Методы оценки безопасности АЭС

1.

Методы оценки
безопасности АЭС

2.

Реактивностные аварии ВВЭР-1000
К реактивностным авариям относятся режимы работы реакторной
установки с нарушением действия систем, влияющих на реактивность:
неуправляемое извлечение группы органов
регулирования
выброс органа регулирования
включение ранее не работавшего ГЦН
снижение концентрации борной кислоты в
теплоносителе вследствие нарушений в
системе борного регулирования

3.

ПРАВИЛА ЯДЕРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ РЕАКТОРНЫХ УСТАНОВОК
АТОМНЫХ СТАНЦИЙ
НП-082-07
ПРЕДЕЛЫ ПОВРЕЖДЕНИЯ ТВЭЛОВ
И ТРЕБОВАНИЯ К КОЭФФИЦИЕНТАМ РЕАКТИВНОСТИ РЕАКТОРОВ ВВЭР
Эксплуатационный предел повреждения твэлов:
- дефекты типа газовой неплотности - не более 0,2% от числа твэлов в активной зоне;
- прямой контакт ядерного топлива с теплоносителем - не более 0,02% от числа
твэлов в активной зоне.
Предел безопасной эксплуатации повреждения твэлов:
- дефекты типа газовой неплотности - не более 1% от числа твэлов в активной зоне;
- прямой контакт ядерного топлива с теплоносителем - не более 0,1% от числа твэлов
в активной зоне.

4.

Максимальный проектный предел повреждения твэлов соответствует
непревышению следующих предельных параметров:
- температура оболочек твэлов должна быть не более 1200 °C;
- эквивалентная степень окисления оболочек твэлов должна быть не более
предельного значения, устанавливаемого в проекте на основе экспериментальных
данных;
- доля прореагировавшего циркония в активной зоне должна быть не более 1% его
массы в оболочках твэлов;
- максимальная температура топлива должна быть не выше температуры
плавления.
Значения коэффициентов реактивности по удельному объему теплоносителя и
температуре топлива, по мощности реактора, суммарного коэффициента
реактивности по температуре теплоносителя и температуре топлива не должны быть
положительными во всех критических состояниях, возможных во всем диапазоне
изменения параметров реактора при нормальной эксплуатации и при нарушениях
нормальной эксплуатации, включая проектные аварии.

5.

Перечень эксплуатационных режимов с нарушением
нормальной эксплуатации и проектных аварий
Нарушения нормальных условий эксплуатации:
1) обесточивание главных циркуляционных насосов;
2) закрытие стопорных клапанов турбины
3) обесточивание АЭС;
4) прекращение подачи питательной воды в парогенераторы;
5) неуправляемое извлечение группы органов регулирования из активной зоны;
6) Снижение концентрации борной кислоты в теплоносителе вследствие нарушений в
системе борного регулирования;
7) режим течи парогенератора - разрыв трубки теплообмена;
8) ложный впрыск в компенсатор объема от штатного узла подпитки с температурой
воды 60 - 70 °С;
9) непреднамеренное закрытие одного отсечного клапана на паропроводе.

6.

Аварийные режимы:
10) режим малой течи - разрыв трубопроводов первого контура ДУ менее 100 мм;
11) Режим большой течи - разрыв трубопроводов первого контура ДУ более 100 мм
включая ДУ-850;
12) Непосадка предохранительного клапана компенсатора объема;
13) непосадка предохранительного клапана парогенераторов;
14) непосадка клапанов устройств сброса пара из парогенераторов;
15) Выброс органа регулирования при разрыве чехла привода СУЗ;
16) Мгновенное заклинивание главного циркуляционного насоса;
17) разрыв паропровода парогенератора;
18) разрыв трубопровода питательной воды парогенератора;
19) разрыв сборного коллектора острого пара;
20) отрыв крышки люка коллектора ПГ по первому контуру;
21) разрыв импульсной трубки КИП за пределами ГО;
22)Аварии с топливом при проведении транспортнотехнологических операций.

7.

