BASIC PROFESSIONAL TRAINING COURSE ON NUCLEAR SAFETY JULY 19 – 30, 2004
KEJADIAN AWAL, INSIDEN DAN KECELAKAAN
Anhar R. Antariksawan Bidang Analisis Risiko dan Mitigasi Kecelakaan P2TKN E-mail:
[email protected]
ISI
Kategorisasi kondisi instalasi PIE Skala kejadian nuklir internasional Sistem pelaporan kejadian Kecelakaan Tchernobyl dan TMI-2
Pendahuluan
Selama hidup instalasi (reaktor) nuklir dapat berlangsung berbagai kejadian Kategorisasi berdasarkan frekuensi kejadian dan akibat (radiologis) yang ditimbulkan Tingkat keparahan akibat kejadian dapat diskalakan dengan terminologi yang seragam Setiap kejadian harus dicatat dan dilaporkan secara sistematis. Data dan pengalaman kejadian dapat dipakai untuk penyempurnaan keselamatan
Kategorisasi (1) Kondisi operasi
Kondisi kecelakaan Kecelakaan lampaui dasar desain
Operasi normal
Kejadian operasi terantisipasi (AOO)
a
Kecelakaan dasar desain (DBA)
b
Kecelakaan parah
Signifikansi keselamatan a: Kejadian kecelakaan yang tidak dipertimbangkan dalam DBA, tetapi dapat tercakup di dalamnya b: Kecelakaan lampaui dasar desain tanpa degradasi teras secara signifikan
Kategorisasi (2)
Kondisi operasi
Kategori
Harapan kejadian
Operasi normal: a) Steady state a) Setiap saat b) Lainnya b) Satu kali / lebih per tahun Kejadian operasi terantisipasi
Kondisi kecelakaan
Contoh kejadian a) Operasi daya b) Transien selama startup dan shutdown
Tujuan desain keselamatan Variabel operasi tidak lampaui batas Integritas struktur dipertahankan
Beberapa kali Trip turbin, loss Padam normal selama umur of feedwater flow Sisetm instalasi keselamatan fungsi normal Jarang, mungkin tak pernah selama hidup
Kehilangan air primer lampaui make-up
Integritas struktur, fungsi & operasi sistem dipertahankan
Diagram Kondisi Instalasi Eksternal
PIE
BDBA
Internal
SA (CD), 10-4 – 10-5/t
Operasi normal
AOOs >10 /t
Sistem kontrol
Kondisi operasi
-2
DBAs <10 /t
SA (LR), 10-5 – 10-6/t
-2
Sistem keselamatan
Manajemen kecelakaan
Kondisi kecelakaan
PIE
Kejadian Awal Terpostulasi (Postulated Initiating Events, PIE) Kejadian Awal = kejadian yang menciptakan gangguan pada instalasi yang berpotensi menimbulkan kerusakan teras, tergantung pada keberhasilan sistem proteksi/keselamatan Terpostulasi = diasumsikan memiliki kemungkinan terjadi; nilai kemungkinan bervariasi Dipertimbangkan sejak saat desain
Seleksi PIE
Pendekatan:
Evaluasi keteknikan Mengacu pada daftar yang telah ada Analisis deduktif Pengalaman operasi
Klasifikasi:
Internal: akibat kegagalan komponen instalasi atau kegagalan operasi Eksternal: akibat faktor dari luar sistem instalasi, mis. kejadian alam
Pengelompokan PIE
Berdasarkan fenomenologi dapat dibedakan diantaranya:
Kenaikan/penurunan pengambilan panas oleh sistem sekunder Penurunan pada laju alir sistem pendingin reaktor Anomali distribusi daya dan reaktivitas Kenaikan/penurunan inventori pendingin reaktor
Contoh PIE Kategori
Contoh AOO
Contoh DBA
Penurunan laju alir RCS
Kegagalan satu buah pompa primer Isolasi satu untai pendingin
