Članki

Kako potresno varna je Nuklearna elektrarna Krško

Datum: 17. 3. 2021 Besedilo: Vladimir Habjan

Pogovor s sodelavcema URSJV, dr. Tomom Bajcarjem, in mag. Djordjem Vojnovičem. 

Kako potresno varna je Nuklearna elektrarna Krško

Ob nedavnem potresu na Hrvaškem, ki smo ga čutili tudi v Sloveniji, se je Nuklearna elektrarna v Krškem samodejno ustavila. Tovrstni in tudi močnejši potresi za to območje so predvideni, jedrski objekti pa prenesejo tudi precej močnejše potrese. NEK je bil predmet več varnostnih pregledov, izvedene pa so bile tudi obsežne seizmotektonske raziskave lokacije.

V NEK so takoj po samodejni zaustavitvi elektrarne sistematično pregledali in testirali vso opremo, pri čemer je temeljit pregled pokazal, da elektrarna zaradi potresa ni bila poškodovana, vsi preverjeni sistemi so bili funkcionalni. Izredni inšpekcijski pregled v NEK je opravila tudi Uprava RS za jedrsko varnost (URSJV), v okviru katerega so pregledali izvedene ukrepe po samodejni zaustavitvi. Ker med pregledi niso zaznali poškodb, so elektrarno znova zagnali in priključili v elektroenergetsko omrežje in zdaj znova obratuje s polno močjo. V NEK se s področjem potresov ukvarja posebna služba, razvit pa imajo tudi poseben program s točno določenimi zahtevami za ustrezno potresno kvalifikacijo zgradb, sistemov in opreme v sklopu elektrarne.

Z URSJV so nam sporočili, da se s potresno varnostjo NEK ukvarja Sektor za jedrsko varnost, ki poleg tega opravlja še vrsto drugih nalog, povezanih z jedrsko varnostjo jedrskih objektov. V sektorju tvorita sledenje in skrb za potresno varnost naše jedrske elektrarne stalen proces, saj gre za pomemben element, ki lahko vpliva na jedrsko varnost. Sodelavci, ki pokrivajo to področje, se redno izobražujejo na mednarodnih delavnicah in tehničnih srečanjih, ki jih organizirajo priznane organizacije s področja jedrske varnosti, med njimi zlasti Mednarodna agencija za atomsko energijo (MAAE).

MAAE, Agencija za jedrsko energijo pri OECD (OECD NEA), Evropsko združenje jedrskih regulatorjev (WENRA) ali Raziskovalni inštitut za električno energijo (EPRI) ter druge agencije pripravljajo smernice in standarde s področja potresne varnosti jedrskih objektov, prav tako pa tudi poročila o raziskavah in drugih podatkih, dobljenih na podlagi operativnih izkušenj. Tovrstni mednarodni standardi in smernice vsebujejo priporočila in zahteve na določenem področju na podlagi najboljših mednarodnih praks in se uporabljajo kot podpora pripravi nacionalne zakonodaje in predpisov, upoštevani in navedeni pa so tudi v licenčni dokumentaciji same elektrarne, na primer v končnem varnostnem poročilu.

O potresni varnosti NEK smo se pogovarjali z dvema sodelavcema URSJV, dr. Tomom Bajcarjem, dipl. ing. strojništva, višjim svetovalcem s področja varnostnih analiz, in mag. Djordjem Vojnovičem, dipl. ing. strojništva, sekretarjem in vodjo sektorja za jedrsko varnost.

Ob nedavnem potresu ste v NEK opravili izredni inšpekcijski pregled, v okviru katerega ste pregledali izvedene ukrepe po samodejni zaustavitvi. Na koliko časa opravite redni pregled? Kaj pomeni izredni inšpekcijski pregled?

Redni inšpekcijski pregledi se v NEK izvajajo praktično vsak teden, seveda pa niso vsi povezani s potresno varnostjo. Neposredno na potresno varnost so vezane tematske inšpekcije, ki se izvajajo v povprečju enkrat na dve leti, izredni inšpekcijski pregled pa se izvede po dogodkih v NEK. Dogodki so različna pomembnejša odstopanja, o katerih mora NEK poročati upravnemu organu, kot so zaustavitve ali zunanji dogodki, ki vplivajo na delovanje NEK (potresi, poplave ali odpovedi varnostno pomembne opreme). Namen izrednega pregleda je ugotoviti okoliščine in vzroke za nastanek takega dogodka ter korektivne ukrepe, potrebne za preprečitev takega in podobnih dogodkov v prihodnosti. Pri večjih odstopanjih je pomemben tudi pregled, ali je elektrarna ustrezno pripravljena na ponovni zagon.

Ob zadnjem potresu so mediji pisali, da bi NEK zdržal tudi visoke stopnje potresa. Kdo to določi in na kakšen način? Kakšna je gradnja, da lahko zdrži tako visoke potrese?

Kako močan potres mora zgradba zdržati, je določeno z zakonodajo, ki jo mora upoštevati projektant pri snovanju takega objekta. V primeru jedrskih objektov, kakršen je tudi NEK, slovenska zakonodaja zahteva, da mora tak objekt zdržati najmočnejši pričakovani potres, ki bi se lahko na območju objekta zgodil enkrat v 10.000 letih; to je približno 20-krat daljše obdobje, kot je zahteva za navadne stanovanjske objekte. Pri tem je treba upoštevati, da se močnejši potresi pojavljajo redkeje (tj. imajo daljšo povratno dobo) kot šibkejši potresi. Podatek o pričakovanih potresih na določenem območju je rezultat geoloških in seizmoloških raziskav širšega vplivnega območja in ne samo lokacije, pa tudi znanih potresov iz preteklosti, ki so se zgodili na tem širšem območju. Za objekte je pomembno predvsem poznavanje intenzivnosti pričakovanega potresa na lokaciji zgradbe, ki se odraža z največjimi pospeški nihanja tal pri takem potresu. Na podlagi tega je mogoče določiti obremenitve, ki jih zgradba med potresom mora prenesti. Poudariti je treba, da pri gradnji ne gre samo za to, da zgradbe zdržijo potres, ampak da ga prestanejo tudi vse komponente in sistemi, ki so potrebni za varno ustavitev elektrarne, kar zahteva dodatne izračune in okrepitve teh komponent bodisi z vpetji ali celo konstrukcijskimi spremembami. Podrobnosti protipotresne gradnje, ki omogoča zadostno odpornost proti pričakovanim potresom, predpisujejo številni domači in mednarodni standardi, ki so preneseni v našo zakonodajo (npr. evropski Evrokodi), pa tudi drugi standardi, ki se nanašajo na projektiranje potresno odpornih jedrskih objektov.

Kaj pomeni samodejna zaustavitev elektrarne v primeru potresa? Kaj se takrat dogaja v elektrarni?

Pri samodejni ustavitvi varovalni sistem reaktorja, ki se sproži pri zaznavi nenormalnega obratovanja oziroma odklonov v pomembnih obratovalnih parametrih, povzroči zaustavitev reaktorja in s tem tudi parne turbine generatorja električne energije. Varovalni sistem reaktorja predstavlja nabor kontrolnih in zaustavitvenih palic, ki ob določenih odstopanjih padejo v sredico reaktorja in ustavijo verižno reakcijo ter s tem bistveno zmanjšajo proizvodnjo toplote v sredici oziroma reaktorju. To pomeni, da se prekine reakcija cepitev jeder v reaktorju, še vedno pa je treba iz reaktorja odvajati zaostalo toploto, ki je posledica radioaktivnih razpadov v gorivu. To toploto odvaja hladilni sistem reaktorja samodejno in prek postopkovnih operacij operaterjev elektrarne. Za ohranjanje osnovnih varnostnih funkcij, med katere spada odvajanje zaostale toplote iz reaktorja, je potrebno tudi električno napajanje; če izpade zunanje omrežno napajanje elektrarne in je zaustavljen tudi glavni generator elektrarne, ki ga poganja parna turbina, vse potrebno električno napajanje za nujno potrebne sisteme v NEK zagotavlja eden izmed treh dizelsko gnanih generatorjev.

V kolikšni meri potresna varnost vpliva na določanje mesta gradnje jedrske elektrarne? Je to v državah podobno ali tudi različno?

Potresna aktivnost območja ima vsekakor pomembno vlogo pri izbiri mesta gradnje jedrskega objekta že zaradi obsežne škode, ki jo lahko močan potres povzroči. Pri jedrskih elektrarnah gre za obsežne projekte z zelo visokimi finančnimi vložki, zato je državam oziroma investitorjem, ki se odločijo za gradnjo takega objekta, v interesu, da skrbno preučijo geološke in seizmične značilnosti širšega območja lokacije ter temu ustrezno prilagodijo način gradnje. Tu gre na splošno za podoben proces povsod po svetu, kjer se investitorji opirajo na nacionalne in mednarodne strokovne organizacije, pa tudi priporočila in standarde organizacij za jedrsko varnost, ki pogosto upoštevajo nauke iz preteklosti. Po drugi strani so pri izbiri lokacije za gradnjo pomembni tudi drugi dejavniki, kot so zadostna količina hladila za reaktor, obstoječa infrastruktura, klimatske razmere in podobno. Zato je vedno potreben kompromis, pri katerem se morajo upoštevati vsi vplivni dejavniki, ki bi lahko ogrozili varnost bodoče jedrske elektrarne. Pri tem ima protipotresna gradnja velik pomen, saj se lahko z njeno uporabo kompenzirajo vplivi potresne aktivnosti območja.

Nedavni potres ni ravno priporočilo gradnji JEK 2. Kaj menite o tem?

Kot že pojasnjeno, so seizmične značilnosti le eden od pomembnih dejavnikov za določitev lokacije jedrskega objekta. Dejstvo je, da se velik del Slovenije nahaja na potresno precej aktivnem območju. Pomembno je, da se značilnosti širšega območja lokacije ustrezno upoštevajo v vseh fazah izgradnje objekta od projektiranja, da se pri tem upoštevajo vsi relevantni podatki in raziskave ter da se v primeru morebitnih negotovosti upoštevajo tudi potrebne zadostne varnostne rezerve. Decembrski in tudi že predhodni potresi (marca v Zagrebu) dokazujejo, da je že obstoječa elektrarna zgrajena po teh načelih in lahko nemoteno varno obratuje tudi pri zelo močnih potresih oziroma se ob najmočnejših potresih varno ustavi. Potres ni bil nepričakovan, saj so tovrstni in tudi močnejši potresi za to območje predvideni in jedrski objekti prenesejo precej močnejše potrese. Razvoj znanosti, obseg raziskav in uporabljene metode na tem področju so v desetletjih, odkar so se izvajale geološke in seizmične raziskave za obstoječi NEK, precej napredovali.
Vprašanje potresne ogroženosti lokacije NEK je že od devetdesetih let zbujalo veliko pozornost strokovne in laične javnosti, zato je bil NEK predmet več varnostnih pregledov, izvedene pa so bile tudi obsežne seizmotektonske raziskave lokacije. Pregledi in raziskave so bili opravljeni v okviru mednarodnih misij, kjer so sodelovali strokovnjaki iz sosednjih držav (Avstrija, Italija), pa tudi mednarodni strokovnjaki iz držav z razvitimi jedrskimi programi (Francija in ZDA).
V zadnjem desetletju, to je po nesreči v Fukušimi, je NEK pripravil in skoraj v celoti že izvedel obsežen program nadgradnje varnosti. Z nadgradnjo se je odpornost NEK na težke nesreče še dodatno izboljšala, še zlasti na področju potresnih obremenitev in varne zaustavitve zaradi močnih potresov. Dejstvo je, da je območje obstoječe NE Krško med najbolj raziskanimi območji v Sloveniji glede seizmičnosti. Ob odločitvi za JEK 2 na tem območju bo investitor moral upoštevati vse relevantne podatke in zadnja dognanja stroke ter izpolniti vse stroge zahteve glede ustreznega protipotresnega projektiranja objekta za zagotovitev ustrezne potresne varnosti elektrarne, njenega varnega obratovanja in varne zaustavitve tudi v primerih najmočnejšega možnega potresa na tem območju.

Oceni novico:
ocena: Article Rating (število glasov: 3, skupna ocena: 5)
PRIKAŽI:
Leto:
januar 2021 (4)
februar 2021 (7)
marec 2021 (8)
april 2021 (2)
maj 2021 (5)
junij 2021 (4)