R2 brand containment /sammanfattning

Transkript

1 Ringhals AB Dokumenttyp Dokumentstatus Statusdatum Dokument-ID/Version Rapport linje Frisläppt / 2.0 Intern dokumentägare Sekretessklass Gäller t o m Alt. dokument-id 1 PRR2 Öppen PSG / FSG enl dok.nr Ersätter Alt. dokument-id 2 Handläggare Granskat av Godkänt av Magnusson Tommy PRRTAS Nilsson Björn (bnon) PRRTAS Sämgård Jan PRR2L Eklöw Kajsa PRRTAS Frisläppt av Eklöw Kajsa PRRTAS R2 brand containment /sammanfattning SAMMANFATTNING Denna rapports syfte är att ge en sammanställd version av omständigheterna kring branden den 10/ i containment R2 och vilka förutsättningar som finns kring denna händelse utgående från MTO analys 1 och brandorsaksanalys 3 men även övriga referenser enligt 12. Brandskyddet i reaktorinneslutningarna har under årens lopp förstärkts avseende brandlarm, begränsning av oljans utbredning kring RC-pumparna, installation av brandvatten och byte av isolering. Dock är det svårt att bekämpa brand manuellt genom att man måste slussa sig in i inneslutningen och vilken då är förenat med stora personrisker. Manuell insats kan vara nödvändigt vid brand om man inte väljer att lösa ut containment spray som är ett sprinklersystem som dock inte är konstruerat för att släcka bränder. När man genomför CAT (Containment Air Test) sker detta normalt när revisionen är avslutad och då har slutstädning genomförts. Vid detta tillfälle var härden urladdad och allt bränsle fanns i säkert förvar i bränslebyggnaden. Budskapet att ta bort all transient brandbelastning* blev inte tydligt då stora mängder material som skulle användas senare kunde lämnas kvar. Materialet som deltog i branden var i huvudsak kopplat till stängningen av bränsletransportkanalen och detta material skulle återanvändas och ifrågasattes därför inte. Ingen brandbelastning och inga brandstiftare skulle ha befunnit sig i inneslutningen när tillträdet var begränsat. Denna koppling var inte tydlig. MTO analysen beskriver hela beslutsprocessen fram till branden. * Förklaring Transient brandbelastning se sidan 8 Bilaga: Händelsesekvens och tider första dygnen Delgivning och distribution Delgivning för åtgärd: R2 Delgivning för kännedom: R1, R3-4, RXD, RT, RP, RE, RK, RV, VD, Distribution: Länsstyrelsen Halland, 1 (15)

2 De som deltog i slutronderingen hade då inte rätt förutsättningar och kopplade inte allvaret till den helt begränsade manuella insatsmöjligheten. Att dessutom flamspridningen är proportionellt mot trycket vilket ger en betydligt intensivare brand var inte känt tidigare i organisationen. Den aktuella händelsen har inte gett skäl att ändra kravbilden på det som tas in under normala tryck- och tillträdesförhållanden. T.ex. den aktuella plastskivan runt bassängerna finns kvar då den är självslocknande i normal atmosfär. I brandorsaksutredningen har vattendammsugaren pekats ut som trolig brandstiftare då kopparstänk identifierats komma från en ljusbåge vid en av maskinens motorer och är sannolik brandorsak. Alla andra tänkbara brandstiftare/brandorsaker har kunnat exkluderas. MTO utredningen har inte kunnat fastställa hur vattendammsugaren kunde förbli inkopplad trots slutronderingen. Det har inte heller gått att fastställa hur den kunde starta. Försiktighet i beslutsprocessen att sänka trycket efter branden orsakades av oro att förvärra läget men också övervägandet kring radiologiska risker. Restvärdesskadorna har klart förvärrats av den höga fukthalten och att det tog fem dygn innan torkar kunde kopplas in och fuktigheten kunde sänkas. Definition av nivåer av transient brandbelastning samt ronderings- och tillsyns krav avseende brandskydd har uppdaterats och fastställts. Arbetet med att ytterligare förstärka brandskyddet i inneslutningarna pågår och riktar sig i första hand till att hantera brandrisker kring RC-pumparnas olja. Öppen 2 (15)

