Atomerőmű, 2007 (30. évfolyam, 1-12. szám)

2007-05-01 / 5. szám

2007. május 3. oldal é Paksi Atomerőmű Zrt. Az üzemidő-hosszabbítás nukleáris engedélyezéséhez végzett öregedéskezelési felülvizsgálatok A gépészeti rendszerelemek -Múlt havi cikkünkben az üzemidő­hosszabbítás (üh) nukleáris biztonsági és engedélyezési követelményeivel is­mertettük meg az olvasót. Bemutattuk, hogy az üh nukleáris biztonsági enge­délyezésének első szakaszában két fon­tos dolgot kell tennünk: 1. Kitelj észtjük, vagy a meghosz­­szabbított üzemidőt figyelembe véve ismét elvégezzük azokat az öregedés­elemzéseket, amelyek 30 évben korlá­tozták a nukleáris létesítmény üzem­idejét (ezeket hívjuk korlátos időtar­tamra érvényes biztonsági elemzések­nek - röviden kibe). 2. Felülvizsgáljuk a jelenleg alkal­mazott öregedéskezelési programokat a korszerű műszaki követelmények szerint, s meghatározzuk ezek szüksé­ges módosításait. E havi cikkünkben az öregedéskezelé­si programok felülvizsgálatáról írunk, bemutatjuk azok tartalmát. Teijedelmi okok miatt a témát több, egymást köve­tő írásban dolgozzuk fel. Jelen cikkünk­ben az általános szempontokra és főként a gépészeti rendszerelemekre (berende­zésekre, komponensekre) koncentrá­lunk. Később írunk majd az építmények, épületek, valamint a villamos és iranyi­­tástechnikai berendezések öregedéske­zelési programjainak felülvizsgálatáról. Mielőtt belevágnánk a sűrűjébe, érde­mes elgondolkodnunk azon, hogy mit je­lentenek valójában az öregedés, illetve az öregedéskezelés szavak. Előrebocsátjuk azt, hogy e fogalmakról az olvasó a saját életét tekintve is képet alkothatott már, így nincs sok értelme egy tudományos­kodónak tűnő meghatározásnak. Bár­mely létező életciklusa - akár a saját éle­tünk is - olyan, hogy a kezdeti állapotból (születés) egy romlási folyamat eredmé­nyeként jut el a végállapotba (halál). Az ember példáját véve: először csak apró elváltozásokat veszünk észre (egyesek őszülni, mások kopaszodni kezdenek), de amikor már a vérnyomásunk kezd emelkedni, vagy érezzük, hogy hátunk és térdizületünk is van, akkor rájövünk, hogy öregszünk. Az orvos előszeretettel ajánlja életvitelünk megváltoztatását, kí­mélő, egészséges életmódot, netán gyógyszeres kezelést is. Ha mindez sike­res és hatékony, akkor az idő múlása el­lenére teljes értékű életet élhetünk, bár az öregedést semmi sem tudja megszüntet­ni. Ezt nevezzük öregedéskezelésnek! Mindez érvényes az ember által lét­rehozott szerkezetekre, gépekre legye­nek azok egyszerűek, vagy olyan bo­nyolultak, mint az atomerőmű. Azok élete a tervezéssel, gyártással, építéssel kezdődik, és a tönkremenetelig, illetve az üzemeltetésből való kivonásig tart. A két állapot között eltelt időszakban a műszaki állapot a környezet hatására és az üzemeltetésből származó igénybevé­telek miatt folyamatosan romlik, vagyis azok is öregszenek. E folyamatba be tu­dunk avatkozni, amit az 1. ábrán szem­léltetünk. Az ábra segítségével értel­mezhetjük az atomerőmű különféle rendszerelemeinek engedélyezhető élettartamát is. A mű élettartamát a tervezési üzemzavar(ok) kezeléséhez szükséges minimális műszaki állapot korlátozza. A rendszerelemek műszaki állapotának olyan szintje ez, amikor még azok a tő­lük elvárt biztonsági funkciójukat el tudják látni, de ez alatt már nem. Ekkor ezek műszaki szempontból már „ha­lottnak” tekintendők, még akkor is, ha fizikailag nem mentek teljesen tönkre. Egy hétköznapi példa: tekintsünk egy kellően öreg személyautót, amelybe már az eső is beesik, a fékberendezése, világítása hol működik, hol nem, a mo­tor kegyetlenül fogyasztja az olajat meg a benzint. Elvileg egy zárt terüle­ten, ahol másokat nem veszélyeztethe­tünk, használhatjuk a kocsit a saját fe­lelősségünkre. Nyilvánvaló azonban, hogy közúti forgalomba a kocsi nem kerülhet, bár még működőképes, de eb­ben az állapotában már nem kapná meg az üzemeltetési engedélyt. Minden rendszerelemre létezik tehát egy olyan minimálisan előírt műszaki szint, amelynél a rendszerelem a biz­tonsági funkcióját teljesíteni tudja. En­nek a kedvező állapotnak fenntartására több lehetőség is van: (1) A cserélhető, kisebb értékű rend­szerelemeket kidobjuk, és újakkal he­lyettesítjük azokat. Ezt elvileg akár­hányszor megtehetjük, ezért ezek a nuk­leáris létesítmény élettartamát nem kor­látozzák (ilyen a legtöbb villamos és irá­nyítástechnikai komponens). (2) Egyes berendezéseket felújítha­tunk, vagy szükség esetén nagyobb re­konstrukciókkal javíthatjuk állapotukat (például szivattyúk, szerelvények). (3) Vannak olyan nagy értékű, nehe­zen, vagy igen nagy ráfordítás mellett cserélhető, hosszú üzemidejű, passzív rendszerelemek, amelyek esetén nincs más lehetőség, mint a romlás mérséklése (kímélő üzemmenet), vagy a „megfelelő­ség megítélésébe beépített” konzervati­vizmus csökkentése. Ezek korlátozzák valójában a létesítmény üzemidejét, ilyen a konténment, a reaktor, a gőzfejlesztő. Az elmúlt havi cikkünkben bemu­tattuk, mi az üh-program és az üzem­idő-hosszabbítás engedélyezésének teijedelme (az ABOS 1-3+ osztályba tartozó rendszerelemek). Az öregedés­­kezelés jelenlegi programjainak felül­vizsgálatát azonban elegendő a hosszú üzemidejű, passzív rendszerelemekre elvégezni, hiszen ezek korlátozzák az erőmű élettartamát, s ezeknél a funkci­onális megfelelőség nem tesztelhető, s a közvetlen beavatkozás, például a re­konstrukció lehetősége igen szűkös. Ez a fenti harmadik kategória. Az ak­tív (funkciójukat tekintve tesztelhető, karbantartható, javítható, felújítható) rendszerelemek esetében az öregedést a karbantartás hatékonyságának moni­torozása által, az erre kiadott új hatósá­gi útmutató szerint kezeljük, amiről majd egy későbbi cikkünkben írunk. Közelebbről megvizsgálva passzív rendszerelemeknek tekintjük azokat, amelyek biztonsági funkciójukat mozgó alkatrészek, illetve alakjuk, tulajdonsá­guk változtatása nélkül látják el, így passzív az a rendszerelem, amely pasz­­szív biztonsági funkciója a nyomástartás, az előírt közegáram megfelelő nyomáson történő szállítása, szerkezeti alátámasztás biztosítása a biztonsági komponensek­hez, hőátadás biztosítása stb. Az üh terjedelmét alkotó ABOS 1- 3+ rendszerelemek száma az 1-4. blok­kokra százezres nagyságrendű. A fenti szűrés után még mintegy 35 000 gé­pész, 6500 villamos és irányítástechni­kai, valamint 2000 egyéb, például épü­­lettartó-szerkezet kerül a kiválasztott kategóriában. A nagy tételszám miatt nyilvánvaló, hogy az öregedéskezelés és annak felülvizsgálata során további ésszerűsítésre van szükség. Fontosságuk miatt a fövízkör eleme­it egyenként, külön-külön kezeljük. A nagyszámú többi rendszerelemet alkal­masan