Gadó János
Nukleáris biztonság - 1
A biztonság fogalma és mérhetısége
Gadó János
Nukleáris biztonság - 1
Tartalom A tantárgyhoz tartozó elıadások általános bevezetése A biztonság mint a társadalom és az egyes ember biztonsága A kockázat mint a biztonság mértéke, a kockázat meghatározásának bizonytalanságai Tipikus kockázati számértékek A kockázat determinisztikus és valószínőségi megközelítése Az atomerımővek biztonságának alapvetı elvei, a mélységi védelem Tervezési és üzemeltetési biztonság A biztonsági funkciók és a rendszerek osztályba sorolása Az öregedés és az atomerımővek biztonságának idıbeli változása
bme_1.ppt
2
Gadó János
Nukleáris biztonság - 1
A tantárgyhoz tartozó elıadások általános bevezetése Az elıadás-sorozat céljai: a biztonság fogalmának bevezetése a biztonsággal való szakszerő foglalkozás szükségességének megértetése a nukleáris biztonság speciális problematikájának bevezetése. A két elıadó a nukleáris biztonság összefüggı két aspektusáról tart elıadásokat: Gadó János (KFKI AEKI) – a biztonság elemzése, igazolása Lux Iván (OAH) – a biztonsággal kapcsolatos szabályozás bme_1.ppt
3
Gadó János
Nukleáris biztonság - 1
A biztonság mint a társadalom és az egyes ember biztonsága - 1 Az egyes ember életét, egészségét sok minden veszélyezteti – de az egyes ember biztonságban akar élni. A veszélyforrások jelentıs mértékben az ember környezetébıl származnak: természeti veszélyek és az ember teremtette környezetbıl származó veszélyek, de igen fontosak az ember „saját” veszélyei is: a szervezet belsı veszélyei az ember és a környezet találkozásából eredı veszélyek. bme_1.ppt
4
Gadó János
Nukleáris biztonság - 1
A biztonság mint a társadalom és az egyes ember biztonsága - 2 Az ember minimalizálni igyekszik a veszélyeket: nem figyeli közelrıl, hogy hogyan érkezik a cunami nem lakik veszélyes üzem közelében orvosi szőrésekre jár óvatosan vezeti autóját. Nehéz a biztonság mértékét mérni, minısíteni és nehéz fenntartani a megfelelı biztonságot. Mégis, az ember élete során rengeteg biztonsági szempontokat (is) mérlegelı döntést hoz. A biztonság nem az egyetlen döntési szempont: az ember bizonyos mértékő kockázatot felvállal a biztonságon kívüli érdekeinek érvényesítése érdekében (autója legyen viszonylag olcsó, cigarettázik, kimerészkedik vitorlásával a viharos vízre, stb). bme_1.ppt
5
Gadó János
Nukleáris biztonság - 1
A biztonság mint a társadalom és az egyes ember biztonsága - 3 A társadalom hasonló veszélyeknek van kitéve (természeti veszélyforrások, veszélyforrást is jelentı normál emberi tevékenységek, háborúk, stb). Természetesen a társadalom is igyekszik minimalizálni a veszélyeket, de a társadalom számára sem ez az egyetlen szempont. A társadalom szabályozott módon igyekszik mérlegelni a veszélyek súlyosságát és az egyéb szempontokat. Természetesen nehéz objektívvé tenni a társadalom valós érdekeit, mert a társadalom önmozgásának velejárója, hogy egyes csoportjai mindig igyekeznek saját céljaiknak megfelelıen magyarázzák az érdekeket.
