ,
>    control Valve Area versus Position                                    Non-!.inear Bypass Valve Area versus Position                                      Non-Linear            l Feedwater Controller                                      Detailed Three Element            I
;    Reactor Protection System Setpoints and Delays                          . Incl #3ed        l Radial Heat Generation                                                    Included      -
l
,    Reactor Vessel Temperature Distribution Model                            Included Detailed with 2nd order Scoop N/G Flow Controller                                Tube Servo Model i
Heat Conductors                                                          Ignored
;    Direct Moderator Heating                                                  Included Recirculation Pump Heating                                                Included l
l
* Fuel Vendor Dependent l
l NSPNAD-8608 Rev. 3    Page 132 of 194                                l l
 
i
)
2 Table 4.1-5            S*MSITIVITY OF CPR TO VARIOUS TW'-t--NYDaarrr.TC P18"TERS                                                                      l l
_I Ar'DR / M-4 nul CPR1
[ AParameter / Nominal Parameter)                            DYNODE-B Parameter                                                        GE I71                                                                                              i Bundle Power                                                      -1.0                                                                  -1.01 Bundle Flow                                                        +0.2*                                                                +0.29 Core Inlet Subcooling                                              +0.1                                                                  +0.06 Core Pressure **                                                  -0.6                                                                  -0.56
      '                                  GEZL R-factor                                                      -2.1                                                                  -2.18 NOTE: All DYNODE-B cases performed at nominal Monticello HFP conditions i 104.
* Value for BWR/4                **    Constant Subcooling Table 4.2-1 INITrar, MUNITIONS AND INPUT PanaMRTERS FOR DYNODE-B tvwDARISONS TO ODYN AND REDY mernan SAFETY EVALUATION OF inumEIr**fm Par - ter                                                                                                  Licensino Value 100 Initial Power (t NBR)                                                                                                                    100 Initial Steam Flow (t NBR)                                                                                                              100 Initial Core Flow (t NBR)                                                                                                                100                          l Initial Feedwater Flow (t NBR)                                                                                                  524.7 [7]
i Initial Core Inlet Enthalpy (Btu /lba)
Initial Steam Does Pressure (psia)                                                                                                  1038 [7]                        l Initial S/RV Steamline Pressure (psia)                                                                                                  1031                        l Initial Turbine Throttle Pressure (psia)                                                                                                  990                      1 Initial Vessel Water Level (inches)                                                                                                            30                  i Core Exposure                                                                                                                              EOC                      l Haling                      I Power Distribution                                                                                                                                                  '
Heat Generated in Fuel (t)                                                                                                                  96.5 Heat Deposited in Bypass (t)                                                                                                                    1.5                  l Initial Core Bypass Flow Fraction (t)                                                                                                          10                  i Gap Heat Transfer coefficient (Btu /hr f ts*F)                                                                                                1000 Void Model Parameters                                                                                                        Default Values Critical Power Ratio                                                                                                    See Section 4.2.3 Plant Geometry                                                                                                          Monticello Unique Initial Control Rod Pattern                                                                                                  All Rods Out Control Rod Motion                                                                                        All Rods with Same Speed CRD Scram Time                                                                                                            See Section 4.2.2 Kinetics Parameters                                                                                                      See section 4.2.1 Scram Setpoints                                                                                                              Tech spec [12)
Reactor Protection Logic Delay                                                              Maximum Tech spec [12) (50 ms)
Relief Capacity                                                                                  Tech Spec [12) (7/8 valves)
Relief Valve Setpoint                                                                          Tech spec [12) (1119.1 psig)
      ^                                  Relief Valve Response                                                                        Tech Spec [12) (400 as delay /150 me stroke)
Turbine Stop Valve Closure                                                                        Fastest Specified (100 me)
Turbine Control Valve closure                                                                      Fastest Specified (246 as)
MSIV Closure                                                                                Fastest Tech Spec [12] (3 sec)
Flow Oontrol                                                                                                                                  Manual Flow Controller Satpoints                                                                                              Monticello Unique Feedwater Controller Setpoints                                                                                        Monticello Unique Pressure Controller Sr.tpoints                                                                                        Monticello Unique NSPNAD-8608 Rev. 3              Page 133 of 194 e w. e e%..
_ - . _ _ _ _ _ _ -                    - - - ,                                  .,  -                                                  --  -y
 
l I
l l            Table 4.2-2    AZIAL POWER FApTQRS FOR THE BOT CERNMEL MODEL                l        j i
EQdt    &EZ          E9de      AEE._        Endt    &EE                          ,
l (Bottom)      1    0.47          9      1.29          17      1.15 2    0.55          10      1.34          18      1.08                    .
3    0.64          11      1.38          19      1.01 4    0.74          12      1.40          20      0.93                  '
5    0.85          13      1.39          21      0.84                    ~
  ,                  6    0.97          14      1.36          22      0.74 i                    7    1.10          15      1.30          23      0.60
;                    8    1.21          16      1.23    (Top) 24      0.43 4
1 Table 4.2-3    STnnY STATE CRITICAL POtfER RATIO entDARISOttS                l l
;    FUEL              BUNDLE                    BUNDLE                  CPR TYPE            POWER fMW)            FLOW (10 8 thm/hr)      GE    DYNODE-B i
8x8                  5.320                      99.2            1.34    1.347 8x8R                5.683                      98.3            1.37    1.369 k
Inlet conditions: H. = 524.2 Btu /lba        P    =  1038 psia l
J l          Table 4.3-1  FUEL CLADDING INTEGRITY LIMIT MCPR FOR MONTIf"Tfin              l l
Fuel Tyne                                                              MCPR LIMIT
)                                                                                      1.06
.;    Reload Core 8x8 Reload Core 8x8R                                                                1.07          .
.'. Reload Core P8x8R                                                              1.04        *
                                                                                                      ?
j      Reload Core BP8x8R                                                              1.04
~
Reload Core GE8x8E                                                              1.04 Reload Core GE8x8EB                                                            1.04        ,
s
?
l    Table 4.4-1  COMPARISON OF MEASURED VERSUS r ar.r*ULATED TRANSIENT ACPR/ICPR        l l      Transient                            ACPR/ICPR                                                -
r      Event                      Measured        Calculated          t Difference
* i      Peach Bottom i      Turbine Trip Test TT1        0.170              0.187            +10.0 1
Peach Bottom                                                                              a j      Turbine Trip Tet,t TT2        0.136              0.149            + 9.6                        ;
Peach Bottom                                                                                  ,
0.132
,      Turbine Trip Test TT3                            0.149            +12.9 l      Monticello Turbine Trip Start-Up Test            0.003              0.156            +5000
]
        *    % Difference = ((Calculated - Measured)/ Measured]
* 100                            ,
l                                                                                                .
l
                                                                                                        \
4 j
NSPNAD-8608 Rev. 3        Page 134 of 194
 
Table 4.4-2    COMPARISON OF MEASURED VERSUS CALCULATED MAIIMUM TRANSIENT STEAM            l
]
DOME PRESSURE Transient                          Maximum Steam Dome Pressure (psia)
Event                        Measured      Calculated        % Difference *
  . Monticello Turbine Trip Start-Up Test                1130          1154                +2.0 I  Monticello MSIV
  ~
Closure Start-Up Test              1084          1109                +2.3 Peach Bottom
  -  Turbine Trip Test TTI              1031          1047                +1.6 Peach Bottom Turbine Trip Test TT2              1038          1062                +2.3 Peach Bottom Turbine Trip Test TT3              1061          1082                +2.0
* Difference = [(Calculated - Measured)/ Measured)
* 100 Table 4.4-3    COMPARISON OF MEASURED VERSUS CALCULATED TRANSIENT POWER DECAY RATIO Transient                                    DECAY RATIO Event                      Measured      Calculated            Difference
* Monticello Feedwater              0.0            0.0                  0.0 Controller Satpoint Step Start-Up Test Monticello Pressure              0.0            0.21                +0.21 Controller Setpoint Step Start-Up Test Monticello Flow                  0.25            0.89                +0.64 Controller Setpoint Step Start-Up Test
* Difference = Calculated - Meask sd e
NSPNAD-8608 Rev. 3    Page 135 of 194
 
i
 
==5.0  CONCLUSION==
S This report is intended to show two major conclusions:
: 1)    DYNODE-B is capable of accurately modeling all of the transient phenomena of a Boiling Water Recctor Nuclear Steam Supply System during      -
abnormal transient events.                                                          ,
: 2)    DYNODE-B, when used in conjunction with the methodology described in        ',
Section 4, conservatively predicts the transient response of a BWR NSSS.            l The first conclusion is shown in Sections 2 and 3 of this report by first          ~
describing the models used and then benchearking those models against other              l licensing computer codes and against transient test data.
The second conclusion is shown in Ser tion 4 by first describing the methodology used and then quantifying it with test data.
Based on the information presented in this report, it is concluded that the Northern States Power Nuclear Analysis Department is capable of performing BWR Transient Licensing Analyses, within the limits described herein, utilizing the DYNODE-B computer code and the methodology described in this report.
                                                                                        ~ ,
i I
I a
l l
l l
NSPNAD-8608 Rev. 3    Page 136 of 194
 
i i                                                                                                            .
i i            6.O    REFERENCES i            1.      "Monticello Nuclear Generating Plant, Qualification of Reactor Physics
!                    Methods for Application to Monticello,"NSPNAD-8609, Rev.0, Sept. 1986.
t
: 2.      Northern States Power Co, "Monticello Nuclear Generating Plant Final Safety Analysis Report," Docket 50-263, November 1968.
4 i,            3.      Northern States Power Co, "Monticello Nuclear Generating Plant Updated
]
Safety Analysis Report," Docket 50-263 October 1981.
1
      #:    4.      General Electric Co., " Supplemental Reload Licensing submittal for
" ~                  Monticello nuclear Generating Plant Reload 10 (Cycle 11)," 23A1673, 4
January 1984.
i
: 5. U.S. Nuclear Regulatory Comunission , " Standard Review Plan for the                    !
l*                    Review of Safety Analysis Reports for Nuclear Power Plants,"
NUREG-0800, July 1981.
: 6. Northern States Power Co, "DNB86098 Computer Code Manual," June 1986.
General Electric Co., " General Electric Standard          Application for Reactor    :
l 7.
Puel," NEDE-24011-P-A-7-US, August 1985.
4 j                                                                                                            I f              8. R.B.Linford, " Analytical Methods of Plant Transient Evaluations for the                j j
General Electric Boiling Water Reactor," NEDO-10802, February 1973, and                1 a                    Amendments 10802-01 and 10802-02.                                                      l a
: 9. General Electric Co.,    " Qualification of the One-Dimensional Core l
t Transient Model for Boiling Water Reactors," NEDO-24154, October 1978.                l l
R.C. Kern,et.al, "Best Estimate Analysis of Peach Botton 2 Turbine Trip 4
j              10.
4 Tests at End of cycle 2," NAI 77-49, August 1977.
a
: 11.    " Core Design and Operating Data for Cycles 1 and 2 of Peach Botton Unit i                    2," EPRI-NP-0563, June 1978.
)              12. Northern States Power Co., "Monticello Nuclear Generating Plant Technical Specifications," Docket 50-263, License DPR-22.
                      "Monticello Nuclear Power Station Unit No. 1 Plant Transient Design                    f I              13.
Analysis Report," NEDC-10069, July 1969.                                              j
: 14. General Electric Co., PMonticello Unit No. 1 Startup Test Results,"
NEDO-10563, April 1972, a
;              15. ASME Boiler and Pressura Vessel Code, Section III, Article NM-7000, i                      " Protection Against Overpressure," American Society of Mechanical 5                    Engineers.
        ,      16.    " Transient and Stability Tests at Peach Bottom Atomic Power Station Unit t
2 at End of Cycle 2,* EPRI NP-564, June 1978.
t i              17. Northern States Power Co.,        " Prairie Island Nuclear Power Plant Reload j      ,
Safety Evaluation Methods," NSPNAD-8102P Rev. 3, March 1985.
!              18.    " General Electric EWR Thermal Analysis Basis (CETAB): Data, Correlation i                      and Design Application," January 1977 (NEDE-10958-PA and NEDO-10958-A).
: 19.    " Basis for 8x8 Retrofit Fuel Thermal Analysis Application," September 1
      ~
1978 (NEDE-24131).
i 4              20. Letter, R. E. Engel (GE) to D. G. Eisenhut and R. L. Tedesco (NRC),
      -              " Additional Information, 8x8R Fuel GETAB R-Pactors," March 30, 1979.
j              21. Letter, R. H. Buchholz (GE) to P.S. Check (NRC), " Response to NRC
:                    Request for Information on ODYN Computer Model," September 5, 1980.
J. M. Holzer, et.al. , "A Code System to Produce Point Kinetics 22.
Parameters for LWR Calculations," ANS Trans, H, 946-7, 1981.
I                                      NSPNAD-8608 Rev. 3          Page 137 of 194 I
j                                                                                        _._      ___  _._
 
