A biztonság fogalma és mérhetősége

Az előadások a következő témára: "A biztonság fogalma és mérhetősége"— Előadás másolata:

1 A biztonság fogalma és mérhetősége

2 Tartalom A biztonság mint a társadalom és az egyes ember biztonsága
A tantárgyhoz tartozó előadások általános bevezetése A biztonság mint a társadalom és az egyes ember biztonsága A kockázat mint a biztonság mértéke, a kockázat meghatározásának bizonytalanságai Tipikus kockázati számértékek A kockázat determinisztikus és valószínűségi megközelítése Az atomerőművek biztonságának alapvető elvei, a mélységi védelem Tervezési és üzemeltetési biztonság A biztonsági funkciók és a rendszerek osztályba sorolása Az öregedés és az atomerőművek biztonságának időbeli változása bme_1.ppt

3 A tantárgyhoz tartozó előadások általános bevezetése
Az előadás-sorozat céljai: a biztonság fogalmának bevezetése a biztonsággal való szakszerű foglalkozás szükségességének megértetése a nukleáris biztonság speciális problematikájának bevezetése. A két előadó a nukleáris biztonság összefüggő két aspektusáról tart előadásokat: Gadó János (KFKI AEKI) – a biztonság elemzése, igazolása Lux Iván (OAH) – a biztonsággal kapcsolatos szabályozás bme_1.ppt

4 A biztonság mint a társadalom és az egyes ember biztonsága - 1
Az egyes ember életét, egészségét sok minden veszélyezteti – de az egyes ember biztonságban akar élni. A veszélyforrások jelentős mértékben az ember környezetéből származnak: természeti veszélyek és az ember teremtette környezetből származó veszélyek, de igen fontosak az ember „saját” veszélyei is: a szervezet belső veszélyei az ember és a környezet találkozásából eredő veszélyek. bme_1.ppt

5 A biztonság mint a társadalom és az egyes ember biztonsága - 2
Az ember minimalizálni igyekszik a veszélyeket: nem figyeli közelről, hogy hogyan érkezik a cunami nem lakik veszélyes üzem közelében orvosi szűrésekre jár óvatosan vezeti autóját. Nehéz a biztonság mértékét mérni, minősíteni és nehéz fenntartani a megfelelő biztonságot. Mégis, az ember élete során rengeteg biztonsági szempontokat (is) mérlegelő döntést hoz. A biztonság nem az egyetlen döntési szempont: az ember bizonyos mértékű kockázatot felvállal a biztonságon kívüli érdekeinek érvényesítése érdekében (autója legyen viszonylag olcsó, cigarettázik, kimerészkedik vitorlásával a viharos vízre, stb). bme_1.ppt

6 A biztonság mint a társadalom és az egyes ember biztonsága - 3
A társadalom hasonló veszélyeknek van kitéve (természeti veszélyforrások, veszélyforrást is jelentő normál emberi tevékenységek, háborúk, stb). Természetesen a társadalom is igyekszik minimalizálni a veszélyeket, de a társadalom számára sem ez az egyetlen szempont. A társadalom szabályozott módon igyekszik mérlegelni a veszélyek súlyosságát és az egyéb szempontokat. Természetesen nehéz objektívvé tenni a társadalom valós érdekeit, mert a társadalom önmozgásának velejárója, hogy egyes csoportjai mindig igyekeznek saját céljaiknak megfelelően magyarázzák az érdekeket. bme_1.ppt

7 A biztonság mint a társadalom és az egyes ember biztonsága - 4
Az egyén és a társadalom biztonságának mérlegelésére szokás bevezetni a kockázat fogalmát. A kockázat a biztonságot veszélyeztető esemény becsült gyakorisága és valahogyan definiált következményeinek szorzata. A gyakoriság (különösen az igen ritkán bekövetkező események gyakorisága) általában becsléseken alapszik. A következmény mértéke sokszor nehezen jellemezhető egy egyszerű mérőszámmal, általában almát és körtét kell összehasonlítani. Különösen nehéz az egyéni kockázat és a társadalmi kockázat összehasonlítása. Vannak kockázatok, amelyeket az ember minden további nélkül felvállal (pl. nem megy el rákszűrésre), míg kisebb kockázatokat minden összehasonlítás nélkül elutasít. bme_1.ppt

8 A biztonság mint a társadalom és az egyes ember biztonsága - 5
A kockázat elfogadhatósága nehéz kérdés. Közmegegyezés tárgya, hogy hol húzódnak a határok. Lehet relatív kockázati limiteket bevezetni, pl. Egyéni kockázat: Az atomenergia használatából származó halálozások száma legyen kisebb, mint az összes, az emberi tevékenységből származó halálozás 0,1 %-a. Társadalmi kockázat: Az atomenergia használatából származó rákos megbetegedések száma legyen kisebb, mint az összes, az emberi tevékenységből származó rákos megbetegedések 0,1 %-a. bme_1.ppt