bme_1.ppt
6
Gadó János
Nukleáris biztonság - 1
A biztonság mint a társadalom és az egyes ember biztonsága - 4 Az egyén és a társadalom biztonságának mérlegelésére szokás bevezetni a kockázat fogalmát. A kockázat a biztonságot veszélyeztetı esemény becsült gyakorisága és valahogyan definiált következményeinek szorzata. A gyakoriság (különösen az igen ritkán bekövetkezı események gyakorisága) általában becsléseken alapszik. A következmény mértéke sokszor nehezen jellemezhetı egy egyszerő mérıszámmal, általában almát és körtét kell összehasonlítani. Különösen nehéz az egyéni kockázat és a társadalmi kockázat összehasonlítása. Vannak kockázatok, amelyeket az ember minden további nélkül felvállal (pl. nem megy el rákszőrésre), míg kisebb kockázatokat minden összehasonlítás nélkül elutasít. bme_1.ppt
7
Gadó János
Nukleáris biztonság - 1
A biztonság mint a társadalom és az egyes ember biztonsága - 5 A kockázat elfogadhatósága nehéz kérdés. Közmegegyezés tárgya, hogy hol húzódnak a határok. Lehet relatív kockázati limiteket bevezetni, pl. Egyéni kockázat: Az atomenergia használatából származó halálozások száma legyen kisebb, mint az összes, az emberi tevékenységbıl származó halálozás 0,1 %-a. Társadalmi kockázat: Az atomenergia használatából származó rákos megbetegedések száma legyen kisebb, mint az összes, az emberi tevékenységbıl származó rákos megbetegedések 0,1 %-a. bme_1.ppt
8
Gadó János
Nukleáris biztonság - 1
A biztonság mint a társadalom és az egyes ember biztonsága - 6 Halálozások gyakorisága ember okozta eseményekbıl
bme_1.ppt
9
Gadó János
Nukleáris biztonság - 1
A biztonság mint a társadalom és az egyes ember biztonsága - 7 Holland társadalmi kockázati kritérium
bme_1.ppt
10
Gadó János
Nukleáris biztonság - 1
A kockázat mint a biztonság mértéke - 1 A kockázat a biztonságot veszélyeztetı esemény becsült gyakorisága és következményének szorzata. Gyakoriság: az esemény bekövetkezésének idıegységre vonatkozó valószínősége (pl. repülıgépek leesésének gyakorisága) Következmény: sokszor nehéz megadni a mértékét, de sokszor eléggé egyszerő (pl. halálozások száma, megbetegedések száma). Sokszor más praktikus mértékeket érdemes használni, pl. széndioxid kibocsátás az autóközlekedés miatt, de ezt ki lehet fejezni az évente megtett kilométerek, vagy az éves benzin- és gázolaj fogyasztás függvényében. Tulajdonképpen mindig a következmény és a gyakoriság összefüggésérıl van szó.
bme_1.ppt
11
Gadó János
Nukleáris biztonság - 1
A kockázat mint a biztonság mértéke - 2 Súlyos következmény + kis gyakoriság = jelentéktelen következmény + nagy gyakoriság ? Az átlagember nem mindig így fogja fel. Pl. szénerımővek környékén mindig van többlet-szénmonoxid, ennek mennyisége kicsi, de nagyon sok ember szívja be folyamatosan, ennek lehet társadalmi kockázata ezt a kockázatot másképpen éljük meg, mint a gázfőtésmeghibásodásból eredı szénmonoxid-mérgezés kockázatát. Mégis a kockázat (gyakoriság * következmény) a biztonságnak jó mércéje. bme_1.ppt
12
Gadó János
Nukleáris biztonság - 1
A kockázat meghatározásának bizonytalanságai - 1 Az esemény-gyakoriság meghatározásának korlátai vannak - a kis valószínőségő eseményekre nincs statisztika. Pl.: földrengés Földrengések Magyarország területén
bme_1.ppt
13
Gadó János
Nukleáris biztonság - 1
A kockázat meghatározásának bizonytalanságai – 2 Paksi földregésveszélyeztetettségi görbék
bme_1.ppt
14
Gadó János
Nukleáris biztonság - 1
A kockázat meghatározásának bizonytalanságai - 3 A veszélyesség kiszámítása is bizonytalanságokkal rendelkezik: a veszélyességre jellemzı statisztikai adatok bizonytalansága a modellezés bizonytalanságai. A kockázat sohasem egy szám, a bizonytalanságokat a kockázat megítélése során figyelembe kell venni.