Перечень исходных событий с наложением
различных отказов
Исходное событие
Единичный отказ
1 Неуправляемое извлечение регулирующей группы
См. примечание
2 Подключение ГЦН ранее не работающей петли
См. примечание
3 Выброс регулирующего органа из активной зоны
См. примечание
4 Снижение концентрации борной кислоты
См. примечание
5 Заклинивание одного ГЦН
См. примечание
6 Обесточивание одного ГЦН
См. примечание
7 Обесточивание всех ГЦН
См. примечание
8 Полное обесточивание АЭС
Отказ одного БРУ-А
9 Ложный впрыск в КД
См. примечание
10 Отключение ТГ от системы
Отказ УПЗ

8.

11 Закрытие отсечных клапанов ПГ
Отказ одного БРУ-А
12 Прекращение подачи питательной
воды
Отказ АПЭН
13 Отключение ПВД
См. примечание
14 Разрыв паропровода
Отказ на выключение ГЦН аварийной петли. Не прекращение
подачи питательной воды в аварийный ПГ. Отказ БЗОК (при
разрыве главного парового коллектора)
15 Непредусмотренное открытие ПК ПГ
См. примечание
16 Непредусмотренное открытие БРУ-К
См. примечание
17 Разрыв трубопровода питательной
воды ПГ
Не отключение ГЦН аварийной петли
18 Разрыв трубки теплообмена ПГ
Отказ насоса высокого давления
САОЗ
19 Максимальная проектная авария –
разрыв ГЦТ на входе в реактор
Отказ одной емкости САОЗ.
Отказ низконапорного насоса САОЗ.
Отказ высоконапорного насоса САОЗ

9.

20 Разрыв ГЦТ на выходе из реактора
То же, что и в п.19
21 Разрыв соединительного трубопровода
КД
То же, что и в п.19
22 Разрыв трубопровода сброса из КД
То же, что и в п.19
23 Разрыв соединительного трубопровода
"емкость САОЗ – НКР"
То же, что и в п.19
24 Разрыв соединительного трубопровода
"емкость САОЗ – СКР"
То же, что и в п.19
25 Течь из первого контура эквивалентным
диаметром ДУ-109
Отказ высоконапорного насоса САОЗ.
Отказ одной емкости САОЗ
26 Течь из первого контура эквивалентным
диаметром менее Ду 109 мм
То же
27 Непредусмотренное открытие ИПУ
Отказ высоконапорного насоса КД
САОЗ. Отказ одной емкости САОЗ

10.

Нестационарные проектные режимы реакторной установки объединены по
группам характерного воздействия на изменение параметров:
1) режимы с нарушением работы систем, влияющих
на реактивность;
2) нарушение расхода теплоносителя;
3) нарушение условий охлаждения со стороны
второго контура;
4) режимы с разгерметизацией второго контура;
5) режимы с разуплотнением первого контура.

11.

ДЕТЕРМИНИСТСКИЙ ПОДХОД ОЦЕНКИ БЕЗОПАСНОСТИ АС

12.

Цель - подтверждения того, что поведение энергоблока и систем
безопасности в процессе аварии удовлетворяет соответствующим
проектным требованиям безопасности.
Детерминистский анализ предполагает последовательное исследование путей
развития аварии от исходного события через предполагаемые стадии отказов,
деформации и разрушения компонентов до конечного установившегося состояния
РУ.
ИСХОДНЫЕ СОБЫТИЯ
отказ в системах
ошибочное действие персонала
внешнее воздействие

13.

ВАЖНЕЙШИЙ ДЕТЕРМИНИСТСКИЙ КРИТЕРИЙ
БЕЗОПАСНОСТИ наличие у реактора свойства внутренней самозащищенности
требование о разработке специальных дополнительных
средств для управления авариями снимается только
если на основе свойств внутренней самозащищенности и принципов
устройства реактора запроектные аварии с тяжелым повреждением или
расплавлением активной зоны могут быть доказательно исключены

14.

ЭТАПЫ ФОРМИРОВАНИЯ ОКОНЧАТЕЛЬНОГО ПЕРЕЧНЯ
ЗАПРОЕКТНЫХ АВАРИЙ*
списка мест возможного возникновения
Этап • Составление
аварии
1
Этап • Составление перечня эксплуатационных состояний АС
2
Этап • Отбор исходных событий аварий
3
• Установление подлежащих включению в окончательный
Этап перечень запроектных аварий сценариев аварий, не
относящихся к тяжелым авариям
4
подлежащих включению в окончательный
Этап • Установление
перечень запроектных аварий сценариев тяжелых аварий
5
* РУКОВОДСТВО ПО БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ АТОМНОЙ ЭНЕРГИИ "РЕКОМЕНДАЦИИ ПО
ФОРМИРОВАНИЮ ОКОНЧАТЕЛЬНОГО ПЕРЕЧНЯ ЗАПРОЕКТНЫХ АВАРИЙ, ПОДЛЕЖАЩИХ УЧЕТУ В ПРОЕКТЕ
АТОМНЫХ СТАНЦИЙ С РЕАКТОРАМИ ТИПА ВВЭР« (РБ-150-18)

15.

Пример составления перечня эксплуатационных состояний для
реакторной установки в зависимости от возможных ИС аварий, а также
состояния физических барьеров и систем АС, выполняющих ФБ

16.

Пример экспертного выбора градаций интенсивности внешних
воздействий
Градация интенсивности
внешнего воздействия
Влияние на АС (блок АС)
Внешнее затопление
"ниже базовой"
Нет влияния, не изменяется состояние нормальной эксплуатации АС
"базовая"
Останов РУ. Затопление береговой насосной станции и отказ
циркуляционных насосов.
"расширенная"
В дополнение к "базовой" интенсивности воздействия:
затопление всей площадки АС и нижних отметок помещений
турбинного отделения, ОРУ и площадок открытых трансформаторов.
"катастрофическая"
В дополнение к "расширенной" интенсивности воздействия:
затопление всей площадки АС до уровня потери возможности
перемещения людей и техники, полная изоляция отдельных зданий и
сооружений, потеря внешних источников электроснабжения,
затопление помещений дизель-генераторов, затопление помещений
на нижних отметках реакторного и турбинного отделений.

17.

Ветер
"ниже базовой"
Нет влияния, АС не изменяет состояние нормальной эксплуатации
"базовая"
Останов РУ. При сильном ветре до 32 м/с - автоматическое
отключение внешних ЛЭП защитой по причине межфазных коротких
замыканий на проводах.
"расширенная"
В дополнение к "базовой" интенсивности воздействия:
При ураганном ветре более 32 м/с - обрыв проводов ЛЭП, длительная
потеря внешнего электроснабжения АС.
"катастрофическая"
В дополнение к "расширенной" интенсивности воздействия:
разрушение оборудования (иных элементов АС), находящегося вне
зданий; повреждение незащищенных зданий.

18.

ВЕРОЯТНОСТНЫЙ АНАЛИЗ БЕЗОПАСНОСТИ АЭС

19.

ВЕРОЯТНОСТНЫЙ АНАЛИЗ БЕЗОПАСНОСТИ АЭС
Для новых проектов АЭС рекомендуются следующие
целевые вероятностные показатели безопасности:
• суммарная частота тяжелого повреждения активной зоны менее
10-6 (1/год);
• частота предельного аварийного выброса менее 10-7 (1/год).
Для новых проектов АЭС рекомендуются следующие
целевые показатели по радиационной безопасности
населения:
• исключение необходимости эвакуации и длительного отселения
населения за пределами площадки
• радиус зоны планирования обязательных защитных мероприятий
населения не должен превышать 3-5 км от энергоблока
• ограничить объем защитных мер в зоне планирования защитных
мероприятий для населения укрытием, йодной профилактикой и
временным ограничением потребления продуктов питания
местного производства

20.

