Czy każdy zawór, pompa, zbiornik lub śruba dostarczana do elektrowni jądrowej powinna podlegać takiemu samemu nadzorowi jakości? Czy każdy dostawca musi posiadać rozbudowany system zapewnienia jakości? I czy każdy komponent wymaga obszernej i szczegółowej dokumentacji Odpowiedź brzmi: nie.

Jedną z fundamentalnych zasad stosowanych w sektorze jądrowym jest Graded Approach, czyli podejście stopniowane. Polega ono na dostosowaniu zakresu i rygoru wymagań, kontroli, nadzoru oraz dokumentacji do znaczenia danego produktu, usługi lub działania dla bezpieczeństwa jądrowego oraz związanego z nimi ryzyka.

Dla polskich przedsiębiorstw planujących wejście do Nuclear Supply Chain zrozumienie tej zasady jest szczególnie ważne. Pozwala uniknąć dwóch skrajności: z jednej strony niedoszacowania wymagań jakościowych, a z drugiej – nakładania najbardziej rygorystycznych wymagań nuclear na każdy produkt, proces i dostawcę niezależnie od jego rzeczywistego znaczenia.

Czym jest Graded Approach? Analogie i logika działania

Podejście stopniowane (Graded Approach) to systemowe dostosowanie rygoru środków kontrolnych do stopnia ryzyka. W praktyce sprowadza się to do prostej zależności:

Im większe znaczenie elementu dla bezpieczeństwa jądrowego i poważniejsze konsekwencje jego potencjalnego uszkodzenia, tym bardziej rygorystyczne stają się wymagania dotyczące jakości, nadzoru i dokumentacji.

Graded Approach nie oznacza obniżania poziomu bezpieczeństwa ani idących na skróty ustępstw. Aby to lepiej zrozumieć, warto posłużyć się prostym przykładem z branży motoryzacyjnej.

Wyobraźmy sobie dwie identycznie wyglądające śruby w samochodzie. Jedna mocuje plastikową osłonę we wnętrzu pojazdu, druga utrzymuje element układu hamulcowego. Choć z zewnątrz mogą wyglądać podobnie, ich znaczenie dla bezpieczeństwa jest całkowicie różne. W drugim przypadku wymagania dotyczące projektu, materiału, kontroli jakości i niezawodności są zdecydowanie wyższe, ponieważ ewentualna awaria może prowadzić do katastrofalnych skutków.

Czy rozsądne byłoby stosowanie tak samo skomplikowanych i kosztownych procedur kontroli jakości każdej śrubki w plastiku deski rozdzielczej, jak do śrub mocujących układ hamulcowy? Oczywiście, że nie. W Nuclear Supply Chain działa podobna logika, choć rzeczywista ocena jest oczywiście znacznie bardziej złożona. Głównym celem Graded Approach jest skoncentrowanie ograniczonych zasobów organizacji czyli inżynierów, audytorów, eksperckich zespołów inspekcyjnych i środków finansowych tam, gdzie ewentualna wada, awaria ma największy wpływ na bezpieczeństwo ludzi i środowiska.

Co stałoby się bez podejścia stopniowanego?

Gdyby operator elektrowni wymagał najwyższego reżimu kontroli (np. badań niszczących, stałego nadzoru niezależnego inspektora, indywidualnej identyfikowalności wytopu stali) dla każdego kupowanego przedmiotu, wówczas ten sam zespół wykwalifikowanych ekspertów musiałby z jednakową uwagą nadzorować produkcję wszystkich komponentów elektrowni jądrowej od pompy obiegu pierwotnego reaktora, która odpowiada za chłodzenie rdzenia przez pompy pomocnicze układu chłodzenia, konstrukcje stalowe hal magazynowych aż po balustrady lub elementy małej infrastruktury. Takie podejście byłoby skrajnie nieefektywne i absurdalne.

