A Paksi Atomerőmű üzemidő hosszabbításához. kábelek üzemzavari minősítő vizsgálata

A Paksi Atomerőmű üzemidő hosszabbításához (ÜH) kapcsolódó, biztonsági funkciót ellátó kábelek üzemzavari minősítő vizsgálata Ferenczi Zoltán VEIKI-VNL Kft Kft.

IX. Szigetelésdiagnosztikai Konferencia Siófok 2009 okt Siófok, okt. 14-16 14 16.

__________________________________________________________

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

Az előadás témái

__________________________________________________________

¾Az üzemzavari minősítő vizsgálatok célja valamint k kapcsolódása lódá az ÜH ffolyamatához l táh ¾A biztonsági feladatot ellátó kábelek megfelelőségmegfelelőség igazolása üzemzavari minősítő vizsgálatokkal ¾A vizsgálatok i ál t k é értékelése, ték lé kö következtetések tk t té k

ÜH – minősítés kapcsolata _________________________________________________________

Egy gy kis történelem… ÜH – minősítés kapcsolata: ¾ a kábelek kezdeti minősítését nem tartalmazta az atomerőmű tervezési alapja ¾ az elmaradt minősítéseket az atomerőmű - együtt az ÜH által támasztott további 20 évre szóló minősítési igényekkel - folyamatosan pótolja ¾ az elmúlt évek üzemzavari szimulációs számítási eredményei folyamatosan beépültek az ÜH 20 éves tervezett időtartamára vonatkozó minősítések követelményrendszerébe…

Vizsgálati cél _________________________________________________________

I.

Az üzemzavari vizsgálatok célja: …annak igazolása, hogy az üzemi környezetben öregedő, g , biztonsági g funkciót ellátó kábelek egy gy esetlegesen keletkező üzemzavar során képesek maradnak biztonsági g funkciójuk j teljesítésére… j Biztonsági funkció: ¾ reaktor leállítása, szubkritikus állapotban tartása ¾ remanens hő elvezetése ¾ hermetikus tér integritás megtartása.

Üzemi környezet _________________________________________________________

Üzemi környezet öregítő hatásai: ¾ termikus t ik ö öregedés dé (A (Arrhenius) h i ) ¾ hőmérséklet- ciklusok ¾ sugáröregedés (polimerek tulajdonságai megváltoznak) dózisteljesítmény effektus megváltoznak), ¾ oxigén jelenlét (kábelvég effektus) ¾ nedvesség, kemikáliák, felszíni por jjelenléte ((kábelszerkezet,, csatlakozás)) ¾ ciklikus túláram, túlfeszültség ¾ mechanikai hatások (karbantartás okozta elmozdulás, vibráció)

Üzemzavari környezet _________________________________________________________

Üzemzavari környezeti hatások: ¾ magas hőmérséklet ő é é ((150-180 °C) ¾ nyomás y tranziens ((~1,5 , bar túlnyomás) y ) ¾ magas üzemzavari sugárzás (kGy/ó) ¾ kondenzált k d ált gőz ő ((~100 100 % páratartalom) á t t l ) ¾ üzemzavari kemikáliák (H3BO3, N2H4, KOH) jelenléte, elárasztás y ((vibráció,, OBE,, ¾ szeizmikus események SSE) ¾ tűz (tűzterjedés (tűzterjedés, működőképesség megtartás)

Következmények _________________________________________________________

Következmények: ¾ Mechanikai tulajdonságok romlása - keménység növekedése, ridegedés - szakadási nyúlás csökkenés - sűrűség ű ű é növekedés ö k dé ¾ Villamos tulajdonságok megváltozása - szigetelési ellenállás csökkenés - PD értékek növekedése ¾ Fém szerkezeti elemek korróziója …végül a kábel (berendezés) funkcióvesztése…

Üzemzavari minősítő vizsgálatok

II.