Вероятностный анализ безопасности АЭС: цели, уровни
НП-095-15 "Основные требования к
вероятностному анализу безопасности
блока атомной станции" (утв. приказом
Ростехнадзора от 12 августа 2015 г. N 311)
Вероятностный анализ безопасности блока АС предназначен для:
расчета вероятностных показателей безопасности блока АС
проверки соответствия вероятностных показателей безопасности блока АС целевым ориентирам
по суммарной вероятности тяжелой аварии и суммарной вероятности большого аварийного
выброса
выявления наиболее значимых для безопасности АС исходных событий, аварийных
последовательностей вероятностной модели блока АС, систем (элементов) блока АС, действий
персонала
определения приоритетов при разработке и реализации мероприятий, направленных на
обеспечение безопасности блока АС
оценки влияния мероприятий по модернизации систем (элементов) АС на безопасность блока АС

21.

Вероятностная модель блока АС - взаимосвязанная совокупность
математических
моделей
исходных
событий,
аварийных
последовательностей, систем (элементов), действий персонала, а также
значений вероятностных характеристик ИС, надежности систем (элементов),
отказов по общей причине, рассматриваемых в вероятностном анализе
безопасности, ошибок персонала и других данных, необходимых для оценки
вероятностных показателей безопасности блока АС.
Аварийная последовательность вероятностной модели
блока АС - последовательность событий, наступающих с
определенной вероятностью, состоящая из исходного
события, пути протекания аварии и конечного состояния
аварийной последовательности, далее - аварийная
последовательность)
Вероятностный анализ безопасности должен выполняться
для каждого блока АС.

22.

Уровни ВАБ
ВАБ
уровня 1
ВАБ
уровня 2
• должна рассчитываться суммарная вероятность тяжелых
аварий за один год для одного блока АС по всем исходным
событиям, всем режимам нормальной эксплуатации, всем
имеющимся на блоке АС местам нахождения ядерных
материалов
• должна рассчитываться суммарная вероятность большого
аварийного выброса за один год для одного блока АС по всем
исходным
событиям,
всем
режимам
нормальной
эксплуатации, всем имеющимся на блоке АС местам
нахождения ядерных материалов, радиоактивных веществ и
РАО

23.

При расчете вероятностных показателей безопасности блока АС должны
учитываться:
исходные события, связанные с отказом в системе (элементе) АС,
ошибкой персонала или ошибочным решением персонала (далее внутреннее ИС);
исходные события, обусловленные внутренними воздействиями;
исходные события, обусловленные внешними воздействиями
природного и техногенного происхождения.
Вероятностные анализы безопасности блока АС уровня 1 и уровня 2 могут не
разрабатываться, если обосновано отсутствие влияния на вероятностные
показатели безопасности блока АС при:
изменении пределов и условий безопасной эксплуатации блока АС;
внесении изменений в системы и элементы, важные для безопасности;
внесении изменений в проектную и эксплуатационную документацию.
Вероятностные анализы безопасности блока АС уровня 1 и уровня 2
должны соответствовать реальному состоянию блока АС.

24.

В вероятностном анализе безопасности блока АС уровня 1 для внутренних ИС
должны быть решены следующие задачи:
отбор и группирование эксплуатационных состояний блока АС;
отбор исходных событий;
группирование исходных событий;
моделирование аварийных последовательностей;
разработка логических моделей систем (анализ надежности систем);
определение показателей надежности элементов систем и вероятностей
(частот) ИС;
определение вероятностей ошибочных действий персонала (анализ
надежности персонала);
определение и учет зависимостей (анализ зависимостей);
определение вероятности тяжелых аварий при внутренних ИС.

25.

ЗАДАЧИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ВАБ-1
Дополнительно для ИС, обусловленных
внутриплощадочными затоплениями
определение зон затопления;
определение исходных событий,
вызванных затоплениями;
разработка перечня систем
(элементов), отказывающих при
воздействии поражающих факторов
затоплений;
расчет вероятностей (частот)
возникновения затоплений;
анализ распространения затоплений;
определение вероятности тяжелых
аварий при ИС, обусловленных
затоплениями
Дополнительно для ИС,
обусловленных
внутриплощадочными пожарами
o определение пожарных зон;
o определение исходных событий,
вызванных пожаром;
o разработка перечня систем
(элементов), отказывающих при
воздействии поражающих
факторов пожаров;
o расчет вероятностей (частот)
возникновения пожаров;
o анализ распространения пожара
между пожарными зонами;
o определение вероятности
тяжелых аварий при ИС,
обусловленных пожарами
(анализ пожарных сценариев)

26.

ЗАДАЧИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ВАБ-2
преобразование результатов вероятностного анализа безопасности
уровня 1 в исходные данные для вероятностного анализа
безопасности уровня 2;
разработка вероятностных моделей систем (анализ систем);
определение нагрузок на герметичное ограждение РУ (при его
наличии);
моделирование аварийных последовательностей;
определение выбросов радиоактивных веществ;
определение последствий аварий;
определение вероятности большого
При разработке вероятностной модели блока АС в вероятностном анализе
безопасности уровня 2 должны учитываться физические явления при тяжелых
авариях, зависимости между физическими явлениями и состояниями систем и
элементов блока АС.

27.

ВАБ блока АС при проектировании и эксплуатации выполняется
для целей:
Комплексной качественной и количественной оценки уровня ядерной и
радиационной безопасности блока АС и принятия решения о возможности
сооружения и эксплуатации блока АС. Отчет по ВАБ входит в состав проекта АС.
Разработки рекомендаций по мероприятиям, направленным на повышение
уровня безопасности, и для определения приоритетов их реализации.
Оценки обеспечения достаточного уровня надежности важных для безопасности
систем (элементов), их защищенности от отказов по общим причинам, в том
числе от ошибочных действий эксплуатационного персонала АС.
Обоснования технологического регламента безопасной эксплуатации блока АС и
другой эксплуатационной документации.
Определения перечня сценариев для проведения расчетных анализов ЗПА,
оценки эффективности мер по предотвращению или уменьшению последствий
ЗПА, разработки руководств по управлению ЗПА

28.

В период эксплуатации блока АС ВАБ блока АС следует выполнять или
пересматривать с учетом накопленного опыта эксплуатации в
следующих случаях:
Если ВАБ блока АС не был выполнен при проектировании блока АС.
При обосновании изменений условий действия лицензии на
эксплуатацию блока АС, если такие изменения могут сказаться на
вероятностных показателях безопасности блока АС.
При проведении периодических оценок безопасности блока АС.
При обосновании возможности продления назначенного срока
эксплуатации блока АС.
Результаты ВАБ-1 АС и ВАБ-2 АС, выполненных для проектируемых и
эксплуатируемых блоков АС, могут быть распространены на другие блоки АС той же
серии, если:
Блоки расположены на одной площадке АС.
Показано отсутствие различий в проектах блоков, их реализации, в
организационных и технических условиях эксплуатации, которые могли бы
привести к изменению вероятностной модели АС и значений

29.

ВЫПОЛНЕНИЕ ВАБ УРОВНЯ 1 ДЛЯ ВНУТРЕННИХ ИС
1. Сбор
станционной и
проектной
информации
4. Анализ и
подготовка
данных
2. Анализ ИС
и построение
моделей АП
3. Анализ систем
6. Построение
интегральной модели
5. Анализ
надежности
персонала
Значимые АП
Значимые миниальные сечения
Оценка ЧПАЗ
ВЫВОДЫ

30.

1. Сбор Проектной и Эксплуатационной Информации о
Блоке
Обеспечивает основу для адекватного представления блока АС в модели ВАБ
Требует значительных усилий
Проектная информация
• Технологические схемы
• ТОБ
• ТГ расчеты
Эксплуатационная информация
• Инструкции по эксплуатации
• Таблицы защит и блокировок
• Инструкции по ликвидации аварий
• Программы обучения персонала
• Оперативные журналы
• Журналы ремонтов
• Данные по отказам оборудования и исходным событиям
Обобщенные данные по неготовности оборудования и частотам ИС

31.

