A VILLAMOS BERENDEZÉSEK KIÉPÍTÉSÉEK SPECIÁLIS SZEMPONTJAI

Átírás

1 A VILLAMOS BERENDEZÉSEK KIÉPÍTÉSÉEK SPECIÁLIS SZEMPONTJAI (Tűz, sugár, földrengés, és elárasztás elleni védelem) Ferenczi Zoltán VEIKI-VNL Kft. ATOMERŐMŰVEK (BME-NTI) 2013 április 18.

2 AZ ELŐADÁS TÉMAKÖREI I. TŰZVÉDELMI SZEMPONTOK Jogszabályi környezet V&I kábelek, hermetikus kábelátvezetők II. SUGÁRVÉDELMI KÖVETELMÉNYEK Jogszabályi környezet V&I kábelek V&I berendezések tömítő, szigetelő anyagai III. FÖLDRENGÉS VÉDELEM Jogszabályi környezet V&I berendezések installációja IV. ELÁRASZTÁS ELLENI VÉDELEM Jogszabályi környezet V&I berendezések installációja

3 SZEMPONTJAI I. A VILLAMOS RENDSZEREK KIÉPÍTÉSÉNEK TŰZVÉDELMI SZEMPONTJAI 1. Jogszabályi környezet: 1.1 Atomerőművek Tűzvédelmi Követelményei 19/2007 (VIII.29.) ÖTM rendelet: Tűz esetén is biztosítani kell: az erőmű állapot monitorozását a biztonságos leállítást a remanens hő elvonását radioaktív anyag kikerülésének megakadályozását. Eszközök: redundancia, fizikai elválasztás hibatűrő rendszerek kialakítása a tűz keletkezési lehetőségeinek minimalizálása.

4 SZEMPONTJAI Tűzmegelőzés a tervezés során: a biztonság szempontjából fontos elemeket, tűz elleni védelemmel kell ellátni (Th.-t a rendszer időkorlát határozza meg) technológiai rendszereknél zárt térben száraz transzformátor alkalmazása (6 kv) alacsony beépített éghetőanyag mennyiség kábelterek esetében tűzszakasz (tűzgátló ajtók) kialakítása 1,5 órás tűzállósági határértékkel biztonsági rendszerek elválasztási követelmények nem teljesülése esetén aktív, vagy passzív tűzvédelem! hő- és füstelvezetés

5 SZEMPONTJAI Villamos berendezések: a kábelek tartószerkezetei nem éghető anyagból (tűzálló kábelrendszer) halogénmentes szigetelésű kábel (XLPE, EPR, Si) kábelfektetés: a túlmelegedés megakadályozása zárlat elleni védelem a biztonsági kábelek nyomvonala nem haladhat át raktáron, vagy magas tűzkockázatú helyen.

6 SZEMPONTJAI 1.2 Atomerőművi V&I rendszerek és rendszerelemek tervezési követelményei (OAH-NBI 3.5v2 útmutató): Technológiai terekben csak az ott elhelyezett technológiai rendszerelemekhez tartozó biztonsági kábeleket szabad vezetni. Ezeket olyan elválasztással kell ellátni, hogy a rendszerelem meghibásodásából eredő veszélyekkel szemben védve legyenek. Redundáns rendszerek kábeleinekk elválasztását úgy kell megvalósítani, hogy az egyik rendszer, rendszereleme meghibásodásából eredő veszélyek a másik rendszer, rendszerelem kábeleire ne hassanak ki (NBSZ 3. kötet pont).

7 SZEMPONTJAI Amennyiben a technológiai helyiségekben elkerülhetetlen a kábelek keresztülvezetése, a biztonsági kábeleket olyan elválasztással és védelemmel kell ellátni, hogy a működőképesség a tervezési alapba tartozó bármely üzemállapot feladatai ellátásához szükséges mértékben biztosítva legyen. (NBSZ 3. kötet pont).

8 SZEMPONTJAI (KÁBELEK) 1.3 V&I kábelek, tűzgátak, hermetikus kábelátvezetők V&I kábelek Követelmények: - a kábel ne terjessze a keletkezett tüzet - meghatározott ideig tartsa meg integritását - az égés során keletkező füst minimális legyen - ne keletkezzen toxikus gáz - az installált kábelrendszer (kábel + kábeltartó) meghatározott ideig maradjon működőképes.

9 SZEMPONTJAI (KÁBELEK) Megvalósítás ellenőrzése: vizsgálatokkal - limitált tűzterjedés (IEC ) - integritás (IEC 60331) -füstképződés az égés során (IEC 61034) - alacsony toxicitás (IEC 60754) -működőképesség (DIN , MSZE 24102) - épületszerkezet tűzállósága (MSZ , ISO 834-1).