Paraliż organizacyjny i drastyczny wzrost kosztów to tylko część problemu. Największym zagrożeniem byłoby rozproszenie uwagi ekspertów. Szukając „idealnej dokumentacji” na zwykłą uszczelkę w budynku administracyjnym, inżynierowie mieliby mniej czasu na komponenty ważne z punktu widzenia bezpieczeństwa jądrowego.

Większa kontrola dokumentacji wszystkiego na elektrowni wcale nie oznaczałaby większego bezpieczeństwa w rzeczywistości.

Bezpieczeństwo jądrowe (Nuclear Safety) jako główny punkt odniesienia

W energetyce jądrowej nadrzędnym kryterium wyznaczającym stopień rygoru jest wywierany wpływ na tzw. Nuclear Safety (bezpieczeństwo jądrowe), czyli zapobieganie awariom i ograniczanie ich skutków w celu ochrony pracowników, ludności i środowiska przed promieniowaniem.

Znaczenie dla bezpieczeństwa jest podstawowym punktem odniesienia, ale nie musi być jedynym kryterium. Przy określaniu sposobu zastosowania Graded Approach można uwzględniać również m.in. złożoność produktu lub działania, dojrzałość technologii, doświadczenie z danym procesem lub dostawcą, możliwość późniejszego wykrycia niezgodności oraz konsekwencje potencjalnego błędu lub awarii.

Rys. 1. Przykładowe kryteria oceny znaczenia komponentu dla bezpieczeństwa – wpływ na bezpieczeństwo, złożoność techniczna, prawdopodobieństwo i wykrywalność awarii oraz dostępność serwisowa.

Na podstawie tej wielowymiarowej oceny wyznacza się dedykowany schemat postępowania. Wpływa on bezpośrednio na codzienne funkcjonowanie dostawcy, w tym na:

• Sposób kwalifikacji firmy: Od analizy ankiety rejestracyjnej po wielodniowy audyt zakładowy przeprowadzanym na miejscu przez audytorów z uprawnieniami.

• Wymagania systemowe: Od standardowego ISO 9001 po zaawansowane normy branżowe, takie jak ISO 19443 czy ASME NQA-1.

• Punkty kontrolne w ITP (Inspection and Test Plan):

  • HOLD Point (punkt wstrzymania): etap, którego dostawca nie może kontynuować do czasu spełnienia określonych warunków i formalnego zwolnienia punktu przez uprawnioną stronę zgodnie z wymaganiami kontraktu lub zatwierdzonego ITP.

  • WITNESS Point: punkt, w którym określona strona ma możliwość uczestniczenia w kontroli lub badaniu. Jeżeli została prawidłowo powiadomiona i zgodnie z ustalonymi zasadami nie skorzysta z tej możliwości, realizacja może być kontynuowana.

• Source Inspection (Inspekcja u źródła): Przyjazd kontrolerów jakości do fabryki dostawcy na etap przetwarzania surowca lub montażu.

• Badania NDT (Non-Destructive Testing - Badania Nieniszczące): Zakres stosowania badań defektoskopowych (np. ultradźwiękowych, radiograficznych, penetracyjnych) wykrywających wady wewnątrz materiału bez jego niszczenia.

• Traceability - zakres identyfikowalności materiałów, komponentów, procesów i zapisów dostosowany do mających zastosowanie wymagań technicznych, jakościowych i kontraktowych.

• Zarządzanie niezgodnościami (Nonconformity Management) – sposób identyfikowania, dokumentowania, kontrolowania i rozstrzygania niezgodności oraz prowadzenia działań korygujących adekwatnie do ich znaczenia.

Safety-related czyli kiedy wymagania stają się szczególnie rygorystyczne?

Pojęcie Safety-Related jest szczególnie charakterystyczne dla amerykańskiego systemu regulacyjnego NRC. W innych krajach i technologiach stosowane są odmienne systemy i terminologie klasyfikacji bezpieczeństwa, dlatego wymagania należy zawsze odnosić do konkretnego projektu, technologii i podstawy regulacyjnej.

Elementy sklasyfikowane jako Safety-Related SSCs (Structures, Systems, and Components – konstrukcje, systemy i komponenty związane z bezpieczeństwem) to elementy pełniące funkcje istotne dla bezpieczeństwa jądrowego, w szczególności w co najmniej jednym z trzech obszarów:

1. Zachowanie integralności granicy ciśnieniowej obiegu chłodzenia reaktora (Reactor Coolant Pressure Boundary – RCPB) - zapewnienie integralności granicy ciśnieniowej, która zapobiega niekontrolowanej utracie chłodziwa reaktora. Obejmuje ona m.in. zbiornik ciśnieniowy reaktora oraz odpowiednie rurociągi, armaturę i inne elementy stanowiące część tej granicy.

2. Bezpieczne wyłączenie reaktora i utrzymanie go w stanie bezpiecznego wyłączenia (Safe Shutdown) - zapewnienie funkcji niezbędnych do zatrzymania reakcji łańcuchowej, kontroli reaktywności oraz odprowadzania ciepła powyłączeniowego (decay heat), tak aby reaktor mógł zostać doprowadzony do bezpiecznego stanu i w nim utrzymany. Przykładami są systemy wyłączenia reaktora, systemy awaryjnego chłodzenia oraz systemy zasilania awaryjnego.

3. Zapobieganie lub ograniczanie skutków zdarzeń wypadkowych (Accident Prevention and Mitigation) - zapewnienie funkcji ograniczających skutki zdarzeń, które mogłyby prowadzić do uwolnienia substancji promieniotwórczych poza dopuszczalne granice. Przykładami są obudowa bezpieczeństwa (containment) oraz wybrane systemy izolacji, wentylacji i filtracji.

Wymagania jakościowe dotyczące obszaru Safety-Related nie odnoszą się wyłącznie do firmy, która składa finalne urządzenie.

Jeżeli organizacja wykonuje projektowanie, obróbkę, spawanie, NDT lub inną usługę dotyczącą komponentu objętego wymaganiami bezpieczeństwa, odpowiednie wymagania jakościowe mogą zostać przeniesione również na wykonywany przez nią zakres. Dlatego dostawca powinien znać nie tylko miejsce docelowego zastosowania produktu, ale przede wszystkim wymagania wynikające z kontraktu, klasyfikacji i programu QA projektu.

Od maksymalnego nadzoru do standardu przemysłowego - jak Graded Approach działa w praktyce?

Graded Approach nie oznacza jednego, uniwersalnego systemu poziomów jakości obowiązującego w całym Nuclear Supply Chain. Poszczególni operatorzy, dostawcy technologii, EPC oraz organizacje uczestniczące w projektach jądrowych mogą stosować własne klasyfikacje, oznaczenia Quality Level (QL) i modele nadzoru. Niezależnie od stosowanej nomenklatury podstawowa zasada pozostaje jednak podobna: zakres i rygor wymagań jakościowych, kwalifikacji dostawcy, kontroli, nadzoru oraz dokumentacji powinny być dostosowane do znaczenia produktu, usługi lub działania dla bezpieczeństwa oraz związanego z nimi ryzyka.

Można przedstawić tę logikę za pomocą czterech przykładowych poziomów stosowania wymagań – od najwyższego rygoru Nuclear QA do standardowych praktyk przemysłowych.

Uwaga: przedstawione poniżej poziomy mają charakter ilustracyjny i nie stanowią uniwersalnej klasyfikacji obowiązującej w sektorze jądrowym. Rzeczywiste wymagania zawsze wynikają z konkretnego projektu, klasyfikacji produktu lub usługi, wymagań klienta i kontraktu oraz mających zastosowanie regulacji, kodów i standardów.

Rys. 2. Ilustracja działania Graded Approach w Nuclear Supply Chain – wraz ze wzrostem znaczenia produktu lub usługi dla bezpieczeństwa oraz związanego z nimi ryzyka może wzrastać zakres i rygor wymagań jakościowych, kontroli i nadzoru.

Poziom 1 | Najwyższy rygor Nuclear QA

Na najwyższym poziomie znajdują się produkty, usługi i działania o dużym znaczeniu dla bezpieczeństwa, dla których wymagany może być najbardziej rozbudowany system zapewnienia jakości i nadzoru. Nie oznacza to automatycznie jednego konkretnego certyfikatu czy identycznego zestawu wymagań dla każdego dostawcy. Zakres wymagań wynika z podstawy regulacyjnej projektu, klasyfikacji bezpieczeństwa, kontraktu oraz mających zastosowanie kodów i standardów, takich jak ASME NQA-1, ASME BPVC, RCC-M, ISO 19443 czy wymagania właściwego regulatora.

W praktyce może to oznaczać rozbudowaną kwalifikację dostawcy, zatwierdzanie procesów i dokumentacji, kwalifikację personelu, Source Inspection, Hold i Witness Points w ITP, zwiększony zakres badań, ścisłą kontrolę zmian oraz rozbudowaną identyfikowalność i Quality Records. Kluczowa zasada jest taka, że najwyższy rygor nie wynika z samego faktu udziału w projekcie jądrowym, lecz z konkretnego znaczenia wykonywanego zakresu i mających do niego zastosowanie wymagań.

Poziom 2 | Rozszerzone wymagania jakościowe i nadzór

Nie każdy produkt lub usługa wymaga pełnego reżimu Nuclear QA. Jednocześnie dla części zakresów standardowe praktyki przemysłowe mogą być niewystarczające. W takich przypadkach klient lub EPC może zastosować rozszerzone wymagania jakościowe, dobrane do znaczenia produktu, konsekwencji jego potencjalnej awarii, złożoności procesu, doświadczenia z dostawcą oraz możliwości późniejszej weryfikacji zgodności.

Mogą one obejmować m.in. dodatkowe wymagania dotyczące kwalifikacji dostawcy, rozszerzony ITP, dodatkowe Hold/Witness Points, Source Inspection, FAT, zwiększony zakres NDT, dodatkowe wymagania dotyczące traceability, kontroli zmian lub Quality Records. Takie podejście może być stosowane również wobec produktów i usług, które nie są klasyfikowane jako Safety-Related, ale ich niezawodność ma istotne znaczenie dla funkcjonowania instalacji lub realizacji projektu.

Poziom 3 | Wybrane dodatkowe wymagania jakościowe

Na kolejnym poziomie mogą znajdować się produkty i usługi, dla których wystarczającą podstawę stanowi standardowy przemysłowy system zarządzania jakością, uzupełniony o wybrane wymagania wynikające ze specyfiki zamówienia. W zależności od zakresu mogą to być np. dodatkowe wymagania dotyczące dokumentacji materiałowej, certyfikatów, FAT, kwalifikacji określonych procesów lub personelu, identyfikowalności, kontroli zmian czy odbioru końcowego.

Podstawą może być przykładowo ISO 9001 oraz właściwe standardy techniczne, uzupełnione wymaganiami klienta określonymi w specyfikacji lub zamówieniu. To ważny element Graded Approach: nie zawsze potrzebujemy pełnego Nuclear QA, aby uzyskać odpowiedni poziom pewności co do jakości dostawy.

Poziom 4 | Standardowe wymagania przemysłowe

Najniższy poziom może obejmować produkty i usługi, których znaczenie dla bezpieczeństwa oraz ryzyko związane z ich zastosowaniem nie uzasadniają nakładania dodatkowych wymagań charakterystycznych dla Nuclear Supply Chain. Mogą to być przykładowo standardowe wyposażenie biurowe, elementy infrastruktury administracyjnej lub inne produkty komercyjne niezwiązane z funkcjami bezpieczeństwa czy kluczowymi funkcjami technologicznymi obiektu.

W takich przypadkach zastosowanie mają przede wszystkim właściwe wymagania prawne, techniczne, kontraktowe i standardowe praktyki przemysłowe. Odbiór może ograniczać się do weryfikacji zgodności produktu lub usługi z zamówieniem i wymaganiami właściwymi dla danego zastosowania. Co istotne, standardowy poziom przemysłowy nie oznacza braku wymagań jakościowych. Oznacza jedynie, że nie ma uzasadnienia dla nakładania dodatkowego reżimu Nuclear QA, jeżeli nie wynika on ze znaczenia produktu, ryzyka ani wymagań projektu.

Graded Approach działa w obie strony. Oznacza zwiększanie rygoru tam, gdzie uzasadnia to znaczenie dla bezpieczeństwa i ryzyko, ale również unikanie nieuzasadnionego nakładania najbardziej restrykcyjnych wymagań Nuclear QA na każdy produkt, usługę i dostawcę.

Porównanie wymagań na różnych poziomach nadzoru (Matryca QL)

Rozbieżności w podejściu do kontroli i dokumentacji w zależności od poziomu QL przedstawia poniższa matryca:

Uwaga: Tabela ma charakter ilustracyjny. Nie przedstawia uniwersalnego systemu Quality Levels obowiązującego w Nuclear Supply Chain. Rzeczywisty zakres wymagań i nadzoru wynika z klasyfikacji produktu lub usługi, znaczenia dla bezpieczeństwa, wymagań projektu i kontraktu oraz mających zastosowanie regulacji, kodów i standardów.

Commercial Grade Dedication (CGD) a Graded Approach

Commercial Grade Dedication (CGD) nie jest poziomem Graded Approach ani odrębną klasą jakości. Jest procesem umożliwiającym, w określonych warunkach, akceptację produktu lub usługi komercyjnej do zastosowania związanego z bezpieczeństwem.

W procesie CGD identyfikuje się m.in. intended safety functions oraz Critical Characteristics, które następnie podlegają odpowiedniej weryfikacji w celu uzyskania reasonable assurance, że produkt lub usługa będzie prawidłowo realizować swoją zamierzoną funkcję bezpieczeństwa. Dla dostawców przemysłowych jest to istotny mechanizm, ponieważ brak własnego programu Nuclear QA nie musi automatycznie wykluczać produktu komercyjnego z zastosowania w Nuclear Supply Chain.

→ Dowiedz się więcej: Commercial Grade Dedication (CGD) w Nuclear Supply Chain [wkrótce]

Od podejścia deterministycznego do Risk-Informed

Podejście deterministyczne pozostaje jednym z fundamentów bezpieczeństwa jądrowego. Opiera się m.in. na zdefiniowanych zdarzeniach projektowych, konserwatywnych założeniach, kryteriach akceptacji, odpowiednich marginesach bezpieczeństwa oraz zasadzie Defense-in-Depth.

Współcześnie podejście to może być uzupełniane o informacje wynikające z Probabilistic Risk Assessment (PRA) oraz innych analiz ryzyka. Podejście Risk-Informed nie zastępuje zasad deterministycznych, lecz wykorzystuje dodatkową wiedzę o prawdopodobieństwie i konsekwencjach potencjalnych zdarzeń, aby lepiej ocenić rzeczywiste znaczenie Structures, Systems and Components (SSCs) dla bezpieczeństwa obiektu. NRC opisuje PRA poprzez trzy podstawowe pytania: co może pójść nie tak, jak prawdopodobne jest takie zdarzenie i jakie mogą być jego konsekwencje.

Dobrym przykładem jest amerykański 10 CFR 50.69, który umożliwia risk-informed categorization and treatment of SSCs. Proces ten nie opiera się jednak wyłącznie na wynikach PRA. Łączy informacje o ryzyku z tradycyjnymi analizami inżynierskimi i wymaga m.in. zachowania Defense-in-Depth oraz odpowiednich marginesów bezpieczeństwa. Dzięki temu możliwe jest lepsze skoncentrowanie zasobów i wymagań special treatment takich jak QA, testy, inspekcje czy monitoring, na SSCs mających większe znaczenie dla bezpieczeństwa, a dla określonych SSCs o niskim znaczeniu zastosowanie odpowiednio dostosowanego sposobu postępowania. Risk-Informed oznacza wykorzystanie wiedzy o ryzyku do bardziej świadomego podejmowania decyzji i koncentracji zasobów tam, gdzie mają największe znaczenie dla bezpieczeństwa.

Dlaczego Graded Approach jest ważny dla polskich dostawców?

Firmy rozważające wejście do Nuclear Supply Chain często zaczynają od pytania:

Czy musimy od razu wdrożyć ISO 19443 albo ASME NQA-1 i ponieść wysokie koszty dostosowania organizacji?

Odpowiedź brzmi: nie ma jednego zestawu wymagań dla wszystkich dostawców. Ich zakres zależy przede wszystkim od tego, co firma dostarcza, jakie znaczenie produkt lub usługa ma dla bezpieczeństwa oraz jakie wymagania wynikają z konkretnego projektu i kontraktu. Dlatego przed rozpoczęciem kosztownych zmian warto odpowiedzieć na kilka podstawowych pytań:

1. Co dokładnie chcemy dostarczać? – produkt, materiał, komponent czy usługę?

2. Jakie będzie jego zastosowanie i znaczenie dla bezpieczeństwa?

3. Jak produkt lub usługa zostały sklasyfikowane w konkretnym projekcie?

4. Kim będzie bezpośredni klient i jakie wymagania przeniesie na dostawcę?

5. Jakie wymagania QA/QC, traceability, qualification, inspection i quality records będą miały zastosowanie?

Dopiero na tej podstawie można przeprowadzić Gap Analysis i określić różnicę pomiędzy obecnymi możliwościami organizacji a wymaganiami konkretnego miejsca w Nuclear Supply Chain. Graded Approach pozwala więc przygotowywać organizację proporcjonalnie do rzeczywistych wymagań i ryzyka zamiast wdrażać najbardziej restrykcyjne rozwiązania „na wszelki wypadek”.

Najważniejsze wnioski

• Graded Approach nie oznacza obniżania wymagań. Oznacza dostosowanie ich zakresu i rygoru do znaczenia dla bezpieczeństwa oraz ryzyka.

• Nie każdy dostawca Nuclear Supply Chain podlega takim samym wymaganiom. Zakres QA, kwalifikacji, nadzoru, kontroli, traceability i dokumentacji zależy od produktu, usługi, klasyfikacji oraz wymagań projektu i kontraktu.

• Wymagania muszą być właściwie przenoszone w łańcuchu dostaw. Dostawca powinien znać wymagania mające zastosowanie do swojego zakresu i odpowiednio przenosić je na poddostawców.

• Najpierw określ swoją rolę, później inwestuj. Przed wdrażaniem nowych systemów i standardów warto ustalić, czego rzeczywiście będzie wymagał docelowy rynek i klient.

Źródła:

1. International Atomic Energy Agency (IAEA). IAEA-TECDOC-1740 – Use of a Graded Approach in the Application of the Management System Requirements for Facilities and Activities. Vienna, 2014.

2. International Atomic Energy Agency (IAEA). Leadership and Management for Safety (GSR Part 2). Vienna, 2016.

3. International Atomic Energy Agency (IAEA). Application of the Management System for Facilities and Activities (GS-G-3.1). Vienna.

4. International Atomic Energy Agency (IAEA). IAEA Safety Glossary – Terminology Used in Nuclear Safety and Radiation Protection.

5. Electric Power Research Institute (EPRI). Graded Approach to Quality Assurance. Materiały szkoleniowe opracowane przez Marc H. Tannenbaum dla międzynarodowego kursu IAEA Nuclear Supply Chain and Procurement (2022).

6. Nuclear Energy Institute (NEI). NEI 00-04 – 10 CFR 50.69 SSC Categorization Guideline.

Dokumenty i normy, z którymi warto się zapoznać

Powiązane artykuły

➡️ Extended Enterprise – dlaczego operator odpowiada za jakość całego łańcucha dostaw?

➡️ Dlaczego wymagania dla Nuclear Supply Chain różnią się w zależności od kraju?

➡️ Co wyróżnia Nuclear Supply Chain? 5 cech, które odróżniają go od innych branż