A VILLAMOS BERENDEZÉSEK KIÉPÍTÉSÉEK SPECIÁLIS SZEMPONTJAI

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

AZ ELŐADÁS TÉMAKÖREI

I.

II.

III.

IV.

TŰZVÉDELMI SZEMPONTOK ¾ Jogszabályi környezet ¾ V&I kábelek, hermetikus kábelátvezetők SUGÁRVÉDELMI KÖVETELMÉNYEK ¾ Jogszabályi környezet ¾ V&I kábelek ¾ V&I berendezések tömítő, szigetelő anyagai FÖLDRENGÉS VÉDELEM ¾ Jogszabályi környezet ¾ V&I berendezések installációja ELÁRASZTÁS ELLENI VÉDELEM ¾ Jogszabályi környezet ¾ V&I berendezések installációja

VILLAMOS RENDSZEREK KIÉPÍTÉSÉNEK TŰZVÉDELMI 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: ¾az erőmű állapot monitorozását ¾a biztonságos leállítást ¾a remanens hő elvonását ¾radioaktív anyag kikerülésének megakadályozását. Eszközök: ¾redundancia, fizikai elválasztás ¾hibatűrő rendszerek kialakítása ¾a tűz keletkezési lehetőségeinek minimalizálása.


Tűzmegelőzés a tervezés során: ¾a biztonság szempontjából fontos elemeket, tűz elleni védelemmel kell ellátni (Th.-t a rendszer időkorlát határozza meg) ¾technológiai rendszereknél zárt térben száraz transzformátor alkalmazása (6 kV) ¾alacsony beépített éghetőanyag mennyiség ¾kábelterek esetében tűzszakasz (tűzgátló ajtók) kialakítása 1,5 órás tűzállósági határértékkel ¾biztonsági rendszerek elválasztási követelmények nem teljesülése esetén aktív, vagy passzív tűzvédelem! ¾hő- és füstelvezetés


Villamos berendezések: ¾a kábelek tartószerkezetei nem éghető anyagból (tűzálló kábelrendszer) ¾halogénmentes szigetelésű kábel (XLPE, EPR, Si) ¾kábelfektetés: a túlmelegedés megakadályozása ¾zárlat elleni védelem ¾a biztonsági kábelek nyomvonala nem haladhat át raktáron, vagy magas tűzkockázatú helyen.


1.2 Atomerőművi V&I rendszerek és rendszerelemek tervezési követelményei (OAH-NBI 3.5v2 útmutató): ¾„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”. ¾ „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 5.077 pont).


¾„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 5.078 pont).

VILLAMOS RENDSZEREK KIÉPÍTÉSÉNEK TŰZVÉDELMI SZEMPONTJAI (KÁBELEK)

1.3 V&I kábelek, tűzgátak, hermetikus kábelátvezetők 1.3.1

V&I kábelek ¾ 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.

VILLAMOS RENDSZEREK KIÉPÍTÉSÉNEK TŰZVÉDELMI SZEMPONTJAI (KÁBELEK)

¾ Megvalósítás ellenőrzése: vizsgálatokkal - limitált tűzterjedés (IEC 60332-3) - integritás (IEC 60331) - füstképződés az égés során (IEC 61034) - alacsony toxicitás (IEC 60754) - működőképesség (DIN 4102-12, MSZE 24102) - épületszerkezet tűzállósága (MSZ 14800-1, ISO 834-1).

VILLAMOS RENDSZEREK KIÉPÍTÉSÉNEK TŰZVÉDELMI SZEMPONTJAI (FÜGGŐLEGES LÁNGTERJEDÉS)

VILLAMOS RENDSZEREK KIÉPÍTÉSÉNEK TŰZVÉDELMI SZEMPONTJAI (FÜGGŐLEGES LÁNGTERJEDÉS)

VILLAMOS RENDSZEREK KIÉPÍTÉSÉNEK TŰZVÉDELMI SZEMPONTJAI (INTEGRITÁS VIZSGÁLAT)




VILLAMOS RENDSZEREK KIÉPÍTÉSÉNEK TŰZVÉDELMI SZEMPONTJAI (MŰKÖDŐKÉPESSÉG VIZSGÁLAT)

VILLAMOS RENDSZEREK KIÉPÍTÉSÉNEK TŰZVÉDELMI SZEMPONTJAI (MŰKÖDŐKÉPESSÉG VIZSGÁLAT )





VILLAMOS RENDSZEREK KIÉPÍTÉSÉNEK TŰZVÉDELMI SZEMPONTJAI (MŰKÖDŐKÉPESSÉG)

VILLAMOS RENDSZEREK KIÉPÍTÉSÉNEK TŰZVÉDELMI SZEMPONTJAI (TŰZGÁTAK)

1.3.2 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.


