Suomen ydinvoimateollisuudessa sovellettava rikkomattomien määräaikaistarkastusten. Pätevöinnin lähtötietojen laatiminen

Transkriptio

1 1 (7) Suomen ydinvoimateollisuudessa sovellettava rikkomattomien määräaikaistarkastusten pätevöintijärjestelmä Pätevöinnin lähtötietojen laatiminen 1 Tarkoitus Henkilöstö, vastuut Tarkastuskohteen tiedot Vikojen tiedot Pätevöintitason määrittäminen Tarkastuksen tavoitteet Vian ominaisuudet Tarkastustilavuus Havaitsemistavoite Tarkastuksen tarkkuus Muut vaatimukset Aikataulu... 7 LIITE Muutokset edelliseen versioon: Kohtaa 6.0 on muutettu. Muutokset on alleviivattu

2 2 (7) 1 Tarkoitus Tätä ohjetta käytetään laadittaessa ja koottaessa pätevöinnissä tarvittavia lähtötietoja. Pätevöinnille välttämättömiä lähtötietoja ovat: tarkastuskohde, tarkastuksen tavoitteet, pätevöinnin aikataulu ja pätevöintitaso. Tämä ohjeen mukaan laaditut lähtötiedot ovat yleensä pätevöintiin riittäviä. Lähtötietojen lisäksi on esitettävä ne tavat, joilla niihin on päädytty. Laskelmat, analyysit ja käytännön kokemustiedot esitetään liitteinä tai vähintään viittauksina. 2 Henkilöstö, vastuut Luvanhaltija laatii lähtötiedot oman laatujärjestelmän ja omien toimintaohjeiden mukaisesti ja käyttää tarvittaessa apunaan testauslaitosta tai muuta ulkopuolista asiantuntijaa. Luvanhaltija on vastuussa tämän ohjeen noudattamisesta. Tämän ohjeen ylläpidosta vastaa Inspecta Sertifiointi. 3 Tarkastuskohteen tiedot Tarkastuskohteen tiedot esitetään mahdollisimman kattavasti ja tarkasti. Jos suunnitelmista tai piirustuksista on valmistuksen aikana poikettu, selvitetään kohteen todelliset ominaisuudet. Kohteesta esitettäviä tietoja ovat: Mitat ja muodot Materiaali ja valmistustapa Hitsausliitoksen mitat, muodot ja hitsausprosessi Pinnanlaatu ja mahdolliset pinnoitteet Kohteessa ja kohteen ympärillä käytössä oleva tila Tarkastusolosuhteet (lämpötila, luoksepäästävyys ja säteilytaso) Kohteen jännitystila tarkastuksen aikana Kohteiden lukumäärä ja tarkastustilavuus Tarkastusrajoitukset Kohteen mitat ja muodot, materiaali ja valmistustapa, hitsausliitoksen mitat, muodot ja hitsausprosessi, pinnanlaatu ja mahdolliset pinnoitteet esitetään piirustuksin, taulukoin ja tarvittaessa sanallisesti. Kohteessa ja kohteen ympärillä käytössä oleva tila vaikuttaa tarkastusmenetelmän ja sovellettavan tekniikan valintaan. Kuinka paljon kohteen pinnalla on tilaa tarkastusta varten? Kuinka paljon tilaa on kohteen ympärillä? Rajoittavatko kannakkeet tai toiset komponentit jotenkin tarkastusta?

3 3 (7) Tarkastusolosuhteista lämpötila ja säteilytaso annetaan numeroarvoina, jotka kuvaavat olosuhteita tarkastuksen aikana. Luoksepäästävyys kuvataan sanallisesti tai numeroarvoina. Siinä kuvataan kohteen sijainti, kohteelle johtava kulkuväylä sekä kohteen suhde mahdollisesti tarvittaviin aputiloihin. Kohteen jännitystila tarkastuksen aikana annetaan mahdollisimman tarkasti. Mikäli jännitystilaa tarkastuksen aikana ei pysty mittaamaan tai laskemaan, annetaan kuitenkin arvio tai raja-arvo, jota käytetään pätevöinnissä. 4 Vikojen tiedot Kaikista mahdollisista vioista annetaan tiedot tarkastusmenetelmän ja sovellettavan tekniikan valitsemista sekä pätevöintitason määrittämistä varten. Vikojen tietoja ovat: esiintymisen mukainen ryhmä tyyppi ja muoto vikaantumismekanismi sijainti (rajaa tarkastettavan alueen) suunta kallistuskulma (tilt, on vian kulma vikaa lähinnä olevan pinnan normaaliin nähden) viistokulma (skew, on kulma kohteen pituus- tai poikittaissuuntaan nähden) vian pinnan karheus vian sisältö jännitystila tarkastuksen aikana. Kohteesta etsittävät viat valitaan käymällä systemaattisesti läpi kaikki mahdolliset vikaantumismekanismit. Viat jaetaan esiintymisen perusteella kolmeen eri ryhmään. Tyyppiviat (specific defect) ovat kohteessa esiintyneitä, erittäin todennäköisiä vikoja. Tyyppivikojen syntymismekanismi, kasvunopeus, sijainti, koko ja tyyppi kuvataan kattavasti. Oletusviat (postulated defect) ovat todennäköisiä vikoja. Niitä on esimerkiksi esiintynyt vastaavissa kohteissa muissa laitoksissa tai vikaantumismekanismi on olemassa ja laitos on vielä niin uusi, ettei vikoja vielä ole ennättänyt syntyä. Määrittämättömän vian (unspecified defect) esiintymisestä ei ole tietoa, todennäköisyys siihen on pieni tai vikaa ei pidetä mahdollisena. Määrittämättömään vikaan johtavia mekanismeja ei ole tunnistettu tai keksitty. Mekanismit voivat myös esiintyä harvoin tai eivät lainkaan. Vaurioita ei vastaavissa kohteissa ole tai niitä ei ole löydetty. Valinnan perusteluna esitetään esimerkiksi vaurioraportteja, tilastoja, tarkastustuloksia tai laboratoriokokeiden tuloksia. Käytännössä pätevöinnin pääpaino on osoittaa tyyppi- ja oletusvikojen löytyminen. Määrittämättömien vikojen käsittely voi yleisten lähtötietojen takia osoittautua vaikeaksi. Vika voi olla muodoltaan joko tasomainen tai volumetrinen ja se voi esiintyä joko yksittäin tai ryhmissä. Tasomainen vika voi olla joko haarautumaton tai haarautuva. Volumetrinen vika voi olla muodoltaan esimerkiksi pyöreä, linssimäinen tai sylinterimäinen.

4 4 (7) Vikaantumismekanismi voi esimerkiksi olla jännityskorroosio, väsyminen, korroosio, kuluminen tai eroosio. Vika voi sijaita ulko- tai sisäpinnalla tai kohteen sisällä. Lähellä pintaa oleva vika tulkitaan joissain tapauksissa pintaviaksi. Vika voi liittyä johonkin rakenteen epäjatkuvuuskohtaan, esimerkiksi hitsin muutosvyöhykkeeseen, mutkaan putkistossa tai poikkipinnan muutokseen. Se voi olla suunnaltaan, kallistus- ja vinouskulmiltaan rajattu tai määrittämätön. Suuntautuneisuuteen vaikuttavat esimerkiksi jännitysten, altistavan mikrorakenteen (esimerkiksi hitsin muutosvyöhyke) tai raerakenteen suunnat. Vian pinta voi olla sileä tai karhea. Kiteiden läpi etevät viat ovat yleensä sileitä ja raerajoja pitkin etenevät karheita. Raerajoja pitkin etenevien vikojen pinnan karheuden voi määrittää raekoon perusteella. Käytön aikana vian sisälle voi päästä aineita prosessista. Lisäksi siellä voi olla esimerkiksi vikaantumisen tai korroosion synnyttämiä aineita tai partikkeleita. Tarkastustilanteessa kohteessa vallitseva jännitystila voi joillain menetelmillä vaikuttaa vikojen havaittavuuteen. Vaikuttava jännitystila voidaan ilmoittaa monella eri tapaa: joko suurin mahdollinen kaikissa kohteissa oleva jännitystila, kaikkien kohteiden jännitystilajakauma tai jokaisen kohteen jännitystilan arvo. Jos jännitystilaa ei voi mitata tai laskea, on siitä kuitenkin annettava arvio. 5 Pätevöintitason määrittäminen Pätevöintitasojen avulla painotetaan pätevöintityötä turvallisuuden kannalta tärkeisiin kohtiin. Pätevöinnit jaetaan vaativuudeltaan kolmeen eri tasoon: 3, 2 ja 1, joista 3 on vaativin ja 1 vähiten vaativa. Mitä korkeampi on pätevöintitaso, sitä luotettavammin tarkastusjärjestelmän suorituskyky on osoitettu. Pätevöintitason 3 perusteleminen ei ole välttämätöntä. Pätevöintitasot 1 ja 2 on perusteltava laitoksen turvallisuudesta vastaavien organisaatioyksiköiden ja asiantuntijoiden toimesta käyttäen riskitietoisia menetelmiä. Menettely on kuvattu esim. raportissa European Framewrok Document for Risk-informed In-service Inspection, ENIQ Report nr. 23, EUR EN. Mitä suurempi on riski, sitä vaativampi on pätevöinti. Perustelussa otetaan huomioon tarkastuskohteen suunnittelu (lujuuslaskut), materiaalit ja valmistus, käyttöolosuhteet, mahdolliset vaurioitumismekanismit, vaurioiden todennäköisyydet sekä vaurioiden seuraukset. Pätevöintiryhmittelyssä vaativin tarkastuskohde määrittää pätevöintitason.