9 A biztonság mint a társadalom és az egyes ember biztonsága - 6
Halálozások gyakorisága ember okozta eseményekből bme_1.ppt

10 A biztonság mint a társadalom és az egyes ember biztonsága - 7
Holland társadalmi kockázati kritérium bme_1.ppt

11 A kockázat mint a biztonság mértéke - 1
A kockázat a biztonságot veszélyeztető esemény becsült gyakorisága és következményének szorzata. Gyakoriság: az esemény bekövetkezésének időegységre vonatkozó valószínűsége (pl. repülőgépek leesésének gyakorisága) Következmény: sokszor nehéz megadni a mértékét, de sokszor eléggé egyszerű (pl. halálozások száma, megbetegedések száma). Sokszor más praktikus mértékeket érdemes használni, pl. széndioxid kibocsátás az autóközlekedés miatt, de ezt ki lehet fejezni az évente megtett kilométerek, vagy az éves benzin- és gázolaj fogyasztás függvényében. Tulajdonképpen mindig a következmény és a gyakoriság összefüggéséről van szó. bme_1.ppt

12 A kockázat mint a biztonság mértéke - 2
Súlyos következmény + kis gyakoriság = jelentéktelen következmény + nagy gyakoriság ? Az átlagember nem mindig így fogja fel. Pl. szénerőművek környékén mindig van többlet-szénmonoxid, ennek mennyisége kicsi, de nagyon sok ember szívja be folyamatosan, ennek lehet társadalmi kockázata - ezt a kockázatot másképpen éljük meg, mint a gázfűtés-meghibásodásból eredő szénmonoxid-mérgezés kockázatát. Mégis a kockázat (gyakoriság * következmény) a biztonságnak jó mércéje. bme_1.ppt

13 A kockázat meghatározásának bizonytalanságai - 1
Az esemény-gyakoriság meghatározásának korlátai vannak - a kis valószínűségű eseményekre nincs statisztika. Pl.: földrengés Földrengések Magyarország területén bme_1.ppt

14 A kockázat meghatározásának bizonytalanságai – 2
Paksi földregés- veszélyeztetettségi görbék bme_1.ppt

15 A kockázat meghatározásának bizonytalanságai - 3
A veszélyesség kiszámítása is bizonytalanságokkal rendelkezik: a veszélyességre jellemző statisztikai adatok bizonytalansága a modellezés bizonytalanságai. A kockázat sohasem egy szám, a bizonytalanságokat a kockázat megítélése során figyelembe kell venni. bme_1.ppt

16 Tipikus kockázati számértékek - 1
Helyzetek: ténylegesen elfogadott elfogadható és elfogadva elfogadhatatlan és elfogadva elfogadható és nem elfogadott elfogadhatatlan és nem elfogadott Minden adat kockázat [1/év], brit adatok bme_1.ppt

17 Tipikus kockázati számértékek - 2
Ténylegesen elfogadott esetek: természetes sugárzás árvíz tornádó földrengés vihar villám meteor bme_1.ppt

18 Tipikus kockázati számértékek - 3
Elfogadható és elfogadva esetek: vasúti dolgozók foglalkozási sugárzás kolera vasút gőzkazánok sugárzás repülőgépen színes TV bme_1.ppt

19 Tipikus kockázati számértékek - 4
Elfogadhatatlan és elfogadva esetek: gátszakadás dohányzás antibiotikumok antidepresszánsok közúti balesetek fogamzásgátló pirulák diagnosztikai besugárzások bme_1.ppt

20 Tipikus kockázati számértékek - 5
Elfogadható és nem elfogadott esetek: szamárköhögés vakcina légiutasok repülés kockázata a népességre holland gátszakadások USA atomerőművek bme_1.ppt

21 Tipikus kockázati számértékek - 6
Elfogadhatatlan és nem elfogadott esetek: szívbetegségek rák vegyi üzemi dolgozók foglalkozási balesetk fehérvérűség tüzelőanyag elégetés bme_1.ppt

22 A kockázat determinisztikus és valószínűségi megközelítése - 1
A kockázat elfogadhatóságának megítélése kulcskérdés. Determinisztikus megközelítés: Bizonyos rendszer szerint kiválasztott eseményekre megvizsgáljuk, hogy a rendszer válasza elfogadható-e. Az eseményeket gyakoriság szerint csoportosítjuk, és a különböző gyakorisági csoportokra a gyakoriság növekedésével egyre szigorúbb kritériumok teljesülését követeljük meg. Probléma: az események körének teljessége. bme_1.ppt