,_ -    ---        .    . _ . _  . _ ~ _ - _~... _..- -.      - - . - . - . .- -          . _- - .. _ - -
l      7.0  RESPQNSE TO NRC OUESTIONS                                                                          g 7.1    Ouestion 1 Does the DYNODE-B fuel rod gap heat transfer coefficient account for exposure and fuel temperature dependence and, if not, what error does this                                            .
simplification introduce?
Response                                                                                                  I '
The DYNODE-B model for the gap heat transfer coefficient allows for the effects of fuel temperature and exposure to be          included. However, in the current methodology neither of these effects is        modeled. Instead, a constant                      '
value of 1000 Btu /hr ft8 'F is ur 4, as is done      in the REDY and ODYN analyses performed by General Electric (References 7.1.1        and 7.1.2). As the fuel vendor, General Electric has reported that this assumption conservatively bounds the actual predicted values of gay conductance. The error introduced by this assumption is, therefore, in the conservative direction. The DYNODE-B model for the gap heat transfer coefficient is described in Equation (10) of the DYNODE-B user's manual.
Reference 7.1.1      NEDS-20016, "Monticello Nuclear Generating Plant Second Reload License Submittal," General Electric Co., October 1973.
;            Reference 7.1.2      NEDE-240ll-P-A, " General Electric Standard Application for l
Reactor Fuel, " General Electric Co., Revision 8, May 1986.
7.2 Question 2                                                                                                  '
What direct moderator heating fraction iJ used and is this value conservative for the transients to be analyzed (Table 4.1-1, MSIV closure, etc.)?
Response                                                                                                        ,
For these benchmarks, a constant value of 0.02 is used for the direct moderator heating fraction in all transients, as was done int the corresponding                                ,
ODYN and REDY analyses. This is a nominal value based on General Electric's                                      {
calculations of bypass heating and non-fuel heating fractions for the reloadu                                  !
in question.                                                                                                ,
This value may change for future reloads. For licensing purposes, a conservatively small bounding value will be determined on the basis of fuel design, bundle and channel geometry, void fraction, and control fraction.                                        ,
This value will normally be provided by the fuel vendor.                                                          <
7.3  Question 3 Comparisons have been presented for the DYNODE-B at:0 the Nuclear Data Handling (NDH) System prediction of control rod worth and void reactivity. How do                                        ,
DYNODE-B and NDH compare with respect to Doppler reactivity? Give a more j            detailed explanation as to why the DYNODE-B and NDH void and Doppler reactivities are so close.                                                                                  *
 
===Response===
l j            A comparison of the Doppler reactivities calculated with NDH and with DYNODE-B using cycle 11 data is shown below. The base case uses a core average fuel                                  ,    j temperature of 917.6'K. The second case imposes a 50% increase in AT between                                      1 the fuel and the moderator.
k_.
NDH                              DNB
* AT.              1.0199                              1.0199 (150% AT.)        1.0155                              1.0155 Reactivity Change =    0.0044                              0.0044                      .
These results show that DYNODE-B and NDH Doppler feedbacks are equiva2ent when using 1-D collapsed parameters directly from NDH.              The fact that the reactivity change obtained from DYNODE-B matches exactly with the NDE value is j      indicative of the precision of the collapsing procedure and the cogatibility                            l of the neutronic models in NDH and DYNODE-B. The comparison using the i            transient tables is shown in section 7.24 of this report, t
(                                    NSPNAD-8608 Rev. 3        Page 138 of 194
 
      . .u u-.. . xs  >.a..-        - - - ~ . . - - - - * -        -- -      -- - - - -    --nu.,m.a.---    + ~ a+.
)
i i
.i                  7.4 Ouestion 4 In the DYNODE-5/REDY comparisons, what RRDY input was unknown and how was it i
determined? Was this input data adjusted to improve the DYNODE-B/REDY l                  comparisons?
{                  Rosconse
'-                The purpose of the code to code comparisons is to show that comparable results
;                  are produced by modeling identical transients, rather than by using identical
;,                  input parameters. There has therefore never been a direct comparison made t
between the DYNODE-B and REDY inputs, nor is one necessary.
In general, only the input data published in the FSAR or USAR, or the j,                  cycle-specific parameters determined jointly by GE and NSP are known to have been used in the GE analyses. These include fuel geometry, scram and ECCS i
,                  initiation setpoints, relief valve setpoints and capacities, bypass valve
!                  capacity, certain kinetics parameters, and the initial plant conditions for
;                  the transient.
1 The unknown input included such items as the modeling of the various j
l controllers; main steam line geometry, friction factors, loss coefficients, r
and valve characteristics; scram eurve and scram system delay; ECCS pump curves; RCP characteristic curves and drive motor data; reactor vessel i                  geometric and fluid region modeling; reactor vessel pressure drop coefficients i                  and inertias; and delayed neutron modeling.
1 The DYNODE-B input decks were prepared on the basis of the Monticello FSAR,
'                  USAR, reload licensing submittals, plant drawings, equipment manuals, nuclear
;                    and thermal-hydraulics textbooks, engineering manuals, correspondence between NSP and General Electric, and several industry and General Electric publications. It is believed that much of the REDY input is taken from these 1                    same sources, and therefore much of the unknown REDY input should match that j                  used in DYNODE-B.
!.                  The DYNODE-B input was based on the best available information and was not arbitrarily adjusted in order to improve the comparisons.
7.5 Ouestion 5 The reduction in voids in the top of the core is expected to affect the axial albedo for the upper reflector. Has this effect been accounted for and, if
!                  not, what is the effect of this simplification on the DYNODE-B predictions?
 
===Response===
j                    he axial albedos at the top and bottom of this core are assumed to be
;                    vonstant during the transient. These albedos are constant and equal to the
;                    corresponding NDH values for consistency with the 3-D reference models for the l                  particular initial conditions. The axial albedo does not significantly affect
:                  the axial power distribution (and hence reactivity) for Monticello cores, j                    since the top and bottom six inches of the fuel are natural U. The natural U j                  regions act as buffers, reducing the importance of the fluid / structure reflector outside the active fuel region. In addition, the void fraction at the core exit (and hence in the reflector region) does not change 1
l significantly during the important portion of the transient, i.e., the period
;a                  prior to the peak neutron power. The core exit void fraction changes by 24 to
;                  3% during this period for the Monticello cycle 11 benchmark cases. Thus, i                  there is no significant effect due to this modeling assumption.
1 j                  7.6      gggstion 6
:.                Are any codes that have not been approved by the NRC being used to' provide j                  input to DYNODE-M
 
===Response===
l No.      All DYNODE-B input is prepared by hand except for those physics j
parameters generated according to the methods described in NSPNAD-8609.
I                  7.7      ouestion 7 l
The recirculation loop modeling for both REDY and ODYN has been verified by j                  comparison to recirculation pump trip tests. Has similar qualification been i
!                                                  NSPNAD-8608 Rev. 3  Page 139 of 194 4
5 1
 
i l'
J performed for DYNODE-87 Resnonsa j    This model has been benchmarked for the case of a single RCP trip transient using the startup test data taken on the susquehanna Unit 1 as described in                          .
j    Reference 7.7.1. These qualifications demonstrate the adequacy of the model i    for analysis of RCP trip transients. The recirculation loop modeling in DYNODE-B has been qualified for recirculation pump trip tests for Monticello                        ~
;    as described in section 3.2.2.2.3 of NSPNAD-8608.
1
!    Reference 7.7.1    R. C. Kern, '' Qualification of a I.oss-of-Recirculation Flow j                        Model for Jet-Pump BWR's ," Trans. Am. Nuc. Soc., 11, 241                      -
l                        (1987).
7.8 Question 8 i    What is the direction of conservatism for each input parameter, for which a                                j
;    conservative uncertainty allowance will be included, for the transients to be                            1 analyzed (Table 4.1-1., MsIV closure, etc.)?
Resnonsa j    The input parameters for each transient will be the nominal value for the void coefficient, Doppler coefficient, control rod worth (SCRAM), and kinetic j    parameters. A ACl*R/ICPR uncertainty (see section 7.27) will be added to the calculated ACPR/ICPR for each transient to account for the model input                                    l uncertainties. Therefore, the uncertainties will not be applied to those
. input parameters.
d 7.9 Question 9 Are the void models in DYNODE-B and NDH identical? Are the values for the
!    void concentration parameter, C., and drift velocity, V g , used in the NDH
:    calculations the same as used in DYNODE-57 If not, what is the effect of this j    inconsistency on the K., and M2 calculated by DYNODE-B and on the DYNODE-B                            '
3    results?
r Response                                                                                                  l i    The void models in DYNODE-B and NDH are not identical, and the values of the
;    void concentration parameter and drift velocities are different. This                                    !
}    inconsistency is taken into account in the method used to compute the void
:    reactivity feedback parameters which are input to DYNODE-B in the following                                ,
;  manner. The NDH model is perturbed from the reference (initial) condition                                  l l    to produce a change in the local void fractions and hence k., and M. 2 Normally      l 1    this perturbation is introduced by changing the subcooling and maintaining all j  other thermal hydraulic parameters constant. The DYNODE-B model is perturbed
]    in an identical manner to generate the corresponding local void fraction changes. The changes in k., and M2 obtained from NDH are then correlated to i  the changes in the DYNODE-B void fraction changes. Thus, the two models predict the same change in reactivity for the same change in the boundary                            *
,  thermal hydraulics conditions, so that the overall results of the two models are self-consistent. Refer to section 7.24 for additional information.
7.10 ouestion 10                                                                                      .
l,  List all significant code and modeling differences between DYNODE-B, and REDY i  and ODYN and provide estimates of '.5e effect of these differences on the l  DYNODE-B predictions when it cannot be demonstrated that the differences
;  provide improved modeling or more conservative results.
. Response
. The significant code and modeling differences between DYNODE-B and REDY and
;  ODYN codes are discussed in Sections 3.2.1.1 and 2.3, respectively, and are
}  summarized below.
* I BEDI                                                                                                        l 2
Dynamic Void Effects:
l            REDY:  second order sweep model DYNODE-B    profile-fit non-equilibrium flow quality void model l            The profile-fit model in DYNODE-B is an improved model.                                          ;
i                                                                                                              l NSPNAD-8608 Rev. 3    Page 140 of 194 s
 
i
;        Decay Heat:
'                REDY: Stehn-Clancy Correlation (1965)
DYNODE-B: 1971 ANS Correlation 1
I                The DYNODE-B correlation offers improved modeling over the REDY correlation.                                                          i Cladding surface Beat Transfer Coefficient:
4
* REDY: Constant value
  -              DYNODE-B: Thom correlation
!                The Thom correlation accounts for the effects of changing fluid and heat flux conditions, and therefore provides improved modeling.
912XE core neutronics:
-                DDYN: one-group diffusion theory DYNODE-B    total fission source nodal equations j                The DYNODE-B nodal formulation can be derived from the one-group i                equations; these models are equivalent.
Decay Heat ODYN      exponential decay model d
DYNODE-B: 1971 ANS correlation The 1971 ANS Standard is a more sophisticated model for decay heat calculation.                                                          l 3D to 1D radial collapsing
;                The collapsing procedure for DYNODE-B is more rigorous than that used  l
;                for ODYN, because the 3D and ID neutronic models are identical in NDH and DYNODE-B, providing improved modeling by ensuring self -
  .              consistency between the 3D and 1D formulations.
i      Steam Lines
    -            ODYN    single-phase ID nodal representation DYNODE-B    LD conservation of mass, energy, momentum, and state -
Method of Characteristic (NOC) Solution The NOC methodology is more rigorous and does not assume that the steam is isentropic. This therefore represents improved modeling.
Reactor Vessel Pressure Distribution:
ODYN: explicit calculation of pressures at reactor inlet and reactor  '
I vessel dome DYNODE-B: explicit calculation of dome pressure; reactor pressure      j based on transport delay between dome and core outlet.
Because the changes in pressure in the vessel dome during an overpressurization event are larger than those in the core, the DYNODE-B method conservatively overpredicts the core pressure.
4 These are the only significant differences known to exist between DYNODE-B and REDY and ODYN. Unknown differences may exist, but since the effects of any such differences are included in the benchmarks, and since those benchmarks show good agreement with REDY and ODYN, any unknown differences have little
    -  effect on the overall results.
Thus, for each of the modeling dif ferences, DYNODE-B provides either improved
    . or more conservative modeling.
7.11 Ouestion 11 Reference 7 of the DYNODE-B user manual recommends the mechanistic rather than the profile-fit void model for transient applications. Since DYNODE-B allows both the mechanistic and profile-fit void model, what is the basis for the NSPNAD-8608 Rev. 3      Page 141 of 194
 
  -  _=      -  .-              -- - - . .--                    .-        -  - . - . - . . - - - - - -
I selection of the profile-fit model7 i
Rasconsa j        The profile-fit model was selected on the basis of the results described in Reference 7.11.1. The major conclusion of that work is that the profile-fit
~
j        model produced larger void fraction changes during over-pressurization events 1        and hence results>d in a more conservative result. It has since been                              '
i        discovered that an error existed in the Reference 7.11.1 analysis, rendering
* l        it inconclusive. Nevertheless, the model qualification presented in j        MSPNAD-8608 has demonstrated the adequacy of the use of the profile-fit model
;        for transient applications for Monticello based on comparisons to test data                              ,
and other licensing calculations.
1 Reference 7.11.1      R. C. Kern, et. al. " Qualification of an Advanced BWR Transient Model for Pressurization Transients," Trans.                              l Am. Nuc. Soc. H , 629 (1981).                                                      ]
7.12 Ouestion 12 The DYNODE-B definition of the volumetric flow fraction, B, the concentration parameter, C., and the drift velocity, vg , involve arbitrary constants (viz.,
C., C , be, 8, Vgi, V ,).
3 How are these constants determined and what uncertainty is introduced into the DYNODE-B calculations by the selection of these constants? Also, the definition of 8 in DYNODE-B appears to be in error.
 
===Response===
The constants used to define the void concentration parameters, the drift velocity, and B are given in Reference 7.12.1, which are the DYNODE-B code default values. The uncertainties associated with these values are included in the total model uncertainty, which the benchmarks show to be conservative.                            t The defining equation for B in the DYNODE-B user manual is incorrect, but the coding uses the correct definition. The user's manual will be corrected to read
                      <S> =                  <v>B,                              (36)                          ~
                            <%>+ ( st/ R ) (1-<X>)                                                                i Reference 7.12.1      R. T. Lahey, Jr. and F. J. Moody, "The Thermal-Hydraulics of a Boiling Water Nuclear Reactor," ANS Monograph Series on Nuclear Science and Technology, 1977.
7.13 Ouestion 13                                                                                          !
Describe in deteil the core thermal-hydraulic model used to determine the axial pressure, void, flow and enthalpy distributions. Have the resulting equations been tested for numerical stability?
l    DYNODE-B assumes a constant pressure across the core. This assumption may be                      l e nonconservative because the use of nodal pressure would result in a higher relative power peaking in the top of the core than assuming constant pressure.
Response                                                                                            .
The profile-fit non-equilibrium flow quality model used in this analysis is described in detail in section 3.3.2 of the DYNODE-B manual. The axial void distribution is determined by computing the void fractions at the ends of each axial node, and the node average void fraction is obtained by assuming a linear distribution within each node. For the first node in which voids                              '
appear, the void fraction is assumed to be linear between the point of bubble detachment and the top and of the node.
Because the pressure drop across the core is relatively small, and because in
* practice most of the drop occurs across the bottom core plate rather than in the active fuel region, the actual pressure variation from node to node is                                l small enough to be of little impact in determining conditions in each node                                I when compared to the much larger effect; of such changing variables as fluid                              i enthalpy. Therefore, in performing core calculations, the core pressure is assumed to be axially uniform.
NSPNAD-8608 Rev. 3            Page 142 of 194
 
The axial flow distribution is determined by the conservation of mass. 'Als enthalpy distribution is determined by simultaneously solving the equations nf conservation of mass and energy (refer to Eqn (15) in the DYNODE-B manual).
These equations are solved using the Runge-Kutta-Merson method as referenced in the manual. Numerical stability is ensured by choosing the input parameters such that the code selects adequately small time steps which are much less than'the courant limit.
[  The DYNODE-B core pressure model is conservative for the following reasons which are based on a consideration of overpressurisation events.
* The initial core pressure is assumed to be the Reactor vessel (RV) done pressure which is less than the actual core pressure resulting in a highar initial void fraction in the core. The transient core                  ,
pressure is obtained from the RV done pressure response which is                    !
time-delayed to represent the transport delay from the done to the                  l core exit. The increase in the RV done pressure is greater than or              I equal to the core pressure increase because of dissipation in the                i sonic wave as it passes from the done to the core. This effect can              i be seen in the pressure responses recorded for the Peach Bottom                  l I
Turbine Trip Tests.                                                                1
    -        The core pressure increase at the core exit is then conservatively                j applied throughout the core by the assumption that the core pressure              j is axially uniform.                                                              1
    -        This uniform increase in pressure causes a higher absolute power increase at each axial location of the core, because the reactivity                l addition at each axial node will be larger. The increase in absolute            l power with smaller relative power peaking for the uniform increase in            l pressure will give a higher heat flux at the top of the core than the              4 axially varying pressure.                                                        :
* Even though the relative peak in the top of the core is larger with the axially varying pressure, the influence of the scram on the                  ,
absolute power in the top of the core for the case of uniform                    !
3 pressure will not be overestimated. The reason for this effect .4                  )
that the neutron population is larger in the top of the core prior to              I the scram with the uniform pressure assumption.                                  ,
Therefore, using the uniform increase in pressure is conservative.
7.14 Ouestion 14 In the calculation of ateam dome pressure, what uncertainty is introduced by the use of the    a steam-c?ome pressure model" rather than the "non-equilibrium steam-dome pressure modal"?
* Response The model qualifications presented in NSPNAD-8608 demonstrate that the steam-dome pressure model used in the analysis consistently produces conservative results.      It is therefore unnecessary to apply uncertainties due e  to the choice of pressure model.
7.15 ouestion 15 In the static flow distribution calculation, how is the bypass flow fraction determined and does it vary during the transient?
 
===Response===
The initial bypass flow fraction is an input parameter. Its value is chosen to be identical to the value used in NDH for the core physics calculations.
During initialization, DYNODE-B calculates the corresponding bypass pressure drop coefficient in order to establish the desired bypass flow fraction at initial, steady-state conditions. The bypass flow then varies during the course of the transient according to the equations of conservation of momentum.
NSPNAD-8608 Rev. 3    Page 143 of 194
                                        ~ - _ -    -.-. _        -    __.-        - . --- -
 
        . - - -    -~    -                - - - -            --        --
I                                                                                                    l l
l l                                                                                                    l 7.16 Question 16 How are the feedwater flow, recirculation flow, power level, turbine bypass                    !
and stop valve controller lead-lag, lag and controller constants determined                    I and do they change for each cycle?                                                            !
 
===Response===
The lead, lag, and controllar constants used in modeling the various                    ,    .
controllers represented in DYNODE-3 are based on references 7.16.1, 7.16.2,
* and 7.16.3. Other controller data is assembled from the Monticello operations Manual, the FSAR, and correspondence between NSP and GE.              This data is not cycle-specific and would normally only be altered if the controllers
* themselves were modified.
Reference 7.16.1      NEDC-10069, "Monticello Nuclear Power Station Plant                    ,
t Transient Design Analysis Report," General Electric company, July 1969.
Reference 7.16.2      NEDO-10563, "Monticello Unit No. 1 Startup Test Results,"              ,
General Electric Company, April 1972.
l  Reference 7.16.3      NEDO-10802, " Analytical Methods of Plant Transient            l      l Evaluations for the General Electric BWR,"            General          t Electric Company, February 1973.                                        [
v 7.17 Ouestion 17                                                                              l The flux, $, rather than the source, S=vEg, satisfies the standard time-dependent diffusion equation. Has the additional term $8,(vE,) been                      :
accounted for in the DYNODI-5 source equations and, if not, what error is                      '
introduced by this approximation?
f                                                                                                    f I
Resnonse The derivation of the time-dependent source equation used in DYNODE-B from the              *
* standard diffusion equation results in the left hand side (LHS) of Equation 32 of the user's manual as:
t Las = _.L. O,$
v l
I Multiplying the numerator and denominator by the initial value of VE, yields:                  t i
1                                                            !
LHS =                v E,(0) O g                                      l vvE,( o) l                                = 1. O, ( vE,( 0 ) p) = 1. 0,s Since DYNODE-B uses the initial value for i and assumes it to be constant, it is necessary to explicitly omit the $6,(vE,l term for consistency.              This formulation introduces only a small error, since the neglected tertas are                        l l
relatively small for events which result in large neutron flux chariges due to                  '
i significant reactivity changes. In these cases, the majcz changes in the
* source are due to changes in flux rather than in vEr.
7.18 Question 18 What is the mechanism responsible for the underprediction of the scram curves (Figure 3.1-4) and can this result in a non-conservative overprediction for                .
other static and transient states?
Response                                                                                  .
The results precented in section 3.1,1 pf Revision O for the scram curve calculations were based on comparing the . change in K-effective relative to the all-rods-out case. For the DYNODE-B cases, the k., and M2 axial distributions i  were the 1-D collapsed values as producediby NDH. Hence, these differences
!    were attributable to the use of the collapssed 1-D parameters in the 1-D l
neutronic static model.
The results presented in section 3.1.1 of' Revision 1 establish the fact that NSPNAD-8608 Rev. 3            Page 144 of 194
 
i                    this difference will not result in an overprediction of the scram worth in I                    DYNODE-B for transient states, since the methodology which is used to
!                    calculate the dynamic scram effects produces a conservative underestimate of the scram insertion for the important portion of the transient (i.e. the time l
prior to the occurrence of the MCPR). This underestimation is the not effect of the differences noted above and the manner in which a scram reactivity 4                    parameters are generated utilizing the data from the al2-rods-out and all in but the highest worth rod fully inserted case data produced by NDE. The p                  latter effect demonstrates that the scram rod reactivity is conservative below
  >                  88% insertion.
7.19 Question 19
  ,                  How do the DYNODE-B and ODYN peak powers in the load rejection, feedwater controller failure and MSIV closure transients of Figure 3.2-93, 3.2-100 and 3.2-107, respectively, compare? Are these differences due to DYNODE-B and ODYN modeling differences and, if so, why should they not be considered as a measure of the uncertainty in performing transient analyses of Monticello reloads?                                                                              l ResDonse The figures provided by the vendor which document the results of the ODYN            I analyses do not show values beyond those presented in Figures 3.2-93, -100, and -107. Thus, it is not possible to compare the peak powers between DYNODE-B and ODYN. Differences in peak power predictions are due to both modeling and input differences. Because of the extremely high slope of the power spike during these transients, the predicted peak value is highly sensitive to any changes which affect the time at which the peak occurs; thus, meaninglessly small input changes can produce large changes in peak power.
However, the peak power is of less importance than the integral under the power curve, since this latter value determines the energy deposition in the fuel and hence the heat flux and ACPR. Because the power spike is quite narrow, the area is relatively insensitive to the peak value, and is not
  ,                  unduly sensitive to minor changes. comparisons of the heat flux curves indicate that DYNODE-B does yield reasonable agreement with ODYN for the transient heat flux response. Those differences which are attributable to
  >                  void and scram reactivity parameters used in the two different models are discussed in the respective sections of this report. No additional uncertainties are required for performing transient analyses of Monticello reloads because of these differences.
7.20 Question 20 Describe how DYNODE-B is used in the calculation of the fuel misloading error and how the reactivity input is determined. How are radial redistribution effects accounted for?
 
===Response===
DYNODE-B is not used in the calculation of the fuel misloading error. This event is evaluated with the NDH and CASMO computer codes which are described in report NSPNAD-8609. For the mis-oriented or rotated bundle, CASMO will be run to determine the increase in the fuel type local peaking factor. For the
?                  mis-located bundle, NDH will be run to determine the ef fect on the core power
* distribution. There was an error on Table 4.1-1 in Revision O of this report stating that the fuel loading error is evaluated using point kinetics. Table 4.1-1 has been corre-ted in Revision 1 of this report.
7.21 Ouestion 21
    -              In the application of DYNODE-B to the control rod withdrawal event, what error is introduced by not including the radial flux distribution changes explicitly in the calculation? Does the non-equilibrium model include the time dependent
  ,                mass and energy balance for the (1) riser and dome steam (2) riser liquid (3) dome liquid and (4) the entrapped steam.      If not, what error is introduced by this approximation?
 
===Response===
The control rod withdrawal error event is analyzed with the 3-D nodal code, NDH, which calculates the effects of radial and axial flux redistribution.
NSPNAD-8608 Rev. 3    Page 145 of 194
 
i DYNODE-B may be used to determine the transient pressure response to this event, so that the influence of the changing pressure may be included in the                                                        :
I NDE calculations if desired.
The non-equilibrium steam done pressure model does include the time- dependent                                                    . ;
mass and energy balance for each of these four thermodynamic " compartments".                                                      l 7.22 Question 22
* Explain any differences between the Table 4.2-1 initial conditions and input parameters and the corresponding values and conditions assumed in the ODYN                                                          j analyses. What effect do these differences have on the DYNODE-B predictions
* of ACPR, peak pressure and decay ratio for the transients to be analyzed?                                                          (
Response                                                                                                                            :
The initial conditions listed in Table 4.2-1 are those used in the DYNODE-B                                                        ,
comparisons to ODYN and REDY; these will not necessarily be unchanged for future reload analyses. For clarification, Table 4.2-1 has been retitled in                                                        l Revision 1 of this report to " Initial Conditions and Input Parameters for DYNODE-B Comparisons to ODYN and REDY Reload Safety Evaluations of                                                                  (
Monticello."                                                                                                                        .
The only known differences between these conditions and those used in the ODYN                                                      l analysis are as follow:                                                                                                            l DYNODE-B gDIR_ O- - nts                                                                                          !
Core inlet enthalpy          524.7                524.2        Corresponds to rated steam (Btu /lba) flow.
No other significant impact is expected.                                        ;
Turbine Control valve closure          246                300 The TCV closure in DYNODE-B is (msec) completed 54 asec sooner than in ODYN, making the resulting pressure spike slightly more severe.
Initial Vessel Nater Level-        36.9                36.5      Table 4.2-1 of Revision O contained sensed (inches) a typographical errors the initial                                    i DYN0DE-B water level is 30 inches, which                                        .
corresponds to a sensed level of 36.9 inches.                                  i No significant impact on the transient results due to this difference is expected.
The known differences in initial conditions are slight, and are expected to have no noticeable effect on the transient results.                                                                                  ,
i 7.23 Question.23                                                                                                                    ;
How are the uncertainties in the bundle power and relative inlet flow due to                                                        i differences in the static and transient radial power and flow distributions                                                          !
accounted for in the determination of ACPR7                                                                                          ,
How is the time dependence of power and flow distribution handled? What is i
i                                                                                                                                                    j the uncertainty?                                                                                                                    .
The peak power location will generally have a higher void content and undergo                                                        !
a larger increase in local power upon void collapse during an                                                                    ~
overpressurization transient. Based on the LPRM transient response during the                                                        !
PB-2 turbine trip tests, what is the increase in local power at these high powered locations?                                                                                                                .
Response                                                                                                                            i The uncertainties in bundle power and flow during the transient are assumed to                                                        1 be the same as those associated with the initial conditions, except for small                                                        !
radial changes during the transient. The ratio of the transient to initial CPR is expected to be uniform throughout the core, since the radial power distribution (and hence flow distribution) remains relatively unperturbed during the transient.
NSPNAD-8608 Rev. 3                          Page 146 of 194                                            i
 
1 This can be shown by measuring the peak LPRM responses recorded during the Peach Bottom turbine trip test TTl and then averaging the four LPRMs per string to obtain a LPRM string peak. The increase in the LPRM string response is used to represent the increase in the bundle thermal power. The MCPR is inversely proportional to the peak bundle thermal power. The mean value of the LPRM string peaks for test TTl is 468.5% with a standard deviation of 4.3%. Assuming a normal distribution, the 95/95 uncertainty would be 10.64.
Assuming that the CPR changes inversely with the bundle power which is
#    proportional to the change in LPRM string response, the change in ACPR/ICPR is
      .0045 for a change in the LPRM string peak power from 468.5% to 479.14. - The LPRM string with the highest initial power had a string peak change of 472.4%.
This is within one standard deviation of the mean value of all the LPRM string
. peaks.
To ensure that a conservativs ACPR is evaluated for each transient, a set of              I hundles with different initial powers and flows will be determined such that              I the minimum transient CPR for each of these bundles will equal the safety                  l J
limit.
1 This set will be selected on the basis of physically realistic initial conditions which are assumed at the onset of the event. The bundle with the                f highest ICPR will then be used to calculate the ACPR for the event.
The uncertainties in the absolute bundle power and flow are taken into account in the input parameter uncertainty factor which is applied to the ACPR/ICPR as            l established from the sensitivity study evaluation in section 7.27 of this report.
7.24 Ouestion 24                                                                          l Wn?. range of operating state variables, including power level, flow, inlet subcooling, control rod pattern and exposure, were used to deternine the collapsing factor (AF)? Demonstrate that this set cf states is Jufficient in view of the wide range of intended applications (Table 4.1-1, MSIV closure, etc.). What is the Doppler reactivity collapsing factor (AF) and how is this uncertainty accounted for?
* Do the AF factors account for the change in state?
Resoonse The range of the operating state variables used to generate the feedback parameters are determined for each specific transient which is being analyzed and is sufficient to cover the range over which these variables change during the important portion of the event; i.e.', up to the time of the minimum CPR.
The manner in which the range is covered is also consistent with the manner in which the variables change during the event and cover the changes in going from the initial to the maximum perturbed states. The feedback parameters are obtained by considering the changes between the two extreme states. As an
,  example, consider an overpressurization transient in which void collapse occurs. For this case, the void reactivity parameters are calculated using the NDH and DYNODE-B models, as described in section 7.9, by increasing the core pressure and maintaining the inlet enthalpy which effectively increases the subcooling. The core pressure change is at least as large as the value which occurs at the time of the minimum CPR.      The axial collapsing factor for the void reactivity is determined for this same specific set of conditions and calculations, as follows. The base case DYNODE-B K" and M 2 di;t.rlbutions are              ,
identical to those obtained from the collapsed NDH results. For a perturbed                l case, DYNODE-B is used to establish the change in the local moderator density.              l This change in density is used in conjunction with the feedback    tables which are used by the code to determine the changes in K" and M2 which are then applied to the base values. DYNODE-B is then run to calculate K-eff for the
-    base and perturbed cases and this change is compared to the K-eff change obtained from NDH. The ratio of the DYNODE-B to NDH K-eff changes are defined l as (1+AF). In the case for the void reactivity, an AF>O is indicative that                l DYNODE-B is conservative and hence no additional uncertainty is required due to the collapsing process. Thus, AF is determined in an appropriate manner for each specific case and over the appropriate range for the feedback parameters. The AF factors for Doppler and scram are determined in a similar l
NSPNAD-8608 Rev. 3    Page 147 of 194
 