3 R E V I D E R I N G S F Ö R T E C K N I N G Version Nr. Reviderade sidor Orsak Handläggare/ Frisläppt av 2:0 Nytt dokument TOMG/KAEK Öppen 3 (15)

4 INNEHÅLLSFÖRTECKNING 1 HÄNDELSEFÖRLOPP MTO ANALYS Orsak Brist TRYCKETS PÅVERKAN PÅ FLAMSSPRIDNINGEN BRANDORSAKSUTREDNING Brandstiftare Brandorsak Brandbelastning Organisatorisk brist SKADOR Brandskador Restvärdesskador UTRYCKNINGSRAPPORT Polisrapport RASK UTREDNING ERFARENHETER Travers Ringhals InsatsStöd (RIS) Brandutredning Kontakt försäkringsbolag/skadereglerare Restvärdesräddning BRANDSKYDD CONTAINMENT Allmänt Tillgänglighet Befintliga instruktioner Räddningstjänsten Driften Pågående arbete Manuellt brandskydd Fast brandskydd Brandlarm Fasta släcksystem Mineralullsisolering VIDTAGNA ADMINISTRATIVA BRANDSKYDDSÅTGÄRDER Transient brandbelastning Rondering...12 Öppen 4 (15)

5 10.3 Klassning ur reaktorsäkerhetssynpunkt PÅGÅENDE ARBETEN REFERENSER...14 Öppen 5 (15)

6 1 HÄNDELSEFÖRLOPP Tryckupptagningen börjar 10/5 klockan och klockan är man uppe i 3.16 Barö. Klockan samma kväll uppstår en ljusbåge i anslutningen till en motor på en vattendammsugare. Brandförloppet varade en halvtimme och efter en inledande topp sjönk temperaturen något för att åter stiga och efter 30 minuter långsamt svalna av till normal temperatur. Temperaturen ökade ca 10 grader under den första toppen. Spridningen skedde längs ett sparkskydd som är tillverkad av ett plastmaterial (Makrolon) och är monterat längs staketet kring bränslebassängen. Spridning har också skett i en plastpresenning vilken tidigare använts för intäckning och den har dragits ihop och lagts ut på golvet. 12/ startar trycknedtagning och trycket var utjämnat 13/5. Trycknedtagningen tar normalt 6 timmar men man var osäker på om skadan kunde förvärras genom snabb trycknedtagning. 13/ Går första gruppen in och bedömer skadan. 15/5 på eftermiddagen kopplas torkar in och fuktigheten kan sänkas från 80 till 20 % relativ fuktighet. Alla tider första dygnet se bilaga 1samt [15] [16] [17] [18][19] 2 MTO ANALYS 2.1 Orsak 2.2 Brist MTO analysen [1][7] klarställer hela processen före och efter händelsen. Kommunikationen vad som menas med att all brandbelastning skall ut har inte definierats eller förståtts. Det har uppfattats som den utrustningen som skulle återanvändas kunde vara kvar. Bl.a. stora verktygscontainrar och många verktygslådor som skulle användas i samband med återladdning fanns också kvar inne i containment men deltog inte i brandförloppet. Däremot hade dörrarna öppnats för att inte trycket skulle trycka sönder lådorna. Klara förväntningar om vad som är ingen brandbelastning saknades. Brandstiftare som den aktuella vattensugen borde inte ha varit ansluten och inte heller varit där även om den inte var ansluten men då utgjort enbart brandbelastning och inte potentiell brandstiftare. Öppen 6 (15)

