29.08.2014 Views

sammanfattning Forsmarks - Strålsäkerhetsmyndigheten

sammanfattning Forsmarks - Strålsäkerhetsmyndigheten

sammanfattning Forsmarks - Strålsäkerhetsmyndigheten

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

Fastställd av: PEW<br />

<strong>Forsmarks</strong> Kraftgrupp<br />

Dokumenttyp / Document type<br />

Rapport<br />

Klassificering / Classification<br />

Företagsintern<br />

Författare / Author Granskad av / Checked by Dok nr / Doc no Rev<br />

Sundin Ellen cFTT FT-2011-3868 0<br />

Fastställd av / Approved by Datum / Date Projektnr / Project no Systemnr / System no<br />

cFT 2011-11-01<br />

Forsmark 1, 2 och 3<br />

Offentlig <strong>sammanfattning</strong>srapport<br />

Förnyade säkerhetsvärderingar av tåligheten mot vissa<br />

händelser - stresstest<br />

Sammanfattning<br />

Den 25 maj 2011 beslutade Strålsäkerhetsmyndigheten (SSM) att alla svenska kärnkraftverk ska<br />

genomföra förnyade säkerhetsvärderingar av tåligheten mot vissa händelser, enligt gemensamma<br />

specifikationer för stresstesten som beslutats i en överenskommelse mellan de europeiska<br />

kärnkraftssäkerhetsmyndigheterna och Europeiska kommissionen, inom ramverket som utgivits<br />

av ENSREG.<br />

Denna rapport utgör en publik <strong>sammanfattning</strong> <strong>Forsmarks</strong> Kraftgrupp ABs arbete med stresstest.<br />

Delgivning: 1 (25)


Fastställd av: PEW<br />

Dokumenttyp / Document type Klassificering / Classification Dok nr / Doc no Rev<br />

Rapport Företagsintern FT-2011-3868 0<br />

Innehåll<br />

1 Inledning 3<br />

2 Fakta om förläggningsplatsen och anläggningarna 4<br />

2.1 Översiktlig beskrivning av förläggningsplatsen 4<br />

2.2 Översiktlig beskrivning av anläggningarna 5<br />

2.3 Grundläggande principer för konstruktion och säkerhet 6<br />

2.4 Genomförda säkerhetsförbättringar 11<br />

2.5 Probabilistiska säkerhetsanalyser 12<br />

3 Resultatet av stresstesten 13<br />

3.1 Antaganden och utgångspunkter 13<br />

3.2 Jordbävning 13<br />

3.3 Översvämning 15<br />

3.4 Förlust av elförsörjning och slutlig värmesänka 17<br />

3.5 Haverihantering 20<br />

4 Slutsatser 23<br />

5 Möjliga åtgärder för att förhindra tröskeleffekter 25<br />

2 (25)


Fastställd av: PEW<br />

Dokumenttyp / Document type Klassificering / Classification Dok nr / Doc no Rev<br />

Rapport Företagsintern FT-2011-3868 0<br />

1 Inledning<br />

I ljuset av olyckan som drabbade kärnkraftverket i Fukushima i Japan beslutade Europarådet den<br />

24 och 25 mars att en översyn av säkerheten ska genomföras för alla kärnkraftverk inom EU.<br />

Den 25 maj 2011 beslutade Strålsäkerhetsmyndigheten (SSM) att alla svenska kärnkraftverk ska<br />

genomföra förnyade säkerhetsvärderingar av tåligheten mot vissa händelser, enligt gemensamma<br />

specifikationer för stresstesten som beslutats i överenskommelse mellan de europeiska<br />

kärnkraftssäkerhetsmyndigheterna och Europeiska kommissionen, inom ramverket som utgivits<br />

av ENSREG.<br />

Denna rapport utgör en publik <strong>sammanfattning</strong> <strong>Forsmarks</strong> Kraftgrupp ABs arbete med stresstest.<br />

Analysarbetet har utförts i enlighet med ENSREG-dokumentet. Ytterligare information om<br />

grundläggande antaganden och metodik finns i avsnitt 3.1.<br />

Baserat på ENSREGs krav har SSM förelagt Forsmark att utföra analyser i enlighet med dessa<br />

krav.<br />

För att möta kraven i föreläggande har Forsmark tidigare skickat in följande dokument:<br />

- Redovisning av utgångspunkter och antaganden för analyser och säkerhetsvärderingar.<br />

- Kompletterande information om utgångspunkter och antaganden för analyser och<br />

säkerhetsvärderingar.<br />

- Lägesrapport 15 augusti.<br />

Stresstestets tekniska omfattning har bestämts med utgångspunkt i de problem som belysts av<br />

händelserna i Fukushima, inklusive kombinationer av inledande händelser och fel. Fokus kommer<br />

att ligga på följande händelser:<br />

a) Inledande händelser<br />

- Jordbävning<br />

- Översvämning<br />

b) Konsekvenserna av bortfall av säkerhetsfunktioner till följd av tänkbara inledande händelser<br />

vid förläggningsplatsen<br />

- Förlust av elkraft, inklusive station black out (SBO)<br />

- Förlust av slutlig värmesänka (UHS)<br />

- Kombination av dessa två<br />

c) Hantering av svåra haverier<br />

- Skydd mot och hantering av bortfall av härdnödkylningsfunktionen<br />

- Skydd mot och hantering av bortfall av bränslebassängkylning<br />

- Skydd mot och hantering av bortfall av reaktorinneslutningens integritet<br />

3 (25)


Fastställd av: PEW<br />

Dokumenttyp / Document type Klassificering / Classification Dok nr / Doc no Rev<br />

Rapport Företagsintern FT-2011-3868 0<br />

2 Fakta om förläggningsplatsen och anläggningarna<br />

2.1 Översiktlig beskrivning av förläggningsplatsen<br />

Statens Vattenfallsverk (SV) och Mellansvensk Kraftgrupp Aktiebolag (MKG) bildade den 15<br />

januari 1973 <strong>Forsmarks</strong> Kraftgrupp Aktiebolag (FKA) för att gemensamt bygga och driva<br />

kärnkraftverket i Forsmark, Östhammar. Tillståndshavaren är <strong>Forsmarks</strong> Kraftgrupp AB, som är<br />

ett dotterbolag till Vattenfall AB.<br />

<strong>Forsmarks</strong> kraftstation är belägen på östkusten ca 4 km norr om <strong>Forsmarks</strong> bruk i Östhammars<br />

kommun i Uppsala län.<br />

Avståndet till Stockholm är 138 km. Andra större städer i närheten är Uppsala (73 km) och Gävle<br />

(75 km). Närområdet anses vara sparsamt befolkat, men avståndet till stora elförbrukare är relativt<br />

litet. Detta tillsammans med bra berggrund, tillgång till kylvatten samt arbetsmarknaden utgjorde<br />

de största anledningarna till att platsen valdes.<br />

Inom <strong>Forsmarks</strong>verkets område finns tre kärnkraftsanläggningar. Enheterna är av typen BWR<br />

(kokarvattenreaktor) och konstruerades av det dåvarande svenska företaget ASEA-ATOM<br />

(nuvarande Westinghouse Electric). <strong>Forsmarks</strong>verket har också en gasturbinanläggning med en<br />

kapacitet på 40 MW.<br />

Forsmark är anslutet till det nationella 400 kV-nätet samt till det regionala 70 kV-nätet.<br />

Forsmark 1 och 2 delar på ett 400 kV-ställverk, medan Forsmark 3 har sitt eget ställverk. 70 kVställverket<br />

delas mellan de tre enheterna samt gasturbinen. Anslutningarna till 400 kV-nätet och<br />

70 kV-nätet är oberoende av varandra.<br />

Konstruktionsstyrande havsvattennivå baseras på mätningar av havsvattennivån mellan 1895 och<br />

1975 i Forsmark. Ovanpå dessa har en marginal lagts.<br />

Den seismiska aktiviteten i området är låg. Förläggningsplatsen hör till det Fennoskandiska<br />

området med avseende på seismicitet. Variationen i berggrundens hårdhet är väsentligt lägre än<br />

vad som ursprungligen antogs. Därför kan anläggningsspecifika markresponsspektra erhållas<br />

genom att multiplicera den generella svenska jordbävningen med 0,85.<br />

Signifikanta tsunamier har inte inträffat i Östersjön. Anläggningsplatsen är även i de flesta<br />

riktningar skyddad av en skärgård. Globalt sett har det endast registrerats en tsunami i ett<br />

innanhav som Östersjön. Detta var efter en stor jordbävning i Turkiet 1999, med en magnitud på<br />

7,4 på Richterskalan. Flodvågen i Svarta havet var 2,5 m hög. På grund av detta anses tsunami<br />

täckas in av höga vattenstånd. Det finns inga floder eller dammar i närheten som kan orsaka<br />

översvämning.<br />

Kylvattnet tas in från skärgården sydöst om kraftverket. Kylvattnet leds genom naturliga<br />

bassänger och utgrävda kanaler till respektive enhets intagsbyggnad.<br />

4 (25)


Fastställd av: PEW<br />

Dokumenttyp / Document type Klassificering / Classification Dok nr / Doc no Rev<br />

Rapport Företagsintern FT-2011-3868 0<br />

2.2 Översiktlig beskrivning av anläggningarna<br />

2.2.1 Forsmark 1 och 2<br />

Forsmark 1 och 2 är lättvattenreaktorer av kokartyp BWR69. De är av svensk konstruktion av<br />

dåvarande ASEA-ATOM (nuvarande Westinghouse Electric). Varje reaktor producerar mättad<br />

ånga med trycket 7 MPa för direkt användning i ångturbinen. Varje enhets maximala termiska<br />

effekt är 2928 MW. Eftersom reaktorerna har interna huvudcirkulationspumpar och steglöst<br />

reglerbara styrstavar räknas de till typen avancerade kokarvattenreaktorer generation III.<br />

En generell beskrivning av Forsmark 1 och 2 framgår av tabellen nedanför.<br />

Enhet<br />

Datum för första<br />

kriticitet<br />

Ursprunglig reaktoreffekt<br />

Nuvarande reaktoreffekt<br />

DD-MM-YYYY Termisk Elektrisk Termisk Elektrisk<br />

F1 23-04-1980 2711 900 2928 984<br />

F2 06-11-1980 2711 900 2928 996<br />

Reaktortanken är tillverkad i låglegerat stål och är invändigt belagd med rostfritt stål.<br />

Konstruktionstrycket är 8,5 MPa och konstruktionstemperaturen är 300°C. Tryck och temperatur<br />

under drift är 70 MPa och 286°C. Reaktorhärden består av 676 vertikalt placerade bränsleelement.<br />

Grupper av fyra bränsleelement omger en korsformad styrstav. Härdens bränsleelement består av<br />

ett knippe av ca 100 bränslestavar (i en gruppering på 10x10 bränslestavar) med interna<br />

vattenkanaler, omgivna av en bränslebox. Ångan som produceras i reaktorn leds via<br />

huvudångledningarna till turbinen. När ångan passerat turbinerna leds den till<br />

huvudkondensorerna där den med hjälp av havsvatten kondenserar till vatten. Kondensatet renas,<br />

förvärms och pumpas tillbaka till reaktortanken via matarvattenledningarna. Forsmark 1 och 2 har<br />

två turbinanläggningar var. Turbinerna konstruerades och tillverkades av dåvarande ASEA-STAL<br />

(nuvarande Alstom). Turbinanläggningarna består vardera av en högtrycksturbin och tre<br />

lågtrycksturbiner, sammanbyggda i en axelsträng tillsammans med den tvåpoliga generatorn.<br />

Färskånga strömmar först genom högtrycksturbinen och därefter via fuktavskiljarna och<br />

mellanöverhettarna parallellt genom lågtrycksturbinerna. Alla turbinerna är av axiell<br />

dubbelströmningstyp, där ånga tas in vid centrum och går ut vid ändarna. Axelsträngen roterar<br />

med 3000 rpm.<br />

2.2.2 Forsmark 3<br />

Forsmark 3 är också en lättvattenreaktor av kokartyp BWR75 konstruerad av ASEA-ATOM<br />

(nuvarande Westinghouse Electric). Forsmark 3 liknar Forsmark 1 och 2 principiellt, och är något<br />

nyare och har en högre termisk effekt, 3300 MW. Reaktorn producerar mättad ånga vid trycket 7<br />

MPa för direkt användning i ångturbinen. Eftersom reaktorn har interna huvudcirkulationspumpar<br />

och steglöst reglerbara styrstavar räknas den till typen avancerade kokarvattenreaktorer generation<br />

III.<br />

5 (25)


Fastställd av: PEW<br />

Dokumenttyp / Document type Klassificering / Classification Dok nr / Doc no Rev<br />

Rapport Företagsintern FT-2011-3868 0<br />

En generell beskrivning av Forsmark 3 framgår av tabellen nedanför.<br />

Enhet<br />

Datum för första<br />

kriticitet<br />

Ursprunglig reaktoreffekt<br />

Nuvarande reaktoreffekt<br />

DD-MM-YYYY Termisk Elektrisk Termisk Elektrisk<br />

F 3 28-10-1984 3020 1100 3300 1170<br />

Reaktorhärden består av 700 vertikalt placerade bränsleelement. Konstruktionstryck och reaktorns<br />

viktigaste konstruktionsparametrar är i allt väsentligt samma som för Forsmark 1 och 2.<br />

Till skillnad från Forsmark 1 och 2 har Forsmark 3 bara en turbinanläggning. Turbinen<br />

konstruerades och tillverkades av dåvarande ASEA-STAL (nuvarande Alstom).<br />

Turbinanläggningen består av en högtrycksturbin och tre lågtrycksturbiner, sammanbyggda till en<br />

axelsträng tillsammans med den fyr-poliga generatorn. Axelsträngen roterar med 1500 rpm.<br />

2.2.3 Förvaring av använt kärnbränsle<br />

Allt radioaktivt avfall, inklusive utbränt kärnbränsle, hanteras i Sverige av Svensk<br />

Kärnbränslehantering AB (SKB), som ägs av de svenska kärnkraftverken.<br />

Det utbrända kärnbränslet förvaras i bränslebassängerna vid varje enhet i genomsnitt ett år, innan<br />

det transporteras till det nationella mellanlagret för använt kärnbränsle.<br />

Utbränt kärnbränsle hanteras enligt interna och externa procedurer och instruktioner. Interna<br />

instruktioner beskriver hantering och laddning av transportbehållare i anläggningen. Externa<br />

instruktioner, t.ex. transporthandboken (utgiven av SKB), reglerar transport från anläggningen till<br />

det centrala mellanlagret för använt kärnbränsle (CLAB). Bränslet från svenska kärnkraftverk<br />

förvaras i CLAB tills det kan flyttas till det planerade slutförvaret.<br />

Sverige har beslutat att inte upparbeta använt kärnbränsle, och i enlighet med kärntekniklagen får<br />

svenska kärnkraftverk inte exportera kärnavfall.<br />

2.3 Grundläggande principer för konstruktion och säkerhet<br />

2.3.1 Säkerhetsprinciper<br />

För att klara av enkelfelskriteriet utan att säkerheten eller driften äventyras så är de tre<br />

anläggningarna indelade i fyra subar var (4 x 50 %). Säkerhetsfunktioner kan upprätthållas om<br />

minst två subar finns tillgängliga. Principen med fyra subar innebär att kraftverket kan klara<br />

enkelfelskriteriet även om en sub inte är driftklar på grund av underhåll.<br />

Reaktorinneslutningen är konstruerad enligt PS-principen (pressure-supression). Vid ett<br />

ångledningsbrott leds ångan ned i kondensationsbassängen i inneslutningen, där den avkyls och<br />

kondenseras. Trycket mellan primärutrymmet och kondensationsbassängen utjämnas.<br />

Sprinklersystemet för reaktorinneslutningen sprinklar och därigenom kondenseras ångan i<br />

primärutrymmet. Dessutom kyls kondensationsbassängen via kylkedjan. Vid ett svårt haveri<br />

används samma system för vattenfyllning av de torra utrymmena i reaktorinneslutningen.<br />

Reaktorinneslutningen är gjord av förspänd betong.<br />

6 (25)


Fastställd av: PEW<br />

Dokumenttyp / Document type Klassificering / Classification Dok nr / Doc no Rev<br />

Rapport Företagsintern FT-2011-3868 0<br />

Enheterna skyddas också genom fysisk separation mellan vitala komponenter samt placering av<br />

säkerhetsrelaterade komponenter i olika brandceller, vilket begränsar konsekvenserna av ett fel<br />

eller en brand. Till exempel finns det fyra separata utrymmen för säkerhetsutrustning i<br />

reaktorbyggnaden. Varje sådant utrymme är en egen brandcell och rymmer vitala komponenter,<br />

som t.ex. ventiler, pumpar och värmeväxlare för härdnödkylsystemen och reaktorinneslutningens<br />

sprinklersystem. Den fysiska separationen är vidareutvecklad vid Forsmark 3, som är av senare<br />

konstruktion. Reservkraftsdieselaggregaten är separerade genom avstånd då de är placerade på<br />

olika sidor av reaktorbyggnaden.<br />

Säkerhetsfunktionerna reaktivitetskontroll, härdnödkylning, tryckavsäkring av primärsystemet,<br />

resteffektbortförsel samt isolering av reaktorinneslutningen inkluderar funktionell diversifiering<br />

för skydd mot effekterna av fel med gemensam orsak (CCF). Detta inkluderar också diversifierad<br />

instrumentering och kontroll (I&C) men inte elförsörjning.<br />

Säkerhetsfunktionen reaktivitetskontroll är av felsäkert utförande. Härdnödkylning och<br />

resteffektbortförsel är båda beroende av elförsörjning. Tryckavsäkring av primärsystemet är<br />

oberoende av kraft- och signalel. Isolering av reaktorinneslutningen är inte beroende av<br />

elförsörjning.<br />

2.3.2 Djupförsvar<br />

Anläggningen är konstruerad och drivs enligt de grundläggande principerna för djupförsvaret.<br />

