Das wichtigste Leistungsziel beim Betrieb eines Kernkraftwerks ist die Sicherheit. Alle Arbeiten m\u00fcssen im Hinblick auf den Schutz der \u00d6ffentlichkeit und der Mitarbeitenden durchgef\u00fchrt werden. Im Kontext der Sicherheit besteht das Produktionsziel darin, den Reaktor \u00fcber einen Brennstoffzyklus (18\u201324 Monate) mit 100 % Leistung zu betreiben, zur Brennstoffwechsel- und planm\u00e4\u00dfigen Wartungsphase herunterzufahren und ihn f\u00fcr den n\u00e4chsten Lauf so schnell wie m\u00f6glich wieder auf volle Leistung hochzufahren. Da ein Kernkraftwerk eine komplexe Maschine ist, ist es anspruchsvoll, einen vollst\u00e4ndigen Brennstoffzyklus zu fahren, ohne zur Probleml\u00f6sung abschalten zu m\u00fcssen. Das Abschalten bringt \u00fcbrigens seine eigenen Herausforderungen mit sich. <\/p>\n
Das Kernkraftwerk Nine Mile Point liegt an der Ostseite des Ontariosees. Am Standort gibt es zwei Reaktoren und \u00fcber 1.100 Mitarbeitende. Block 1 ging 1969 in den kommerziellen Betrieb, Block 2 nahm 1988 den kommerziellen Betrieb auf. Nur einmal hatte ein Block einen langen Lauf erreicht, und als er heruntergefahren wurde, dauerte es aufgrund programmatischer Probleme sowie Verschlei\u00df \u00fcber zwei Jahre, bis er wieder ans Netz ging. Vor etwa vier Jahren verkaufte Niagara Mohawk das Kraftwerk an Constellation Energy. <\/p>\n
Steve Davis ist Program Leader sowohl f\u00fcr Analytical Troubleshooting\u00ae als auch f\u00fcr Problem Solving and Decision Making. 1990 wurde er zertifiziert, am Kernkraftwerk Calvert Cliffs von Constellation in Maryland zu unterrichten. Im Laufe der Jahre \u00fcbernahm Steve eine Vollzeitrolle als leitender Troubleshooter. Nach dem Kauf durch Constellation wechselte er zum Standort Nine Mile Point und hat zu Initiativen zur Leistungsverbesserung beigetragen. <\/p>\n
Sp\u00e4t in diesem Fr\u00fchjahr stellten die Bediener von Block 2, der seit fast 400 Tagen lief, ein Leck von Hydraulikfl\u00fcssigkeit im Regelventil des prim\u00e4ren Rezirkulationsdurchflusses fest. Das Ventil ist f\u00fcr die Reaktorleistung kritisch und befindet sich in einem stark radioaktiven Bereich. Als die Leckrate anstieg, zeigte eine Problemanalyse, dass es Leckagen an der Stopfbuchse des Ventils und m\u00f6glicherweise einen Dichtungsausfall gab. Viele Bereiche des Kraftwerks sind w\u00e4hrend des Betriebs zu radioaktiv, um sie zu betreten, daher muss sich die Fehlersuche auf Instrumentenmesswerte st\u00fctzen. Die Stopfbuchsenleckage schien eine wahrscheinliche Ursache zu sein, weil Stellmanipulationen des Ventils aus dem Leitstand zu \u00c4nderungen der Leckrate f\u00fchrten. <\/p>\n
Das Kraftwerksmanagement stand vor einer schwierigen Entscheidung. Es konnte das Kraftwerk herunterfahren und die Probleme beheben oder \u00fcber den Sommer weiterbetreiben und einen erzwungenen Shutdown riskieren, falls sich die Probleme verschlimmerten. Neben den Belastungen durch das Abk\u00fchlen und Wiederaufheizen der Anlagen w\u00fcrde ein Shutdown zu Unterbrechungen der Versorgung f\u00fchren. 2001 hatte Block 2 sieben erzwungene Shutdowns. Jetzt erlebte er seinen besten Produktionslauf \u00fcberhaupt. Es wurde eine Entscheidungsanalyse angesetzt, um Reparaturalternativen zu pr\u00fcfen. <\/p>\n
In der Kernenergiebranche ergeben sich Reparaturm\u00f6glichkeiten bei voller Leistung, reduzierter Leistung oder vollst\u00e4ndigem Shutdown. Eine Reparatur bei voller Leistung an dieser Anlage ist unm\u00f6glich, weil die Strahlungswerte in Reaktorn\u00e4he f\u00fcr Menschen zu hoch w\u00e4ren. Reparaturen w\u00e4hrend eines Shutdowns sind f\u00fcr die vorgeschlagenen Arbeiten branchen\u00fcblich, da Strahlenexposition und hohe Umgebungstemperaturen beherrschbar sind. Jedes m\u00f6gliche Online-Reparaturszenario m\u00fcsste bei deutlich reduzierter Leistung erfolgen, um die Strahlenexposition zu minimieren. Eine gro\u00dfe Hauptturbine \u00fcber einen l\u00e4ngeren Zeitraum bei sehr niedriger Leistung zu betreiben, wird normalerweise nicht versucht, da die Turbine besch\u00e4digt werden k\u00f6nnte. Eine Schwierigkeit bei einer l\u00e4ngeren Leistungsreduzierung ist es, die Vibrationen der Hauptturbine innerhalb akzeptabler Grenzen zu halten. Die Bediener von Nine Mile Point hatten k\u00fcrzlich bei einer \u00e4hnlichen Anwendung an der Ausr\u00fcstung von Block 1 Erfahrungen gesammelt und waren zuversichtlich, dass sie die Vibrationen f\u00fcr die Reparatur an Block 2 sicher beherrschen k\u00f6nnten. Das Management stimmte zu, Online-Reparaturalternativen bei reduzierter Leistung zu pr\u00fcfen. <\/p>\n
In jeder Entscheidungsanalyse in einem Kernkraftwerk ist das Risikomanagement ein zentraler Bestandteil. Das Kraftwerksmanagement forderte die Mitarbeitenden heraus, einen Plan zu entwickeln, um die Leistung des Blocks an einem Wochenende zu reduzieren, die notwendigen Reparaturen sicher auszuf\u00fchren und den Block bis Montagmorgen wieder auf volle Leistung zu bringen. Ein Team aus Kraftwerkspersonal aus Betrieb, Instandhaltung, Arbeitsplanung, Engineering, Strahlenschutz und Arbeitssicherheit machte sich an die Ausarbeitung des Plans. <\/p>\n
Zu den im Plan adressierten Herausforderungen geh\u00f6rten:<\/p>\n
Der Projektplan kombinierte eine Fehlersuche am Ausfallpunkt, um die tats\u00e4chliche Ursache zu best\u00e4tigen, mit einem Reparaturplan, der die Bandbreite m\u00f6glicher Ergebnisse abdeckte, mit denen das Team konfrontiert sein k\u00f6nnte. In diesen Logikablaufplan war eine Potenzielle-Probleme-Analyse integriert, um die Risiken in jedem Schritt zu bewerten. Die Teammitglieder \u00fcberpr\u00fcften jede Aktivit\u00e4t des Arbeitsplans und versuchten, jedes Szenario zu identifizieren, dem sie begegnen k\u00f6nnten. Au\u00dferdem identifizierten sie alle Personen, Werkzeuge und Ressourcen, die zur Durchf\u00fchrung der Aufgabe erforderlich waren. <\/p>\n
Der erste Vorschlag war, ein einst\u00fcndiges Arbeitsfenster bei 25 % Leistung zu planen, um die Ursache der Probleme zu best\u00e4tigen, und anschlie\u00dfend eine zweite Leistungsreduzierung zur Durchf\u00fchrung der Reparaturen. Die Projektteammitglieder entschieden jedoch, dass dies das Reparaturteam einer relativ hohen Strahlenbelastung aussetzen w\u00fcrde und nicht gen\u00fcgend Zeit b\u00f6te, um sich auf unerwartete Bedingungen einzustellen. Das Team empfahl dem Management eine Alternative: die Leistung des Blocks auf unter 15 % zu reduzieren und alle Reparaturen in einem einzigen, sechs Stunden langen Arbeitsfenster auszuf\u00fchren. Das w\u00fcrde die Risiken f\u00fcr die Sicherheit des Personals senken, bedeutete aber, dass das Team alle Antworten parat haben musste. Das Managementteam stimmte der Empfehlung zu. <\/p>\n