Kegagalan semua pompa primer Kebocoran pompa primer
Anomali daya dan reaktivitas
Penarikan bt. kendali tak dikehendaki Pelarutan boron
Kecelakaan ejeksi bt. kendali
Kenaikan Kerusakan fungsi CVCS Operasi sistem inventori pendingin teras darurat pendingin primer (ECCS) tak dikehendaki
INES
International Nuclear Event Scale (Skala Kejadian Nuklir Internasional) Cara untuk berkomunikasi secara segera & terminologi yang konsisten dengan publik tentang kejadian pada instalasi nuklir Kelompok internasional: IAEA dan NEA Mengacu pada pengalaman penggunaan penyekalaan kejadian di Perancis dan Jepang
Skala Kejadian
Kejadian diklasifikasikan dalam 7 tingkat 4 tingkat teratas (tingkat 4-7) disebut kategori kecelakaan Tingkat yang lebih rendah (1-3) disebut kategori insiden Kejadian yang tidak memiliki dampak penting berada di bawah skala pada tingkat 0 disebut kategori deviasi Dibuat berdasarkan dari karakteristik (asal, akibat) dari kejadian tersebut (Tabel 1), Contoh: Tabel 2
Piramida INES
Penggunaan Skala
Diberikan secara rinci pada INES User’s Manual Skala INES tidak menggantikan kriteria yang telah diadopsi secara nasional di masing-masing negara Meskipun skala ini dapat digunakan untuk semua instalasi nuklir, tetapi untuk kejadian tertentu secara fisis tidak mungkin terjadi, khususnya yg. menyangkut penglepasan r.a. skala besar Tidak untuk instalasi non nuklir Tidak dimaksudkan untuk perbandingan kinerja keselamatan di masing-masing negara
STRUKTUR DASAR SKALA SKALA
KATEGORI
4
KECELAKAAN TANPA RISIKO LUAR TAPAK SIGNIFIKAN (ACCIDENT W/O SIGNIFICANT OFFSITE RISK)
3
INSIDEN SERIUS (SERIOUS INCIDENT)
2
INSIDEN (INCIDENT)
1
ANOMALI (ANOMALY)
0
DEVIASI (DEVIATION)
KRITERIA / ATRIBUT KESELAMATAN IMPAK LUAR IMPAK DALAM DEGRADASI TAPAK TAPAK PERTAHANAN BERLAPIS PENGLEPASAN KERUSAKAN TERBATAS; SIGNIFIKAN PAPARAN PADA PADA TERAS PUBLIK PADA ATAU BARIER BATAS YANG RADIOLOGIS; DITETAPKAN PAPARAN PADA PEKERJA PENGLEPASAN PENYEBARAN DEKAT DG. SANGAT KECIL; BESAR KECELAKAAN; PAPARAN PADA KONTAMINASI; TIDAK ADA LAPIS PUBLIK LEBIH EFEK KESELAMATAN KECIL DARI KESEHATAN YANG TERSISA BATAS AKUT PADA PEKERJA PENYEBARAN INSIDEN DG. SIGNIFIKAN KEGAGALAN KONTAMINAN; SIGNIFIKAN PAPARAN LEBIH PADA SEDIAAN PADA PEKERJA KESELAMATAN ANOMALI DI LUAR BATAS REJIM OPERASI YANG DIIJINKAN TIDAK ADA PENGARUH PADA KESELAMATAN
STRUKTUR DASAR SKALA SKALA
KATEGORI
7
KECELAKAAN MAJOR (MAJOR ACCIDENT)
6
KECELAKAAN SERIUS (SERIOUS ACCIDENT)
5
KECELAKAAN DG. RISIKO LUAR TAPAK (ACCIDENT W/ OFFSITE RISK)
KRITERIA / ATRIBUT KESELAMATAN IMPAK LUAR IMPAK DALAM DEGRADASI TAPAK TAPAK PERTAHANAN BERLAPIS PENGLEPASAN MAJOR; EFEK LINGKUNGAN DAN KESEHATAN DALAM AREA YANG LUAS PENGELEPASAN SIGNIFIKAN; PERLU IMPLEMENTASI SELURUH TINDAKAN DARURAT PENGLEPASAN KECELAKAAN TERBATAS; PERLU PARAH PADA IMPLEMENTASI TERAS ATAU SEBAGIAN BARIER TINDAKAN RADIOLOGIS DARURAT
Uraian dan Contoh Kejadian SKALA 2: INSIDEN (INCIDENT)
1: ANOMALI (ANOMALY)
0: DEVIASI (DEVIATION)
ASAL KEJADIAN •
Insiden dengan kegagalan signifikan pada sediaan keselamatan tetapi pertahanan berlapis tetap dapat menanggulangi meskipun ada kegagalan tambahan. • Kejadian yang mengakibatkan paparan pada pekerja dengan dosis melampaui batas dosis tahunan dan/atau kejadian yang mengarah pada keberadaan sejumlah signifikan bahan radioaktif di daerah yang tidak semestinya dan memerlukan tindakan korektif Anomali di luar batas rejim operasi yang diijinkan tetapi pertahanan berlapis tetap. Hal ini mungkin terjadi karena kegagalan alat, kesalahan manusia atau ketidakcukupan prosedur. Sebagai contoh: pelanggaran spesifikasi teknis atau regulasi transport, insiden tanpa pengaruh langsung pada keselamatan yang mengungkap ketidakcukupan budaya keselamatan atau system organisasi, cacat minor pada system perpipaan yang tidak tercakup dalam program survey. Deviasi dimana batas dan kondisi operasi tidak terlampaui dan dapat dikelola secara tepat sesuai dengan prosedur. Contoh mencakup: kegagalan acak tunggal di dalam system rangkap yang ditemukan selama inspeksi atau pengujian berkala, trip reactor yang direncanakan, bocor dalam batas operasi yang diijinkan atau penyebaran radioaktif minor di dalam area terkendali
CONTOH
Uraian dan Contoh Kejadian SKALA
ASAL KEJADIAN
CONTOH
4: KECELAKAAN TANPA RISIKO LUAR TAPAK SIGNIFIKAN (ACCIDENT W/O SIGNIFICANT OFF-SITE RISK)
• Penglepasan radioaktivitas ke luar tapak pada sekelompok orang dalam orde beberapa mSv. • Kerusakan signifikan pada instalasi. Kecelakaan ini mungkin mencakup kerusakan yang dapat mengarahkan pada problem pemulihan dalam tapak seperti terjadinya pelelehan teras sebagian atau kejadian setara pada instalasi nuklir yang lain • Iradiasi satu orang atau lebih pekerja yang dapat mengakibatkan pada kematian • Penglepasan bahan radioaktif ke luar tapak pada sekelompok orang dengan dosis orde puluhan mSv. Tindakan protektif di luar tapak tidak diperlukan • Kejadian di dalam tapak yang mengakibatkan paparan pada pekerja dengan dosis yang cukup untuk menimbulkan efek kesehatan akut dan/atau kejadian yang mengakibatkan penyebaran kontaminasi hingga pengungkung sekunder • Insiden yang akan menjadi kecelakaan jika ada system keselamatan yang gagal, atau situasi dimana system keselamatan tidak dapat melakukan tindakan pencegahan
Instalasi pemrosesan ulang Windscale, Inggris, 1973; Reaktor St. Laurent, Perancis, 1980; Perangkat kritis Buenos Aires, Argentina, 1983
3: INSIDEN SERIUS (SERIOUS INCIDENT)
Reaktor Vandellos, Spanyol, 1989
Uraian dan Contoh Kejadian SKALA 7: KECELAKAAN MAJOR (MAJOR ACCIDENT)
6: KECELAKAAN SERIUS (SERIOUS ACCIDENT) 5: KECELAKAAN DG. RISIKO LUAR TAPAK (ACCIDENT W/ OFF-SITE RISK)