Djupförsvar innebär att man skapar flera oberoende och redundanta nivåer av barriärer för att<br />

kompensera för möjliga fel och yttre händelser, så att ingen enskild barriär ensamt svarar för att<br />

skydda människor och miljö. Nivåerna i djupförsvaret beskrivs i tabellen nedan.<br />

Nivå Syfte Huvudsakliga medel<br />

1<br />

2<br />

3<br />

4<br />

5<br />

Förebyggande av<br />

driftstörningar och fel<br />

Kontroll över driftstörningar<br />

och detektering av fel<br />

Kontroll över förhållanden som<br />

kan uppkomma vid<br />

konstruktionsstyrande haverier<br />

Kontroll över och begränsning<br />

av förhållanden som kan<br />

uppkomma vid svåra haverier<br />

Lindrande av konsekvenser vid<br />

utsläpp av radioaktiva ämnen<br />

till omgivningen<br />

Robust konstruktion och höga krav på<br />

utförandet, driften och underhållet<br />

Regler- och skyddssystem samt<br />

övervakning och tillståndskontroll<br />

Tekniska säkerhetsfunktioner samt<br />

störnings- och haveriinstruktioner<br />

Förberedda tekniska åtgärder och en<br />

effektiv haverihantering vid<br />

anläggningen<br />

Effektiv samverkan med ansvariga<br />

myndigheter för skydd av omgivningen<br />

7 (25)


Fastställd av: PEW<br />

Dokumenttyp / Document type Klassificering / Classification Dok nr / Doc no Rev<br />

Rapport Företagsintern FT-2011-3868 0<br />

2.3.3 Radiologiska barriärer<br />

Anläggningarna är konstruerade med fem barriärer för att förhindra utsläpp av aktivt material vid ett<br />

eventuellt missöde.<br />

- Bränslekuts av urandioxid<br />

- Bränslekapsling<br />

- Reaktortank<br />

- Reaktorinneslutning<br />

- Reaktorbyggnad<br />

Den första barriären är den sintrade bränslekutsen av urandioxid. Den keramiska formen är svårlöslig<br />

i vatten samt binder klyvningsprodukterna väl. Den andra barriären är bränslekapslingen av<br />

zirkonium, som håller kutsarna på plats och förhindrar utsläpp av flyktiga fissionsprodukter. Den<br />

tredje barriären utgörs av reaktortanken och de delar som trycksätts via reaktortanken. Den fjärde<br />

barriären är reaktorinneslutningen. Den femte barriären är reaktorbyggnaden med<br />

nödventilationssystem.<br />

Reaktoranläggningen består ytterst av reaktorbyggnaden, med merparten av säkerhetsutrustningen. I<br />

centrum av reaktorbyggnaden ligger reaktorinneslutningen. Reaktorinneslutningen är byggd som är<br />

ett tryckkärl och konstruerad för att motstå de tryck som kan uppkomma vid ett stort inre rörbrott,<br />

t.ex. ångledningsbrott. Reaktorinneslutningen är gastät för att förhindra eventuella läckage till<br />

omgivningen.<br />

Reaktorinneslutningen har två slussar. Under drift är reaktorinneslutningen fylld med kvävgas som<br />

eliminerar risken för brand under drift. I reaktorhallen finns bassänger för hantering och tillfällig<br />

förvaring av bränsle och övriga komponenter i reaktortanken. Bassängerna är kopplade till ett kyloch<br />

reningssystem.<br />

Sverige var det första landet i världen som ställde krav på möjligheten att filtrerat tryckavlasta<br />

reaktorinneslutningen vid händelse av en härdsmälta. I februari 1986 beslutade regeringen att alla<br />

svenska kärnkraftverk skulle förhindra oacceptabla utsläpp till omgivningen vid ett svårt haveri.<br />

Beslutet inkluderar både tekniska och administrativa åtgärder. Detta resulterade i de<br />

konsekvenslindrande systemen.<br />

8 (25)


Fastställd av: PEW<br />

Dokumenttyp / Document type Klassificering / Classification Dok nr / Doc no Rev<br />

Rapport Företagsintern FT-2011-3868 0<br />

2.3.4 Allmän systembeskrivning<br />

Följande systembeskrivningar gäller för Forsmark 1 och 2. Forsmark 3 skiljer sig marginellt från<br />

denna beskrivning.<br />

Huvudcirkulationssystem<br />

Huvudcirkulationssystemet består av åtta interna huvudcirkulationspumpar. Systemet används,<br />

tillsammans med styrstavarna, för att reglera reaktiviteten och därmed den termiska effekten.<br />

Pumpmotorn är kopplad till pumphjulet via en axel som går genom reaktortankens vägg.<br />

Konstruktionen med interna pumpar eliminerar behovet av att grova rörledningar ansluts till<br />

reaktortankens undre del. Det gör att risken för stora rörbrott under härdnivån elimineras.<br />

Avblåsningssystem<br />

Avblåsningssystemet skyddar reaktortanken mot höga tryck som annars kan utgöra en fara för<br />

tankens integritet. På Forsmark 1 och 2 består systemet av tio el- och tryckstyrda<br />

säkerhetsventiler, två tryckstyrda säkerhetsventiler, två tryckreglerventiler i serie med två<br />

säkerhetsventiler, samt fyra motormanövrerade säkerhetsventiler som är kvalificerade för både<br />

ånga och vatten. Alla ventiler leder ångan till kondensationsbassängen. Forsmark 3 har sexton<br />

säkerhetsventiler som är både el- och tryckstyrda.<br />

Avblåsningskapaciteten är tillräcklig för att skydda primärsystemet från tryck som är högre än<br />

konstruktionstrycket vid konstruktionsstyrande händelser. Systemet är ursprungligen konstruerat<br />

för 10 % övertryck vid förväntade störningar med uteblivet snabbstopp och helt blockerat<br />

ångflöde till turbinen med fördröjt snabbstoppsvillkor.<br />

De fyra säkerhetsventilerna som är kvalificerade för både ånga och vatten har också till uppgift att<br />

möjliggöra cirkulation av vatten mellan kondensationsbassängen och reaktortanken (feed and<br />

bleed). Ventilerna utgör också en diversifiering till tryckavsäkringen och eliminerar risken för<br />

högtrycksgenomsmältning vid svåra haverier.<br />

Härdnödkylsystem<br />

Härdnödkylsystemet är uppdelat på fyra separerade subar och består av ett högtrycksystem och ett<br />

lågtrycksystem. Systemen cirkulerar vatten från kondensationsbassängen eller tillför vatten från<br />

en extern källa. Funktionen kan kyla reaktorn vid alla rörbrott. Inget av koncepten “break<br />

preclusion” eller “leak before break” tillämpas.<br />

Resteffektkylsystem<br />

Resteffektkylsystemet är uppdelat på fyra separerade subar som kyler reaktorinneslutningen. Vid<br />

rörbrott eller svåra haverier används sprinkling av reaktorinneslutningen.<br />

Kylsystemet för avställd reaktor, kopplat till reningssystemet för reaktorvatten, har två kretsar<br />

som är ett diversifierat alternativ till den primära funktionen. Under bränslebyte kyler systemet<br />

bränslebassängerna och bränslet i reaktortanken.<br />

9 (25)


Fastställd av: PEW<br />

Dokumenttyp / Document type Klassificering / Classification Dok nr / Doc no Rev<br />

Rapport Företagsintern FT-2011-3868 0<br />

Hydrauliskt snabbstoppsystem<br />

Det hydrauliska snabbstoppsystemet består av 18 snabbstoppsgrupper. Varje grupp består av 8, 9<br />

eller 10 styrstavar, en kvävgastank, en vattentank och en snabbstoppsventil. Vid ett snabbstopp<br />

öppnas snabbstoppsventilen och alla styrstavar skjuts automatiskt in i härden. Samtidigt som det<br />

hydrauliska snabbstoppet utlöses börjar styrstavarna även skruvas in genom motormanövrerade<br />

drivdon. Detta innebär att styrstavarna går in i härden även om det hydrauliska snabbstoppet<br />

uteblir.<br />

Borsystem<br />

Autoborsystemet är ett diversifierat alternativ inom reaktivitetskontrollfunktionen vid förväntade<br />

störningar med uteblivet snabbstopp, med styrstavar som fastnat. Systemet består av två<br />

redundanta kretsar med kolvpumpar som kan pumpa in anrikat bor i reaktortanken vid höga tryck.<br />

Mellankylkretssystem<br />

Mellankylkretssystemet är konstruerat för att eliminera behovet av havsvatten i reaktorbyggnaden.<br />

Det finns två skäl till detta: Att begränsa konsekvenserna (utläckage av aktiva ämnen) vid ett<br />

eventuellt tubbrott i en värmeväxlare, samt att förhindra korrosion orsakat av saltvattenläckage.<br />

Systemen har fyra oberoende kylkretsar och samma redundanskrav som de primära kylsystemen.<br />

Filtrerad tryckavlastning av reaktorinneslutningen<br />

Systemet för filtrerad tryckavlastning av reaktorinneslutningen skyddar inneslutningen mot<br />

övertryck vid svåra haverier och rörbrott som leder till bortfall av PS-funktionen. Systemet är<br />

passivt och aktiveras av sprängbleck. Filtret är ett MVSS-filter (multi venturi skrubbersystem). De<br />

gaser som strömmar ut från reaktorinneslutningen i samband med tryckavlastning passerar<br />

vattenskrubbern. Gasfasen hålls inert för att förhindra ackumulering av vätgas.<br />

10 (25)


Fastställd av: PEW<br />

Dokumenttyp / Document type Klassificering / Classification Dok nr / Doc no Rev<br />

Rapport Företagsintern FT-2011-3868 0<br />

Figur 1. Principskiss över systemet för filtrerad tryckavlastning av reaktorinneslutningen.<br />

Nedre drywell fylls automatiskt med vatten vid svåra haverier för att säkerställa att härden kan<br />

kylas vid en härdsmälta. Längre fram i ett sådant scenario fylls reaktorinneslutningen med vatten<br />

från en extern källa för att förhindra höga temperaturer.<br />

Funktionen övervakas av batterisäkrad I&C (E- och F-subbat) som är separerade från de primära<br />

säkerhetssystemen (A-, B, C- och D-sub).<br />

Alla avstängningsventiler i tilloppssystemet är pneumatiska. Dessa ventiler manövreras från<br />

kontrollrummet. Om manuell tryckavlastning behövs kan ventilerna manövreras lokalt.<br />

Filtrerad tryckavlastning av reaktorinneslutningen utvecklades i slutet av åttiotalet till följd av ett<br />

regeringsbeslut som fattades efter Three Mile Island 2-olyckan (Harrisburg) 1979. Kravet är att<br />

lindra svåra haverier så att utsläpp av 134 Cs och 137 Cs begränsas till maximalt 0,1 % av<br />

härdinnehållet i en reaktorhärd av 1 800 MW termisk effekt.<br />

2.4 Genomförda säkerhetsförbättringar<br />

De ursprungliga konstruktionsförutsättningarna på Forsmark 1 och 2 inkluderade inte svåra<br />

haverier. I efterhand genomfördes en granskning av förutsättningarna att hantera svåra haverier<br />

och flera modifieringar gjordes i syfte att förbättra anläggningarnas möjligheter att hantera svåra<br />

haverier. Bland annat infördes ett skydd mot övertryck i inneslutningen som skyddar<br />

inneslutningens struktur vid snabb tryckökning vid en LOCA och begränsad PS-funktion.<br />

Forsmark har på eget initiativ installerat möjlighet till diversifierad tryckavlastning. Syftet var att<br />

förhindra risken för högtrycksgenomsmältning genom att skapa en diversifiering till<br />

tryckavlastningsfunktionen samt att möjliggöra feed and bleed.<br />

11 (25)


Fastställd av: PEW<br />

Dokumenttyp / Document type Klassificering / Classification Dok nr / Doc no Rev<br />

Rapport Företagsintern FT-2011-3868 0<br />

Myndigheten gav 2004 ut nya föreskrifter för konstruktion av kärnkraftsreaktorer (SKIFS 2004:2,<br />

senare SSMFS 2008:17). Forsmark har utarbetat en övergångsplan som har godtagits av SSM.<br />

Övergångsplanen syftar till att säkerställa att Forsmark uppfyller den nya föreskriften, och<br />

innehåller en tidsplan för verkställandet.<br />

Några av de säkerhetsförbättringar som ingår i övergångsplanen:<br />

- Ett system för detektering och dämpning av härdinstabilitet<br />

- Ett diversifierat system för resteffektbortförsel<br />

- Ökad separation mellan säkerhetssystem och driftsystem i elförsörjning<br />

- Införande av automatiserad borinpumpning<br />

- Förstärkning av byggnader i syfte att förbättra skyddet mot brand och yttre händelser<br />

(vindlaster)<br />

- Ökad subseparation på Forsmark 1 och 2<br />

- Förbättrat brandskydd genom separation<br />

- Förbättrad tålighet mot rörbrott<br />

- Förbättringar för att säkra kylningen i långtidsförloppet vid en härdsmälta<br />

- Ny reservövervakningsplats för Forsmark 1 och 2<br />

2.5 Probabilistiska säkerhetsanalyser<br />

Enligt SSMFS 2008:1 ska PSA (eng. Probabilistic Safety Assessment, på svenska<br />

sannolikhetsbaserad säkerhetsvärdering) ingå i säkerhetsredovisningen för ett kärnkraftverk. PSA<br />

ska omfatta samtliga driftlägen (effektdrift, nedgång, uppgång och avställd reaktor) samt samtliga<br />

störningar, s.k. inledande händelser, som kan påverka reaktorsäkerheten.<br />

I PSA nivå 1 studeras och kvantifieras sekvenser från inledande händelse till en möjlig härdskada<br />

(härdskadefrekvens per år). Sluttillståndet i PSA nivå 1 utgör utgångspunkten för PSA nivå 2. I<br />

PSA nivå 2 grupperas sekvenser som leder till härdskada i olika stationstillstånd, som i sin tur via<br />

haveriutvecklingsträd leder till ett antal utsläppskategorier, uppdelade i olika utsläppsgrupper:<br />

Acceptabla utsläpp, ej acceptabla utsläpp, stora utsläpp och tidiga stora utsläpp (LERF).<br />

Frekvensen (per år) för varje utsläppsgrupp kvantifieras. I nivå 2 studeras reaktorinneslutningens<br />

integritet och anläggningens förmåga att begränsa eller avbryta utsläpp av radioaktivt material. I<br />

dagsläget används endast nivå 2-beräkningar för effektdrift vid <strong>Forsmarks</strong> kärnkraftverk.<br />

Det bör noteras att PSA-resultaten inte är möjliga att använda för jämförelser mellan olika<br />

anläggningar. Detta beror på skillnader i upprättandet av olika PSA-modeller. PSA-resultat bör i<br />

första hand användas för att identifiera styrkor och svagheter inom den analyserade anläggningen,<br />

som en grund för säkerhetsförbättringar.<br />

12 (25)


Fastställd av: PEW<br />

Dokumenttyp / Document type Klassificering / Classification Dok nr / Doc no Rev<br />

Rapport Företagsintern FT-2011-3868 0<br />

3 Resultatet av stresstesten<br />

3.1 Antaganden och utgångspunkter<br />

Allt analysarbete för att utvärdera händelserna är utfört med metoderna som föreskrivs i<br />

ENSREG-dokumentet. Detta innebär att anläggningens tålighet mot konstruktionsstyrande<br />

händelser beskrivs i första delen av analysen. Beskrivningen är baserad på den tillståndsgrundade<br />

konstruktionen enligt säkerhetsredovisningen (SAR).<br />

Därefter följer den förnyade säkerhetsvärderingen av anläggningarnas tålighet mot de föreskrivna<br />

händelserna. Händelsernas inverkan på anläggningarna begränsas inte av anläggningarnas<br />

konstruktionsförutsättningar i denna nya analys. Händelsernas genomslagskraft ökas, alternativt<br />

tas skyddsbarriärer bort i en sådan grad att säkerhetsfunktioner faller bort eller bränsleskador<br />

uppkommer. Denna analys resulterar i värderingar av den nuvarande konstruktionen, en ökad<br />

kunskap om hur anläggningarna uppträder utanför konstruktionsförutsättningarna samt<br />

identifiering av områden där fördjupade analyser eller förstärkningar krävs.<br />

I analysen av anläggningens beteende utanför konstruktionsförutsättningarna tillämpas realistiska<br />

antaganden. I enlighet med beskrivning av ENSREG görs ingenjörsmässiga bedömningar där<br />

analyser utanför konstruktionsförutsättningarna saknas. Resultatet av stresstestet rapporteras<br />

enligt ENSREGs dokumentstruktur.<br />

Stresstestet utförs för varje enhet och för hela anläggningen.<br />

Lätt utrustning krediteras inte för de första 24 timmarna och tung utrustning inte för det första 72<br />

timmarna.<br />

För mer information om utgångspunkter och metod se lägesrapporten 15 augusti.<br />

3.2 Jordbävning<br />

Detta avsnitt är en <strong>sammanfattning</strong> av <strong>Forsmarks</strong> säkerhetsvärdering för jordbävning.<br />

I. Konstruktionsgrund<br />

Forsmark 1 och 2<br />

Vid tiden för konstruktion av Forsmark 1 och 2 ställdes inga jordbävningskrav. I början av 1990-<br />

talet beslöt Forsmark att Forsmark 1 och 2 skulle tillämpa den ”svenska jordbävningen” med<br />

uppskattad sannolikhet om 10 -5 per år för verifiering av nedgång till säkert läge efter en<br />

jordbävning. Detta motsvarar en markacceleration (Peak Ground Acceleration, PGA) om 0,09-<br />

