Loviisan ydinvoimalaitoksen käytettävyysanalyysi huomioiden suuret riskit

 |  Login

Show simple item record

dc.contributor Aalto-yliopisto fi
dc.contributor Aalto University en
dc.contributor.advisor Jänkälä, Kalle
dc.contributor.author Koskenranta, Jukka
dc.date.accessioned 2015-10-16T08:51:46Z
dc.date.available 2015-10-16T08:51:46Z
dc.date.issued 2015-09-29
dc.identifier.uri https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/18169
dc.description.abstract Loviisan ydinvoimalaitos kuuluu ydinvoimalaitosten parhaaseen neljännekseen käyttökertoimella mitattuna. Tästä syystä tavanomaisen vuoden käytettävyyttä on vaikea parantaa. Käyttökerroin on tämän työn päämittari käytettävyydelle. Käyttökertoimessa verrataan tuotettua energiaa tuotettavissa olevaan energiaan, nimellisenergiaan. Suuret käytettävyysriskit aiheuttavat pitkiä seisokkeja, tässä työssä tunnistetuista lähes kaikki aiheuttavat yli kuukauden seisokin. Vakavimmat suuret käytettävyysriskit aiheuttavat voimalaitoksen pysyvän sulkemisen. Suuret käytettävyysriskit tapahtuvat niin harvoin, ettei niiden analyysiä voi perustaa pelkästään ydinvoimalaitoksen omaan historiaan. Tämän diplomityön tarkoituksena ja siitä saatavana hyötynä on erityisesti tieto suurista käytettävyysriskeistä ja niiden merkityksestä. Työssä ei pelkästään arvioida suuria riskejä, koska tulosten arvioiminen ja vertaaminen muihin tutkimuksiin on helpompaa, kun käytettävyyden arvioinnissa on mukana myös yleisimmät käytettävyysriskit. Tässä diplomityössä suurten käytettävyysriskien analyysi rajataan Loviisan ydinvoimalaitoksen PRA:n yhteydessä tunnistettuihin riskeihin ja alkutapahtumiin. Yleisten tuotantotappioiden analyysi rajataan Loviisan ydinvoimalaitoksen tuotantotappiohistoriaan. Yleisten tuotantotappioiden malli Loviisan ensimmäiselle ydinvoimalaitosyksikölle (Lo1) luodaan Miriam RAM Studio -ohjelmistoa käyttäen. Suuret käytettävyysriskit lasketaan analyyttisesti arvioitujen keskimääräisten vikaantumis- ja korjausaikojen perusteella. Vikaantumisajat arvioidaan Loviisan ydinvoimalaitoksen PRA:ssa käytetyillä menetelmillä. Korjausajat saadaan pääasiassa asiantuntija-arvioista. Malli ennusti Lo1:n käyttökertoimeksi tavanomaiselle käyttövuodelle 93,15 % ja loppukäyttöiälle keskimäärin 90,75 %. Merkittävimpänä tuloksena havaittiin, että työssä käytetyillä menetelmillä pystytään arvioimaan suurten käytettävyysriskien vaikutusta käytettävyyteen ja käytettävyysarviot olivat edelleen optimistisia, koska mallissa ei ole mukana kaikkia potentiaalisia käytettävyysriskejä. Suurin yksittäinen tuotantotappio oli vuosihuolto. Vuosihuollon jälkeen merkittävimmät tuotantotappiot aiheutuivat paloista ja erityisesti sähkötilojen paloista. Tästä syystä paloturvallisuuteen on syytä kiinnittää huomiota Loviisan ydinvoimalaitoksella. Ennen käytännön sovelluksia on suositeltavaa laajentaa ja tarkentaa mallia. fi
dc.description.abstract Loviisa nuclear power plant is among the best 25 % percent of nuclear power plants by load factor. Because of high load factor, it is difficult to improve load factor of a normal year. Load factor is the main measure of availability in this thesis. Load factor compares produced energy to reference energy. Major availability risks can cause long outages. In this thesis almost all considered major risks cause outage duration one month or longer. Longest considered outage durations in this thesis are rest of the working life of the power plant. Major availability risks happen so rarely that one cannot analyze them only with history of one nuclear power plant. The purpose and benefit of this master’s thesis is to provide knowledge about major availability risks and their importance. In this thesis, we do not consider only major risks, because analyzing and comparing results with other analyses is easier if we consider also common availability risks. In this thesis, we limit major availability risks to risks identified in probabilistic risk assessment (PRA) of Loviisa nuclear power plant and to initiating events of the PRA. We limit the analysis of common availability risks to Loviisa nuclear power plant operation history including only failures which have caused outages. We generate common availability model of Loviisa 1 nuclear unit (Lo1) using Miriam RAM Studio, a tool for reliability, availability and maintainability analysis. We compute numerical results of major availability risks using analytic equations without a dedicated program for availability analysis. Analytic availability analysis relies on time values mean time to failure (MTTF) and mean time to repair (MTTR). We estimate MTTFs applying the methods used in the Loviisa PRA. We derive MTTRs mainly based on expert judgments. Common availability risk analysis predicts 93.15 % load factor for a normal year of Lo1. Major availability risk analysis predicts 90.75 % mean load factor for the rest lifetime of Lo1. The most significant result in the thesis is that the applied methods can be used to evaluate major availability risks. Comparison with other analyses shows that results for both common and major availability risks are optimistic mainly because we do not consider all possible availability risks. The most significant factor in estimated load factor is planned annual maintenance. The second most significant availability risk is fires and especially fires in electric equipment rooms. As a result we recommend to pay attention to fire safety in Loviisa nuclear power plant. Before practical applications we recommend to complement and improve accuracy of the analysis. en
dc.format.extent 109 + 7
dc.format.mimetype application/pdf en
dc.language.iso fi en
dc.title Loviisan ydinvoimalaitoksen käytettävyysanalyysi huomioiden suuret riskit fi
dc.title Availability analysis of Loviisa nuclear power plant considering major risks en
dc.type G2 Pro gradu, diplomityö en
dc.contributor.school Perustieteiden korkeakoulu fi
dc.subject.keyword käytettävyys fi
dc.subject.keyword käyttökerroin fi
dc.subject.keyword ydinvoima fi
dc.subject.keyword suuri käytettävyysriski fi
dc.subject.keyword PRA fi
dc.subject.keyword ydinturvallisuus fi
dc.identifier.urn URN:NBN:fi:aalto-201510164759
dc.programme.major Systeemi- ja operaatiotutkimus fi
dc.programme.mcode F3008 fi
dc.type.ontasot Master's thesis en
dc.type.ontasot Diplomityö fi
dc.contributor.supervisor Salo, Ahti
dc.programme Teknillisen fysiikan ja matematiikan koulutusohjelma fi


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search archive


Advanced Search

article-iconSubmit a publication

Browse

My Account