Onderhoud

Onderhoudsprogramma kerncentrale

Dagelijks verrichten in de kerncentrale meer dan honderd mensen onderhoudswerk of inspecties. Het ‘onderhoudsboekje’ is opgesteld op basis van ervaringsregels en een methode die mogelijke faalwijzen en hun effecten analyseert: Failure Mode & Effect Analysis (FMEA).
Omdat de kerncentrale sinds 1973 in bedrijf is, is er veel bekend over het gedrag van de installatie. Ook is vanaf het begin van de productie de conditie van vitale componenten gemonitord. Op basis van deze kennis en ervaring kan EPZ uitspraken doen over de wenselijkheid van onderhoudswerkzaamheden. De veiligheid van de kerncentrale is leidend bij onderhoudsbeslissingen, economische overwegingen zijn daaraan ondergeschikt.
Alle onderhoudsactiviteiten worden aangestuurd vanuit een geautomatiseerd onderhoudsbeheerssysteem. Dit genereert het plan voor preventief onderhoud. Daarnaast worden correctief onderhoud en modificaties ingepland.

Onderhoud en veiligheid

Per veiligheidsrelevante component is bekeken welke vormen van falen er zijn en wat de effecten daarvan zijn op de veiligheid (FMEA). De kans op falen maal het gevolg daarvan levert het risico op. Op basis van dit risico worden onderhoudsmaatregelen bepaald.
EPZ maakt daarbij actief gebruik van de techniek van de Probabilistische Safety Analysis (PSA). Via deze ‘living PSA’ – ook wel Safety Monitor genoemd – wordt het effect bepaald van onderhoudshandelingen op de kernsmeltfrequentie. Als er (meerdere) veiligheidsrelevante componenten uit bedrijf worden genomen, neemt de kernsmeltfrequentie enigszins toe. EPZ hanteert een strenge bedrijfslimiet voor preventief onderhoud. Op deze manier blijft de organisatie doordrongen van de veiligheidsconsequenties van onderhoud.

 

Bedrijfstoestand
Kernsmeltfrequentie
Bedrijfslimiet
theoretisch haalbare kernsmeltfrequentie tijdens vermogensbedrijf
1 keer per 435.000 jaar
theoretisch haalbare kernsmeltfrequentie inclusief gepland onderhoud
1 keer per 415.000 jaar
3 procent verhoging ten opzichte van theoretisch haalbare kernsmeltfrequentie
1 productiejaar met alle praktische bedrijfstoestanden
1 keer per 400.000 jaar
7 procent verhoging ten opzichte van theoretisch haalbare kernsmeltfrequentie

Uitvoering onderhoud

Uitvoering van onderhoud is met waarborgen omgeven. Het geautomatiseerde onderhoudsbeheersysteem stuurt preventief onderhoud en inspecties aan via een weekplanning. Operators die storingen of afwijkingen signaleren tijdens bediening of rondgangen melden correctief onderhoud aan in dit systeem.
Van voorgenomen onderhoud wordt een dossier aangelegd. In deze werkmap is in kaart gebracht welk onderhoud er wordt gepleegd, gevolgd door instructies voor de medewerker. Belangrijk onderdeel is de risico-inventarisatie waarbij gekeken is naar procesrisico’s en naar ARBO- en omgevingsrisico’s (milieu). Uitvoering van nucleaire werkzaamheden gebeurt volgens het ALARA-principe: de opgelopen dosis moet As Low As Reasonably Achievable zijn.
De kwaliteit en de veiligheid worden geborgd door (wettelijke) voorschriften en procedures. Er is een ‘vergunningenstelsel’ waarmee de uitvoering wordt gevolgd zodat er veilig gewerkt wordt. Nucleaire werkzaamheden worden volgens procedures uitgevoerd, gecontroleerd en geëvalueerd.
Tijdens de jaarlijkse ‘stop’, als de centrale uit bedrijf gaat om splijtstof te wisselen, wordt ‘stopgebonden’ onderhoud uitgevoerd. Dit werk wordt gedurende het productiejaar voorbereid en binnen enkele weken door honderden (interne en externe) technici uitgevoerd.
Voordat een onderhoudsklus wordt uitgevoerd, wordt een startwerkbespreking gehouden waarin alle betrokkenen het werk nog een keer doornemen. Dit is het moment om kritische vragen te stellen en eventuele onduidelijkheden weg te nemen. De werkvergunning, verstrekt door de chef van de wacht, wordt gecontroleerd.
Tenslotte wordt op de werkplek nog een last-minute risico check gehouden om te controleren of alle omstandigheden kloppen met de afspraken. Daarna gaan de onderhoudsmensen aan de slag op basis van een checklist. Daarin zijn vaste controlemomenten opgenomen. Soms is expliciete controle of toestemming van een verantwoordelijke nodig voor er verder gewerkt mag worden.

