Säkerhetsprinciper, normer och kriterier SNOK Ringhals 2010 2011-02-28 1
Presentation 2011-02-28 2
Kurstrappa Steg 1: Kärnkraftintroduktion (1 dag) Steg 2: Grundläggande Reaktorsäkerhet BWR (3 dagar) Påbyggandskurs Reaktorsäkerhet PWR (2 dagar) Steg 3: SNOK (2½ + 2½ dagar) + fler kurser under framtagning 2011-02-28 3
Övergripande syfte - mål Eleverna ska efter genomförd kurs: erhållit teoretisk kunskap om och förståelse för de säkerhetsprinciper och regler som utgör grunden för konstruktionen av Ringhalsverket och som gäller vid ombyggnation av anläggningarna kunna använda SAR och RGF för aktuellt Ringhalsblock i sitt dagliga arbete Ringhals Gemensamma Förutsättningar Safety Analysis Report 2011-02-28 4
Ämnesområden SAR - uppbyggnad och innehåll Lagar, föreskrifter och säkerhetsprinciper Konstruktion och utförande av kärnkraftsreaktorer enligt SSMFS 2008:17 - krav och principer AÄ på Ringhals till följd av SSMFS 2008:17 Klassning Inledande händelser och acceptanskriterier Reaktorinneslutning inkl rörbrott Deterministiska säkerhetsanalyser Probabilistiska säkerhetsanalyser Områden som ska beaktas vid anläggningsändring ur säkerhetssynpunkt 2011-02-28 5
Schema del 1 Dag 1 Dag 2 7 45 Inledning, Mål, Innehåll 7 45 Diversifiering, CCF Lärare 10 Vad ska beaktas vid AÄ ur säkerhetssynpunkt? Redovisning Grupparbete Reaktivitetskontroll Resteffektkylning Primärsystemets integritetsskydd SAR-jämförelse Härdnödkylning Ringhals tolkningar RGF/RISE Barriärer, Säkerhetsfunktioner 11 00 LUNCH 11 00 LUNCH Konstruktionskrav och principer enligt SSMFS 2008:17 Klassning 4 21 Redundans, Enkelfel 9 Klassning forts. Rådrum Tolkningar av regler AUK 2008:1 2, 10 Fysisk och funktionell separation Hemuppgift 2 Brand, rumshändelser Sammanfattning 11 15 45 15 45 2011-02-28 6
Schema del 2 Dag 3 Dag 4 7 45 Repetion av del 1 7 45 Vad är viktigt? - Fokus skiftar Redovisning Grupparbete 2 Rörbrott 12-13. Inledande händelser och acceptanskriterier 22 2008:1 1 11 00 LUNCH Säkerhetsanalyser Reaktorinneslutningens integritet Reaktorinneslutning forts. 11 30 LUNCH Skalventiler Deterministisk -Probabilistisk jämförelse DSA AnläggningsÄndring fortsättning DSA Sammanhang Summering PSA Kursutvärdering 2008:1 1 Prov 15 45 15 45 2011-02-28 7
Metoder Kartan anteckningar Block med uttryck/definitioner - används som underlag för repetition Alla skriver minst två frågor från del 1 som används som repetition i del 2 2011-02-28 8
Baldersviksmetoden 2011-02-28 9
R 321 Insjön Ångan Baldersvik R 327 Balderån
Insjön R 321 Ångan Baldersvik R 327 Balderå
Lagar Bränsle Inledande händelser SSMFS Djupförsvarsprincipen Barriärer Acceptanskriterier Konstruktionsprinciper Barriärskyddande funktioner Verifierande analyser Klassning SAR Övriga krav STF Säkerhetsfunktioner Säkerhetssystem 2010 får ej kopieras utan tillstånd av ES-konsult
Sammanhang Inledande händelser Händelsekatagori Acceptanskriterier Analyskrav Deterministiska Analyser Säkerhetsklassad utrustning Analysförutsättningar PLS STF Säkerhetsfunktioner Barriärer DKV 13
Vad ska beaktas vid en anläggningsändring? 2011-02-28 14
Vad styr ett kraftverks utformning? Barriärer & Barriärskyddande funktioner Krav & Konstruktionsregler Inledande händelser & Acceptanskriterier Analyser 2011-02-28 15
Följande specifika analyskrav ställer krav på anläggningens utformning Acceptanskriterierna skall uppfyllas även vid bortfall av det yttre nätet. Alla följdfel av den inledande händelsen skall beaktas. Inga manuella ingrep får tillgodoräknas under inledningsskedet (Rådrumsregeln, 30-minutersregeln). Vid inledande händelser skall fel antas inträffa som är helt oberoende av den inledande (Enkelfelskriteriet) Enbart säkerhetsklassad utrustning får krediteras i den deterministiska säkerhetsanalysen
Lagar, föreskrifter och säkerhetsprinciper 2011-02-28 17
Svensk lag 2011-02-28 LAG Utfärdas av riksdagen Ex. Lagen om kärnteknisk verksamhet 4 Säkerheten vid kärnteknisk verksamhet skall upprätt hållas genom att de åt gärder vidtas som krävs för att: förebygga fel i eller felaktig funktion hos utrustning, felaktigt handlande eller annat som kan leda till radio - logisk olycka, och Regeringen eller den myn dig het som regeringen bestämmer får meddela föreskrifter om åtgärder som avses i första stycket 25 Till böter eller fängelse i högst två år döms den som med upp såt eller av oakt - sam het åsidosätter villkor eller föreskrifter som meddelats med stöd av denna lag. FÖRORDNING Utfärdas av regeringen Ex. Förordningen om kärnteknisk verksamhet 21 Kärntekniska anläggningar samt anordningar för innehav, hantering, bearbetning eller transport av kärn - ämne eller kärnavfall skall provas kont rolleras eller besiktigas i den utsträckning det behövs för kontroll av att de säkerhetskrav uppfylls som anges i lagen (1984:3) om kärn teknisk verksamhet. Statens Strålsäkerhetsmyndighet meddelar närmare föreskrifter om sådan provning, kontroll eller besik tning. FÖRESKRIFT Utfärdas av myndighet Ex SSMFS 2008:1 Statens Strålsäkerhetsmyndighets föreskrifter om säkerhet i kärntekniska anläggningar Statens Strålsäkerhetsmyndighet meddelar med stöd av 20 a och 21 förordningen (1984:14) om kärnteknisk verksamhet följande föreskrifter. " ALLMÄNNA RÅD Utfärdas av myndighet Ex SSMFS 2008:1 Statens Strålsäkerhetsmyndighets allmänna råd om tillämpning av föreskrifterna om säkerhet i kärntekniska anläggningar (SSMFS 2008:1) Kommentarer till vissa paragrafer. Bakgrund och viktiga komponenter i ett uppfyllande av paragraferna.