0,11 g.<br />

En stegvis ansats har tillämpats för Forsmark 1 och 2 för att uppfylla möjligheten att motstå<br />

dimensionerande jordbävning (DBE). Alla anläggningsändringar efter 1992 har konstruerats för<br />

att uppfylla kraven på jordbävningstålighet. Dessutom har en Seismic Margin Assessment (SMA)<br />

genomförts. SMA är en metodik som kombinerar erfarenhetsbaserade metoder och beräkningar<br />

för att bedöma en anläggnings jordbävningstålighet. Nyckelsystem, strukturer och utrustning som<br />

krävs för att ta anläggningen till säkert läge identifieras och utvärderas. Med den här metoden kan<br />

anläggningens totala jordbävningstålighet bestämmas, och begränsande komponenter kan<br />

identifieras.<br />

13 (25)


Fastställd av: PEW<br />

Dokumenttyp / Document type Klassificering / Classification Dok nr / Doc no Rev<br />

Rapport Företagsintern FT-2011-3868 0<br />

Generellt kan man konstatera att byggnader, tryckbärande delar samt kabelvägar uppfyller kraven.<br />

Ett antal andra nyckelsystem, strukturer och utrustning kräver ytterligare utredning och eventuellt<br />

ändringar i anläggningen. Utrustning som inte uppfyllde kraven återfinns i två huvudkategorier:<br />

- Förankring av mekaniska komponenter.<br />

- Oavsiktlig manöver av reläer<br />

Nya säkerhetskrav infördes av myndigheten 2004 i föreskriften SKIFS 2004:2 (numera SSMFS<br />

2008:17). För Forsmark 1 och 2 skall åtgärder för att uppfylla föreskriften, enligt den<br />

överenskomna övergångsplanen, införas senast 2013. Inga åtgärder för jordbävningstålighet ingår<br />

i övergångsplanen. En slutsats från denna säkerhetsvärdering är att de återstående restpunkterna i<br />

den genomförda SMA-undersökningen, som har lyfts fram inom stresstesterna, behöver läggas till<br />

i övergångsplanen.<br />

Konsekvenserna av att inte ha genomfört de återstående åtgärderna bedöms acceptabla eftersom<br />

tiden tills de åtgärdas är kort och sannolikheten för händelsen är låg. Därför är det ackumulerade<br />

riskbidraget från jordbävning acceptabelt.<br />

Forsmark 3<br />

För Forsmark 3 har byggnader och system viktiga för reaktorsäkerheten ursprungligen<br />

konstruerats i enlighet med de responsspektra som föreskrivs av Regulatory Guide 1.60, skalat till<br />

0,15 g för horisontell markacceleration och 0,10 g för vertikal markacceleration (PGA 0,15 g).<br />

Eftersom Forsmark 3 ursprungligen konstruerats för jordbävningstålighet har inget behov av<br />

ytterligare verifikat eller anläggningsändringar identifierats.<br />

De konsekvenslindrande system som installerades på alla block i Forsmark efter olyckan vid TMI<br />

är konstruerade i enlighet med R.G. 1.60 (horisontell PGA 0,15 g).<br />

Jämfört med markrespons utgående från R.G. 1.60 så uppvisar den svenska jordbävningen lägre<br />

accelerationer vid låga frekvenser men högre accelerationer vid höga frekvenser. Detta beror dels<br />

på att markaccelerationerna domineras av små jordbävningar i närheten, medan R.G. 1.60<br />

domineras av kraftiga jordbävningar på större avstånd, dels på att marken i Sverige är hårdare än i<br />

USA.<br />

Erfarenheter från inträffade jordbävningar visar att effekterna av högfrekventa jordbävningar<br />

kraftigt överskattas med traditionella analysmetoder. Med beaktande av begreppet skadepotential<br />

kan man visa att den svenska E-5-jordbävningen inte överskrider intensitet VI på den modifierade<br />

Mercalliskalan (MMI), vilket av de flesta experter anses vara ofarligt.<br />

Vid verifiering av jordbävningskrav i Forsmark används traditionella metoder. Begreppet<br />

skadepotential är inte allmänt vedertaget för verifikation av jordbävningskrav, men kan utnyttjas<br />

för att förvissa sig om att konstruktionsförutsättningarna för Forsmark 1 och 2, och i ännu högre<br />

grad Forsmark 3, är kraftigt konservativa med avseende på risken för skada som en jordbävning i<br />

området kan orsaka.<br />

II. Utvärdering av marginaler<br />

Efter åtgärdande av SMA-restpunkterna för Forsmark 1 och 2 kan marginalen på samma sätt som<br />

ovan uppskattas till 2,3 gånger den svenska jordbävningen (PGA 0,21 g).<br />

14 (25)


Fastställd av: PEW<br />

Dokumenttyp / Document type Klassificering / Classification Dok nr / Doc no Rev<br />

Rapport Företagsintern FT-2011-3868 0<br />

För att bedöma marginalen till förlust av reaktorinneslutningens integritet har beräkningar<br />

genomförts för en jordbävning fyra gånger starkare än den svenska jordbävningen. Resultatet är<br />

att reaktorinneslutningens integritet upprätthålls. Reaktivitetskontroll samt filtreringsfunktionen<br />

bedöms inte äventyras. Möjligheten att manuellt isolera inneslutningen är bara delvis verifierad.<br />

Som konstateras ovan är det, med beaktande av skadepotential, rimligt att anta att system<br />

konstruerade för en R.G. 1.60-jordbävning kan motstå en jordbävning som är 3-5 gånger<br />

kraftigare än den svenska jordbävningen. Det är därmed rimligt att de konsekvenslindrande<br />

systemen för Forsmark 1, 2 och 3 kan motstå denna belastning.<br />

En kombination av jordbävning och extrema vattennivåer anses vara extremt osannolikt i<br />

Forsmark. Översvämning på grund av mänskliga aktiviteter bedöms inte som en risk eftersom det<br />

inte finns några närliggande dammar av den storleksordning som krävs för att åstadkomma någon<br />

skada på kraftverket.<br />

3.3 Översvämning<br />

Detta avsnitt är en <strong>sammanfattning</strong> av <strong>Forsmarks</strong> säkerhetsvärdering för översvämning.<br />

I. Konstruktionsgrund<br />

a) Konstruktionsstyrande översvämning<br />

Konstruktionsstyrande översvämning (DBF) för samtliga reaktorerna i Forsmark är marknivån. År<br />

2011 motsvarar marknivån 3 m över medelvattenståndet (+103,0).<br />

Ursprunglig dimensioneringsnivå baserades det maximala vattenstånden vid Forsmark med hjälp<br />

av uppmätta vattenstånd vid Björns fyr under åren 1895-1975, med tillagda marginaler.<br />

Återkomsttider för maximalt vattenstånd har uppskattats med hjälp av undersökningar gjorda av<br />

Sveriges Meteorologiska och Hydrologiska Institut (SMHI). Gjorda kurvanpassningar för dessa<br />

sällan återkommande vattenstånd innehåller många osäkerheter. Om en förmodat konservativ<br />

kurvanpassning används, ger denna att ett vattenstånd motsvarande marknivån (+103,0) har en<br />

frekvens i intervallet 10 -6 till 10 -5 per år.<br />

Alla kända fenomen (stormflod, sjösprång, kraftigt regn, tsunami, m.m.) vilka kan förekomma i<br />

Forsmark med en frekvens högre än 10 -5 per år anses täckas in av DBF. Tidsförloppet för dessa<br />

händelser bedöms vara i timskalan.<br />

Konstruktionsstyrande översvämning (DBF) bedöms därmed vara adekvat.<br />

b) Konstruktionskrav för att skydda anläggningen mot DBF<br />

De system för Forsmark 1 och 2 som erfordras för att nå säkert läge vid en översvämning är<br />

antingen placerade i utrymmen som är vattentäta upp till markplan (H-utrymmen) eller ovanför<br />

markplan.<br />

För Forsmark 3 är alla kritiska byggnader konstruerade för yttre översvämning till marknivån.<br />

Alla byggnader, säkerhetssystem och kraftmatning är konstruerade för att kunna kyla härden och<br />

bränslet i bränslebassängerna vid en extern översvämning upp till konstruktionsstyrande nivå.<br />

Befintliga instruktioner stödjer kraven för att säkerställa kylvattenintaget.<br />

15 (25)


Fastställd av: PEW<br />

Dokumenttyp / Document type Klassificering / Classification Dok nr / Doc no Rev<br />

Rapport Företagsintern FT-2011-3868 0<br />

Driftinstruktioner för höga havsnivåer föreskriver ett minskat intagsflöde vid nivålarm 101,6 (F3:<br />

101,8). För händelser som är relevanta för <strong>Forsmarks</strong>området bör det finnas betydande tid innan<br />

marknivån kan komma att översvämmas. Det skulle vara en fråga om timmar från inledande larm<br />

tills havsnivån kan överstiga konstruktionsstyrande översvämning. Denna tid anses vara tillräcklig<br />

för att ta reaktorerna till säkert läge.<br />

c) Anläggningens uppfyllande av tillståndsgrundande konstruktion<br />

Forsmark 1, 2 och 3 uppfyller den tillståndsgrundande konstruktionen. Översvämningstålighet<br />

uppnås genom konstruktionskrav och att säkerhetssystemen ska ha hög tillgänglighet.<br />

