Вывод оборудования одного канала систем безопасности на максимальный возможный срок при работе энергоблока на мощности


Ромашков А.Р., Забулонский И.О., Алыев Р.Р. (Филиал АО «Концерн Росэнергоатом» «Калининская атомная станция», Удомля, Россия), Кучеров Ю.В. (АО ИК «АСЭ», Нижний Новгород, Россия)

 

Введение

В настоящее время Технологическим регламентом безопасной эксплуатации энергоблока № 3 Калининской АЭС 03.–.ПУ.0024.02 устанавливается срок, в течение которого возможна эксплуатация энергоблока на мощности при неработоспособном оборудовании систем безопасности (СБ) – для большинства оборудования 72 часа (с опробованием оборудования двух других каналов). По истечении этого времени блок должен быть остановлен. При двух неработоспособных каналах СБ блок должен быть остановлен немедленно.

Но возможны и происходили на практике ситуации, когда из-за отказа одного элемента канала СБ приходится останавливать блок на длительное время. В то же время нет количественной оценки влияния отказа этого конкретного элемента на безопасность энергоблока.

В связи с выходом РБ-101-16 устанавливаются количественные критерии приемлемости ухудшения уровня безопасности энергоблока (в том числе из-за отказа элемента канала СБ) и появляется возможность обосновать плановый вывод элементов канала СБ в ремонт на мощности. АО «Концерн Росэнергоатом» в настоящее время проводит эту работу, пилотным блоком был выбран энергоблок № 3 Калининской АЭС.

 

1. Требования нормативных документов

Руководство по безопасности при использовании атомной энергии «Рекомендации по применению риск-информативного метода при обосновании рискинформативных решений, связанных с безопасностью блока атомной станции»  РБ-101-16 устанавливает критерии приемлемости риск-информативных решений, связанных в том числе с изменениями условий безопасной эксплуатации и проектной и эксплуатационной документации.

Риск-информативное решение является обоснованным, если в том числе оцененный риск блока АС (его увеличение) является приемлемым ( п.11 стр. 3). В Приложении 6 приведены вероятностные критерии приемлемости риска на основе суммарной вероятности тяжелых аварий для блока АС на интервале в один год (рис. 1) и суммарной вероятности большого аварийного выброса для блока АС на интервале в один год (рис. 2).

Если увеличение ВПБ находится в области III, риск является приемлемым; если в области II, то для реализации решения необходимы компенсирующие меры для снижения риска; если в области I, то решение отклоняется как неприемлемое.

Можно видеть, что если частота повреждения зоны (ЧПЗ) равна целевому ориентиру 10-5 1/(реактор·год) из НП-001-15, то для реализации решения без корректирующих мер увеличение ЧПЗ должно быть не более 10-7 1/(реактор·год), с корректирующими мерами – не более 9·10-7 1/(реактор·год).

Для 3 блока Калининской АЭС базовая ЧПЗ равна 9,83·10-6 1/(реактор·год), в том числе: значение ЧПЗ в реакторе составило 7,74·10-6 1/(реактор·год), значение частоты повреждения топлива в бассейне выдержки – 2,09·10-6.

Вывод оборудования одного канала систем безопасности на максимальный возможный срок при работе энергоблока на мощности Вывод оборудования одного канала систем безопасности на максимальный возможный срок при работе энергоблока на мощности

Рис.2.  Оценка приемлемости риска на основе суммарной вероятности большого аварийного выброса для блока АС на интервале в один год

 


 

2.Способ расчета

Вероятность отказа элемента из-за вывода в ремонт на n суток:

Вывод оборудования одного канала систем безопасности на максимальный возможный срок при работе энергоблока на мощности

для вывода в ремонт на 15 суток, где 540 суток – время работы на мощности в полуторагодичной топливной кампании.

В качестве базовой логико-вероятностной модели была взята логиковероятностная модель, разработанная в рамках ВАБ-1 для режима работы на мощности 104 % от номинальной в топливном цикле 18 месяцев и для стояночных режимов для блока № 3 Калининской АЭС. В эту логико-вероятностную модель были добавлены отказы для учета влияния выведенных элементов СБ на суммарную ВТА.

В базовую модель ВАБ-1 были внесены следующие изменения:

  • в дерево отказов выводимых систем добавлены трансферы MAINT1,2,3GR1,2,3,4,5,6-PLAN, указывающие на незапуск элементов канала СБ из группы оборудования, выведенной в ремонт на мощности. Данные трансферы включают в себя базисные события MAINT1,2,3-GR1,2,3,4,5,6-PLAN-7, моделирующие незапуск данной группы элементов СБ в связи с выводом в ремонт. Этот отказ происходит в случае, если блок находился в состоянии «Работа на мощности», в связи с этим в данных трансферах через логический оператор « И» трансфером NOM смоделировано, что рассматриваемый незапуск возникнет на остановленном блоке. С помощью оператора «не или» было указано, что одновременно нельзя выводить более двух каналов СБ. В гейт оператора добавлены базисные события, указывающие на запрещенные в рассматриваемом режиме конфигурации. Таким же путем из списка минимальных сечений исключались те, в которые попали одновременно элементы из разных конфигураций;
  • учтено, что выведенные на мощности элементы не будут выводиться в стояночных режимах, с помощью трансферов РЕМОНТ1–3.