10 SZEMPONTJAI (FÜGGŐLEGES LÁNGTERJEDÉS)

11 SZEMPONTJAI (FÜGGŐLEGES LÁNGTERJEDÉS)

12 SZEMPONTJAI (INTEGRITÁS VIZSGÁLAT)

16 SZEMPONTJAI (MŰKÖDŐKÉPESSÉG VIZSGÁLAT)

17 SZEMPONTJAI (MŰKÖDŐKÉPESSÉG VIZSGÁLAT )

22 SZEMPONTJAI (MŰKÖDŐKÉPESSÉG)

23 SZEMPONTJAI (TŰZGÁTAK) Tűzgátak, tűzvédelmi bevonatok Tűzgátak: alkalmazás: a kábelezés épületszerkezeteken történő átvezetésekor (fal, födémáttörések) követelmény: a lezárás tűzállósági határértéke azonos legyen az adott épületszerkezetével tűzgát anyagok a Paksi Atomerőmű-ben: - korábban Polyplast/Polystop (azbeszt tartalmú) jelenleg azbesztmentes kivitel - napjainkban Polylack F, K hőre habosodó kábel átvezetés lezárás, PS tűzvédő zsákok - Polyplast C tűzszakasz, légcsatorna lezáró.

24 SZEMPONTJAI (TŰZGÁTAK) Vizsgálatra előkészített PS-K, PP-K falmodell

25 SZEMPONTJAI (TŰZGÁTAK) Vizsgálatra előkészített PS-K, PP-K födémmodell

26 SZEMPONTJAI (TŰZGÁTAK) Vizsgálatra előkészített PS-K, PP- K ISOLYT légcsatorna

27 SZEMPONTJAI (TŰZGÁTAK) PS-K, PP-K modellek gyorsított termikus öregítése

28 SZEMPONTJAI (TŰZGÁTAK) Tűzgátak ISO (MSZ ) vizsgálata

29 SZEMPONTJAI (TŰZGÁTAK) Tűzgátak ISO (MSZ ) vizsgálata

30 SZEMPONTJAI (TŰZGÁTAK) Tűzgátak a vizsgálat végén

31 SZEMPONTJAI (TŰZGÁTAK) Légcsatorna és födém modell ISO (MSZ ) vizsgálata

32 SZEMPONTJAI (TŰZGÁTAK) 1200 [K] Tűztér hő mérsékletemelkedése Tűréshatár Vizs gálati + [K] [K] Tűréshatár Vizs gálati -[K] Szabv. [K] Átlag [K] Vizsgálati Idő [pe rc]

33 SZEMPONTJAI (TŰZGÁTAK) [K] BP IV./ 1, BP IV./ 2, BP IV./ 3 Hőmé rs é kle te me lke dé s e Vizsgá la ti Idő [pe rc] MÉRŐPONT 1. [K] MÉRŐPONT 2. [K] MÉRŐPONT 3. [K] MÉRŐPONT 4. [K] MÉRŐPONT 5. [K] MÉRŐPONT 6. [K] BP IV. / 1 BP IV. / 2 BP IV. / 3

34 SZEMPONTJAI (BEVONATOK) Tűzvédelmi bevonatok: alkalmazása: utólagos tűzvédelem követelmény: akadályozza a tűz terjedését, segíti a kábelszigetelés szigetelőképesség megtartását Tűzvédelmi bevonatok a Paksi Atomerőmű-ben: - korábban: Polyplast/Polystop - napjainkban: vízbázisú hőre habosodó bevonatok POLYLACK F (festék), POLYLACK K kitt (T90 tűzállóság)

35 SZEMPONTJAI (BEVONATOK)

38 SZEMPONTJAI (BEVONATOK) POLYLACK DC 110 anyaggal bevont kábelek IEC 332-3/A vizsgálata

39 SZEMPONTJAI (BEVONATOK) POLYLACK DC 110 anyaggal bevont kábelek az IEC 332-3/A vizsgálat végén

40 SZEMPONTJAI (HERMETIKUS KÁBELÁTVEZETŐK) Hermetikus kábelátvezetők Követelmények: - a mentett oldal tűzállósági határértéke megegyezzen az épülettel (Th=1,5 óra) - az átvezető a szabványos vizsgálat (ISO 834-1/ MSZ ) alatt ne kerüljön tűzállósági határállapotba (T max =190 K, T átl =160 K) -a tűz nem terjedhet át a mentett oldalra - a vizsgálat végén az átvezetőnek meg kell tartania egy oldali hermetikusságát.

41 SZEMPONTJAI (HERMETIKUS KÁBELÁTVEZETŐK)

45 SZEMPONTJAI (Hermetikus kábelátvezetők)

46 VILLAMOS RENDSZEREK KIÉPÍTÉSÉNEK SUGÁRVÉDELMI SZEMPONTJAI II. VILLAMOS RENDSZEREK KIÉPÍTÉSÉNEK SUGÁRVÉDELMI SZEMPONTJAI Jogszabályi környezet: NBSZ 3. kötet (Atomerőművek tervezési követelményei) OAH 3.7v3 útmutató ajánlásai (Atomerőművi rendszerelemek műszaki sugárvédelmi tervezési ajánlásai) 1. Személyi védelem szempontjai. Cél: a sugárterheléssel járó balesetek megelőzése balesetek következményeinek mérséklése a sugárforrás biztonságos állapotba állítása a baleset után.

47 VILLAMOS RENDSZEREK KIÉPÍTÉSÉNEK SUGÁRVÉDELMI SZEMPONTJAI - Üzemi személyzet dózis korlát: msv effektív dózis 5 egymás utáni évre összegezve - 50 msv effektív dózis bármely évben msv egyenérték dózis/év a szemlencsére msv egyenérték dózis végtagokra 1cm 2 bőrfelületen átlagolva. - Lakossági dózis korlát: - 1 msv effektív dózis/év - 5 msv effektív dózis/év (különleges körülmények), de az 5 egymást követő év átlaga < 1 msv/év - 15 msv egyenérték dózis/év a szemlencsére - 50 msv egyenérték dózis/év a bőrre 1cm 2 bőrfelületen átlagolva.

48 VILLAMOS RENDSZEREK KIÉPÍTÉSÉNEK SUGÁRVÉDELMI SZEMPONTJAI 2. Berendezési környezet kialakítása - Alacsony sugárzási környezetbe telepített berendezések (térben való elválasztás, távműködtetés) - Párhuzamosan működő rendszerek árnyékolása (karbantartás, javítás feltételeinek biztosítására) - Berendezések egyszerű vegyi/mechanikus dekontaminálhatósága. 3. A szerkezeti anyagok kiválasztási szempontjai: - a sugárzás anyagjellemzőkre gyakorolt minimális degradációs hatása (szerves anyagok öregedése) - üzemi és üzemzavari környezeti sugárzás jellemzői: - üzemi sugárzás (µgy/ó mgy/ó) - üzemzavari sugárzás (1-10 kgy/ó) - a sugárzás hatására történő felaktiválódás (réz/neutron).

49 VILLAMOS RENDSZEREK KIÉPÍTÉSÉNEK SUGÁRVÉDELMI SZEMPONTJAI 4. V&I berendezésekben alkalmazott szerves szerkezeti anyagok: kábelszigetelések: PVC, PE, CSPE, XLPE, EPDM, EPR, szilikon gumi, PEEK, tömítések: NBR, poliuretán, szilikon gumi, neoprén, viton, teflon, epoxi gyanták csatlakozók, sorkapcsok: akril gyanták, fenol gyanták, poliészterek, poliamidok, PEEK, polyimidek (kapton),

50 VILLAMOS RENDSZEREK KIÉPÍTÉSÉNEK SUGÁRVÉDELEMI SZEMPONTJAI 4. Az üzemi és üzemzavari sugárzás hatása: - üzemi sugárzás: dózis teljesítmény effektus - üzemzavari sugárzás: a magas dózis hőhatása dominál

51 VILLAMOS RENDSZEREK KIÉPÍTÉSÉNEK FÖLDRENGÉS- VÉDELEMI SZEMPONTJAI III. V&I RENDSZEREK KIÉPÍTÉSÉNEK FÖLDRENGÉS- VÉDELEMI SZEMPONTJAI 1. Jogszabályi környezet: - NBSZ 3 kötet: Atomerőművek tervezési követelményei (szeizmikus osztályba sorolás tervezés, minősítés követelményei). - OAH 3.2 Útmutató Atomerőművek földrengés elleni tervezésének elvei Cél: biztosítani kell a villamos- és segédenergia ellátást, a biztonsági funkciók (reaktor leállítás, a remanens hő elvitel a sugárzó anyag kikerülés megakadályozása) teljesítéséhez szükséges mérés és irányítástechnikai funkciók ellátását.

52 VILLAMOS RENDSZEREK KIÉPÍTÉSÉNEK FÖLDRENGÉS- VÉDELEMI SZEMPONTJAI Definíciók: Tervezési földrengés: Amely alatt és után az erőmű zavartalanul üzemel, vagy leáll, de meghatározott vizsgálatok után újra üzembe helyezhető (USA: OBE, NAÜ: SL1) Maximális méretezési földrengés: Az a legnagyobb földrengés, amelynél az erőmű biztonságosan leállítható és sugárzó anyag kibocsátás nélkül leállított állapotban tartható (USA: SSE, NAÜ: SL2). Földrengés intenzitás: 1-12 fokozatú MSK-64 empirikus skála (0,25 g) Gyorsulás válasz spektrum: A fellépő földrengés hatására adott válasz gyorsulás jel (amplitúdó és frekvencia).