ВЕРОЯТНОСТНЫЙ АНАЛИЗ БЕЗОПАСНОСТИ АЭС:
ДЕРЕВЬЯ СОБЫТИЙ/ОТКАЗОВ, ИНТЕРПРЕТАЦИЯ
РЕЗУЛЬТАТОВ

32.

Деревья событий (Event Tree)
Функциональные деревья событий (ФДС)
endstate
Top Event:
состояния функций безопасности;
состояния систем;
базисные события;
действия оператора по восстановлению систем

33.

Системные деревья событий
Пример системного ДС для аварии с обесточиванием АС: Loss of Site
Power
А — аварийный останов РУ — АЗ;
W — подача аварийного
электроснабжения от ДГ на секции ВХ,
BV, BW;
С1 — ввод бора в первый контур (САОЗ
ВД);
Е1 — компенсация роста давления
после закрытия СКТГ (открытие БРУ-А
при поступлении требования);
Е2 — закрытие БРУ-А;
F1 — компенсация роста давления
после закрытия СКТГ при
несрабатывании БРУ-А (открытие
ПКПГ);
F2 — закрытие ПКПГ;
V — подпитка 1-го контура при
расхолаживании РУ (САОЗ ВД);
СЗ — расхолаживание РУ через 2-й
контур, при успешной работе БРУ-А;
С4 — расхолаживание РУ через 2-й
контур, при успешной работе ПК ПГ

34.

Дерево событий (ДС) представляет собой логическую диаграмму, которая
определяет множество возможных конечных состояний АС, каждое из которых
является реализацией определенных сочетаний промежуточных событий,
могущих повлиять на процессы развития аварии при заданном ИС.
Основные свойства ДС:
Каждая последовательность приводит или к
безопасным условиям, или к аварийным
условиям, например, внутренним
повреждениям
Деревья событий устанавливают связь между
системами и функциями безопасности одной из
последовательностей событий
Деревья событий обеспечивают полное
прослеживание (просмотр) аварийных
последовательностей

35.

Деревья отказов (ДО) представляют собой математические вероятностные
модели систем, учитывающие возможные отказы всех элементов, входящих в
систему, их взаимосвязь и взаимозависимость, и позволяют рассчитать
вероятность отказа системы на основе известных характеристик надежности ее
элементов.
Цели использования деревьев отказов:
выявление путей, приводящих к
отказу системы
изучение модели системы путем:
изучения взаимозависимости
между отказами элементов;
определения вероятности отказа
системы
получение информации об
“уязвимых местах” моделируемой
системы

36.

Этапы построения ДО:
1.
Определение верхнего события
это нежелательное событие;
оно должно быть конкретным; если оно общего характера, анализ будет
сложным;
если оно слишком конкретно, может потеряться информация, полезная для
анализа;
должно четко задаваться рабочее состояние компонент, входящих в систему.
2. Разработка блока информации, описывающего объем анализа включает:
• определение границ системы и данных для анализа; эксплуатационную и
проектную информацию, данные регламента;
• учет указаний по ремонту и техническому обслуживанию
3. Определение системы и ее границ:
может отличаться от понимания эксплуатации; если несколько систем
выполняют одну функцию безопасности, следует представлять ее как одну
систему, т.е. система подается как набор элементов;
необходимо четко определить границы системы

37.

4. Допущения и ограничения, которые принимаются (поскольку нет полной
информации о всех явлениях):
основа для предположений должна быть конкретной и опираться на
детерминистический анализ;
ограничения помогают определить объем анализа.
5. Представление дерева отказов — конечный этап построения:
• шаг за шагом определять недостатки систем (декларировать);
• обозначения должны быть сделаны понятно (стандартно);
• при определении набора отказов отдельные отказы должны соответствовать
степени подробности, принятой ранее.

38.

Деревья Отказов
Структура ДО
Логический
оператор
Базовое
событие
Вершинное
событие
Промежуточное
событие
СобытиеПереключатель
Индикатор переходного
события в другое ДО

39.

