Uudistuneet YVL-ohjeet

Transkriptio

1 Uudistuneet YVL-ohjeet YVL-ohjeuudistuksen vaikutuksia automaatio- ja sähkötekniikassa Kim Wahlström / STUK

2 Sisältö Ohjeuudistuksen tavoitteet Sähkö- ja automaatiotekniikkaan läheisimmin liittyvät ohjeet Tärkeimmät uudet vaatimukset automaation kannalta Syvyyssuuntainen puolustus Automaation toteutusprosessin liitynnät luvitukseen

3 Ohjeuudistuksen tavoitteet Johdonmukaisuus lainsäädännön ja kansainvälisen ohjeiston kanssa Ohjeiston sisäinen yhdenmukaisuus Käyttäjäystävällisyys ja käytettävyys sekä luvanhaltijoille että STUKille Selkeämpi ohjeiston kokonaisrakenne; vähemmän ohjeita, ei päällekkäisyyksiä, vähemmän viittauksia ohjeiden välillä Sama rakenne kaikissa ohjeissa ja yhtenäiset määritelmät Vaatimukset selkeiksi numeroiduiksi vaatimuksiksi, joita voidaan käsitellä vaatimustenhallintatyökaluilla Fukushima-tapahtumasta ja uuden laitoksen rakentamisesta saatujen oppien huomioiminen ohjeistossa

4 Sähkö- ja automaatiotekniikkaan läheisimmin liittyvät ohjeet A Ydinlaitoksen turvallisuuden hallinta B Ydinlaitoksen ja sen järjestelmien suunnittelu C Ydinlaitoksen ja ympäristön säteilyturvallisuus D Ydinmateriaalit ja -jätteet E Ydinlaitoksen rakenteet ja laitteet A.1 Ydinenergian käytön turvallisuusvalvonta A.2 Ydinlaitoksen sijaintipaikka A.3 Ydinlaitoksen johtamisjärjestelmä A.4 Ydinlaitoksen organisaatio ja henkilöstö A.5 Ydinlaitoksen rakentaminen ja käyttöönotto A.6 Ydinvoimalaitoksen käyttötoiminta A.7 Ydinvoimalaitoksen todennäköisyysperusteinen riskianalyysi ja riskien hallinta A.8 Ydinlaitoksen ikääntymisen hallinta A.9 Ydinlaitoksen toiminnan säännöllinen raportointi B.1 Ydinvoimalaitoksen turvallisuusjärjestelmien suunnittelu B.2 Ydinlaitoksen järjestelmien, rakenteiden ja laitteiden luokittelu B.3 Ydinvoimalaitoksen turvallisuusanalyysit B.4 Ydinpolttoaine ja reaktori B.5 Ydinvoimalaitoksen primääripiiri B.6 Ydinvoimalaitoksen suojarakennus B.7 Varautuminen sisäisiin ja ulkoisiin uhkiin ydinlaitoksessa B.8 Ydinlaitoksen palontorjunta C.1 Ydinlaitoksen rakenteellinen säteilyturvallisuus C.2 Ydinlaitoksen työntekijöiden säteilyturvallisuus ja säteilyaltistuksen seuranta (D.1) C.3 Ydinlaitoksen radioaktiivisten aineiden päästöjen rajoittaminen ja valvonta C.4 Ydinlaitoksen ympäristön säteilyturvallisuus C.5 Ydinvoimalaitoksen valmiusjärjestelyt C.6 Ydinlaitoksen säteilymittaukset D.1 Ydinmateriaalivalvonta D.2 Ydinaineiden ja ydinjätteiden kuljetus Järjestelmätason ohjeet D.3 Käytetyn ydinpolttoaineen käsittely (E.3) D.4 Matala- ja keskiaktiivisten ydinjätteiden käsittely ja ydinlaitoksen käytöstä poisto D.5 Ydinjätteiden loppusijoitus D.6 Uraanin ja toriumin tuotanto E.1 Auktorisoitu tarkastuslaitos ja luvanhaltijan omatarkastuslaitos E.2 Ydinpolttoaineen hankinta ja käyttö E.3 Ydinlaitoksen painesäiliöt ja putkistot E.4 Ydinlaitoksen painelaitteiden lujuusanalyysit E.5 Ydinlaitoksen painelaitteiden rikkomattomat määräaikaistarkastukset E.6 Ydinlaitoksen rakennukset ja rakenteet E.7 Ydinlaitoksen sähkö- ja automaatiolaitteet E.8 Ydinlaitoksen venttiilit A.10 Ydinlaitoksen käyttökokemustoiminta A.11 Ydinlaitoksen turvajärjestelyt A.12 Ydinlaitoksen tietoturvallisuuden hallinta Laitetason ohjeet E.9 Ydinlaitoksen pumput E.10 Ydinlaitoksen varavoimalähteet E.11 Ydinvoimalaitoksen nostoja siirtolaitteet E.12 Testauslaitokset ydinlaitoksessa

5 Automaatioon liittyvät järjestelmätason YVLohjeet Varsinaiset sähkö- ja automaatiojärjestelmiä koskevat järjestelmätason ohjeet löytyvät seuraavista ohjeista: YVL B.1, Ydinvoimalaitoksen turvallisuussuunnittelu YVL E.7 Ydinlaitoksen sähkö- ja automaatiolaitteet On periaatteessa laitetason ohje mutta ohje antaa myös joitakin järjestelmätason vaatimuksia, koska sähkö- ja automaatiojärjestelmissä on, esimerkiksi kelpoistus- ja ylläpitomielessä, vaikeaa erottaa järjestelmä- ja laitetasoa toisistaan YVL A.3, Ydinlaitoksen johtamisjärjestelmä YVL A.5, Ydinlaitoksen rakentaminen ja käyttöönotto YVL A.8, Ydinlaitoksen ikääntymisen hallinta YVL A.11, Ydinlaitoksen turvajärjestelyt YVL A.12, Ydinlaitoksen tietoturvallisuuden hallinta YVL B.2, Ydinlaitosten järjestelmien, rakenteiden ja laitteiden luokittelu

6 Automaatioon liittyvät laitetason YVL-ohjeet YVL E.7 Ydinlaitoksen sähkö- ja automaatiolaitteet YVL E.8, Ydinlaitoksen venttiilit YVL E.9, Ydinlaitoksen pumput YVL E.10, Ydinlaitoksen varavoimalähteet YVL E.11, Ydinlaitoksen nosto- ja siirtolaitteet

7 Tärkeimmät uudet vaatimukset automaation kannalta 1/2 Suunnitteluprosessille on asetettu selkeämpiä vaatimuksia mm elinkaarimallista, prosesseista ja katselmoinneista Konfiguraationhallintavaatimuksia on täsmennetty Toiminnan vaatimuslähtöisyyttä on korostettu Vaatimuksia syvyyssuuntaiselle puolustukselle on täsmennetty Varsinaisen pääpuolustuslinjan (onnettomuuden varalle suunnitellut turvallisuustoiminnot) ja vakavan onnettomuuden (reaktorisydämen sulaminen) väliin on lisätty oletettujen onnettomuuksien laajennus (DEC) puolustuslinja DEC linjalla hallitaan yhteisvikojen, monimutkaisten vikayhdistelmien ja harvinaisten ulkoisten tapahtumien aiheuttamia riskejä

8 Tärkeimmät uudet vaatimukset automaation kannalta 2/2 Vikasietoisuusanalyysi, jolla osoitetaan että: Järjestelmät täyttävät vikakriteerit Syvyyspuolustuslinjojen välinen erottelu on kunnossa Yksittäisen laitetyypin vika ei estä ohjaamasta laitosta hallittuun (sammutus)tilaan Laitetasolla on muutama uusi vaatimus: Forsmark-tapahtuman pohjalta lisätyt laitteiden yhteensopivuusvaatimukset sähköverkon kanssa Siirtyminen käyttämään EU:n päätöstä 768/2008/EY tyyppihyväksynnän pohjana Luvanhaltijan on arvioitava turvallisuusluokkien 2 ja 3 laitteiden vaatimustenmukaisuus ennen toimitusta laitokselle Sähkölaitteiden soveltuvuusarvioiden laatijoiden hyväksyttämisvaatimus poistuu

9 Johtamisjärjestelmävaatimukset Perusvaatimukset laitetoimittajien johtamisjärjestelmille löytyvät ohjeesta YVL A.3 Turvallisuusluokan 2 ja 3 sähkö- ja automaatiolaitteiden ja kaapeleiden toimittajilla on oltava asianmukainen sertifioitu tai vastaava, kolmannen osapuolen riippumattomasti arvioima johtamisjärjestelmä Turvallisuusluokan 2 sähkö- ja automaatiolaitteiden ja kaapeleiden toimittajien johtamisjärjestelmän on täytettävä ohjeen YVL A.3 johtamisjärjestelmää (ml. IAEA GS-R-3) koskevat vaatimukset Mikäli vaatimukset eivät täyty, voidaan tarvittaessa soveltaa YVL A.3 vaatimuksessa 630 esitettyä laatusuunnitelmaan perustuvaa täydentävää menettelyä

10 SA, vakavat onnetto muudet DEC, oletettujen onnettomuuksien laajennukset DBC3 ja 4, oletetut onnettomuudet DBC2, käyttöhäir. DBC1, Norm. käyttö Syvyyssuuntainen puolustus EYT N+0 N+1 3 Järjestelmät, joiden vika käynnistää turvatoiminnon Rakenteelliset aktiivisuuden leviämisesteet Normaalikäyttö Tapaus koht. Sisäisten ja ulkoisten tapahtumien rajoittaminen 3 Rajoitustoiminnot N Turvallisuusjärjestelmät, joilla laitos saadaan hallittuun tilaan N+2 tai N+1 ja D+1 Hallitusta tilasta turvalliseen tilaan siirtymisen järjestelmät N+1 Keskeinen onnettomuusinstrumentointi (indikoinnit/hälytykset) N+1 3 Erilaisuusperiaatteen järjestelmät hallittuun tilaan siirtymiseksi N+1 3 Vakavien onnettomuuksien hallinta N

11 Esimerkki syvyyspuolustuksesta ja divesiteetistä sähköjärjestelmissä DIVISIONAL/REDUNDANCY SEPARATION OR ALL VOLTAGE LEVELS ARE NOT PRESENTED IN THIS SLIDE MAIN GRID CONNECTION 400 kv INDEPENDENT GRID CONNECTION 110 kv G ON SITE GASTURBINE/DIESEL PLANT(S) NON-SAFETY SAFETY CLASS 3 SAFETY CLASS 2 EXTERNAL SYSTEMS HOUSE LOAD CAPABILITY FROM MAIN GENERATOR G AUTOMATIC FAST SWITCH LOW SAFETY SWITCHBOARDS NORMAL OPERATION / ANTICIPATED EVENTS MANAGEMENT D G MAIN DIESELS (4) DIVERSITY 1 MAIN SAFETY SWITCHBOARDS D G SBO DIESELS (2) MAIN UNINTER. SWITCHBOARDS DIVERSITY 2 ANTICIPATED EVENTS/ACCIDENTS MANAGEMENT SBO BACKED SWITCHBOARDS DEC LINE UNINTER. SWITCHBOARDS DEC MANAGEMENT SAM MANAGEMENT SAM SWITCHBOARDS UNINTERRUPTABLE SWITCHBOARDS DC, OR AC WITH INVERTER

12 DIVERSE MEASUREMENTS Esimerkki syvyyspuolustuksesta ja divesiteetistä automaatiojärjestelmissä DIVISIONAL/REDUNDANCY SEPARATION IS NOT PRESENTED IN THIS SLIDE TR TR POWERED BY DEC LINE I&C NON-SAFETY I&C SC3 CONTROL/ LIMITATION PHYSICALLY ONE WAY ONLY P DIVERSITY 1 P P LOW SAFETY SWITCHBOARDS MAIN SAFETY SWITCHBOARDS NON- SAFETY MMI LOW SAFETY ACTUATORS PHYSICALLY ONE WAY ONLY EXTERNAL SYSTEMS SAFETY ACTUATORS LOW NON-SAFETY SAFETY CLASS 3 SAFETY CLASS 2 ELECTRICAL&SIGNAL ISOLATION PHYSICAL SIGNAL PATH CUTTING SWITCH P OUT PRIORITY SELECTOR HIGH TR MEASUREMENT TRANSMITTER NORMAL OPERATION / ANTICIPATED EVENTS MANAGEMENT LINE CAPABILITY TO DRIVE PLANT TO ALL STATES TR TR TR I&C SC2 PROTECTION I&C POST ACCIDENT MANAGEMENT SAFETY MMI SAFETY MMI SAFETY ACTUATORS ACCIDENTS MANAGEMENT LINE CAPABILITY TO DRIVE PLANT TO CONTROLLED AND SAFE SHUTDOWN STATES POWERED BY DEC LINE ELECTRICITY PHYSICALLY ONE WAY ONLY I&C DIVERSE PROTECTION DIVERSITY 2 P P P SBO BACKED SWITCHBOARDS DIVERSE SAFETY MMI DIVERSE SAFETY ACTUATORS (IF NEEDED) DEC MANAGEMENT LINE CAPABILITY TO DRIVE PLANT TO CONROLLED STATE TR PHYSICALLY ONE WAY ONLY I&C SAM MANAGEMENT SAM BATTERY BACKED SWITCHBOARDS SAM MMI SAM ACTUATORS SAM MANAGEMENT LINE

13 Todennus kelpuutus - kelpoistus Vaiheen valmistuttua todennuksella (verification) vahvistetaan tarkastamalla ja todistusaineistoa hankkimalla, että vaiheen vaatimukset on täytetty ja voidaan siirtyä seuraavaan vaiheeseen Edellytyksenä todennukselle on, että vaihetta aloitettaessa on käytettävissä riittävän yksityiskohtainen vaatimusmäärittely jota vasten todennus voidaan suorittaa Lisäetuna kunnolliset vaatimusmäärittelyt helpottavat tulevien muutos ja modernisointitöiden läpivientiä sekä varaosahankintaa Vaatimuksia eivät ole vain viranomaisvaatimukset vaan suurimman osan vaatimuksista muodostavat normaalisti muut toiminnalliset ja ei-toiminnalliset vaatimukset, kaupalliset vaatimukset... Vaatimusmäärittely täsmentyy suunnitteluprosessin edetessä kutakin järjestelmää ja laitetta koskevaksi lopulliseksi vaatimusmäärittelyksi Vaiheen kelpuutuksella (validation) vahvistetaan tarkastamalla ja todistusaineistoa hankkimalla, että vaiheen lopputuote täyttää vaiheen vaatimukset ennen ja jälkeen asennuksen Vaiheen kelpoistuksella (qualification) osoitetaan projektin ulkopuoliselle taholle (esim STUK), että vaiheen lopputuote täyttää kaikissa suhteissa turvallisuuteen liittyvät vaatimukset (ks Automaation suunnitteluprosessi ja sen liittäminen YVL 5.5 viranomaisvalvonta-aineistoihin 3)

14 Esimerkki automaation toteutusprosessista (vasen puoli ei ole täsmällisessä aikajärjestyksessä) Prosessi/laitossuunnittelu Prosessisuunnittelun kelpuutus Käyttöönotto Automaation arkkitehtuurisuunnittelu Arkkitehtuurin kelpuutus Tehdastestit ja järjestelmäkokeet Vaatimukset seuraavalle vaiheelle Automaation järjestelmäsuunnittelu Järjestelmien kelpuutus Tehdastestit ja järjestelmien kokeet Automaation laitevalinta Automaation asennussuunnittelu Laitteiden kelpuutus Asennuksen kelpuutus Laitekelpoistus/tyyppihyv. tehdastestit ja laitekokeet Automaation asennusvalvonta Automaation asentaminen Kuvassa ei ole esitetty riippumattomia arviointivaiheita