Effectiviteit van veilig onderhoud

Als onderhoudswerk wordt opgeleverd, volgen twee soorten afnamebeproevingen. De ‘statische’ herkwalificatie: een beoordeling aan de hand van metingen. Daarna volgt een functionele test door het component gecontroleerd in bedrijf te nemen. Via analyse en evaluaties werkt EPZ aan continue verbetering van de onderhoudsprestatie.
Maintenance engineers voeren analyses uit op prestatie-indicatoren zoals:
− Mean Time between Failure, gemiddelde tijd tussen falen, een methode om de betrouwbaarheid van onderdelen te vergelijken;
− Toename kernsmeltfrequentie, het effect van onderhoud op de veiligheid;
− Mean Time to Repair, de gemiddelde duur van een reparatie, inclusief oproeptijden en aanlevertijden van reserve-onderdelen.
Evaluaties gaan aan de hand van vragen als: wat ging goed en wat kon beter? Wat is er aangetroffen en wordt er vervolgonderhoud verwacht? De bevindingen worden vastgelegd en bijzonderheden doorgecommuniceerd naar de verantwoordelijken.
Door deze gestructureerde aanpak ontstaat overzicht van waar verbetering mogelijk is, daarna volgen maatregelen, zoals:
− aanpassing van bedieningsinstructies;
− aanpassing werkwijze bij onderhoud;
− aanpassing van de installatie;
− verbeteren van vaardigheden van medewerkers.

Reservedelen beheer

EPZ houdt voor kritische installatiedelen reserve-onderdelen op voorraad. Cruciale onderdelen van veiligheidsvoorzieningen, pompen, bedieningsinstallaties worden gecontroleerd beheerd. Ook de verouderingsprocessen worden beheerst. EPZ weet dus niet alleen wat aanwezig is, maar ook wat de conditie van het reservedeel is.

Voorgeschreven inspecties

De kerncentrale Borssele wordt tot 2034 in bedrijf gehouden. EPZ heeft aangetoond dat dit veilig kan, waarna de overheid vergunning heeft verleend. In de vergunning is een dertigtal extra inspecties voorgeschreven waarmee de integriteit van de installatie tot 2034 wordt bewaakt (In Service Inspections). Zo zijn het reactorvat en het deksel al nauwkeurig onderzocht op haarscheurtjes, dit wordt periodiek herhaald. Ook worden las- en boutverbindingen en zwaar belaste onderdelen in het primaire (nucleaire) systeem periodiek geïnspecteerd. Dat gebeurt visueel, bijvoorbeeld met onderwatercamera’s en met wervelstroom of ultrasoontechniek. De inspecties worden uitgevoerd door een gespecialiseerde firma. De resultaten worden beoordeeld door de overheid.

De stoomgeneratoren

De twee stoomgeneratoren [1] zijn immense warmtewisselaars die duizenden pijpen bevatten. Hier wordt warmte uit het primaire systeem overgedragen aan de stoomcyclus waarmee elektriciteit wordt gemaakt. De conditie van de stoomgeneratoren wordt permanent gemonitord op lekken naar buiten. Eén keer in de drie jaar worden alle pijpen in de stoomgenerator met wervelstroommetingen gecontroleerd op wanddikte en scheurvorming. Als een pijp niet aan de norm voldoet, wordt hij afgedopt. In de afgelopen jaren is circa twee procent afgedopt.
De stoomgeneratoren zijn tot 115 procent overgedimensioneerd, het afstoppen heeft dus geen invloed op het rendement of de veiligheid.

 

Het reactorvat

Het reactorvat [2] is de enige component van de kerncentrale die vrijwel niet te vervangen is. Door het gebruikte materiaal en de vrijwel onafgebroken productie (constante temperatuur) is dit vat in optimale conditie. Elke vijf jaar wordt het vat met camera’s visueel geïnspecteerd. Lasnaden, materiaalovergangen en aansluitingen van het primaire systeem worden met ultrasoon- en röntgentechniek nauwkeurig onderzocht op onvolkomenheden, zoals een beginnend scheurtje of wanddikte-afname. Afhankelijk van belangrijkheid en belasting zijn de inspectie-intervallen van installatiedelen vastgesteld, maar elke tien jaar is het volledige systeem ten minste één keer geïnspecteerd. Dit programma wordt periodiek geëvalueerd en met de toezichthouder Autoriteit Nucleaire Veiligheid en Stralingsbescherming (ANVS) afgestemd.

Onderhoud noodstroomdiesels

De drie grote 5 MW noodstroomdiesels [4] die in 1997 werden geplaatst, worden vanaf 2017 gereviseerd. Voor dat doel is er één nieuwe aangeschaft, waarna de andere drie om de beurt in revisie gaan. Zo kan de kerncentrale toch permanent beschikken over de volledige noodstroomcapaciteit.

