Säteilyturvakeskus Perustelumuistio 1 (5) Ohje YVL E.11, Ydinlaitoksen nosto- ja siirtokoneet (15.11.2013) 1 Soveltamisala Ohjeessa YVL E.11 esitetyt vaatimukset koskevat luvanhaltijaa, luvanhakijaa, laitostoimittajaa sekä nostolaiteyksiköiden ja nostoapuvälineiden valmistajaa ydinlaitosten kaikissa elinkaaren vaiheissa. 2 Vaatimusten perustelut Ohjeen E.11 vaatimusten perustana ovat: Ydinenergia- ja muu lainsäädäntö YVL 5.8, 26.9.2008, Nosto - ja siirtotoiminnot ydinlaitoksissa YVL 1.14, 4.10.1999, Ydinlaitosten mekaaniset laitteet ja rakenteet - Valmistuksen valvonta YVL 1.15, 28.4.2008, Ydinlaitosten mekaaniset laitteet ja rakenteet - Rakennetarkastus Kokemukset, uhkakuvat ja mahdollisuudet käyviltä ja rakenteilla olevilta ydinvoimalaitoksilta STUKin visio pitää säteily- ja ydinturvallisuus Suomessa korkealla tasolla ja näyttää suuntaa alan kansainväliselle kehittämiselle Ydinvoimalaitoksella nosto- ja siirtolaitteita käytetään monessa eri käyttökohteessa. Suurin osa niistä ei ole ydinturvallisuuden kannalta merkittäviä (EYT) ja on konventionaalista nostolaitetekniikkaa, johon sovelletaan suoraan ja sellaisenaan koneturvallisuusdirektiiviä 2006/42/EY. Rajallinen määrä laitteita on kuitenkin luokiteltava turvallisuusluokkaan 3 joko siksi, että niillä käsitellään ydinpolttoainetta tai siksi, että niiden käyttö aiheuttaa ydinturvallisuusriskin taakan putoamisen, törmäämisen tai takertumisen muodossa. Turvallisuusluokiteltuja nosto- ja siirtolaitteita on ydinvoimalaitoksissa, käytetyn polttoaineen käsittelylaitoksissa ja loppusijoituslaitoksissa. Turvallisuusluokan 3 laitteiden henkilöturvallisuus saavutetaan noudattamalla koneturvallisuusdirektiiviä ja valtioneuvoston asetusta työvälineiden turvallisesta käytöstä ja tarkastamisesta (403/2008). Ydinturvallisuus saavutetaan noudattamalla edellä mainitun lisäksi ohjeen YVL E.11 vaatimuksia ydinlaitosten nosto- ja siirtolaitteiden suunnittelulle, valmistukselle, asennukselle, käyttöönotolle ja käytölle. Ohjeessa kuvataan myös valvontamenettelyt, jolla Säteilyturvakeskus todentaa asetettujen vaatimusten noudattamista. Ohjeen rakenne on uusi ja yhteinen ohjeiden YVL E.3, E.8, E.9 ja E.10 kanssa. Tavoitteena on ollut poistaa vaatimusten tulkinnanvaraisuutta. Ohjeen vaatimukset kuitenkin perustuvat nykyisiin ohjeisiin YVL 5.8, YVL 1.14 ja YVL 1.15 tai noudattavat pitkällä aikavälillä muotoutuneita käytäntöjä, mistä syystä seuraavassa tarkastellaan vain sellaisia ohjeen lukuja, joissa esitettyjä vaatimuksia on lisätty, päivitetty tai tarkennettu nykyisiin ohjeisiin nähden. 2.1 Vaatimusten perustelut aihealueittain Luku 3 Nostolaiteyksiköiden laitevaatimusmäärittelyt Luku on ohjeissa YVL E.3, E.8, E.9, E.10 ja E.11 uusi ja se täydentää ohjeessa YVL A.3 asetettuja vaatimuksia. Luvanhaltija on vastuussa ydinlaitoksen laitteiden vaatimuksenmukaisuudesta, niiden eheydestä ja toimintakyvystä suunnitteluperusteisissa käyttötilanteissa. Ensimmäinen vaihe vaatimuksenmukaisuudesta huolehtimisessa on määritellä suunnittelun ja laadunval-
