proatom.ru - сайт агентства ПРоАтом
Атомный год 2016
  Агентство  ПРоАтом. 20 ЛЕТ с атомной отраслью!              
Навигация
· Главная
· Все темы сайта
· Каталог поставщиков
· Контакты
· Наш архив
· Обратная связь
· Опросы
· Поиск по сайту
· Продукты и расценки
· Самое популярное
· Ссылки
· Форум
Журнал
Журнал Атомная стратегия
Подписка на электронную версию
Журнал Атомная стратегия
Атомные Блоги





Обсудим?!
В Питере теракт: в метро взрывы, жертвы. Что это? Кому выгодно?
Оппозиция действующей власти
Отголоски Сирийского конфликта
Украинский след
Другое

Результаты
Другие опросы
Актуальная тема
Подписка
Подписку остановить невозможно! Подробнее...
Задать вопрос
Наши партнеры
PRo-движение
АНОНС
PRo Погоду

Сотрудничество
Редакция приглашает региональных представителей журнала «Атомная стратегия» и сайта proatom.ru. Информация: (812) 438-32-77, E-mail: pr@proatom.ru Савичев Владимир.

[14/04/2017]     Обоснование нормативных показателей пределов повреждения твэлов

В.И.Борисенко, Институт проблем безопасности АЭС НАН Украины, Киев

Нормативные требования содержат одинаковые показатели по безопасности (например, частота повреждения активной зоны (ЧПАЗ)) к реакторам различной мощности и даже различных типов [1]. Физически более обоснованным и логичным должен быть подход, в котором требования по безопасности должны быть выше к реакторной установке (РУ), в процессе эксплуатации которой накапливается большее количество радиоактивных веществ (РАВ).



Именно количество РАВ в реакторе, степень их выхода при возможных авариях, определяет основной ущерб, наносимый населению и окружающей среде, и, следовательно, вносит основной вклад в показатели риска от аварии. Предлагаем рассмотреть подход к формированию требований по безопасности на основе таких показателей безопасности АЭС, которые можно определить при проектировании и контролировать при эксплуатации АЭС, не имея исходных статистических данных об аварии.

Основным инструментом определения ЧПАЗ является вероятностный анализ безопасности (ВАБ), в котором принята вероятностная модель события аварии [1-5]. Гипотеза вероятностной модели аварии имеет методологические ограничения [6, 7] и противоречия:

во-первых, в принципе, даже теоретически, не должна рассматриваться устойчивость частоты аварии, являющейся основой вероятностной модели;

во-вторых, требование постоянства частоты аварии противоречит сути управления безопасностью АЭС, требующей исключения аварии из практики эксплуатации, а следовательно, и из теории обеспечения безопасности АЭС;

в-третьих, так как при гипотезе постоянства частоты аварии и ограниченном сроке службы АЭС, число аварий конечно, управление безопасностью АЭС является дискретным, что существенно ограничивает ее точность и надежность.

Погрешность вероятностной гипотезы аварии видна из следующего примера. Так как авария может иметь место только в период эксплуатации АЭС, то случайное время аварии есть ограниченная случайная величина ξ, значения которой х ∈ [0;  τ], где τ - срок эксплуатации АЭС. В соответствии с теорией вероятность наступления аварии за время срока службы АЭС

P {x[0; t]} = = 1                                   (1),

где Φ(x) - плотность вероятности случайной величины x.

Если же принять (обычно так ошибочно и делают), что случайное время аварии есть неограниченная случайная величина ξ, значения которой х ∈ [0; ∞], то в соответствии с (1), если авария не наступила в течение τ - срока эксплуатации АЭС, авария должна обязательно наступить после «закрытия» АЭС, когда уже отсутствует потенциальная опасность – АЭС снята с эксплуатации и ядерное топливо уже «далеко» в хранилище, т.о. получили противоречие - авария невозможна, получаем противоречие в вероятностной модели.

Следовательно, согласно вероятностной гипотезе аварии, которая является основой ВАБ, авария теоретически неизбежна за время работы АЭС. На основе изложенного постулирование вероятностной гипотезы события аварии непригодно для конструктивного управления безопасностью АЭС с целью предотвращения аварии, так как при таком постулате авария становятся статистически закономерной (теоретически неизбежной).

К счастью на практике управление безопасностью АЭС ведется в процессе работоспособного состояния АЭС с помощью подсистем предупреждения и защиты, на основании информации о контролируемых нормированных величинах [8], а не по вероятностным показателям. В качестве примера такой контролируемой величины (информационной переменной)  выберем для рассмотрения активность теплоносителя в 1-ом контуре, допустимые значения которой  контролируются согласно технологическому регламенту безопасной эксплуатации АЭС в соответствии с НТД и проектом [1, 12, 13]. Событие аварии можно оценить с помощью вероятности превышения активностью  максимально допустимого значения  для разных х-условий функционирования АЭС: . С учетом изложенного простейшую модель анализа безопасности АЭС целесообразно представить в виде [8, 9]

             (2),

где  – случайная информационная переменная, характеризующая активность выбросов;

 – случайная информационная переменная, характеризующая активность всей совокупности радионуклидов в РУ;

 – максимально допустимое значение активности выбросов;

 – максимальное значение активности всей совокупности радионуклидов в РУ;

R – показатель риска виртуальной аварии из-за отказов РУ и подсистем предупреждения и защиты от аварии.

На рис.1. представлена упрощенная схема управления безопасностью АЭС в виде двухконтурной схемы управления:

Ø     1-й контур управления состоит из управляемого элемента - РУ с вероятностью безопасности Р1 и подсистемы управления (системы контроля и управления) с вероятностью надежности Р2. Вероятность безопасности 1-го контура управления ;

Ø      2-й контур управления безопасностью содержит управляемый элемент - 1-й контур управления безопасностью с вероятностью безопасности  и подсистему управления (системы защиты) с вероятностью надежности Р3.

 

Рис.1. Двухконтурная схема управления энергоблоком АЭС и ее эквивалентная схема.

