Представлен анализ риск-ориентированных подходов (РОП) применительно к атомной энергетике. Показаны ограничения вероятностного анализа безопасности (ВАБ) как основного инструмента РОП. Проанализированы проблемы ВАБ — неопределенность статистических данных о надежности оборудования и неопределенность моделирования аварий с помощью термогидравлических кодов. Даны рекомендации по учету указанных неопределенностей. Представлены пути дальнейшего развития РОП и результаты применения для обоснования и реализации ряда мероприятий по повышению безопасности и эффективности эксплуатации атомных электрических станций. Освещены результаты применения РОП для таких мероприятий, как перевод оборудования на ремонт по техническому состоянию, сокращение объема испытаний гермооболочки, оценка достоверности системы измерений, оценка целесообразности проведения модернизации некоторых систем.
риск, безопасность, эффективность, атомные электрические станции, вероятность, ремонт, надежность, эксплуатация, оборудование, метод.
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 р.
2. Хенли Э.Д., Кумато X. Надежность технических систем и оценка риска. — М.: Машиностроение, 1979. — 528 с.
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 р.
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 р.
5. NUREG/CR-2815, BNL-NUREG-51559. Probabilistic Safety Analysis Procedures Guide / US Nuclear Regulatory Commission, January 1984. — 240 р.
6. Вероятностный анализ безопасности атомных станции (ВАБ): Учебн. пособ. / В.В. Бегун, О.В. Горбунов, И.Н. Каденко и др. — К., 2000. — 568 с.
7. ДСТУ 2862-94. Надежность техники. Методы расчета показателей надежности. Общие требования. — К.: Изд-во стандартов, 1994. — 43 с.
8. ДСТУ 3942-2000 (ГОСТ 27.506-2000). Надежность в технике. Планы испытаний для контроля средней наработки до отказа (на отказ). Часть 2. Диффузионное распределение. — К.: Изд-во стандартов, 2000. — 32 с.
9. Комаров Ю.А., Кочнева В.Ю. Оценки длительности до проведения планового технического обслуживания и ремонта при применении концепции ремонта по техническому состоянию оборудования АЭС // Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля. — 2011. — Вып. 17. — С. 27–39.
10. Букринский А.М. Детерминистское нормирование и вероятностное ориентирование // Ядерная и радиационная безопасность. 2013. № 1 (67). С. 1–4.
11. Острейковский В.А., Швыряев Ю.В. Безопасность атомных станций. Вероятностный анализ безопасности. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008. — 352 с.
12. Safety Series No 75-INSAG-6. International Atomic Energy Agency. Probabilistic Safety Assessment. Vienna, 1992. — 336 р.
13. Revised Risk-Informed Inservice Inspection Evaluation Procedure. Final Report TR-112657 / EPRI, Palo Alto, CA, 1999. — 237 р.
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 р.
15. IAEA-TECDOC-1200. Applications of Probabilistic Safety Assessment (PSA) for Nuclear Power Plants. — 104 р.
16. IAEA-TECDOC-1590. Application of Reliability Centred Maintenance to Optimize Operation and Maintenance in Nuclear Power Plants. — Vienna: IAEA, 2007. — 87 p.
17. Программа внедрения риск-ориентированных подходов в регулирующей деятельности и эксплуатации АЭС Украины / НАЭК «Энергоатом», Госатомрегулирования Украины. — К., 2006. — 45 с.
18. Норми радіаційної безпеки України (НРБУ-97); Державні гігієнічні нормативи. - Київ: Відділ поліграфії Українського центру держсанепіднагляду МОЗ України, 1997. — 121 с.
19. Скалозубов В.И., Комаров Ю.А., Богодист В.В., и др. Анализ эффективности регулирования системы аварийного охлаждения активной зоны насосами высокого давления на АЭС с ВВЭР-1000/В320 // Ядерная и радиационная безопасность. — 2010. — № 2 (46). — С. 27-31.
20. Комаров Ю.А., Скалозубов В.И. Анализ приоритетности внедрения модернизаций и мероприятий по повышению безопасности АЭС риск-ориентированными методами // Науч.-технич. сб. Нац. акад. наук Укр. Ин-т пробл. безоп. АЭС «Проблемы безопасности атомных электростанций и Чернобыля». — 2011. — Вып.16. — С. 53–60.
21. Комаров Ю.А. Развитие риск-ориентированных подходов для внедрения концепции ремонта по техническому состоянию оборудования атомных электростанций // Ядерная и радиационная безопасность. — 2013. — № 3 (59). — С. 21–26.
22. Комаров Ю.А., Пышный В.М., Скалозубов В.И. и др. Разработка отраслевого стандарта по сокращению периодичности комплексных испытаний на герметичность системы гермооболочки ВВЭР на основе вероятностных методов // Ядерная и радиационная безопасность. — 2004. — Т. 7, — Вып. 2. — С. 73–79.
23. Комаров Ю.А. Использование риск-ориентированного подхода для обоснования изменений в системе контроля концентрации борной кислоты в растворах атомных станций с реакторами на тепловых нейтронах // Сборник научных трудов. — Севастополь: СНИЯЭиП (доклад на IV Междунар. науч.-практич. конф. по проблемам атомной энергетики «Надежность, безопасность, ресурс АЭС», Севастополь 20–25 сентября 2005). 2005. — Вып. 15. — C. 102–112.
24. Комаров Ю.А., Пионтковский А.И., Габлая Т.В. Оптимизация периодичности и объемов испытаний теплотехнического оборудования СВБ, имеющих функциональные испытания только в процессе ППР // Сборник научных трудов. — Севастополь: СНИЯЭиП (доклад на VI Междунар. науч.-практич. конф. по проблемам атомной энергетики «Безопасность, эффективность, ресурс АЭС», Севастополь 21–26 сентября 2007). 2007. — Вып. 4(24). — C. 56–66.