Säteilyturvakeskus Perustelumuistio 2 (5) vonnan perusvaatimukset hankintoja varten ja samalla suoda STUKille mahdollisuus valvoa näiden perusvaatimusten riittävyyttä. Periaatteessa käytäntö ei muutu entisestä, koska luvanhaltijoilla on jo käytössä vastaavanlaisia vaatimusmäärittelyjä ja STUK on katselmoinut niitä esim. KTO-tarkastuksissaan. Uuden ydinvoimalaitoksen avaimet käteen periaatteella toimituksen yhteydessä on kuitenkin nosto- ja siirtolaitteiden määrittelyissä, suunnittelussa, valmistuksessa, asennuksessa ja käyttöönotossa ollut merkittäviä puutteita. Tästä eteenpäin ohjeen tultua voimaan laitevaatimusmäärittelyt edellyttävät STUKin virallista hyväksyntää. Hyväksymismenettelyn myötä STUKilla on käytössään yhtenäinen ja ajantasainen tieto luvanhaltijan vaatimuksista ja siten myös paremmat mahdollisuudet valvoa turvallisuusluokiteltujen nosto- ja siirtolaitteiden hankintoja. Luku 4 Valmistaja Ohjeissa YVL E.3, E.8, E.9, E.10 ja E.11 asetetaan vaatimukset, joiden mukaan valmistaja on kelvollinen turvallisuusluokiteltujen laitososien toimittamiseen. Ohjeen YVL E.11 vaatimukset on laadittu riittäviksi turvallisuusluokan 3 tarpeisiin ja samalla realistisiksi nosto- ja siirtolaitteiden valmistajille. Luku 5 Suunnittelu Suunnittelulle asetetut vaatimukset on eritelty omassa luvussaan, jotta tulee selkeästi esille järjestelmäsuunnitteluvaihe (dokumentointi järjestelmäasiakirjoissa) ja yksityiskohtaisen suunnittelun vaihe (dokumentointi rakennesuunnitelmassa). Nostolaitesuunnittelijan kannalta kaikki suunnitteluperusteet ovat tasavertaisia, mutta vaatimukset on jaoteltu eri kategorioihin eräiden järjestelmäasiantuntijoiden vaatimuksesta. Todettakoon, että konedirektiivin terminologiassa nosturi on kone, mutta STUK käsittelee nosturin järjestelmänä. Vaatimuksissa tuodaan esille se, että turvallisuusluokan 3 nosto- ja siirtolaitteiden suunnittelun on täytettävä valtioneuvoston asetukseen 400/2008 (ns. koneasetus, jolla täytäntöönpannaan konedirektiivi 2006/42/EY) liittyvien säädösten ja niihin perustuvien yhdenmukaistettujen standardien vaatimuksissa esitetty turvallisuustaso. Edelleen korostetaan sitä, että suunnittelun, mitoituksen, valmistuksen, tarkastusten ja testien on perustuttava tunnettuihin voimassa oleviin laite- ja ydinteknisiin standardeihin, etusijalla yhdenmukaistettuihin standardeihin. Tämä korostus on esitettävä siksi, että ensinnäkin konedirektiivin vaatimukset täytetään parhaiten yhdenmukaistetuilla standardeilla ja toisaalta yhdenmukaistettujen nostureiden suunnittelustandardien voimaantulon myötä kansalliset ja muut perinteisesti käytetyt standardit kumotaan. Luku 6.1 Järjestelmäkuvaus Ydinlaitokset perustuvat järjestelmäsuunnitteluun, jossa ei ole yksittäisiä mihinkään järjestelmään kuulumattomia laitteita. Konventionaalisessa suunnittelussa nostolaitteet ovat kuitenkin yksittäisiä, tosin useitakin osakokonaisuuksia sisältäviä laitteita. Laitevalmistajille voi olla vieras ajattelutapa määritellä nostolaite järjestelmäksi ja laatia sellaisia järjestelmäasiakirjoja, joita viranomainen edellyttää. Edeltäjiensä tapaan ohje YVL B.1 ei selkeästi ilmaise sitä, että kyseinen ohje koskee myös nosto- ja siirtolaitteita, joten ohjeessa YVL E.11 joudutaan esittämään järjestelmäsuunnittelun edellyttämät vaatimukset. Luvussa 6 tuodaan esiin ohjeen YVL B.1 noudattaminen sekä nosto- ja siirtolaitteita koskevat lisävaatimukset. Nämä vaatimukset yhdessä muodostavat järjestelmäasiakirjojen rungon ja sisältö on laadittava ohjeen YVL B.1 vaatimusten sekä ohjeen YVL E.11 luvun 5 mukaan.
