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

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

www.iate.obninsk.ru

ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ

НАДЁЖНОСТИ ПО

РЕЗУЛЬТАТАМ

НАБЛЮДЕНИЙ

1

3

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

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

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

www.iate.obninsk.ru

ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ

НАДЁЖНОСТИ, ЕСЛИ

ОТКАЗОВ НЕ НАБЛЮДАЛОСЬ 2

7

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.

www.iate.obninsk.ru

РАСЧЕТ НОРМ

НАДЁЖНОСТИ 3

9

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

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

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

www.iate.obninsk.ru

НОРМЫ НАДЁЖНОСТИ НА

СИСТЕМЫ В ЯЭ 4

13

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

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

www.iate.obninsk.ru

ПОРЯДОК РАСЧЕТА

НАДЁЖНОСТИ СИСТЕМ

ЯДЕРНЫХ ЭНЕРГОБЛОКОВ 5

16

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

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

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

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

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

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

www.iate.obninsk.ru

Порядок расчета надёжности

- Степени приработки ЭРН перед их

использованием;

- Изменения надёжности ЭРН во время

хранения и транспортировки.

23

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