7 3 TRYCKETS PÅVERKAN PÅ FLAMSSPRIDNINGEN I två rapporter [20][21] kan man se att ökat tryck ökar flamspridningen. Flamspridningen är proportionellt mot tryckökningen. Detta var inte känt av vår organisation före denna händelse och frågan har inte ställts tidigare. Det aktuella sprakskyddet (Makrolon) som spred branden utefter staketet självslocknar vid antändning i normalt tryck. 4 BRANDORSAKSUTREDNING 4.1 Brandstiftare 4.2 Brandorsak I brandorsaksutredningen [3] konstateras att vattendammsugaren har konstaterats ha haft en kortslutning och är den mest sannolika brandstiftaren. Alla andra möjliga brandstiftare har kunnat uteslutas. I MTO analysen [1] har inte framkommit någon information hur inkoppling har skett av den aktuella brandstiftaren vattendammsugen. När den första styrkan gick in i containment konstaterades att sladden till vattendammsugaren var ansluten till ett vägguttag. Det finns ingen information hos skiftchef eller driftpersonalen om att det förekommit några inkopplingar eller urkopplingar som skulle kunna spänningssatt det aktuella uttaget den aktuella perioden. Brandorsaken är att det funnits en ansluten vattendammsugare där det har uppstått en kortslutning i en av elmotorns anslutningar. Denna kortslutning kan ha framtvingats av det ökade trycket. Vid kontroll av motorns lager har inget påvisats som att motorn varit igång och skurit. Motorn har varit ansluten till nätet men var sannolikt inte igång. Vattendammsugaren startar med ett vred och vredet och den konstruktionen kring vredet bedöms inte kunnat påverkas av trycket och på så sätt starta på egen hand. 4.3 Brandbelastning Det som deltog i branden [14] var i huvudsak en plastback med skoskydd, och en låda med PVC handskar, en dykdräkt av gummi, några slangar och saneringsutrustning. I storleksordning 30kg plast och 5 kg gummi. 4.4 Organisatorisk brist Organisationen har inte varit medveten om den risk man utsatt sig för genom att ha, om än begränsad brandbelastning och ansluten el-utrustning i ett läge då man inte kan utföra brandbekämpande manuella insatser. Öppen 7 (15)

8 5 SKADOR 5.1 Brandskador Brandskadorna på anläggningen är försumbara. Två kablar till uppresaren (transportör) för bränslet brann av och varma rökgaser skadade hissmotorn till inneslutningens personhiss. I övrigt är det endast s.k. transient brandbelastning* som deltagit i branden och orsakat s.k. restvärdesskador på grund av klorider i PVC material. 5.2 Restvärdesskador När PVC brinner frigörs klorider som tillsammans med luftens fukt bildar klorvätesyra, enkelt uttryckt. Klorvätesyran skapar snabbt korrosionsangrepp. När kloridprover togs den 14/5 var blanka delar (lintrumman) uppe på polarkranen redan bruna av korrosionsangrepp. Ett annat restvärdesproblem som också blev uppmärksammat är nickel legeringarnas känslighet för bly. Ett vikt bälte hade lämnats kvar av dykarna och delar av detta har smält ner i branden. Hela inneslutningen från +115 där branden var lokaliserad har ovanför detta plan sotats ner helt. Sot förekommer även nedanför branden men i mindre synbar omfattning. Kloridnivån uppmättes 14/5 till som mest uppe på polarkranen till 100 g/cm till reaktorlocket på nivå +115 som gav 5 g/cm. Gränsvärde för saneringsbehov är 1 g/cm komponenter finns i inneslutningen och dessa komponenter har varierade saneringsbehov. Ett dokument [4] med fastställda gränsvärden och beskrivning av saneringsmetoder har presenterats av återställningsprojektet. De inkopplade torkarna reducerade snabbt fukthalten till 20 % relativ fuktighet. 6 UTRYCKNINGSRAPPORT Det förekom ingen räddningsinsats och det finns därför ingen utryckningsrapport. Däremot deltog brandbefäl från Varbergs räddningstjänst och Ringhals interna räddningstjänst på olika möten fram till trycknedtagningen för att klargöra om det fanns någon risk för återantändning eller rökgasexplosion i samband med trycknedtagning. * transient brandbelastning 29 är brännbart material som inte är medtagit som fast utrustning i befintliga brandriskanalyser utan är tillfällig utrustning som möbler, arbetsmaskiner, sopor, träpallar, skyddsutrustning, kabelrullar etc. Öppen 8 (15)