II. Utvärdering av marginaler<br />

d) Marginal till härdskada<br />

Om en extern översvämning via hög havsvattennivå inträffar över marknivån (några decimeter<br />

över +103,0) så medför det även att vattennivån inne i respektive byggnad stiger till samma nivå.<br />

För Forsmark 1, 2 och 3 bedöms en extern översvämning över marknivån påverka<br />

reaktorbyggnaderna på ett sådant sätt att en stor mängd säkerhetsutrustning påverkas samtidigt,<br />

när säkerhetsklassad kraftmatning fallerar. Det finns många dörrar som kommer att avsevärt<br />

fördröja vattentillförseln in i byggnaderna.<br />

Det bör noteras att även om en extern översvämning överstiger DBF och leder till härdskada, så<br />

kommer systemet för filtrerad tryckavlastning av reaktorinneslutningen inte att påverkas.<br />

Vattenfyllning av nedre drywell och tryckavlastning av inneslutningen påverkas inte av extern<br />

översvämning. För att vattenfylla inneslutningarna kan brandbil användas. Ett av två möjliga<br />

inkopplingsställen för av vatten från brandbil finns över marknivån.<br />

Extern översvämning orsakas troligen av väderfenomen som kan förutses i väderleksrapporter<br />

flera dagar i förväg. Detta medför att motåtgärder är möjliga att vidta för att förhindra eller lindra<br />

konsekvenserna. Dränagepumpar och sandsäckar kan till exempel transporteras till Forsmark om<br />

det behövs.<br />

När kraftmatningen går förlorad vid översvämning över DBF förloras kylning av<br />

bränslebassängerna. Tiden innan bränsleskada uppkommer är flera timmar, vilket innebär att det<br />

finns tid för att t.ex. spädmata bränslebassängerna med slangar.<br />

Översvämning över konstruktionsstyrande översvämning (DBF) drabbar sannolikt alla tre enheter.<br />

16 (25)


Fastställd av: PEW<br />

Dokumenttyp / Document type Klassificering / Classification Dok nr / Doc no Rev<br />

Rapport Företagsintern FT-2011-3868 0<br />

3.4 Förlust av elförsörjning och slutlig värmesänka<br />

3.4.1 Förlust av elektrisk kraft<br />

Detta avsnitt är en <strong>sammanfattning</strong> av <strong>Forsmarks</strong> säkerhetsvärdering för förlust av elektrisk kraft.<br />

Elektriska kraftkällor är:<br />

- Två oberoende yttre kraftkällor: det nationella nätet på 400 kV och det regionala nätet<br />

på 70 kV<br />

- Anläggningens huvudgeneratorer. Forsmark 1 och 2 har två generatorer var, medan<br />

Forsmark 3 har en huvudgenerator. Huvudgeneratorerna kan försörja kraftverket med<br />

el (husturbindrift).<br />

- Varje enhet har fyra redundanta och funktionsseparerade reservkraftaggregat.<br />

- En gasturbin, som är gemensam för alla tre enheterna, finns vid 70 kV-ställverket.<br />

a) Förlust av yttre kraft (LOOP)<br />

Följande sekvensordning följs vid förlust av yttre elkraft:<br />

1. Bortfall av 400 kV-nätet<br />

Inga konsekvenser.<br />

2. Husturbindriften fungerar inte.<br />

Inga konsekvenser.<br />

3. Bortfall av 70 kV-nätet<br />

Inga konsekvenser.<br />

När det nationella 400 kV-nätet, det regionala 70 kV-nätet och husturbindrift inte fungerar startar<br />

dieslarna och matar säkerhetsutrustning. Reservkraftdieselaggregaten kan hållas i drift minst en<br />

vecka innan bränsle måste införas utifrån.<br />

b1) Förlust av yttre och inre reservkraft (SBO)<br />

När yttre nät och dieslarna förloras adderas följande postulat:<br />

4. Reservkraftdieslarna fungerar inte.<br />

Inga konsekvenser.<br />

Det postuleras att alla steg ovan (1-3) felfungerar och att reservkraftdieslarna inte fungerar.<br />

Säkerhetsfunktionerna kommer att kunna utföras, med elkraft från gasturbinen.<br />

Vid förlust av yttre nät och inre reservkraft (SBO) kommer gasturbinen att mata<br />

säkerhetssystemen för alla enheter. Gasturbinen kan hållas i drift i veckoskala eller mera med det<br />

bränsle som finns på anläggningen.<br />

17 (25)


Fastställd av: PEW<br />

Dokumenttyp / Document type Klassificering / Classification Dok nr / Doc no Rev<br />

Rapport Företagsintern FT-2011-3868 0<br />

b2) Förlust yttre och inre reservkraft<br />

När yttre och inre reservkraft förloras tillsammans med förlust av alla andra diversifierade<br />

reservsystem postuleras följande:<br />

5. Förlust av alternative AC-källa (AAC, gasturbin)<br />

Ett svårt haveri inträffar.<br />

Det postuleras att alla steg ovan (1-4) felfungerar inklusive gasturbinen (AAC). Om gasturbinen<br />

felfungerar och inte kan spänningssätta säkerhetssystemen, fungerar endast batterimatade system.<br />

Ett svårt haveriscenario blir följden. De konsekvenslindrande systemen kommer att tryckavlasta<br />

reaktorinneslutningen och filtrera utsläpp.<br />

Batterierna för primära behov är designade för ett antal timmars drift. Batterier för de<br />

konsekvenslindrande systemen är designade för ungefär ett dygn. En realistisk bedömning är att<br />

batterierna kommer att fungera avsevärt längre. Dieselgeneratorn för de konsekvenslindrande<br />

systemen förväntas vara i drift inom några timmar.<br />

3.4.2 Förlust av primär värmesänka<br />

Detta avsnitt är en <strong>sammanfattning</strong> av <strong>Forsmarks</strong> säkerhetsvärdering för förlust av den primära<br />

värmesänkan.<br />

Kylvattnet till Forsmark 1, 2 och 3 tas från skärgården sydöst om kraftverket. Kylvattnet leds<br />

genom naturliga bassänger och utgrävda kanaler till intagsbyggnaderna. Detta medför ett<br />

signifikant skydd mot många externa händelser. Den gemensamma sektionen av kylvattenkanalen<br />

har en skumbalk, som hindrar flytande föremål att nå intagsbyggnaden.<br />

Det finns en intagsbyggnad som är gemensam för Forsmark 1 och 2, och en för Forsmark 3.<br />

Intagsbyggnaderna innehåller grovgaller och korgbandsilar för avskiljning av föroreningar.<br />

Vid eventuell blockering av intagskanalen på Forsmark 3 kan kylvatten recirkuleras från<br />

utloppstunneln. Detta sker automatiskt.<br />

Beaktade scenarion för blockering av kylvattenintaget:<br />

- Blockering på grund av packad is.<br />

- Blockering på grund av organiska material från havsbotten.<br />

- Blockering till följd av olja.<br />

- Blockering på grund av att främmande material ansamlats som en konsekvens av<br />

extrema väderförhållanden.<br />

Alla dessa scenarier är att betrakta som långsamma varför motåtgärder kan vidtas. Motåtgärderna<br />

kan antingen vara i form av aktiviteter för att förhindra igensättningen eller i form av driftåtgärder<br />

för att avhjälpa förlusten av värmesänka. Plötslig fullständig igensättning av intagskanalen är<br />

därför mycket osannolik. Ett kylflöde på mindre än 1 % av det nominella flödet är tillräckligt för<br />

att kyla och föra bort resteffekt.<br />

Vid förlust av primär värmesänka blir händelseförloppet för Forsmark 1, 2 och 3 relativt lika om<br />

möjligheten att ta kylvatten från utloppet antas vara otillgänglig för Forsmark 3.<br />

18 (25)


Fastställd av: PEW<br />

Dokumenttyp / Document type Klassificering / Classification Dok nr / Doc no Rev<br />

Rapport Företagsintern FT-2011-3868 0<br />

Händelseförloppet vid förlust av primär värmesänka ser i huvuddrag ut som följer:<br />

1. Blockering av intagskanalen<br />

Inga konsekvenser.<br />

>1% av det nominella flödet antas fortfarandet vara möjligt att utnyttja för kylningen.<br />

Huvudkylvattenpumparna stoppas automatiskt enligt driftinstruktioner.<br />

2. Fullständig blockering av inloppskanalen.<br />

Inga konsekvenser.<br />

Alla huvudkylvattenpumpar kommer att stoppas. Enheten kommer att snabbstoppa inom en<br />

minut. Om mer än enhet drabbas inom 15 minuter kan det externa nätet falla.<br />

3. Fullständig blockering av inlopps och utloppskanalerna.<br />

Inga konsekvenser.<br />

En stor volym vatten är fortfarande tillgänglig.<br />

4. Som ovan men med förlust av hävert över kondensorn.<br />

Säkerhetsfunktioner kommer att förloras men det leder inte till härdskada.<br />

Vattenvolymen för kylning är nu begränsad till intagskanalen. Vattenkonsumtionen för<br />

kylsystemen kommer snart att tömma intagskanalen. Därmed kommer dieslarna stanna på<br />

grund av utebliven kylning. Vad samma tidpunkt förloras också möjligheten att kyla bort<br />

resteffekten. Härdkylning sker med hjälp av spädmatning från tank för totalavsaltat vatten.<br />

