2015. augusztus–szeptember: jegyzet, portré, tudomány, atomenergia, innováció, disszemináció, vízgazdálkodás, zöldkörnyezet, megújuló energia, egyetem, it
2015. augusztus 18.

Szerzők:
Dr. Trampus Péter
Ördögh Miklós

Paks II. tervezésének és üzemeltetésének szabványbázisa

Az 1996. évi CXVI. törvény, az Atomtörvény 12. § (6) bekezdésében megfogalmazottak szerint a nukleáris létesítmények, így az atomerőművek „létesítési eljárásában a szabványhasználat kötelező”. Azaz a paksi telephelyre tervezett két új orosz blokk esetében kötelezően kell szabványt használni.


Az orosz szállító, aki rendkívül széles körű és igazoltan megfelelő referenciákkal rendelkezik az atomenergia békés célú alkalmazása területén, vegyük csak kézenfekvő példaként a Paksi Atomerőmű négy blokkját, saját szabványrendszerrel is rendelkezik. Mindezzel együtt azt is vizsgálni lehet, hogy van-e olyan más szabványrendszer, amelynek alkalmazása célszerű lehet az új paksi blokkok esetében, annak ellenére, hogy a szállító szempontjából nyilván a saját szabványrendszerének alkalmazása a legegyszerűbb megoldás.
Noha az idézett jogszabályrész csak 2015. március 15-étől lépett hatályba, a szabványok használatára eddig is sor került a már üzemelő hazai nukleáris létesítmények, így a Paksi Atomerőmű blokkjai és az erőműből származó kiégett fűtőelem-kazetták paksi telephelyen történő átmeneti tárolását biztosító KKÁT (Kiégett Kazetták Átmeneti Tárolója) esetében is. Mind a két létesítménynél fontos szerep jutott és jut a világon leginkább elterjedt ASME kód mint szabványrendszer alkalmazásának.

Az ASME betűszó az Ame­rikai Gépészmérnökök Egyesülete angol nyelvű elnevezésében található szavak kezdőbetűjéből álló rövidítés (The American Society of Mechanical Engineers). Az ASME Boiler and Pressure Vessel Code, továbbiakban ASME kód, a világ egyik legrégebbi műszakiszabvány-rendszere (az idén 100 éves), a kazánok és nyomástartó berendezések létesítésének és ellenőrzésének szabályait foglalja rendszerbe. Az ASME kód nukleáris alkalmazásra szolgáló kötetei széles körben elterjedtek a világban, és – kevés kivételtől eltekintve (ezek közé tartozik a volt Szovjetunió) – alapjául szolgáltak az önálló atomerőmű-tervező és -gyártó kapacitással rendelkező országok saját nukleáris kódjainak.

Az ASME kód alapvető sajátossága, hogy folyamatosan követi a tervezés, a szerkezeti anyagok, a roncsolásmentes vizsgálatok, a hegesztés, valamint a szerkezeti integritás elemzése terén bekövetkező tudományos és műszaki fejlődést, továbbá figyelembe veszi az üzemeltetési tapasztalatokat, beleértve az alternatív műszaki megoldások költség­ér­zékenységét is. Az eredmények és a tapasztalatok beépítését kiterjedt és szisztematikus bizottsági tevékenység keretében végzik, megfelelőségét a bizottságok összetételével és a tevékenység nyilvánosságával biztosítják.

Az ASME kód alkalmazásának erőssége az előírást ismerő és alkalmazó műszaki szakemberek nagy száma világszerte. Az ASME szakértők mellett kutató, fejlesztő, gyártó és üze­meltető szervezetek szakemberei segítik a műszaki követelmények megalkotását, az oktatást és a gyakorlati tapasztalatok visszacsatolását. Az ASME felügyelők a nyomástartó rendszerek életciklusának teljes folyamatában jelen vannak, így az anyagok tanúsításánál, a termékek gyártásánál, vizsgálatainál és próbáinál, üzembe helyezésüknél, időszakos vizsgálataiknál és leszerelésüknél is.