Föreskrifter från SSM SSMFS 2008:22 Säkerhet vid slutförvaring av kärnämnen och kärnavfall SSMFS 2008:1 SSMs föreskrifter om säkerhet i kärntekniska anläggningar SSMFS 2008:32 kompetens hos driftpersonalen vid reaktoranläggningar SSMFS 2008:13 Mekaniska anordningar i vissa kärntekniska anläggningar SSMFS 2008:17 konstruktion och utförande av kärnkraftreaktorer SSMFS 2008:12 fysiskt skydd av kärntekniska anläggningar 2011-02-28 19
Vila! 2011-02-28 20
Redovisning av grupparbeten SAR och SSMFS Presentation av elever 2011-02-28 21
Vila! 2011-02-28 22
Jämförelse SAR Ringhals Någon som sett någon (principiell) skillnad på det olika blockens säkerhetsredovisningar - SAR? 2011-02-28 23
Jämförelse SAR Ringhals - Områden Struktur Olika kapitelindelning (hemuppgiften) Filosofi Funktionell indelning (senare i denna kurs) Säkerhetsklassning (senare i denna kurs) Kravhantering (annan kurs) Språk (svenska engelska) Informationsdjup Mängden referenser (ej i någon kurs) Detaljnivån på information (ej i någon kurs) 2011-02-28 24
Jämförelse SAR Ringhals- Struktur 2011-02-28 25
Jämförelse Funktioner R1-R2-R3/4 2011-02-28 26
Funktions-Puzzel Olika indelningar, men samma helhet 2011-02-28 27
Ringhals RGF - historik Amerikanska lagar Amerikanska Normer o guider Svenska lagar SKIFS 1994 SKIFS 1998 SKIFS 2004 SSMFS 2008 SSMFS 2008:17 Egna tolkningar R1 SAR R1 Egna tolkningar R2 SAR R2 Egna tolkningar R3 SAR R3 Egna tolkningar R4 SAR R4 DIFFERENS Filosofi Struktur Informationsdjup Ensa SAR Egna tolkningar R1 Övergångsplaner R1 Egna tolkningar R2 Övergångsplaner R2 Egna tolkningar R3 Övergångsplaner R3 Egna tolkningar R4 Övergångsplaner R4 DIFFERENS Filosofi Struktur Strategi Tekniska lösningar RISE Egna tolkningar PROJEKT X RGF Egna tolkningar PROJEKT Y Egna tolkningar PROJEKT Z Egna tolkningar PROJEKT Å DIFFERENS Strategi Tekniska lösningar AUK 2011-02-28 28
Ringhals RGF Varför? För att skapa en Ringhalsgemensam tolkning av SSM s krav Alla verken ska ha samma kravbild på sig Inom ett verka ska alla arbeten ha samma kravbild Alla verken ska uppfylla kraven på likvärdiga sätt Vad är bra med detta då? Ekonomiskt billigare kunna göra samma jobb på flera block Enklare och säkrare inte behöva göra tolkningsarbete i varje projekt Trovärdighet mot SSM hantera reaktorsäkerhetsfrågor med en enad front Lättare för underleverantörer inte ha olika kravbilder ta till sig 2011-02-28 29
Ringhals RGF idealt flöde Amerikanska lagar Amerikanska Normer o guider Svenska lagar SKIFS 1994 SKIFS 1998 SKIFS 2004 SSMFS 2008 SSMFS 2008:17 Ensa SAR AUK RGF SAR R1 SAR R2 SAR R3 SAR R4 ÖGP R1 ÖGP R2 ÖGP R3 ÖGP R4 PROJEKT X PROJEKT Y PROJEKT Z PROJEKT Å 2011-02-28 30
Ringhals RGF lite sena Dock har varje block redan före detta varit tvunga Göra tolkningar av kraven Dra upp strategier för att möta tolkningarna Meddela dessa till SSM Påbörja projekt för att Analysera anläggningarna Utveckla anläggningarna 2011-02-28 31
Ringhals RGF Det finns en RGF för varje SSMFS 2008:17-paragraf Dessa kan hittas på RISE hemsida på Insidan 2011-02-28 32
Barriärer & Säkerhetsfunktioner 2011-02-28 33
Föreskrifter från SSM Vad säger SSMFS 2008:1 om säkerhetsfunktioner och barriärer? 2011-02-28 34
Barriärskyddande funktioner Barriär Bränslekuts Bränslekapsling Primärsystem Reaktorinneslutning Reaktorbyggnad (BWR) Barriärskyddande funktion Reaktivitetskontroll Härdnödkylning (Resteffektkylning) (Kylning använt bränsle) Tryckavsäkring Inneslutningsfunktion Resteffektkylning (Nödventilation) 35
Säkerhetsfunktioner Barriärskyddande funktioner SSMFS Reaktivitetskontroll Tryckavsäkring av primärsystemet Härdnödkylning Inneslutningsfunktion Resteffektkylning (Nödventilation) Uppdelningen görs olika på olika verk Men totalen är den samma Tvärfunktioner Elkraftförsörjning Övervakning Rumskylning för elutrustning Säkerhetssystem System som man tillgodoräknar sig i de deterministiska analyserna 2011-02-28 36
Lunch 2011-02-28 37
Konstruktionskrav och principer SSMFS 2008:17 2011-02-28 38
SSMFS 2008:17 Viktiga principer och krav - 4: a. Enkelhet och tålighet (robust) i uppbyggnaden av säkerhetssystemen. Barsebäckshändelsen Konstruktionslösning som infördes utan att ha hela kravbilden klar för sig (omblandaren). Felaktiga antaganden om hur mycket isolermaterial som kunde lossna. b. Redundans, inklusive diversifiering samt fysisk och funktionell separation i uppbyggnaden av säkerhetsfunktionerna se allm råd. - Senare i kursen - 2011-02-28 39
SSMFS 2008:17 Viktiga principer och krav - 4: c. Automatisk styrning eller passiv funktion vid nödvändiga aktiveringar och driftomläggningar av säkerhetsfunktionerna. Automatiska reaktorsnabbstopp Ackumulatorerna med nödkylningsvatten är passiva rinner in vid lågt tryck i RC d. Fel i säkerhetsklassad utrustning leder till ett för säkerheten acceptabelt läge. Fail safe Tappar elmatning till reaktortripp-brytarna = dom löser ut. e. Fel i driftklassad utrustning får inte påverka funktionen hos utrustning med säkerhetsfunktion. Forsmarkshändelsen Diesel- och batterisäkrade elskenor ska inte kunna störas ut av fel i ordinarie yttre nät. 2011-02-28 40
SSMFS 2008:17 Viktiga principer och krav - 4: f. Vid delning av säkerhetssystem mellan reaktorer får ett fel i en av reaktorerna inte påverka möjligheten att genomföra avställning och resteffektkylning av andra reaktorer. R1 och R2 delar brandvatten. Om R1 har en brand kan ändå R2 göra en normal kontrollerad nedgång. Manuella åtgärder vid nödvändiga aktiveringar och driftomläggningarav reaktorns säkerhetsfunktioner får tillämpas endast om personalen ges tillräcklig tid - rådrum - för att genomföra åtgärderna på ett säkert sätt - Senare i kursen - 2011-02-28 41
Definitioner 2008:17 redundans: två eller flera alternativa, - identiska eller olika - system eller komponenter som oberoende av varandra utför samma säkerhetsuppgift, enkelfel: ett fel som innebär att en komponent inte kan fullgöra sin avsedda säkerhetsuppgift, samt eventuella följdfel som då uppstår, diversifiering: två eller flera alternativa system eller komponenter som oberoende av varandra utför samma säkerhetsuppgift men på principiellt olika sätt eller genom att ha olika egenskaper fel med gemensam orsak (CCF): fel som samtidigt uppträder i två eller flera system eller komponenter på grund av en specifik händelse eller orsak fysisk separation: system eller komponenter som är fysiskt åtskilda, genom avstånd eller barriärer eller en kombination av dessa, 2011-02-28 42
Definitioner 2008:17 funktionell separation: system eller komponenter som inte påverkar varandras funktion på ett oavsiktligt sätt, händelseklass: indelning av händelser som görs vid säkerhetsanalys och som avspeglar en förväntad sannolikhet för att en händelse inträffar och påverkar reaktorns funktion. I dessa föreskrifter används följande händelseklasser: Normal drift (H1) Förväntade händelser (H2) Ej förväntade händelser (H3) Osannolika händelser (H4) Mycket osannolika händelser (H5) Extremt osannolika händelser (restrisker) säkerhetssystem: system som har till uppgift att säkerställa reaktoravställning och resteffektkylning samt system som behövs för att begränsa konsekvenser vid händelser till och med händelseklassen osannolika händelser. (dvs tillgodoräknade i den deterministiska säkerhetsanalysen) 2011-02-28 43
Sjukdom och Medicin Enkelfel CCF Rumshändelse Mänsklig begränsning Ej automatik Fel i säkerhetsutrusting Fel i driftsutrustning Redundans Diversifiering Separation Automatik Rådrum Fail safe Vedervågningsbeaktande Separation 2011-02-28 44
Japp det är dags 2011-02-28 45
Enkelfel 2011-02-28 46
Enkelfel (Single-failure) SSMFS 2008:1, 4 kap. 1 : Säkerhetsanalyserna skall vara grundade på en systematisk inventering av.. händelseförlopp vilka kan leda till radiologisk olycka. Allmänna råd: I analyserna av hur anläggningen klarar konstruktionsstyrande händelser bör även ett godtyckligt fel (enkelfel) antas inträffa i säkerhetsfunktionerna, i samband med den inledande händelsen eller därefter. 2011-02-28 47
Enkelfel (Single-failure) SSMFS 2008:17 9 Säkerhetsfunktionerna enligt 3 ska vara tåliga mot enkelfel vid alla händelser till och med händelseklassen osannolika händelser. Vid händelser i händelseklassen mycket osannolika händelser ska de aktiva komponenter som tillhör de konsekvenslindrande systemen vara tåliga mot enkelfel. Allmänna råd: Enkelfel bör antas inträffa i en godtycklig komponent, vid den mest ogynnsamma tidpunkten, i samband med den inledande händelsen eller därefter. Enkelfel i passiva komponenter behöver inte antas inträffa förrän tidigast 12 timmar efter den inledande händelsen. 2011-02-28 48
Enkelfel (Single-failure) Allmänna råd: Vissa komponenter, exempelvis backventiler samt programvara och komponenter på kretskort, har egenskaper som bör bli föremål för säkerhetsbedömning innan de i enskilda fall betraktas som aktiva eller passiva komponenter. En backventil, som måste ändra läge för att fullgöra sin säkerhetsuppgift, bör vid denna säkerhetsbedömning i första hand anses vara en aktiv komponent. Kravet på enkelfelstålighet hos de konsekvenslindrande systemen kan anses vara uppfyllt om enkelfelstålighet föreligger för aktiva komponenter vars funktion kan behövas inom 8 timmar efter den inledande händelsen och för komponenter som kan vara svåråtkomliga för åtgärder då funktionen har påkallats 2011-02-28 49
RGF Tillämpning (Darwin 2036007) Enkelfelskriteriet ska tillämpas för säkerhetsfunktionerna enligt tredje paragrafen i SSMFS 2008:17 samt för anläggningens konsekvenslindrande funktioner krediterade för händelser i händelseklass mycket osannlika händelser (enligt händelseklassning 22. För de fall en säkerhetsfunktions utförande är beroende på flertalet samverkande anläggningssystem, gäller generellt att dessa oberoende av varandra, ska påvisas tåliga mot enkelfel. Kravet är dock att endast ett enkelfel behöveransättas för resp. händelse. 2011-02-28 50
Enkelfel (Single-failure) Enkelfelskriteriet innebär att vid en störning i anläggningen skall anläggningen kunna ställas av till ett säkert läge även om ett godtyckligt fel, som är oberoende av primärhändelsen, inträffar i något av anläggningens säkerhetssystem. 2011-02-28 51
Enkelfel (Single-failure) Man skiljer mellan två typer av enkelfel: Aktivt enkelfel Passivt enkelfel 2011-02-28 52
Aktivt enkelfel Fel i komponent där mekanisk rörelse måste ske för att eftersträvad funktion skall uppnås För elektriska komponenter gäller motsvarande, där tillståndsändring måste ske Kan tillståndsändring ske obefogat, skall hänsyn tas till detta 2011-02-28 53
Passivt enkelfel Efter 12h Fel av typ bristande tryckbarriär (läckage, brott) Brand (i brandcell, dvs en liten brand ansätts starta) Avbrott i elkomponent 2011-02-28 54
Enkelfel (Single-failure) Är sprängblecket till PMR en aktiv eller passsiv komponent? 2011-02-28 55
När ansätts enkelfel? Anläggningen skall analyseras för alla typer av enkelfel i säkerhetssystemen. Vid varje tillfälle ansätts enbart ett fel, dvs antingen ett aktivt eller ett passivt fel. Aktivt enkelfel ansätts i samband med primärhändelsen eller då funktionen erfordras. Passivt enkelfel ansätts i långtidsförloppet (12h) efter missödet. 2011-02-28 56
Enkelfel Vad kan man göra för att säkerställa Härdnödkylning i följande fall? RH är inkopplat som härdkylning (DT4-5). Inledande händelse knäcker ett rör i ett av RHstråken Enkelfel ansätts slå ut pumpen i andra RH-stråket 2011-02-28 57
Enkelfel Redundans löser Enkelfelsproblematiken 2011-02-28 58
Enkelfel RH/SP-sammankoppling 2011-02-28 59
Enkelfel Använda Spray-systemet som backup! Spray behövs enbart i DT1-3. Detta innebär ombyggnader måste göras. 2011-02-28 60
Enkelfel (övning) Komplettera systemen så att funktionen nödventilation klarar enkelfel. Ordinarie ventilation Filtrerad nödventilation Reaktorbyggnad 2011-02-28 61
Enkelfel (övning) Ordinarie ventilation Filtrerad nödventilation Reaktorbyggnad 2011 02 28 62
Enkelfel (verkligheten) 2011-02-28 63
Rådrum 64
Rådrum SSMFS 2008:17, Konstruktionsprinciper 4 : Manuella åtgärder vid nödvändiga aktiveringar och driftomläggningar av reaktorns säkerhetsfunktioner får tillämpas endast om personalen ges tillräcklig tid rådrum för att genomföra åtgärderna på ett säkert sätt, 65
Rådrum Allmänna råd till SSMFS 2008:17 4 Åtgärder som krävs inom den första halvtimmen, efter den inledande händelsen för att bringa reaktorn i ett säkert läge, bör vara automatiserade vid alla händelser till och med händelseklassen osannolika händelser., 66
Rådrum Allmänna råd till SSMFS 2008:17 4 Rimligt rådrum bör finnas för operatörsingrepp också vid förväntade och postulerade följdhändelser av de inledande händelserna., 67