5 5 (7) Riskitietoisia menetelmiä varten määritetään kohteen riski. Riski on kohteen vaurioitumisen todennäköisyyden ja seurausten tulo: Riski = Vaurioitumistodennäköisyys Vaurion seuraukset Tarkastusten avulla voidaan pienentää vaurioitumistodennäköisyyttä ja sitä kautta pienentää riskiä. Vaurion seurauksissa arvioidaan ensisijaisesti kohteen ydinteknistä turvallisuutta. Riskiä arvioitaessa pääpaino asetetaan seurauksille, koska jos vaurioitumistodennäköisyyden arvossa on virhe, on turvallisempaa keskittyä kohteisiin, joiden vaurioitumisen seuraukset ovat suuret. Suuri Vaurion todennäköisyys Alhainen riski Keskinkertainen riski Suuri riski Pieni Pieni Vaurion seuraukset Suuri Kuva 1. Pätevöintitason valinta riskianalyysin perusteella. 6 Tarkastuksen tavoitteet Tarkastukselle asetetut tavoitteet ovat tärkein yksittäinen pätevöinnin toteuttamiseen vaikuttava tekijä. Viat on rajattava kattavasti ja mahdollisimman tarkasti kohteen mukaisiksi. Tiukat vaatimukset tarkastuksen havaitsemiskyvyn tai tarkkuuden suhteen vaativat yksityiskohtaisen ja pitkälle menevän pätevöinnin. Tavoitteiden sanallisten kuvausten tai numeroarvojen lisäksi esitetään perusteellisesti ne tiedot ja keinot, joihin tavoitteet perustuvat. Tarkastuksen tavoitteita ovat: Etsittävän vian ominaisuudet Tarkastustilavuus Havaitsemistavoite

6 6 (7) Tarkastuksen tarkkuus Muut mahdolliset vaatimukset, kuten esimerkiksi vaatimus vian luonteen (kuten tasomainen, volumetrinen, pintaan aukeava) määrittämisestä. 6.1 Vian ominaisuudet Kaikista mahdollisista erilaisista vioista annetaan seuraavat tiedot: tyyppi ja muoto vikaantumismekanismi sijainti (rajaa tarkastettavan alueen) suunta kallistuskulma (tilt) viistokulma (skew) vian pinnan karheus vian sisältö jännitystila tarkastuksen aikana. 6.2 Tarkastustilavuus Tarkastustilavuus valitaan vian sijainnin perusteella siten, että se kattaa kaikki ne paikat, joihin vika syntyy. Usein se määräytyy sovellettavien normien perusteella. Tarkastustilavuus ilmoitetaan syvyyssuunnassa joko suhteutettuna kohteen seinämän paksuuteen tai absoluuttisena arvona. Seinämän suunnassa tilavuus ilmoitetaan absoluuttisena mittana, esimerkiksi etäisyytenä hitsistä. 6.3 Havaitsemistavoite Havaitsemistavoite saadaan vähentämällä suurimman sallitun vian koosta käyttöjakson (tarkastusten välin) aikainen vian kasvu. Se määritetään jokaiselle kohteelle ja seinämänpaksuudelle erikseen. Tarkastusväliä lyhentämällä havaitsemistavoite kasvaa. Havaitsemistavoitetta voidaan lisäksi pienentää vähentämällä haluttu varmuusvara, jolla kompensoidaan tarkastuksen tarkkuuden vaihtelu. Havaitsemistavoitetta käytetään laboratoriokokeiden ja käytännön kokeiden suunnittelun lähtökohtana. Tilastolliset, todennäköisyyksiin perustuvat vaatimukset (POD) johtavat laajoihin koesarjoihin, jotka käytännössä ovat mahdottomia tai erittäin kalliita suorittaa. Esimerkiksi PODkäyrän laatiminen 95 % luotettavuudella vaatii vähintään 29 erilaista, mutta samankokoista edustavaa vikaa. Näitä erikokoisia vikaryhmiä on oltava vähintään kolmesta viiteen eri kokoluokkaa. Havaitsemistavoitteen lisäksi on esitettävä perustelut, joilla siihen on päädytty. 6.4 Tarkastuksen tarkkuus Koon- ja paikanmääritystarkkuus voidaan vaatia myös vikojen etsinnässä. Vaadittu tarkkuus voidaan esittää suurimpana sallittuna virheenä, esimerkiksi millimetreinä tai prosentteina seinämänpaksuudesta.

7 7 (7) 6.5 Muut vaatimukset Tarkastukselle voidaan esittää myös muita vaatimuksia. 7 Aikataulu Pätevöinnin aikatauluun vaikuttavia tekijöitä voivat olla viranomaisten määräykset, ohjeet ja suositukset sekä suunniteltu tarkastuksen ajankohta. Luvanhaltija laatii näihin puitteisiin sopivan tavoiteaikataulun, jossa arvioidaan tarvittavat koekappaleiden valmistukset, käytännön kokeet ja pätevöintiin liittyvien dokumenttien laatimisen ja käsittelyn. Lopulliseen viranomaiskäsittelyyn varattava aika on vähintään kolme kuukautta.

8 pätevöintijärjestelmä Pätevöinnin lähtötietojen laatiminen LIITE 1 SP - 4 Versio: 0 1 (2) Liite 1. Sisällysluettelomalli 1. Johdanto Tausta. Tarkoitus. Aineisto, johon lähtötiedot perustuvat. 2. Tarkastuskohde 2.1 Mitat ja muodot Viitataan tarvittaessa piirustukseen tai liitetään piirustus kohteen kuvaamiseksi. 2.2 Rakenneaineet ja valmistustekniikka Perusaineen materiaali, materiaalin standardimerkinnät, materiaalin valmistustekniikka (esim. valssattu, valettu jne.) Hitsauksen esivalmistelu, railomuodot, kevennykset, piirustus mukaan Hitsausprosessit, käytetyt lisäaineet Hitsin viimeistely: kuvun ja juuren koneistus, hionta jne. 2.3 Pinnanlaatu Pinnanlaatu tarkastettavalla alueella, myös vastapinnan laatu, jos oletetaan merkitykselliseksi Mahdolliset pinnoitteet tai pintaan muodostuneet kerrostumat 2.4 Tarkastusolosuhteet Kuvataan tarkastusajankohtana vallitsevat olosuhteet, joilla voi olla merkitystä suoritukseen Luoksepäästävyys - muodot, eristeet, kannakoinnit, viereiset putket - ajalliset rajoitukset, esim. aikataulutekijät Lämpötila Kohteen lämpötila tarkastuksen aikana. Mahdollisesti annetaan huonetilan tai ympäritön lämpötila Säteilytaso Säteilytaso, sen ollessa sellainen, että se tulee erityisesti huomioida tarkastuksen toteutuksessa. 3. Vikojen analysointi 3.1 Tyyppiviat 3.2 Oletusviat 3.3 Määrittämättömät viat 4. Pätevöintitason määrittäminen

9 pätevöintijärjestelmä Pätevöinnin lähtötietojen laatiminen LIITE 1 SP - 4 Versio: 0 2 (2) 5. Tarkastuksen tavoitteet Määritellään tarkastukselle suorituskykyvaatimukset. 5.1 Vika Vikatyyppi, suuntaisuus ja sijainti. 5.2 Tarkastustilavuus 5.3 Havaitsemistavoite Havaitsemistavoite: koko kohteen ja sijainnin mukaan. 5.4 Koonmääritys Määritetään vian koon määrityksessä vaadittava tarkkuus (yleisimmin vian pituus ja korkeus). 5.5 Vikojen paikanmääritys Määritetään tarkkuus, jolla vikojen paikka on kyettävä ilmoittamaan. 5.6 Muut vaatimukset Esitetään mahdolliset muut vaatimukset tarkastukselle. Esimerkiksi valevikojen (false calls) sallittu määrä, kontaktille asetetut vaatimukset yms. 6. Aikataulu Laaditaan alustava aikataulu pätevöinnille. Lähdeviitteet Luettelo viitteistä. Riittävän tarkat tiedot, jotta viitteet voidaan yksilöidä ja tarvittaessa löytää. Tarvittaessa laajat perustelut ja taustatiedot ovat lähteinä mainituissa asiakirjoissa saatavissa.