Resteffekt bortförs via filtrerad tryckavlastning. Efter ungefär en dag kommer tankarna för<br />

totaltavsaltat vatten att behöva fyllas på.<br />

För Forsmark 3 är det möjligt att cirkulera vatten från utloppet till inloppskanalen.<br />

5. Som ovan men med förlust av gasturbinen.<br />

Härdskador kommer att ske. Externa utsläpp av radioaktivitet kommer att begränsas av de<br />

konsekvenslindrande systemen. Händelsen fortsätter på samma sätt som kombinationen av<br />

förlust av elektrisk kraft och förlust av slutlig värmesänka.<br />

3.4.3 Förlust av primär värmesänka och förlust av elektrisk kraft<br />

Händelseförloppet vid förlust av primär värmesänka och förlust av elektrisk kraft ser i princip lika<br />

ut som förlust av endast primär värmesänka. Det som skiljer är att reservkraftdieselaggregaten är<br />

otillgängliga direkt.<br />

Om gasturbinen antas felfungera kommer sekvensen bli liknande som förlust av slutlig<br />

värmesänka utan gasturbinen. Händelsen leder till ett svårt haveri.<br />

19 (25)


Fastställd av: PEW<br />

Dokumenttyp / Document type Klassificering / Classification Dok nr / Doc no Rev<br />

Rapport Företagsintern FT-2011-3868 0<br />

3.4.4 Bränslebassänger<br />

Det finns flera system för att kyla bränslebassängerna. Alla dessa möjligheter kräver antingen<br />

elektrisk kraft eller branddieslar. Vid förlorad kylning är de acceptabla insatstiderna långa,<br />

generellt i storleksordningen ett dygn innan vattnet kokar och flera dygn innan bränsleskador sker.<br />

Vid speciella tillfällen kan allt bränsle vara placerat i bränslebassängerna. Insatstiderna kommer<br />

då att vara kortare. Under ett kokningsscenario är den mängd vatten som krävs för att hålla nivån i<br />

bränslebassängerna ett fåtal kg/s.<br />

Jordbävning<br />

Bränslebassängerna tål konstruktionsstyrande jordbävning med god marginal. Kylning av<br />

bränslebassängerna upprätthålls med de normala kylsystemen.<br />

Extern översvämning<br />

Kylning av bränslebassängerna kommer att upprätthållas med de normala kylsystemen upp till ett<br />

par decimeter över konstruktionsstyrande översvämning.<br />

Förlust av elektrisk kraft (SBO)<br />

Om alla elektriskt matade system felfungerar kan kylning fortfarande upprätthållas genom att<br />

ersätta det vatten som kokar bort med vatten från det dieseldrivna brandvattensystemet.<br />

Förlust av värmesänka (UHS)<br />

Kylning kan fortfarande upprätthållas genom att ersätta det vatten som kokar bort med vatten från<br />

det dieseldrivna brandvattensystemet.<br />

För långtidsdrift matas brandvattensystemet genom gravitation från färskvattenkällan.<br />

Förlust av elektrisk kraft (SBO) och förlust av värmesänka (UHS)<br />

Samma sekvens som för endast bortfall av värmesänka (UHS) erhålls.<br />

3.5 Haverihantering<br />

Detta avsnitt är en <strong>sammanfattning</strong> av <strong>Forsmarks</strong> säkerhetsvärdering hanteringen av svåra<br />

haverier.<br />

I februari 1986 beslutade regeringen att alla svenska kärnkraftverk skulle förhindra oacceptabla<br />

utsläpp till omgivningen vid ett svårt haveri. Beslutet inkluderar både tekniska och administrativa<br />

åtgärder. Detta resulterade i de konsekvenslindrande systemen.<br />

När det gäller administrativa krav gjordes följande tolkningar:<br />

- Instruktionerna ska beakta alla möjligheter till att kyla härden med kraftigt<br />

degraderade drift- och säkerhetsfunktioner.<br />

- Instruktionerna ska ge vägledning för att ta anläggningen till ett stabilt sluttillstånd,<br />

även efter allvarliga härdskador.<br />

20 (25)


Fastställd av: PEW<br />

Dokumenttyp / Document type Klassificering / Classification Dok nr / Doc no Rev<br />

Rapport Företagsintern FT-2011-3868 0<br />

För att uppfylla kraven utvecklades omfattande instruktioner för haverihantering vid ett svårt<br />

haveri. Dessa täcker hela processen från snabbstopp till ett svårt haveri med ett stabilt sluttillstånd.<br />

Tyngdpunkten i instruktionerna ligger på insatser och åtgärder som görs i korttidsförloppet (inom<br />

en timme), men täcker upp till 24 timmar, och operatörerna tränas i enlighet med detta.<br />

För svåra haverier i längre tidsskala när en beredskapsorganisation har etablerats är strategierna<br />

mer generaliserade och inriktade på symtombaserade åtgärder. Haveriberedskapsorganisationen i<br />

ledningscentralen (KC) hjälper till för att hantera situationen.<br />

Beredskapsorganisation<br />

Personal, resurser och hantering av skiftgång<br />

Tillgängliga resurser på anläggningen (24 timmar per dag) för omedelbara åtgärder utgörs av:<br />

- Skiftlagen inklusive skyddsvakter<br />

- Vakthavande ingenjör (VHI)<br />

- Brandstyrkan<br />

Beredskapsorganisationen i Forsmark består av en gemensam organisation för hela anläggningen<br />

och en specifik för varje enhet. Organisationen bemannas om ett svårt haveri sker.<br />

Beredskapsorganisationen kan vara på anläggningen inom en till två timmar under förutsättning<br />

att vägarna är farbara.<br />

Utnyttjande av extern teknisk support för haverihantering<br />

Vattenfall har en grupp som tillhandahåller externt tekniskt stöd på begäran.<br />

Instruktioner, träning och övningar<br />

Giltigheten hos organisatoriska rutiner, utbildning och grundläggande träning bekräftas<br />

regelbundet genom stora övningar. För operatörer och annan personal i beredskapsorganisationen<br />

sker utbildning regelbundet på det sätt som beskrivs i utbildningsprogrammet.<br />

Möjlighet att använda existerande utrustning<br />

Ledningscentralen är utrustad med IT-applikationer för stöd, beräkningar och kommunikation<br />

vilket inkluderar flera olika typer av kommunikationsteknologier.<br />

Möjlighet att använda mobil utrustning<br />

I Forsmark finns det en brandstyrka bestående av fyra brandmän. Det finns en brandbil på<br />

brandstationen vid anläggningen. En speciellt utpekad person på varje skiftlag har rollen att stödja<br />

åtgärder när det behövs. Vid en allvarlig händelse kan hjälp utifrån behövas. Detta kan fås från<br />

den kommunala räddningstjänsten.<br />

Forsmark har en brandbil och mobila pumpar för att sprinkla reaktorinneslutningen.<br />

21 (25)


Fastställd av: PEW<br />

Dokumenttyp / Document type Klassificering / Classification Dok nr / Doc no Rev<br />

Rapport Företagsintern FT-2011-3868 0<br />

Hantering av radioaktiva utsläpp<br />

<strong>Forsmarks</strong> beredskapsorganisation har verktyg för att beräkna källtermer för aktuell händelse,<br />

graden av härdskada och utsläpp beroende på väder och vindriktning. Dessa verktyg kan även<br />

användas utan datorer.<br />

Dos till personal hanteras av strålskyddsledaren för att försäkra att arbetarna inte utsätts för högre<br />

doser än vad som kan accepteras. Instruktioner anger acceptabla stråldoser för olika scenarier.<br />

Dessa nivåer är förberäknade. Ordinering av jodtabletter och användning av skyddsutrustning är<br />

också styrt av instruktioner.<br />

Kommunikation och informationssystem<br />

Det befintliga högtalarsystemet används för att alarmera. Alarm och kommunikation kan göras<br />

från kontrollrummet, bevakningscentralen eller ledningscentralen. Alarm till externa<br />

organisationer och myndigheter görs via SOS Alarm.<br />

Extern kommunikation kan vid sidan av normala kommunikationssystem också göras med hjälp<br />

av andra mer driftsäkra system.<br />

Haverihantering i långtidsförloppet<br />

Personalen i beredskapsorganisationen är alla <strong>Forsmarks</strong>anställda och ISS Facility personal. Dom<br />

tillhör 25 olika funktioner i organisationen med 2-9 personer per funktion. Det totala antalet<br />

personer är ungefär 190. Utöver detta finns det tekniska stödorganisationer för att stödja dom<br />

enskilda enheterna.<br />

Anläggningars tillgänglighet<br />

Om det centrala kontrollrummet inte är tillgängligt finns det en reservövervakningsplats med<br />

övervakningspaneler som är belägen på en fysisk annan plats. För kontroll, övervakning,<br />

kommunikation och nödbelysning behövs batterier.<br />

Ledningscentralen finns på anläggningen. Den är skyddad.<br />

Stressning av haveriberedskapsorganisationen<br />

Mer än en enhet drabbad<br />

Den nuvarande haveriberedskapsorganisationen är i grunden utformad för att hantera ett svårt<br />

haveri på en av de tre enheterna i Forsmark. Om två eller tre enheter drabbas samtidigt är personal<br />

och resurser kanske inte tillräckliga för att hantera situationen och utföra alla de nödvändiga<br />

åtgärderna. För närvarande sker all träning och alla övningar under antagandet att en enhet<br />

drabbas.<br />

Stressning av beredskapsorganisationen<br />

Degradering av infrastruktur<br />

Degradering av infrastrukturen runt anläggningen kan förhindra beredskapsorganisationen att<br />

komma till anläggningen. Filterfunktionen gör det möjligt att säkra alla händelser mot stora<br />

utsläpp av radioaktivitet med väldigt lite personal på anläggningen. Det bedöms att personalen<br />

som är tillgänglig dygnet runt är tillräcklig för att utföra detta.<br />

22 (25)


Fastställd av: PEW<br />

Dokumenttyp / Document type Klassificering / Classification Dok nr / Doc no Rev<br />

Rapport Företagsintern FT-2011-3868 0<br />

Extern kommunikation kan påverkas. Dessutom kan, vid sidan av det normala<br />

kommunikationssystemet, andra mer driftsäkra system användas, vilket ses som robust.<br />

Haverihantering i långtidsförloppet<br />

För att fylla vatten i inneslutningen används vanliga branddieslar. Om dom felfungerar behövs det<br />

mobila pumpar (lätt utrustning) inom åtta timmar.<br />

Ingen tung utrustning har identifierats som behöver vara på plats inom 72 timmar.<br />

I långtidsförloppet behöver den lokala organisationen omfattande externt stöd. Planeringen för<br />

detta är begränsad.<br />

4 Slutsatser<br />

Överensstämmelse med nuvarande konstruktionsgrund<br />

Jordbävning<br />

När Forsmark 1 och 2 konstruerades fanns det inga krav på tålighet mot jordbävningar.<br />

Nya krav introducerades av myndigheten 2004, i föreskriften SKIFS 2004:2 (nu SSMFS<br />

2008:17). För Forsmark 1 och 2 ska åtgärder för att uppfylla dessa föreskrifter vara klara senast<br />

2013, enligt överenskommen övergångsplan. När det gäller jordbävning har det inte inkluderats<br />

några åtgärder i övergångsplanen. Som en slutsats från detta arbete planeras återstående åtgärder<br />

från SMA:n, som nu har identifierats, läggas till övergångsplanen. Syftet med detta är att<br />

formalisera strategin för att uppfylla föreskriften (SSMFS 2008:17).<br />

Konsekvenserna av att inte ha genomfört de återstående åtgärderna bedöms acceptabla eftersom<br />

tiden tills de åtgärdas är kort och sannolikheten för händelsen är låg. Därför är det ackumulerade<br />

riskbidraget från jordbävning acceptabelt.<br />

Forsmark 3 uppfyller nuvarande konstruktionsgrund.<br />

Extern översvämning<br />

Värderingen visar att för extern översvämning uppfyller anläggningarna konstruktionsgrunden.<br />

Konstruktionsgrunden är korrekt.<br />

Förlust av elektrisk kraft och förlust av värmesänka<br />

Anläggningen har en robust konstruktion avseende bortfall av yttre och inre nät.<br />

Bortfall av yttre nät hanteras av ordinarie reservkraftdieselkraftaggregat.<br />

Vid bortfall av yttre och inre kraftmatning (SBO) kommer gasturbinen spänningssätta<br />

dieselskenorna för samtliga enheter. Kylningen av härden via hjälpmatarvattensystemet kan då<br />

fortskrida i flera dagar.<br />

Bortfall av yttre och inre kraftmatning och dessutom utebliven gasturbin resulterar i härdskada.<br />

De konsekvenslindrande systemen kommer att hantera situationen genom filtrerad<br />

tryckavlastningen av reaktorinneslutningen.<br />

23 (25)


Fastställd av: PEW<br />

Dokumenttyp / Document type Klassificering / Classification Dok nr / Doc no Rev<br />

Rapport Företagsintern FT-2011-3868 0<br />

Anläggningen har en robust konstruktion med avseende på förlust av värmesänka. Det finns ett<br />

flertal funktioner för att skydda anläggningen från fullständig blockering av kylvattenintaget. Ett<br />

kylflöde på mindre än 1 % av nominellt flöde är tillräckligt för att kyla härden och bortföra<br />

resteffekt.<br />

I fallet med fullständigt bortfall av värmesänka kan härdkylning utföras med kraftmatning från<br />

gasturbinen och vatten från tankarna för totalavsaltat vatten.<br />

I de fall kraftmatning från gasturbinen är otillgänglig och slutlig värmesänka förloras leder<br />

händelsen till ett svårt haveri.<br />

Kylning av bränslebassänger<br />

Vid fullständigt bortfall av växelström finns inga system för kylning av bränslebassängerna. Det<br />

vatten som förloras vid kokning i bassängerna kan kompenseras med brandvattensystemet eller<br />

med brandbil. Vid Forsmark 1 och 2 kan det ske med hjälp av externa anslutningar. För Forsmark<br />

3 måste slangar manuellt ledas till bränslebassängerna, vilket kan försvåras av höga<br />

strålningsnivåer.<br />

Haverihantering<br />

Slutsatserna från stresstesterna är att befintlig haverihantering är tillräcklig när en enhet är<br />

drabbad. Den är inte anpassad för en händelse där flera enheter drabbas samtidigt. Det bör<br />

poängteras att svåra haverier ingår i konstruktionsförutsättningarna för anläggningen. I dessa<br />

scenarier spelar tryckavlastning av reaktorinneslutningen en avgörande roll.<br />

En konstruktionsförutsättning för den filtrerade tryckavlastningen är att yttre nät återkommer i<br />

dygnsskalan. Stresstesterna förutsätter att funktionen kan nyttjas under flera dagar. Slutsatsen är<br />

att filtreringsfunktionen kan upprätthållas under förutsättning att extern utrustning, i första hand<br />

strålskyddsmaterial, kan levereras inom 72 timmar.<br />

Dygnet runtbemanningen bedöms kunna stödja filtreringsfunktionen.<br />

Extern kommunikation kan påverkas. Förutom de konventionella kommunikationssystemen har<br />

Forsmark andra mer driftsäkra system användas vilket anses robust.<br />

För vattenfyllningen av reaktorinneslutningen används ordinarie branddieselpumpar. Om dessa är<br />

otillgängliga behöver mobila pumpar vara tillgängliga inom några timmar.<br />

I långtidsförloppet behöver den lokala organisationen omfattande yttre stöd. Planeringen för detta<br />

är begränsad.<br />

24 (25)


Fastställd av: PEW<br />

Dokumenttyp / Document type Klassificering / Classification Dok nr / Doc no Rev<br />

Rapport Företagsintern FT-2011-3868 0<br />

5 Möjliga åtgärder för att förhindra tröskeleffekter<br />

Identifierade åtgärder för att förhindra tröskeleffekter listas nedan i allmänna termer. Det bör<br />

noteras att specificering av åtgärderna kräver ytterligare utredning. De viktigaste<br />

förbättringsområdena listas nedan.<br />

Jordbävning<br />

Stresstestet har inte resulterat i några förbättringsområden gällande jordbävning.<br />

Översvämning<br />

Stresstestet har identifierat instruktionsförändringar för att förbättra förmågan att klara höga<br />

vattennivåer.<br />

Förlust av elektrisk kraft och förlust av värmesänka<br />

Stresstestet har identifierat gasturbinen som viktig för att undvika härdskada. För att göra<br />

anläggningen mer robust vid SBO har följande förbättringsområden identifierats:<br />

Bränslebassänger<br />

- Diversifierad härdkylningsfunktion oberoende av befintlig kraftmatning och<br />

värmesänka.<br />

- Förbättringar av instruktioner för att öka förmågan att stå emot en långvarig SBO.<br />

Stresstestet har identifierat följande förbättringar för bränslebassängerna:<br />

Svåra haverier<br />

- För Forsmark 3 måste slangar manuellt ledas till bränslebassängerna, vilket kan<br />

försvåras av höga strålningsnivåer. Det finns behov av att utveckla en strategi för<br />

detta.<br />

Stresstestet har identifierat följande områden för förbättringsområden:<br />

- Den nuvarande beredskapsorganisationen är dimensionerad för att klara av ett svårt<br />

haveri vid en av de tre enheterna. Det finns behov av att ändra instruktioner och<br />

rutiner för att kunna hantera krissituationer vid tre enheter samtidigt.<br />

- I ett scenario med förlorad kylning av reaktorinneslutningen kan filtrerad<br />

tryckavlastning behövas i långtidsförloppet. För sådana fall behöver vattennivån i<br />

skrubbern sänkas för att säkerhetsställa att filtreringsfunktionen inte ska försämras.<br />

I nuläget finns det inga instruktioner eller strategier som visar hur detta kan göras.<br />

25 (25)

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!