Rådrum Allmänna råd till SSMFS 2008:17 4 Vid svåra haverier bör följande rådrum gälla: Manuella åtgärder bör inte behövas under de första 8 timmarna De manuella åtgärder som kan behövas efter de första 8 bör vara väl förberedda och styrda av instruktioner Andra åtgärder, som inte är förberedda, bör inte behövas förrän efter 24 timmar., 68
Vila! 2011-02-28 69
Innehåll kursdel Separation SSMFS 2008:17 11 och Ringhals tolkning av denna författning Anpassning av anläggningarna (R1) till ny författning Ursprunglig utformning av separation (PWR) 2011-02-28 70
SSMFS 2008:17 11 TEXT FRÅN SKIFS För att motverka samtidig utslagning av redundanta delar av säkerhetssystem, skall kärnkraftsreaktorn vara konstruerad så att de redundanta delarna och dess stödfunktioner har en tillräcklig fysisk och funktionell separation. Graden av separation skall bestämmas med utgångspunkt från konsekvenserna i anläggningen av de inledande händelser som medför att säkerhetssystemet behöver tas i bruk." SSMFS 2008:17 ger inga allmänna råd till kravet. 2011-02-28 71
RGF för SSMFS 2008:17 11 Fysisk och funktionell separation Huvudsyftet med fysisk och funktionell separation enligt 11 är att undvika att rumshändelser slår ut en hel säkerhetsfunktion så att en säkerhetsanalys, med beaktande av följdfel och enkelfel, av en inledande händelse kan påvisa att acceptansvillkor uppfylls. 2011-02-28 72
Säker avställning och kontrollerad nedgång till säkert läge efter rumshändelse Rumshändelse inträffar under effektdrift P/T Kontroll transientberäkningar Innehålla acceptanskriterier Kontrollerad nedkylning Säker avställning Säkert Läge 100 C Tid 2011-02-28 73
Vad skall separeras? Redundanta stråk inom säkerhetsfunktion!! Sub A Sub B Sub C 2011-02-28 74
DPS OPS DPS OPS Vad skall separeras? Lokalt elrum B3.59A Lokalt elrum B4.25 Redundanta stråk inom säkerhetsfunktion reaktivitetskontroll (R1) S1-S3a System 354 S1-S3b SS ventil SS ventil Skalventil Skalventil System 221 System 351 2011-02-28 75
Bevis av att separationskrav uppfylls två huvudmoment Area event definition Flooding Steam release Fire Safety function definition Needed SF Safety comp. list Affected area Comp. room depend. Comp. localisation Cable routing Safe shutdown analysis 2011-02-28 76
Dimensionerande rumshändelse (brand) PC5 Brand PC4 Brand PC2/3 Brand 2011-02-28 77
Dimensionerande rumshändelse (rörbrott) 2011-02-28 78
Dimensionerande rumshändelse och dess följdfel samt tillkommande fel Dimensionerande rumshändelse Rumshändelsens följdfel Omfattning enligt händelseklassning (H2-H4) Påverkan på driftsystem Påverkan på säkerhetssystem Transienter Degraderad säk. funktion Tillkommande fel Indata till SAR. Beräkningar av påkänningar på säkerhetsbarriärer Enkelfel Nätbortfall 2011-02-28 79
RUMSBEROENDE FÖR EN VENTIL 7.25 Kontrollrum Indikering Manuell till/från 6.21 Relärum Indikering Manöver 5.45 Lokalt ventilställverk 6.03 Ställverksrum Manöverspänning Kraftmatning Gränslägen + momentskydd 5.42 Ventilmotor 2011-02-28 80
Anpassning till ny SSMFS 2008:17 SSMFS 2008:17 Övergångs planer RPS/ SP2 RISE RGFer TWICE 2011-02-28 81
R1 Koncept... Inledande händelse t.ex. brand/ översvämn Enkelfel Rumshändelsen antas slå ut två stråk. Rumshändelsen antas också leda till manuell reaktortripp och behov av säkerhetsfunktioner. En säkerhetsanalys skall då visa att kaplingstemperatur inte överstiger 1204 grader även om tre stråk är utslagna. Om så är fallet är separationen tillräcklig. 2011-02-28 82
R1 Koncept.. Reaktivitetskontroll SS 24 pcs SS 24 pcs Tryckavlastning 6 pcs 314 valves 4 pcs 314 valves Härdnödkylning 416 329 323 323 Resteffektkylning Elkraft Logik DG DG DG DG DG DG 2/3 2/3 DPS OPS 2011-02-28 83
R1 Koncept.. DPS-byggnad OPS-byggnad S1 S2 S3 A C B D IEEE384 (92) Föregångare till IEEE384 Brandcellsgräns EI60 Brandzonssgräns EI120 2011-02-28 84
R1 Nya byggnader SP2 Byggnad 2 Dieslar Pumpar/vvx DPS Filterbyggnad Reaktorbyggnad 354 Mellanbyggnad Turbinbyggnad 354 329 416 Elbyggnad CKR OPS Befintliga Dieslar 4 st 2011-02-28 85
Separation i R1 reaktorbyggnad nedersta plan 322 P1 322 P3 322 P5 Skyddszon 322 P4 DPS Brandceller inom OPS byggnader 2011-02-28 86
Dvärgbrytaranalyser DPS-brandcell inom OPS byggnad A/B Dvärgbrytare Pump tillhörande DPS (S sub) Pump tillhörande OPS (A/B sub) DPS-brandcellerna i reaktorbyggnaden innehåller en del driftrelaterd A/Bsubad utrustning. Denna driftrelaterade A/B-subade utrustning får inte genom elektrisk vedervågning påverka A/B-subad utrustning inom aktuell säkerhetsfunktion. Därför kartläggs dvärgbrytarfördelningar för A/B-subad utrustning placerad i samtliga DPS-brandceller inom OPS-byggnader. 2011-02-28 87
R1 Modernisering Styrande dokument KRAV Darwin 1848213 / 6.0 R1 RPS Alliance, Overall Specification, Overall Requirements Specification Requirements that shall apply to the RPS project are mainly collected from the owner s objectives for the RPS project, from the actual licensing documents of Ringhals Unit 1, and from SKI s latest issued regulations that will come in force in 2005. For every requirement the source is presented or the background is discussed. KONCEPT BESKRIVNING Darwin 1823239 / 7.0 R1 RPS Alliance, Overall Specification, Concept Description In the Ringhals 1 Project RPS a new physically and functionally separated and diversified reactor protection system, DPS, will be installed that should work in parallel to the existing reactor protection system, OPS. The purpose of the DPS is mainly to cope with the event fire but also the events earthquake and lightning will be considered. Darwin 1824809 / 5.0 R1 RPS Alliance, Overall Specification, Event Analysis. HÄNDELSE ANALYS In the R1 RPS project an Event Analysis is performed that includes all events considered in the present FSAR, General Part, Section 2.2.4 and the new events as required by SKIFS 2004:2 and specified by the Overall Requirements Specification. This version corresponds to the Baseline 3.0 of the RPS project. The event analysis shows that the required basic safety functions can be performed satisfactorily during most of the postulated events or the RPS concept has the potential to perform the required measures adequately after further improvements outside the scope of the RPS project 2011-02-28 88
GDCer, Reg. Guider, och standards GDC 3 Fire GDC 4 Environment REG Guide 1.75 Physical Independence IEEE 384 Criteria for independence of Class 1E GDC 17 Elect. sys 2011-02-28 89
IEEE 384 (2008) Criteria for independence of Class 1E Abstract: The independence requirements of the circuits and equipment comprising or associated with Class 1E systems are described. Criteria for the independence that can be achieved by physical separation and electrical isolation of circuits and equipment that are redundant are set forth. The determination of what is to be considered redundant is not addressed. 2011-02-28 90
IEEE 384 Criteria for independence of Class 1E 2011-02-28 91
IEEE 384 (2008) Criteria for independence of Class 1E 2011-02-28 92
IEEE 384 (2008) Criteria for independence of Class 1E IEEE 384 ger regler för elektrisk separation Säkring Separationsenhet 1E krets 1E krets Separation mellan 1E och 2E/3E 2E/3E kretsar 2011-02-28 93
R3 OCH R4 BYGGNADSSEPARATION Elbyggnad El - och relärum A - SIDA B-SIDA Resteffektkylning/hjälpmava A - SIDA B-SIDA Ober. Rörbrott: Brott på reaktorkylkrets, ångledning eller matarvattenledning Reaktorinneslutning Reaktorkylkrets Ångledningar Matarvattenledningar Mellanbyggnad Resteffektkylning/friblåsning Ångledningar Matarvattenledningar Turbinbyggnad Ångledningar Matarvattenledningar Hjälpsystembyggnad Begränsar effekterna rörbrott A - SIDA B-SIDA Separat del av turbinbyggnaden Begränsar effekterna av rörbrott A-SIDA B-SIDA 2011-02-28 94
R3 och R4 Stråkseparation inom byggnader Övervakande utrustning Verkställande utrustning Reactor protection system Engineered safety features Processen RCS Härd Inneslutning Gi va re Kablage sid a A - sid a B - A -sub C -sub B -sub D -sub RTS ESFAS Kablage A-sub C-sub B-sub D-sub styrstavar härdnödkylning A - sida B - sida 2011-02-28 95
R3 och R4 Subseparation Övervakande utrustning Verkställande utrustning Reactor protection system Engineered safety features Processen RCS Härd Inneslutning Gi va re Kablage sid a A - sid a B - A - sub C - sub B - sub D - sub RTS ESFAS Kablage A-sub C-sub B-sub D-sub styrstavar härdnödkylning A-sub C-sub B-sub D-sub Subseparation Subseparation 2011-02-28 96
Ringhals PWR Nedkylningsfunktioner Separation screening process and criteria FIRE COMPARTMENT SCREENING OK FIRE CELL SCREENING FIRE CELL VERIFICATION OK
Ett antal begrepp funktionell separation: system eller komponenter som inte påverkar varandras funktion på ett oavsiktligt sätt, fysisk separation: system eller komponenter som är fysiskt åtskilda, genom avstånd eller barriärer eller en kombination av dessa, rumshändelser: brand, rörbrott, arbetshändelser, missiler. följdfel: direkta konsekvenser på system och komponenter av rök, hetta eller översvämning. inledande händelse: Händelser inom händelseklass PC2 PC5 som analyseras inom SAR acceptanskriterier: Gräns för belastning (tryck temperatur) på anläggningens barriärer (bränsle, reaktortank, inneslutning) 2011-02-28 98
Redovisning av separation i SAR Kapitel 2 Säkerhetskrav Övergripande säkerhetsprinciper Tillämpning av standards (IEEE384) Händelseklassning och acceptanskriterier Kapitel 4 Anläggningens uppbyggnad och funktion Byggnader och strukturer Kapitel 8 Säkerhetsanalys Analys av yttre brott Analys av brand 2011-02-28 99
Summering SSMFS Händelsestyrt - Påverkar dimensionerande last samt ger tillkommande fel (enkelfel) US Regelverk - ger mycket mera preciserade krav 2011-02-28 100
Gå hem & gör nått kul! 2011-02-28 101
Go morron! 2011-02-28 102
Diversifiering (CCF) En speciell variant av Enkelfel Allt som kan slås ut av en gemensam orsak antas fela Även kallad Common Cause Failure Common Mode Failure 2011-02-28 103
Diversifiering (CCF) Var kommer det ifrån? Just nu: 2008:17 10 Närhistoriskt: 2004:2 10 Historiskt: Vissa normer har delvis med krav på skydd mot CCF; GDC er, Regulatory guides, IEEE er och andra normer. Vad Diversifiering betyder och var det ska ansättas har varit lite olika. Tolkningar och appliceringar har varierat med tiden, regelverk, kärnkraftverk, projekt och handläggare. 2011-02-28 104
Diversifiering (CCF) SSMFS 2008:17 10 Vid konstruktion, tillverkning, installation, idrifttagning, drift och underhåll av säkerhetssystem ska rimliga tekniska och administrativa åtgärder vidtas för att motverka uppkomst av fel med gemensam orsak. Innebär: CCF ska alltid beaktas - I hela livscykeln! 105
Diversifiering (CCF) 2008:17 10 Allmänna råd: Med tekniska åtgärder avses åtgärder för diversifiering. En lämplig och rimlig diversifiering bör tillämpas vid konstruktionen av säkerhetsfunktionerna enligt 3, med anpassade analysförutsättningar och acceptanskriterier, för händelser till och med händelseklassen ej förväntade händelser, där rörbrotten dock kan undantas. Vid utformningen av en sådan diversifiering kan den befintliga elförsörjningen av anläggningens samtliga system tillgodoräknas. Reaktorskyddssystemet bör så långt det är rimligt och möjligt vara konstruerat så att skyddsbehov identifieras och skyddsåtgärder initieras genom minst två olika parametrar, exempelvis tryck och neutronflöde, vid alla händelser till och med händelseklassen ej förväntade händelser. De olika sätten att detektera en händelse bör vara funktionellt separerade. 106
Diversifiering (CCF) RGF 10 (Did 1952700) Fel med gemensam orsak eller CCF (Common Cause Failure) definieras som fel som samtidigt uppträder i två eller fler system eller komponenter på grund av en specifik händelse eller orsak Vad kan detta vara? 107
Diversifiering (CCF) Intressanta utdrag ur RGF en; åtgärder ska vidtas för att motverka uppkomsten av fel med gemensam orsak hela livscykeln för säkerhetssystemen omfattas, dvs. konstruktion, tillverkning, installation, idrifttagning, drift och underhåll säkerhetsfunktioner som hanterar H2 och H3, rörbrott undantaget, ska visas vara tåliga mot fel med gemensam orsak säkerhetssystem som omfattas av kravet på diversifiering är de som ingår i någon av säkerhetsfunktionerna angivna i 3 108
Diversifiering (CCF) Intressanta utdrag ur RGF en; Anläggningens tålighet mot fel med gemensam orsak ska värderas för alla säkerhetsfunktionerna enligt 3. Inneslutningsfunktionen undantas från krav på diversifierad utformning, eftersom rörbrott ej ska beaktas. För R1 så ställs dock diversifieringskrav på funktionen för ångskalventilstängning, dvs. för hantering av jäsningssekvenser. För R2, R3 och R4 avgränsas behovet av diversifiering till säkerhetsfunktionerna reaktivitetskontroll, resteffektkylning och primärsystemets integritetsskydd. Detta eftersom övriga säkerhetsfunktioner härdnödkylning och inneslutningsfunktionen för PWR enbart har krav på sig vid rörbrott vilket därmed kan undantas enligt SKIFS 2004:2. Innebär man inte analyserar alla 3-funktionerna 109
