Состояния и виды отказов, важных для безопасности ( свб)

1. Логическое состояние »0» - аварийно-опасное с вероятностью Q₀ (t)

2. Логическое состояние »1» - аварийно-безопасное с вероятностью Q₁ (t)

3. Логическое состояние »2» - нормальное с вероятностью Р(t)

Согласно теории вероятности их сумма всегда равна Р(t) + Q₁ (t) + Q₀ (t) =1.

Поэтому для решения задач с отказами СВБ всегда нужно использовать трехзначную логику, а для СНВБ – только двухзначную.

Поскольку по данной классификации СКУЗ ЯР относятся к СВБ, то нужно пользоваться только трехзначной логикой.

Согласно второму принципу не нужно задавать вид аварийно-опасного состояния САР, а необходимо анализировать вероятности всех аварийно-опасных случаев и проектировать систему с наименьшей вероятностью аварийно-опасных отказов.

Согласно третьему принципу для предупреждения возможных аварий нужно ввести серию автоматических ( динамических) барьеров на пути развития наиболее вероятных аварийно-опасных отказов.

Согласно четвертому принципу ответственность за количественные оценки возлагается на заводы-изготовители отдельных элементов, а за структурные расчёты – на проектантов.

Количественные требования к готовности всей САР ЯР приведены в таблице 2.

Таблица 2

Выполняемая функция	ТСР не менее	ТВ не более
Защита	106 час	1 часа
Управление	2х105 час	1 часа
Сигнализация	2х105 час	1 часа
Измерение, индикация и регистрация	5х104 час	2 часа
Вычисления, не связанные с предыдущими функциями	2х104 час	4 часа

В этом ГОСТе Впервые определены требования к частоте ложного срабатывания аварийной защиты не более 4х10^-4 1/час. За год непрерывной работы 7000 час это составит 3 срабатывания в год.

4. Изменились требования надёжности, предъявляемые к функциям скуз яр аэс Четвертого поколения.

Поскольку СКУЗ ЯР относится к системам, важным для безопасности: класс 2У по НП-001-97, то к её функциям предъявляются следующие требования:

1. По функциям контроля, индикации и регистрации частота отказов должна быть не более 2х10^-5 1/час;

2. По функциям управления и ПЗ– вероятность не выполнения функции на требование ( вероятность аварийно-опасного отказа) не более 10^-5 ;

3. По функциям АЗ – вероятность невыполнения функции на требование или вероятность аварийно-опасного отказа не более 5х10^-7 !

4. Отказом по функциям АЗ и ПЗ считается невыдача команды на срабатывание их при наличии требования на срабатывание (аварийно-опасный отказ ).

5. Частота ложных срабатываний по функциям АЗ и ПЗ не должна превышать 1раза за 10 лет для одного трехканального комплекта с логикой 2из3.

Как видно из сравнения с ГОСТ 27445-87 требования надёжности к СКУЗ ЯР четвертого поколения выше, чем для третьего поколения !

Теперь после изложения принципов и методов их реализации я перейду к новому методу проектирования технических средств перегрузки ЯР, частным случаем которых является система перегрузки ЯР типа ВВЭР- 440.

Системный подход к проектированию и эксплуатации СУЗ ЯР.

Итак, главная цель Системного Подхода (СП) заключается в том, чтобы целенаправленно, количественно в короткие сроки оценить все возможные варианты будущего проекта и выбрать из них тот, который потребует минимальных исправлений и денежных потерь!

Ниже перечислены основные этапы этого нового похода, который в настоящее время обязателен для проектантов АЭС.

1. Цели создания любой системы с количественными показателями её

качества ( раньше этого не было),

2. Принципы или направления достижения этих целей,

3. Методы или способы реализации выше указанных принципов,

4. Количественные оценки способов для выбора оптимального варианта ,

5. Технические средства для их реализации,

6. Эксплуатационная оценка реального достижения целей.

7. Всеми этими этапами нужно управлять.

Единое управление ядерной безопасностью нужно потому, что к проектированию и эксплуатации нужно подходить как к единой системе, а проектирование, как синтез системы, не является законченным этапом до подтверждения полученных данных на практике.

Краткая сравнительная характеристика старого и нового подходов к ЯБ приведена в таблице № 3.

Таблица №3

Показатели	Старый подход	Новый подход
Главная опасность	Все виды опасности равны	Приоритет Ядерной Опасности
Контроль за опасностью	Только государственный	Государственный и международный ( МАГАТЭ)
Системный подход	Отсутствовал	Вводится как Обязательный
Технические средства	Без выделения влияния на ЯБ	Выделяются по отношению к влиянию на ЯБ.
Виды аварий	Засекречены	Публикуются
Количественные оценки Безопасности ( ВАБ )	Только детерминированная	Детерминированная и вероятностная ( ВАБ)
Цели инспекции энергоблоков	Определение причин и Последствия нарушений	Предупреждение нарушений и аварий ( главная цель )
Учёт Человеческого Фактора при нарушениях и авариях	Отсутствовал	Внедряется во всех странах
Функции инспекций АЭС	Контроль за качеством	Управление качеством работы энергоблока

После формулировки приоритета внимания к ядерным авариям, самым опасным по последствиям, в 1990г МАГАТЭ опубликовало классификацию нарушений и аварий на ЯР с точки зрения выделения радиоактивных продуктов распада ( РПР) цепной реакции ЯР в окружающую среду.

Эта классификация позволяет формулировать Принципы ( направления обращения главного внимания при проектировании новых АЭС 21 века ). Методы – способы достижения этих принципов и технические средства для их реализации.

Классификация аварий и нарушений.

Поэтому с 1990 г МАГАТЭ ввело новую классификацию аварий, которая по Международной шкале “ I N E S “ ( International classification of modes states NPP ) требует делить все происходящие на АЭС случаи на семь классов или СОСТОЯНИЙ РЕАКТОРА АЭС,

Эта классификация была опубликована вначале для обсуждения в журнале

« Атомная техника за рубежом « №2, 1989 г, а с 1990г введена в России.

Ниже излагается её английская версия, а затем каждая страна дала свои “ клички “ этим классам состояний.

В таблице №4 приведена первоначальная международная классификация, а рядом с номером класса дана их русская трактовка.

Классы с 0 до 3 по - русски называются НАРУШЕНИЯМИ , а по – английски ИНЦИДЕНТАМИ, а классы с 4 по 7 - настоящими АВАРИЯМИ !

1 .INCIDENTS или по - русски НАРУШЕНИЯ означают, что о них не нужно сообщать в печати, а нужно учиться их предупреждать!

2 . ACCIDENTS или АВАРИИ требуют немедленного сообщения

в печати с обсуждением причин и наказанием виновных !

Поэтому все проектанты и эксплуатационники должны знать эту классификацию.

Таблица № 4

Класс - Сост.ЯР	КРИТЕРИИ КЛАССИФИФИКАЦИИ Ядерной Опасности	РПР
7 -ЗПА	Типа Чернобыльской носит международный характер
6- ЗПА	Типа американской носит государственный характер
5- ПА	Облучение населения за пределами АЭС
4- ПА	Облучение персонала в пределах АЭС
3 -НР	Отказ любого Физического Барьера Безопасности
2- НР	Отказы любых элементов Систем Безопасности
1- ОП	Отклонения технологических параметров выше уставок, которые приводят к снижению мощности ЯР предупредительной защитой ПЗ-1.
0- Отказы	Ошибки персонала или отказы оборудования, не влияющие на ЯБ.		,

Условные обозначения в таблице :

ЗПА – Запроектная авария, от которой проектом не предусмотрена защита,

ПА - Проектная авария , от которой проектантами предусмотрена защита.

НР – Нарушения работы, которые не требуют публикации в печати.

ОП- Отклонения параметров, которые привели к снижению мощности ЯР

О - Отказы приборов или оборудования, не влияющих на ЯБ.

На основе этой классификации я должен исследовать виды аварий,

которые произошли на подкритических реакторах в мире за последние 50 лет при перегрузках ядерного топлива и предусмотреть защиту от них.

При проектировании перегрузочной машины для Кольской АЭС в 1960г проектантам этой машины и её системы управления было сказано, что в подкритических реакторах ядерных аварий вообще не может быть.

Поэтому единственная опасность считалась механической и задача проектантов заключалась в том, чтобы создать надежную перегрузочную машину с ручным управлением оператором перегрузочной машины.

Для дистанционного контроля за этим процессом предусматривалась промышленная телевизионная система.