Az ASME törekvése a kód globális alkalmazásának biztosítása. Ennek érdekében célul tűzte ki és folyamatosan előmozdítja a nemzetközi szakemberek minél szélesebb körű bevonását munkájába. A kód folyamatosan fejlődik, fejlődése jelenleg két irányt mutat. Az egyik az élettartam-gazdálkodás és üzemidő-hosszabbítás követelményeinek beintegrálása, a másik az új reaktorok létesítéséhez köthető szempontok (új anyagok, gyártási, ellenőrzési eljárások) hangsúlyának erősödése.

Az ASME kód eddigi hazai alkalmazása a nukleáris létesítmények esetében

Az ASME kódot mind a Paksi Atomerőmű, mind a Kiégett Kazetták Átmeneti Tárolója esetében figyelembe vették. A kód alkalmazása ugyan egyik létesítmény esetében sem teljes körű, de olyan előnyöket jelent, amelyek mellett a korlátozott alkalmazás eddig is célszerűnek bizonyult.

Az ASME kód első hazai alkalmazását a KKÁT tervezése jelentette az 1990-es évek első felében. Az alkalmazás alapvetően abból a kedvező helyzetből adódott, hogy a KKÁT terveit készítő angol cég az ASME kód követelményeinek megfelelően végezte a tervezést. A tároló létesítése, majd a létesítmény üzemeltetése azonban nem a kód követelményeinek való megfeleltetés bázisán történt, mivel az ehhez szükséges feltételek még nem álltak rendelkezésre. Mindezekkel együtt fontos szempont, hogy a KKÁT – nagy valószínűséggel elkerülhetetlen – üzemidő-hosszabbításának megalapozásában meg­határozó és kedvező körülményt jelent majd, hogy a létesítményt az ASME kód követelményei szerint tervezték.

A Paksi Atomerőmű turbinacsarnoka (Forrás: Paksi Atomerőmű)

A Paksi Atomerőmű esetében az ASME kód alkalmazásának előnyeit felismerve az erő­mű tulajdonosa a blokkok üzemidő-hosszabbításának előkészítési fázisában, a 2000-es évek elején határozta el, hogy az időszakos ellenőrzéseket (Inservice Inspection, ISI), a javításokat és cseréket, valamint a szilárdsági és törésmechanikai ellenőrzéseket – annak ellenére, hogy az erőművet nem az ASME kód szerint tervezték – az ASME kód XI. kötete (Ellenőrzési kód) követelményeinek megfelelően kívánja folytatni. Az áttérés céljai a következők voltak:

  • Az üzemeltetés biztonságának növelése

A korszerű műszaki kód alkalmazása lehetővé teszi az ISI követelmények és módszerek összehasonlíthatóságát az élenjáró biztonsági követelményekkel és módszerekkel.

  • Az üzemidő-hosszabbítás (ÜH) célkitűzéseinek támogatása

Az ASME kód a roncsolásmentes vizsgálatok eredményeit úgy fogalmazza meg, hogy azok közvetlenül lehetővé teszik egy detektált folytonossági hiány törésmechanikai elemzését, azaz kiszolgálják a berendezések további üzemelésre történő alkalmasságáról vagy javításukról, illetve cseréjükről meghozandó döntéseket.

  • Az ÜH tervének külföldi elfogadtatása

Az ASME kód követelményeinek való megfelelés esetén – a kód általános elfogadottságából adódóan – nincs szükség a követelmények teljesítésének részletekbe menő igazolására úgy a szakmai szervezetek, mint a különböző érdekcsoportok irányába.

  • A költséghatékonyság növelése

Az időszakos ellenőrzések korábban általában négyéves ciklusidejének 8-10 évre növelésével gyakorlatilag felére csökken a berendezések ellenőrzésekre való felkészítésének, valamint a vizsgálatok elvégzésének a költsége, növekszik a blokkok teljesítménykihasználása a főjavítási idők hosszának csökkenése következtében.