Модель ВАБ была изменена в части:


  • построены деревья отказов для обеспечивающих систем, рассматриваемых в данной работе, которые планируется выводить в ремонт в режиме работы блока № 3 на мощности, не учтенных в предыдущих моделях ВАБ 1 уровня;
  • приведены к актуальному состоянию деревья событий для групп исходных событий «Административный холодный останов при отказе двух каналов СБ» (SC2) в эксплуатационных состояниях 0, 11, 12 и исходного события «Отказ трех каналов системы технической воды группы «А» для БВ» в эксплуатационных состояниях 3, 8.;
  • в деревьях отказов НO-BZ и НО для подпитки деаэратора ХОВ смоделировано, что задвижки могут быть открыты и насосы системы химобессоленной воды (UA) запущены вручную. Возможные ошибки персонала, влияющие на работу системы, также учтены.

 

3.Вывод всего оборудования канала СБ

В первой части работы была рассчитана ЧПЗ при выводе в ремонт всего оборудования (которое можно вывести без препятствий для работы блока на мощности) поочередно каждого канала СБ на 7, 10, 15 суток. Результаты расчетов представлены в табл. 1.

Таблица 1 

Результаты проведенных расчетов для 1 части работы

Вывод оборудования одного канала систем безопасности на максимальный возможный срок при работе энергоблока на мощности

 

Можно видеть, что увеличение ЧПЗ для 7 суток (ЧПЗ = 1,58·10-5 1/реакт.*год) превышает допустимое увеличение при вводе компенсирующих мер, следовательно данное риск-информативное решение неприемлемо.

 

4. Вывод отдельного оборудования канала СБ

В связи с отрицательным результатом в первой части работы был рассмотрен другой вариант вывода оборудования канала СБ в ремонт. Были исключены из рассмотрения дизельгенераторы и системы техводы ответственных потребителей, вносившие наибольший вклад в рост ЧПЗ. Оставшееся оборудование каждого канала разбито на 7 групп по СБ: в 1 группе спринклерная система и система аварийного и планового расхолаживания, во 2 – система ввода бора низкого давления и т.д. Каждая группа каждого канала выводится отдельно на срок 7, 10 или 15 суток (табл. 2).

Таблица 2

Перечень групп оборудования 1 канала СБ энергоблока № 3 Калининской АЭС, которые предлагается выводить в плановый ремонт  при работе энергоблока на мощности


Вывод оборудования одного канала систем безопасности на максимальный возможный срок при работе энергоблока на мощности Вывод оборудования одного канала систем безопасности на максимальный возможный срок при работе энергоблока на мощности Вывод оборудования одного канала систем безопасности на максимальный возможный срок при работе энергоблока на мощности Вывод оборудования одного канала систем безопасности на максимальный возможный срок при работе энергоблока на мощности Вывод оборудования одного канала систем безопасности на максимальный возможный срок при работе энергоблока на мощности Вывод оборудования одного канала систем безопасности на максимальный возможный срок при работе энергоблока на мощности Вывод оборудования одного канала систем безопасности на максимальный возможный срок при работе энергоблока на мощности Вывод оборудования одного канала систем безопасности на максимальный возможный срок при работе энергоблока на мощности

 

Изменение риска блока АС будет приемлемым, если базовое значение суммарной вероятности тяжелых аварий 9,83·10-6 1/(реактор·год) возрастет на величину не более 1,2·10-7 и составит не более 9,95·10-6 1/(реактор·год). Результаты расчетов представлены в табл. 3.

Таблица 3

Результаты проведенных расчетов для 2 варианта вывода оборудования

Вывод оборудования одного канала систем безопасности на максимальный возможный срок при работе энергоблока на мощности

Из полученных результатов можно сделать вывод: максимальное время, на которое группа оборудования канала СБ может быть выведена в плановый ремонт без превышения предела из РБ-101-16, составляет 15 суток.    

 

Выводы

В работе рассмотрена возможность вывода в ремонт групп оборудования каналов СБ 3-го блока Калининской АЭС при работе блока на мощности на срок до 15 суток.

Проведенные расчеты показывают, что изменение риска энергоблока является приемлемым при реализации риск-информативного решения, заключающегося в плановом выводе групп оборудования каналов СБ в ремонт поочередно каждой группы на 15 суток.

 

Список литературы

  1. Технологический регламент безопасной эксплуатации энергоблока № 3 Калининской АЭС 03.–.ПУ.0024.02.
  2. Федеральные нормы и правила в области использования атомной энергии «Общие положения обеспечения безопасности атомных станций» НП-001-15.
  3. Руководство по безопасности при использовании атомной энергии «Рекомендации по применению риск-информативного метода при обосновании риск-информативных решений, связанных с безопасностью блока атомной станции» РБ-101-16.
  4. Основы безопасности ядерных энергетических установок: учеб. пособие/ А.М. Бахметьев; под ред. С.М. Дмитриева; НГТУ. Нижний Новгород, 2006. – 174 с.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об энергетике, электротехнике и электронике
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: