STRATEGY AND ACTIONS TO ASSURE BWR 

SAFETY DURING STATION BLACKOUT (SBO)  

By 

 

Dr. Salomon Levy, Honorary Member ASME 

  

 

                                                                                                                                        

                                                                                                                                                 SL1‐10/25/11 

              

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SCOPE OF PRESENTATION 

 

PART ONE: COMPARE USA NRC AND JAPAN 

REGULATIONS AND GUIDANCE DURING SBO AND SEVERE 

ACCIDENTS.   

PART TWO: COMPARE USA AND JAPAN OPERATIONS 

MANAGEMENT AND TRAINING. 

PART THREE: STRATEGY AND ACTION ITEMS TO ASSURE 

BWR SAFETY DURING SBO 

 

 

 

 

 

USA AND JAPAN PROVISIONS FOR NATURAL 

PHENOMENA 

 

Natural phenomena are earthquakes, tsunamis, winds, 

and floods. 

USA NRC requires that all safety structures, systems, and 

components be designed for “even rare and extreme 

events”. 

In Japan many parties involved with potential conflict of 

interest: NISA, NSC, MITI, Japan Society of Civil Engineers. 

Fukushima Daiichi Design Basis Height set at +5.7 meters.  

 

                                                                                                                             

SL2‐10/25/53 

 

 

 

 

 

                                                                                                                         SL3‐10/25/11 

 

 

 

 

 

 

 

 

NATURAL PHENOMENA (CONTINUED)  

                                                                   

Appropriate probabilistic model would yield tsunami 

heights >> 5.7meters. 

Urgent action and plant changes needed. 

Hamoaka proposing 18 meters tsunami height to restart 

plant. 

USA BWRs would have fared much better due to not 

being subject to tsunami (Nuclear Eng. International, 

Nov.2011). 

Due to serious flooding at Fukushima Daiichi of 

emergency systems and diesels, Japan flooding 

regulation may deserve additional review.  

 

                                                                                                                      SL4‐10/25/11 

 

 

   

 

 

OTHER DIFFERENCES IN USA AND JAPAN REQUIREMENTS 

 

NRC REQUIRES SBO ASSESSMENT AND STRATEGY. JAPAN SHOULD HAVE 

USA FULLY RELIES UPON RISK ASSESSMENT AND UPON PRAs/PSAs. 

JAPAN NEEDS TO INCREASE 

USA FULL COMAND AND CONTROL AT SITES DURING SBO. JAPAN 

REQUIRES ADDITIONAL APPROVALS 

WHICH DELAY CRITICAL DECISIONS 

CONTAINMENT VENTING STRATEGY LEFT UP USA BWR SITES. JAPAN 

REQUIREMENT DOES NOT ALLOW VENTING UNTIL CONTAINMENT 

PRESSURE EXCEEDS DESIGN PRESSURE AND ON ITS WAY TO TWICE 

DESIGN PRESSURE. RESULT IS RATHER HIGH HYDROGEN 

CONTENTWHICH ENSURES EXPLOSIONS 

SOME ELEMENTS OF NRC PROGRAM FOR 9/21/2001 COULD BE USEFUL 

IN JAPAN SUCH AS THOSE FOR SPENT FUEL POOLS 

 

                                                                                                                             

SL5‐10/25/11      

 

 

 

USA AND JAPAN OPERATIONS MANAGEMENT AND TRAINING 

 

SIGNIFICANT DIFFERENCE BETWEEN USA AND JAPAN DUE TO USA INPO 

INPO FORMED BY USA NUCLEAR POWER PLANT OWNERS AFTER TMI‐2 

ACCIDENT 

INPO REVIEWS PLANTS, GIVES RATINGS TO PLANTS, MAKES 

RECOMMENDATIONS AND FOLOWS UP ON THEM, AND APPROVES 

OPERATIONS TRAINING PROGRAMS 

INPO PUBLISHES MANY VALUABLE DOCUMENTS AND COMMUNICATES 

SIGNIFICANT EVENTS AND CORRECTION TO ALL PLANTS 

INPO REPORTS TO PRESIDENTS IN ORDER TO ASSURE IN ORDER TO 

ACHIEVE TOP NUCLEAR SAFETY CULTURE 

AWARE OF WANO WHICH HAS CONSIDERABLE LESS INFLUENCE 

STRONGLY RECOMMEND JAPAN INPO 

 

                                                                                                    SL6‐10/23/2011

WHY JINPO 

 

TO IMPROVE JAPAN OPERATIONS AND PHYSICAL 

UNDERSTANDING AND SAFETY OF PLANT EQUIPMENT 

TYPICAL EXAMPLES FOR JAPAN IMPROVEMENTS AT  

UNIT1: 

JAPAN HAS MAAP AND MELCOR TO PREDICT URGENCY 

OF ADDING WATER DURING SBO BUT PERSONNEL NOT  

WELL VERSED IN THAT NEED. 

ACTIONS AFTER SBO SUBJECT TO QUESTION, SUCH AS  SHUTOFF OF IC AND INITIATION OF HPCI AS WELL AS 

TEMPERING WITH IC BY USING IT TO CONTROL 

PRESSURE. 

OVER RELYING UPON WATER LEVEL WHEN ITS 

ACCURACY IN DOUBT 

REPORTED ABILITY TO DEPRESSURIZE AND ADD WATER 

AT 17:30 PM ON 3/11. WHY NOT CARRIED OUT? 

It is most unfortunate that data were not available after 

tsunami because strategy would have been improved with 

data.   

 

                                                                                       SL7‐10/25/11   

 

.,  

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                                                                             SL7‐10/25/11 

 

 

 

                                                                                                                               SL8‐10/25/11 

 

 

 

                                                                       SL8‐10/25/11 

                            

 

 

 

 

 

RECOMMENDED STRATEGY AND ACTION ITEMS 

Strategy not changed. It consists of assuring IC and RCIC 

are operating satisfactorily, having external source of 

water to reactor as soon as possible and to take reactor 

to cold shutdown as soon as possible. Action items are: 

Fix tsunami model and make necessary physical 

changes. 

Have SPDS available during SBO.  Assure IC and RCIC are operating  Be ready with external source to add water to reactor and use when available 

Move heat sink beyond reactor/containment by 

providing exit from reactor 

Carryout actual tests simulating SBO in actual BWR 

after a normal shutdown with shutdown and 

emergency cooling systems on standby. Tests to be 

fully reviewed and approved. Test purpose is to 

find out leakage during IC operation at full 

pressure and RCIC degradation with increased S/C 

containment water temperature and battery 

approaching end of life.   

Test results to be incorporated in plant simulators 

and use simulators for future periodic training of 

BWR personnel. 

 

 

                                                                                                                 SL7&8‐10/25/11