1 LUONNOS 2 (22.8.2007) STUK-YVL 2.6 YDINLAITOSTEN RISKIEN HALLINTA 1. Johdanto 2.6-1.0. Osana ydinturvallisuuteen liittyvää riskien hallintaa ydinlaitoksille laaditaan todennäköisyyspohjainen riskianalyysi (PRA; Probabilistic Risk Assessment) sekä sitä täydentäviä kvalitatiivisia ja kvantitatiivisia erillistarkasteluja. 2.6-2.0. Ydinlaitosten riskien hallinta kattaa ydinlaitoksen suunnittelun, rakentamisen, käytön ja käytöstä poiston. Tässä tarkoituksessa laaditaan mm. suunnitteluvaiheen, rakentamisvaiheen ja käytönaikainen PRA. 2.6-3.0. PRA:n ensimmäisessä osassa, taso 1, määritetään ydinpolttoaineen vaurioitumiseen johtavat onnettomuusketjut ja arvioidaan niiden todennäköisyydet. 2.6-4.0. PRA:n toisessa osassa, taso 2, arvioidaan ydinlaitoksesta vuotavien radioaktiivisten aineiden päästön määrää, todennäköisyyttä ja ajoittumista. 2.6-5.0. PRA:n kolmannessa osassa, taso 3, arvioidaan radioaktiivisten aineiden päästön aiheuttamaa riskiä ihmisille ja ympäristölle. 2.6-6.0. PRA:ta pidetään jatkuvasti ajan tasalla ja täsmennetään ottaen huomioon käyttökokemukset, laitosmuutokset, uudet tutkimustulokset ja laskentamenetelmissä tapahtunut kehitys. 2.6-7.0. PRA:ta käytetään ydinlaitosten ydinturvallisuuteen liittyvässä riskien hallinnassa päätöksenteon tukena. 2.6-8.0. Luvanhakijan on toimitettava Säteilyturvakeskukselle rakentamislupaa hakiessaan Ydinenergia-asetuksen (XYZ/2007) 35 mukaan suunnitteluvaiheen todennäköisyyspohjainen riskianalyysi ja Ydinenergia-asetuksen 36 mukaan käyttölupaa hakiessaan todennäköisyyspohjainen riskianalyysi. 2.6-9.0. Luvanhakijan on perusteltava Valtioneuvoston asetuksen (XYZ/2007) 3 mukaan Ydinvoimalaitoksen turvallisuutta ja sen turvallisuusjärjestelmien teknisiä ratkaisuja käyttämällä kokeellisia ja laskennallisia menetelmiä. Näitä ovat esimerkiksi häiriö- ja onnettomuusanalyysit, lujuusanalyysit, vika- ja vaikutusanalyysit sekä todennäköisyyspohjaiset riskianalyysit. 2. Soveltamisala 2.6-10.0. Tässä ohjeessa käsitellään PRA:n tasoja 1 ja 2 ja esitetään PRA:n laadintaa, sisältöä, laajuutta ja sovellutuksia koskevia vaatimuksia ja ohjeita kevytvesireaktorilla varustettua ydinvoimalaitosta varten. Tätä ohjetta sovelletaan ydinvoimalaitoksen suunnittelun, rakentamisen, käytön, käytöstä poiston ja käytetyn polttoaineen käsittelyn sekä varastoinnin riskianalyyseihin.
2.6-11.0. PRA:ssa analysoidaan ydinvoimalaitoksen tehokäyttöä, matalan tehotason tiloja ja seisokkitiloja, näiden välisiä siirtymäjaksoja sekä käytetyn ydinpolttoaineen säilytystä. 2.6-12.0. Tässä ohjeessa ei käsitellä laitoksen tahallisen vahingoittamisen arviointia. 3. PRA:n laatiminen ja käyttö 3.1 Yleiset vaatimukset 2 2.6-13.0. Luvanhaltijan johtamisjärjestelmässä tulee kuvata riskitietoisen päätöksenteon periaatteet. 2.6-14.0. Ydinvoimalaitos tulee suunnitella siten, että laitoksesta vuotavien radioaktiivisten aineiden suuren päästön (Ulkoilmaan vapautuva cesium 137 päästö ylittää arvon 100 TBq.) taajuuden odotusarvo on pienempi kuin 5 10 7 /vuosi (Vaatimus koskee kaikkea laitoksella olevaa polttoainetta). 2.6-15.0. Ydinvoimalaitos tulee suunnitella siten, että reaktorisydämen vaurioitumisen taajuuden odotusarvo on pienempi kuin 10 5 /vuosi. 2.6-16.0. Luvanhakijan tulee osoittaa PRA:n avulla, että laitos täyttää turvallisuustavoitteet (2.6.-14.0, -15.0). 2.6-17.0. Luvanhakijan tulee toimittaa ydinvoimalaitoksen rakentamista koskevan lupahakemuksen käsittelyä varten STUKille hyväksyttäväksi tason 1 ja tason 2 todennäköisyyspohjaiset riskianalyysit. 2.6-17.0.a. Rakentamisen aikana tulee varmistaa, että laitos täyttää kohdissa 2.6-14.0., -15.0. esitetyt numeeriset turvallisuustavoitteet. 2.6-18.0. Luvanhakijan on toimitettava rakentamisvaiheen tasojen 1 ja 2 PRA:t STUKille hyväksyttäväksi ydinvoimalaitoksen käyttölupaa hakiessaan. 2.6-19.0. Käyttölupahakemuksessa tulee osoittaa, että laitos täyttää kohdissa 2.6-14.0., -15.0. esitetyt numeeriset turvallisuustavoitteet. 3.2 PRA ydinvoimalaitoksen suunnittelun ja rakentamisen aikana 2.6-20.0. Ydinvoimalaitoksen suunnittelu- ja rakentamistyön johtamisen tulee olla riskitietoista 2.6-21.0. Ydinvoimalaitoksen tilasuunnittelussa (layout) sekä rakenteiden, järjestelmien ja laitteiden suunnittelussa on käytettävä PRA:ta. 2.6-22.0. PRA:ssa tulee tarkastella myös laitoksen suunnitteluperusteet ylittävien tapahtumien taajuuksia ja vaikutuksia turvallisuusjärjestelmiin sekä mahdollisia turvallisuustoimintojen menetyksiä. 2.6-22.0.a. Suunnittelussa tulee ottaa huomioon tilanteet, joissa suunnitteluperusteen pienehkö ylitys voi johtaa turvallisuuden merkittävään heikkenemiseen eli ns. kynnysilmiöt (cliff edge). Kynnysilmiöitä saattaa esiintyä joidenkin si-
säisten ja ulkoisten tapahtumien yhteydessä, kuten sisäiset palot ja tulvat, poikkeukselliset sääolosuhteet (esim. kova tuuli, lumimyrsky, korkea meriveden pinta), mahdolliset muut rankat ympäristöolosuhteet (esim. levä, öljy, räjähdykset) ja seismiset tapahtumat. 2.6-23.0. Luvanhakijan tulee päivittää PRA-mallia ja dokumentointia laitoksen yksityiskohtaisen suunnittelun ja rakentamisen edetessä merkittävien muutosten yhteydessä. 2.6-23.0.a. Päivitetyt järjestelmäanalyysit, vika- ja vaikutusanalyysit, tärkeysmitat ja vikapuumallit tulee toimittaa STUKille tiedoksi järjestelmien ennakkotarkastusaineistojen ja muutossuunnitelmien yhteydessä. 2.6-23.0.b. Tason 1 ja tason 2 PRA:n malli, muutosten perusteet ja tulosten päivitys tulee toimittaa STUKille tiedoksi ainakin kerran vuodessa. 