ASAL KEJADIAN Penglepasan material radioaktif ke luar tapak dalam jumlah besar. Bahan radioaktif yang terlibat adalah produk fisi yang berumur panjang maupun pendek (ekivalen lebih dari puluhan ribu TBq I-131). Penglepasan ini dapat mengakibatkan kemungkinan efek kesehatan akut; efek kesehatan kasip pada daerah yang luas; sangat mungkin melibatkan lebih dari satu negara; konsekuensi llingkungan jangka panjang Penglepasan material radioaktif ke luar tapak (setara dengan ribuan TBq I-131). Penglepasan ini sangat mungkin mengharuskan penerapan tindakan kedaruratan penuh untuk membatasi efek kesehatan serius • Pengelepasan material radioaktif ke luar tapak (setara dengan ratusan hingga seribu TBq I131). Penglepasan ini mungkin memerlukan implementasi sebagian tindakan kedaruratan untuk mengurangi dampak kesehatan yang mungkin. • Kerusakan parah pada instalasi. Kecelakaan ini mungkin mencakup kerusakan parah pada sebagian besar teras reaktor, kecelakaan kritikalitas major atau kebakaran atau ledakan yang mengakibatkan terlepasnya sejumlah besar radioaktivitas di dalam instalasi
CONTOH PLTN Chernobyl, Uni Soviet (sekarang Ukraina), 1986
Instalasi Pemroses Ulang Kyshtym, Uni Soviet (sekarang Rusia), 1957 Reaktor Windscale, Inggris, 1957; Reaktor Three Mile Island (TMI) Unit 2, AS, 1979
Apa IRS/IRSRR?
Sistem Pelaporan Insiden (Incident Reporting System, IRS); untuk reaktor riset disebut IRSRR Digagas oleh IAEA/NEA Melalui IRS/IRSRR, informasi kejadian pada reaktor nuklir yang penting untuk keselamatan dikumpulkan dari berbagai instalasi di seluruh dunia Informasi dikaji, dianalisis dan diumpanbalikkan ke operator reaktor nuklir Tujuan: mengurangi frekuensi dan keseriusan kejadian yang tidak biasa Keanggotaan: negara/operator
Keuntungan IRS/IRSRR
IRS/IRSRR meningkatkan kewaspadaan terhadap problem potensial dan nyata sehingga mendorong penyempurnaan thd. instalasi IRS/IRSRR berisi data base laporan kejadian individual + uraian rinci dan analisis penyebab yang relevant u/ instalasi lain Umpan balik dari pengalaman sebelumnya sangat penting untuk keselamatan operasi Bahan penyempurnaan bagi manajemen instalasi dan badan regulasi
Jaringan IRS Operator
Laporan Kejadian
Koordinator nasional IRS
Laporan terpilih dikirim ke IRS
diseminasi
IRS/ISES/NEA
Laporan IRS
Data base Studi per topik
Kecelakaan TMI-2
Reaktor Three Mile Island (TMI) unit 2 terletak di Pennsylvania, AS Kecelakaan terjadi pada 28 Maret 1979 Penyebab: pompa air umpan terhenti – misinterpretasi informasi oleh operator Separo teras meleleh, tapi bejana tekan utuh Tidak ada korban jiwa; pelepasan radioaktif terbatas di dalam pengungkung
Kondisi Akhir RPV TMI-2
Kecelakaan Chernobyl-4 (1) Skema:
Kecelakaan Chernobyl-4 (2)
Reaktor Chernobyl terletak di Ukraina Pada 26 April 1986 mengalami kecelakaan Penyebab: cacat desain, personil yang tidak terlatih baik dan pelanggaran prinsip keselamatan Akibat ledakan uap dan kebakaran, sekitar 5% bahan radioaktif teras tersebar ke atmosfir dan terbawa angin 30 orang pekerja meninggal dan sekitar 10 orang meninggal beberapa saat setelah kejadian akibat kanker tiroid
Kecelakaan Chernobyl-4 (3)
Pelajaran Dari Kecelakaan
Budaya Keselamatan Faktor manusia Desain yang mengikuti prinsip keselamatan Defense-in-depth Manajemen kecelakaan untuk mitigasi kecelakaan parah (teras meleleh)