15 Toteutusprosessin viranomaisvalvonta, kelpoistus Prosessi/laitossuunnittelu Prosessisuunnittelun kelpuutus Käyttöönotto Automaation arkkitehtuurisuunnittelu Automaation järjestelmäsuunnittelu Laitevalinta Arkkitehtuurin kelpuutus Automaation periaatesuunnitelma Järjestelmien kelpuutus Järjestelmä ETA -laatusuunnitelma -kelpoistussuunnitelma Laitteiden kelpuutus Alustava soveltuvuusarvio Tehdastestit ja järjestelmäkokeet Tehdastestit ja järjestelmien kokeet Laitekelpoistus/tyyppihyv. tehdastestit ja laitekokeet Koeohjelmat, Kokeiden tulosraportit Lopullinen soveltuvuusarvio Automaation asennussuunnittelu Asennuksen kelpuutus Automaation asentaminen Automaation asennusvalvonta Valvotaan tarkastuskäynnein STUKille kelpoistuksen yhteydessä toimitettavat asiakirjat ja muu valvonta

16 S&A toteutuksen elinkaarimalli ja siihen liittyvä kelpoistus, periaatesuunnitteluvaihe (vasemman ja oiken puolen välillä ei ole suoraa aikariippuvuutta) Ylätasoilta järjestelmälle tulevien vaatimusten kokoaminen => järjestelmän alustavan vaatimusmäärittelyn runko Kelpoistusaineisto STUKille PSAR tai periaatesuunnitelma (hyväksyttäväksi) Paluu tarvittaessa Järjestelmän ja sen laitteiden suunnittelun, hankinnan, toteutuksen ja käyttöönoton laadunhallinnan alustava suunnittelu => alustava laatusuunnitelma Järjestelmän toteutusperiaatteiden ja karkean rakenteen suunnittelu => järjestelmän periaatesuunnitelma ja alustavan vaatimusmäärittelyn täydentäminen Alustava vaatimusmäärittely Alustava laatusuunnitelma Alustavat analyysit turvallisuus- ja käytettävyysvaatimusten täyttymisestä (esim. VVA, vikasietoisuusanalyysi ja PRA) Alustavat analyysit Järjestelmän ja sen laitteiden kelpoistustoimenpiteiden alustava suunnittelu => alustava kelpoistussuunnitelma Alustava kelpoistussuunnitelma Järjestelmän, laadunhallinnan, analyysien ja kelpoistustoimenpiteiden todentaminen soveltuviksi verrattuna alustavaan vaatimusmäärittelyyn => alustava turvallisuusarvio Luvanhaltijan alustava turvallisuusarvio (tiedoksi )

17 Paluu tarvittaessa S&A toteutuksen elinkaarimalli ja siihen liittyvä kelpoistus, Järjestelmäsuunnitteluvaihe (vasemman ja oiken puolen välillä ei ole suoraa aikariippuvuutta) Ylätasoilta järjestelmälle tulevien vaatimusten kokoaminen => järjestelmän vaatimusmäärittelyn runko FSAR tai järjestelmän ennakkotarkastusaineisto (hyväksyttäväksi) Järjestelmän vaatimusmäärittely Järjestelmän ja sen laitteiden suunnittelun, hankinnan, toteutuksen ja käyttöönoton laadunhallinnan suunnittelu => laatusuunnitelma Järjestelmän ja laitteiden laatusuunnitelma Järjestelmän analyysit Järjestelmän rakenteen suunnittelu => järjestelmän suunnitelma ja vaatimusmäärittelyn täydentäminen Järjestelmän laitteiden valinta (ja hankinta) => alustavat soveltuvuusarviot Järjestelmän ja sen laitteiden kelpoistustoimenpiteiden suunnittelu => kelpoistussuunnitelma Analyysit turvallisuus- ja käytettävyysvaatimusten täyttymisestä (esim. VVA, vikasietoisuusanalyysi ja PRA Järjestelmän ja laitteiden kelpoistussuunnitelma Järjestelmän, laadunhallinnan, analyysien ja kelpoistustoimenpiteiden todentaminen soveltuviksi verrattuna vaatimusmäärittelyyn => turvallisuusarvio Alustava soveltuvuusarvio Luvanhaltijan turvallisuusarvio (tiedoksi )