bme_1.ppt
15
Gadó János
Nukleáris biztonság - 1
Tipikus kockázati számértékek - 1 Helyzetek: ténylegesen elfogadott elfogadható és elfogadva elfogadhatatlan és elfogadva elfogadható és nem elfogadott elfogadhatatlan és nem elfogadott Minden adat kockázat [1/év], brit adatok
bme_1.ppt
16
Gadó János
Nukleáris biztonság - 1
Tipikus kockázati számértékek - 2 Ténylegesen elfogadott esetek: természetes sugárzás árvíz tornádó földrengés vihar villám meteor
10-2 bme_1.ppt
10-3
10-4
10-5
10-6
10-7
10-8
10-9
10-10 17
Gadó János
Nukleáris biztonság - 1
Tipikus kockázati számértékek - 3 Elfogadható és elfogadva esetek: vasúti dolgozók foglalkozási sugárzás kolera vasút gızkazánok sugárzás repülıgépen színes TV
10-2 bme_1.ppt
10-3
10-4
10-5
10-6
10-7
10-8
10-9
10-10 18
Gadó János
Nukleáris biztonság - 1
Tipikus kockázati számértékek - 4 Elfogadhatatlan és elfogadva esetek: gátszakadás dohányzás antibiotikumok antidepresszánsok közúti balesetek fogamzásgátló pirulák diagnosztikai besugárzások
10-2 bme_1.ppt
10-3
10-4
10-5
10-6
10-7
10-8
10-9
10-10 19
Gadó János
Nukleáris biztonság - 1
Tipikus kockázati számértékek - 5 Elfogadható és nem elfogadott esetek: szamárköhögés vakcina légiutasok repülés kockázata a népességre holland gátszakadások USA atomerımővek
10-2 bme_1.ppt
10-3
10-4
10-5
10-6
10-7
10-8
10-9
10-10 20
Gadó János
Nukleáris biztonság - 1
Tipikus kockázati számértékek - 6 Elfogadhatatlan és nem elfogadott esetek: szívbetegségek rák vegyi üzemi dolgozók foglalkozási balesetk fehérvérőség tüzelıanyag elégetés
10-2 bme_1.ppt
10-3
10-4
10-5
10-6
10-7
10-8
10-9
10-10 21
Gadó János
Nukleáris biztonság - 1
A kockázat determinisztikus és valószínőségi megközelítése - 1 A kockázat elfogadhatóságának megítélése kulcskérdés. Determinisztikus megközelítés: Bizonyos rendszer szerint kiválasztott eseményekre megvizsgáljuk, hogy a rendszer válasza elfogadható-e. Az eseményeket gyakoriság szerint csoportosítjuk, és a különbözı gyakorisági csoportokra a gyakoriság növekedésével egyre szigorúbb kritériumok teljesülését követeljük meg. Probléma: az események körének teljessége. bme_1.ppt
22
Gadó János
Nukleáris biztonság - 1
A kockázat determinisztikus és valószínőségi megközelítése - 2 Valószínőségi megközelítés: Az elképzelhetı események teljes körét vizsgáljuk, és megállapítjuk, hogy valamely nem-kívánatos következmény (rendszer-válasz) valószínősége (gyakorisága) elfogadhatóan kicsi-e. Probléma: a vizsgálat bonyolultsága. Közös probléma: az eredmény bizonytalanságának értékelése A kétféle megközelítés nem alternatív, hanem együttesen alkalmazandó. bme_1.ppt
23
Gadó János
Nukleáris biztonság - 1
Az atomerımővek biztonságának alapvetı elvei - 1 A legfontosabb elv: az atomerımővek biztonsága legyen a társadalom számára elfogadható. Az elfogadhatóság két dolgot jelent: az egyébként elfogadott mértékő kockázattal azonos, vagy annál kisebb kockázat garantálása (objektív) a társadalom közvetlen véleménye az elfogadásról (szubjektív). Az apercipiált kockázat eleve nem esik egybe az objektív kockázattal. Tekintettel a közvetlen véleménynyilvánítás manipulálhatóságára, a kétféle elfogadhatóság nem feltétlenül esik egybe. bme_1.ppt
24
Gadó János
Nukleáris biztonság - 1
Az atomerımővek biztonságának alapvetı elvei - 2 Általános biztonsági cél: A lakosság egyedei és csoportjai, valamint a környezet védelme biztosított legyen az ionizáló sugárzás veszélyével szemben. Sugárvédelmi cél: a személyzet és a lakosság sugárterhelése az elıírt határértékek alatt maradjon. Mőszaki biztonsági cél: a feltételezett kezdeti események következményei az elıírt mértéken belül legyenek és a balesetek valószínősége elegendıen alacsony legyen.
bme_1.ppt
25
Gadó János
Nukleáris biztonság - 1
Néhány alapfogalom - 1 Üzemállapotok: Tervezési alaphoz tartozó üzemállapotok: ezekre készült az erımő terve Normál üzem - a blokk a normál üzemeltetési határokon belül mőködik (stacioner vagy tranziens módon) Várható üzemi esemény - a blokk mőködésében többször, akár évente elıforduló zavar Tervezési üzemzavar - a blokk mőködésében esetleg elıforduló zavar bme_1.ppt
26
Gadó János
Nukleáris biztonság - 1
Néhány alapfogalom - 2 Balesetek: a tervezés alapba nem tartozó állapotok Tervezésen túli üzemzavar - igen ritkán elıforduló állapotok Súlyos baleset - súlyos következményekkel járó baleset
bme_1.ppt
27
Gadó János
Nukleáris biztonság - 1
Néhány alapfogalom - 3 Negatív visszacsatolások: a reaktorban a különbözı paraméterek kedvezıtlen irányú változása esetén fellépı folyamatok, amelyek iránya ellentétes az eredeti változással Reaktorvédelmi rendszer: a reaktor mőködését, azaz az önfenntartó láncreakciót leállító rendszer Biztonsági rendszerek: a reaktor üzemzavari folyamatait megállító, kompenzáló rendszerek
bme_1.ppt
28
Gadó János
Nukleáris biztonság - 1
A mélységi védelem - 1 1. szint: a normál üzemi állapottól való eltérés megakadályozása 2. szint: a normál üzemtıl való eltérést detektálni kell, az üzemi események ne fejlıdjenek üzemzavarrá 3. szint: az üzemzavarok esetén is biztosított legyen az általános cél elérése 4. szint: balesetek bekövetkezési gyakoriságának csökkentése és következményeinek enyhítése 5. szint: a radiológiai következmények enyhítése a lakosság és a környezet tekintetében. bme_1.ppt
29
Gadó János
Nukleáris biztonság - 1
A mélységi védelem - 2 A normál üzemi állapottól való eltérés megakadályozása: az üzemeltetés feltételeinek és korlátainak betartása a reaktorzóna állapotának folyamatos figyelése automatikus rúdmozgások a reaktorvédelmi rendszer figyelmeztetı jelzései.
bme_1.ppt
30
Gadó János
Nukleáris biztonság - 1
A mélységi védelem - 3 A normál üzemtıl való eltérés detektálása: a folyamatos mérések regisztrációi, figyelése, figyelmeztetı jelzések a határértékek minden túllépésének, a feltételek sérülésének okait ki kell vizsgálni, okulni kell belılük Az üzemi események ne fejlıdjenek üzemzavarrá: reaktorvédelmi mőködés
bme_1.ppt
31
Gadó János
Nukleáris biztonság - 1
A mélységi védelem - 4 Az üzemzavarok esetén is biztosított legyen az általános cél elérése: biztonsági rendszerek mőködése kibocsátások fokozott figyelése.
bme_1.ppt
32
Gadó János
Nukleáris biztonság - 1
A mélységi védelem - 5 Balesetek bekövetkezési gyakoriságának csökkentése és következményeinek enyhítése: biztonságnövelési intézkedések a tervezésen túli esetek kezeléséhez állapotorientált kezelési utasítások rendszere a súlyos balesetek megakadályozására balesetkezelési intézkedések a súlyos balesetek következményeinek enyhítésére
bme_1.ppt
33
Gadó János
Nukleáris biztonság - 1
A mélységi védelem - 6 A radiológiai következmények enyhítése a lakosság és a környezet tekintetében: az erımő balesetelhárítási intézkedései az országos balesetelhárítási intézkedések.
bme_1.ppt
34
Gadó János
Nukleáris biztonság - 1
Tervezési és üzemeltetési biztonság - 1 Valamely gép, rendszer, folyamat biztonságát lényegében két tényezı határozza meg: a tervezési és az üzemeltetési biztonság. Tervezési biztonság: a tervezésnek minden aspektusra ki kell terjednie és minden szempontból konzervatívnak kell lennie, az elıírásoknak, szabványoknak és a józan észnek megfelelıen. Üzemeltetési biztonság: az üzemeltetésnek be kell tartania az üzemeltetési utasításokat, minden adódó problémát fel kell derítenie, a vezetésnek és a személyzetnek megfelelı viselkedési normákat kell kialakítania, az emberi tévedéseket, hibákat minimalizálni kell. Nagyobb balesetek általában akkor következnek be, ha sem a tervezési, sem az üzemeltetési biztonság szintje nem megfelelı. bme_1.ppt
35
Gadó János
Nukleáris biztonság - 1
Tervezési és üzemeltetési biztonság - 2 Az elıadásokon elsısorban a tervezési biztonságról lesz szó, de ez nem azt fejezi ki, hogy az üzemeltetési biztonság kevésbé lenne fontos. A tervezés fontos eleme, hogy megszabja a biztonságos üzemeltetés korlátait és feltételeit. Ezekhez illeszkedıen kell kidolgozni az üzemeltetési utasításokat a korlátok és feltételek betartására és a korlátok túllépése utáni teendık meghatározására.