2.6-24.0. PRA:ta tulee käyttää rakenteiden, järjestelmien ja laitteiden turvallisuusluokituksen määrittämisessä. Sovellutus tulee toimittaa STUKlle hyväksyttäväksi. 2.6-24.0.a. PRA:lla tulee varmistaa, että luokituksen edellyttämät kunkin rakenteen, järjestelmän ja laitteen elinkaaren laadunhallintaa koskevat vaatimukset (esim. kunnossapito, tarkastukset, testaukset, käyttöiän hallinta, ohjeistus, koulutus) on oikein mitoitettu laitteen riskimerkitys huomioon ottaen. 2.6-24.0.b. Mikäli rakentamisvaiheessa tehdään laitoksen suunnitelmiin liittyviä laajoja muutoksia, PRA:ta tulee käyttää turvallisuusluokituksen uudelleen arviointiin kuten suunnitteluvaiheessa. 2.6-25.0. PRA:ta tulee käyttää turvallisuusteknisten käyttöehtojen (RI-TechSpecs, Risk Informed Technical Specifications) laatimisessa niiden kattavuuden ja tasapainoisuuden arvioimiseksi. Sovellutus tulee toimittaa STUKlle hyväksyttäväksi. 2.6-25.0.a. Rakenteita, järjestelmiä ja laitteita koskevien ehtojen ja rajoitusten tarkastelut tulee tehdä erikseen jokaiselle laitoksen käyttötilalle. PRA:lla tulee analysoida myös sellaiset vikatilanteet, joissa käyttötilan muutos saattaa aiheuttaa suuremman riskin kuin vian korjaaminen käyttötilaa muuttamatta. 2.6-26.0. PRA:ta tulee käyttää rakenteiden, järjestelmien ja laitteiden määräaikaistarkastus-, koestus-,ja kunnossapito-ohjelmien laadinnassa, häiriö- ja onnettomuustilanneohjeiden laadinnassa sekä henkilöstön koulutuksessa. PRA sovellutukset tulee toimittaa STUKille ym. aineistojen yhteydessä.. 2.6-26.0.a. Riskitietoista putkistojen määräaikaistarkastusohjelmaa (RI-ISI, Risk Informed In-service Inspection) laadittaessa tulee tarkastella turvallisuusluokkien 1, 2, 3, 4 ja luokan EYT järjestelmiä kokonaisuutena. 2.6-26.0.b. Riskitietoisia menetelmiä tulee käyttää turvallisuudelle tärkeiden järjestelmien ja laitteiden koestusmenettelyjen, koestusvälien (RI-IST, Risk Informed In-service Testing) sekä kunnossapito-ohjelmien (RI-PM, Risk Informed Preventive Maintenance) laatimiseen. 2.6-26.0.c. Kunnossapitohenkilökunnan koulutuksessa tulee ottaa huomioon rakenteiden, järjestelmien ja laitteiden sekä kunnossapitotoimenpiteisiin liitty- 3
4 vien virhemahdollisuuksien riskimerkitys. 2.6-26.0.d. PRA:ta tulee käyttää laadittaessa häiriö- ja onnettomuustilanneohjeita. 2.6-26.0.e. PRA:ta tulee hyödyntää käyttöiän hallinnassa ja laadunhallintaohjelmien suunnittelussa (RI-Graded QA, Risk Informed Graded Quality Assurance ). 3.3 PRA ydinvoimalaitoksen käytön aikana 2.6-27.0. Ydinvoimalaitoksen käyttötoiminnan johtamisen tulee olla riskitietoista. 2.6-28.0. Luvanhaltijan tulee käyttää PRA:ta ydinvoimalaitoksen turvallisuuden kehittämiseen, laitosmuutostarpeiden tunnistamiseen sekä niiden priorisointiin ja vaihtoehtoisten ratkaisujen vertailuun. 2.6-29.0. Luvanhaltijan tulee tarvittaessa laajentaa PRA:ta ja pitää sitä ajan tasalla ottaen huomioon käyttökokemukset, laitosmuutokset, uudet tutkimustulokset ja laskentamenetelmissä tapahtunut kehitys. 2.6-30.0. PRA:ta tulee käyttää laitosmuutosten turvallisuusmerkityksen arviointiin. Luvanhaltijan tulee toimittaa laitosmuutoksen turvallisuusmerkitystä koskeva riskiarvio STUKille osana laitosmuutossuunnitelman ennakkotarkastusaineistoa. 2.6-30.0.a. PRA:ta tulee käyttää myös muutostyön toteuttamiseen liittyvän riskin arviointiin. 2.6-31.0. PRA:ta tulee käyttää turvallisuusluokituksen arviointiin, kun käytön aikana tehdään laitokseen tai PRA-malliin laajoja muutoksia. Sovellutukset tulee toimittaa STUKlle hyväksyttäväksi. 2.6-32.0 PRA:ta tulee käyttää huoltoseisokkien, polttoaineen vaihtolatausseisokkien sekä niihin liittyvien käyttötilojen ja siirtymäjaksojen riskien hallintaan. Sovellutukset tulee toimittaa STUKlle tiedoksi. 2.6-33.0. PRA:ta tulee käyttää turvallisuusteknisten käyttöehtojen (TTKE) arviointiin. Sovellutukset tulee toimittaa STUKlle hyväksyttäväksi. 2.6-33.0.a. TTKE:n muutostarpeita tulee arvioida, kun tunnistetaan uusia riskitekijöitä ja kun tehdään laajoja laitosmuutoksia. 2.6-33.0.b. TTKE:ta koskevien poikkeuslupahakemusten yhteydessä tulee esittää suunnitellun poikkeaman turvallisuusmerkitystä koskeva riskiarvio. 2.6-34.0. PRA:ta tulee käyttää järjestelmien, rakenteiden ja laitteiden määräaikaistarkastus-, koestus- ja kunnossapito-ohjelmien kehittämisessä, häiriö- ja onnettomuustilanneohjeiden kehittämisessä sekä henkilöstön koulutuksessa. PRA sovellutukset tulee toimittaa STUKlle ym. aineistojen yhteydessä.. 2.6-34.0.a. Valvomohenkilökunnan simulaattorikoulutuksen suunnittelulla tulee varmistaa, että tärkeimmät onnettomuusketjut ja riskin kannalta merkittävät
5 ohjaajien toimenpiteet harjoitellaan vähintään kolmen vuoden välein. 3.4 Ydinvoimalaitoksen käytöstä poiston riskiarviot 2.6-35.0. Luvanhaltijan tulee arvioida laitoksen käytöstä poistoon liittyvää riskiä. Tähän liittyvä alustava, erillinen riskiarvio tulee toimittaa STUKille tiedoksi käyttölupahakemuksen yhteydessä. Käytöstä poiston lopullinen riskiarvio tulee toimittaa STUKille hyväksyttäväksi ennen käytöstä poistoa. 2.6-35.0.a. Ydinvoimalaitoksen käytöstä poistoon tulee varautua ja siihen liittyvät riskit tunnistaa jo laitosta suunniteltaessa. 2.6-35.0.b. PRA:lla tulee arvioida käytetyn polttoaineen käsittelyyn ja välivarastointiin liittyvää riskiä myös sellaisessa tilanteessa, missä polttoaine on poistettu reaktorista, mutta käytettyä polttoainetta on vielä laitospaikalla. 2.6-35.0.c. Jos laitospaikalla on useita laitosyksiköitä, tulee arvioida yhden yksikön käytöstä poiston vaikutusta muiden yksiköiden riskiin. 4. PRA:n sisältö, dokumentointi ja laadunhallinta 2.6-36.0. PRA:ssa tulee analysoida alkutapahtumina laitoksen sisäiset viat, häiriöt ja inhimilliset virheet, ulkoisen sähköverkon menetys, tulipalot, tulvat, raskaat nostot, poikkeukselliset sääolosuhteet, seismiset ilmiöt ja muut ympäristöstä johtuvat tekijät sekä ihmisen toiminnasta johtuvat ulkoiset tekijät. (Tämä ohje ei koske laitoksen tahallista vahingoittamista käsitteleviä analyysejä). 2.6-37.0. PRA:ssa on hyödynnettävä samantyyppisiltä laitoksilta tai vastaavista sovellutuksista kerättyjä käyttökokemuksia. 2.6-37.0.a. Käytössä olevan laitoksen PRA:ssa tulee käyttää laitoskohtaisia luotettavuustietoja. Laitoskohtaisten luotettavuustietojen ollessa riittämättömiä tulee käyttää muilta samanlaisilta laitoksilta tai vastaavista sovellutuksista saatuja tietoja tai niiden puuttuessa yleisiä luotettavuustietoja. Käytettyjen tietojen soveltuvuus on perusteltava ja niiden epävarmuus on arvioitava. 2.6-37.0.b. Mikäli suunnitteluvaiheen PRA:ta varten ei ole saatavissa riittäviä suunnittelu-, sijoituspaikka- ja luotettavuustietoja, tai mikäli järjestelmissä käytetään sellaista tekniikkaa, jonka luotettavuuden arvioimiseksi ei ole käytettävissä vakiintuneita menetelmiä, voidaan käyttää asiantuntijaarvioita ja muilta samanlaisilta laitoksilta, vastaavista sovellutuksista sekä vastaavista sijoituspaikoista saatavaa tietoa ja kokemusta. Tällöin arviointitapa tulee perustella ja siihen liittyvät epävarmuudet tulee selvittää ja dokumentoida. 2.6-38.0. PRA tulee dokumentoida kattavasti ja johdonmukaisesti. 2.6-39.0. Tason 1 PRA:ssa tulee määrittää reaktorisydämen vaurioitumiseen johtavat onnettomuusketjut ja niiden todennäköisyydet. 2.6-39.0.a. Tason 1 PRA:ssa tulee esittää ainakin seuraavat asiat:
yleiskuvaus laitoksesta alkutapahtumien määrittäminen, kuvaus, luokittelu ja esiintymistaajuuden arviointi turvallisuus- ja tukijärjestelmien onnistumiskriteerit ja niiden määrittämiseen käytettyjen fysikaalisten arviointimenetelmien kuvaus tapahtumapuut alkutapahtumaluokittain kuvaus onnettomuusketjuista ja niiden määrittämisessä käytetyistä menettelyistä ihmisen toiminnan luotettavuusanalyysi riippuvuus- ja yhteisvika-analyysi vikapuuanalyysi järjestelmä- ja toimintokuvauksineen luotettavuustiedot, mukaan lukien asiantuntija-arviot perusteluineen tärkeysmitat perustapahtumille ja järjestelmille epävarmuusanalyysit tulokset ja niiden arviointi johtopäätöksineen. 2.6-40.0. Tason 2 PRA:ssa tulee arvioida ydinlaitoksesta vakavissa onnettomuuksissa vuotavien radioaktiivisten aineiden määrä, todennäköisyys ja päästön ajoittuminen. 2.6-40.0.a. Tason 2 PRA:ssa tulee arvioida onnettomuuden fysikaalinen eteneminen ja päästön ajoittuminen. Arvion tulee kattaa radioaktiivisten aineiden vapautuminen suojarakennukseen,. päästöt ympäristöön suojarakennuksen vaurioitumisen tai epätiiveyden vuoksi ja suojarakennuksen ohitukset primääripiiriin liittyvien, suojarakennuksen lävistävien putkilinjojen kautta sekä hallitut päästöt suunniteltua päästöreittiä pitkin. 2.6-40.0.b. Tason 2 PRA:n tuloksien tulee sisältää: arvio ympäristöön vapautuvien radionuklidien määrästä, laadusta, päästön lähtökorkeudesta ja ajoittumisesta sekä todennäköisyydestä epävarmuuksineen yhteenveto vakavien onnettomuuksien hallintastrategian toimivuudesta sisältäen arviot SAM-toimintojen onnistumistodennäköisyyksistä laitosvauriotiloittain ja päästöluokittain yhteenveto päätuloksista ja niiden arviointi johtopäätöksineen. 2.6-40.0.c. Tason 2 PRA:ssa tulee analysoida mm. seuraavia ilmiöitä: suojarakennuksen vuoto tai ohitus mm. suojarakennuksen eristämisen epäonnistumisen, höyrystinvaurion, järjestelmien välisten vuotojen tai suojarakennuksen läpivientien tai kulkuaukkojen tiivisteiden vaurioitumisen takia reaktiovoimat ja missiilit onnettomuuden eri vaiheissa, erityisesti reaktoripainesäiliön puhkeamisen tai primääripiirin muun vaurion yhteydessä eri onnettomuusketjuissa syntyvän vedyn määrä ja ajoittuminen, vedyn jakautuminen suojarakennuksessa sekä vetypalojen ja - räjähdysten todennäköisyys ja vaikutukset sulan sydänmateriaalin ja jäähdytteen vuorovaikutuksesta tapahtuva nopea höyryntuotto (steam spiking) ja höyryräjähdykset reaktoripainesäiliön rikkoutumismekanismit, rikkoutumisen ajoittuminen ja rikkoutumisen aiheuttamien kuormituksien seuraukset 6
