jus 2011 - salome - panthere

Plate-forme de calcul de radioprotection

SALOME-PANTHERE

Journée utilisateurs SALOME

15 novembre 2011 – INSTN-Saclay

M. LONGEOT (EDF/SEPTEN/TE/RP)M. ZWEERS (EDF/R&D/Sinetics)

2 – SEPTEN – Journée utilisateurs SALOME – 15/11/2011

Sommaire

1. Contexte et caractéristiques PANTHEREV2

2. Échéances industrielles (2012-13)

3. Acteurs de PANTHEREV2 – Architecture logiciel

4. Développements EDF/R&D

5. Démo Module PANTHEREV2

6. Conclusions

Introduction et Contexte PANTHEREV2 (1/2)

PANTHERE : Prévision & ANalyses Théoriques de l’Exposition dans les REacteurs

Evaluation des doses Obligations réglementaires

Dosimétrie opérationnelle active et passive Prévisionnel dosimétrique

Moyens et méthodes Le retour d’expérience Mesures en conditions réelles Organisation, démarche ALARA Outils d’aide à la décision

Logiciel de calculs de doses pour des scènes 3D complexes


Utilisation : - études de conception; - Chantiers ALARA. - Qualification des matériels en conditions accidentelles, …

Utilisateurs : environ 60 utilisateurs dans les ingénieries EDF: UTO, CNEN, SEPTEN, CIDEN, CIPN et leurs BEP.

Historique

PanthereV1: (exploitation jusqu’en 2012+) -> Développé et qualifié depuis 12 ans au SEPTEN - Code plus développé (dernière version Panthere v1.7).

PanthereV2: (mise en exploitation en 2012) – Projet Panach2_2010-12+ une géométrie 3D une IHM "métier" et BDD uniques intégrant tous les codes de RP utilisés par EDF: Narmer (, Doberman (), Tripoli ( de référence et neutron) utilisation plus simple => gains en productivité; import CAO (Solidworks, …) facilité.

Introduction et contexte PANTHEREV2 (2/2)


Objectifs et fonctionnalités de PANTHERE

Les études de radioprotection; consistent en:

Calculs de débit de doses ("flux de particules" x "fonction réponse");Estimation de la dosimétrie d’une intervention (en prenant en compte les temps d’exposition (VTE) aux postes de travail);Application du principe ALARA(définition du scénario "optimal" minimisant l’exposition pour un coût donné).

Périmètre fonctionnel de PANTHERE :

une géométrie 3D des données « métier » (matériaux, sections efficaces); des sources de rayonnements gamma, bêta, neutron (spectre et activité); des points/zones d’intérêt des fonctions réponses: DED H*(10); Fluence énergétique; Kerma dans l’air.


Méthode et caractéristiques de PANTHEREV2

IHM "métier" développée à partir de la plate-forme SALOME Pre-traitement:

"Passerelle" facilitant l’import de modèles CAO (SolidWorks p.ex).

Post-traitement: tableurs résultats intégrés; fonction de calage des sources par rapport à des mesures sur site (en cours); Zoning 3D et isodoses.

Noyaux de calcul (Narmer, Doberman et à terme Tripoli):

utilisant la méthode d’atténuation en ligne droite avec facteur de build-up multicouches (méthode SERMA);

calculant les contributions au DED des: a) flux directs; b) flux réfléchis; c) par « effet de ciel »;

"Libcad": bibliothèque de poursuite géométrique d’EDF/R&D.

Base de données MySQL pour la gestion partagée et administrée des données des études.


Projet Panach2 (2012-13) Échéances industrielles

Actuellement, PANTHEREV2.3 -> version de pré-exploitation. Evolutions notables futures:

Mai 2012: PANTHERE V2.4 mise en exploitation dans les ingénieries EDF avec:

Tuyauteries et objets extrudés simples: import CAO "semi-auto" depuis Solidworks; Evolutions SALOME (Nepal2) intégrées:

Drag & Drop dans l’arbre objet.

Nov. 2012: PANTHERE V2.4.y dans les ingénieries EDF:

Robustesse industrielle pour commercialisation. Evolutions SALOME (Nepal2) intégrées:

mise au premier plan des filaires des objets, …

2013: PANTHERE V2.5 dans les ingénieries EDF:

Première intégration Tripoli4.9 (a minima pour "scènes simples"); Gros composants contaminés: import CAO "semi-auto"

depuis Solidworks.


- coordination développements;- recette, validation, qualification, distribution produit final.

ARCHITECTURE DE PANTHEREV2

Modeleur CAO (Solidworks, p.ex)

CEA

EDF/R&D

C-S

SALOME V6® et ses modules

Module GEOM,VISU,

TRIPOLI

Solveur Doberman

SolveurNARMER

BDD MySQLV5 (gestion administrée)

IHM PANTHERE V2

Fichier d’échange

LIBCAD

(pilotage tech. Sinetics)

EDF/SEPTEN

Tripoli

ARCHITECTURE

Forte utilisation de Salomé pour IHM (pre et post traitement)

Faible utilisation de Salomé pour calcul

Raisons historiques

Améliorations prévues :

Initialisation du noyau pilotée par l’IHM(au lieu de passer par un fichier d’échange)

Utilisation de Salomé Jobmanager pourcalcul distribué


Pré-processeur du module PANTHEREV2Import CAO

1 : export dédié (SolidWorks)

Pré-processeur du module PANTHEREV2Import CAO

2 : import

Pré-processeur du module PANTHEREV2


Icônes du module PanthereV2

Post-processeur du module PANTHEREV2Exemple du zoning/isodoses


DEMO du Module PANTHEREV2


Module PANTHEREV2 dans SALOMEConclusions

Axes de progrès notables

IHM et base de données communes pour tous types de rayonnements (, , …)

Import de fichiers Solidworks facilité; fonctionnalités CAO

Intégration des avancées R&D (méthodes de lancer de rayons, …)

Performances d’affichage avec plusieurs milliers d’objets

Volonté EDF d’essaimer SALOME_PANTHERE.


Noyau ponctuel d’atténuation en ligne droite avec Build-up

facteur d’accumulation ou build-up :

Rayons direct

écran

Volume source

émettrice gamma

Point de calcul

1)direct(

indirect) (direct B

Rayons indirect

S

unitaire,EP,SS

unitaireP,S,E V

.DEDV

DED )nm,l,( nm,l,nm,l,

dV = (d, ddz)

Méthode de Monte Carlo d’intégration des sources avec importance Pré-calcul analytique sur le maillage densité de probabilité

Répartition du nombre de rayons lancés :

Calcul « simple » des DED résultant de chacune des mailles (l,m,n)

Sommation des différentes mailles

nm,l,rayonsNb

Solveur NARMER(CEA/SERMA)


FD(E) : facteur de conversion du flux en débit de dose à l’énergie E

{Mi, xi} : ensemble des milieux traversés (nature et épaisseur)

B(E, {Mi, xi}) : facteur d’accumulation ou Build-up (gamma diffusé)

i(E) : coefficient d’atténuation linéique du milieu Mi à l’énergie E

S

unitaireP,S,E dV

x4π

xEμe

.x,ME,B(E).FDED 2

ii

ii.i

iiD

x

écranRayons

x (distance source/point)

Point de calcul

Volume source

émettrice gamma

homogène et isotrope

Méthode de calcul Noyau ponctuel d’atténuation en ligne droite avec Build-up


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