Diversifiering (CCF) Intressanta utdrag ur RGF en; anpassade analysförutsättningar och acceptanskriterier kan användas för tillämpning och verifiering av kravuppfyllelse Innebär man kan kreditera att vissa händelseförlopp inte går fullt så illa som i vanliga analyser, samt att man inte behöver ha lika stor marginal mot barriärsdegradering. samtliga händelser H2 och H3 bör identifieras och skyddsåtgärder initieras genom minst två olika parametrar samt att dess kretsuppbyggnad i reaktorskyddssystemet bör vara funktionellt separerade. Innebär man analyserar att man får reaktortripp och initiering av skyddssystem tillräckligt snabbt även då första skydden man mäter i processen inte fungerar. 110
Diversifiering (CCF) Vad kan man göra för att säkerställa Underkriticitet i följande fall? Reaktorn är kritisk. Hela rektorskyddssystemets logikbildning och initieringar är implementerad i mjukvaruplattformen AC-160 En Inledande händelse inträffar. För att kylning av härden ska vara möjlig mha Härdnödkylning krävs att härden görs underkritisk Enkelfel i sin speciella form CCF ansätts slå ut hela AC-160 111
Diversifiering (CCF) Man installerar ett parallellt reaktorskyddsystem (DAS) i en annan mjukvaruplattform (Ovation). Denna plattform ansättas ej slås ut samtidigt som AC-160. Ett visst urval av funktioner som AC-160 utför implementeras baserat på den mycket låga sannolikheten olika kombinationer av inledande händelser och CCF i AC-160 har. 112
Diversifiering (CCF) DAS ligger som ett parallellt system DAS tar in ett urval av processvärdena DAS påverkar ett urval av säkerhetskomponenterna 113
Diversifiering (CCF) Förutom att använda en alternativ mjukvaruplattform används även alternativa reaktor-tripbrytare. 114
115
Reaktivitetkontroll Kärnklyvning 116
Reaktivitetkontroll Förhindra att de neutroner som frigörs vid kärnklyvningen ger upphov till ytterligare klyvning av någon urankärna. Hur kan man göra detta? 117
Reaktivitetkontroll 118
Strålning skadar celler Strålning och Resteffekt Resteffekten avtar men under tusentals år Gammastrålning från klyvningsprodukter 7 MeV Gamma vid klyvningen 7 MeV Gammastrålning neutronabsorption 5 MeV Neutrons trålning 5 MeV Betastrålning från klyvningsprodukter 8 MeV 1 bequerel = 1 sönderfall per sekund resteffekt 119
Effektbidrag vid fulleffektdrift PROMPT Kinetisk energi från fissionsprodukter Kinetiskenergi från fissionsneutroner Prompt gammastrålning Gammastrålning genom neutroninfångning SUMMA FÖRDRÖJT Beta partiklar från fissionsprodukter Gammastrålning från fissionsprodukter SUMMA 83 % 2.5 % 3.5 % 3.5 % 92.5 % 4 % 3.5 % 7.5 % 120
Tumregel för resteffektberäkning Tid efter SS (sek eller h) ~Effekt i % 1 7 10 5 60 1 h 3.5 1.5 121
Övning Beräkna resteffekten i Ringhals 3 efter snabbstopp från stadigvarande fulleffektdrift (3 160 MWt). 1 sekund 1 minut 1 timme Efter snabbstoppet 122
Hur mycket är det då? Effektförbrukningen av el i Göteborg ärjust nu 532 MW. 1 sekund efter SS kan resteffekten försörja knappt halva Göteborg med el. Elförbrukningen i Varberg varierar mellan 30 MW och 80 MW. Just nu ärden 34 MW. Detta innebär att en timme efter SS kan resteffekten försörja hela Varberg med el. Installerad vindkraft ärca 500 MW och i medel ger vindkraften 100 MW. 123
Tryckavsäkring av primärsystemet 124
Primärsystemet Primärsystemet definierades i SKIFS 1994:1. I senare utgåvor av denna SKIFS (SSMFS) finns inte någon definition av primärsystemet. Primärsystem (RCPB, Reactor Coolant Pressure Boundar) finns definierat i ANSI/ANS 51.1 (PWR) och ANSI/ANS 52.1 (BWR). 2011-02-28 125
Primärsystemet Primärsystemet utgörs av reaktortanken och system som är trycksatta av reaktortanken t.o.m. yttre skalventilen Den andra av två ventiler som är stängda under normaldrift i ledningar som inte går igenom inneslutningsväggen Säkerhets eller avblåsningsventiler 2011-02-28 126
Primärsystemet BWR (RCPB) DN 600 DN 15 V3 V1 V2 V4, 127
Skydd av primärsystemet Primärsystemets konstruktionstryck i Ringhals 1 är 8,5 MPa (85 bar). Primärsystemet skall förses med avblåsnings och säkerhetsventiler så att trycket inte vid någon händelse, som anläggningen är konstruerad för, överstiger 110 % av konstruktionstrycket d.v.s. 93,4 bar. 2011-02-28 128
Primärsystemet I den ursprungliga FSAR för Ringhals 1 angavs att tryckavsäkringssystemet skulle dimensioner för samma kriterier som ångpannor d.v.s. för fullt fyr och friskt drag. För Ringhals 1 innebar det att man inte skulle ta kredit för snabbstoppssystemet vid dimensioneringen av tryckavsäkringssystemet. Senare har införts ett krav att reaktorn skall kunna snabbstoppas utan att man tillgodoräknar sig reaktorns tryckavsäkringssystem. 2011-02-28 129
Primärsystemet Primärsystemet PWR (RCPB), 130
Skydd av primärsystemet Primärsystemets konstruktionstryck i Ringhals 2 4 är 17,2 MPa (172 bar). Primärsystemet skall förses med avblåsnings och säkerhetsventiler så att trycket inte vid någon händelse, som anläggningen är konstruerad för, överstiger 110 % av konstruktionstrycket d.v.s. 189,1 bar. 2011 02 28 131
Vila! 2011-02-28 132
Härdnödkylning 133
Flödesväg i BWR Interna HCpumpar Externa HCpumpar 134
Flödesväg i PWR 135
Värmeövergång Kapsling Kuts Kuts Kylvattenflöde 136
Härdkylningens tre tillstånd Vatten- eller tvåfasnivån är över härdens överkant Härden är delvis frilagd, ångkylning av bränslet Härden är helt frilagd, strilkyld härd 137
Värmeövergång normal drift o C 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 Kuts Kapsling 5 mm Härdkylflöde 286 o C Ca 96 % av värmet utvecklas i bränslet, resten via gammastrålning i vatten och tank, mm 10 000 50 000 W/m 2, K 16 500 W/m 2, K 138
Dryout (Torrkokning) o C Kuts Kapsling Härdkylflöde 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 286 o C 1000 W/m 2, K 10 200 W/m 2, K 0 16 500 W/m 2, K 139
Nödkylningskriterier Nödkylningskriterierna är angivna i SAR och härleds från 10CFR50.46 som är utgiven av säkerhetsmyndigheterna i USA. De är: 1.Maximal kapslingstemperatur under ett rörbrott får ej överstiga 1204ºC (2200ºF). 2.Maximal lokal oxidering av kapslingsmaterialet får var högst 17 % av initial kapslingstjocklek. 3.Vätgasproduktionen från reaktion mellan kapsling, ånga och vatten skall inte överstiga 1 % av den mängd som teoretiskt skulle bildas om all kapsling reagerade. 4.Bränslets geometri får ej förändras så att kylningen förhindras under och efter händelsen. 5.Resteffektkylning skall tillförsäkras i långtidsförloppet. 2011-02-28 140
