A biztonság g fogalma és s mérhetm rhetısége
Tartalom A tantárgyhoz tartozó elıad adások általános bevezetése A biztonság g mint a társadalom t és s az egyes ember biztonsága A A kockázat mint a biztonság g mértm rtéke, a kockázat meghatároz rozásának bizonytalanságai Tipikus kockázati számért rtékek A kockázat determinisztikus és s valósz színőségi megközel zelítése Az atomerımővek biztonságának nak alapvetı elvei, a mélysm lységi védelem Tervezési és üzemeltetési biztonság A biztonsági funkciók és s a rendszerek osztályba sorolása sa Az öregedés és s az atomerımővek biztonságának nak idıbeli változása bme_1.ppt 2
A tantárgyhoz tartozó elıad adások általános bevezetése Az elıad adás-sorozat sorozat céljai: c a biztonság g fogalmának bevezetése a biztonsággal való szakszerő foglalkozás s szüks kségességének megértet rtetése a nukleáris biztonság g speciális problematikájának bevezetése. A két k t elıad adó a nukleáris biztonság összefüggı két t aspektusáról l tart elıad adásokat: Gadó János (KFKI AEKI) a biztonság g elemzése, igazolása Lux Iván n (OAH) a biztonsággal kapcsolatos szabályoz lyozás bme_1.ppt 3
A biztonság g mint a társadalom t és s az egyes ember biztonsága - 1 Az egyes ember életét, t, egészs szségét t sok minden veszélyezteti de az egyes ember biztonságban akar élni. A veszélyforr lyforrások jelentıs s mértm rtékben az ember környezetébıl l származnak: természeti veszélyek és az ember teremtette környezetbk rnyezetbıl l származ rmazó veszélyek, de igen fontosak az ember saját veszélyei is: a szervezet belsı veszélyei az ember és s a környezet k találkoz lkozásából l eredı veszélyek. bme_1.ppt 4
A biztonság g mint a társadalom t és s az egyes ember biztonsága - 2 Az ember minimalizálni lni igyekszik a veszélyeket: nem figyeli közelrk zelrıl, l, hogy hogyan érkezik a cunami nem lakik veszélyes üzem közelk zelében orvosi szőrésekre sekre járj óvatosan vezeti autóját. t. Nehéz z a biztonság g mértm rtékét t mérni, m minısíteni és s nehéz z fenntartani a megfelelı biztonságot. Mégis, M az ember élete során n rengeteg biztonsági szempontokat (is) mérlegelm rlegelı döntést hoz. A biztonság g nem az egyetlen döntd ntési szempont: az ember bizonyos mértékő kockázatot felvállal llal a biztonságon kívüli k érdekeinek érvényesítése se érdekében (autója legyen viszonylag olcsó, cigarettázik, kimerészkedik vitorlásával val a viharos vízre, v stb). bme_1.ppt 5
A biztonság g mint a társadalom t és s az egyes ember biztonsága - 3 A társadalom t hasonló veszélyeknek van kitéve (természeti veszélyforr lyforrások, veszélyforr lyforrást is jelentı normál l emberi tevékenys kenységek, háborh borúk, stb). Természetesen a társadalom t is igyekszik minimalizálni lni a veszélyeket, de a társadalom t számára sem ez az egyetlen szempont. A társadalom t szabályozott módon m igyekszik mérlegelni m a veszélyek súlyosságát és s az egyéb b szempontokat. Természetesen nehéz z objektívv vvé tenni a társadalom t valós érdekeit, mert a társadalom t önmozgásának nak velejárója, ja, hogy egyes csoportjai mindig igyekeznek saját t céljaiknak c megfelelıen en magyarázz zzák k az érdekeket. bme_1.ppt 6
A biztonság g mint a társadalom t és s az egyes ember biztonsága - 4 Az egyén és s a társadalom t biztonságának nak mérlegelm rlegelésére re szokás bevezetni a kockázat fogalmát. A kockázat a biztonságot veszélyeztet lyeztetı esemény becsült gyakorisága ga és s valahogyan definiált következményeinek szorzata. A gyakoriság g (különösen az igen ritkán bekövetkez vetkezı események gyakorisága) ga) általában becsléseken seken alapszik. A következmk vetkezmény mértm rtéke sokszor nehezen jellemezhetı egy egyszerő mérıszámmal, általában almát és s körtk rtét t kell összehasonlítani. Különösen nehéz z az egyéni kockázat és s a társadalmi t kockázat összehasonlítása. sa. Vannak kockázatok, amelyeket az ember minden további nélkn lkül l felvállal llal (pl. nem megy el rákszr kszőrésre), sre), míg m g kisebb kockázatokat minden összehasonlítás s nélkn lkül l elutasít. t. bme_1.ppt 7
A biztonság g mint a társadalom t és s az egyes ember biztonsága - 5 A kockázat elfogadhatósága nehéz z kérdk rdés. Közmegegyezés tárgya, hogy hol húzódnak h a határok. Lehet relatív v kockázati limiteket bevezetni, pl. Egyéni kockázat zat: : Az atomenergia használat latából l származ rmazó haláloz lozások száma legyen kisebb, mint az összes, az emberi tevékenys kenységbıl l származ rmazó haláloz lozás s 0,1 %-a.% Társadalmi kockázat zat: : Az atomenergia használat latából származ rmazó rákos megbetegedések száma legyen kisebb, mint az összes, az emberi tevékenys kenységbıl l származ rmazó rákos megbetegedések 0,1 %-a.% bme_1.ppt 8
A biztonság g mint a társadalom t és s az egyes ember biztonsága - 6 Haláloz lozások gyakorisága ga ember okozta eseményekb nyekbıl bme_1.ppt 9
A biztonság g mint a társadalom t és s az egyes ember biztonsága - 7 Holland társadalmit kockázati kritérium rium bme_1.ppt 10
A kockázat mint a biztonság g mértm rtéke - 1 A kockázat a biztonságot veszélyeztet lyeztetı esemény becsült gyakorisága ga és s következmk vetkezményének nek szorzata. Gyakoriság: az esemény bekövetkez vetkezésének idıegys egységre gre vonatkozó valósz színősége (pl. repülıgépek pek leesésének gyakorisága) ga) Következmény: sokszor nehéz z megadni a mértm rtékét, t, de sokszor elégg ggé egyszerő (pl. haláloz lozások száma, megbetegedések száma). Sokszor más m s praktikus mértm rtékeket érdemes használni, pl. széndioxid kibocsátás s az autóközleked zlekedés s miatt, de ezt ki lehet fejezni az évente megtett kilométerek, vagy az éves benzin- és s gázolaj g fogyasztás függvényében. Tulajdonképpen mindig a következmk vetkezmény és s a gyakoriság összefüggésérıl l van szó. bme_1.ppt 11
A kockázat mint a biztonság g mértm rtéke - 2 Súlyos következmk vetkezmény + kis gyakoriság g = jelentéktelen következmk vetkezmény + nagy gyakoriság g? Az átlagember nem mindig így fogja fel. Pl. széner nerımővek környk rnyékén n mindig van többlett bblet-szénmonoxid, ennek mennyisége kicsi, de nagyon sok ember szívja be folyamatosan, ennek lehet társadalmi t kockázata - ezt a kockázatot máskm sképpen éljük k meg, mint a gázfg zfőtés- meghibásod sodásból l eredı szénmonoxid nmonoxid-mérgezés s kockázat zatát. t. Mégis a kockázat (gyakoriság * következmény) a biztonságnak jó mércéje. bme_1.ppt 12
A kockázat meghatároz rozásának bizonytalanságai - 1 Az esemény ny-gyakoriság g meghatároz rozásának korlátai vannak - a kis valósz színőségő eseményekre nincs statisztika. Pl.: földrengés Földrengések Magyarország terület letén bme_1.ppt 13
A kockázat meghatároz rozásának bizonytalanságai 2 Paksi földregf ldregés- veszélyeztetetts lyeztetettségi görbék bme_1.ppt 14
A kockázat meghatároz rozásának bizonytalanságai - 3 A veszélyess lyesség g kiszámítása sa is bizonytalanságokkal rendelkezik: a veszélyess lyességre jellemzı statisztikai adatok bizonytalansága a modellezés s bizonytalanságai gai. A kockázat sohasem egy szám,, a bizonytalanságokat a kockázat megítélése során n figyelembe kell venni. bme_1.ppt 15
Tipikus kockázati számért rtékek - 1 Helyzetek: ténylegesen elfogadott elfogadható és s elfogadva elfogadhatatlan és s elfogadva elfogadható és s nem elfogadott elfogadhatatlan és s nem elfogadott Minden adat kockázat [1/ 1/év],, brit adatok bme_1.ppt 16
Tipikus kockázati számért rtékek - 2 Ténylegesen elfogadott esetek: természetes sugárz rzás árvíz tornádó földrengés vihar villám meteor 10-2 10-3 10-4 10-5 10-6 10-7 10-8 10-9 10-10 bme_1.ppt 17
Tipikus kockázati számért rtékek - 3 Elfogadható és s elfogadva esetek: vasúti dolgozók foglalkozási sugárz rzás kolera vasút gızkazánok sugárz rzás s repülıgépen pen színes TV 10-2 10-3 10-4 10-5 10-6 10-7 10-8 10-9 10-10 bme_1.ppt 18
Tipikus kockázati számért rtékek - 4 Elfogadhatatlan és s elfogadva esetek: gátszakadás dohányz nyzás antibiotikumok antidepresszánsok nsok közúti balesetek fogamzásg sgátló pirulák diagnosztikai besugárz rzások 10-2 10-3 10-4 10-5 10-6 10-7 10-8 10-9 10-10 bme_1.ppt 19
Tipikus kockázati számért rtékek - 5 Elfogadható és s nem elfogadott esetek: szamárk rköhögés s vakcina légiutasok repülés s kockázata a népessn pességre holland gátszakadg tszakadásoksok USA atomerımővek 10-2 10-3 10-4 10-5 10-6 10-7 10-8 10-9 10-10 bme_1.ppt 20
Tipikus kockázati számért rtékek - 6 Elfogadhatatlan és s nem elfogadott esetek: szívbetegs vbetegségekgek rák vegyi üzemi dolgozók foglalkozási balesetk fehérv rvérőség tüzelıanyag eléget getés 10-2 10-3 10-4 10-5 10-6 10-7 10-8 10-9 10-10 bme_1.ppt 21
A kockázat determinisztikus és valósz színőségi megközel zelítése - 1 A kockázat elfogadhatóságának megítélése kulcskérd rdés. Determinisztikus megközel zelítés: Bizonyos rendszer szerint kiválasztott eseményekre megvizsgáljuk ljuk, hogy a rendszer válasza v elfogadható-e. e. Az eseményeket gyakoriság g szerint csoportosítjuk tjuk, és a különbözı gyakorisági gi csoportokra a gyakoriság növekedésével vel egyre szigorúbb kritériumok riumok teljesülését követeljük meg. Probléma ma: az események körének k teljessége ge. bme_1.ppt 22
A kockázat determinisztikus és valósz színőségi megközel zelítése - 2 Valósz színőségi megközel zelítés: Az elképzelhet pzelhetı események teljes körét k t vizsgáljuk ljuk, és megállap llapítjuk, hogy valamely nem-kívánatos natos következmény (rendszer-válasz) valósz színősége (gyakorisága) elfogadhatóan an kicsi-e. Probléma ma: : a vizsgálat bonyolultsága ga. Közös s probléma ma: az eredmény bizonytalanságának nak értékelése A kétféle megközel zelítés s nem alternatív, hanem együttesen alkalmazandó. bme_1.ppt 23
Az atomerımővek biztonságának nak alapvetı elvei - 1 A legfontosabb elv: az atomerımővek biztonsága legyen a társadalom számára elfogadható. Az elfogadhatóság g két k t dolgot jelent: az egyébk bként elfogadott mértm rtékő kockázattal azonos, vagy annál l kisebb kockázat garantálása (objektív) a társadalom közvetlen k vélemv leménye az elfogadásr sról (szubjektív). Az apercipiált kockázat eleve nem esik egybe az objektív kockázattal. Tekintettel a közvetlen vélemv leménynyilvánítás manipulálhat lhatóságára,, a kétféle elfogadhatóság g nem feltétlen tlenül l esik egybe. bme_1.ppt 24
Az atomerımővek biztonságának nak alapvetı elvei - 2 Általános biztonsági cél: c A lakosság g egyedei és s csoportjai, valamint a környezet védelme biztosított tott legyen az ionizáló sugárz rzás veszély lyével szemben. Sugárv rvédelmi cél: c : a személyzet és a lakosság sugárterhel rterhelése az elıírt határért rtékek alatt maradjon. Mőszaki biztonsági cél: c : a feltételezett telezett kezdeti események következményei az elıírt mértm rtéken belül l legyenek és a balesetek valósz színősége elegendıen en alacsony legyen. bme_1.ppt 25
Néhány alapfogalom - 1 Üzemállapotok: Tervezési alaphoz tartozó üzemállapotok: ezekre készk szült az erımő terve Normál üzem - a blokk a normál üzemeltetési határokon belül l mőködik m (stacioner vagy tranziens módonm don) Várható üzemi esemény - a blokk mőködésében m többszt bbször, akár évente elıfordul forduló zavar Tervezési üzemzavar - a blokk mőködésében m esetleg elıfordul forduló zavar bme_1.ppt 26
Néhány alapfogalom - 2 Balesetek: : a tervezés s alapba nem tartozó állapotok Tervezésen túli t üzemzavar - igen ritkán n elıfordul forduló állapotok Súlyos baleset - súlyos következmk vetkezményekkel járój baleset bme_1.ppt 27
Néhány alapfogalom - 3 Negatív v visszacsatolások sok: : a reaktorban a különbözı paraméterek kedvezıtlen irány nyú változása esetén n fellépı folyamatok, amelyek iránya ellentétes tes az eredeti változással Reaktorvédelmi rendszer: : a reaktor mőködését, azaz az önfenntartó láncreakciót t leáll llító rendszer Biztonsági rendszerek: : a reaktor üzemzavari folyamatait megáll llító, kompenzáló rendszerek bme_1.ppt 28
A mélysm lységi védelem v - 1 1. szint: : a normál üzemi állapottól l való eltérés megakadályoz lyozása 2. szint: : a normál üzemtıl l való eltérést detektálni kell, az üzemi események ne fejlıdjenek üzemzavarrá 3. szint: az üzemzavarok esetén is biztosított tott legyen az általános cél c l elérése 4. szint: balesetek bekövetkez vetkezési gyakoriságának csökkent kkentése és s következmk vetkezményeinek enyhítése 5. szint: : a radiológiai következmk vetkezmények enyhítése a lakosság és a környezet tekintetében ben. bme_1.ppt 29
A mélysm lységi védelem v - 2 A normál üzemi állapottól l való eltérés s megakadályoz lyozása: az üzemeltetés s feltételeinek teleinek és s korlátainak betartása a reaktorzóna állapotának folyamatos figyelése automatikus rúdmozgr dmozgások a reaktorvédelmi rendszer figyelmeztetı jelzései sei. bme_1.ppt 30
A mélysm lységi védelem v - 3 A normál üzemtıl l való eltérés s detektálása sa: a folyamatos mérések m regisztráci ciói, figyelése se, figyelmeztetı jelzések a határért rtékek minden túllt llépésének,, a feltételek telek sérülésének okait ki kell vizsgálni lni, okulni kell belılük Az üzemi események ne fejlıdjenek üzemzavarrá: reaktorvédelmi mőködésm bme_1.ppt 31
A mélysm lységi védelem v - 4 Az üzemzavarok esetén is biztosított tott legyen az általános cél l elérése se: biztonsági rendszerek mőködésem kibocsátások sok fokozott figyelése se. bme_1.ppt 32
A mélysm lységi védelem v - 5 Balesetek bekövetkez vetkezési gyakoriságának csökkent kkentése és következményeinek enyhítése se: biztonságn gnövelési intézked zkedések a tervezésen túli t esetek kezeléséhez állapotorientált lt kezelési utasítások sok rendszere a súlyos balesetek megakadályoz lyozására balesetkezelési si intézked zkedések a súlyos balesetek következményeinek enyhítésére bme_1.ppt 33
A mélysm lységi védelem v - 6 A radiológiai következmk vetkezmények enyhítése a lakosság és a környezet tekintetében ben: az erımő balesetelhárítási si intézked zkedései az országos balesetelhárítási si intézked zkedések. bme_1.ppt 34
Tervezési és üzemeltetési biztonság - 1 Valamely gép, g rendszer, folyamat biztonságát t lényegl nyegében két k tényezı határozza meg: a tervezési és s az üzemeltetési biztonság. Tervezési biztonság: : a tervezésnek minden aspektusra ki kell terjednie és s minden szempontból l konzervatívnak vnak kell lennie, az elıírásoknak soknak, szabványoknak és a józan észnek megfelelıen en. Üzemeltetési biztonság: az üzemeltetésnek be kell tartania az üzemeltetési utasításokat sokat, minden adódó problémát t fel kell derítenie tenie,, a vezetésnek és a személyzetnek megfelelı viselkedési si normákat kell kialakítania tania, az emberi tévedt vedéseket, hibákat minimalizálni lni kell. Nagyobb balesetek általában akkor következnek k be, ha sem a tervezési si, sem az üzemeltetési biztonság g szintje nem megfelelı. bme_1.ppt 35