Vizsgálatra előkészített PS-K, PP-K falmodell


Vizsgálatra előkészített PS-K, PP-K födémmodell


Vizsgálatra előkészített PS-K, PP- K ISOLYT légcsatorna


PS-K, PP-K modellek gyorsított termikus öregítése


Tűzgátak ISO 834-1 (MSZ 14800-1) vizsgálata


Tűzgátak ISO 834-1 (MSZ 14800-1) vizsgálata


Tűzgátak a vizsgálat végén


Légcsatorna és födém modell ISO 834-1 (MSZ 14800-1) vizsgálata


Tűz té r hő mé rs é kle te me lke dé s e

[K] 1200

Vizshatár gálati+ [K] Tűrés [K]

1000

Vizshatár gálati- [K] Tűrés [K]

800

S zabv. [K] Átlag [K]

600 400 200

Vizsg á la ti Idő [pe rc]

0 0

6

12 18 24 30 36 42 48 54 60 66 72 78 84 90 96 102 108 114 120

VILLAMOS RENDSZEREK KIÉPÍTÉSÉNEK TŰZVÉDELMI SZEMPONTJAI (TŰZGÁTAK) BP IV./ 1, BP IV./ 2, BP IV./ 3 Hő mé rs é kle te me lke dé s e

[K] 400 350 300 250 200 150 100 50 0 -50

0

6

12 18 24 30 36 42 48 54 60 66 72 78 84 90 96 102 108 114 120

MÉRŐP ONT MÉRŐP ONT MÉRŐP ONT MÉRŐP ONT MÉRŐP ONT MÉRŐP ONT

1. 2. 3. 4. 5. 6.

[K] [K] [K] [K] [K] [K]

BP IV. / 1 BP IV. / 2 BP IV. / 3

Vizsg á la ti Idő [pe rc]

VILLAMOS RENDSZEREK KIÉPÍTÉSÉNEK TŰZVÉDELMI 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)





POLYLACK DC 110 anyaggal bevont kábelek IEC 332-3/A vizsgálata


POLYLACK DC 110 anyaggal bevont kábelek az IEC 332-3/A vizsgálat végén

VILLAMOS RENDSZEREK KIÉPÍTÉSÉNEK TŰZVÉDELMI SZEMPONTJAI (HERMETIKUS KÁBELÁTVEZETŐK)

1.3.3 Hermetikus kábelátvezetők Követelmények: - a mentett oldal tűzállósági határértéke megegyezzen az épülettel (Th=1,5 óra) - az átvezető a szabványos vizsgálat (ISO 834-1/ MSZ 14800-1) alatt ne kerüljön tűzállósági határállapotba (Tmax=190 K, Tátl=160 K) - a tűz nem terjedhet át a mentett oldalra - a vizsgálat végén az átvezetőnek meg kell tartania egy oldali hermetikusságát.





VILLAMOS RENDSZEREK KIÉPÍTÉSÉNEK TŰZVÉDELMI SZEMPONTJAI (Hermetikus kábelátvezetők)

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: ¾ a sugárterheléssel járó balesetek megelőzése ¾ balesetek következményeinek mérséklése ¾ a sugárforrás biztonságos állapotba állítása a baleset után.


- Üzemi személyzet dózis korlát: - 100 mSv effektív dózis 5 egymás utáni évre összegezve - 50 mSv effektív dózis bármely évben - 150 mSv egyenérték dózis/év a szemlencsére - 500 mSv egyenérték dózis végtagokra 1cm2 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 1cm2 bőrfelületen átlagolva.


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).


4. V&I berendezésekben alkalmazott szerves szerkezeti anyagok: ¾ kábelszigetelések: PVC, PE, CSPE, XLPE, EPDM, EPR, szilikon gumi, PEEK, ¾tömítések: NBR, poliuretán, szilikon gumi, neoprén, viton, teflon, epoxi gyanták ¾ csatlakozók, sorkapcsok: akril gyanták, fenol gyanták, poliészterek, poliamidok, PEEK, polyimidek (kapton),

VILLAMOS RENDSZEREK KIÉPÍTÉSÉNEK SUGÁRVÉDELEMI SZEMPONTJAI

4. Az üzemi és üzemzavari sugárzás hatása: - üzemi sugárzás:

dózis teljesítmény effektus

- üzemzavari sugárzás: a magas dózis hőhatása dominál

VILLAMOS RENDSZEREK KIÉPÍTÉSÉNEK FÖLDRENGÉSVÉDELEMI SZEMPONTJAI

III. V&I RENDSZEREK KIÉPÍTÉSÉNEK FÖLDRENGÉSVÉDELEMI 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.


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).


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).


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.


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)


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: 5-100 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!

VILLAMOS RENDSZEREK KIÉPÍTÉSÉNEK ELÁRASZTÁS- VÉDELEME

IV. E I&C RENDSZEREK ELÁRASZTÁS ELLENI VÉDELME Az elárasztás oka: ¾ Belső: - a nyomáshatároló szerkezetek csővezetékek, tartályok, hőcserélők, csőelzárók, csőkötések) sérülése - téves emberi beavatkozás ¾ Külső: nagy esőzés (Duna áradása nem számít – terepszint!) Következmény: ¾ Aktív gépészeti berendezések (forgógépek, armatúra hajtások) elvesztik működőképességüket ¾ E I&C szekrény, kötődoboz beázás miatt funkcióvesztés ¾ Kábelfej zárlat miatt gépészeti berendezések téves működése funkcióvesztése.

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 ¾ FET-ek téves zárásának elkerülése. ¾ ¾ ¾ ¾

CBF keretében elárasztás kockázat vizsgálat eredménye: ¾ Nagy esőzés ¾ Kondenzátor hűtővíz rendszeri csővezetékek törése ¾ Dunai áradás hatásának vizsgálata.

KÉRDÉS?

KÉRDÉS ?

VÉGE

KÖSZÖNET A TÜRELMÜKÉRT!

A VILLAMOS BERENDEZÉSEK KIÉPÍTÉSÉEK SPECIÁLIS SZEMPONTJAI

Recommend Documents