18 Paluu tarvittaessa S&A toteutuksen elinkaarimalli ja siihen liittyvä kelpoistus, laitteen valinta ja hankinta (YVL E.7) Ylätasoilta järjestelmälle tulevien vaatimusten kokoaminen => laitteen käyttöpaikkakohtainen vaatimusmäärittely Järjestelmän ja sen laitteiden laatusuunnitelma Järjestelmä- tai laitekohtainen kelpoistussuunnitelma Alustava soveltuvuusarvio (hyväksyttäväksi TL2, tiedoksi TL3) Laitteen käyttöpaikkakohtainen vaatimusmäärittely Sopivan laitteen valinta käyttöpaikkaan Laitteen valmistajan ilmoittamien ominaisuuksien vertailu vaatimusmäärittelyyn Laitteen hankintaprosessi Kuvaus laitteesta Laitteen yksityskohtainen kelpoistuksen suunnittelu => testiohjelma Tiedot valmistajasta Laitteen valinnan todentaminen käyttöpaikkakohtaista vaatimusmäärittelyä vasten => alustava soveltuvuusarvio Tiedot/suunnitelmat tyyppitesteistä ja hyväksynnöistä sekä testausorganisaatiosta

19 Paluu tarvittaessa S&A toteutuksen elinkaarimalli ja siihen liittyvä kelpoistus, laitteen valmistus ja lopullinen kelpoistus (YVL E.7) Laitteen valmistus ja valmistuksen aikaiset laadunhallinnan toimenpiteet Tyyppihyväksynnät / -testit Lopullinen soveltuvuusarvio (hyväksyttäväksi TL2, tiedoksi TL3) Tyyppihyväksyntöjen ja testien tulokset Tehdaskokeet/tarkastukset Yhteenveto valmistuksenaikaisen laadunhallinnan tuloksista Luvanhaltijan arvio laitteen vaatimustenmukaisuudesta Yhteenveto tehdaskokeiden tuloksista Poikkeamat alustavasta soveltuvuusarviosta ja perustelut niiden hyväksyttävyydelle (hyväksyttäväksi) Kuljetus laitospaikalle Laitteen suunnittelun ja valmistuksen laadunhallinnan arviointi (TL2 + LOCA) Luvanhaltijan vastaanottotarkastus Käyttökokemusanalyysi

20 Paluu tarvittaessa S&A toteutuksen elinkaarimalli ja siihen liittyvä kelpoistus, asennus ja käyttöönotto (YVL E.7) Järjestelmän ja laitteiden asennus => asennusdokumentaatio Järjestelmän ja sen laitteiden kelpoistussuunnitelma (järjestelmäsuunnitteluvaiheesta) Laitteiden testiohjelmat (laitevalintaprosessista) Luvanhaltijan asennustarkastus => asennustarkastuksen tulosaineisto Järjestelmän ja sen laitteiden koeohjelma Vaatimusmäärittelyt aikaisemmista vaiheista Luvanhaltijan käyttöönottotarkastuksen osa 1 (valinnainen, todetaan koekäyttövalmius) Koekäyttöohjelmat (hyväksyttäväksi) Laitteiden ja järjestelmän koekäyttö => koekäytön tulosaineisto Koekäytön tulosraportit (hyväksyttäväksi) Luvanhaltijan käyttöönottotarkastus osa 2 (järjestelmän on oltava vaatimusten mukainen ja avointen asioiden on oltava suljettuja) => käyttöönottotarkastuspöytäkirja Mahdollinen poikkeamaraportti (hyväksyttäväksi) STUKin suorittama järjestelmän käyttöönottotarkastus (harkinnanvarainen ja luvanhaltijan tarkastusta valvova) Ydintekninen käyttö