csoportosítani kell a munka egyszerűsítése céljából. Az USA erő­művei és az NRC tapasztalatát és eljá­rását alkalmazva csoportokat képezhe­tünk olyan berendezésekből, amelyek típusa/konstrukciója, biztonsági osz­tályba való sorolása és öregedése (anyaga, a közeg és az igénybevételek) azonos, s ezért azok öregedéskezelési programja is lehet közös. Ezen örege­déskezelési csoportok (USA-termino­­lógia szerint commodity group) száma hozzávetőlegesen 150, s ez már kezel­hető sokaság. Igazolni kell egy átfogó felülvizsgá­lattal, hogy a kitüntetett fontosságú, egyedi öregedéskezelési programmal rendelkező, valamint az említett csopor­tok öregedéskezelése alkalmas-e arra, hogy erőmű állapota (a biztonsági funk­ciók tekintetében) a követelményeket teljesíti a meghosszabbított üzemidő vé­gén az öregedés ellenére. Lényegében azt kell igazolnunk, hogy az öregedés­kezelési programok megfelelnek a kor­szerű előírások szempontrendszerének, az öregedés (romlás) hatásait időben észlelni tudjuk, hogy a szükséges mű­szaki beavatkozásokat is idejekorán el­végezhessük. Mindez feltétele annak, hogy megújíthassuk az üzemeltetési en­gedélyt a tervezett 30 évről 50 évre. Miután a teljes üh-követelmény­­rendszer az USA tárgyi szabályozásának adaptációja, ezért adott, hogy az örege­déskezelési programok felülvizsgálatá­nál is az USA ajánlásait vegyük át. Az öregedéskezelési programjaink felül­vizsgálatát az USA NUREG-1801 szá­mú dokumentumának (népszerű nevén: GALL-jelentés „General Ageing Lessons Learned”) megfelelően, az aláb­bi tíz szempont szerint végeztük el. A követelmények szerint az örege­déskezelési program akkor megfelelő, ha pozitív válaszokat kapunk az alábbi kérdésekre: 1. Öregedési hatások azonosítása: A saját, a WER üzemeltetői és az általános nemzetközi tapasztalatok figyelembevételével meghatároztuk­­e azon romlási folyamatokat, ame­lyek felléphetnek/felléptek a felül­vizsgált rendszerelemek esetében. Figyelembe vettük-e az elemzésnél mind a belső, mind a külső környe­zeti hatásokat, illetve az üzemviteli, karbantartói tevékenységek által okozott egyéb igénybevételeket. 2. Öregedést csökkentő és megelőző intézkedések: Léteznek-e olyan megelőző intézke­dések, amelyek alkalmasak a romlá­si folyamatok által okozott öregedé­si hatások csökkentésére, illetve ki­küszöbölésére, és azok ésszerűen megvalósíthatók. 3. Ellenőrizendő paraméterek: Meghatároztuk-e az öregedéskeze­lési programokban azokat a paramé­tereket, amelyek a romlási folyama­tot, az öregedés hatását jellemző in­formációkkal szolgálhatnak. 4. Öregedési hatások észlelése: Az egyes berendezések lehetséges romlási folyamatainak elemzése alapján meghatároztuk-e azokat a romlási tüneteket, amelyek időben történő felfedezésével és megszün­tetésével a berendezés meghibáso­dása, állapotának vagy megbízható­ságának megengedhetetlen romlása, illetve más romlási folyamatok megengedhetetlen felgyorsulása el­kerülhető. Az öregedési hatások ész­lelésének módját az üzemviteli és karbantartási utasításokban, a mű­szaki biztonsági felülvizsgálatokban (mft) és az azokhoz kapcsolódó üzem közbeni vizsgálatokban, tesz­tekben szabályozzák, így elsősorban azok felülvizsgálatát végeztük el, miközben meghatároztuk azokban a szükséges módosításokat is. 5. Monitorozás és trendfigyelés: Meghatároztuk-e a monitorozás és trendfigyelés módját. Összehasonlítottuk-e a monitorozás­ra kijelölt paraméterek adatgyűjtési gyakorlatát a 3. szempont elvárásá­val, és meghatároztuk az adatgyűjté­si gyakorlatunk hiányosságait. 6. Értékelési kritériumok: Meghatároztuk-e a rendszerelemeink műszaki állapota megítélésének szab­­ványi és egyéb normatív kritériumait. Munkánk során főként az ASME BPVC szabványból származó műsza­ki követelményeket adaptáltuk. 7. Javító intézkedések meghatározása: Rendezett-e a programjainkban a nem megfelelőségek kezelési módja. 8. Visszacsatolási folyamat: Megtörténik-e, a berendezések álla­potának ellenőrzéséből és a rendelle­nességek kivizsgálásából származó információk visszacsatolása az öre­gedéskezelési programjainkba. 9. Adminisztratív ellenőrzés haté­konysága: A vonatkozó NBSZ-követelmények előírják, hogy öregedéskezelési rend­szert kell az atomerőmű teljes üzem­ideje alatt működtetni. A rendszer megfelelő működéséhez biztosítani kell az adminisztratív ellenőrzés le­hetőségét, amely az öregedéskezelési program tervezésétől a végrehajtáson át a döntések jóváhagyásáig és az eredmények visszacsatolásáig tart. A felülvizsgálatunkban arra kerestük a választ, hogy az öregedéskezeléssel kapcsolatos programjainkban ezen adminisztratív ellenőrzési lehetősé­gek megjelennek-e vagy sem, illetve az öregedéskezelésért felelős szerve­zet számára biztosított-e az informá­ciókhoz való hozzáférés lehetősége. 10. Üzemeltetési tapasztalatok: Az üzemeltetési tapasztalatok figye­lembevétele az atomerőmű bizton­ságos és gazdaságos üzemeltetésé­nek egyik alapvető feltétele. Azt vizsgáltuk, hogy a PA Zrt. megfele­lően gyűjti, értékeli és rendszerezi-e más atomerőművekben szerzett, el­sősorban a romlási folyamatokkal kapcsolatos tapasztalatokat, illetve a saját eseménykivizsgálásai bázisán elvégzi-e ezen eseményeknek az érintett rendszerelemek öregedésére gyakorolt hatásainak elemzését is. Még mielőtt a felülvizsgálat tapasz­talatairól szólnánk, hangsúlyoznunk kell azt a tényt, hogy a paksi atomerő­műben már a létesítéstől kezdve folyik öregedéskezelést szolgáló tevékeny­ség. Ilyenek például a műszaki bizton­sági felülvizsgálatok, anyagvizsgálat­ok, próbák, tervszerű megelőző és kor­rektiv karbantartás. Mindezek önálló programok (utasítások, eljárások) sze­rint folynak. Nyilvánvaló, hogy az öre­gedéskezelési programok tulajdonkép­pen a felülvizsgálatok, ellenőrzések, karbantartások programjaiból állnak össze. A felülvizsgálatunk során azt kellett megvizsgálni, hogy a jelenlegi szerteágazó tevékenységünk összessé­gében teljesíti-e az öregedéskezelési programok megfelelőségére vonatko­zó tízpontos követelményrendszert. Ha igen, a jelenlegi gyakorlatot kell folytatnunk. Ha nem, meghatározzuk a hiányokat, és javaslatot teszünk a programok módosítására. A felülvizsgálatok alapján az alábbi általános tanulságok, megállapítások tehetők: Az ABOS 1 besorolású berendezé­sek öregedéskezelése megfelelőnek te­kinthető, de azok programjaiban érvé­nyesíteni kellett az ASME BPVC kö­vetelményeit. Az ABOS 2 besorolású rendszerele­mek estében az öregedéskezeléssel összefüggő folyamatok, tevékenységek általában megfelelően dokumentáltak, így azok felülvizsgálata is elvégezhető volt. Az ABOS 3 és ABOS 4 besorolású rendszerelemek részben vagy egyáltalán nem dokumentáltak, sőt