Das Team setzte den Plan an einem Samstag um, als die Stromnachfrage niedrig war. Viele Kraftwerksmitarbeitende beobachteten die Videomonitore aufmerksam, die anzeigen w\u00fcrden, ob sich das Kraftwerk Betriebsgrenzen n\u00e4herte. <\/p>\n
Das Reparaturteam legte Anti-Kontaminationskleidung an, nahm Werkzeuge und Ersatzmaterialien zusammen und betrat das Containment-Geb\u00e4ude, in dem sich der Reaktor befindet. Die Arbeiten verliefen planm\u00e4\u00dfig. Die Stopfbuchsen der Durchflussregelventile wurden nachgestellt, um die Leckage an den Ventilspindeln zu stoppen. Die Stellungsanzeige des Ventils wurde repariert, und eine speziell entwickelte Dichtung wurde installiert, um das Hydrauliklecks zu beheben. Obwohl die Leckage nicht vollst\u00e4ndig gestoppt wurde, waren die Bediener durch die Inspektion des Ventils und die Best\u00e4tigung der Ursache \u00fcberzeugt, dass sie die Leckrate wirksam beherrschen konnten. <\/p>\n
Die Reparaturarbeiten waren erfolgreich. Das Team von Nine Mile Point erreichte das Ziel, sicher zu arbeiten und die Risiken f\u00fcr \u00d6ffentlichkeit und Mitarbeitende zu minimieren, um die Reparaturen ohne vollst\u00e4ndigen Shutdown durchzuf\u00fchren. Diese Ma\u00dfnahme zeigte Branchenf\u00fchrerschaft bei der Entwicklung eines neuartigen Troubleshooting-Ansatzes, der Prozess- und Risikomanagement effektiv nutzt. Indem das Reparaturteam alle m\u00f6glichen Szenarien ber\u00fccksichtigte und in jedem Schritt eine Potenzielle-Probleme-Analyse anwendete, war es darauf vorbereitet, innerhalb der zeitlichen Vorgaben der Aufgabe sicher zu reagieren. Die Strahlenexposition des Reparaturteams war aufgrund der umfangreichen Planung geringer als erwartet. <\/p>\n
Entscheidend war, das Kraftwerk bei niedriger Leistung weiterzubetreiben, um die Turbinenrotation aufrechtzuerhalten. Hauptwellen von Turbinen sind lang und schwer. Bei Betrieb au\u00dferhalb der Norm k\u00f6nnen an den Wellen Reibstellen und andere Defekte entstehen, daher musste der Plan den Schutz der Turbine vor Vibrationen wirksam ber\u00fccksichtigen. Durch den Weiterbetrieb der Turbine stellte das Team w\u00e4hrend dieser Ma\u00dfnahme au\u00dferdem 16 Megawatt Leistung f\u00fcr Kunden bereit. <\/p>\n
Das weniger quantifizierbare Ergebnis war der Stolz und die Leistung, das Kraftwerk sicher online zu halten und den Produktionslauf aufrechtzuerhalten. Das Vertrauen der Mitarbeitenden stieg, und der Wert wirksamen kritischen Denkens wurde weiter gefestigt. <\/p>\n
Zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Berichts ist das Kraftwerk weiterhin online.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Die Produktionsfunktion jeder Organisation ist Bedrohungen und Herausforderungen f\u00fcr den laufenden Betrieb ausgesetzt. Die erfolgreiche Umsetzung eines innovativen Plans kann ein wichtiger Motivationsfaktor und eine gro\u00dfe Quelle des Stolzes f\u00fcr die Belegschaft sein. Das galt insbesondere f\u00fcr ein Kernkraftwerk in New York. Das wichtigste Leistungsziel beim Betrieb eines Kernkraftwerks ist die Sicherheit. Alle Arbeiten m\u00fcssen […]<\/p>\n","protected":false},"author":8,"featured_media":36966,"template":"","white-paper-type":[],"class_list":["post-63723","white-paper","type-white-paper","status-publish","has-post-thumbnail","hentry"],"acf":[],"yoast_head":"\n