Behoud van de productierun

De productiefunctie van elke organisatie wordt geconfronteerd met bedreigingen en uitdagingen voor de lopende activiteiten. De succesvolle uitvoering van een innovatief plan kan een belangrijk verzamelpunt zijn en een belangrijke bron van trots voor het personeel. Dit gold met name voor een kerncentrale in New York.

De belangrijkste doelstelling bij de exploitatie van kerncentrales is veiligheid. Alle werkzaamheden moeten worden uitgevoerd met het oog op de bescherming van het publiek en de werknemers. In het kader van de veiligheid is het productiedoel de reactor gedurende een splijtstofcyclus (18-24 maanden) op een vermogen van 100% te laten draaien, deze stil te leggen om de splijtstof te vervangen en het geplande onderhoud uit te voeren, en de reactor zo snel mogelijk weer op vol vermogen te laten draaien voor de volgende cyclus. Omdat een kerncentrale een ingewikkelde machine is, is het een uitdaging om een volledige splijtstofcyclus uit te voeren zonder te moeten uitschakelen om problemen op te lossen. Het stilleggen heeft overigens zijn eigen uitdagingen.

De Nine Mile Point Nuclear Plant ligt aan de oostkant van Lake Ontario. Er zijn twee reactoren en meer dan 1100 werknemers. Eenheid 1 ging in 1969 in commercieel bedrijf, en eenheid 2 begon in 1988. Slechts één keer heeft een eenheid het lang volgehouden, en toen die werd stilgelegd, duurde het meer dan twee jaar om weer online te komen, vanwege programmatische problemen en slijtage. Ongeveer vier jaar geleden verkocht Niagara Mohawk de centrale aan Constellation Energy.

Steve Davis is programmaleider in zowel Analytical Troubleshooting® als Problem Solving and Decision Making. In 1990 werd hij gecertificeerd om les te geven bij Constellation's Calvert Cliffs Nuclear Power Plant in Maryland. In de loop der jaren werd Steve fulltime hoofd probleemoplosser. Hij verhuisde naar de Nine Mile Point site nadat deze door Constellation was gekocht, en heeft bijgedragen aan inspanningen om de prestaties te verbeteren.

Eind dit voorjaar ontdekten de operatoren van eenheid 2, die al bijna 400 dagen in bedrijf was, een lek in de primaire recirculatievloeistofregelklep. De klep is essentieel voor de prestaties van de reactor en bevindt zich in een zeer radioactief gebied. Toen de leksnelheid toenam, wees een probleemanalyse uit dat er pakkinglekken waren bij de klep en mogelijk een afdichtingsfout. Veel delen van de centrale zijn te radioactief om tijdens de werking te bezoeken, zodat de probleemanalyse moet steunen op instrumentele metingen. De pakkinglekkage bleek een waarschijnlijke oorzaak te zijn, omdat manipulaties van de klepstand vanuit de controlekamer lekken veroorzaakten.

Het management van de fabriek stond voor een moeilijke beslissing. Ze konden de fabriek stilleggen en de problemen oplossen, of de hele zomer doorwerken en het risico lopen van een gedwongen sluiting als de problemen zouden verergeren. Naast de inspanningen om de apparatuur te koelen en weer op te warmen, zou een stillegging de dienstverlening verstoren. In 2001 werd eenheid 2 zeven keer noodgedwongen stilgelegd. Nu had ze haar beste productie ooit. Er werd een besluitvormingsanalyse gemaakt om reparatiealternatieven te onderzoeken.

In de kernenergiesector zijn de mogelijkheden om reparaties uit te voeren bij vol vermogen, verminderd vermogen of volledige uitschakeling. Een reparatie van deze apparatuur op vol vermogen is onmogelijk omdat de stralingsniveaus in de buurt van de reactor te hoog zouden zijn voor menselijke blootstelling. Reparaties tijdens een shutdown zijn de industrienorm voor de voorgestelde werkzaamheden omdat de stralingsniveaus en de hoge omgevingstemperaturen beheersbaar zijn. Elk mogelijk online-reparatiescenario zou op een aanzienlijk lager vermogen moeten plaatsvinden om de stralingsblootstellingsniveaus tot een minimum te beperken. Een grote hoofdturbine wordt normaal gesproken niet gedurende langere tijd bij een zeer laag vermogen in werking gesteld vanwege de kans op schade aan de turbine. Een moeilijkheid bij een langdurig laag vermogen is het beheersen van de trillingen van de hoofdturbine binnen aanvaardbare grenzen. De exploitanten van de Nine Mile-centrale hadden recente ervaring met een soortgelijke toepassing voor apparatuur van eenheid 1, en waren ervan overtuigd dat zij de trillingen voor de reparatie van eenheid 2 veilig konden beheren. Het management stemde ermee in om online reparatiealternatieven bij verminderd vermogen te onderzoeken.

