Вопрос 11. Как определить вид отказа элемента в системе ?:

Ответ: Только по реакции системы на этот отказ !

Пример. Имеется ионизационная камера в автоматическом регуляторе, которая измеряет нейтронный поток. Когда она исправна, то на схему сравнения регулятора поступает ток камеры, равный заданному и разбаланс в схеме сравнения равен нулю. Регулятор не воздействует на привод и реактивность поддерживается равной нулю. Это нормальная работа регулятора.

Возможны два вида отказа камеры :

1. Ток камеры по каким то причинам исчез и

2. Ток камеры значительно превышает заданное значение.

Нужно определить – к каким видам отказов относятся оба случая?

В первом случае уменьшение тока камеры вызывает нормально работающий регулятор увеличивать мощность ЯР путем извлечения стержня и создания положительной реактивности.

Однако из-за неисправности камеры мощность реактора продолжает возрастать и это аварийно- опасная ситуация. Такой отказ мы должны квалифицировать как опасный и присвоить ему логический символ 0 .

Во втором случае увеличение тока приводит к вводу стержня в ЯР и состояние безопасное, равное логической 1. ( единице ).

Таким образом, вид опасности отказа можно установить только по реакции системы теоретически или экспериментально при наличии реального регулятора.

Системы СКУЗ относятся к Системам Важным Для безопасности и поэтому они требуют для своего количественного анализа применения трехзначной вероятностной логики :

1. Логическое состояние « 0» - опасный отказ с вероятностью Q₀ ;

2. Логическое состояние « 1 « - безопасный отказ с вероятностью Q₁ ;

3. Логическое состояние « 2» - нормальное с вероятностью Р ;

По теории вероятности : Р + Q₁ + Q₀ = 1

Такой подход открывает новую научно- техническую методологию Системного Подхода к проектированию и эксплуатации Систем Важных для Безопасности ( СВБ ), основанную на количественных оценках Показателей Качества АЭС ( ПОКАС ). Этот подход пригоден не только для анализа ядерной, радиационной, но и технической опасности.

Такая методология позволяет одновременно оценивать вероятности аварийно-опасных отказов, ведущих к аварии ЭБ АЭС , и аварийно-безопасных отказов , которые ведут к недодаче электроэнергии и экономическим потерям .

Теперь перечислим с этой точки зрения показатели надёжности отдельных элементов, из которых состоит СКУЗ, а затем приведём простую методику оценки различных систем.

Раздел 1. Количественная оценка элементов в трехзначной логике.

1. Интенсивности отказов l_ОБЩАЯ = l₀ + l₁ , где :

l₀ – интенсивность аварийно –опасных отказов элемента ,

l₁ – интенсивность аварийно-безопасных отказов элемента ,

a =l₀ / l_общ – степень опасности отказа элемента .

Поскольку l - характеристики различных элементов у изготовителей , проектантов и эксплуатационников сильно отличаются друг от друга , то при количественных оценках желательно ориентироваться не на абсолютные , а относительные значения различных вариантов элементов и систем , что даёт более точные результаты. Приведём для сравнения таблицу поколений элементов СКУЗ :

Повышается надёжность элементов.

ТИП элемента	Человек	Лампа	Транзистор	Микросхема	Микропроцессор
lобщая ( час-1 )	10- 3	10-4	10 -5	10-6	10-6/ корпус

Во-первых, из этой таблицы видно, что каждый тип технического элемента имеет свою сравнительно ( друг относительно друга ) устойчивую l- характеристику в отличие от человека. Характеристика человека здесь приведена условно по частоте ошибок примерно в 10 раз больше ,чем радиолампа , но как будет показано позже, надёжность человека зависит от многих факторов и её нужно вычислять в каждом отдельном случае.

Во-вторых , при сравнении различных систем ,не вдаваясь в их количественную оценку, по этой таблице можно судить о поколении элементов , на которых созданы эти системы и грубо судить о их надёжности.

2. При оценке СВБ не имеет смысла анализировать вероятность безотказной работы Р (t ) _, поскольку ёе величина согласно ГОСТ должна быть больше 0,99, а нужно оценивать в первую очередь вероятность аварийно-опасных отказов

Q₀ = l₀ х Т где

Т – время работы до обслуживания с восстановлением .

3. В связи с этим при анализе СВБ на первое место выдвигается не просто среднее время между отказами , а среднее время между аварийно- опасными отказами Т₀ = 1/ l₀ .

4. Важную роль приобретает и среднее время восстановления элемента после отказа Т_В = Т_{ДИАГНОСТИКИ} + Т _{РЕМОНТА} + Т_ВВОДА .

5. Аналогичным образом , для оценки степени безопасности важнее не коэффициент готовности К_Г = Т_СР / Т_СР + Т_В , а аварийно-опасная вероятность неготовности Q₀ = Т_В / Т₀ , которая значительно повышает требования к проектантам и эксплуатационникам для действительного , а не формального отношения к безопасности !