9 6.1 Polisrapport En polisanmälan [2] gjordes på grund av att det inte finns någon utryckningsrapport varken hos den kommunala eller lokala räddningstjänsten. En av anledningarna till polisanmälan är också misstanken som kan finnas om brott avseende brandorsak. Misstanke om brott i samband med branden har aldrig förekommit och ärendet avskrevs. 7 RASK UTREDNING SSM genomförde en s.k. RASK utredning [25] maj. Utredningen uttrycker att Ringhals ledning anser att det finns en diskrepans mellan deras förväntan och statusen i anläggningen vid CAT: ens utförande. 8 ERFARENHETER 8.1 Travers Vid bränder i turbin och inneslutningar där tunga lyft är nödvändiga är behoven av traverser ofta kritiska för återställningsarbetet. Några erfarenheter avseende traverser för att minska ev. skador har inte erhållits vid detta tillfälle. Däremot är traversernas viloläge för turbinerna av stor betydelse då traversen bör placeras i motsatt ända i förhållande till smörjoljetanken. 8.2 Ringhals InsatsStöd (RIS) Brandutredning Det var Crawford som föreslog WSP som brandutredare. WSP föreslog sedan Stockholms el-jour vilka också deltog i utredningsarbetet. SKL Statens kriminaltekniska Laboratorium genomförde sedan detaljanalysen på Stockholms El-jours uppdrag. Samordning av utredningen har genomförts RTAS Brandingenjör Kontakt försäkringsbolag/skadereglerare Det aktuella larmnumret för att få kontakt med skadereglerare hade ändrats vilket konstaterades vid händelsen. Numera går kontakten i alla lägen via Crawford som anvisar vidare. RIS (Ringhals Insats Stöd) [22] funktionen i beredskap har bl.a. denna uppgift Restvärdesräddning Larmtjänst avdelade en restvärdesledare som också tog kloridprov under fredagen. Vattenfall centralt har ett avtal med larmtjänst vilket vi använder. Uppgiften ligger också på RIS att ta in stöd för att utföra kloridmätningar i akutskedet samt initiera restvärdesarbetet. Öppen 9 (15)

10 AREPA som är ett företag som arbetar med brandsanering kontaktades tidigt av RIS och var med inne i inneslutningen för provtagning och skadebedömning på lördagen den 14/5. AREPA har sedan varit en resurs i projektet för återställningsarbetet. 9 BRANDSKYDD CONTAINMENT 9.1 Allmänt Den stora brandrisken i containment utgörs av ca.1m 3 liter olja i var och en av de tre reaktorkylpumparna samtidigt som man mycket begränsad tillgänglighet under drift då man måste slussa sig in i inneslutningen. Brandskyddet i containment har stadigt förbättrats genom åren. Brandövervakningen har utökats till att omfatta rökdetektorer på olika nivåer och luftanalyssystem som övervakar de tre s.k. RC-pumparna. Brandvatten har dragits in och ersätter delvis det tidigare 733 systemet med många uttag men med för lågt tryck och flöde. I mitten på 80-talet gjordes invallningar och dropplister sattes in för att minska oljans totala flödesyta vid haveri och för att då också begränsa den totala brandeffekten. Samt att mineralullsisolering byttes ut mot spegelisolering. 9.2 Tillgänglighet Under normaldrift går det att gå in i inneslutningen men att gå in i containment under brand och göra manuella insatser är inte rimligt. Ett visst övertryck (0,1-0,2barö) finns alltid under drift i inneslutningen i förhållande omgivningen. Befintliga analyser bedömer att ett totalt haveri av en RCP ger ett brandförlopp som varar 15 minuter med en maximal effekt på 24MW Befintliga instruktioner Räddningstjänsten Driften I [12] [13] finns förutsättningarna för brand i inneslutningen som typ händelse. Att slussa in sig för att släcka brand är inte rimligt. Driften har i sin instruktion enligt [19] att man kan sprinkla med system 322 som inte är ett brandskyddssystem utan är avsett att ta ner trycket vid ett reaktorhaveri. Effekterna av detta sprinklersystem har analyserats tidigare och resultatet av den analysen tydliggjorde att man behöver utreda frågan ytterligare vad gäller möjligheten att släcka en brand i en RC-pumps olja 24. Öppen 10 (15)