I i
!                                                                                                                          1 manner.          If the AF factor is less than zero for Doppler and scram l'
reactivities, DYNODE-B is conservative relative to NDE.                        The opposite is true t    for void reactivities.
i
}    The above described procedure has been used to calculate the data needed to                                        .
j    establish AF factors for two sets of conditions, namely, the maximum perturbed
{
state and an intermediate state, for the scram, void, and Doppler parameters.                                  .
The results are shown in Table 7.24.1 in terms Ak-eff for the intermediate and                                    ,
maximum perturbed cases relative to the base case for both DYNODE-B and NDE.
1 The results reportwd here are based on the cycle 13 core design, whereas                                        *    ,
!    section 7.3 relates to results based on the cycle 11 core design as reported                                        '
l    in Revision O. This accounts for the difference in Ak-off Doppler between the two revisions.
l The results shown on Table 7.24.1 indicate the following. since AF>0 for the
;    void, the DYNODE-B model is conservative and hence the AF need not be j  j considered for voids. Since AF>0 for the Doppler, the DYNODE-B model is not                                l conservative and hence an additienal uncertainty is applied to the ACPR/ICPR i    model uncertainty. The scram results indicate that AF<0 for the intermediate i    case and AF>0 for the maximum perturbed case. The results shown in Figure 3.1 of Revision 1 of this report indicate that AF<0 for nodes 1 through 21 which concerns the insportant time of the transient, so that the AF for the scram
;    also need not be considered.
l                          Table 7.24.1  REACTIVITY CHANGES FOR DYNODE-B AND MDB                            l Maximus j                                                    Base              Intermediate            Perturbed
'                                                    gang                          case          came Scram Rod Position                          ARO              21% Inserted              ARI
  ,              Ak (DYNODE)                                              .0020                  .1688 j                Ak (NDH)                                                  .0022                  .1663 l
* 1 void
!                Core Average Void                  .396                      .378                .362 i              Ak (DYNODE)                                              .0016                  .0032 Ak (NDH)                                                  .0015                  .0029 Doppler Core Average                          801*K                  870'K                944'K Fuel Temperature Ak (DYNODE)                                                  .0022                .0043 Ak (NDH)                                                    .0021                .0041 Note: Ak ==            k,, (perturbed) - k,,    (base)                                                        t 7.25 ouestion 25 Describe in detail the method used to determine the DYNODE-B equivalent one-dimensional k", M2 , g, and albedos from the three-dimensional NDH                                            .
solutions. Describe the perturbed states used in this determination in terms of core power, flow, inlet subcooling, pressure and exposure.                                                        i Demonstrate that these selected perturbed states provide an adequate representation of the transient states encountered in the events                    2 to be                    ,
analysed (Table 4.1-1, MSIV closure, etc.).                How are the k", M , g, and albedos determined for the control rod insertion /withdrewal events?
                                                                                                                        ~
The DYNODE-B neutronics parameters are represented as a function of local void fraction and fuel temperature. The void fraction dependence, for example, is determined by performing perturbation calculations with both DYNODE-B and the three-dimensional simulator program NDH.                In the NSP procedure (described in response to question 9), the change in neutronics parameters observed in NDE (as a result of void changes in NDH) is correlated as a function of the void fraction calculated by DYNODE-B. Since there are substantial differences between the DYNODE-B and NDH system modeling and void calculations, this NSPf3D-8608 Rev. 3      Page 148 cf 194
 
1                                                                                                                                                                            l t
j procedure introduces an additional uncertainty into the DYNODE-B calculation.                                                                  l What is the effect of this procedure on the DYNODE-B predictions?
Basmonse The method for determining the DYNODE-B equivalent one-dimensional                                          k", M', g,                          l
'                            and pibedos from the three-dimensional NDH solutions is described in detail in
      .                      Reference 7.25.1.      This rsference describes the technique for both the initial                                                            ;
conditions and the feedback parameters. The method for determining the                                                                        !
,      p                    perturbed states is also described in the sections which deal with generation                                                                -
of the feedback parameters with the following changes:                                                                                        {
: 1. Fue1 Temperature In NDH the local reactivity changes are represented by the equation in section 2.2.2.2 of the NDH manual.          The change in the NDE cases is done by changing                                                          J the input value to B20 and not PR as stated in Reference 7.25.1. The effect is                                                                l e
exactly tue same.
: 2. Delayed Neutrons                                                                                                                        ;
The aM1EROPBON program is not used as discussed in Reference 7.25.1. The delayed neutron parameters are calculated as shown in the NDH manual section                                                                  ,
2.2.5.
s
: 3. Source to Power Ratio                                                                                                                    !
The equation to calculate the source to power ratio is shown in section 2.2.3 of the NDH manual.
Reference 7.25.1 also covers the cases in which control rods are either                                                                      j inserted or withdrawn.
Through comparison to measured data, NDH has been shown to calculate                                                                          l reactivities with a known reliability factor for given core conditions. Since l
j          void distributions cannot be measured, it is not known whether the specific                                                          l void distribution calculated for those conditions is also correct. For this                                                                    j reason, the goal in preparing DYNODE-B input from NDH results is not ta                                                                      i preserve the ratios of Ak*/AU or AM /2 AD from WDR, cince these are not xnown to 4
be correct, but rather to ensure that DYNODE-B reproduces the core reactivity                                                                {
predicted by NDH for any given statopoint. These statopoints are specified in                                                                  '
terms of thermal-hydraulic conditions which are measured and used in the model                                                                  i qualification process.
Because the thermal-hydraulic med1 tis which calculate the void distribution and fuel temperature in DYNODE-B are different from. Chose in NDH, theos parameters are expected to be different between the two codes for any given statopoint.
Since void reactivity effects and fuel temperature effects are modeled in DYNODE-B as changes in k* and8 M corresponding to the changes in water density and fuel temperaturos calculated by DYNODE-3, it is necessary to transform these parameters from the NDH-generated values to the corresponding DYNODE-B values in order for DYNODE-B to reproduce the core reactivity predicted by NDH
        #                  for any given statepoint.
two i
As NDH  described cases at in  Reference different          7.25.1,tothis statopoints          transformation determine                the changes      is donein k* byand running M for a                    that change in statepoint, then running two DYNODE-3 cases at the identical statepoints to detemine the change in moderator density which DYNODE-B associates with that statopoint change. This data is then used to construct the DYNODE-B input tables of Ak* and AM2 versus AD. The validity of this method is demonstrated in the response to Question 24.
This methodology is id?ntical in nature to that described in section 2.5.1.1 of Reference 7.25.2, in which the cross sections calculated by the OORE code are correlated as a function of RETRAN thermal-hydraulic parameters. This same approach is also reconaanded in Reference 7.25.3, where the RANONA-38 polynomial coefficients for tae cross sections are recomputed using the TRAC-BF1 hydraulic properties.                                                                                                                  j Two turbine trip without bypass transients were run to determine the effect of correlating the DYNODE-E neutronics parameters to void fractions and fuel NSPNAD-8608 Rev. 3            Page 145 of 194                                                                        i
                                                        .. -                          ,,                              , , . n.,      .,  -. , - - - . .      -,w-,
 
l                                                                                                                                      !
I temperatures calculated by NDE versus DYNODE-B. The first case correlated the                                    l neutron parameters to DYNODE-B void fraction and fuel temperatures. The                                          {
ACPR/ICPR for this case is 0.157. The second case correlated the neutron                                        ;
parameters to NDH void fraction and fuel temperatures. The ACPR/ICPR for this                                    l case is 0.137.                                                                                              .    ;
The local void reactivity coefficient is larger in the top of the core and smaller in the bottom of the core when using the DYNODE-B void fraction versus                            g      :
using the NDE void fraction. Since the power shape shifts to the top of the                                . l core during this transient, using the DYNODE-B void fraction is conservative                                    1 as deronstrated from these results. It is believed that correlating the                                          !
neutronics parameters to the DYNODE-B void fraction and fuel temperature is                              ;      j correct and that there is no additional uncertainty in the model.
Reference 7.25.1                          R. C. Kern, "Nothods and Guidelines for Obtaining                    f One-Dimensional Nodal Constanta for DYNODE-B from Three-Dimensional Nodal Calculations," NAI 82-26, Rev.                l 1, May 20, 1982.                                                      ;
Reference 7.25.2                          TVA-TR81-01-A, "BNR Transient Analysis Model Utilizing                l the RETRAN Program," Tennessee Valley Authority, April 7,            ;
1983.                                                                ;
Reference 7.25.3                          N.I,.Neaver III and K.C. Wagner, "One-Dimensional Neutron Kinetics in the TRAC-BF1 code," Proceedings Anticipated              .
and Abnormal Transients in Nuclear Power Plants                      l Conference, Atlanta, Georgia, April 12-15, 1987, Volume              l 1, p. VII-60, section 2.3.                                            !
i 7.26 Ouestion 26 The ODYN model has had difficulty in predicting core inlet flow oscillations above 5 hs. If DYNODE-B will be required to analyse oscillations above this frequency, demonstrate that DYNODE-B does not have the same difficulty.                                    . ,
Resoonse                                                                                                        !
Because of the uncertainty in obtaining the test rig design and test data for                              .
[
jet pump flow oscillation measurements, stability analyses with DNB will be                                      l restricted to events with flow oscillations of less than 5 hs.                                                  !
5 7.27 ouestion 27
;                  The qualification data base provided to demonstrate the accuracy of the                                          I l                  DYNODE-B code (e.g., Tables 4.4-1, 4,4-2 and 4.4-3) is insufficient in the                                        l l                  number and quality of the comparisons to allow a relitble estimate of the code
!                  uncertainty. For example, the Peach Bottom turbine triy calculations were normalized to insure that DYNODE-B reproduced the measu.ed peak and integrated l                  power, and the comparison for the Monticello turbine trip startup test l                  includes a large (-300%) DYNODE-B/ measurement transient power discrepancy. A                              ,
!                  detailed code uncertairty analysis is therefore required to insure there is l                  sufficient margin to the thermal-hydraulic design basis and the reactor l                  coolant pressure boundary limit.
I                  Provide a listing of the important sources of uncertainty in the DYNODE-B
* predictions required for the intended reload analyses.                          Consideration should be given to factors such as                          void coefficient, controller set points, jet pump loss coefficients, scram reactivity, void model, separator model, steam line model, neutronics collapsing, etc. Estimate the 954 probability limits for these uncertainties, and determine the corresponding ACPR/ICPR for each                                  .
uncertainly for the turbine trip without bypass transient.                          Determine the corresponding A-pressure (t) for each of these uncertainties for the MsIV closure event with position switch scram failure. Also, provide an estimate                                  ,      j of the corresponding uncertainty in the calculated decay ratio.                                                    ;
Additional items concerning the DYNODE-B uncertainty analysis:
I j                  (a)          What uncertainty is introduced into the DYNODE-B calculations as a l                                result of uncertainty in the core void coefficient (defined in terms i
of the core-wide reactivity response to a change in core void                                          i fraction)?
NSPNAD-8608 Rev. 3    Page 150 of 194                                  ,
  ~ _ _ _ _ . - -                      ,_  , - _ _ . _ _ _ _
 