Tervezési és üzemeltetési biztonság - 2 Az elıad adásokon elsısorban sorban a tervezési biztonságr gról l lesz szó,, de ez nem azt fejezi ki, hogy az üzemeltetési biztonság g kevésb sbé lenne fontos. A tervezés s fontos eleme, hogy megszabja a biztonságos üzemeltetés s korlátait és s feltételeit teleit. Ezekhez illeszkedıen en kell kidolgozni az üzemeltetési utasításokat sokat a korlátok és s feltételek telek betartására ra és a korlátok túllt llépése utáni teendık k meghatároz rozására. bme_1.ppt 36
A biztonsági funkciók és a biztonsági osztályba sorolás- 1 Az atomerımő rendszereinek egy része r biztonsági funkciót t lát l t el (azaz nem, vagy nem csak a villamosenergia termelésében játszik j szerepet). Az alapvetı biztonsági funkciók: a reaktor leáll llítása és s leáll llított állapotban tartása a maradványh nyhı elszáll llítása a leáll llítás s után a radioaktív v anyagok kibocsátásának meggátl tlása. További bbi, kevésb sbé fontos biztonsági funkciókat kat is ki kell/lehet lehet jelölni lni. bme_1.ppt 37
A biztonsági funkciók és a biztonsági osztályba sorolás- 2 A biztonsági funkciókat kat és s az egyes funkciókat kat ellátó rendszereket/rendszerelemeket rendszerelemeket biztonsági osztályokba kell sorolni.. A felosztás s bizonyos fokig tetszıleges leges.. A mai magyar felosztás a következı: 1. osztály ly: : a funkció elmaradása a reaktor leáll llításását vagy hőtését h t veszélyezteti 2. osztály ly: : a funkció szüks kséges ahhoz, hogy az üzemzavar ne fejlıdj djék k balesetté 3. osztály ly: : a biztonsággal kapcsolatos egyéb b funkciók A rendszereket, rendszerelemeket, épületszerkezeteket az ellátott funkció alapján n kell osztályba sorolni. bme_1.ppt 38
A biztonsági funkciók és a biztonsági osztályba sorolás- 3 Az osztályba sorolás s céljac lja, hogy az egyes osztályokra a biztonsági fontosságnak megfelelı szigorú követelményeket állítsunk fel (pl. tervezési szabványok nyok, anyagválaszt lasztás, karbantartás, monitorozás, mindezek minıségbiztos gbiztosítása). bme_1.ppt 39
Az öregedés és s az atomerımővek biztonságának nak idıbeli változv ltozása - 1 Az erımő tervének számolnia kell azzal, hogy az egyes berendezések az idı folyamán öregednek. Az öregedés s okai a korrózi zió, az erózi zió,, a méretváltozás,, a fáradás, kémiai és s fizikai (sugárzás, hımérséklet) folyamatok. A tervezés s részer sze, hogy a berendezések élettartama meghatározott legyen öregedés-monitorozási program készüljön a berendezések cserélhet lhetıek ek legyenek kevéss ssé öregedı anyagokat használjunk. bme_1.ppt 40
Az öregedés és s az atomerımővek biztonságának nak idıbeli változv ltozása - 2 A blokk biztonsága a berendezések öregedése miatt az üzemeltetés s egész idıtartama nem változhatv ltozhat.. A biztonsággal kapcsolatos elıírásoknak minden pillanatban, minden idıszakban meg kell felelni. Ennek megfelelıen en biztosítani tani kell az öregedés- monitorozás s folyamatos elvégz gzését, az eredmények értékelését,, a szüks kséges cserék k végrehajtv grehajtását. Érdemes figyelemmel kísérni k a tudomány új j eredményeit nyeit, mert a tervezéskori konzervativizmus bizonyos elemei elavulhatnak,, a nagyobb tudás átértékelésekre vezethet. bme_1.ppt 41
Összefoglalás A társadalom t és s az egyes ember biztonsága objektív és s szubjektív elemeket tartalmazó bonyolult valami. A kockázat a biztonság g mértm rtéke. A kockázatot determinisztikus és s valósz színőségi megközel zelítésben kell értékelni. Az atomerımővek biztonságának nak alapvetı garanciája a mélysm lységi védelem. A bonyolult rendszerek tervezése és üzemeltetése egyaránt hat a biztonságra. A biztonsági funkciókat kat és s a rendszereket biztonsági osztályokba kell sorolni, az osztálynak megfelelı követelményeket kell velük k szemben megfogalmazni. Az öregedés s nem vezethet az atomerımővek biztonságának nak idıbeli változásához. bme_1.ppt 42