Vhodni podatki in metodologija izračuna

verjetnosti padca letala na jedrski ali sevalni objekt

ICJT, December 2012

Tea Bilić Zabric

Cerklje, JULIJ 2009 2

Zakaj analiza?Zakaj analiza?

Zakonodaja – Pravilnik o dejavnikih sevalne in jedrske varnostiPriloga 1: Projektne osnove za jedrske elektrarneProjektne osnove morajo upoštevati za elektrarno značilnenotranje in najmanj naslednje zunanje predpostavljene začetnedogodke, ki morajo biti obravnavani v skladu s pogoji nalokaciji: ….Padce letal…

Zgradba zadrževalnega hrama mora biti takšna, da ohranisvojo funkcionalnost tudi ob padcu velikega komercialnegaletala nanjo, za jedrsko elektrarno Krško pa morajo bitisprejeti vsi še smiselni ukrepi za ublažitev posledic padcavelikega komercialnega letala nanjo

Cerklje, JULIJ 2009 3

Zakaj analiza?Zakaj analiza?

ZakonodajaKer slovenske zakonodaje, ki bi obravnavala področje vplivov in analiz letalskega prometa na varnost jedrskih objektov ni, uporabljena je zakonodaja in praksa ZDA

Ameriška jedrska zakonodaja nima nobenega navodila v presojo ogroženosti jedrskih objektov zaradi naključnega padca letala in je pristop k analizi stvar izbire posameznika

Cerklje, JULIJ 2009 4

Zakaj analiza?Zakaj analiza?

Razdalja objekta od letališčaGlede na osnovne principe jedrske varnosti predvidene aktivnosti na letališču oziroma letalskemu prometu ne smejo poslabšati varnosti jedrskega objekta

izračun verjetnosti naključnega padca letala na jedrski objekt: v skladu z metodologijo standarda DOE-STD-3014-96 “Accident analysis for aircraft crash into hazardous facilities”, ob upoštevanju značilnosti letališča, letal (vojaška, komercialna, športna), frekvence letalskega prometa ter karakteristik jedrskega objekta

Cerklje, JULIJ 2009 5

IzračunIzračun

letna verjetnost padca letala se izračuna na osnovi »štiri-faktorne formule«

F = Σ Nijk • Pijk • fijk(x,y) • Aij i,j,k

F - Ocenjena letna verjetnost naključnega padca letala

Nijk - Letno število operacij (vzletov, pristankov, preletov) za vsako j-to letalo

Pijk - Pogostost padcev j-tega letala (podana za vzlete in pristanke posebej pri letaliških operacijah in po številu letov pri ne-letaliških operacijah)

Ljubljana, ICJT , December 20116

IzračunIzračunŠtevilo letal Število premikov

letno (N)Tabela B-1

Komercialna letala 6 5000 C 1   Vojaška letala  AS 532 4 748,8 HELIKOPTERB 412 8 1497,6 HELIKOPTERB 206 4 748,8 HELIKOPTERZ-242 8 1996,8 G 1Z-143 2 312 G 1PC-9 2 499.2 M2PC-9M 3 750 M2PC -9M 6 1496 C 1PC-6 2 208 M2L-410 1 166,4 C1Transportno letalo NATO, C-130

6118

C1

Transportno letalo NATO, C-5

238

C 1

Lovsko letalstvo NATO 16 104 M 2   Športno 4 208 G 1   Skupno 13892*

Ljubljana, ICJT , December 20117

IzračunIzračunLokacijo objekta je potrebno izraziti z vrednostmi x in y v specifičnem koordinatnem sistemu, ki ima središče v centru letališke steze. Os x sovpada s podaljšano centralno linijo steze; pozitiven je v smeri letenja. Os y je pravokotna na os x; y je pozitiven če je za 90° zamaknjen v nasprotni smeri urinega kazalca. Za izračun vrednosti x in y so uporabljene naslednje formule

x = - R cos (Θ – Φ)y = R sin (Θ – Φ)

R- razdalja objekt - center letališčaΘ- odklon objekt - letališčeΦ- odklon smeri letenja glede na magnetni sever

Cerklje, JULIJ 2009 8

IzračunIzračun

letna verjetnost padca letala se izračuna na osnovi »štiri-faktorne formule«

F = Σ Nijk • Pijk • fijk(x,y) • Aij i,j,k

fijk(x,y) - Verjetnost padca posameznega j-tega letala (po kvadratni milji) za lokacijo jedrskega objekta

Aij - Efektivna površina jedrskega objekta za j-to

letalo, ki vključuje zaustavitveno površino in zaletavo površino (kvadratne milje) ter fazo leta (vzleti ali pristanki) za vojaška letala

Cerklje, JULIJ 2009 9

IzračunIzračun

Aij = Ad + AzAd = (WS + R) ·H ·cotΦ + (2 ·L ·W ·WS)/R + L· W (F-5)Az = (WS + R)· S (F-6)

Ad - površina pri direktnemu padcu letala na objektAz - zaustavitvena površina letala po padcu na zemljoWS - razpon kril letalR - diagonala pravokotnega objekta, R = (L2 + W2)0.5H - višina objektacotΦ - kotangens kota pod katerim letalo trčiL - dolžina objektaW - širina objektaS - zaustavitvena dolžina posameznega letala

Cerklje, JULIJ 2009 10

Rezultati verjetnost padca letala Rezultati verjetnost padca letala na NEK zaradi letališča Cerklje na NEK zaradi letališča Cerklje

letna verjetnost naključnega padca letala na NEK zaradi letaliških operacij in ob upoštevanju vseh kritičnih objektov na elektrarni ter vseh letal, znaša 4.203E-6

DOE-STD-3014-96 dovoljuje izločitev posameznih objektov oziroma plovil iz nadaljnje analize če se lahko dokaže (detajlne analize), da poškodbe ki bi nastale zaradi padca zračnega plovila niso kritične za objekte ali za varnostne komponente, znotraj ali v bližini objekta

Cerklje, JULIJ 2009 11

RezultatiRezultati

Izračun (na osnovi inženirske presoje), ki upošteva samo določene kritične objekte na elektrarni ter izvzema posamezna letala zaradi njihove majhne teže in velikosti, znaša 5.064E-7/leto oziroma enkrat na dva milijona let

V izračunanih verjetnostih za padec letala je prispevek zaradi povečanega prometa kot posledice prenove letališča majhen in zato potencialni vpliv prenove na varnost NEK zanemarljiv

Cerklje, JULIJ 2009 12

Požar zaradi padca letalaPožar zaradi padca letala

VzrokiVnetja gorivaEksplozijeRazlični vnetljivi materiali na lokaciji jedrskega objekta

Blažitev posledic požaraVarnostne pregrade za širjenje požaraSistem protipožarne zaščite Oprema IzobraževanjeVaje

Cerklje, JULIJ 2009 13

Požar zaradi padca letalaPožar zaradi padca letala

NRC je zahtevala, da vse jedrske elektrarne razvijejo strategije za blažitev posledic velikih požarov in eksplozij, ki bi lahko nastale zaradi padca letala

V NEK že nekaj časa potekajo izboljšave, ki sledijo ameriškim navodilom.Gre za kurativne ukrepe; na lokaciji morajo biti ustrezna sredstva za blažitve posledic. Večinoma gre za zagotavljanje električnih virov, odvajanja toplote, in pripravljenost na gašenje večjih požarov.