}                                                                                          l 1
!        (b)      What uncertainty is introduced into the DYNODE-B calculations as a
!                  result of the profile-fit void model?
}
{        (c)      The Monticello Cycle-13 DYNODE-B prediction of ACPR/ICPR is 0.1556.
1 What is the corresponding GE prediction?
i 1-      Resnonse l        Sensitivity studies using three transients were run in order to determine a    input parameter uncertainties. The turbine trip wiQ out bypass transient was
: j.      used for the ACPR/ICPR uncertainty, the MSIV closure with high flux scram was i        used for the pressure uncertainty, and the automatic flow controller decrease j        transient was used for the power decay ratio uncertainty. The parameters used to perform the sensitivity studies are listed in Table 7.17-1. Any additional parameters which could affect Ge uncertainty were included in the sensitivity 1
i        discussed below, and the results are summarised in Tables 7.27-2 through 2
7.27-4.
Turbina Trin Without Rvnaam Sensitivity Study 1
The turbine trip without bypass transient was established using conservative
]        licensing basis modeling criteria for Monticello Cycle 13. The transient was 4
j        run under the following initial conditions; 100% power and core flow, 1004 i      steam flow, 1040 psia steam done pressure, all rods out, and Haling end of hot full power depletion. The results of the sensitivity study are summarized in
;        Table 7.27-2.
i        The key physics parameters of interest are the void coefficient, Doppler j        coefficient, and the scram reactivity. In addition, the sensitivity to the i
offective total delayed neutron decay fraction was also determined. The
-        results in Table 7.27-2 show that both the void and Doppler coefficient uncertainties compare well with results from past sensitivity studies. The f        relative insensitivity of the scram reactivity in comparison to past analyses i
is due to a difference in methodology. Past analyses have adjusted the scram l        velocity to achieve a 10% reduction in reactivity insertion at the time of peak heat flux. In contrast, NSP's analysis reduced the total control rod bank worth by 104. Using the procedure of reducing the scram velocity by lot, 1
j        a change in ACPR/ICPR of .014 was obtained, which compares well with past
; -      results. However, the method used by NSP is both conservative and appopriate 3
for two reasons. First, the reduction of the total control rod bank worth, instead of the scram velocity, applies the lot uncertainty to the correct l'      parameter. Second, NSP's model already uses a conservative scram insertion rate because the scram velocities are the slowest allowable by Technical j        specification limits.
l There was also a relatively small change in ACPR/ICPR for the effective total      j j        delayed neutron fraction sensitivity study. The delayed neutron fraction will      i j
not demonstrate a large sensitivity to the ACPR/ICPR until the core approaches prompt criticality. At the time of the peak k-eff in this transient, the total core reactivity was 0.56 dollars, which is not close to prompt critical.
r "he uncertrinties in the parameters included in the recirculation system model and the steam line model of Table 7.27-2 are relatively small. The DYNODE-B y
code conservatively uses the steam done pressure, rather than a core average l4      pressure, in calculating a power response during a transient. The parameters i        in question have a relatively small influence over the steam dome pressure as j        is seen in Table 7.27-4.
!      There are several additional parameters which have been included in Table
: j.      7.27-2. The axial collapsing factor (AF) uncertainties for the void                j 4        coefficient, Doppler coefficient, and scram reactivity are discussed in detail l
in section 7.24. The radial power redistribution uncertainty is discussed in detail in the response to guestion 23. Although it is included in the i
calculation of the overall uncertainty, it is not a significant factor.
l A value of 0.021 was obtained for the ACPR/ICPR input parameter uncertainty.
i MSIV Closure With Hioh Flur Scram Sensitivity Study i
NSPNAD-8608 Rev. 3    Page 151 of 194 i
4 I
t______                                                              _          . _ _ _
 
1 i
i a
!                        The MSIV Closure with High Flux scram was established using conservative licensing basis modeling criteria for Monticello Cycle 13. This transient was run under the following initial conditions 100% power and core flow, 100%
steam flow,1040 psia steam dome pressure, all rods out, and Haling end of hot full power depletion. The scram on MsIV closure is disabled. The results of l .
the sensitivity study are summarized in Table 7.27-3.
i                                                                                                                          '
!                        The key parameters of interest in this transient are the void coefficient,                          '
Doppler coefficient, the scram reactivity drift velocity and core pressure drop. The results in Table 7.27-3 show that these parameters also produced the largest uncertainty in the vessel pressure, as expected.
i l                        The AP input parameter uncertainty of 5.5 poi is comparable to past analyses.
!                        The 5.5 psi uncertainty is small in comparison to the ASME vessel overpressure limit material bias of approximately 310 psi.                      Therefore, the AP input
:                        parameter uncertainty does not need to be taken into account in the DYNODE-B j                        calculations.
1
  !                      Automatic Flow Controller Decrease Sensitivity Study
!                        sensitivity studies for the automatic flow controller decrease transient were 3                        performed with the Monticello Cycle 1 startup test case. The Cycle 1 case was j-                      selected because it exhibited larger power oscillations than the current
;                        cycles and would therefore be more conservative. In any sensitivity study                              l cases in which the power oscillations produced a scram (typically on high or                          l
,                        low vessel water level), an additional conservatism was added by disabling                            i that scram and allowing the power oscillations to continue. The results of                            l l                        the sensitivity study are summarized in Table 7.27-4.                                                ;
l                        Most parameters are relatively insensitive in this transient and produce small                        [
1                        uncertainties. The largest uncertainty is due to a +100% change in the speed                          !
I                        controller of the motor / generator recirculation flow controller. The +100%                          !
reliability factor in the speed controller is an excessively conservative value intended only to provide a bounding analysis. When more data becomes
)                        available a determination of a more appropriate reliability factor may be made j                        along with a new input parameter uncertainty.                                                      ,
!                        A value of 0.19 was obtained for the power decay ratio input parameter                                l
;                        uncertainty.                                                                                          !
!                      Additional It---- (Mearnina the DYNODE-B Uncertainty hulvsis                                          ,
i                      (a) To determine the core wide void coefficient, AK-eff was calculated for                            !
l                      two DYNODE-B cases. The first case was the base case and the second case had                          I the local reactivity coefficients changed by 10%. The AK-eff showed a 10.1%                            !
j                      change for the 10% change in local reactivity values. This difforence results                          l
]                      because the power shifts to the top of the core where the larger local void                            ;
:                      coefficients exist. This change will be essentially the same for the turbine                            I j                      trip without bypass analysis; therefore, there is no additional uncertainty in                    ,  I l                      the model.
l t
(b) The uncertainties associated with the DYNODE-B profile-fit model for
;                      subcooled voids was assessed by comparisons with data given in References                          ,
j                      7.27.1 and 7.27.2 over a wide range of pressure and heat flux conditions.
d This same data base was used in the model qualifications presented in i                    Reference 7.27.3. The 95/95 model reliability factor for the subcooled void j                      fraction was determined to be 0.071 (7.1%).                        Thus the DYNODE-B base case was j                      changed to effectively increase the void fraction in the subcooled region by
:                      7.14.
I i                        (c) The following tables show a comparison between the cycis 13 transient j                      results obtained using GE and NSP methods:                                                          -
  !                                                                          ACPR/ICPR
  ;                    Transient      GE fPoing      GE f1-D)                                NSP fPointi    NSP f1-D1 j                      TT W/0 BP            -
0.137                                      -
0.157
:                      FWCF                  -
0.130                                      -          0.147 i
LFNH              0.116                -
0.101        0.105 i
i                                              NSPNAD-8608 Rev. 3                      Page 152 of 194 1
i  ,--        - - .-,            - _-
 
1 The ACPR/ICPR's do not include uncertainties except for the GE and NSP point kinetics calculation of the loss of feedwater heating.
MCPR                                                                  l GE fOction A1 GE fDotion B1            MSP fPoint1        MSP f1-D1 TT W/0 BP                          1.30          1.25                -
1.30                      i PWCP                                1.29          1.24                -                          1.29 LPWH                                1.21          1.21              1.19                        1.22 4
    -                      All MCPR's include uncertainties. Por NSP 1-D analyses, the uncertainty is c
0.021 ACPR/ICPR.
e                    The limiting MCPR is 1.30 for GE option A, 1.25 for GE option B, and 1.30 for                                                [
NSP. This shows that the NSP model with a .021 ACPR/ICPR uncertainty gives the same MCPR as GE option A.
Errors were found in the physics input to the turbine trip without bypass transient during the verification process. The correct ACPR/ICPR value for the turbine trip without bypass transient using NSP methods as described in                                                  ,
this report is .1569, and not the .1556 or other draft values discussed.                                                    1 l
The MSIV closure transient was also run for cycle 13.                  The GE pressure                                      '
increase was 160 poi and the NSP pressure increase was 167 poi without uncertainties. The maximum reactor vessel pressures including uncertainties                                                  e are 1227 psia for GE and 1245 psia for NSP.
l            Table 7.27-1                INPUT PARAMETER UNCERTAINTIES USED POR SENSITIVITY STUDIES                                l  l Parameter                                                            Uncertainty I. Reactor Core Model
: 1. Nuclear Model
: a. Core Average Void Coefficient                                  a,i lot                                          l
: b. Core Average Doppler coefficient                                a,i 25%
: c. Scram Reactivity                                                a,i 10%                                            ,
: d. Prompt Neutron Beating                                    Conservative l*
i
: 2. Thermal Bydraulic Model
: a. Drift Plux Parameter
: i. C,                                                                  1.O                                        j
,                                    ii. V,                                                                130%
l                                  b. Profile Pit Model (subcooled void)                                    +7.1%
: 3. Puel Heat Transfer Model
: a. Pellet Heat Distribution                                    Conservative
: b. Pellet Heat Transfer Parameters                            conservative II. Recirculation System Model
: 1. System Inertia                                                            12004 l
: 2. Jet Pump Losses                                                            -20%
: 3. Core Pressure Drop                                                  +1.5 psi l r                                                                                                          -30%
: 4. Separator (L/A)
: 5. Separator AP                                                    Conservative III. Steam Line Model
,                              1. Pressure Lc,ss Coefficient                                                -20%
l                                                                                                                                                        l l
l l
NSPNAD-8608 Rev. 3  Page 153 of 194
 
l              Table 7.27-2 TURBINE TRIP WITHOUT BYPASS SENSITIVITY STUDY              l ACPR/ICPR AfACPR/ICPR)
Base Transient Case                                          .1569          -
I. Reactor Core Model                                                                    .
,        1. Nuclear Model
!            a. Core Average Void coefficient, +10%              .1710        .0141      ,
: b. Core Average Doppler coefficient, -25%            .1686        .0116        ,
: c. Scram Reactivity, -10%                            .1593        .0024
: d. Effective Total Delayed                          .1582        .u012 Neutron Fraction, ~4%
: 2. Thermal Hydraulic Model
: a. Drift Velocity, +30%                              .1520        .0050
: b. Profile Fit Model, +7.1%                          .1512        .0058 II. Recirculation Systee Model
: 1. System Inertia, +2004                                  .1560        .0010 l        2. Jet Pump Losses, -20%                                  .1570        .0000
!        3. Core Pressure Drop, +1.5 psi                            .1568        .0001 l        4. Separator L/A, -30%                                    .1570        .0000 i
!      III. Steam Line Model l        1. Pressure Loss coefficient, -20%                        .1575        .0006 l
l IV. Additional Parameters
: 1. AF, Void Coefficient                                      -
                                                                                .0000
: 2. AF, Doppler coefficient                                    -
                                                                                .0023
: 3. AF, Scram Reactivity                                      -
                                                                                .0000 l        4. Radial Power Redistribution Uncertainty                    -
                                                                                .0045 ACPR/ICPR Input Parameter Uncertainty = .021 l            Table 7.27-3    ggJV CLOSURE WITH HIGH FLUX SCRAM SENSITIVITY STUDY        l Maximum vessel                  .
Pressure (Dsia)  AP fosia)
Base Transient Case                                            1242.9 I. Reactor Core Model
: 1. Nuclear Model
:            a. Void Coefficient, +10%                              1245.8          3.0 l            b. Doppler coefficient, -25%                          1246.5          3.6
: c. Scram Reactivity, -101                            1243.4          0.6
: d. Effective Total Delayed                            1243.0          0.2 Neutron Fraction, -44
: 2. Thermal Hydraulic Model
: a. Drift velocity, +30%                                1241.1        -1.8
: b. Profile Fit Model, 67.1%                                                    '
l                                                                    1241.6          -1.3 II. Recirculation System Mode)
: 1. System Inertia, +2004                                    1242.3        -0.6 l        2. Jet Pump Losses, -20s                                    1242.9          0.0    *
: 3. Core Pressure Drop, +1.5 psi                              1244.3          1.5
: 4. Separator L/A, -30%                                      1242.9          0.0 l    III. Steam Line Model l        1. Prescure Loss coefficient, +20%                          1243.4          0.5    .
AP Input Parameter Uncertainty = 5.5 psi l
l l
NSPNAD-8608 Rev. 3    Page 154 of 194
 
i i
l      l              Table 7.27-4  $UTOMATIC FLOW CONTROI.LER DEGREASE SENSITIVITY STUDY              l A
Decav Ratio (O)      M
:                Base Transient Case                                            0.815            -
i j                I.      Reactor Core Model j  .                1. Nuclear Model
: a. Void Coefficient, +10%                                0.821      0.006 jp                    b. Doppler Coefficient, -25%
scram Reactivity, -10%
0.819 0.815 0.004 0.000 I                  c.
j                      d. Effective Total Delayed                              0.819      0.004 i                          Neutron Fraction, -44 i    ,
: 2. Thermal Hydraulic Model
-                      a. Drift Velocity, +30%                                  0.808      -0.007
: b. Profile Fit Model, +7.1%                              0.813      -0.002 i
4
$                II. Recirculation System Model
: 1. System Inertia, +2004                                    0.814      -0.001
;                    2. Jet Pua.p Losses, -20%                                    0.821      0.006
: 3. Core Pressure Drop, +1.5 psi                              0.819      0.004
: 4. Separator L/A, -30s                                      0.819      0.004 1                III. Steam Line Model i                    1. Pressure Loss coeffici.ent, +20%                          0.811      -0.004 a
l                IV. Additional Parameters
: 1. Flow Controller Setpoint, +100%                          1.000      0.185 i
j                                                            AQ Input Parameter Uncertainty = .19 j                Reference 7.27.1      Rouhani, S.3., " Void Measurement in the Region of
;                                      Subcooled and Low-quality Boiling," symposium on 1
Two-Phase Flow, University of Exetor, Devon, England, i                                      June 1965 Reference 7.27.2      Rouhani, S.E., " Void Measurement in the Region of j                                    Subcooled and Low-Quality Boiling," Part II, AE-RTL-788, j-                                    Aktiebolager Atomenergi, Studsvik, Sweden, April 1966
}                                    General Electric Co., NEDE-24154-P, "LTR-Qualification of t              Reference 7.27.3 j                                      ODYN," Volume 3, October 1978 7.28 Ouestion 28 What mesh is used in the MOC representation of the steam line and does this satisfy the stability criteria? The steam line flow in Figure 3.2-96 does not exhibit the same behavior as the ODYN prediction. What is causing this difference?
a j              Response
  !,            The mesh used in the Monticello DYNODE-B steam line MOC model varies between j              22.3 and 29.4 feet. This mesh representation is stable, since the normal time j                step size for the steam line solution is 0.001 see for overpressurization events and the speed of sound in steam is about 1500 ft/sec.      Thus, the Courant limit is not exceeded. The steam line flow differences between DYNODE-B and ODYN as seen in Figure 3.2-96 are attributable to model differences as noted in Section 2.3.2 of NSPNAD-8608 and in the response to question 10. The volume-junction representation used in ODYN is more susceptible to instabilities relative to the MOC method, provided the latter
      '        model does not exceed the Courant limit. As noted in Figure 3.2-96, the DYNODE-B steam line flow settles to the new asymptotic value more quickly and smoothly compared to the ODYN result.
7.29 Ouestion '{1 How does the DYNODE-B decay heat precursors model compare with more recent revisions of this standard (e.g., the ANS standard of September, 1978)?
 
===Response===
For any given case, the later standard for ciecay heat calculations, NSPNAD-8608 Rev. 3    Page 155 of 194
 
i
}
i i
I                      ANSI /ANS-5.1-1979, may yield a decay heat value which is either greater or
!                      smaller than the value derived using the 1971 ANS-5.1 Draft standard, 1                      depending on the specific conditions being analysed; it therefore cannot be l                      said that either method is always the more conservative. However, the uncertainties associated with the 1971 methods are much larger than with the l                                                                                                                                        ,
;                      1979 standard; as a result, when the uncertainties are applied, the 1971 4
methods consistently produce a more conservative prediction of decay heat.
For all licensing calculations, those uncertainties are included in the                                          ~
j                      DYNODE-B model, thereby ensuring a conservative decay heat calculation.
i i                      7.30 Question 30 Run the Peach Bottom licensing basis turbine trip test.                                                          *    '
d Rasconse l              l      As requested by the NRC, Northern States Power (NSP) has enalyzed the                                          l
}                      licensing basis transient (LBT). The LBT is based on a turbine trip without l                      bypass occurring in the Peach Bottom Unit 2 reactor operating at 104.5% of
!                      rated power and 100% of rated flow at the end of cycle 2 with all rods fully j                    withdrawn. The input used by NSP is consistent with References 7.30.1 and 1                      7.30.2. The response predicted by NSP has been compared to both the BNL and j                    the GE predicted response.
Model Input                                                                                                            i j                    The same NSSS model and kinetics data used in the Peach Botton Unit 2 turbine 4                    trip benchmarking were used in the LBT analysis except as noted below. The j                      initial axial power distribution was changed to match the GE curve in Figure j                    68 of Reference 7.30.1. The control rods were modelled as being completely                                            i j                    withdrawn. The total scran reactivity was changed to match the value given'in Reference 7.30.3.
The direct moderator heating was set to 0.02, and the power generated in the
!                    fuel was taken as 0.96 to be consistent with the GE model (Beforence 7.30.1).                                      - l The delayed neutron group data from Table 1 of Reference 7.3io.1 was used.
The setpoints of the safety relief valves were consistent with Reference                                            ~
i                    7.30.1. The valve characteristics were assumed to be the same as those used in the Peach Bottom Unit 2 turbine trip test benchmarking. The safety valve l                    was asrand to have 80% flow when it initially opened and was assumed to have 1                    a linear capacity between this point and full open.
I j                    Following the turbine trip signal, time delays of 0.182 seconds before stop j                    valve motion and 0.28 seconds before control rod motion begins were used
;                    (References 7.00.4 and 7.30.2 respectively).
]                    The initial conditions used in this analysis are given in Table 7.30.1.                          These 4                    values are consistent with those given in References 7.30.1 and 7.30.2.                          A                e j                    constant fuel rod gap conductance of 1000 Btu /hr-ft 2 _.F was used (Reference j                    7.30.1, page 14).
Data Cos.parisons                                                                                                  ,
I                    Figure 7.30.1 shows the initial axial power, void, temperature, and heat flux 4
distributions as well as the transient power, heat flux, temperature, void, I                    and pressure behavior. This figure includes the revised BNL and the GE j                  results given in Reference 7.30.1. The DYNODE-B curves shown in tho' portions of the figure which contain special axial information are drawn as straight
* j                    line segments between the average values at the centers of the twelve equally
;                    spaced nodes.
1                                                        .                                                                            .
;                    The initial axial power shape between DYNODE-8, BNL and GE are essentially the s                  same. This is to be expected, since the GE distribution was used to determine
]                    the DYNODE-B distribution. The corresponding initial heat flux and initial j                    fuel temperature distributions calculated by DWODE-B, BNL, and GE also compare well. The DYNODE-B initial fuel temperature distribution is between the BNL and GE predicted temperature distributions. As expected, the initial j                  axial void distribution calculated by DYNODE-B is slightly larger than the BNL i
i j                                                  NSPNAD-8608 Rev. 3          Page 156 of 194
 
and GE values. This is because DYNODE-B conservatively uses the steam dome pressure for all thermal-hydraulic calculations as noted in section 7.13 of this report.
The rise in the core average pressure predicted by DYNODE-B compares well with the pressure rise predicted by both BNL and GE.                              The difference in the tirse at which the pressure begins to rise as predicted by DYNODE-3, GE, and BNL is probably due to the time delay for stop valve characteristics used in the different analyses. It should be noted that DYNODE-B matches the data in f    Figura 6-6 of Reference 7.30.4 better. The slopes of the pressure responses of all three curves are similar. Both BNL and GE predict that the pressure will level off somewhat between O.6 and 0.7 seconds whereas DYNODE-B predicts a constant pressure rise. The leveling off of the core pressure is also seen in P
Reference 7.30.4. It i., believed that the leveling off of the pressure is due to momentum effects within the vessel. Since DYNODE-B conservatively uses the steam done pressure for all thermal-hydraulic calculations, it does not predict the above behavior.
The rate of change of the core average void fraction predicted by DYNODE-B also compares well with BNL and GE. The changes in void fraction relative to the initial values are very similar for all three curves.
The general trends in the core power as predicted by DYNODE-B, BNL, and GE are consistent. All three predict s decrease in power at 0.28 seconds which is due to the beginning of scram rod motion. As the positive reactivity insertion due to collapsing voids overecess the negative reactivity insertion of the control rods, the core power begins to rise. This behavior is seen in the DYNODE-B, BNL, and GE results. The power begins rising later in the DYNODE-B analysis because, as stated earlier, the pressure rise predicted by DYNODE-B starts later. The power peaks sooner in the DYNODE-B Enalysis for two reasons. since DYNODE-B starts with a higher void fraction, the positive reactivity insertion caused by collapsing voids is higher in DYNODE-B. Thus the power rise predicted by DYNODE-B is steeper than BNL or GE. The second reason has to do with the leveling off of the core pressure discussed above.
When the pressure levels off, the collapsing of voids also levels off. Since the positive reactivity insertion is due to the collapsing of voids, the power rise also levels off. This is seen in the BNL analysis near 0.65 seconds and is somewhat seen in the GE analysis near 0.75 seconds.                                              Both of the above phenomena result in a conservative predicted power response by DYNODE-B.
The area under the power curve is similar for both the DYNODE-B and GE analysis. This is seen in the core average heat flux response. The general behavior of the DYNODE-B and the GE predicted heat flux response is the same.
Both start to fall as scram rods are inserted and both peak near 1.1 seconds into the transient with similar magnitudes.
The average fuel temperature response predicted in the GE analysis was not available, therefore only the DYNODE-B and BNL responses are compared. Both e    predicted a small initial drop in the fuel temperature due to the power reduction caused by the scram and a subsequent rise corresponding with the rise in core power. Since LYNODE-B predicts a peak in core power earlier than BNL, the temperature rises sooner in DYNODE-B than in BNL. The changes in the 3    fuel temperatures relative to the initial values are very similar.
The axial heat flux profiles at 0.8 seconds and 1.2 seconds are also given in Figure 7.30.1. The heat flux distribution predicted by DYNODE-B are spatially similar to both the GE and the BNL predicted distributions.
  ?
NSPNAD-8608 Rev. 3    Page 157 of 194
 