Belangrijke componenten voorzien van trillingsmetingen

De twee hoofdkoelmiddelpompen [3] zijn preventief voorzien van trillingsmetingapparatuur. Als het trillingspatroon verandert, duidt dat op lagerspeling of onbalans en wordt alarm gegeven. Ook de turbine [5] en de generator [6] zijn uitgerust met trillingsapparatuur, dit zijn voor de nucleaire veiligheid geen direct relevante componenten. In de installatie worden op vitale onderdelen ook handmatige trillingsmetingen uitgevoerd. De gemeten karakteristieken worden vergeleken met opgeslagen referentiegegevens. Als de resultaten daarvoor aanleiding geven, wordt er preventie onderhoud gepleegd.

Functietests

Dagelijks, wekelijks, jaarlijks of driejaarlijks worden (redundante) systemen gecontroleerd op hun functioneren. Hiervoor zijn draaiboeken en procedures opgesteld. Als er afwijkingen worden ontdekt, worden systemen gekalibreerd, gerepareerd, gereviseerd of vervangen. Denk bij deze inspecties aan temperatuurmeters, meetwaarden-omvormers. Kloppen de gemeten waarden en corresponderen ze met de doorgegeven signalen?

Geluidsdetectie

Op verschillende strategische plekken op het primaire systeem is geluidsdetectie aangebracht. Hiermee kan EPZ onder meer losse delen in het systeem detecteren.
Sensoren zitten op of in de buurt van drukvaten, leidingen en bewegende componenten. Zodra een afwijkend geluid wordt waargenomen, wordt uitgezocht wat dit veroorzaakt en wat dit betekent voor de veilige productie. Alarmering is real time: gemeten geluid wordt meteen geanalyseerd en vergeleken met referentiewaarden.

Containment

De stalen bol waarin het primaire systeem van de kerncentrale zit opgesloten, wordt iedere tien jaar op lekdichtheid beproefd. De bol wordt op 1 bar overdruk gebracht en gedurende vele uren wordt het drukverloop gemonitord. De drukproef is voor het laatst in 2016 met succes uitgevoerd.
Ook de betonnen koepel wordt periodiek geïnspecteerd, iedere vijftien jaar volgt groot onderhoud. Dat is voor het laatst in 2016 uitgevoerd.

Lekdetectie

Periodiek worden de doorvoeringen van meet- en regelapparatuur in de bolwand getest op dichtheid. Dit gebeurt met heliumdetectie. Helium, een klein atoom, wordt in een apparaat of component gebracht. Aan de buitenzijde controleert apparatuur of helium naar buiten lekt.

Stralingsbescherming

EPZ heeft in een paar jaar stap voor stap de bedrijfsinterne dosislimiet verlaagd. Hierdoor worden radiologische medewerkers gedwongen bij alle werkzaamheden stelselmatig na te denken over het terugdringen van hun stralingsbelasting. Door effectieve planning en voorbereiding en met behulp van de afdeling stralingsbescherming is de gangbare stralingsdaglimiet van 500 microSievert met een factor 10 verlaagd naar 50 microSievert.
De wettelijke jaarlimiet is 20 milliSievert. EPZ houdt zich aan een bijna 7 keer lagere bedrijfslimiet van 3 milliSievert gemiddeld over vijf jaar.

Onderhoud aan componenten

De kerncentrale bevat ongeveer 900 kleppen waarmee processen, zoals injectie-systemen en (veiligheids)koelsystemen, geregeld worden.
De kwaliteitseisen ten aanzien van het onderhoud aan deze kleppen zijn rechtevenredig met de veiligheidsrelevantie. Met andere woorden: voor onderhoud aan kleppen in de nucleaire kringloop gelden strengere eisen dan voor kleppen in de stoomkringloop.

 

Werkpraktijksimulator

In de werkpraktijksimulator is een deel van de installatie nagebouwd als trainingsomgeving waarin verschillende situaties geoefend worden. Door de gesimuleerde installatie wordt water rondgepompt, er zitten filters, afsluiters, pompen en het nodige aan meet- en regeltechniek in. De installatie heeft dezelfde onderdelen, kleuren en kenmerken als in de kerncentrale.
In de werkpraktijksimulator kan de hele werkpraktijk getraind worden van de werkvoorbereiding tot en met de uitvoering en de nabespreking. De trainingsmogelijkheden zijn enorm. Van het lopen van een eenvoudige controle-ronde tot het ontdekken van een stralingshotspot of het uitvoeren van allerlei werkzaamheden. In plaats dat operators in een klaslokaal aanhoren wat je doet als je een olielekkage tegenkomt, worden zij geconfronteerd met een ‘echte’ olielekkage. Er zijn ongeveer tachtig van dit soort variabelen ingebouwd die in verschillende combinaties getraind kunnen worden.
De werkpraktijksimulator levert een bijdrage aan het verminderen van het aantal storingen die het gevolg zijn van menselijk handelen gerelateerd aan de werkpraktijk.

Meer onderwerpen: