Ydinvoimalaitoksen palontorjunnan syvyyspuolustusperiaatteen arviointi

Loading...
Thumbnail Image
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Insinööritieteiden korkeakoulu | Master's thesis
Date
2016-03-21
Department
Major/Subject
Energiatekniikka
Mcode
K3007
Degree programme
Energia- ja LVI-tekniikan koulutusohjelma
Language
fi
Pages
102 + 5
Series
Abstract
Tämä diplomityö käsittelee ydinvoimalaitoksen palontorjunnan syvyyspuolustusperi-aatteen toteutumisen arviointia. Palontorjunnan syvyyspuolustusperiaate koostuu neljästä peräkkäisestä tasosta, joilla palon negatiiviset vaikutukset ydinturvallisuudelle yritetään estää. Tasot ovat palon syttymisen esto, palon havaitseminen ja sammutus, palon kehittymisen ja leviämisen esto, ja palon vaikutusten rajoittaminen siten, että ydinvoimalaitoksen turvallisuustoiminnot voidaan toteuttaa. Säteilyturvakeskuksen julkaiseman ydinvoimalaitosohjekokoelman ohje YVL B.8 Ydinlaitosten palontorjunta uusin versio sisällytti syvyyspuolustusperiaatteen palontorjunnan ensisijaiseksi suunnitteluperiaatteeksi. Ohjeen mukaan palontorjuntakonseptin tulee huomioida kaikki syvyyspuolustustasot ja niiden tulee olla keskenään tasapainoisia. Syvyyspuolustusperiaatteen arviointiin ei kuitenkaan ole olemassa mitään yksiselitteistä menetelmää ja hyväksymiskriteerejä. Tämän työn päätavoite on löytää arviointiperusteita ja –menetelmä, joiden mukaan syvyyspuolustuksen riittävyys voidaan joko hyväksyä tai hylätä. Työssä esitetään kolmiosainen arviointikokonaisuus palontorjunnan syvyyspuolustukselle. Jotta syvyyspuolustusta voidaan arvioida sen tasojen suhteen, palontorjuntajärjestelyt on ensin luokiteltava syvyyspuolustustasoittain. Samassa yhteydessä järjestelyt luokitellaan lisäksi vaikutusmenetelmän ja rakenteellisuuden tai aktiivisuuden mukaan sekä ydinturvallisuuden syvyyspuolustuksen tasojen mukaisesti. Seuraavaksi palontorjuntajärjestelyiden tärkeyttä arvioidaan PRA-analyysin avulla. Kullekin järjestelylle haetaan riskin nousukerroin palo-PRA:sta. Viimeisessä osassa syvyyspuolustusta arvioidaan yksittäisten palotapahtumien kautta palon syttymiseen johtavista tekijöistä aina palon ydinturvallisuusvaikutuksiin. Arviointi sisältää kolme vaihetta, jotka ovat alkupaloanalyysi, palonkehitysanalyysi ja seurausvaikutusanalyysi. Arviointikokonaisuutta on tarkoitus hyödyntää uusien ydinvoimalaitosten palontorjuntakonseptin arvioinnissa. Tässä työssä sitä sovelletaan Loviisan ydinvoimalaitoksella tehtyihin paloturvallisuusparannuksiin. Luokittelun perusteella parannukset kohdistuvat melko tasaisesti syvyyspuolustustasoille. PRA-tarkastelu ei kyennyt vastaamaan esitettyihin kysymyksiin halutulla tarkkuudella. Analyysin viimeinen osa käytiin läpi periaatteellisella tasolla, selvittäen mitä tietoja analyysin suorittaminen vaatii.

This master’s thesis discusses the assessment of Defence-in-Depth approach to fire protection in Nuclear Power Plants (NPPs). Defence-in-Depth (DiD) approach to fire protection consists of four sequential levels, that aim to limit the negative impacts of a fire to nuclear safety. The levels are preventing ignition of a fire, detecting and extinguishing of ignited fires, preventing of fire growth and spreading, and confining fire so that NPP safety functions can be performed irrespective of the effects of fire. Finnish Radiation and Nuclear Safety Authority have published a set of guides for NPPs (YVL-guides). The latest edition of guide YVL B.8 Fire Protection at a Nuclear Facility, requires that DiD has to be used as the main design principle in fire protection of new NPPs. Fire protection concept should take all of the levels of DiD into account in a balanced manner. However, there doesn’t exist an unambiguous method and acceptance criteria for assessment of DiD. The main goal of this thesis is to find such a method and acceptance criteria to be able to approve the fire protection concept. A three part entity for assessment of DiD approach to fire protection is presented in this master’s thesis. In order to be able to assess DiD levels, fire protection features first have to be classified according to DiD levels. Separate classification is also done by means of influence, whether they are passive or active and also according to DiD approach to nuclear safety. Next, the importance of fire protection features is evaluated with the help of PRA-analysis. The risk increase factor (RIF) of each fire protection measure is graded by fire-PRA. In the last part DiD is evaluated by fire scenarios starting from ignition and leading to nuclear safety impacts caused by fire. Assessment is done in three phases: initial fire analysis, fire propagation analysis and consequential Failure Mode and Effects Analysis (FMEA). Assessment entity is planned to be utilized in evaluation of fire protection concept for new NPPs. In this thesis it is applied to assessing fire safety improvements commissioned at Loviisa NPP. Based on the applied classification, the improvements have been done evenly enough on all DiD levels. Fire-PRA assessment didn’t yield comprehensive results. Last part of the analysis was only looked at in principle, to find out what information completion of the analysis would require.
Description
Supervisor
Hostikka, Simo
Thesis advisor
Välikangas, Pekka
Keywords
syvyyspuolustusperiaate, palontorjunta, ydinvoimalaitos, PRA
Other note
Citation