Ringhals 1 Händelseförlopp vid designsekvensen 0 sek. Totalt elbortfall 0 sek. Ånglednigarnas skalventiler stänger 4 sek. Snabbstopp 10 sek. Innelutningsisolering 25 min. Härden börjar friläggas 48 min Tvångsnedblåsning 60 min Vätgasproduktionen börjar 1,6 timmar Härden börjar smälta 3,4 timmar Tankgenomsmältning 8 timmar Vatteninpumpning till inneslutning startar mha rullande galleriet 24 timmar Tryckavlastning till PMR öppnar 141
Ringhals 3 Händelseförlopp vid designsekvensen 0 sekunder Totalt elbortfall, SS, Huvudångventilerna stänger 0,6 timmar Blåsning genom säkerhetsventiler till avblåsningstanken 0,7 timmar Avblåsningstankens sprängbleck brister 1,2 timmar Allt vatten på ÅG:s sekundärsida har kokat bort 1,8 timmar Härden börjar friläggas 3,7 timmar Härden börjar smälta 3,9 timmar Tankgenomsmältning 5,3 timmar Sprängblecket till skrubbern brister 8 timmar Vatteninpumpning till inneslutning startar mha rullande galleriet 33 timmar Vatteninpumpning till inneslutning avslutas 142
Lunch 2011-02-28 143
Klassning med lite historik 2011-02-28, L-E Bjerke 144
Klassning- SSMFS SSMFS 2008:17 Säkerhetsklassning 21 Kärnkraftsverkets byggnadsdelar, system, komponenter och anordningar skall indelas i säkerhetsklasser. De närmare kvalitets- och funktionskrav som följer av denna säkerhetsklassning ska definieras och styras genom angivelse av underliggande klassning. Till 21 Klassindelningen utgör grund för att uppfylla bestämmelserna i 3 kap. 4 Strålsäkerhetsmyndighetens föreskrifter (SSMFS 2008:1) om säkerhet i kärntekniska anläggningar genom att konstruera, tillverka, montera och prova byggnadsdelar, system, komponenter och anordningar med krav som är anpassade till deras säkerhetsbetydelse. Indelningen i säkerhetsklasser bör ske enligt ANSI/ANS 51.1 för tryckvattenreaktorer och ANSI/ANS 52.1 för kokvattenreaktorer. 2010-04-09, L-E Bjerke
Klassning Klassning är ett hjälpmedel att prioritera de arbetsinsatser som måste läggas ned på olika system och komponenter resursoptimering. Exempel på klassificeringar - Säkerhetsklass - Mekanisk kvalitetsklass - Elektrisk funktionsklass - Byggnadsklass - HVAC-klass - Jordbävningsklass 2011-02-28, L-E Bjerke 146
Gällande klassning Var hittar jag gällande säkerhets-, kvalitets-, funktions-, byggnads-, HVAC- och seismisk klassning? R1 FSAR kap. 2.3 med referenser, Darwin 980415050 R2 SAR part 5.1 med referenser, SpV 952193 R3 FSAR Systemdel kap 3.2 med referenser, Darwin 1602780 R4 FSAR Systemdel kap 3.2 med referenser, Darwin 1602744 Bjerke
RGF för klassning enligt krav i SSMFS 2008:17 21 (Darwin 1988385) De delar av anläggningen som utgör barriär eller säkerhetsfunktion skall tilldelas säkerhetsklass. Som stöd vid urval av komponenter för säkerhetsklassning kan ANSI 51.1/52.1 användas. Säkerhetsredovisningen skall redovisa en anläggningsspecifik klassningslista som anger säkerhetsklass så som anläggningen är byggd, analyserad och verifierad, samt underliggande kvalitets- och funktionsklass Det är emellertid inte förbjudet att beskriva en tänkt kommande utformning, men det måste klart framgå att detta i så fall inte är aktuell anläggningsutformning
Klassningshierarki Säkerhetsklass 1, 2, 3, NNS (R3/4 Ja/Nej) Kvalitetsklass 1, 2, 3, 4a,4 Funktionsklass 1E, 2E, 3E IEC 1226 A, B, C Byggnadsklass B1, B2, B3 HVAC-klass 3V, 4V SP2 Seismisk klass 1, P, N TBM KBM TBE KBE Byggnormer och klassning Darwin 1888844 TB HVAC Darwin 2028352 Användarhandledning seismik Darwin 2000663 2011-02-28, L-E Bjerke 149
Säkerhetsklassning- Arvet från det amerikanska regelverket - GDC 1 - Regulatory Guide 1.26 - ANS 22 - ANS Aug Draft 1970 -ANS N18.2 - ANSI/ANS 52.1-1978 (BWR) - ANSI/ANS - 51.1-1983 (PWR) - ANSI/ANS - 52.1-1983(BWR) 2011-02-28, L-E Bjerke 150
Klassning historik 1. Ursprungliga regler från Atom och W/M (gällde tryckkärl) R1 RCPB samt tryck och temperatur styrde kraven (SAR Darwin 980415050) R2 Efter hand ANS August Draft 1970 klass 1, 2a, 2b, 3 och NNS (SpV 952197) R3/4 ANS August Draft 1970 (Darwin 2025337, ANS 18.2-1973) 2. Mellanliggande regler från Statens Vattenfallsverk EVR R1 EV-27/78 rev 5, Säkerhets- och kvalitetsklassning (Darwin 9212070025) R2 EV-69/79, Säkerhets- och kvalitetsklassning (Darwin 51200311654) R3/4 EVR1 1980-03-24, Säkerhets- och kvalitetsklassning 3. Nya kvalitetsklassningsregler från RKS och Atom R1 RKS generella regler för kvalitetsklassning 1985-09-03 och RVB 87-256 (RKS Rådet för kärnkraftsäkerhet) 2010-09-02, L-E Bjerke 151
Klassning historik forts. Samordnade PWR och BWR klassningsregler (H Höglund, L Lundström, L-E Bjerke) (SKI, Skånberg och Bystedt, efterfrågade reviderade kvalitetsklassningsregler för PWR) R1/2/3/4 Generella regler för säkerhetsklassning, Föreskrift 25 (ANS 52.1 och ANS 51.1-1983) R1/2/3/4 PR-PM 198/87 Säkerhets-,kvalitets-, seismisk- och funktionsklassning Generella kvalitetsklassningsregler, RVB 87-256 (BWR) och Föreskrift 13 (PWR) Generella regler för elektrisk klassning, Föreskrift DA 0023
R3/4 Återgång till ursprunget Klassning historik forts. I samband med FSAR projekten efter Dart och före Great (2004) valde R3/4 att återgå till normen ANS N18.2 (både ANS 1970 draft och ANS N18.2 1973) vad gäller säkerhetsklassning men behålla ANS 51.1 vad gäller kvalitetsklassning. Fördelen är att använda ursprunglig norm i enlighet med flertalet amerikanska verk. Nackdelen är att ANS N18.2 klassar tryckkärl samt inneslutningen medan ANS 51.1 klassar all utrustning. Det blir därvid problem att visa att säkerhetsklassningen styr underliggande klassning och att bland annat därför få accept av myndigheten.
Klassning I Praktiken En övergripande genomgång av Klassningsmetodik samt hur olika underliggande klassningar styrs av säkerhetsklassningen. Vad skall klassas och hur? Vad innebär de underliggande klasserna.
Gällande klassning Blockens (F)SAR med referenser anger att man följer ANS 51.1 och ANS 52.1 fast på lite olika sätt. De främsta skillnaderna mellan blocken är hur man i dagsläget definierar säkerhetsfunktioner och att R1/2 har säkerhetsklasserna 1, 2, 3, NNS (4) medan R3/4 har klasserna ja, nej.