Üzemzavari minősítő vizsgálatok Tesztelési T t lé i sorrend d (IEEE 323) - állapot ellenőrzés - üzemi környezet szimulációja (hőmérséklet, γ sugárzás, ciklikus hőterhelés, stb.) - üzemzavari γ sugárzás (ha szükséges) - szeizmikus i ik ttesztek t k (ha (h szükséges) ük é ) - üzemzavari szimuláció (P, T, gőz) - üzemzavar utáni állapotok modellezése - végső állapot ellenőrzés - tűzállósági vizsgálat (ha szükséges).

Állapot ellenőrzés

1. Állapot ellenőrzés: A kábel műszaki paraméterek vizsgálata: - vizuális i áli ellenőrzés ll ő é (kö (köpeny, é érszigetelés, i t lé hibák, sérülések, stb.) - villamos paraméterek ellenőrzése (Rszig, polarizációs index, feszültség próba, tgδ, középfeszültségű kábel impulzus test vizsgálat - mechanikai paraméterek vizsgálata ( (szakítószilárdság, kító ilá d á szakadási k dá i nyúlás úlá vizsgálat)

Állapot ellenőrzés __________________________________________________________

Szigetelési ellenállás, polarizációs index mérés


Kapacitás, veszteségi szög mérése


Feszültség próba

Gyorsított termikus öregítés

2. Üzemi környezet szimulációja: ¾ Gyorsított G ít tt termikus t ik öregítés ö íté (Arrhenius): (A h i )

Öregítési idő:

ts ta = EA ⎛ 1 1 ⎞ ⎜⎜ − ⎟⎟ K B ⎝ TS TA ⎠

e

ts = üzemi hőmérséklet ideje [óra] Ts= üzemi hőmérséklet [K] Ta= öregítési hőmérséklet [K] Kb= Boltzmann állandó [8,62.10-5 eV/K] Ea= aktíválási energia [eV]

Gyorsított termikus öregítés

Termikus öregítésre előkészített PVC kábelek

Gyorsított termikus öregítés __________________________________________________________

XLPE kábelek termikus öregítése

Gyorsított termikus öregítés __________________________________________________________

PVC jelző- működtető kábelek termikus öregítése

Üzemzavari vizsgálatok __________________________________________________________

¾ Üzemi γ sugárzás modellezése (60Co C sugárforrással áf á l a minősítés i ő íté érvényességi é é é i idejéből számított dózissal) 3. Üzemzavari szimuláció Paraméterek az IEEE 323 konzervativizmussal: - max. hőmérséklet: + 8 °C - max. nyomás: +10 % - sugárzás: g +10 % - tápfeszültség: +10 % - működési idő: +10 % - vibráció: +10 %

60Co

besugárzás vizsgálat

Kábelek üzemi besugárzása 60Co sugárforrással


¾

Üzemzavari γ sugárzás modellezése Dózisteljesítmény: 1 1-10 10 kGy/ó Dózis: 100 kGy + 10%

¾ Termohidraulikai paraméterek szimulációja 3.1 Tervezési 3 e e és ü üzemzavari e a a vizsgálat sgá at ((NA 500) 500): - előkondicionálás (60 °C/0,1 MPa/5 óra) - 5 „kis kis” üzemzavar (60/90 °C és 0,1/0,17 0 1/0 17 MPa) - kondicionálás (60 °C/ 0,1 MPa 10 óra) - „nagy” üzemzavar (135 °C/0,24 MPa 10 óra) g ((60 °C/0,1 , MPa/125 óra)) - utóöregítés - elárasztás (30-60 °C/0,1 Mpa/10 óra)

Tervezési üzemzavari vizsgálat __________________________________________________________

¾.

Vizsgálatra Vi ál t előkészített lőké ít tt irányítástechnikai kábelek


PVC kábelek az üzemzavari vizsgálat végén


Sérült PVC kábelköpeny a vizsgálat végén


Meghibásodott PVC kábelszerkezet a vizsgálat végén

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 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


Üzemzavari adatok mérése, rögzítése: számítógépes mérőrendszerrel (T, P) Üzemzavari működőképesség igazolása: - folyamatos f l működőképességűködőké é megtartás á vizsgálat a kábelekre kapcsolt feszültség és á áram jjelekkel, l kk l - időszakos szigetelési ellenállásmérés


KPoSZG típusú kábelek üzemzavari vizsgálata


KPoSZG típusú kábelek a vizsgálat végén


Sérült KPoSZG típusú kábel a vizsgálat végén

Idő 1 1 :5 6 :11 0

1 0 :4 7 :44 0

0 9 :3 9 :11 1

0 8 :3 0 :44 1

0 7 :2 2 :11 2

0 6 :1 3 :44 3

0 5 :0 5 :11 3

0 3 :5 6 :44 4

0 2 :4 8 :11 5

0 1 :3 9 :44 5

1 2 :3 1 :11 6

1 1 :2 2 :44 6

1 0 :1 4 :11 7

0 9 :0 5 :44 8

0 7 :5 7 :11 8

0 6 :4 8 :44 9

0 5 :4 0 :11 9

0 4 :3 1 :55 0

0 3 :2 3 :22 1

0 2 :1 4 :55 1

0 1 :0 6 :22 2

1 1 :5 7 :55 4

1 1 :1 9 :44 0

1 0 :4 1 :00 8

1 0 :0 6 :00 9

0 9 :5 5 :11 8

0 9 :4 8 :22 7

0 9 :4 1 :33 6

0 9 :3 4 :44 5

0 9 :2 7 :55 4

0 9 :2 1 :00 3

0 9 :1 4 :11 2

0 9 :0 7 :22 1

0 8 :5 9 :55 0

Hőő m érsék let (°C )

Üzemzavari vizsgálatok __________________________________________________________ A PAE üzemi területéről kiszerelt 10 év öregítésű KPoSZG kábelek vizsgálata az 201 helység üzemzavari paramétereivel (hőmérséklet)

140

120

H1

100

H2

80

H4

60

H5

40

H6

20

Körny.

0

Idő 11:51:00

10:44:40

09:38:21

08:32:01

07:25:42

06:19:23

05:13:03

04:06:44

03:00:24

01:54:05

12:47:46

11:41:26

10:35:07

09:28:47

08:22:28

07:16:09

06:09:49

05:03:30

03:57:10

02:50:51

01:44:32

12:38:12

11:31:54

11:03:28

10:30:18

10:00:12

09:53:34

09:46:56

09:40:18

09:33:40

09:27:02

09:20:24

09:13:46

09:07:08

08:59:50

N y o m á s (ba r )

Üzemzavari vizsgálatok __________________________________________________________ A PAE üzemi területéről kiszerelt 10 év öregítésű KPoSZG kábelek vizsgálata az 201 helység üzemzavari paramétereivel (nyomás)

1.7

1.5

1.3

1.1

0.9

0.7

0.5

0.3

0.1

-0.1

Értékelés __________________________________________________________

III. A vizsgálatok értékelése: ¾ az elvégzett üzemzavari vizsgálatok alkalmasak az üzemi környezetben öregedő, biztonsági funkciót ellátó kábel üzemzavari megfelelőségének igazolására… ¾ a tesztek eredményei (elsősorban a nem statisztikai t ti tik i é értékű tékű mintavétel i t ét l miatt) i tt) nem az adott d tt kábeltípus megfelelő működését igazolják, hanem azt, t hogy h minősített i ő ít tt élettartam él tt t során á nem kell k ll feltételezni az adott kábeltípus azonos okokra visszavezethető i th tő meghibásodását. hibá dá át


Kérdés?

KÖSZÖNET A MEGTISZTELŐ FIGYELMÜKÉRT!

A Paksi Atomerőmű üzemidő hosszabbításához. kábelek üzemzavari minősítő vizsgálata

Recommend Documents