A Paksi Atomerőmű üzemidő hosszabbításához. kábelek üzemzavari minősítő vizsgálata

Átírás

1 A Paksi Atomerőmű üzemidő hosszabbításához (ÜH) kapcsolódó, biztonsági funkciót ellátó kábelek üzemzavari minősítő vizsgálata Ferenczi Zoltán VEIKI-VNL Kft. IX. Szigetelésdiagnosztikai Konferencia Siófok, 2009 okt

2 Az atomerőmű biztonsági funkciót ellátó kábeleinek minősített élettartamuk során bekövetkező üzemzavar alatt meg kell őrizniük működőképességüket

3 Az előadás témái Az üzemzavari minősítő vizsgálatok célja valamint kapcsolódása az ÜH folyamatához A biztonsági feladatot ellátó kábelek megfelelőség- igazolása üzemzavari minősítő vizsgálatokkal A vizsgálatok értékelése, következtetések t té k

4 ÜH minősítés kapcsolata Egy kis történelem ÜH minősítés kapcsolata: a kábelek kezdeti minősítését nem tartalmazta az atomerőmű tervezési alapja az elmaradt minősítéseket az atomerőmű - együtt az ÜH által támasztott további 20 évre szóló minősítési igényekkel - folyamatosan pótolja az elmúlt évek üzemzavari szimulációs számítási az elmúlt évek üzemzavari szimulációs számítási eredményei folyamatosan beépültek az ÜH 20 éves tervezett időtartamára vonatkozó minősítések követelményrendszerébe

5 Vizsgálati cél I. Az üzemzavari vizsgálatok célja: annak igazolása, hogy az üzemi környezetben öregedő, biztonsági funkciót ellátó kábelek egy esetlegesen keletkező üzemzavar során képesek maradnak biztonsági funkciójuk teljesítésére Biztonsági funkció: reaktor leállítása, szubkritikus állapotban tartása remanens hő elvezetése hermetikus tér integritás megtartása.

6 Üzemi környezet Üzemi környezet öregítő hatásai: termikus öregedés (Arrhenius) hőmérséklet- ciklusok sugáröregedés (polimerek tulajdonságai megváltoznak), dózisteljesítmény effektus oxigén jelenlét (kábelvég effektus) nedvesség, kemikáliák, felszíni por jelenléte (kábelszerkezet, csatlakozás) ciklikus túláram, túlfeszültség mechanikai hatások (karbantartás okozta elmozdulás, vibráció)

7 Üzemzavari környezet Üzemzavari környezeti hatások: magas hőmérséklet ő é ( C) nyomás tranziens (~1,5 bar túlnyomás) magas üzemzavari sugárzás (kgy/ó) kondenzált gőz ő (~100 % páratartalom) t üzemzavari kemikáliák (H 3 BO 3, N 2 H 4, KOH) jelenléte, elárasztás szeizmikus események (vibráció, OBE, SSE) tűz (tűzterjedés működőképesség tűz (tűzterjedés, működőképesség megtartás)

8 Következmények Következmények: Mechanikai tulajdonságok romlása - keménység növekedése, ridegedés - szakadási nyúlás csökkenés -sűrűség ű ű növekedés Villamos tulajdonságok megváltozása - szigetelési ellenállás csökkenés - PD értékek növekedése Fém szerkezeti elemek korróziója végül a kábel (berendezés) funkcióvesztése

9 Üzemzavari minősítő vizsgálatok II. Üzemzavari minősítő vizsgálatok Tesztelési sorrend (IEEE 323) - állapot ellenőrzés - üzemi környezet szimulációja (hőmérséklet, γ sugárzás, ciklikus hőterhelés, stb.) - üzemzavari γ sugárzás (ha szükséges) - szeizmikus ik tesztek t (ha szükséges) - üzemzavari szimuláció (P, T, gőz) - üzemzavar utáni állapotok modellezése - végső állapot ellenőrzés -tűzállósági vizsgálat (ha szükséges).

10 1. Állapot ellenőrzés: Állapot ellenőrzés A kábel műszaki paraméterek vizsgálata: -vizuális ellenőrzés ő (köpeny, érszigetelés, hibák, sérülések, stb.) - villamos paraméterek ellenőrzése (R szig, polarizációs index, feszültség próba, tgδ, középfeszültségű kábel impulzus test vizsgálat - mechanikai paraméterek vizsgálata (szakítószilárdság, á szakadási nyúlás vizsgálat)

11 Állapot ellenőrzés Szigetelési ellenállás, polarizációs index mérés

12 Állapot ellenőrzés Kapacitás, veszteségi szög mérése

13 Állapot ellenőrzés Feszültség próba

14 Gyorsított termikus öregítés 2. Üzemi környezet szimulációja: Gyorsított tt termikus öregítés (Arrhenius): Öregítési idő: t a = E K e A B t s 1 T S 1 T A t s = üzemi hőmérséklet ideje [óra] T s = üzemi hőmérséklet [K] T a = öregítési hőmérséklet [K] K = -5 b Boltzmann állandó [8,62.10 ev/k] Ea= aktíválási energia [ev]

15 Gyorsított termikus öregítés Termikus öregítésre előkészített PVC kábelek

16 Gyorsított termikus öregítés XLPE kábelek termikus öregítése

17 Gyorsított termikus öregítés PVC jelző- működtető kábelek termikus öregítése

18 Üzemzavari vizsgálatok Üzemi γ sugárzás modellezése ( 60 Co sugárforrással á a minősítés ő érvényességi é é idejéből számított dózissal) 3. Üzemzavari szimuláció Paraméterek az IEEE 323 konzervativizmussal: -max. hőmérséklet: + 8 C - max. nyomás: +10 % -sugárzás: +10 % - tápfeszültség: +10 % - működési idő: +10 % - vibráció: +10 %

19 60 Co besugárzás vizsgálat Kábelek üzemi Kábelek üzemi besugárzása 60 Co sugárforrással

20 Üzemzavari vizsgálatok Üzemzavari γ sugárzás modellezése Dózisteljesítmény: kgy/ó Dózis: 100 kgy + 10% Termohidraulikai paraméterek szimulációja 3.1 Tervezési e üzemzavari a vizsgálat (NA 500): -előkondicionálás (60 C/0,1 MPa/5 óra) - 5 kis kis üzemzavar (60/90 C és01/017mpa) 0,1/0,17 - kondicionálás (60 C/ 0,1 MPa 10 óra) - nagy üzemzavar (135 C/0,24 MPa 10 óra) - utóöregítés (60 C/0,1 MPa/125 óra) - elárasztás (30-60 C/0,1 Mpa/10 óra)

21 Tervezési üzemzavari vizsgálat. Vi ál t lőké ít tt Vizsgálatra előkészített irányítástechnikai kábelek

22 Tervezési üzemzavari vizsgálat PVC kábelek az üzemzavari vizsgálat végén

23 Tervezési üzemzavari vizsgálat Sérült PVC kábelköpeny a vizsgálat végén

24 Tervezési üzemzavari vizsgálat Meghibásodott PVC kábelszerkezet a vizsgálat végén

25 Helyiség specifikus üzemzavari vizsgálat 3.2 Helyiség specifikus vizsgálat (CONTAIN): - a termohidraulikai paraméterek számítása (T, P, gőz) a helyiség fizikai jellemzői alapján Előnye: - nem csak a csúcsérték, hanem a paraméterek időbeli lefutása is rendelkezésre áll - jól modellezhető a helyiségek egymásra történő áthatása - több érintett helyiség esetében eredő burkoló görbe készíthető - szükség esetén vegyes paraméterű vizsgálat

26 Helyiség specifikus üzemzavari vizsgálat Üzemzavari adatok mérése, rögzítése: számítógépes mérőrendszerrel (T, P) Üzemzavari működőképesség igazolása: - folyamatos működőképesség- é megtartás vizsgálat a kábelekre kapcsolt feszültség és áram jelekkel, l -időszakos szigetelési ellenállásmérés

27 Helyiség specifikus üzemzavari vizsgálat KPoSZG típusú kábelek üzemzavari vizsgálata

28 Helyiség specifikus üzemzavari vizsgálat KPoSZG típusú kábelek a vizsgálat végén

29 Helyiség specifikus üzemzavari vizsgálat Sérült KPoSZG típusú kábel a vizsgálat végén

30 Üzemzavari vizsgálatok A PAE üzemi területéről kiszerelt 10 év öregítésű KPoSZG kábelek vizsgálata az 201 helység üzemzavari paramétereivel (hőmérséklet) H1 100 H H4 H5 Hőő mérséklet ( C) 40 H6 20 Körny. 0 08:59: :07:2 1 09:14: :21: :27:5 4 09:34: :41:3 6 09:48:2 7 09:55:1 8 10:06: :41: :19:4 0 11:57: :06:2 2 02:14:5 1 03:23: :31:5 0 05:40:1 9 06:48: :57:1 8 09:05:4 8 10:14: :22:4 6 12:31: :39:4 5 02:48:1 5 03:56:4 4 05:05:1 3 06:13:4 3 07:22:1 2 08:30:4 1 09:39:1 1 10:47: :56:11 0 Idő

31 Üzemzavari vizsgálatok 1.7 A PAE üzemi területéről kiszerelt 10 év öregítésű KPoSZG kábelek vizsgálata az 201 helység üzemzavari paramétereivel (nyomás) Nyom ás (bar) :59 09:07 09:13 09:20 09:27 09:33 09:40 09:46 09:53 10:00 10:30 11:03 11:31 12:38 01:44 02:50 03:57 05:03 06:09 07:16 08:22 09:28 10:35 11:41 12:47 01:54 03:00 04:06 05:13 06:19 07:25 08:32 09:38 10:44 11:51 9 :50 7 :08 3 :46 0 :24 7 :02 3 :40 0 :18 6 :56 3 :34 0 :12 0 :18 3 :28 1 :54 8 :12 4 :32 0 :51 7 :10 3 :30 9 :49 6 :09 2 :28 8 :47 5 :07 1 :26 7 :46 4 :05 0 :24 6 :44 3 :03 9 :23 5 :42 2 :01 8 :21 4 :40 1 :00 Idő

32 Értékelés III. A vizsgálatok értékelése: az elvégzett üzemzavari vizsgálatok alkalmasak az üzemi környezetben öregedő, biztonsági funkciót ellátó kábel üzemzavari megfelelőségének igazolására a tesztek eredményei (elsősorban a nem statisztikai ti tik i értékű mintavétel miatt) nem az adott kábeltípus megfelelő működését igazolják, hanem azt, hogy minősített ő tt élettartam t során nem kell feltételezni az adott kábeltípus azonos okokra visszavezethető tő meghibásodását. át

33 Üzemzavari vizsgálatok Kérdés?

34 KÖSZÖNET A MEGTISZTELŐ FIGYELMÜKÉRT!