safety of nuclear power plant operation. lecture 9
TRANSCRIPT
![Page 1: Safety of nuclear power plant operation. Lecture 9](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042906/589c24801a28ab65248b4fe9/html5/thumbnails/1.jpg)
www.iate.obninsk.ru
Самохин Д.С., к.т.н., Заведующий кафедрой “Расчет и конструирование реакторов АЭС” (РКР АЭС) www.samokhin.ucoz.ru
1
Безопасность эксплуатации АЭС.
Критерии безопасности и оценка риска.
Часть №9
![Page 2: Safety of nuclear power plant operation. Lecture 9](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042906/589c24801a28ab65248b4fe9/html5/thumbnails/2.jpg)
www.iate.obninsk.ru
Лекция №9. Содержание.
1 Оценка показателей надёжности по результатам наблюдений
2
3
4
5
6
Оценка показателей надёжности, если отказов не наблюдалось
Расчет норм надёжности
3
Нормы надёжности на системы в ЯЭ
Порядок расчета надёжности систем ядерных энергоблоков
Литература
![Page 3: Safety of nuclear power plant operation. Lecture 9](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042906/589c24801a28ab65248b4fe9/html5/thumbnails/3.jpg)
www.iate.obninsk.ru
ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ
НАДЁЖНОСТИ ПО
РЕЗУЛЬТАТАМ
НАБЛЮДЕНИЙ
1
3
![Page 4: Safety of nuclear power plant operation. Lecture 9](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042906/589c24801a28ab65248b4fe9/html5/thumbnails/4.jpg)
www.iate.obninsk.ru
Оценка показателей надёжности по результатам
наблюдений
Статистика по отказам есть и велика:
- План испытаний [N,Б,T];
- План испытаний [N,В,T];
- Байесовский подход.
Статистики по отказам нет, или мала:
- Использование без(мало)аварийного опыта;
- Физико-статистические модели;
- Экспертные оценки.
4
![Page 5: Safety of nuclear power plant operation. Lecture 9](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042906/589c24801a28ab65248b4fe9/html5/thumbnails/5.jpg)
www.iate.obninsk.ru
Оценка показателей надёжности по результатам
наблюдений
План испытаний [N,Б,T].
N – элементов испытываются в течении времени Т и сломанные элементы не восстанавливаются.
План испытаний [N,В,T].
N – элементов испытываются в течении времени Т и выбывшие из строя элементы восстанавливаются.
Если P(T)>0.9 то указанные планы испытаний одинаковы и результаты можно получить за один промежуток времени, в ином случае результаты испытаний по плану [N,В,T] получаются быстрее.
5
![Page 6: Safety of nuclear power plant operation. Lecture 9](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042906/589c24801a28ab65248b4fe9/html5/thumbnails/6.jpg)
www.iate.obninsk.ru
Оценка показателей надёжности по результатам
наблюдений
nt – число элементов находящихся в работе
Δn – число элементов выбывших из строя
T – интервал времени эксперимента
P(t) – вероятность безотказной работы
6
План испытаний [N,Б,T]: nt = [n(t)+ n(t+ Δ)]/2
План испытаний [N,В,T]: nt = n(t)
- интенсивность отказов элементов
![Page 7: Safety of nuclear power plant operation. Lecture 9](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042906/589c24801a28ab65248b4fe9/html5/thumbnails/7.jpg)
www.iate.obninsk.ru
ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ
НАДЁЖНОСТИ, ЕСЛИ
ОТКАЗОВ НЕ НАБЛЮДАЛОСЬ 2
7
![Page 8: Safety of nuclear power plant operation. Lecture 9](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042906/589c24801a28ab65248b4fe9/html5/thumbnails/8.jpg)
www.iate.obninsk.ru
Оценка показателей надёжности, если отказов не
наблюдалось
t – время наблюдения за объектом
Pα – назначенная вероятность в предположении, что по крайней мере 1 отказ был за время эксплуатации, но он не зафиксирован.
8
При Pα = 0.9 означает большую степень недоверия к зафиксированному безаварийному опыту эксплуатации при этом
При Pα = 0.5 мы не отдаем предпочтение ни одной из двух гипотез,
т.е. равно доверяем и не доверяем без(мало-) аварийному опыту.
![Page 9: Safety of nuclear power plant operation. Lecture 9](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042906/589c24801a28ab65248b4fe9/html5/thumbnails/9.jpg)
www.iate.obninsk.ru
РАСЧЕТ НОРМ
НАДЁЖНОСТИ 3
9
![Page 10: Safety of nuclear power plant operation. Lecture 9](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042906/589c24801a28ab65248b4fe9/html5/thumbnails/10.jpg)
www.iate.obninsk.ru
Расчет норм надёжности
Назначается норма надежности на систему в целом (вероятность безотказной работы в течение заданного времени, среднее время безотказной работы, λ-характеристика, или ещё как-то).
Система разбивается на элементы расчета надежности (ЭРН).
Проводится расчет норм надежности для ЭРН.
10
![Page 11: Safety of nuclear power plant operation. Lecture 9](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042906/589c24801a28ab65248b4fe9/html5/thumbnails/11.jpg)
www.iate.obninsk.ru
Расчет норм надёжности
ПРЕДПОЛОЖЕНИЯ:
– Все ЭРН включены последовательно (в
смысле надежности);
– Учитываются только внезапные отказы;
– Все ЭРН равнонадежны;
– Отказы ЭРН независимы.
11
![Page 12: Safety of nuclear power plant operation. Lecture 9](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042906/589c24801a28ab65248b4fe9/html5/thumbnails/12.jpg)
www.iate.obninsk.ru
Расчет норм надёжности
Результат:
где норма на интенсивность отказа ЭРН,
норма на интенсивность отказа системы, состоящей из n элементов.
12
n
систЭРН
ЭРН
сист
![Page 13: Safety of nuclear power plant operation. Lecture 9](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042906/589c24801a28ab65248b4fe9/html5/thumbnails/13.jpg)
www.iate.obninsk.ru
НОРМЫ НАДЁЖНОСТИ НА
СИСТЕМЫ В ЯЭ 4
13
![Page 14: Safety of nuclear power plant operation. Lecture 9](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042906/589c24801a28ab65248b4fe9/html5/thumbnails/14.jpg)
www.iate.obninsk.ru
Существующие нормы надежности для ЯЭ РФ
ОПБ-88/97 для АС:
- «следует стремиться к тому, чтобы оценочное значение
вероятности тяжелого повреждения или расплавления при
запроектных авариях активной зоны не превышало 10-5 на реактор в
год»;
-«следует стремиться к тому, чтобы оценочное значение
вероятности предельного аварийного выброса не превышало 10-7 на
реактор в год».
ГОСТ 26843-86 (требования на надежность СУЗ):
-вероятность несрабатывания на требование остановки реактора по
функции аварийной защиты должна быть ,
- назначенный срок службы не менее 10 лет.
14
510
![Page 15: Safety of nuclear power plant operation. Lecture 9](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042906/589c24801a28ab65248b4fe9/html5/thumbnails/15.jpg)
www.iate.obninsk.ru
Расчет норм надёжности
Гост 24656-81 (требования к надёжности ГЦН 1-го контура ВВЭР):
-Срок службы до списания 30 лет
-Средняя наработка на отказ θ=18000 ч.
Гост 24722-81 (требование к корпусным реакторам под давлением): назначенный срок службы 30 лет.
И ДР.
15
![Page 16: Safety of nuclear power plant operation. Lecture 9](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042906/589c24801a28ab65248b4fe9/html5/thumbnails/16.jpg)
www.iate.obninsk.ru
ПОРЯДОК РАСЧЕТА
НАДЁЖНОСТИ СИСТЕМ
ЯДЕРНЫХ ЭНЕРГОБЛОКОВ 5
16
![Page 17: Safety of nuclear power plant operation. Lecture 9](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042906/589c24801a28ab65248b4fe9/html5/thumbnails/17.jpg)
www.iate.obninsk.ru
Порядок расчета надёжности
Обычно оценивается вероятность безотказной работы изделия (надёжность) в течение заданного времени.
Вероятность безотказной работы изделия P(t) должна рассчитываться с учетом как внезапных, так и износных отказов.
17
![Page 18: Safety of nuclear power plant operation. Lecture 9](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042906/589c24801a28ab65248b4fe9/html5/thumbnails/18.jpg)
www.iate.obninsk.ru
Порядок расчета надёжности
Следует различать при расчете:
- Характер действия изделия
(непрерывный, по требованию);
- Возможность ремонта (восстановления);
- Неизменность структуры изделия в
процессе работы (изменяется, не
изменяется).
18
![Page 19: Safety of nuclear power plant operation. Lecture 9](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042906/589c24801a28ab65248b4fe9/html5/thumbnails/19.jpg)
www.iate.obninsk.ru
Порядок расчета надёжности
Изделие для расчета расчленяется на элементы расчета надежности (ЭРН).
Для расчета надежности изделия составляют его функциональную структурную схему, в которую входят все ЭРН, НЕОБХОДИМЫЕ для выполнения ЗАДАННОЙ ОСНОВНОЙ функции изделия.
Очень ответственный этап: Формулируется понятие отказа для всего изделия и для ЭРН в отношении как внезапных, так и износных отказов.
19
![Page 20: Safety of nuclear power plant operation. Lecture 9](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042906/589c24801a28ab65248b4fe9/html5/thumbnails/20.jpg)
www.iate.obninsk.ru
Порядок расчета надёжности
Составляется типовой график работы изделия либо на один цикл использования (одна кампания), либо один календарный год, либо на весь срок службы изделия
Если необходимо, в типовом графике учитываются фазы хранения и транспортировки (ТВС)
Для каждой фазы работы изделия и его ЭРН указываются режимы (мощности, давления, напряжения, скорости вращения, усилия и т.д.) и условия работы (темп. окр. среды, влажность, наличия вибрации и т.п.)
20
![Page 21: Safety of nuclear power plant operation. Lecture 9](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042906/589c24801a28ab65248b4fe9/html5/thumbnails/21.jpg)
www.iate.obninsk.ru
Порядок расчета надёжности
В зависимости от целей расчета выбирается метод расчёта надёжности. Эти методы различаются по степени точности учета режимов и условий работы изделия и его элементов.
Степень достоверности расчета зависит от принятых допущений:
- От выбора функции P(t);
- От выбора значений параметров этой функции;
21
![Page 22: Safety of nuclear power plant operation. Lecture 9](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042906/589c24801a28ab65248b4fe9/html5/thumbnails/22.jpg)
www.iate.obninsk.ru
Порядок расчета надёжности
- От полноты учета факторов, влияющих на
надёжность изделия, в частности:
1) степени влияния отказов отдельных
ЭРН на отказ изделия,
2) наличия зависимости между отказами
отдельных ЭРН,
3) полноты учета влияния окружающей
среды и других внешних влияний.
22
![Page 23: Safety of nuclear power plant operation. Lecture 9](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042906/589c24801a28ab65248b4fe9/html5/thumbnails/23.jpg)
www.iate.obninsk.ru
Порядок расчета надёжности
- Степени приработки ЭРН перед их
использованием;
- Изменения надёжности ЭРН во время
хранения и транспортировки.
23
![Page 24: Safety of nuclear power plant operation. Lecture 9](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042906/589c24801a28ab65248b4fe9/html5/thumbnails/24.jpg)
www.iate.obninsk.ru
ЛИТЕРАТУРА 6
24
1. Волков Ю.В. Надежность и безопасность ЯЭУ: учеб. пособие по курсу «Надежность и безопасность ЯЭУ» / Ю.В. Волков, О.Б. Дугинов, Д.А. Клинов – Обнинск : ИАТЭ, 2005. (страницы 92-97).
2. Клемин А.И. Надежность ядерных энергетических установок: Основы расчета. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 344 с.: ил. – (Надежность и качество) (страницы 259-272).
3. ОПБ-88/97; ГОСТ 26843-86; ГОСТ 24656-81; ГОСТ 24722-81