Säkerhetsklassning och funktioner - SSMFS 2008:1 (2 ) definierar säkerhetsfunktion på anläggningsnivå och SSMFS 2008:17 (3 ) anger 5 säkerhetsfunktioner på anläggnings-/ systemnivå. - (RGF Darwin 1958835) - ANS 52.1 och 51.1 anger tre säkerhetsfunktioner på anläggningsnivå och ett 20-tal på systemnivå. - All utrustning som har säkerhetsfunktion skall ha en säkerhetsklass. -R1 baserar sin klassning på funktioner enligt ANS 52.1 och dess anvisningar. -R2 baserar sin klassning på funktioner enligt ANS 51.1 och dess anvisningar. -R3/4 baserar sin klassning på funktioner enligt SSMFS - Samma utrustning utför säkerhetsfunktioner enligt ANS och SSM. SSM säger också i råden till SSMFS 2008:17 (21 ) att ANS 51.1 och 52.1 bör användas för klassning. 2010-04-09, L-E Bjerke
Säkerhetsfunktioner SSM SSMFS 2008:1 2 Säkerhetsfunktion: Tekniska system som en anläggning försetts med för att på ett specifikt sätt skydda anläggningens barriärer i syfte att förhindra en radiologisk olycka. SSMFS 2008:17 3 Kärnkraftsreaktorn ska vara konstruerad så att säkerhetsfunktionerna 1. reaktivitetskontroll, 2. primärsystemets integritetsskydd, 3. härdnödkylning, 4. resteffektkylning och 5. inneslutningsfunktionen kan upprätthållas, I den omfattning som behövs beroende på driftläget, vid alla händelser till och med händelseklassen osannolika händelser. L-E Bjerke 2010-04-13
Säkerhetsfunktioner ANSI/ANS 51.1 och 52.1 (På anläggningsnivå) A nuclear safety is any function that is necessary to ensure: The integrity of the reactor coolant pressure boundary The capability to shut down the reactor and maintain it in a safe shutdown condition The capability to prevent or mitigate the consequences of Plant Conditions that could result in potential offsite exposures that are comparable to the guideline exposures of the Code of federal Regulation, Title 10, Energy, Part 100, Reactor site criteria. L-E Bjerke, 2010-04-12
Säkerhetsfunktioner ANSI/ANS 51.1 och 52.1 (På systemnivå) och FDSA Exempel på NSF på systemnivå, SpV 1396401 Achieve and maintain the reactor core subcritical for any mode of normal operation or event. Airborn fission products removal from primary containment for any event. Combustible gas mixtures control of the containment atmosphere for any event. Contain radioactivity releases within the primary containment including containment isolation. Heat removal from nuclear safety function equipment to the ultimate heat sink for any event... Totalt 25 NSF och 13 Fuctions During Severe Accidents L-E Bjerke, 2010-04-12
Säkerhetssystem PWR ÅG PORV ÅG SV Ånga till turbin PRZ SV ÅG PRZ PORV PRT PRZ CST RCP Matarvatten CS Bor - syra RH CC SW
Klassning av hjälpfunktioner DG & M 1E
Klassning av MMI & 1E M 1E M 1E CKR
Indelning av utrustning i säkerhetsklasser - All utrustning som har en säkerhetsfunktion har en säkerhetsklass, normalt säkerhetsklass 3 -Vissa tryckkärl med säkerhetsfunktion har säkerhetsklass 1 eller 2 (se kvalitetsklassning) Notera dock att R3/4 nöjer sig med att ange indelningen säkerhetsklassad eller icke säkerhetsklassad. Se FSAR Allmän del kap 2.5. 2010-04-09, L-E Bjerke
Återhämtning
Underliggande Klassning Underliggande klass styr de kvalitetskrav som följer av säkerhetsklassningen. Säkerhetsklass - Mekanisk kvalitetsklass - Elektrisk funktionsklass - Byggnadsklass - HVAC-klass - Jordbävningsklass 2011-02-28, L-E Bjerke 165
SSMFS 2008:13 Mekanisk kvalitetsklassning 4 kap. 1 Mekaniska anordningar skall indelas i fem kvalitetsklasser (1-4, 4A) för styrning av konstruktionskrav och kvalitetssäkringsåtgärder vid reparationer samt vid tillverkning och installation av ersättningsanordningar och anordningar som avses att användas vid om- eller tillbyggnader av anläggningen... Till 4 kap. 1 Indelningen i kvalitetsklasser bör ske med utgångspunkt från principer som anges i ANSI/ANS 51.1 för säkerhetsklassning av anordningar till tryckvattenreaktorer och i ANSI 52.1 för säkerhetsklassning av anordningar till kokvattenreaktorer. 2010-04-09, L-E Bjerke
Mekanisk kvalitetsklassning Kvalitetsklass 1 Tryckbärande utrustning i primärkretsen Kvalitetsklass 2 Tryckbärande utrustning som har som funktion att säkerställa reaktorinneslutningsfunktionen inneslutning, genomföringar, skalventiler, sprinkling, tvättning av aktivitet direkt nödkyla härden härdnödkylning, härdsprinkling, restvärmekylning minska reaktiviteten styrsstavsinskjutning Kvalitetsklass 3 övriga mekaniska anordningar som har säkerhetsfunktion forts. 2011-02-28, L-E Bjerke 167
Mekanisk kvalitetsklassning- Kvalitetsklass 4A R1- System eller systemdelar som inte tillhör kvalitetsklass 1, 2 eller 3, men där ytdosraterna vid normal drift av anläggningen överstiger 1 msv/h. Tillämpas på driftsystem bland annat system för radioaktivt avfall och för rening av reaktor- och bränslebassängernas vatten.(sar Darwin 980415050) R2- Till kvalitetsklass 4A hänförs anordningar som innehåller stora mängder radioaktivt material men som inte har direkt betydelse för säkerheten mot utsläpp till anläggningens omgivning.(tbm Darwin 1982548) R3/4- This class applies to all non-safety classified mechanical equipment containing radioactive material and whose failure could lead to a radioactive release above limits for normal (non-nuclear) facilities.(sar Darwin 1602780) 2010-04-09, L-E Bjerke
Mekanisk kvalitetsklassning Kvalitetsklass 4 R1- Övriga anordningar som har betydelse för anläggningens säkra drift och som berörs av kravet på personalens skydd mot ohälsa och olycksfall samt utrustning for konsekvenslindring vid svåra haverier exklusive ledningen från yttre skalventil till filter.(sar Darwin 980415050) R3/4- This class applies to all remaining non-safety classified mechanical equipment not assigned as class 4A. (SAR Darwin 1602780) 2010-04-09, L-E Bjerke
SSMFS 2008:13 Gränser mellan klasser Det bör observeras att särskild hänsyn behöver tas i de fall en anordning ska anslutas till anläggningsdelar tillhörande högre kvalitetsklasser (såsom klass 1 och 2). I sådana en fall är det viktigt att anordningar i de lägre klasserna (såsom klass 3 och 4) är konstruerade och installerade så att brister eller felfunktion hos dessa anordningar inte påverkar säkerhetsfunktionen hos anordningarna i de högre klasserna (klass 1 och 2). ANS 51.1 och 52.1 Se kap 3.3.2 som har detaljerade krav vad gäller klassgränser för olika typer av utrustning. SSM har sannolikt tagit sin skrivning från ANS 51.1 kap 3.3.2. 2010-04-09, L-E Bjerke