Multi-D: způsob, jak postavit jadernou elektrárnu včas

• Foto

MODERNÍ TECHNOLOGIE

Společnost ASE, která tvoří součást struktury ruské korporace pro atomovou energii Rosatom, získala ocenění v kategorii Operational Excellence za systém řízení projektů založený na technologii Multi-D. Ocenění bylo uděleno 28. června v rámci mezinárodního jaderného veletrhu World Nuclear Exhibition, který se konal v Le Bourget u Paříže. Dalšími nominovanými byly francouzské společnosti Apave a EDF.

Tento projekt zaujal porotu tím, že společnost ASE byla první společností na světě, která začala používat tak komplexní technologii, jakou je Multi-D, k výstavbě jaderných elektráren, a dosud zůstává jedinou, která se naučila ji používat při výstavbě tak složitých objektů jako jsou jaderné elektrárny. Při vývoji této technologie použila například softwarové nástroje společnosti DassaultSystemes a její platformu 3DExperience. Společnost ASE dokázala, že používáním vhodných nástrojů lze realizovat projekty v termínu a bez překročení rozpočtu jako například při výstavbě 3. a 4. bloku Rostovské JE a 1. a 2. bloku Južnouralské teplárny. Dále je tato technologie používána i při výstavbě dalších jaderných elektráren v Rusku a všech, které Rosatom staví v zahraničí.

Uplatnění technologie Multi-D v praxi vneslo do řízení životního cyklu jaderných elektráren i samotného procesu výstavby výrazné změny. Mistři na stavbě si stahují denní úkoly do svého tabletu z informačních stojanů. V tabletu mají virtuální model objektu a seznam činností, které je nutné udělat. Během dne do tabletu zadává, co bylo splněno a změny, které provedl, a večer vše přenáší do jednotné databáze.

Pokud vzniknou jakékoliv nejasnosti spojené s montáží některé z komponent, mohou pracovníci navštívit projekční místnost, kde si prohlédnou detailní trojrozměrný model objektu a projdou krok za krokem souslednost montážních kroků.

Do helmy každého dělníka je vestavěn RFID čip, který vedení stavby v reálném čase říká, kde se pracovník nachází. Díky této technologii může vedení stavby kontrolovat plnění plánovaných stavebních a montážních prací, přesně znát vytíženost každého pracovníka na staveništi a operativně řídit personál.

Vedení stavby v každý okamžik přesně zná a vidí, jak probíhá výstavba jaderné elektrárny a v jaké fázi se nachází každý z jednotlivých objektů, kde a kdy je potřeba další personál, komponenty nebo finance.

ŘÍZENÍ VÝSTAVBY

Cílem technologie Multi-D je dodržování harmonogramu prací a stanoveného rozpočtu jak při přípravě a projektování nového bloku, tak při jeho výstavbě. Používá k tomu moderní výpočetní technologie a unikátní systém propojující všechny databáze, které slouží k uchovávání a zpracovávání projektových dat.

Tomáš Záruba, vedoucí projektu zavedení moderních informačních nástrojů pro podporu řízení Projektů a Konfigurace ve ŠKODA JS, a.s., komentuje použití Multi-D: „Výstavba jaderné elektrárny vyžaduje koordinaci velkého množství činností a dodavatelů průřezem různými disciplínami jako např. technologie, stavba, elektro či systémy kontroly a řízení jaderné elektrárny. Od dob výstavby jaderných elektráren v 80. letech došlo až k neuvěřitelnému rozvoji IT technologií a jejich využití i v oblasti jaderných elektráren je logickým důsledkem. Technologie Multi-D, kterou ruská korporace pro atomovou energii jako jediná na světě používá k výstavbě jaderných elektráren, je výborným příkladem využití těchto nových IT možností.“

Kontinuální vytváření, shromažďování a řízení všech důležitých informací o jaderné elektrárně již od brzkých projektových fází je dobrým předpokladem pro efektivní řízení výstavby, a také pro budoucí bezpečný a spolehlivý provoz jaderné elektrárny.