l l
l          Table 7.30.1  INITIAL CONDITIONS FOR LICENSTNG BASIS TRANSIENT        l Parameter                                                        value Core Thersnal Power (MWt)                                                3441.0 Total Core Flow (million lbs/hr)                                          101.0    ,
Bypass Flow (%)                                                            10.0 Turbine Steam Flow (1bm/sec)                                            3672.8  ,
Core Inlet Enthalpy (BUT/lba)                                            521.4    ,
Lower Plenum Pressure (psia)                                            1070.0 Upper Plenum Pressure (psia)                                            1046.0 Steam Does Pressure (psia)                                              1035.0 Turbine Inlet Pressure (psia)                                            984.4      '
control Rods Position                                              All Rods Out Total Steam Line Length (ft)                                              400.0 Total Delay Before Rod Movement (sec)                                      0.28 Constant Fuel Gap Conductance (BTU /(hr-sq ft-dog F)                    1000.0 Relief valves set t1 operate at the following pressures:                              ,
4 valves:    1090.8 psia open; 1070.8 psia close                                      j 4 valves:    1100.9 psia open; 1080.9 psia close                                      .
3 valves:    1111.0 psia open; 1091.0 psia close                                      l Safety valves set to operate at the following pressures                              j 2 valves: 1242.0 psia open; 1222.0 psia close                                        ;
l l
l l
S l
I
                                                                                      ~
l NSTNAD-8608 Rev. 3    Page 158 of 194
 
LICENSING BASIS TRANSIENT                                                  .                      .
Figure 7.30.1 DYNODE-8 f
n___
initial Anlal Power Shape                                              Wat Flux Dtitribution s = 0.0 see              GE Lee                                                                      FJ
        "'        A          g I I          ,.
                                                                                          / %                        i "h
g% A                    e" Q        [            "%s j
                                                                                ".s.
g
: c. 4 e.rs.
j
    ,= c .
hs        ju-I
                                                                                                                                      \
3-
        =
n.
e      u      .i  u 6 6 6 6                    u    ~6  :        ''.            6                  u    u        u            a Fran    .e c.c. H. $                              .                  Fr.anen .i Cw. H.@s GJ Initid Void Dhtri$uilon 7J
                                                                                      &ot Flux Dutribution I - 0.8 s.c.                                    (
J 7-    .'~
                                                                                                                                                      =
u_
X. : ;;= ~5                n. ID&~~
fr                                : . . . . _17 "TNx 1
J.                        /.e W                                        5 .. (
:      o                              i A
g
          ..              p/.((f                                              . l ". .
p'                                                      U,                                                          \
es.        I'                                                            1.4 u..
                                                                                                                                    .u
              .            u          u                      u          l                      u                  u    u
: e.                                  Franen of Cec. H.@                                                    Fran.n of Cec. Heft Inistd Average Fuel T.siperature Distribution                          H.of Flus Distribution t = L2 see
                                                                                , .        .#  h "''                      r
~
in V/                                %
        ~~
                    .s                                                      : ,'                                                '
4
    } =**-      7 l % ~ ._.              %                                ?.Q(//4                                                  %-
3.3 -                                                        ~
2.4 -
* l                  k
              .            .3        ...
Fran .: C.r. H.$
                                                    .2        .:.          ,
                                                                                  ".              .3 I
                                                                                                                    .:.  .2        .2 Fenn.n .I Cor. H.@
NSPNAD-8608 Rev. 3            Page 159 of 194
 
                                            . LICENSING BASIS TRANSIENT Figure 7.30.1 - Continued l
                                                                                                                                                                                                                                ~ i DYNODE-B    .
                                                                                                                                                                                      .                        M_.          -
i c.,, p,..,
cor. A .r      Awrm                                          os                  !
A                                                                                      *
: m.                                                                                        j ',                                                                              ^
                                                                                                                                                                                                \
des -
l"                              '\
I t                        >
I t
                                                                                                                                                                - - - W N
i                                          .
y g m.                                            -
g no.
d                                                            \,
d
        -                                          - [f ., +k                                                          ' 'g
                                                                                                                              .                                                                            \a --
                                                                                                                                                                                                          ~
        ,,                                      /  !/
                                                                                                                        \
s                                                                                  %          .
          "e
          -
* e$,.      6        e 's            u                                                        i        u              e            u              u      u                u        i      u
: b. cs      do                                                                                                                            h (s dd Core Average Eeot Flux                                                                                                                Core Averog Pressure ne                                                                                                                                    m f< %                                                                              ~-
r
                                                                                                                                                                                                                  /$            ~
i mm                                                    %            y            ene-                                                            y j
* l                                                                                                                                          ~                                                          /              /
Q
                                                  /        /
: ,,,..                                                    V n          '
                                                                                                                                                                                                                      /
                                                    ''                                                                                                                                Y                                        '
        ~
                                %s-/.
                                    ~.                                                                                  -
                                                                                                                                              ""                                J                    /
i    /
        ".          .3        u      u      e:.
: h. (s.      dd e-                                          o    u            ""'.            .3              e        u
: h. Gmadd
                                                                                                                                                                                                                    . u 9      I t
Average TvelTemperature I
ea                                                                                                              , --                                                                                                  ,
                                                                                                                /
th                                                                                                !
  . 1          -
                                                                                      /
f __.
                                                                                                                          ~
e        em          sl4        ei            eJ                                                        i        L'
                                        % <s.      nda NSPNAD-8608 Rev. 3                                                                      Page 160 of 194
 
                                                                                                                                                                  )
References 7.30.1        BNL-NUREG-26684, " Analysis of Licensing Basis Transients for a BWR/4," M.S.Lu, et.al., September 1979.
7.30.2        Table I and II transmitted to NSP from NRC during the 12/4/87 meeting in Bethesda MD.
7.30.3        NAI Internal Maac from U.C. Lee to R.C. Kern, " Summary of Physics
[                Constants Input for Safety Test," July 22, 1977.
7.30.4        EPRI NP-564, " Transient and Stability Tests at Peach Bottom Atomic Power Station Unit 2 at End of Cycle 2," June 1978.
f.
]
)
NSPNAD-8608 Rev. 3          Page 161 of 194
: i. . . . . . . _ _ _ _ _
 
          .--              - . _ _ -        . - .        -. .-- ._-                  =      _ - _    _  -    .. _~
t APPINDIX A                          QUALIFICATION OF SIMUI. ATE-3 BASED DYNODE-B b                                                                                                                                        l l                A.1                      INTRODUCTION AND SUMMAPY                                                                    '
This appendix compares the results of transients analysed by DYNODE-B using                                          l inputs derived from the 3-D simulators NDH [A.1) and SIMULATE-3 [A.2). The                                      . :
1                SIMUIATE-3 based reactor physics methods [A.2) are meant to replace those                                          ?
,                based on MDB. The safety evaluation methods and code (DYNODE-B) [A.3) have                                    ,,
(                not changed in other respects. DYNODE-B model uncertainties have not been                                        ,
;                reduced from NDE based values. In order to extend applicability of NSP's-                                            l j                safety evaluation methods for use with SIMULATE-3 based inputs, the                                                !
;                sensitivity to the physics methods is documented here.                                                        ,
The nuclear model in DYNODE-B is compared to SIMULATE-3 in section A.2.
{                The comparison of DYNODE-B transients based on NDH and SIMULATE-3 is presented
;                in section A.3.
i 2
A.2                      NUCLEAR MODEL COMPARISONS The 1-D kinetics parameters which are input to DYNODE-B are derived from a l'
radial collapsing of the 3-D results from the corresponding SIMULATE-3 parameters [A.2].                      Since the SIMUI. ATE-3 model has been qualified against plant measurements, the accuracy of the 3-D parameters is well founded, and thus the
]'
only other uncertainty associated with the 1-D parameters is that which is introduced by the collapsing process and the calculation of the feedback j                parameters. This additional uncertainty can be assessed by direct comparisons 1                of reactivity changes between SIMULATE-3 and DYNODE-B results for comparable changes in the statopoints. This assessment has been made for the void, scram and Doppler reactivity components, since the dominant reactivity changes occur due to these three components during events analyzed with the 1-D model (over pressurization events).                              It should be noted that any uncertainty associated with these procedures is included in the ACPR/ICPR uncertainty due to input parameter uncertainties as applied in section 4.4.1.                                                              ,
i 4
The results of specific comparisens for Monticello are presented in the                                              .
4                following sections to demonstrate the nature of this process.                                                    ,
1 J              A.2.1 SCRAM REACTIVITY j              The change in scram reactivities, calculated with SIMULATE-3 and DYNODE-B, for the case of all-rods-out (ARO) to all-rode-in (ARI) with the highest worth rod I                stuck out are shown in Figure A.2-3. The percent difference between these two                                        ,
i              curves is presented in Figure A.2-4.                                The DYNODE-B error is conservative when            ,
it is greater than zero. The vertical line on these curves shows the amount                                            l
,              of control rod insertion when the minimum critical power ratio (MCPR) occurs                                            J j              for the turbine trip without bypass transient. For this case, no uncertainty                                            1 2
need be applied for the scram reactivity component, since the control rod                                                j i              worth up to the time of MCPR is conservative relative to SIMULATE-3. This is i              expected since the Ak., input into DYNODE-B for the scram reactivity is                                        1      3 i              determined between a fully converged, static, ARO SIMULATE-3 case and a source l              converged, SIMULATE-3 case with all but the highest worth rod fully inserted.
j              The rods in SIMULATE-3 case held the independent core parameters, such as core
;              power, flow, and void distribution constant. This does not take into account                                      ,
j              the flux redistribution effects as the control rods are stepped in. The neglect of this effect results in an added conservatism.
i              A.2.2 VOID REACTIVITY                                                                                  ,
1              The calculated values for k,, between SIMUIATE-3 and DYNODE-B for a change in
* j              pressure and subcooling are shown in Table A.2-1. The corresponding power 2              distributions are shown on Figures A.2-1 and A.2-2.                                    The DYNODE-B power l              distributions are indistinguishable from SIMULATE-3 in these figures. These results show that the DYNODE-B results for void reactivity accurately i              reproduce the SIMULATE-3 results. For each case shown in Table A.2-1, the i              DYNODE-B cases used the feeA A tables to determine the k,, changes.}}

Latest revision as of 00:33, 15 December 2024

Rev 3 of Reload Safety Evaluation Methods for Application to Monticello Nuclear Generating Plant
ML20078J004
Person / Time
Site: Monticello Xcel Energy icon.png
Issue date: 01/27/1995
From: Bonneau C, Dean D, Matis L
NORTHERN STATES POWER CO.
To:
Shared Package
ML20078J002 List:
References
NSPNAD-8608, NSPNAD-8608-R03, NSPNAD-8608-R3, NUDOCS 9502070171
Download: ML20078J004 (201)
v • d • e


Text

Retrieved from "https://kanterella.com/w/index.php?title=ML20078J004&oldid=4391548"