11 9.4 Pågående arbete Pågående arbeten har helt fokus på den olja som finns i RC-pumparna. Inom RISE projektet pågår nu en analys hur man skall kunna hantera en brand i RC-pumparna R2-4. Detta projekt har som fokus område att brand i en RC-pump inte skall påverka reaktorns övervakning genom att påverkan på signal och kraftöverföring. Normal US standard är att man har ett jordbävningssäkert uppsamlingssystem för all olja i respektive RC-pump samt ett släcksystem för varje RC-pump. Projektet skall ha framme en preliminär rapport under hösten. Diskussionen finns också med om att ev. inertera hela inneslutningen genom att sänka syrehalten för att minska flamspridningen. Samarbete finns också med AREVA för att ta fram ett koncept för denna typ av brandrisk. AREVA arbetar just nu med detta problem på Ollkilluoto 3. Samarbetet bedrivs med AREVA inom JRC (Joint Research Center) inom EU för att lösa gemensamma problem. Ringhals och Sveriges bidrag är att kvantifiera transient brandbelastning Manuellt brandskydd I inneslutningen finns numera 762 brandvatten. Under drift är detta system avställt och en ventil på utsidan av containment måste öppnas för att systemet skall trycksättas. Uttag på 762 finns på +115 och vid transportslussen. Uttagen är placerade vid de båda möjliga angreppsvägarna. I övrigt finns 733 systemet. Slangar och strålrör tas ut under drift Fast brandskydd Brandlarm Brandlarmet har helt moderniserats och larm finns i dagsläget på lämpliga nivåer. Det finns också ett luftanalyssystem runt RC-pumparna för att suga luft och analysera på brandrök Fasta släcksystem Något fast brandsläcksystem finns inte. Däremot finns 322 containment spray som är ett mycket kraftigt sprinklersystem med hög vattentäthet (30mm/s/m 2 ca 3 ggr normalt krav ). Vid en tidig analys [24] påvisades dock behov av vidare utredningsbehov då kylflödet till RC-pumparna och ett luftflöde vid en ev. brand motverkar sprinklerflödet från containment spray och det ger en begränsad kyleffekt. Öppen 11 (15)

12 Vid revision läggs en betongpluggen över RC-pumpen vilket medför att containment spray 322 inte kommer ner till en ev. brand orsakad av utläckande olja från en RC-pump Mineralullsisolering Mineralullsisoleringen i containment har bytts ut till spegelisolering och den gamla mineralullsisoleringen har tagits bort. Anledningen till att mineralullsisolering då togs bort var att den kan täppa igen silarna och hindra recirkulation av 322. Mineralullsisolering har också den egenskapen att den kan skapa självantändning (autooxidation) om olja kommer in i isoleringen. Ett misstänkt fall av autooxidation [26] förekom men någon orsak gick aldrig att fastställa. Det är viktigt att det inte finns någon mineralullsisolering som utläckande olja från RC-pumparna kan samla upp och antända. I långtidsförloppet kan auto-oxidation [27] ske vid en omgivande lägsta temperatur av 160 C vilket överskrids på många system i inneslutningen. 10 VIDTAGNA ADMINISTRATIVA BRANDSKYDDSÅTGÄRDER 10.1 Transient brandbelastning 10.2 Rondering Transient brandbelastning 9 har normerats och utgångsläget är en sopsäck med 12 kg. 50 % plast och papper 50 %. I det aktuella fallet när utrymmet utsätts för övertryck anges nivå 1 motsvarande ett utrymme med redundant reaktorsäkerhetsutrustning. Tillåtet blir enligt detta krav 25 % av denna sopsäck/ brandbelastning (normerad mängd transient brandbelastning) på var 12 m i inneslutningen (eller i det aktuella utrymmet). Detta krav gäller också då vid slutstädning inför uppstart inför drift. Vid avställd reaktor genomförs tekniska byten genom olika former av ökad närvaro för att hantera den ökade risken som de pågående arbeten skapar. Nya krav på kompetens och deltagande vid uppstartsrondering och vid en rond under driftåret. [8] 10.3 Klassning ur reaktorsäkerhetssynpunkt Rummen i anläggningen har klassats i tre nivåer. Nivå ett rum med redundant reaktorsäkerhetsutrustning alt vid förändrat tryck eller syreförhållande. Nivå 2 är rum med reaktorsäkerhetsutrustning och nivå 3 är ingen reaktorsäkerhetsutrustning. [11] 11 PÅGÅENDE ARBETEN Arbetet med att definiera risknivåer och normering har gjorts avseende transient brandbelastning och denna fråga anses löst för att i framtiden kunna definiera vad som är tillåtet avseende transient brandbelastning. Öppen 12 (15)