ŠKODA JS reflektuje tyto nové trendy, a proto jsme vyvinuli a dále rozvíjíme konkrétní aplikaci CMIS.CE pro podporu řízení projektu na softwarové platformě SmartPlant Enterprise. Tato platforma je jednou ze součástí technologie Multi-D a ŠKODA JS je připravena na budoucí spolupráci při výstavbě nových jaderných zdrojů nejen po stránce dodávek a inženýringu, ale také v oblasti správy a integrace informací projektu do jediného místa.

BĚŽNÉ POČÍTAČE NESTAČÍ

Složitost jaderné elektrárny roste nejen s výkonem, ale především s vývojem požadavků na její bezpečnost. Moderní jaderné elektrárny musejí být schopny vydržet mimořádné události, které přichází statisticky jednou za milion let, ale o to náročnější je takto komplexní podnik postavit. Softwarové nástroje pro projektování a řízení výstavby proto na výpočetní techniku kladou velké nároky, které jsou dále umocněny nástroji pro simulaci průběhu havárie virtuální elektrárny sloužící k analýze její bezpečnosti.

Běžné počítače, i ty nejvýkonnější, nedokáží zajistit požadovanou rychlost zpracování informací, a proto dodavatelé jaderných elektráren, včetně Rosatomu, investují do vývoje nových superpočítačů. Dnes ruský průmysl běžně používá počítače o výkonu 320 petaflopsů (320 biliard operací s plovoucí řádovou čárkou za vteřinu) a v ústavu VNIIEF (součást struktury Rosatomu) probíhá vývoj zařízení, které by překročilo dosud nepřekonanou hranici 1 exaflopsu (1 trilion operací).

BEZ ZKUŠENOSTÍ TO NEJDE

Důležitou roli ve včasné výstavbě hrají také zkušenosti. Rosatom je totiž jednou z mála společností na světě, které neměly přestávku ve výstavbě jaderných elektráren. I v 90. letech, kdy obecně docházelo k přerušování projektů, připravoval a realizoval ruský Atomstrojexport výstavbu JE Tchien-wan (angl. Tianwan) v Číně, JE Kudankulam v Indii, JE Búšehr v Íránu a dvou bloků v Rusku. Od roku 2010 spouští jeden jaderný blok ročně a v roce 2016 uvedl do provozu dva bloky.

V současnosti realizuje projekty v řadě zemí světa a na příštích deset let má dojednány zakázky v celkové hodnotě přes 133 miliard dolarů. Základ tohoto portfolia tvoří právě výstavba nových jaderných bloků.

Uvedená fakta umožňují Rosatomu uplatňovat zkušenosti stavebních a montážních pracovníků a dále je rozvíjet. Personál se přesouvá z jedné stavby na druhou, takže může být maximálně využito jeho zkušeností, což umožňuje jedině kontinuální výstavba. Díky tomu může docházet dokonce i ke zkracování termínů. Příkladem může být operace svařování hlavního cirkulačního potrubí, která je časově velmi náročná. Svářeči musí spojit jednotlivé díly primárního okruhu zhruba 30 svary a každý z nich zabere 15 až 17 dní. V roce 2015 na to montážní pracovníci Leningradské JE-II potřebovali 113 dní, čímž o 14 dní překonali rekord z Kalininské JE z roku 2010. V loňském roce byl tento rekord opět pokořen, když se ve 4. bloku Rostovské JE podařilo svařit hlavní cirkulační potrubí za 96 dní.

Hlavní cirkulační potrubí spojuje komponenty primárního okruhu, jakými jsou reaktor, parogenerátory a hlavní cirkulační čerpadla, takže má zásadní vliv na bezpečnost a spolehlivost provozu jaderné elektrárny. Optimalizací organizace práce a technologických postupů je možné dosáhnout zkrácení termínů i při dodržení požadované kvality provedení prací.

Multi-D: how to build a nuclear power station on time
Things have changed greatly since the 1980s, when nuclear power stations were being built on a mass scale, one after the other. The complexity of nuclear power stations is increasing, and their number under construction is just enough to maintain a stable number of blocks in operation, but it does not allow a great development of in competencies with their construction as was the case previously. And so modern IT is playing an important role.

Autor

• (red)