Обратим внимание, что в отличие от дерева событий, применяемого в ВАБ, в котором все системы задействованные в аварийном сценарии, имеют только последовательные связи, не соответствующие реальной технологической схеме РУ, на рис.1 представлена упрощенная схема управления РУ с обратными связями через системы нормальной эксплуатации Р2 и системы защиты Р3,

Как можно видеть на рис.1. представлена упрощенная модель реализации одного из фундаментальных принципов обеспечения безопасности [1] – последовательная реализация концепции глубокоэшелонированной защиты, (ГЭЗ), а именно, первые три из пяти уровней ГЭЗ:

Ø     Первый уровень (управляемый элемент РУ (Р1)) - Условия размещения АС и предотвращение нарушений нормальной эксплуатации;

Ø     Второй уровень (системы контроля и управления2)) - Предотвращение проектных аварий системами нормальной эксплуатации;

Ø     Третий уровень (системы защиты (Р3)) - Предотвращение запроектных аварий системами безопасности.

Из выражения (2) следует, что оценку показателя риска аварии R можно найти, используя информацию об активности выбросов и активности РАВ в РУ. В условиях отсутствия статистических данных, согласно максимальной энтропии, случайные информационные переменные и  полагаем распределенными по равномерному закону. Если величина  равна максимально допустимому значению удельной активности, установленному в проекте, то максимально допустимое значение показателя риска виртуальной аварии из-за отказа системы предупреждения аварий

                   (3).

Используя максимально допустимое значение по формуле (6), можно оценить связь значения показателя безопасности АЭС = (1- с вероятностью безопасности РУ , вероятностью надежности подсистемы предупреждения аварии Р2 и вероятностью надежности подсистемы защиты . В условиях, когда отсутствуют статистические данные, требуемое значение вероятности безопасности РУ  можно оценить через максимально допустимое значение активности, которое предъявляется для нормальных (безаварийных) условий эксплуатации АЭС:

                       (4),

где  - максимально допустимое значение активности теплоносителя для нормальной эксплуатации;

 - максимальное значение активности теплоносителя для нормальной эксплуатации.

Согласно формуле (4) оценка показателя риска АЭС из-за аварии 1-го контура  управления РУ для нормальных условий ее эксплуатации  удовлетворяет условию . Согласно последним выражениям вероятность безопасности 1-го контура управления РУ

                       (5).

Максимально допустимое значение эксплуатационного риска возможной аварии  при отказе 1-го контура управления безопасностью с учетом (3)

                     (6),

где - максимальное значение допустимой активности теплоносителя при достижении эксплуатационного предела;

- максимальное значение активности, которое может попасть в теплоноситель при достижении эксплуатационного предела.

Вероятность безопасности РУ совместно с 1-м контуром управления безопасностью

                       (7),

откуда требуемое значение вероятности надежности подсистемы предупреждения аварии

                  (8).

Максимально допустимое значение показателя виртуальной аварии для предела эксплуатационной безопасности АЭС (с учетом вероятности отказа 1-го и 2-го контуров управления безопасностью) , где  - максимальное значение допустимой активности теплоносителя;  - максимальное значение активности при достижении предела безопасной эксплуатации.

Вероятность безопасности для двухконтурного управления безопасностью АЭС

             (9).

Зная значения вероятностей  и  по формуле (9), находим требование к показателю надежности подсистемы защиты от аварии

                (10).

Подчеркнем существенное отличие полученных выражений от выражений вероятностной модели, в которой результате последовательной связи между системами результирующая вероятность безопасности рассматриваемой модели состоящей из РУ (Р1), систем нормальной эксплуатации (Р2) и систем безопасности (Р3) является полностью симметрической  РВАБ = Р1·Р2·Р3, и соответственно требования ко всем подсистемам для обеспечения требуемого уровня безопасности должны быть одинаковыми, что также противоречит эксплуатационной практике, в соответствии с которой системы более высокого класса по безопасности должны иметь большую надежность. Например, в соответствии с требованиями к ОР СУЗ вероятность их срабатывания при аварийной защите должна быть не ниже 0,9998.)

С целью наглядности полученных аналитических результатов рассмотрим их применение на конкретном примере анализа безопасности АЭС.

При рассмотрении ВВЭР технологический интерес представляет удельная и суммарная активности теплоносителя в первом контуре РУ. Степень повреждения оболочки твэлов определяет интенсивность поступления продуктов деления из-под оболочки твэлов в теплоноситель. В нормативных документах [12] содержатся требования по граничным величинам повреждения твэлов, определенные экспертно по опыту эксплуатации и отражающие технологию изготовления и эксплуатации твэлов.

Для реализации положений [12] в соответствии с проектом [13] реализован оперативный контроль герметичности оболочек твэлов по общей удельной радиоактивности теплоносителя 1-го контура для различных режимов работы РУ (см. Табл.1).

Таблица 1. Удельная активность радионуклидов йода

Режим работы РУ

Показатель

Суммарная удельная активность радионуклидов йода, Бк/дм3

Нормальный

(уд)

1,1·106 - 3,7·106

Эксплуатационный предел

(уд)

3,7·107

Предел безопасной эксплуатации

(уд)

1,85·108

Удельная активность топлива зависит от многих факторов, среди которых удельная мощность и продолжительность работы топлива в активной зоне (степень выгорания) будут определяющими. Максимально возможная активность топлива будет достигнута в конце топливной кампании при работе на номинальном уровне мощности. Определим эту величину для топлива ВВЭР-1000.

Количество накопленного радионуклида может быть рассчитано для любого момента работы и/или останова реактора, в соответствии с формулой

          (11).

где Ai – количество i-го изотопа; λi – постоянная времени i-го изотопа; χi – выход i-го изотопа на акт деления; σi –микросечение радиационного захвата i-го изотопа; ψ- плотность потока нейтронов, - количество делений. Последнее слагаемое учитывает возможную прибыль изотопа Ai за счет ядерных превращений других изотопов Ak.

Определим по формуле (11) максимальную равновесную активность изотопов йода при работе реактора ВВЭР-1000 на номинальной мощности (табл.2).

Таблица 2. Активность изотопов йода 

Параметр

131I

132I

133I

135I

Постоянная распада λ, с-1

9,98·10-7

8,44·10-5

9,26·10-6

2,91·10-5

Выход на акт деления c, доля

0,0288

0,043

0,067

0,0655

Суммарное количество А, атомов

2,68·1024

4,74·1022

6,73·1023

2,10·1023

Активность, Бк

2,68·1018

4,00·1018

6,23·1018

6,09·1018

Таким образом, определенная максимальная суммарная активность изотопов йода в топливе ВВЭР-1000 составляет ≈ 1,9·1019 Бк.

Выход продуктов деления из твэлов зависит от сценария аварии (достигнутые температуры, степень разрушения твэлов и др.). Для различных изотопов (газообразных, твердых) доля выхода продуктов деления варьируется от 100 % для газообразных и примерно до 1 % для «твердых». Для эксплуатационных режимов работы РУ примем (для проведения оценки), что доля йода, вышедшего из топливной матрицы и находящегося под оболочкой твэла, составляет 10 % (измерения в условиях нормальной эксплуатации дают значение 1-2 %).

Определим в соответствии с данными табл. 1, какая предельная активность может «накопиться» в теплоносителе 1-го контура при условии штатной работы систем спецводоочистки. Объем теплоносителя 1-го контура ВВЭР-1000 примем равным V~ 300 м3. Для случая предельно допустимой удельной активности теплоносителя по радиоизотопам йода (см.табл.1) (уд) = 1,85·108 Бк/дм3 находим максимальную суммарную по радиоизотопам йода активность теплоносителя 1-го контура

=(уд) ·V1 = 1,85·10Бк/дм3 ·3,0·105 дм3 ≈ 5,55·1013 Бк.

Согласно формуле (3) для = 5,55·1013 Бк и =1,9·1019 Бк максимально допустимое значение показателя риска виртуальной аварии из-за отказа системы предупреждения аварий

=.

Определим значения вероятностей Р1, Р2 и Р3 для следующих условий:

1)  =5,55·1013 Бк;    =1,9· Бк - максимальное значение активности, когда возможен выход всей активности из топлива;

2) qЭ = qЭ(уд) ·V1 = 1,11·1013 Бк;  - максимальное значение активности, которое может попасть в теплоноситель при достижении эксплуатационного предела

 = a1·a2·hБ  = 0,1·0,0002·1,9·1019 Бк = 3,8·101Бк ,

где а1 = 0,1 - доля йода находящегося под оболочкой твэла от общего количества йода в топливе (оценочное значение см. выше); a2 = 0,0002 –доля твэлов, имеющих прямой контакт топлива с теплоносителем [12];

3)  = (уд) ·V1 = 1,11·1012 Бк,:  - максимальное значение активности, которое может попасть в теплоноситель при нормальной эксплуатации

=a3·  =0,01∙3,8·1014 = 3,8·1012 Бк,

где a3 = 0,01 – доля твэлов, имеющих прямой контакт топлива с теплоносителем для нормальной эксплуатации по отношению к показателю для эксплуатационного предела (оценочное значение).

В соответствии с формулами (5), (8), (11) находим значения вероятностей безопасности Ри надежности Ри  Р3 (см.рис.1):

Р1 = 0,7079 – показатель безопасности РУ;

Р2 = 0,9271 – показатель надежности подсистемы предупреждения аварии на РУ;

Р3 = 0,9999 – показатель надежности подсистемы защиты от аварии на РУ.

Для других обоснованных значений параметров а1 и а3 показатели Р1, Р2, Р3 могут быть также определены.

Анализ полученных показателей позволяет заключить, что показатели надежности РУ, подсистем предупреждения аварии и подсистем защиты от аварии зависят от следующих параметров:

Ø     общего количества накопленных в топливе продуктов деления;

Ø     доли продуктов деления вышедших из топлива под оболочку твэла;

Ø     доли дефектных твэлов, имеющих прямой контакт топлива с теплоносителем.

Таким образом, получено подтверждение, высказанного ранее предположения, что требования по безопасности должны быть выше к РУ с большей мощностью и/или с большим количеством топлива.

Обратим внимание, что может быть решена и обратная задача: зная технически достижимые значения вероятностей безопасности и надежности элементов РУ  Р1, Р2, Р3, а также известные из практики значения а1 и а3, может быть обосновано, а не экспертно, выбрано значение доли твэлов, которые «могут иметь» прямой контакт топлива с теплоносителем а2, предельное значение которого определено в ПБЯ [12] (см. Приложение: «Пределы повреждения твэлов и  . . .».

Изложенный подход может быть основой для разработки соответствующей НТД по конструктивному управлению безопасностью АЭС на основе непрерывно измеряемых технологических параметров, исключающей, в отличие от ВАБ, статистическую закономерность аварии.

Список литературы

1.Общие положения обеспечения безопасности атомных станций - (ОПБ-88/97)(ПНАЭ Г-01-011-97).
2. Хенли Э.Д., Кумато X. Надежность технических систем и оценка риска. - М.: Машиностроение, 1979. - 528 с.
3. Уивер Л. Риск от аварии нa АЭС с легководяными реакторами / Безопасность ядерной энергетики. - М.: Атомиздат, 1980. - с. 114 - 133.
4. Вероятностный анализ безопасности атомных станций. Методика выполнения / Ю. В. Швыряев, А.Ф.Барсуков, Л.В.Векслер - М: Ядерное общество, 1992. - 264 с.
5. Острейковский В.А., Швыряев Ю.В. Безопасность атомных станций. Вероятностный анализ / М.: Физматлит, 2008. - 352 с.
6. Пампуро В.И. Оптимальное управление безопасностью экологически опасных объектов. Киев: Наукова думка. 2012 - 599 c.
7. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. - М.: Наука, 1969. – 576 с.
8 Пампуро В.И. Структурная информационная теория надежности систем. - К.: Наук. думка, 1992. - 324 с.
9 Пампуро В.И. Управление безопасностью объектов атомной энергетики согласно концепции виртуальной аварии // Доп. НАН України. - 2007. - № 11. - с. 180 - 185.
10. Pampuro V.I., Borisenko V.I. Management of Individual Ecological Safety of Potentially Hazardous Object. – NPIC & HMIT 2000, November 13 - 17, 2000. - Washington, D.C. - p. 707 - 722.
11. Шестопалов В.М, Пампуро В.И., Шибецкий Ю.А. Проблемы оптимального управления безопасностью геологического захоронения радиоактивных отходов. - К.: НАНУ, 2008. - 171 с.
12. Правила ядерной безопасности реакторных установок атомных станций. НП 082-07.
13. Окончательный отчет по анализу безопасности / Хмельницкая АЭС. Энергоблок № 2. Т. 16. Гл. 16. Пределы и условия безопасной эксплуатации. 43-923.203.254.ОБ.16.ред.2.ф. 2005.

 

 
Связанные ссылки
· Больше про Атомная наука
· Новость от Proatom


Самая читаемая статья: Атомная наука:
Сомнений не осталось, LENR существует

Рейтинг статьи
Средняя оценка: 2
Ответов: 39


Пожалуйста, проголосуйте за эту статью:

Отлично
Очень хорошо
Хорошо
Нормально
Плохо

опции

 Напечатать текущую страницу Напечатать текущую страницу

"Авторизация" | Создать Акаунт | 43 Комментарии | Поиск в дискуссии
Спасибо за проявленный интерес

Re: Обоснование нормативных показателей пределов повреждения твэлов (Всего: 0)
от Гость на 14/04/2017
управлению безопасностью АЭС на основе непрерывно измеряемых технологических параметров, исключающей, в отличие от ВАБ, статистическую закономерность аварии

-------------------------------------
А вот это уже интересно!
Неплохо было бы продолжить тему в эту сторону.


[ Ответить на это ]


Re: Обоснование нормативных показателей пределов повреждения твэлов (Всего: 0)
от Гость на 14/04/2017
Автору статьи было бы полезно узнать, что с 17 декабря 2015 года у нас действуют НП-001-15. 


[ Ответить на это ]


Re: Обоснование нормативных показателей пределов повреждения твэлов (Всего: 0)
от Гость на 14/04/2017
Не болтайте ерундой. 17.12 15 НП-001-15 утверждены. А введены в действие с 16.02.16.


[
Ответить на это ]


Re: Обоснование нормативных показателей пределов повреждения твэлов (Всего: 0)
от Гость на 15/04/2017
А какая разница? Год назад, а автор до сих пор живет прошлыми ОПБ.


[
Ответить на это ]


Re: Обоснование нормативных показателей пределов повреждения твэлов (Всего: 0)
от Гость на 17/04/2017
Да, согласен - разница есть: необходимо ссылаться на действующие документы. 
Однако, если сравнивать п. 1.2.3. ОПБ-97 и п. 1.2.4 ОПБ-15, на которые я ссылаюсь в статье, то, за исключением перестановок нескольких слов, эти пп. о ГЭЗ идентичны.
Что же касается ссылки на пп. о вероятности повреждения (ЧПАЗ), то и они не претерпели численных изменений, а только "перекочевали" в ОПБ-15 в один п.1.2.17, в то время как в ОПБ-97 были разнесены в п.1.2.17 и 4.2.2. 
Важным для понимания и обсуждения является терминология вероятности аварии, принятая как в ОПБ-95, так и в ОПБ-15. Насколько вообще корректно такая терминология: вероятность в год. Как известно вероятность безразмерная величина, поэтому более подходит термин частота повреждения, которая как раз и рассчитывается в ВАБ.


[
Ответить на это ]


Re: Обоснование нормативных показателей пределов повреждения твэлов (Всего: 0)
от Гость на 17/04/2017
Насколько вообще корректно такая терминология: вероятность в год. Как известно вероятность безразмерная величина, поэтому более подходит термин частота повреждения, которая как раз и рассчитывается в ВАБ.
-----------------------------------------------

Уважаемый Коллега!
Спасибо за статью! Ваше предложение "...управлению безопасностью АЭС на основе непрерывно измеряемых технологических параметров, исключающей, в отличие от ВАБ, статистическую закономерность аварии" крайне актуально.
Если в ВАБах, УОБах мы получаем абстрактную цифру - вероятность, то в Вашем подходе мы работаем в схеме "параметр технологический -поле допуска" либо "агрегат многопараметрический - поля допусков по параметрам", причем такая схема уже при применении первых и вторых производных может дать ответ не в вероятностных величинах, а именно - когда и по какому параметру пройдет событие. Это несколько близко оперативному управлению безопасностью, но позволяет предупредить аварии и отказы упреждающими действиями.
Если возможно - прошу продолжить цикл Ваших статей именно в этом направлении.
Спасибо за статью.

Ядерщик (старый)


[
Ответить на это ]


Re: Обоснование нормативных показателей пределов повреждения твэлов (Всего: 0)
от Гость на 18/04/2017
На самом деле так и бывает. Обоснованный технологический параметр, как функция от которого определяется некий предел безопасности и изменение первичного параметра позволяет отслеживать тенденцию. И моделировать перед циклом/кампанией. Примерно на этом и основан физический анализ безопасности. 


[
Ответить на это ]


Re: Обоснование нормативных показателей пределов повреждения твэлов (Всего: 0)
от Гость на 18/04/2017
Я (в стороне от основной работы) занимаюсь примерно тем же самым или очень похожим. Уже давно работаю над обоснованием того, что у вас называется "конструктивным управлением безопасностью". Очень похоже... В плане разработки (назовем это) модель постоянного контроля безопасности я ушел от парадигмы TEDE и построил модель непрерывного анализа безопасности объекта.   


[
Ответить на это ]


Re: Обоснование нормативных показателей пределов повреждения твэлов (Всего: 0)
от Гость на 19/04/2017
Коллега! Прочтите, наконец, ОПБ-88/15. Первое. Пункты 1.2.3 ОПБ-88/97 и п.1.2.4 ОПБ-88/15 неидентичны. Появился "пороговый эффект", требование по независимости уровней глубокоэшелонированной защиты, требование по принятию мер по исключению повреждения одних барьеров вслеоствие повреждения дргих. Да и в перечень физических барьеров включен оборот "как правило". Второе, В ОПБ-88/15 нигде не используется оборот "вероятность в год" ввиду некорректности. Используется словосочетание "вероятность нежелательного события на интервале в один год", то есть вероятность того, что в течение года данное событие произойдет. Понятие частоты поврежденbя в правилах использовать нельзя - поскольку первое же нежелательное событие практически исключает возможность появления еще одного нежелательного события на этом блоке в дальнейшем - блок перестает существовать.


[
Ответить на это ]


Re: Обоснование нормативных показателей пределов повреждения твэлов (Всего: 0)
от Гость на 19/04/2017
Уважаемый коллега!    Я не сравниваю положения ОПБ-97 и ОПБ-15, а ссылаюсь на ОПБ как НТД "высокого"уровня, в которых численное значение "целевых ориентиров безопасности" любого блока АС - ОДИНАКОВЫЕ. А это? по моему убеждению? - неверно. Почему это неверно - понятно и из общего понимания ОПАСНОСТИ от АС, которая зависит от кол-ва РАВ. Например, если сравнивать «опасность» Билибинского блока и нового блока НВАЭС-6 , то очевидно , что при прочих одинаковых условиях потери - ущерб будет больше у блока с большим количеством РАВ.   В статье сделана попытка показать это и на предложенной модели АС.    Как мне представляется показано, что ОПАСНОСТЬ АС зависит от количества РАВ, а также других параметров модели: степень выхода, значений пределов безопасности  и др.   Что же касается: «вероятность в год» или «вероятность на интервале в один год», то это одно и тоже. А получается из того факта, что в модели ВАБ "любое" исходное событие аварии задается частотой ИСА, которое и измеряется 1/год.   Отсюда и результат ВАБ имеет размерность - 1/год - только к вероятности это никакого отношения не имеет.  Ну и про «частоту», которой нельзя пользоваться . . . Одно из классических определений ВЕРОЯТНОСТИ гласит:   вероятность – это число, к которому стремится частота наблюдения события «A» в испытаниях, при устремлении количества испытаний к бесконечности, предполагая одинаковые условия испытаний и их независимость друг от друга.


[
Ответить на это ]


Re: Обоснование нормативных показателей пределов повреждения твэлов (Всего: 0)
от Гость на 20/04/2017
Правильно пишите - частота стремится к вероятности. Только в случае АЭС ничто никуда не стремится, так как объект таков, что разок случится тяжелая авария - и потом уже о частоте разговор становится бессмысленным - объекта уже нет, не будет больше и тяжелых аварий, соответственно нет и их частоты


[
Ответить на это ]


Re: Обоснование нормативных показателей пределов повреждения твэлов (Всего: 0)
от Гость на 20/04/2017
Из классики: «При проведении анализа аварий на АЭС нельзя корректно определить относительные частоты возникновения аварий, а можно говорить только о «редких событиях», к которым классический вероятностный подход, основанный на статистических выводах, не может быть применен» [Хенли Э.Д., Кумамото X. Надежность технических систем и оценка риска. - М.: Машиностроение, 1984. - 528 с.].     «Вероятность» не занимается редкими событиями, а тем более одиночными.


[
Ответить на это ]


Re: Обоснование нормативных показателей пределов повреждения твэлов (Всего: 0)
от Гость на 14/04/2017
Это попытка обосновать повреждаемость вестингаузовского топлива?  Прививать новые нормативы безопасности к реакторам 30-40летней постройки - безумие. Проще снести. Новые нормативы нужно предлагать к новым проектам. И "всё уже украдено до нас": под "четвёртым поколением" сегодня трактуется установка, которая НИКОГДА не требует отселения населения, проживающего за пределами санитарно-защитной зоны. И пусть хоть три расплавления активной зоны в год - если население при этом не страдает, то это безопасный реактор. Если же вестингаузовские твэлы газят, то ни какой норматив их не спасёт.


[ Ответить на это ]


Re: Обоснование нормативных показателей пределов повреждения твэлов (Всего: 0)
от Гость на 14/04/2017
Не стоит говорить о "обосновании повреждаемости.топлива Вестов",если ТВЭЛ является мировым лидером по отказам кассет 1-го,и 2-го года эксплуатации.И ,неуклюже "морозится",типа критерий еще не наработан (другими словами -кассета -"всего ничего" отработала,т.е "газит",но не преступая критерий отказа.А то,что уже после 1-го года такие цифры дает -так,вы это,дождитесь цифр.Недовыробатка,и штрафы и потери ваши-а мы тогда признаем,может быть...).По "Вестингам" -пока за все время использования -претензий нет.Напомнить "ползущие" решетки и их массовость,или "постороннии предметы" и их массовость или просто неплотности по кассетам 1,2-года эксплуатации от ТВЭЛ???Я могу,с отчетами о нарушениях.Признанными ТВЭЛ.Откуда "0"отказ пошел?От "жопорукия"?По "Вестингам" -вопросов нет.автор ,касается другого..Лучше стоит посмотреть на "потуги" от ТВЭЛА ,и ГидроПресса на МНТК.Где ,действительно пытаются обосновать изменения в нормативке..Типа-Требования по активности по йоду и оценка неплотности были для "старого топлива",а сейчас при той же "дырке" -показатели будут другие...и .если идти от "дырки" ,то цифры стоит пересмотреть -в сторону увеличения...Респект автору.Очень аккуратная и интересная статья.Сразу скажу -не все меня ,как "эксплуатационника" устраивает.Но ,это повод для работы..


[
Ответить на это ]


Re: Обоснование нормативных показателей пределов повреждения твэлов (Всего: 0)
от Гость на 17/04/2017
Повтор и уточнение: "Повреждаемость топлива" - это лишь маленький фрагмент паззла "Эксплуатационная безопасность". Для вновь проектируемых реакторов можно задуматься и над новыми критериями повреждаемости, но максимум доступного для 20-30-40летних энергоблоков - ужесточение на 3-5% существующих нормативов.
Если ни твэлы, ни СУЗы, ни системы безопасности ВВЭРов советских проектов никак не предназначены для работы в маневренных режимах, то можно хоть тома рекламаций в "ТВЭЛ" направлять - хирург не виноват, если в тёмной подворотне кто-то "работает" скальпелем по горлу.