13 Motsvarande förtydligande finns inte avseende brandstiftare. Generellt är det inte tillåtet att potentiella brandstiftare är inkopplade som i fallet med vattendammsugaren. Frågan behöver utredas ytterligare vilket pågår. Vad gäller det behovet av förbättrat brandskydd avseende RC-pumparnas olja pågår detta inom RISE projektet. Där bör även ingå; - manuell släckmöjlighet - användning av 322 för brandsläckning Inom NBSG(NationellaBrandsäkerhetsGruppen) startas ett forskningsprojekt avseende syresänkande system som då skall utgöra brandskydd vid bristande separation. I detta projekt avses också flamspridningens beroende av trycket kunna studeras. Öppen 13 (15)

14 12 REFERENSER Nr Namn DW nr [1] MTO 3/2011 Beslut och genomförande av täthetsprovning av reaktorinneslutningen (CAT- containment Air Test) på Ringhals [2] Anmälan till Polismyndigheten Halland [3] RAPPORT slutlig handling Brandorsaksutredning Brand i reaktorinneslutning Vattenfall AB, Ringhals 2 [4] Återställning samt DKV av R2 Containment - Analys Krav-och åtgärdsanalys för återställning [5] R2 Skyddsrond i containment [6] R2 Strålningsberäkningar-R2 A [7] Brand i containment R (Underlag för rapportering till OECD fire databas) [8] Rutiner för besiktningar, tillsyn och rapportering inom brand. [9] Dimensionerande brandscenario Brand i Sopsäck [10] R1234 RG hantering Av transient brandbelastning [11] R2 utrymmen med reaktorsäkerhetsklassning 1 & 2 [12] Typhändelse/brand som inledande händelse [13] Typbränder inom kärnkraften [14] R2 sammanställning av brandbelastning [15] R2 Genomföra CAT i DT/ [16] R2 Säkerhetsvärdering i linjen (SIL). Värdering av att utföra täthetsprovning av Öppen 14 (15)

15 reaktorinneslutningen(cat) RA-11 i drifttillstånd 7. [17] R2 Driftsammanträde 355, [18] R2 Säkerhetsvärdering i linjen, föreligger det något hinder för trycknedtagning vid avbruten CAT p.g.a. konstaterat tecken på brandförlopp, RA 11 [19] R2 CAT Täthetsprovning av reaktorinneslutningen RA-11 [20] Radiation-driven flame spread over thermally thick fuels in quiescent microgravity environments [21] Full scale fires in Oxygen enriched hypobaric environments [22] Övergripande ledningsstöd vid "räddningstjänst" RIS Ringhals InsatsStöd [23] CFD-modellering av brandscenario i reaktorinneslutningen [24] Oljebrand i containment block 3, Brandeffekt, brandtemperatur, tid till kritiska förhållanden Youngjin Son, Paul D.Ronny Johan Hjertson [25] Rask Ringhals 2 Brand i inneslutningen [26] Viktigt att veta om containments brandskydd med anledning av brandtillbudet den 23/8-96 på block 2. [27] Fire near a reactor coolant pump (RCP) Arkansas Nuclear one at 17 Octber Tidningsartikel [28] RO 18/11 R2 Kloridhalter på rostfria ytor till säkerhetsrelaterade system över STFgränsvärden Öppen 15 (15)

16 BILAGA 1 Öppen 1 (2)

17 BILAGA 1 Öppen 2 (2)