muut primääripiirin eheyttä vaarantavat tekijät suojarakennuksen paineen nopea kasvaminen esimerkiksi primääripiirin vaurioitumisen, vetypalojen tai sydänsulan ja jäähdytteen vuorovaikutuksen takia reaktorisydämen tuleminen uudelleen kriittiseksi suojarakennuksen paineen hidas kasvaminen jälkilämmön tai lauhtumattomien kaasujen muodostumisen vaikutuksesta muut suojarakennuksen vaurioitumismekanismit (esim. sydänsulan ja rakenteiden vuorovaikutus, paikalliset korkeat lämpötilat). 2.6-40.0.d. Tason 2 PRA:ssa tulee esittää ainakin seuraavat asiat: tasojen 1 ja 2 välinen liityntä: kuvaus tasolla 2 käytetyistä laitosvauriotiloista, tason 1 minimikatkosjoukkojen jakaantuminen tason 2 laitosvauriotiloihin sekä tasolla 2 mallinnettujen järjestelmien ja toimintojen riippuvuudet tason 1 mallista suojarakennuksen tapahtumapuut arvio polttoaineesta suojarakennukseen vapautuvien radionuklidien määrästä ja vapautumisen ajoittumisesta sekä kulkeutumisesta ja pidättymisestä suojarakennuksessa arvio suojarakennusilmiöiden ja turvallisuusjärjestelmien välisestä vuorovaikutuksesta onnettomuuden edetessä analyysi vakavien onnettomuuksien hallintaan tarkoitettujen järjestelmien luotettavuudesta ottaen huomioon onnettomuuden aikana vallitsevat olosuhteet ja ihmisen toiminta perustelut asiantuntija-arvioille. 2.6-41.0. Pienimuotoisissa tapauskohtaisissa analyyseissa (mm. TTKE-poikkeuslupahakemukset, ja käyttötapahtumiin liittyvät analyysit) tulee esittää seuraavat asiat analyysin lähtötiedot ja oletukset mallimuutosten ja erillisten laskelmien kuvaus vaikutus PRA:n päätuloksiin arvio tulokseen eniten vaikuttavista tekijöistä (esim. tärkeysmitoilla täydennettynä) kvalitatiivinen arvio analyysin epävarmuuksista analyysissä käytetyn PRA:n tietokonemallin ja laskentaohjelman tunnistetiedot yhteenveto tuloksista ja niiden arviointi johtopäätöksineen. 2.6-41.0.a. Tapauskohtaiseen riskilaskentaan käytetyn PRA-mallin tulee kuvata tarkasteltava tapahtuma riittävän hyvin käyttötarkoitukseensa nähden. Luvanhaltijan on toimitettava STUKille kaikki laskennan jäljitettävyyteen liittyvä oleellinen tieto. 2.6-41.0.b Laajoihin laitosmuutoksiin tulee soveltaa PRA:ta koskevia yleisiä vaatimuksia. 2.6-42.0. PRA:ssa käytettyjen menetelmien soveltuvuus tulee perustella. 2.6-43.0. Luvanhaltijalla tulee olla ohjeet, joissa määritellään PRA:n laatimiseen, kehittämiseen, ylläpitoon ja hyödyntämiseen liittyvät vastuut ja menettelyt. 7
2.6-43.0.a. Ohjeiden tulee kattaa analyysien ja tietokonemallien ajan tasalla pito ja virheiden sekä puutteiden käsittely, muutosten tekeminen, tiedonkulku organisaatiossa, PRA:n sovellutukset, päivitysaikataulut, sisäiset tarkastukset ja hyväksymiset. 2.6-44.0. Luvanhaltijan tulee pitää kirjaa PRA-malliin ja lähtötietoihin tehdyistä muutoksista, niiden syistä ja vaikutuksista PRA:n tuloksiin sekä toimittaa tiedot STUKille säännöllisesti tiedoksi. 8