Turvallisuustoimintojen käyttö ydinvoimalaitoksilla

Abstract

Tässä diplomityössä tarkastellaan turvallisuustoiminto-käsitteen määrittelyä ja käyttöä osana ydinvoimalaitosten turvallisuuden varmistamista. Työssä kuvataan paine- ja kiehutusvesilaitosten toiminnan yleispiirteet, sekä Teollisuuden Voima Oy:n (TVO) laitosten Olkiluoto 1 & 2 sekä Olkiluoto 3 tarkempi turvallisuustoiminta turvallisuusjärjestelmien ja -automaation osalta. Työssä esitellään eräs tapa määrittää turvallisuustoimintoja. Malli perustuu hierarkkiseen rakenteeseen, jossa ylimpänä ovat laitostason turvallisuustoiminnot ja alimpana turvallisuustoimintoihin osallistuvien laitteiden ja niiden osien toiminnot.

Turvallisuustoimintoja on mahdollista käyttää ydinvoimalaitoksen turvallisuusluokituksen tekemiseen ja perustelemiseen. Turvallisuustoiminto kertoo suoraan luokiteltavan kohteen turvallisuusmerkityksen. Kohteen turvallisuusmerkityksen selvittäminen, eli liittäminen turvallisuustoimintoon, voi olla vaikeaa. Turvallisuustoimintoja on myös mahdollista käyttää laitoksen turvallisuusautomaation riittävän varmistamisen (mm. redundanttisuus, diversiteetti ja erotus) osoittamiseen erityisesti ohjelmoitavan automaation yhteydessä. Turvallisuustoimintoja voidaan hyödyntää laitoksen hätätilanneohjeiden kehittämisessä ja myös laitoksenmuun turvallisuusdokumentaation selkeyttämisessä.

Työn tuloksena kehitettiin käyville laitoksille (OL1 & 2) aikaisempaa kattavammat turvallisuustoiminnot. Lisäksi tarkasteltiin rakenteilla olevalle laitokselle (OL3) määriteltyjä turvallisuustoimintoja.

In this Master's thesis the definition and use of the concept of safety function is studied with respect to nuclear safety in nuclear power plants. General features of both pressurized and boiling water reactors are introduced. A more detailed description of functioning of the safety systems and safety automation for Olkiluoto1 & 2 and 3 is provided. A method for defining safety functions is introduced. The model is based on a hierarchical structure, in which the plant safety functions are on top and the functions of equipment contributing to the safety function at the bottom.

Safety functions can be used in making of and justifying the safety classification for a nuclear power plant. The safety function clearly states the safety significance of the object to be classified. Determining the safety significance for an object, i.e. attaching it to a safety function, may be difficult. Safety functions may also be used in demonstrating the adequate redundancy, diversity and separation especially in case of programmable safety automation systems. Safety functions can be used to develop the emergency operating procedures and also other safety documentation in a nuclear power plant.

As a result of this work a more extensive set of safety functions were developed for the plants in operation (OL 1 & 2). The safety functions defined for the plant under construction (OL3) were also reviewed.