sok helyen üze­mi tapasztalat sem állt rendelkezésre (pl. milyen korróziós tényezők befolyá­solják a szivattyúházak üzemidejét). Az ABOS 1 osztályba tartozó, ki­emelt fontosságú berendezések örege­déskezelése megfelelő. Az ABOS 2, 3 és a biztonsági osztályba nem sorolt, de valamilyen megfontolás alapján mégis a teljedelembe tartozó berendezések esetében a számos hiányosság, javítani­való akadt. így nem lehet az öregedési folyamatok körét teljesnek tekinteni, szükség van például a mikrobiológiai korrózió kezelését szolgáló programra a 2. biztonsági osztályba tartozó hőcseré­lők esetében. A megelőző intézkedése­ket ki kell egészíteni például a szerelvé­nyek karbantartási utasításai esetében. A romlási, károsodási folyamatokat jel­lemző paramétereket ismeijük, eltekint­ve egyes speciális szerkezetek esetétől. Egyes öregedési hatások észlelése nem biztosított, mint a szerelvényházak kor­róziója vagy a termikus ridegedés ese­tében. Monitorozás és trendfigyelés te­kintetében az egyedi meghibásodások eredményeinek az összegyűjtésére és tapasztalatainak feldolgozására a vonat­kozó eljárásrendek nem térnek ki a meghibásodási trendek felvételére. Szá­mos esetben hiányoznak a megalapo­zott elfogadási kritériumok, s ezen a té­ren különösen fontos a fáradáselemzé­­sekből származó ciklusszámkorlátok meghatározása. Egyes öregedési hatá­sok tekintetében nincsenek előre meg­határozott javító intézkedések. Az üze­meltetési tapasztalatok öregedés és élet­tartam vonatkozású kiértékelése és visszacsatolása nem megfelelő. Mindezek a hiányosságok műszaki intézkedésekkel felszámolhatók. Ezeknél sokkal fontosabb következte­tés azonban, hogy a hatékony, eredmé­nyes öregedéskezelés - ami a bizton­ságos továbbüzemelés feltétele - társa­ságunk szinte minden dolgozójának erőfeszítését és összehangolt munkáját igényli, hiszen a paksi atomerőmű öre­gedéskezelési programjának elemei a megfelelő karbantartási, anyagvizsgá­lati és műszaki felülvizsgálati progra­mok végrehajtásával valósulnak meg. Ezek együtt, egységes elveknek meg­felelve garantálják a programok szak­mai megfelelőségét, s ezt ellenőriztük a felülvizsgálat tíz pontja szerint. Min­den öregedéskezelési program műsza­ki-tudományos szempontból egységes rendszert képez, de annak egymással összefüggő tartalmi elemeit a társaság különböző szakmai szervezetei hajtják végre. Rendkívül fontos, hogy az öre­gedéskezelési részfeladatok elvégzé­sében és az információ begyűjtésében, koordinált munka és megfelelő együtt­működés alakuljon ki az öregedéske­zelésért felelős szervezet, a beren­dezésfelelősök, a rendszerfelelősök, az üzemi eseményeket kivizsgálok, a meghibásodások elhárítását és re­konstrukciókat irányítók, a karbantar­tók, az anyagvizsgálók és más, örege­dési információt kezelő, illetve örege­dési információhoz jutó szakemberek között. Ez a megoldásra váró nagy fel­adat, s ha ez sikerül, a műszaki problé­mákat meg fogjuk oldani. Dr. Katona Tamás - Rátkai Sándor - Kovács Ferenc Rendszerelemek engedélyezhető élettartama — ...................................................................■ii.i.iii. —— . -------------- Hossz u üzemideiíi. nem ^ cserélhető komponens Cserélhető komponens 1. ábra: A rendszerelemtípusok romlása és üzemideje

Next

/
  • Elrendezés
  • Igazítás
  • Forgatás
Oldalképek
Tartalom