[
Ответить на это ]


Re: Обоснование нормативных показателей пределов повреждения твэлов (Всего: 0)
от Гость на 16/04/2017
не морочь людям голову: нат никаких обоснований.


[ Ответить на это ]


Re: Обоснование нормативных показателей пределов повреждения твэлов (Всего: 0)
от Гость на 17/04/2017
«… случайное время аварии есть ограниченная случайная величина ξ, значения которой х ∈ [0;т], где т - срок эксплуатации АЭС.»____________ Спасибо за публикацию. Но есть пара методологических вопросов. Во – первых, почему т- срок эксплуатации АЭС, а не период эксплуатации т = 1 год? Как это определяет, например, Базель-2 в отношении операционного риска. Во- вторых, из соотношения (2) следует, что риск R есть «просто» вероятность «негативного» события. А где «ущерб» и его вероятностная оценка, которая присутствует в определении понятия риск? С уважением, Б.В. Сазыкин.


[ Ответить на это ]


Re: Обоснование нормативных показателей пределов повреждения твэлов (Всего: 0)
от Гость на 17/04/2017
Спасибо за замечание. Всегда стараюсь корректно применять термины риск и вероятность, которые часто не различают. Именно в данном контектсе статьи РИСК применялся не как
 мера ущерба = вероятность события * последствия
а  именно только как вероятность, а для того чтобы различасть вероятность надежности (безопасности) с вероятностью опасности - последнюю и назвал ( но не риском), а показателем риска ф (2, 3), эксплуатационный риск ф (6).  


[
Ответить на это ]


Re: Обоснование нормативных показателей пределов повреждения твэлов (Всего: 0)
от Гость на 17/04/2017
а для того чтобы различасть вероятность надежности (безопасности) с вероятностью опасности - последнюю и назвал ( но не риском)

------------------------------------интересный подход, надо бы его развивать.


[
Ответить на это ]


Re: Обоснование нормативных показателей пределов повреждения твэлов (Всего: 0)
от Гость на 18/04/2017
Предложение по изменению критерия безопасности совершенно естественно. Тем более, что расчет риска в Кю делались в ВАБе для хранилища отработавшего топлива РТ-2, подземных хранилищ среднеактивных РАО. Далее, можно было бы и внедрить эти показатели как некие нормативные требования. И  тут никакой такой "революции" нету. Просто не было системной работы надзорных органов. Но вот то, как далее в статье приводятся рассуждения про вероятности - ну это совершенно неграмотная статья. Не может гинеколог быть хорошим дантистом. Так что автору - надо почитать умные книжки сначала, учить теорию вероятностей, пообщаться все-таки с грамотными специалистами-дантистами, и только лишь потом уже, как зубы правильно надо лечить, автору может быть и можно будет разрешить рекомендовать-советовать... Ну и пусть про риск-монитор почитает чего-нибудь. И не несет в массы ахинею.


[ Ответить на это ]


Re: Обоснование нормативных показателей пределов повреждения твэлов (Всего: 0)
от Гость на 18/04/2017
Про "гинеколога" все понятно . . .- а вот к "рассуждениям про вероятности" какие вопросы есть у врача?


[
Ответить на это ]


Re: Обоснование нормативных показателей пределов повреждения твэлов (Всего: 0)
от Гость на 19/04/2017
а вот к "рассуждениям про вероятности" какие вопросы есть у врача? - это что, шутка такая? Да это же просто ... невежество и жуткая безграмотность. Что тут комментировать - автора надо отправить читать аксиоматику теории вероятностей, теорию меры, статистику, основы ВАБа. Тут же везде бред написан. А остальные, видимо такие же вахлаки, - да-да, это интересно, давайте поговорим про новую, "правильную теорию". Гнать надо автора мокрыми трусами подальше от безопасности АЭС. Вы бы еще попов с кадилом пригласили... управлять авариями на АЭС


[
Ответить на это ]


Re: Обоснование нормативных показателей пределов повреждения твэлов (Всего: 0)
от Гость на 19/04/2017
Ну так в МИФИ по этому пути уже и идут . . ."немного" лет.


[
Ответить на это ]


Re: Обоснование нормативных показателей пределов повреждения твэлов (Всего: 0)
от Гость на 19/04/2017
Про бред и книжки про теорию понятно и из предыдушего поста, но желательно какой-то конкретики - неужели ВСЕ бред?


[
Ответить на это ]


Re: Обоснование нормативных показателей пределов повреждения твэлов (Всего: 0)
от Гость на 19/04/2017
"Про бред и книжки про теорию понятно и из предыдушего поста, но желательно какой-то конкретики - неужели ВСЕ бред?" - простите, милейший, вы сами-то когда-нибудь книжку по теории вероятностей открывали? То есть вы хотите, чтобы я вам объяснил, почему автор занимается банальной псевдонаучной профанацией, поскольку вы сами не шибко образованы и всю эту ересь воспринимаете как должное? Прошу пардону, но я что, лекцию за первый семестр по статистике вам должен прочитать здесь? В библиотеку!!! Читать умные книжки. И уж только потом беседовать...


[
Ответить на это ]


Re: Обоснование нормативных показателей пределов повреждения твэлов (Всего: 0)
от Гость на 21/04/2017
Так что автору - надо почитать умные книжки сначала, учить теорию вероятностей,-------------------------------------------------------------
Коллега!
Вы совершенно зря так постите. И вот почему - ВАБы, УОБы, ДАБы и прочая математика показывают удовлетворение требования ОПБ, ну что то должно происходить с вероятностью 10Е-5 и т.п.
Практика, которая есть критерий истина показала, что вероятностный подход имеет декларативные критерии, но никак не реализуемые на практике: ТриМайлАйленд, Энрико Ферми, ЧАЭС-4, Фукусима - все эти аварии не вложились в 10Е-5, и отсюда напрашивается вопрос:
нам что важнее?! считать вероятности ВАБами или все таки пресекать упреждающими действиями аварии на АЭС  в самом их зародыше?
Ответ однозначен - пресекать, работая в схеме параметры - поле допуска, применять теорию распознавания динамических образов, применять прогнозирующие матмеханизмы построенные на ветвящихся графах с функциями на дугах, применять сигмоиды или Хевисайды для реализации нечетких множеств (Л.Заде, нечеткие логики).
И все эти расчеты должны быть оперативными - входные данные для них - это положение механизмов и арматуры (как формирующие разрешающие дискреты запуска конкретной прогнозирующей функции) и значения технологических параметров и постоянных времени объектов. В этом случае мы может ответить на вопрос - когда произойдет авария и почему. И принять упреждающие меры (АВР, переключения, отключения, изменение режимов и т.п.).
Насколько применима такая идеология? На все 100%. Почему? Ну потому что она уже применяется в формировании сигнала АЗ по периоду нарастания нейтронного потока - т.е. упреждающая (кто помнит, там логарифмы и производные участвуют).
Полагаю автор поднял серьезную тему. Ранее эта тема была инициирована Сальниковым и Острейковским, матаппараты были предложены, но их никто и не слушал - потому что не поняли матмеханизмов прогноза, хотя математика там достаточно понятная.



[
Ответить на это ]


Re: Обоснование нормативных показателей пределов повреждения твэлов (Всего: 0)
от Гость на 21/04/2017
"...математика там достаточно понятная" ---- спасибо за хороший комментарий.


[
Ответить на это ]


Re: Обоснование нормативных показателей пределов повреждения твэлов (Всего: 0)
от Гость на 21/04/2017
"входные данные для них - это положение механизмов и арматуры"
А риск мониторинг чем не устраивает? Или хочется изобретать велосипед? В конечном итоге какие у вас будут критерии эксплуатации РУ?


[
Ответить на это ]


Re: Обоснование нормативных показателей пределов повреждения твэлов (Всего: 0)
от Гость на 24/04/2017
Милый автор, досточтимые комментаторы! Не опровергает статистика аварий ВАБы. Для Чернобыля-4 никто никогда ВАБ не делал, так что этот случай оставим в стороне. Для TMI-2 произошедшая аварийная последовательность практически в точности содержалась в пионерском ВАБовском исследовании Расмуссена в 1975 году. Опять же никто никогда не утверждал, что для TMI-2 вероятность тяжелой аварии определяется величиной порядка 1e-5. Теперь о японцах. Японцы выполнили ВАБ только для внутренних событий и не выполнили для внешних событий. В результате не учли доминирующего вкладчика (1e-3), то есть их ВАБ, показывающий 1 e-5, был обманом - это не порок вероятностного метода, это сознательный анализ только части риска, а не полного риска - на это все, в том числе МАГАТЭ, японцам указали.Так что аналитические методы (к которым относится и ВАБ) как были, так и остаются мощным средством познания безопасности АЭС.


[
Ответить на это ]


Re: Обоснование нормативных показателей пределов повреждения твэлов (Всего: 0)
от Гость на 24/04/2017
" Не опровергает статистика аварий ВАБы."
А если вопрос поставить так: "Предсказывают" ли ВАБы наблюдаемую статистику аварий на АЭС ?
Пока наблюдаем, что после очередной аварии "ВАБовцы" заявляют: то "мы" не учитывали маловероятные, то не учитывали "внешние" и т.д. 
А можно ли в современном ВАБе учесть все, если из всевозможных  аварийных ветвей на предварительном этапе ЧАСТЬ ветвей сознательно исключается ?


[
Ответить на это ]


Re: Обоснование нормативных показателей пределов повреждения твэлов (Всего: 0)
от Гость на 24/04/2017
На мой взгляд главная проблема ВАБ-а состоит в том, что его результаты используются в неподобающих целях. А именно, - пропаганды атомной энергетики, поскольку полагается, что это и дураку должно быть понятно - раз в сто тысяч лет, раз в миллион ... Никто не использует для этого, например, результаты оценки малоцикловой усталости или запаса до кризиса теплообмена. А разве хотя бы что-то из произошедшего было результатом ошибочной вероятностной оценки? На самом деле ВАБ-овские оценки - всего лишь флажки для конструктора и далеко не самые главные. Сейчас же роль этих оценок из-за упомянутого спекулятивного использования результатов раздута непомерно. 


[
Ответить на это ]


Re: Обоснование нормативных показателей пределов повреждения твэлов (Всего: 0)
от Гость на 25/04/2017
Можно. Делайте ВАБ в соответствии с SSG-3 и SSG-4. Имейте честный и компетентный  регулирующий орган, который скажет, если надо, что ВАБ не соответствует указанным документам - и все будет достойно


[
Ответить на это ]


Re: Обоснование нормативных показателей пределов повреждения твэлов (Всего: 0)
от Гость на 25/04/2017
К Вашему комменту у меня сразу возникло несколько вопросов
No1 Касается все же Чернобыля-4. Не будем оставлять его в стороне. Вы серьезно полагаете, что наличие ВАБ-а позволило бы избежать катастрофы?
No2 Я могу понять, каким образом может быть учтено в ВАБ-е ошибочное действие оператора. Но каким образом может быть учтен длительный тупеж, основанный на неверной оценке ситуации и непонимании процессов, что характерно как для TMI-2 так и для Фукусимы? Кстати, какой ВАБ способен предсказать последовательный подрыв блоков практически по одному и тому же сценарию?
No3 Относительно японцев. Я где-то читал иную информацию, что якобы внешние события были учтены, но была недооценена возможная высота волны. В связи с этим - а будет ли по-Вашему анализ полным, если в нем, например, не учтен подрыв изделия "Статус-6"?


