Risk-informed approaches (RIA) analysis in relation to nuclear power industry has been presented. Limitations of safety’s probabilistic analysis (SPA) as a main tool for RIA have been demonstrated. In particular, such SPA problems as statistics uncertainty related to equipment reliability and a problem of accidents modelling uncertainty using thermal-hydraulic codes have been analyzed. Recommendations for accounting of these uncertainties have been given. Ways of RIA further development and results of their application for substantiation and implementation of measures to improve the safety and operation efficiency of nuclear power plants have been presented. Results of the RIA application for such measures as equipment change-over to on-condition maintenance, reduction of amount of testing related to hermetic shell, measurement system accuracy evaluation, some systems’ modernisation feasibility study have been illustrated.
risk, safety, efficacy, nuclear power plants, probability, repair, reliability, operation, equipment, technique.
1. Введение
Можно считать, что впервые термин рискориентированный подход РОП (Risk-Informed Approach) в отношении объектов атомной энергетики был закреплен в 1999 г. в так называемой «белой книге» [1], выпущенной Комиссией ядерного регулирования (NRC) США. При этом указывается, что РОП представляет собой подход к принятию решения, основанный исключительно на численных результатах оценок риска. Под оценкой риска NRC понимает системный подход для ответа на три вопроса, сформулированные относительно специфической системы: «Что плохого может случиться?», «Какова вероятность этого?», «Какими будут последствия?» - и получение ответа с учетом чувствительности, значимости и неопределенности. Различного рода оценки риска (и само понятие риска как некоей численной характеристики) обусловлены, с одной стороны, развитием численных методов оценки надежности, а, с другой - желанием оценить потери в результате эксплуатации (а значит, и возможных отказов) объектов.
Классическая зависимость для оценки риска объекта [2]:
(1)
R = ΣiPiQi ,
где Pi - вероятность возникновения i-й аварии (отказа, повреждения и т.п.); Qi - последствия, возникающие в результате i-й аварии (отказа, повреждения и т.п.).
Как видно в (1), Pi - это безразмерная величина, которая оценивается при определенных условиях (например, вероятность повреждения активной зоны для одного энергоблока АЭС и интервала один год). Последствия Qi - обычно некая размерная величина, выраженная в денежных единицах (убыток от аварии, отказа), количестве пострадавших от аварии (погибших, заболевших) либо в уровнях активности радиоактивных материалов, вышедших в окружающую среду в результате аварии (отказа, повреждения). Таким образом, риск R является размерной величиной, размерность которой определяется размерностью последствий Q.
1. SECY-98-144. White Paper on Risk-Informed and Performance-Based Regulation. Staff Requirements. — US NRC, March, 1999. — 440 r.
2. Khenli E.D., Kumato X. Nadezhnost´ tekhnicheskikh sistem i otsenka riska. — M.: Mashinostroenie, 1979. — 528 s.
3. WASH-1400 (NUREG-75/014). An Assessment of Accident Risks in U.S. Commercial Nuclear Power Plants. Reactor Safety Study. — US NRC, October 1975. — 500 r.
4. NUREG/CR-2300. PRA Procedures Guide: A Guide to the Performance of Probabilistic Risk Assessments for Nuclear Power Plants. — US NRC, January 1983. — 940 r.
5. NUREG/CR-2815, BNL-NUREG-51559. Probabilistic Safety Analysis Procedures Guide / US Nuclear Regulatory Commission, January 1984. — 240 r.
6. Veroyatnostnyy analiz bezopasnosti atomnykh stantsii (VAB): Uchebn. posob. / V.V. Begun, O.V. Gorbunov, I.N. Kadenko i dr. — K., 2000. — 568 s.
7. DSTU 2862-94. Nadezhnost´ tekhniki. Metody rascheta pokazateley nadezhnosti. Obshchie trebovaniya. — K.: Izd-vo standartov, 1994. — 43 s.
8. DSTU 3942-2000 (GOST 27.506-2000). Nadezhnost´ v tekhnike. Plany ispytaniy dlya kontrolya sredney narabotki do otkaza (na otkaz). Chast´ 2. Diffuzionnoe raspredelenie. — K.: Izd-vo standartov, 2000. — 32 s.
9. Komarov Yu.A., Kochneva V.Yu. Otsenki dlitel´nosti do provedeniya planovogo tekhnicheskogo obsluzhivaniya i remonta pri primenenii kontseptsii remonta po tekhnicheskomu sostoyaniyu oborudovaniya AES. Problemi bezpeki atomnikh elektrostantsіy і Chornobilya. — 2011. — Vyp. 17. — S. 27–39.
10. Bukrinskiy A.M. Deterministskoe normirovanie i veroyatnostnoe orientirovanie. Yadernaya i radiatsionnaya bezopasnost´. 2013. № 1 (67). S. 1–4.
11. Ostreykovskiy V.A., Shvyryaev Yu.V. Bezopasnost´ atomnykh stantsiy. Veroyatnostnyy analiz bezopasnosti. — M.: FIZMATLIT, 2008. — 352 s.
12. Safety Series No 75-INSAG-6. International Atomic Energy Agency. Probabilistic Safety Assessment. Vienna, 1992. — 336 r.
13. Revised Risk-Informed Inservice Inspection Evaluation Procedure. Final Report TR-112657 / EPRI, Palo Alto, CA, 1999. — 237 r.
14. Westinghouse Structural Reliability and Risk Assessment (SRRA) Model for Piping Risk-Informed Inservice Inspection / Westinghouse Electric Company, WCAP-14572, Revision 1-NPA, Supplement 1, 1999. — 172 r.
15. IAEA-TECDOC-1200. Applications of Probabilistic Safety Assessment (PSA) for Nuclear Power Plants. — 104 r.
16. IAEA-TECDOC-1590. Application of Reliability Centred Maintenance to Optimize Operation and Maintenance in Nuclear Power Plants. — Vienna: IAEA, 2007. — 87 p.
17. Programma vnedreniya risk-orientirovannykh podkhodov v reguliruyushchey deyatel´nosti i ekspluatatsii AES Ukrainy / NAEK «Energoatom», Gosatomregulirovaniya Ukrainy. — K., 2006. — 45 s.
18. Normi radіatsіynoї bezpeki Ukraїni (NRBU-97); Derzhavnі gіgієnіchnі normativi. - Kiїv: Vіddіl polіgrafії Ukraїns´kogo tsentru derzhsanepіdnaglyadu MOZ Ukraїni, 1997. — 121 s.
19. Skalozubov V.I., Komarov Yu.A., Bogodist V.V., i dr. Analiz effektivnosti regulirovaniya sistemy avariynogo okhlazhdeniya aktivnoy zony nasosami vysokogo davleniya na AES s VVER-1000/V320. Yadernaya i radiatsionnaya bezopasnost´. — 2010. — № 2 (46). — S. 27-31.
20. Komarov Yu.A., Skalozubov V.I. Analiz prioritetnosti vnedreniya modernizatsiy i meropriyatiy po povysheniyu bezopasnosti AES risk-orientirovannymi metodami. Nauch.-tekhnich. sb. Nats. akad. nauk Ukr. In-t probl. bezop. AES «Problemy bezopasnosti atomnykh elektrostantsiy i Chernobylya». — 2011. — Vyp.16. — S. 53–60.
21. Komarov Yu.A. Razvitie risk-orientirovannykh podkhodov dlya vnedreniya kontseptsii remonta po tekhnicheskomu sostoyaniyu oborudovaniya atomnykh elektrostantsiy. Yadernaya i radiatsionnaya bezopasnost´. — 2013. — № 3 (59). — S. 21–26.
22. Komarov Yu.A., Pyshnyy V.M., Skalozubov V.I. i dr. Razrabotka otraslevogo standarta po sokrashcheniyu periodichnosti kompleksnykh ispytaniy na germetichnost´ sistemy germoobolochki VVER na osnove veroyatnostnykh metodov. Yadernaya i radiatsionnaya bezopasnost´. — 2004. — T. 7, — Vyp. 2. — S. 73–79.
23. Komarov Yu.A. Ispol´zovanie risk-orientirovannogo podkhoda dlya obosnovaniya izmeneniy v sisteme kontrolya kontsentratsii bornoy kisloty v rastvorakh atomnykh stantsiy s reaktorami na teplovykh neytronakh. Sbornik nauchnykh trudov. — Sevastopol´: SNIYaEiP (doklad na IV Mezhdunar. nauch.-praktich. konf. po problemam atomnoy energetiki «Nadezhnost´, bezopasnost´, resurs AES», Sevastopol´ 20–25 sentyabrya 2005). 2005. — Vyp. 15. — C. 102–112.
24. Komarov Yu.A., Piontkovskiy A.I., Gablaya T.V. Optimizatsiya periodichnosti i ob´´emov ispytaniy teplotekhnicheskogo oborudovaniya SVB, imeyushchikh funktsional´nye ispytaniya tol´ko v protsesse PPR. Sbornik nauchnykh trudov. — Sevastopol´: SNIYaEiP (doklad na VI Mezhdunar. nauch.-praktich. konf. po problemam atomnoy energetiki «Bezopasnost´, effektivnost´, resurs AES», Sevastopol´ 21–26 sentyabrya 2007). 2007. — Vyp. 4(24). — C. 56–66.
