Bezpečnostní systémy jaderných reaktorů

Garant předmětu:

Martin Kropík

Přednášející:

Martin Kropík

Cvičící:

Martin Kropík

Předmět zajišťuje:

katedra jaderných reaktorů

Anotace:

Předmět je zaměřeny na kategorizace systémů v jaderných elektrárnách z hlediska jejich důležitosti k jaderné bezpečnosti, požadavky pro různé kategorie systémů a typickou instrumentaci výzkumných jaderných zařízení a jaderných elektráren. Pozornost bude věnována definici jaderné bezpečnosti, kriteriu jednoduché poruchy a redundanci, problematice poruch ze společné příčiny, nezávislosti a diverzity, dále pak kvalifikaci bezpečnostních systémů. Závěr přednášky bude věnován problematice bezpečnostních a řídicích systémů výzkumných jaderných zařízení. Výuka je doplněna exkurzí na školním jaderném reaktoru VR 1 s demonstrací jeho bezpečnostního a řídicího systému.

Požadavky:

17ZAF

Osnova přednášek:

1. Jaderná bezpečnost a systémy v jaderných zařízeních, uvedení do problematiky, definice jaderné bezpečnosti a její uplatnění v jaderných zařízeních, přístupy pro zajištění jaderné bezpečnosti.

2-3. Členění systémů v jaderných zařízeních dle IAEA: přístup IAEA k členění systémů v jaderných zařízeních z hlediska významu pro jadernou bezpečnost, požadavky na bezpečnostní systémy a systémy se vztahem k jaderné bezpečnosti, nezávislost, prostorová separace a funkční izolace systémů, chyby ze společné příčiny, diverzita, dozorny, problematika použití počítačů.

4. Kategorizace systémů v jaderných elektrárnách dle IEC, norma IEC61226 pro kategorizaci, srovnání s IAEA, kategorie A, B, C, požadavky na jejich strukturu, jakost a spolehlivost.

5. Členění systémů v jaderných zařízeních dle IEEE, americký přístup k členění systémů z hlediska důležitosti pro jadernou bezpečnost, třída 1E a non 1E, srovnání s IAEA a IEC.

6. Požadavky na ochranné systémy dle německých standardů KTA, požadavky na ochranné systémy dle KTA 3501, specifické německé požadavky, porovnání s evropskými a USA standardy.

7. Požadavky na instrumentaci a řídicí systémy jaderných elektráren, architektura systémů, životní cyklus zařízení, provoz, dokumentace a licencování dle IEC 61513.

8. Kvalifikace systémů, norma IEC60780 pro kvalifikaci systémů, typová zkouška, provozní zkušenost, analýza, typové zkoušky, dokumentace provozní zkušenosti, omezení kvalifikace systémů analýzou.

9. Bezpečnostní a řídicí systémy výzkumných jaderných zařízení: požadavky dle Bezpečnostního návodu SÚJB, struktura systémů, redundance, koincidenční logika, diverzita, zálohované napájení, atd.

10. Diagnostika výzkumných jaderných zařízení, měření hustoty neutronového toku, technické řešení, srovnání metodik.

11. Bezpečnostní a řídicí systém školního reaktoru VR 1, struktura systému a jeho význam, posouzení dle Bezpečnostního návodu SÚJB, limity, bezpečnostní funkce, podmínky provozu.

12. Exkurze na reaktoru VR 1, prohlídka bezpečnostního a řídicího systému, spouštění a provoz reaktoru, testování systému, měření hustoty neutronového toku, demonstrace bezpečnostních funkcí.

13. Instrumentace dalších výzkumných jaderných zařízení (LVR 15 a LR 0 v ÚJV Řež, KURRI v Japonsku, SUR na TU Dresden, TRIGA MARK II, FRM 2 v Garchingu a AGN na Univerzitě Suwon).

Osnova cvičení:

Nejsou cvičení, pouze diskuze nad povinnou literaturou a exkurze na školním jaderném reaktoru VR-1.

Cíle studia:

Znalosti:

Podrobné znalosti bezpečnostních systémů jaderných zařízení, jejich filozofie, odolnost proti potenciálním problémům a poruchám.

Schopnosti:

Orientace v dané problematice, uplatnění získaných znalostí v dalších předmětech z oblasti reaktorové fyziky, problematiky jaderných elektráren i operátorském kurzu v rámci dalšího vzdělávání.

Studijní materiály:

Povinná literatura:

1. Instrumentation and Control Systéme Important to Safety in Nuclear Power Plants, Safety Guide, NS-G-1.3, IAEA, Vienna, 2002.

2. Požadavky Státního úřadu pro jadernou bezpečnost na výzkumná jaderná zařízení pro zajištění jaderné bezpečnosti radiační ochrany, fyzické ochrany a havarijní připravenosti, bezpečnostní návod, SÚJB Praha, 2004.

Doporučená literatura:

1. Jaderné elektrárny - Systémy kontroly a řízení důležité pro bezpečnost - Klasifikace kontrolních a řídicích funkcí, ČSN IEC 61226, 2006.

2. Nuclear power plants - Instrumentation and control important to safety - Classification of instrumentation and control functions, IEC 61226, 2009.

3. IEEE Standard Criteria for Safety Systems for Nuclear Power Generating Stations -Description, IEEE Std 603-1998.

4. Jaderné elektrárny - Elektrické zařízení bezpečnostního stému -Ověření způsobilosti, ČSN IEC60780, 2001.

Studijní pomůcky:

Laboratoř školního jaderného reaktoru VR-1.

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2024/2025:

	06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po
Út
St	místnost VH:L145 Kropík M. 09:00–10:50 (přednášková par. 1) Trója, těžké laboratoře, V Holešovičkách 2 elektronická laboratoř KJR
Čt
Pá

Rozvrh na letní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů: