Применение методологии ваб для оптимизации технологического регламента энергоблока №1 ленинградской аэс
Скачать 402.44 Kb.
|
Российский научный центр «Курчатовский институт» На правах рукописи КУХАРЬ Сергей Витальевич ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОЛОГИИ ВАБ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РЕГЛАМЕНТА ЭНЕРГОБЛОКА №1 ЛЕНИНГРАДСКОЙ АЭС Специальность 05.14.03 – Ядерные энергетические установки, включая проектирование, эксплуатацию и вывод из эксплуатации Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва - 2009 Работа выполнена на Ленинградской АЭС Научный руководитель: кандидат технических наук Винников Бронислав Иванович Официальные оппоненты: доктор технических наук Ершов Геннадий Алексеевич (АЭП, г.Санкт-Петербург) кандидат технических наук Сиряпин Валерий Николаевич (ОАО ОКБ «Гидропресс») Ведущая организация Научно-Технический Центр по Ядерной и Радиационной Безопасности, РОСТЕХНАДЗОР Российской Федерации Защита диссертации состоится ______________ 2009 г. в ____ ч. ___мин. на заседании диссертационного совета Д 520.009.06 в Российском научном центре «Курчатовский институт» по адресу 123182, г. Москва, пл. Курчатова, д.1. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке РНЦ «Курчатовский институт» Автореферат разослан _____ ____________2009 г. Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор В.Г. Мадеев ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Важнейший вывод, который следует из мирового опыта эксплуатации АЭС, заключается в том, что использование самых эффективных технических систем безопасности, самых современных методов контроля за технологическими процессами не обеспечивает, и в принципе не может обеспечить, абсолютную надежность работы, полностью исключающую аварию. Какой бы ни была вероятность аварий, представляющих угрозу экологической обстановке целых регионов и жизни значительного количества людей, риск их возникновения всегда существует. Поэтому необходима такая методология выработки обоснованных решений, которая предусматривает адекватное внимание и к средствам предотвращения аварии, и к мерам ликвидации ее последствий на тот случай, если авария все же произошла. Во многих зарубежных странах такая методология, основанная на концепции приемлемого риска, последовательно реализуется для всей промышленности и, в первую очередь, для АЭС. Вероятностный Анализ Риска или, как его часто называют, Вероятностный Анализ Безопасности (ВАБ), используемый за рубежом свыше 20 лет, позволил принять множество дополнительных мер для повышения безопасности эксплуатации АЭС и привел к систематическому снижению числа инцидентов на них за последние годы. Повышение эффективности использования методов вероятностного анализа безопасности (ВАБ) для нужд эксплуатации - задача, закрепленная в отраслевой программе концерна Росэнергоатом и в станционной программе развития ВАБ. Настоящая работа является примером использования модели ВАБ уровня 1 в качестве инструмента мониторинга риска при планировании и регламентировании ремонтов оборудования систем, важных для безопасности (СВБ) энергоблока 1 Ленинградской АЭС. Методология ВАБ позволяет выполнять определение значимости используемых для СВБ энергоблока допустимых времен простоя в состоянии неготовности (ДВВЭ) и интервалов периодических проверок (на основании Технологического регламента эксплуатации), рассчитать предельные значении этих параметров и, при необходимости, произвести их оптимизацию с целью возможного смягчения/ужесточения положений пределов и условий безопасной эксплуатации. Актуальность работы определяется необходимостью и возможностью оптимизировать Технологические Регламенты эксплуатации энергоблоков АЭС. Оптимизация Технологического Регламента необходима, с одной стороны, для повышения КИУМ, что возможно за счет сокращения времени вынужденных остановов энергоблоков в связи с нарушениями условий безопасной эксплуатации, определенных в Технологическом Регламенте. С другой стороны, оптимизация Технологического Регламента необходима для повышения безопасности АЭС за счет сокращения и исключения эксплуатации энергоблоков в условиях, определяющих высокий уровень риска, но не отраженных в положениях Технологического Регламента. Положения Технологического Регламента (ТР) в части ДВВЭ без информации о вероятностном уровне опасности (без риск-информативного обоснования) всегда априорны и почти всегда являются неполными, поскольку в Технологическом Регламенте невозможно регламентировать условия для всех возможных конфигураций блока. Проверки всевозможных конфигураций, получаемых при плановых и внеплановых выводах в ремонт оборудования, каналов, систем осуществимы с помощью мониторов риска. В случае традиционного мониторинга риска проводятся проверки всевозможных конфигураций, получаемых при плановых и внеплановых выводах в ремонт оборудования, каналов, систем, в сочетаниях и последовательности, разрешенных положениями Технологического Регламента. Такая постановка задачи не предусматривает оптимизации Технологического Регламента, а принимает все положения Технологического Регламента за критерии приемлемости (риска). Оптимизация положений Технологического Регламента в части ДВВЭ на основе риск-информативного подхода связана с расчетом допустимых времен вывода оборудования из эксплуатации в любых сочетаниях и последовательностях (даже противоречащих положениям Технологического Регламента) по результатам оценки Вероятностного Показателя Безопасности (риска). Целью данной работы является демонстрация риск-информативного подхода к оптимизации положений Технологического Регламента по эксплуатации АЭС в части ДВВЭ на примере Технологического Регламента по эксплуатации первого энергоблока Ленинградской АЭС. Задачи данной работы состоят в проверке необходимости и целесообразности оптимизации Технологического Регламента эксплуатации первого энергоблока ЛАЭС в части требований по ДВВЭ. Для этого выполнена проверка, так называемых, предельных конфигураций энергоблока, определяемых из регламента, т.е. проведена оценка уровней риска для конфигураций энергоблока, получаемых при допущении наиболее консервативных условий по выводу оборудования из эксплуатации. По результатам анализа значимости базисных событий по фактору RIF определены тенденции оптимизации действующего ТР первого энергоблока: определены положения регламента, где возможна оптимизация в сторону ужесточения требований или оптимизация в сторону послабления требований в части ДВВЭ. Такие оценки риска для предельных конфигураций выполнены по каждому из представленных в ТР условий: - Не регламентируемые по времени отключения оборудования систем безопасности; - Отключения оборудования систем безопасности на ограниченное время; - Запрещенные выводы в ремонт оборудования систем безопасности на работающем блоке. По результатам работы даются рекомендации по оптимизации положений ТР первого энергоблока Ленинградской АЭС в части ДВВЭ. Результаты работы, выносимые на защиту. В диссертации обсуждаются и выносятся на защиту работы соискателя, выполненные в рамках разработки методологического подхода к решению вышеописанных задач проверки и оптимизации положений технологического регламента по ДВВЭ элементов систем, важных для безопасности - универсальная модель для оптимизации ТР энергоблоков АЭС на основе оценок факторов RIF. Методы исследования. Исследования проводились на основе разработанной модели ВАБ энергоблока 1 Ленинградской АЭС. Верификация осуществлялась на основе решения тестовых задач и сопоставления с апробированными данными. Тематика диссертационной работы тесно связана с дальнейшим развитием практического применения модели ВАБ и проблемой разработки мониторов риска для энергоблоков АЭС. Расчеты проводились с использованием программного кода «Risk Spectrum PSA Professional», а также компьютерного приложения для представления результатов мониторинга риска «Risk Spectrum RiskWatcher» разработки шведской компании Relcon Scandpower AB. Научная новизна работы состоит в следующем: - Предложена и применена методология вероятностного анализа безопасности для оптимизации положений технологического регламента в части ремонта, техобслуживания и испытаний оборудования АЭС. - На основе этой методологии проанализированы конфигурации энергоблока №1 Ленинградской АЭС как с не регламентируемыми, так и с регламентируемыми отключениями оборудования систем, важных для безопасности. - Для конфигураций с не регламентируемым отключением показано, что уровень риска повреждения активной зоны может относиться к группе 2 (средний) и даже 1 (высокий) (см. табл.1). Следовательно, в определенных случаях целесообразны ужесточения требований Технологического Регламента в части не регламентируемых продолжительностей выводов в ремонт оборудования. - Для конфигураций с регламентируемым по времени отключением оборудования (или полностью запрещенным) показано, что уровень риска не всегда соответствует группе 1 (высокий) и даже 2 (средний). Следовательно, в определенных случаях целесообразны смягчения требований Технологического Регламента в части регламентируемых продолжительностей (или запрещаемых) выводов в ремонт оборудования. Так, например, для энергоблока 1 ЛАЭС после модернизации из всех согласно Технологическому Регламенту запрещенных на полной мощности выводов в ремонт оборудования САОР, только вывод в одновременный ремонт двух насосов 1АПН-4 и 1АПН-5 или вывод в ремонт емкости САОР приводит к повышению риска. Но повышения риска наблюдается не до высокого уровня, а всего лишь до среднего, и не требует немедленного заглушения реактора оператором, как это предписано в Технологическом Регламенте. Результаты анализа безопасности для всех других рассмотренных конфигураций с запрещенным выводом в ремонт оборудования САОР, позволяют констатировать, что требования Технологического Регламента в части ограничения и запрещения простоев в ремонте этого оборудования могут быть пересмотрены в сторону смягчения (увеличения ДВВЭ), без снижения уровня безопасности. - Применение риск-информативного подхода к определению условий безопасной эксплуатации позволят снизить риски возникновения переходных аварийных режимов, возможных вследствие необоснованно жестких требований Технологического Регламента, поскольку ручное заглушение реактора (как вид переходных процессов) из-за неработоспособности элементов/каналов систем безопасности есть весомый вкладчик в вероятность повреждения активной зоны, вследствие, как раз, снижения барьера риска (надежности систем безопасности). Поэтому всегда лучше избегать возникновения переходных процессов до восстановления отказов в системах безопасности. - Демонстрируемый подход позволяет выявлять основные опасности, присущие возникшей конфигурации, и принимать решение об останове реактора не только на основе количественной оценки барьера риска, но и на основе качественной оценки защитных барьеров. Модель ВАБ генерирует список опасных сценариев (минимальных сечений отказов) для каждой конфигурации, по анализу которых можно судить о наличии и надежности защитных барьеров. Иногда анализ минимальных сечений отказов для конфигурации низкого риска может показать несоответствие энергоблока принципу единичного отказа, что является весомым аргументом для принятия решения о недопустимости продолжать эксплуатацию при такой конфигурации. Достоверность. Расчеты и количественные оценки в работе выполнены с использованием аттестованного компьютерного кода для разработки моделей ВАБ «Risk Spectrum PSA Professional» разработки шведской компании Relcon Scandpower AB. Модель и результаты ВАБ энергоблока №1 Ленинградской АЭС прошли экспертизу Ростехнадзора с преимущественно положительными заключениями по части полноты и достоверности. Практическая ценность работы, помимо выше упомянутого, состоит в следующем: Разработанные подходы к вероятностному анализу конфигураций могут использоваться для разработки мониторов риска как энергоблоков Ленинградской АЭС, так и, для любых энергоблоков АЭС. Задача оптимизации и риск-информативного обоснования положений Технологических Регламентов по эксплуатации энергоблоков в части определения условий безопасной эксплуатации при наличии модели ВАБ решается без больших затрат и ресурсов. Апробация работы. Основные результаты данной работы неоднократно докладывались на российских и международных научно-технических конференциях по проблемам ВАБ с участием Ленинградской АС, в 2007 году работа заняла на Конкурсе научных работ Института Ядерных Реакторов (ИЯР) призовое место (получена Почетная Грамота). Имеются публикации. Ряд результатов, полученных в данной работе, составляет основу технических обоснований и углубленной оценки безопасности, а также обоснования продления срока эксплуатации энергоблока №1 Ленинградской АЭС. Личный вклад автора. Постановка задач диссертации. Разработка и развитие моделей ВАБ уровня 1 энергоблоков первой очереди ЛАЭС. Разработка монитора риска энергоблока №1 ЛАЭС. Развитие современных прикладных методов риск-информативного подхода к принятию решений при решении эксплуатационных задач на АЭС. Модели и отчеты, разработанные с участием автора в рамках проектов по ВАБ энергоблоков Ленинградской АЭС и других АЭС с РБМК (документы ограниченного распространения): 1996 – 1998 гг. - в ходе реализации международного проекта «ВиДАБ» выполнен ВАБ уровня 1 для энергоблока №2 (оценка планов реконструкции согласно программы реконструкции 1995 года). 1998 – 2001г. – в рамках углубленной оценки безопасности энергоблока №2 выполнен ВАБ уровня 1 (оценка текущего состояния безопасности 2-го энергоблока на лето 2001 года). 2000 – 2002 гг. – в рамках углубленной оценки безопасности 3-го энергоблока выполнен ВАБ уровня 1 (оценка состояния безопасности энергоблока к 2002 году) 2001 – 2003 гг. – в рамках углубленной оценки безопасности 1-го энергоблока выполнен ВАБ уровня 1 (оценка состояния безопасности 1-го энергоблока после завершения программы модернизации). 2004 – 2005 гг. - в рамках углубленной оценки безопасности 2-го энергоблока выполнены работы по ВАБ уровня 1 (оценка состояния безопасности 2-го энергоблока после второго этапа завершения программы модернизации). 2005 г. - в рамках углубленной оценки безопасности 2-го энергоблока выполнены работы по ВАБ уровня 1 (на состояние 2-го энергоблока после первого этапа завершения программы модернизации). 2005-2007 гг – международный проект по разработке методологии ВАБ уровня 2 для АЭС с РБМК (Д. Михайлов, С. Кухарь, М. Диллистоун, Б. Турланд Г . Йоханссон. Технические результаты демонстрационного ВАБ уровня 2 блока №3 Смоленской АЭС. NSP/03-R5. 2006). 2004 г. – 2007 - работы по внедрению технологий «Живого» ВАБ и мониторинга риска на энергоблоках 1-ой очереди ЛАЭС. Международный проект LISA-C. Публикации. Основные результаты, изложенные в данной диссертационной работе, опубликованы в публикациях [1-20] и неоднократно докладывались на отраслевых и международных семинарах по проблемам ВАБ. Структура и объем работы. Материал диссертационной работы изложен на 112 страницах, содержит список литературы из 85 наименований, 32 таблиц и 21 рисунков. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ. Во введении излагается общая постановка задачи, предыстория и этапы ее решения, раскрывается актуальность темы диссертации, изложены основные цели и задачи диссертации, показана их практическая значимость, представлена структура диссертации и сформулированы основные положения, выносимые на защиту. В первой главе приведен анализ литературы по вопросам безопасности АЭС и проблемам прикладного использования методов ВАБ (мониторинг риска и «живой» ВАБ). Анализ имеющейся литературы по вопросам безопасности АЭС позволил сделать следующие выводы: - проблемам обеспечения безопасности АЭС во всем мире уделяется значительное внимание; - вероятностный анализ во всем мире является признанным методом углубленной оценки безопасности, результаты ВАБ разносторонне востребованы при обосновании эффективности модернизаций и возможности продления срока эксплуатации АЭС, широко используются для обоснования технических решений и инженерной поддержки для эксплуатации. Анализ известных из литературы примеров прикладного использования методов ВАБ позволили сделать следующие выводы: - риск-информативные подходы к выработке и принятию технических решений развиваются в атомной энергетике по всему миру и являются элементом передовых инновационных технологий; - для многих эксплуатируемых зарубежных АЭС мониторинг риска является неотъемлемой составляющей процедуры поддержания высокого уровня безопасности при эксплуатации; - в практике эксплуатации российских АЭС пока нет примеров использования мониторов риска, но в планах концерна «Росэнергоатом» внедрение методологии мониторов риска на отечественных АЭС – ближайшая перспектива, определенная программой мероприятий по повышению эффективности использования методов ВАБ при эксплуатации АС концерна «Росэнергоатом» (АЭС ПРГ-109К04). Технология «Мониторинга риска» уже используется примерно на ста энергоблоках АЭС в ряде стран с развитой атомной энергетикой (США, Канада, Великобритания, Испания). Применение технологии «Мониторинга риска» позволяет осуществлять непрерывную оценку и контроль изменения количественных показателей уровня безопасности (значений частот повреждения ядерного топлива или частот аварийных выбросов радиоактивных веществ в окружающую среду), которые могут происходить вследствие возникновения при эксплуатации энергоблока различных событий, приводящих к нарушению нормальной эксплуатации или проектным авариям, или к изменению конфигурации (структуры) систем безопасности вследствие вывода в плановый или внеплановый ремонт их компонентов. Результаты внедрения технологии «Мониторинга риска» в процессе эксплуатации энергоблока должны использоваться для решения следующих задач:
На основании проведенного анализа сформулированы задачи данного исследования. |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Рабочая программа учебной дисциплины «технико-экономические проблемы... Аэс из эксплуатации (ВиЭ) и основных этапов вывода, включая особенности останова, временной выдержки энергоблока, длительной выдержки... | | 136. Путин В. В. Развитие атомной энергетики и атомного энергетического комплекса Совещание на Ростовской аэс 18. 03. 2010. Пуск блока на Ростовской аэс первый по национальной программе развития атомной энергетики.... |
| Применение ит при оптимизации мультипотоков в обобщенных сетях Реферат на тему «Применение ит при оптимизации мультипотоков в обобщенных сетях» 5 | | Белорусская партия «Зелёные» «Заявлению о возможном воздействии на окружающую среду белорусской аэс (Предварительный отчет об овос белорусской аэс)» |
| Отчет о научно-исследовательской работе Анализ организационного, экономического, правового, технологического обеспечения и оценка возможности переключения грузопотоков со... |  | Ленинградской области приказ Об утверждении государственного задания государственных услуг (работ), оказываемых (выполняемых) государственными бюджетными учреждениями... |
| 18. Компоновка оборудования аэс стр. 21 19. Вопросы техники безопасности на аэс стр. 21 ... | | Методические рекомендации по разработке программ энергосбережения... Ленинградской области, деятельность которых в части ценообразования регулируется Комитетом по тарифам и ценовой политике Ленинградской... |
| Моу «Лицей №43» (естественно-технический) “ Энергия океана и её экономические... К тому же строительство и эксплуатация аэс сопряжена с большими трудностями и затратами. Лишь немногие страны сейчас продолжают строительство... | | Ленинградской области Надежности теплоснабжения и экономической эффективности. Разработанная программа мероприятий по результатам оптимизации режимов работы... |
| Постановление от 17 января 2012 г. N 2 О программе развития предприятий... Вп-п9-23пр о мерах по развитию строительного комплекса в Российской Федерации, в целях развития предприятий промышленности строительных... | | В ленинградской области Статья Правовое положение Уполномоченного по защите прав предпринимателей в Ленинградской области |
| 1. Применение проектовно-демонстрационной техники в глубинном анализе... Рекомендовано в печать в качестве методического пособия Ученым советом Технологического университета Таджикистана | | Административный регламент Ленинградской области (за исключением представительства Правительства Ленинградской области при Правительстве Российской Федерации)... |
| Автоматизация технологического процесса составляет важную часть научно-технического... Теоретические исследования в области совершенствования управления процессом бурения и его оптимизации получили новые возможности... | | Доклад о состоянии и использовании земель в ленинградской области... Управление федеральной службы государственной регистрации, кадастра и картографии по ленинградской области |