Säteilyturvakeskus Perustelumuistio 3 (5) Luku 6.2 Rakennesuunnitelma Luvun vaatimuksissa esitetään se, mitä dokumentaatiota rakennesuunnitelmassa on esitettävä. Tässä suhteessa ohjeen rakenne poikkeaa ohjeesta YVL 5.8, jossa rakennesuunnitelman dokumentaatiovaatimukset ja suunnitteluperusteet olivat yhdessä. Luku 6.2.2 Perusteluyhteenveto Perusteluyhteenveto on uusi dokumentti, jonka vaatimisella korostetaan luvanhaltijan tarkastusvastuuta ja STUKin valvontaroolia. Dokumentti on lisätty niiden kokemusten perusteella, joita on saatu uuden ydinvoimalaitoksen rakentamisen yhteydessä. Vaatimus koskee tasavertaisesti kaikkia luvanhaltijoita ja hakijoita, ja se esitetään kaikissa YVL-säännöstön laiteohjeissa. Koska nostolaitteiden rakennesuunnitelmat ovat käytännössä laajoja kokonaisuuksia, lisäksi korostetaan luvanhaltijan tarkastusvastuuta vaatimuksella, että jokaisen rakennesuunnitelman erikseen hyväksyttäväksi toimitettavan osan liitteeksi luvanhaltijan on toimitettava ohjeen YVL A.1 vaatimuksen 375 mukainen perusteluyhteenveto kunkin asiakirjan hyväksyttävyydestä. Luku 6.2.7 Tarkastussuunnitelma Tarkastussuunnitelman sisältövaatimukseksi on lisätty kuormaa kantavien osien rikkomaton testaus ohjeessa esitetyssä laajuudessa. Laajuus on sama, mikä esitetään normissa KTA 3903, jota valmistajat ovat pääasiassa käyttäneet. Koska ohjeen YVL E.11 lähtökohtana on yhdenmukaistettujen standardien käyttö, ja koska KTA-normit tukeutuvat kansallisiin, osin jo kumottuihin DIN-standardeihin, ja koska nostureiden EN-standardit eivät aseta vaatimuksia valmistuksen valvonnalle, ja koska nosturivalmistajien yleiset tarkastuskäytännöt eivät sisällä esitetyn laajuisia tarkastuksia, on tässä ohjeessa esitettävä yksityiskohtainen vaatimus ydinturvallisuuden takaamiseksi. Luku 6.2.9 Sarjavalmisteisten mekaanisten komponenttien tyyppihyväksyntä Sarjavalmisteisten mekaanisten komponenttien hyväksyttämiseksi on rakennesuunnitelman ja rakennetarkastuksen vaihtoehdoksi lisätty mahdollisuus osoittaa hyväksyttävyys tyyppihyväksynnällä, joka on tehty Euroopan parlamentin ja neuvoston päätöksen 768/2008/EY moduulien B ja F mukaan. Turvallisuusluokitellut nostolaiteyksiköt ovat ns. räätälöityjä tuotteita, joten kokonainen yksikkö ei voi olla sarjavalmisteinen. Tästä syystä tyyppihyväksynnän vaatimuksia ei esitetä - eikä hyväksytä koko yksikölle kuten ohjeissa YVL E.8 ja E.9 esitetään venttiili- ja pumppuyksiköille. Luku 7 Valmistus Luku perustuu ohjeeseen YVL 1.14, mutta sisältö on muokattu koskemaan ainoastaan turvallisuusluokan 3 laitososan ja nimenomaan nosto- ja siirtolaitteiden valmistuksen valvontaa - painelaitteiden valmistusta koskevat osuudet on siis karsittu pois. Vaatimukset ovat sellaiset, jotka kokeneen nostolaitevalmistajan on mahdollista toteuttaa ja jotka ovat samalla turvallisuusluokan 3 laitososalle riittävät. Luku 8 Rakennetarkastus Luku perustuu ohjeeseen YVL 1.15, mutta sisältö on muokattu koskemaan nosto- ja siirtolaitteiden rakennetarkastusta - painelaitteita koskevat osuudet on siis karsittu pois. Sähkö- ja automaatiolaitteiden osuus on täsmennetty ( sähkö- ja automaatiolaitteiden lopullinen soveltuvuusarvio on käsitelty ohjeen YVL E.7 määrittelemällä tavalla )
Säteilyturvakeskus Perustelumuistio 4 (5) Luku 11 Käyttö 1110. Turvallisuusluokitellulle nostoapuvälineelle on tehtävä vastaavanlaiset määräaikaistarkastukset kuin nostolaiteyksiköille. 1110. Valtioneuvoston asetuksessa työvälineiden turvallisesta käytöstä ja tarkastamisesta (403/2008) asetetaan määräykset nostolaitteiden määräaikaistarkastuksille, jotka on tehtävä hyväksytyn asiantuntijan tai asiantuntijayhteisön toimesta. Nostoapuvälineiden käytönaikainen turvallisuus määrätään asetuksen 5 3 mom:n mukaan Työnantajan on jatkuvasti seurattava työvälineen toimintakuntoa tarkastuksilla, testauksilla, mittauksilla ja muilla sopivilla keinoilla. Työvälineen toimintakunnon varmistamiseksi tehtävän tarkastuksen ja testauksen saa tehdä työvälineen rakenteeseen ja käyttöön perehtynyt pätevä henkilö. Tarvittaessa on käytettävä ulkopuolista asiantuntijaa. Turvallisuusluokitellut nostoapuvälineet ovat pääosin teräsrakenteisia hitsattuja nostopalkkeja, joiden pitkäaikaiskuntoa on tavallisen nostolaitteen käyttäjän mahdotonta arvioida. Näistä syistä on tarpeellista asettaa mainittu uusi vaatimus, jolla varmistetaan, että luvanhaltijat käyttävät ulkopuolista asiantuntijaa, tässä tapauksessa valtuutettua nosturitarkastajaa, ja että määräaikaistarkastus tehdään vastaavin määräajoin kuin nostolaitteiden tarkastukset. 1107. Nostolaiteyksikön olennaisille kuormaa kantaville komponenteille on pidettävä ajan tasalla jäljellä olevasta turvallisesta käyttöiästä tieto, joka perustuu todellisiin työkiertoihin ja joka on toimitettava tiedoksi STUKille kunkin määräaikaistarkastuksen jälkeen. Tieto voi olla erillisen laskennallisen analyysin tuottama tunnusluku tai yksikköön integroidun jatkuvatoimisen analyysijärjestelmän tuottama tunnusluku. 1107. Tällä uudella vaatimuksella varmistetaan se, että nosto- ja siirtolaitteiden todellista käyttöä seurataan ja laitekohtainen jäljellä oleva turvallinen käyttöikä on tiedossa. Luku 13 Käytöstä poisto Elinkaariajattelun mukaisesti ohjeeseen on lisätty lyhyesti yleisluontoiset vaatimukset. 3 Ohjeen alaa koskeva kansainvälinen säännöstö IAEA Specific Safety Requirements SSR-2/1, Safety of Nuclear Power Plants: Design sisältää ydinvoimalaitosten suunnittelun turvallisuusvaatimukset. Ohje YVL E.11 noudattelee vaatimuksen 76 Overhead lifting equipment ja vaatimuksen 80 Fuel handling and storage systems periaatteita sekä yleisiä periaatteita. IAEA SAFETY GUIDE NS-G-1.4, Design of Fuel Handling and Storage Systems for Nuclear Power Plants sisältää ohjeistusta tuoreen ja käytetyn polttoaineen käsittelyyn. Ohjeen YVL E.11 vaatimuksissa on vastaavat polttoaineen nostoihin ja siirtoihin liittyvät näkökohdat kuin IAEA-ohjeessa. Esimerkiksi IAEA-ohjeen kohdan 6.5 sisältö on lähes sanatarkasti ohjeen YVL E.11 vaatimuksissa. WENRA Reactor Safety Reference Levels, January 2008 sisältää yleisen tason periaatteita, joista yksikään ei suoranaisesti viittaa nostotoimintoihin tai polttoaineen käsittelyyn. Appendix E, Issue: Design Basis Envelope for Existing Reactors, Reference Level 5. Set of design basis events, kohdan 5.1 sisäisten tapahtumien yhtenä aiheuttajana on liitteessä mainittu monien muiden joukossa nostolaitteen vikaantumisesta johtuva taakan pudotus sekä polttoaineen käsittelyssä tapahtunut onnettomuus. YVL E.11 noudattelee yleisen tason periaatteita esimerkiksi suunnitteluperiaatteiden, PRA:n, ikääntymisen hallinnan ja muutostöiden osalta.
Säteilyturvakeskus Perustelumuistio 5 (5) Ydinlaitosten nostolaitteita koskevia standardeja ja ohjeita ovat saksalaiset KTA 3902 Design of Lifting Equipment in Nuclear Power Plants ja KTA 3903 Inspection, Testing and Operation of Lifting Equipment in Nuclear Power Plants sekä yhdysvaltalaiset NUREG-0554 Single-failureproof Cranes for Nuclear Power Plants, NUREG-0612 Control of Heavy Loads at Nuclear Power Plants. Resolution of Generic Technical Activity A36 ja ASME NOG-1-2010 Rules for Construction of Overhead and Gantry Cranes. NUREG-ohjeissa esitetään periaatteita, joilla pyritään saavuttamaan ydinturvallisuutta nostolaitteilla. Ohjeet ovat osoittautuneet riittämättömiksi ja osaltaan tulkinnanvaraisiksi, joten ASME on laatinut standardin NOG-1 antamaan yksityiskohtaisia teknisiä toteutuksia sekä suunnittelu- ja mitoitusperusteita, jollaisia vastaavasti KTA-standardit sisältävät. KTA 3902 ja ASME NOG-1 sopivat tarkentamaan ohjeen YVL E.11 vaatimuksia. 4 Tepco Fukushima Dai-ichi onnettomuuden vaikutukset Fukushiman onnettomuus ei ole tuonut suoria vaikutuksia ohjeeseen YVL E.11. Ohje sisältää jo vaatimuksen seismisten tapahtumien analysoinnista.