23 A kockázat determinisztikus és valószínűségi megközelítése - 2
Az elképzelhető események teljes körét vizsgáljuk, és megállapítjuk, hogy valamely nem-kívánatos következmény (rendszer-válasz) valószínűsége (gyakorisága) elfogadhatóan kicsi-e. Probléma: a vizsgálat bonyolultsága. Közös probléma: az eredmény bizonytalanságának értékelése A kétféle megközelítés nem alternatív, hanem együttesen alkalmazandó. bme_1.ppt

24 Az atomerőművek biztonságának alapvető elvei - 1
A legfontosabb elv: az atomerőművek biztonsága legyen a társadalom számára elfogadható. Az elfogadhatóság két dolgot jelent: az egyébként elfogadott mértékű kockázattal azonos, vagy annál kisebb kockázat garantálása (objektív) a társadalom közvetlen véleménye az elfogadásról (szubjektív). Az apercipiált kockázat eleve nem esik egybe az objektív kockázattal. Tekintettel a közvetlen véleménynyilvánítás manipulálhatóságára, a kétféle elfogadhatóság nem feltétlenül esik egybe. bme_1.ppt

25 Az atomerőművek biztonságának alapvető elvei - 2
Általános biztonsági cél: A lakosság egyedei és csoportjai, valamint a környezet védelme biztosított legyen az ionizáló sugárzás veszélyével szemben. Sugárvédelmi cél: a személyzet és a lakosság sugárterhelése az előírt határértékek alatt maradjon. Műszaki biztonsági cél: a feltételezett kezdeti események következményei az előírt mértéken belül legyenek és a balesetek valószínűsége elegendően alacsony legyen. bme_1.ppt

26 Néhány alapfogalom - 1 Üzemállapotok:
Tervezési alaphoz tartozó üzemállapotok: ezekre készült az erőmű terve Normál üzem - a blokk a normál üzemeltetési határokon belül működik (stacioner vagy tranziens módon) Várható üzemi esemény - a blokk működésében többször, akár évente előforduló zavar Tervezési üzemzavar - a blokk működésében esetleg előforduló zavar bme_1.ppt

27 Néhány alapfogalom - 2 Balesetek: a tervezés alapba nem tartozó állapotok Tervezésen túli üzemzavar - igen ritkán előforduló állapotok Súlyos baleset - súlyos következményekkel járó baleset bme_1.ppt

28 Néhány alapfogalom - 3 Negatív visszacsatolások: a reaktorban a különböző paraméterek kedvezőtlen irányú változása esetén fellépő folyamatok, amelyek iránya ellentétes az eredeti változással Reaktorvédelmi rendszer: a reaktor működését, azaz az önfenntartó láncreakciót leállító rendszer Biztonsági rendszerek: a reaktor üzemzavari folyamatait megállító, kompenzáló rendszerek bme_1.ppt

29 A mélységi védelem - 1 1. szint: a normál üzemi állapottól való eltérés megakadályozása 2. szint: a normál üzemtől való eltérést detektálni kell, az üzemi események ne fejlődjenek üzemzavarrá 3. szint: az üzemzavarok esetén is biztosított legyen az általános cél elérése 4. szint: balesetek bekövetkezési gyakoriságának csökkentése és következményeinek enyhítése 5. szint: a radiológiai következmények enyhítése a lakosság és a környezet tekintetében. bme_1.ppt

30 A mélységi védelem - 2 A normál üzemi állapottól való eltérés megakadályozása: az üzemeltetés feltételeinek és korlátainak betartása a reaktorzóna állapotának folyamatos figyelése automatikus rúdmozgások a reaktorvédelmi rendszer figyelmeztető jelzései. bme_1.ppt

31 A mélységi védelem - 3 A normál üzemtől való eltérés detektálása:
a folyamatos mérések regisztrációi, figyelése, figyelmeztető jelzések a határértékek minden túllépésének, a feltételek sérülésének okait ki kell vizsgálni, okulni kell belőlük Az üzemi események ne fejlődjenek üzemzavarrá: reaktorvédelmi működés bme_1.ppt

32 A mélységi védelem - 4 Az üzemzavarok esetén is biztosított legyen az általános cél elérése: biztonsági rendszerek működése kibocsátások fokozott figyelése. bme_1.ppt

33 A mélységi védelem - 5 Balesetek bekövetkezési gyakoriságának csökkentése és következményeinek enyhítése: biztonságnövelési intézkedések a tervezésen túli esetek kezeléséhez állapotorientált kezelési utasítások rendszere a súlyos balesetek megakadályozására balesetkezelési intézkedések a súlyos balesetek következményeinek enyhítésére bme_1.ppt

34 A mélységi védelem - 6 A radiológiai következmények enyhítése a lakosság és a környezet tekintetében: az erőmű balesetelhárítási intézkedései az országos balesetelhárítási intézkedések. bme_1.ppt

35 Tervezési és üzemeltetési biztonság - 1
Valamely gép, rendszer, folyamat biztonságát lényegében két tényező határozza meg: a tervezési és az üzemeltetési biztonság. Tervezési biztonság: a tervezésnek minden aspektusra ki kell terjednie és minden szempontból konzervatívnak kell lennie, az előírásoknak, szabványoknak és a józan észnek megfelelően. Üzemeltetési biztonság: az üzemeltetésnek be kell tartania az üzemeltetési utasításokat, minden adódó problémát fel kell derítenie, a vezetésnek és a személyzetnek megfelelő viselkedési normákat kell kialakítania, az emberi tévedéseket, hibákat minimalizálni kell. Nagyobb balesetek általában akkor következnek be, ha sem a tervezési, sem az üzemeltetési biztonság szintje nem megfelelő. bme_1.ppt

36 Tervezési és üzemeltetési biztonság - 2
Az előadásokon elsősorban a tervezési biztonságról lesz szó, de ez nem azt fejezi ki, hogy az üzemeltetési biztonság kevésbé lenne fontos. A tervezés fontos eleme, hogy megszabja a biztonságos üzemeltetés korlátait és feltételeit. Ezekhez illeszkedően kell kidolgozni az üzemeltetési utasításokat a korlátok és feltételek betartására és a korlátok túllépése utáni teendők meghatározására. bme_1.ppt

37 A biztonsági funkciók és a biztonsági osztályba sorolás- 1
Az atomerőmű rendszereinek egy része biztonsági funkciót lát el (azaz nem, vagy nem csak a villamosenergia termelésében játszik szerepet). Az alapvető biztonsági funkciók: a reaktor leállítása és leállított állapotban tartása a maradványhő elszállítása a leállítás után a radioaktív anyagok kibocsátásának meggátlása. További, kevésbé fontos biztonsági funkciókat is ki kell/lehet jelölni. bme_1.ppt

38 A biztonsági funkciók és a biztonsági osztályba sorolás- 2
A biztonsági funkciókat és az egyes funkciókat ellátó rendszereket/rendszerelemeket biztonsági osztályokba kell sorolni. A felosztás bizonyos fokig tetszőleges. A mai magyar felosztás a következő: 1. osztály: a funkció elmaradása a reaktor leállításását vagy hűtését veszélyezteti 2. osztály: a funkció szükséges ahhoz, hogy az üzemzavar ne fejlődjék balesetté 3. osztály: a biztonsággal kapcsolatos egyéb funkciók A rendszereket, rendszerelemeket, épületszerkezeteket az ellátott funkció alapján kell osztályba sorolni. bme_1.ppt

39 A biztonsági funkciók és a biztonsági osztályba sorolás- 3
Az osztályba sorolás célja, hogy az egyes osztályokra a biztonsági fontosságnak megfelelő szigorú követelményeket állítsunk fel (pl. tervezési szabványok, anyagválasztás, karbantartás, monitorozás, mindezek minőségbiztosítása). bme_1.ppt

40 Az öregedés és az atomerőművek biztonságának időbeli változása - 1
Az erőmű tervének számolnia kell azzal, hogy az egyes berendezések az idő folyamán öregednek. Az öregedés okai a korrózió, az erózió, a méretváltozás, a fáradás, kémiai és fizikai (sugárzás, hőmérséklet) folyamatok. A tervezés része, hogy a berendezések élettartama meghatározott legyen öregedés-monitorozási program készüljön a berendezések cserélhetőek legyenek kevéssé öregedő anyagokat használjunk. bme_1.ppt

41 Az öregedés és az atomerőművek biztonságának időbeli változása - 2
A blokk biztonsága a berendezések öregedése miatt az üzemeltetés egész időtartama nem változhat. A biztonsággal kapcsolatos előírásoknak minden pillanatban, minden időszakban meg kell felelni. Ennek megfelelően biztosítani kell az öregedés-monitorozás folyamatos elvégzését, az eredmények értékelését, a szükséges cserék végrehajtását. Érdemes figyelemmel kísérni a tudomány új eredményeit, mert a tervezéskori konzervativizmus bizonyos elemei elavulhatnak, a nagyobb tudás átértékelésekre vezethet. bme_1.ppt

42 Összefoglalás A társadalom és az egyes ember biztonsága objektív és szubjektív elemeket tartalmazó bonyolult valami. A kockázat a biztonság mértéke. A kockázatot determinisztikus és valószínűségi megközelítésben kell értékelni. Az atomerőművek biztonságának alapvető garanciája a mélységi védelem. A bonyolult rendszerek tervezése és üzemeltetése egyaránt hat a biztonságra. A biztonsági funkciókat és a rendszereket biztonsági osztályokba kell sorolni, az osztálynak megfelelő követelményeket kell velük szemben megfogalmazni. Az öregedés nem vezethet az atomerőművek biztonságának időbeli változásához. bme_1.ppt