Inherent aan elke besluitvormingsanalyse van een kerncentrale is risicobeheer. Het management van de centrale daagde het personeel uit een plan te ontwikkelen om de eenheid in een weekend uit te schakelen, de nodige reparaties veilig uit te voeren en de eenheid maandagochtend weer op volle kracht te laten draaien. Een team van fabriekspersoneel dat Operaties, Onderhoud, Werkvoorbereiding, Engineering, Stralingsbescherming en Industriële Veiligheid vertegenwoordigde, ging aan de slag om het plan te ontwikkelen.

De uitdagingen die in het plan worden aangepakt zijn onder meer

  • Verhelpen van pakkinglekkage bij - twee, kritische, stroomregelkleppen,
  • Reparatie van een hydraulisch lek bij een van de regelkleppen,
  • Reparatie van een defecte positie-indicatie op de stroomregelklep met het hydraulische lek,
  • De gelekte hydraulische vloeistof opruimen,
  • Veilig werken in een omgeving met hoge temperaturen en hoge straling, en
  • De hoofdturbine wordt tijdens de reparatie op een zeer laag vermogen online gehouden.

Het projectplan combineerde foutopsporing op de plaats van de storing om de werkelijke oorzaak te bevestigen en een reparatieplan om de verschillende uitkomsten waarmee het team zou kunnen worden geconfronteerd, aan te pakken. Binnen dit logische stroomschema was een potentiële probleemanalyse opgenomen om de risico's bij elke stap te analyseren. De teamleden bekeken elke activiteit van het werkplan en probeerden elk scenario te identificeren waarmee ze zouden kunnen worden geconfronteerd. Ze identificeerden ook alle mensen, instrumenten en middelen die nodig zijn om de klus te klaren.

Het oorspronkelijke voorstel was om een werkvenster van een uur te plannen bij een vermogen van 25% om de oorzaak van de problemen te bevestigen, en vervolgens een tweede keer minder vermogen om de reparaties uit te voeren. Maar de leden van het projectteam besloten dat dit het reparatieteam zou blootstellen aan vrij hoge stralingsniveaus en onvoldoende tijd zou bieden om zich aan te passen aan onverwachte omstandigheden. Het team stelde een alternatief voor om de eenheid tot minder dan 15% terug te brengen en alle reparaties in één werkvenster van zes uur uit te voeren. Dit zou de risico's voor de veiligheid van het personeel verminderen, maar betekende dat het team alle antwoorden paraat moest hebben. Het managementteam was het eens met de aanbeveling.

Het team voerde het plan uit op een zaterdag toen de vraag naar elektriciteit laag was. Veel medewerkers van de centrale hielden de videomonitoren in de gaten, die aangaven of de centrale de bedrijfslimieten naderde.

Het reparatieteam kleedde zich in anti-besmettingskleding, verzamelde hun gereedschap en vervangingsmaterialen, en ging het omhulselgebouw binnen waarin de reactor is ondergebracht. De werkzaamheden verliepen volgens plan. De pakking van de stroomregelkleppen werd aangepast om de lekkage rond de klepstelen te stoppen. De klepstandaanduiding werd gerepareerd en er werd een speciaal ontworpen afdichting geïnstalleerd om het hydraulische lek aan te pakken. Het lekken werd weliswaar niet volledig gestopt, maar door de inspectie van de waarde en de bevestiging van de oorzaak waren de exploitanten ervan verzekerd dat zij de lekkage doeltreffend konden beheersen.

De reparatiewerkzaamheden waren succesvol. Het team van Nine Mile Point bereikte het doel om veilig te werken, met minimale risico's voor het publiek en de werknemers, om de reparaties uit te voeren zonder volledige stillegging. Deze oefening gaf blijk van leiderschap in de industrie bij de ontwikkeling van een nieuwe aanpak voor probleemoplossing die effectief is in het gebruik van proces- en risicobeheer. Door met alle mogelijke scenario's rekening te houden en bij elke stap de potentiële probleemanalyse toe te passen, was het reparatieteam klaar om veilig te reageren binnen de tijdsbeperkingen van de opdracht. De blootstelling van het reparatieteam aan straling was minder dan verwacht dankzij de aanzienlijke planning.

De installatie op laag vermogen laten draaien om de turbine te laten draaien was van cruciaal belang. De hoofdassen van de turbine zijn lang en zwaar. De assen kunnen wrijvingen en andere defecten ontwikkelen wanneer ze buiten de norm worden gebruikt, dus moest het plan effectief rekening houden met de bescherming van de turbine tegen trillingen. Door de turbine draaiende te houden, leverde het team tijdens deze evolutie ook 16 megawatt stroom aan de klanten.

Het minder kwantificeerbare resultaat was de trots en de prestatie om de fabriek veilig online te houden en de productie in stand te houden. Het vertrouwen van het personeel nam toe, en de waarde van effectief kritisch denken werd verder versterkt.

Bij dit schrijven is de fabriek nog steeds online.

Gerelateerd

Problemen oplossen met hoge inzet

Problemen oplossen met hoge inzet

De betrouwbaarheid van kerncentrales hangt af van een cultuur van probleemoplossing

Neem contact met ons op

Voor vragen, details, of een voorstel!