Az üzemidő-hosszabbítás megvalósításának egyik fontos hazai sajátossága volt, hogy ismételten el kellett készíteni a meghatározó berendezések szilárdsági számításait, mivel azok az eredeti tervek részeként nem álltak rendelkezésre. Erre azért is szükség volt, mert az ASME Ellenőrzési kód csak azokra a berendezésekre alkalmazható, amelyekre teljesülnek az ASME III. kötet (Konstrukciós kód) követelményei. Ezért el kellett végezni az erőmű tervezési alapjának felülvizsgálatát, amelyet – a XI. kötet alkalmazhatóságának a megalapozása érdekében is – a III. kötet alapján végezték el.

Paks II., a tervezett atomerőmű (Forrás: mvmpaks2.hu)

Az Országos Atomenergia Hivatal jóváhagyása alapján a Paksi Atomerőmű négy blokkjánál az ASME kód meghatározott terjedelmű alkalmazására való áttérés 2014-ben befejeződött. Az alkalmazás időben történő bevezetésének meghatározó szerepe van a blokkok 12 hónapos üzemeltetési ciklusról 15 hónapos ciklusra történő átállásának engedélyeztetésében is.

Az ASME kód alkalmazásából származó előnyök hazai kihasználása teljes körűen azonban még nem történt meg. Mind a Konstrukciós, mind az Ellenőrzési kód előírja a tulajdonos (engedélyes) kötelezettségei között, hogy megállapodást kell kötnie egy Meghatalmazott Felügyelő Szervezettel (Authorized Inspection Agency) az ellenőrzési szolgáltatások ellátása céljából. A Meghatalmazott Felügyelő Szervezet harmadik félként (független szervezetként) funkcionál az üzemeltető és a hatóság között. Felügyeli a kód idézett kötetei hatálya alá tartozó minőségbiztosítási, ellenőrzési és vizsgálati tevékenységeket a gyártás, a szerelés, az üzembe helyezés és az üzemeltetés alatt. Egy adott szervezet akkor válhat Meghatalmazott Felügyelő Szervezetté, ha megfelel a kód előírásainak, és ezt az adott ország hatósága is elfogadja. A XI. kötet e követelményét a Paksi Atomerőmű gyakorlatában még nem vezették be.

Az engedélyeztetést támogató független műszaki ellenőrzés új intézményét a nukleáris létesítményekre vonatkozóan néhány évvel ezelőtt az Atomtörvény is bevezette. Jelenlegi formájában azonban az bizonyosan nem lehet elegendő az új blokk létesítésének fázisában, hiszen csak magánszemélyek szintjén, és nem intézményi szinten értelmezi a független ellenőrzést. Az ellenőrzési rendszer szükségszerű kibővítésére például egy ASME szerinti független felügyelet be­vezetése megfelelő megoldást kínálhat, annak alkalmazása tehát a meglévő blokkok és az új blokkok szempontjából is kedvező lehet.

Az ASME kód alkalmazásának lehetősége az új blokkok esetében

Az új blokkok létesítése szempontjából az ASME kód alkalmazásának kérdését több aspektusból is érdemes megvizsgálni. A kód eddigi hazai alkalmazásának tapasztalataiból arra következtethetünk, hogy az alkalmazás előnyeit akkor lehet minél inkább kihasználni, ha arra már a létesítési fázisban sor kerül. A másik fontos szempont, hogy a kód alkalmazása olyan esetekben is célszerűnek bizonyult, ahol a teljes körű alkalmazásra még nincs meg minden ideális feltétel.
Az Ellenőrzési kód jelenlegi és jövőbeni alkalmazása a Paksi Atomerőműben, mind annak esetlegesen a KKÁT-ra történő kiterjesztése szempontjából fontos, hogy a kód alkalmazása erősödjön az ilyen feladatok teljesítését biztosító erőforrások, szervezetek növekedésével, beleértve a független felügyeleti tevékenység ASME szerinti biztosítását.
Ennek megfelelően az ASME kód új blokkokkal kapcsolatban történő alkalmazása nemcsak azzal az előnnyel jár, hogy jelentős mértékben segíti az új létesítmény szakmai és ezáltal a közvélemény előtti elfogadtatását, hanem ezzel erősíti az eddigi hazai alkalmazás hátterét is. Hiszen az új blokkok időszakos ellenőrzése vonatkozásában is érvényesek az üzemelő blokkokkal kapcsolatban felsorolt érvek (itt természetesen nem az üzemidő-hosszabbítás, hanem a létesítés támogatása a cél). Ezek mellett – a későbbi üzemeltetés időszakában – a konzisztencia biztosítása érdekében is az Ellenőrzési kód (XI. kötet) követelményeit kell alkalmazni. A XI. kötet alkalmazhatóságának megalapozása a III. kötet szerinti konstrukció (tervezés, gyártás, szerelés) esetén pedig automatikusan megvalósul. Úgy a III. kötet, mint a XI. kötet alkalmazásának erőssége, hogy szabályozza a harmadik fél általi független ellenőrzést. A független ellenőrzés a létesítés során, különös tekintettel a gyártás ellenőrzésére, pedig kiemelten is kulcsfontosságú terület.
Figyelembe véve, hogy az azonos telep­helyen üzemelő létesítmények eltérő szabványrendszerek szerinti üzemeltetése nem tekinthető ideális állapotnak, vélelmezhető, hogy az ASME kód alkalmazásának igénye az új blokkokkal kapcsolatban, ha nem most, akkor majd később, fel fog merülni. A létesítést követő fázisban történő bevezetés azonban egyértelműen kedvezőtlenebb, mint ha arra már a tervezés fázisában sor kerül.

Az új blokkok ASME kód szerinti tervezésnek való megfeleltetése szempontjából további kedvező adottságok is figyelembe vehetőek. Az egyik ilyen szempont, hogy a paksi új blokkokkal párhuzamosan létesíteni tervezett finn blokk esetében is vélelmezhető az ASME szerinti követelmények teljesítésének igénye. A másik, hasonlóan kedvezőnek tekinthető szempont a különböző szabványok közötti átjárhatóság lehetőségét biztosító, az ASME kód globális alkalmazására irányuló törekvés. Ez azt a lehetőséget hordozza magában, hogy az ASME kód, ha nem is teljes körű alkalmazásának megvalósítása, a hazai esetben nemcsak a megrendelő, hanem a szállító jövőbeni érdekeit is szolgálhatja, hiszen referenciaként új piaci lehetőségeket teremthet saját maga számára. Ezen nemcsak komplex, nagy létesítmények megvalósítását, hanem azok kisebb-nagyobb átalakításában, fejlesztésében való közreműködés lehetőségét kell érteni. Az ilyen együttműködésre vonatkozó példaként tekinthető az üzemanyaggyártás területe, ahol az üzemanyag-előállítás megosztva történő megvalósítására is van már példa a különböző kódrendszereket alkalmazó szállítók között.

Mindezekből azt a következtetést vonhatjuk le, hogy az új paksi blokkok esetében minél korábban tisztázni kell az ASME kód alkalmazhatóságának lehetőségeit, korlátait és feltételeit. Ezek ismeretében lehet az alkal­mazásra vagy annak elvetésére vonatkozó döntést meghozni. A kód alkalmazása esetén lényeges szempont a bevezetés időzítése, hogy a két új blokk tervezett feszített ütemű megvalósítását támogató előnyök minél inkább és időben érvényesíthetőek, kihasználhatóak legyenek.•

 
Innotéka