53 VILLAMOS RENDSZEREK KIÉPÍTÉSÉNEK FÖLDRENGÉS- VÉDELEMI SZEMPONTJAI 2. Földrengés- biztonsági osztályok: - I. osztály: a rendszerelem megőrzi működőképességét a földrengés alatt és után (tervezési üzemzavarok) - II. osztály: a rendszerelem megőrzi szilárdságát, tömörségét, stabilitását a földrengés alatt és után is - III. osztály: a rendszerelem nem tartozik az 1-2 osztályba, de meghibásodásával 1-2 osztályú biztonsági funkció ellátást veszélyezteti - IV. osztály: nem földrengés- biztonsági osztály (nem tartozik az I-III. osztályba, általános építési előírás érvényes).

54 VILLAMOS RENDSZEREK KIÉPÍTÉSÉNEK FÖLDRENGÉS- VÉDELEMI SZEMPONTJAI 3. Érintett V&I berendezési kör: - azon rendszerelemeknek, amelyek működésére a nukleáris biztonság szempontjából szükség van meg kell őrizni szerkezeti épségüket, működőképességüket földrengés alatt, illetve utána is (NBSZ). - azon rendszerelemek, melyek hibás működése, vagy a működés elmaradása biztonsági funkció teljesülését veszélyezteti.

55 VILLAMOS RENDSZEREK KIÉPÍTÉSÉNEK FÖLDRENGÉS- VÉDELEMI SZEMPONTJAI 4. Jellemző installációs módok: - távadó állványokon (elektronikus távadók, kapcsolók, blokkszelepek, kontaktmanométerek) - V&I szekrényekben (relék, kapcsoló berendezések) - csővezetékeken (hőmérők, nyomáskapcsolók, gyorszáró armatúrák pneumatikus vezérlői) - falon (csatlakozó dobozok, távadók) - kontément határoló falban (hermetikus átvezetők) - villamos gépeken (tolózár motor, végállás kapcsoló) - tartó állványokon (akkumulátorok) - tartó szerkezeteken, (kábelinstalláció)

56 VILLAMOS RENDSZEREK KIÉPÍTÉSÉNEK FÖLDRENGÉS- VÉDELEMI SZEMPONTJAI 5. A földrengés- tűrésre vonatkozó előírások: Biztonsági funkció esetén: igazolás csak vizsgálattal! Vizsgálati sorrend (3.15 Útmutató): - üzemi környezet szimulációja (T, γ, stb.) - rezgésöregítés: az élettartam alatt fellépő normál üzemi rezgés szimuláció: Hz. söprő szinuszos gerjesztés (állvány, csővezeték, stb.) - szeizmikus minősítő tesztek (mechanikai ellenálló- képesség vizsgálat: - OBE (Opetaring-Basis Earthquake/SL1) - SSE (Safe-Shutdown Earthquake/SL2) A tesztek során működőképesség megtartás vizsgálat!

57 VILLAMOS RENDSZEREK KIÉPÍTÉSÉNEK ELÁRASZTÁS- VÉDELEME IV. E I&C RENDSZEREK ELÁRASZTÁS ELLENI VÉDELME Az elárasztás oka: Belső: - a nyomáshatároló szerkezetek csővezetékek, tartályok, hőcserélők, csőelzárók, csőkötések) sérülése - téves emberi beavatkozás Külső: nagy esőzés (Duna áradása nem számít terepszint!) Következmény: Aktív gépészeti berendezések (forgógépek, armatúra hajtások) elvesztik működőképességüket E I&C szekrény, kötődoboz beázás miatt funkcióvesztés Kábelfej zárlat miatt gépészeti berendezések téves működése funkcióvesztése.

58 VILLAMOS RENDSZEREK KIÉPÍTÉSÉNEK ELÁRASZTÁS- VÉDELEME Intézkedések a korábbi PSA elemzések alapján: Hidroakkumulátor armatúrák téves zárásának elkerülése Víz alá kerülő armatúrák működőképességének biztosítása ZÜHR gyorszárók nyithatóak maradjanak Térfogat kompenzátor lefúvató szelep téves nyitásának elkerülése FET-ek téves zárásának elkerülése. CBF keretében elárasztás kockázat vizsgálat eredménye: Nagy esőzés Kondenzátor hűtővíz rendszeri csővezetékek törése Dunai áradás hatásának vizsgálata.

59 KÉRDÉS? KÉRDÉS?

60 VÉGE KÖSZÖNET A TÜRELMÜKÉRT!