[
Ответить на это ]


Re: Обоснование нормативных показателей пределов повреждения твэлов (Всего: 0)
от Гость на 25/04/2017
1. По Чернобылю. Думаю, честный ВАБ показал бы наличие проблемы. Был грозный предшественник в 1975 году. Было письмо Сидоренко (ныне - член-корр РАН) об опасной физике реакторов РБМК. Если это учесть при разработке вероятностной модели (разработка вероятностной модели - не такая, безусловно, тривиальная задача для РБМК), то проблемы безопасности можно было бы вычленить и принять меры. Другое дело, что их и без ВАБ никто не хотел принимать по уже известным дефицитам безопасности.2.  Возможность неверной оценки ситуации может быть учтена при анализе аварийной документации (честный вабовец это делает) и анлизе аварийныъх последовательностей.3. Японцы в проектных основах Фукусимы-Дайичи неправильно учли высоту волны цунами, несмотря на исторические данные. В рамках же ВАБ они просто не стали анализировать никакие внешние воздействия, кроме сейсмики. А сейсмику проанлизировали без вызываемых сейсмикой событиями - такими как цунами. Так ВАБы делаться не должны. Учитывая, что повторяемость цунами такой высоты в том районе - 1 раз в 1000 лет, то они просто проигнорировали воздействие частотой 1е-3, которое сразу вело к тяжелой аварии, вследствие того, что выходили их строя дизели аварийного электроснабжения, расположенные на минусах.4. Взрыв водородной смеси в ГО в условиях тяжелой аварии при отсутствии систем аварийного газоудаления - вещь практически неизбежная - любой ВАБ-2 посмотрите, хотя и без ВАБ это понятно.


[
Ответить на это ]


Re: Обоснование нормативных показателей пределов повреждения твэлов (Всего: 0)
от Гость на 24/04/2017
Ну что ВАБ? Пора зарыть эту старую «священную корову»! Зачем что-то считать? Управлять нужно процессами. А для управления процессами ВАБ не годится. На АЭС нет даже классификации  и стандартизации функциональных процессов!!! Прав Шебаршин: «у нас всё впереди. Эта мысль тревожит.»  С уважением, Б.В. Сазыкин.


[ Ответить на это ]


Re: Обоснование нормативных показателей пределов повреждения твэлов (Всего: 0)
от Гость на 24/04/2017
ВАБ годится для управления. Управления в целях безопасности


[
Ответить на это ]


Re: Обоснование нормативных показателей пределов повреждения твэлов (Всего: 0)
от Гость на 24/04/2017
Управление - это действия.
Так какие действия применять после ВАБ-анализа: поменять задвижку , насос, СОАИ и т.п. А в результате заявить, что вместо 1Е-4 после ВАБ-мероприятий  получили 0,5Е-4.
А изменится ли ответ на вопрос: Время наступления аварии ?Среднее время до аварии ? и т.д.
И самое главное : КАК ЭТО ПРОВЕРИТЬ ?Почитать отчет по ВАБ - не предлагать !


[
Ответить на это ]


Re: Обоснование нормативных показателей пределов повреждения твэлов (Всего: 0)
от Гость на 24/04/2017

"Так какие действия применять после ВАБ-анализа: поменять задвижку , насос, СОАИ и т.п. А в результате заявить, что вместо 1Е-4 после ВАБ-мероприятий  получили 0,5Е-4."

Почитайте про риск мониторинг и у вас сразе же отпадут все вопросы.

"А изменится ли ответ на вопрос: Время наступления аварии ?Среднее время до аварии ? и т.д."
Предложите свои действенные критерии


[
Ответить на это ]


Re: Обоснование нормативных показателей пределов повреждения твэлов (Всего: 0)
от Гость на 24/04/2017
Почитайте про риск мониторинг и у вас сразу же отпадут все вопросы.
Почитать можно, только повышает ли  ЭТО  безопасность - вопрос . . .?
с Доказательствами.


[
Ответить на это ]


Re: Обоснование нормативных показателей пределов повреждения твэлов (Всего: 0)
от Гость на 25/04/2017
Сазыкин! Как говорил великий российский дипломат Сафронков, не смей больше про ВАБ плохо говорить!


[
Ответить на это ]


Re: Обоснование нормативных показателей пределов повреждения твэлов (Всего: 0)
от Гость на 24/04/2017
Чем меньше мудак понимает, тем больше он спорит. Идите уже,  сказано ведь вам, читайте умные книжки сначала, - по теорию вероятностей, статистику, риск-монитор...потом уже будете предъявлять претензии к ВАБ...


[ Ответить на это ]


Re: Обоснование нормативных показателей пределов повреждения твэлов (Всего: 0)
от Гость на 25/04/2017
Не собираюсь защищать Вашего оппонента, это его личное дело, но может Вас не затруднит ответить на мой вопрос, - "А разве хотя бы что-то из произошедшего было результатом ошибочной вероятностной оценки?"


[
Ответить на это ]


Re: Обоснование нормативных показателей пределов повреждения твэлов (Всего: 0)
от Гость на 25/04/2017
Употребляемый в ОПБ НП-001-15 термин «вероятность .. на интервале 1 год» какой-то мутный и его определения нет даже в разделе «Основные термины и определения». Это вызывает недоумение, т.к. с помощью этого термина формулируются важнейшие требования к безопасности, такие как «вероятности тяжелых аварий», «вероятности большого аварийного выброса». И не надо только говорить, что мол «ну это и так ясно… и т.д.». Ведь необходимо произвести вероятностные расчеты, определить некоторую величину и сравнить ее с нормативно допускаемой. А если ты точно не знаешь математического определения того, что тебе нужно рассчитать, то ты рискуешь рассчитать что-то не то. Действительно сразу возникают вопросы: что это такое «на интервале 1 год» - изменение вероятности, деленное на время (размерность 1/год), или приращение вероятности за 1 год (безразмерная величина), или все-таки какая-то частота (размерность 1/год), и за какой год: первый, последний, любой? а с какой обеспеченностью эта вероятность (медианная, 95-процентная, средняя)? Мне кажется, что возможно такое определение того, что рассчитывает ВАБ.
  1. Есть Пуассоновский поток исходных (инициирующих) событий;
  2. Из него получается Пуассоновский поток событий «отказов» (повреждения топлива и т.д.);
  3. Параметр этого потока отказов – «тета»  - среднее число событий («отказов») за единицу времени 1 год – т.е. средняя частота «отказов»;
  4. Вот эту величину и нужно рассчитать;
  5. Причем сама эта величина может быть распределена по какому-либо закону, например логнормальному.




[ Ответить на это ]






Информационное агентство «ПРоАтом», Санкт-Петербург. Тел.:+7(812)438-3277
E-mail: info@proatom.ru, webmaster@proatom.ru. Разрешение на перепечатку.
Сайт построен на основе технологии PHP-Nuke. Открытие страницы: 0.28 секунды
Рейтинг@Mail.ru