bme_1.ppt
36
Gadó János
Nukleáris biztonság - 1
A biztonsági funkciók és a biztonsági osztályba sorolás- 1 Az atomerımő rendszereinek egy része biztonsági funkciót lát el (azaz nem, vagy nem csak a villamosenergia termelésében játszik szerepet). Az alapvetı biztonsági funkciók: a reaktor leállítása és leállított állapotban tartása a maradványhı elszállítása a leállítás után a radioaktív anyagok kibocsátásának meggátlása. További, kevésbé fontos biztonsági funkciókat is ki kell/lehet jelölni.
bme_1.ppt
37
Gadó János
Nukleáris biztonság - 1
A biztonsági funkciók és a biztonsági osztályba sorolás- 2 A biztonsági funkciókat és az egyes funkciókat ellátó rendszereket/rendszerelemeket biztonsági osztályokba kell sorolni. A felosztás bizonyos fokig tetszıleges. A mai magyar felosztás a következı: 1. osztály: a funkció elmaradása a reaktor leállításását vagy hőtését veszélyezteti 2. osztály: a funkció szükséges ahhoz, hogy az üzemzavar ne fejlıdjék balesetté 3. osztály: a biztonsággal kapcsolatos egyéb funkciók A rendszereket, rendszerelemeket, épületszerkezeteket az ellátott funkció alapján kell osztályba sorolni. bme_1.ppt
38
Gadó János
Nukleáris biztonság - 1
A biztonsági funkciók és a biztonsági osztályba sorolás- 3 Az osztályba sorolás célja, hogy az egyes osztályokra a biztonsági fontosságnak megfelelı szigorú követelményeket állítsunk fel (pl. tervezési szabványok, anyagválasztás, karbantartás, monitorozás, mindezek minıségbiztosítása).
bme_1.ppt
39
Gadó János
Nukleáris biztonság - 1
Az öregedés és az atomerımővek biztonságának idıbeli változása - 1 Az erımő tervének számolnia kell azzal, hogy az egyes berendezések az idı folyamán öregednek. Az öregedés okai a korrózió, az erózió, a méretváltozás, a fáradás, kémiai és fizikai (sugárzás, hımérséklet) folyamatok. A tervezés része, hogy a berendezések élettartama meghatározott legyen öregedés-monitorozási program készüljön a berendezések cserélhetıek legyenek kevéssé öregedı anyagokat használjunk. bme_1.ppt
40
Gadó János
Nukleáris biztonság - 1
Az öregedés és az atomerımővek biztonságának idıbeli változása - 2 A blokk biztonsága a berendezések öregedése miatt az üzemeltetés egész idıtartama nem változhat. A biztonsággal kapcsolatos elıírásoknak minden pillanatban, minden idıszakban meg kell felelni. Ennek megfelelıen biztosítani kell az öregedésmonitorozás folyamatos elvégzését, az eredmények értékelését, a szükséges cserék végrehajtását. Érdemes figyelemmel kísérni a tudomány új eredményeit, mert a tervezéskori konzervativizmus bizonyos elemei elavulhatnak, a nagyobb tudás átértékelésekre vezethet. bme_1.ppt
41
Gadó János
Nukleáris biztonság - 1
Összefoglalás A társadalom és az egyes ember biztonsága objektív és szubjektív elemeket tartalmazó bonyolult valami. A kockázat a biztonság mértéke. A kockázatot determinisztikus és valószínőségi megközelítésben kell értékelni. Az atomerımővek biztonságának alapvetı garanciája a mélységi védelem. A bonyolult rendszerek tervezése és üzemeltetése egyaránt hat a biztonságra. A biztonsági funkciókat és a rendszereket biztonsági osztályokba kell sorolni, az osztálynak megfelelı követelményeket kell velük szemben megfogalmazni. Az öregedés nem vezethet az atomerımővek biztonságának idıbeli változásához.
bme_1.ppt
42