Использование результатов ВАБ
Основная цель ВАБ – достичь полноценное понимание факторов, вносящих
основной вклад в риск
Вспомогательная цель – убедится, что ограничения и допущения, а также
качество исследования не смещают результаты и выводы ВАБ
Основные доминантные вкладчики в риск
• Послеаварийные ошибки персонала
• Отказы по общей причине
• Неготовность из-за техобслуживания
• Отказы оборудования
Методы для анализа результатов и разработки выводов и рекомендаций ВАБ
• Анализ значимости
• Анализ неопределенности
• Анализ чувствительности

40.

Анализ Значимости
Значимость конкретного вкладчика в риск определяется его
местом в логической модели и его вероятностью
Процесс выявления доминантных вкладчиков
Оценивается относительный вкладу от каждого ИС в Частоту
повреждения активной зоны (ЧПЗ)
Оценивается процентный вклад в ЧПЗ от конкретного класса
событий
ОП
Отказы оборудования
Конкретная система
И т.п.
Все минимальные сечения для всех АП включаются в единый
перечень, сортируются по снижению вклада в частоту
повреждения АЗ, исследуются наиболее важные (обычно 99%
общей ЧПЗ)

41.

Анализ Чувствительности
Анализ изменения риска, вызванных модификациями блока АС
Установка нового оборудования
Требует изменения ДО и ДС
Изменение интервалов обслуживания
Меняются вероятностные параметры модели
Замена оборудования на более надежное
Меняются вероятностные параметры модели
Установка оборудования квалифицированное на работу в более тяжелых
условиях
Требует изменения ДО и ДС
Изменение процедур техобслуживания, тренировки персонала,
инструментария
Изменение данных по неготовности из-за техобслуживания
Изменение вероятностей до-аварийных ошибок персонала
Внедрение новых инструкций, тренировок, проекта БПУ
Требует выполнения уточненного АНП
Изменение вероятностей после-аварийных ошибок персонала
Оценка влияния допущений и ограничений ВАБ на результаты :
Изменять допущения (по отдельности и в комплексе)
Изменяются ДО, ДС, параметры модели
Пересчет модели

42.

Использование результатов ВАБ
• доработка эксплуатационной документации
• оптимизация расходов, направляемых на
повышение безопасности
• создание базы данных по системам и
компонентам АЭС
• “живой” ВАБ
Слайд 42

43.

44.

ОЦЕНКА ПРИЕМЛЕМОСТИ РИСКА БЛОКА АС НА ОСНОВЕ
СУММАРНОЙ ВЕРОЯТНОСТИ ТЯЖЕЛЫХ АВАРИЙ ДЛЯ
КАЖДОГО БЛОКА АС НА ИНТЕРВАЛЕ В ОДИН ГОД

45.

ЧИСЛЕННЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ГРАНИЦ ОБЛАСТЕЙ НА ДИАГРАММЕ
Изменение суммарной вероятности тяжелых аварий
для каждого блока АС на интервале в один год
Суммарная вероятность
тяжелых аварий для
каждого блока АС на
интервале в один год
Граница между областями
I и II
Граница между областями
II и III
1·10-7
5·10-6
1·10-6
2·10-7
5·10-6
9,5·10-7
5·10-7
9·10-6
9·10-7
1·10-6
4·10-6
7·10-7
2·10-6
5,5·10-6
5,5·10-7
5·10-6
1,5·10-6
3·10-7
1·10-5
9·10-7
1·10-7
2·10-5
1·10-7
-
1·10-4
1·10-7
-
2·10-4
1·10-7
-
> 2·10-4
-
-

46.

ОЦЕНКА ПРИЕМЛЕМОСТИ РИСКА БЛОКА АС
НА ОСНОВЕ СУММАРНОЙ ВЕРОЯТНОСТИ БОЛЬШОГО АВАРИЙНОГО
ВЫБРОСА ДЛЯ КАЖДОГО БЛОКА АС НА ИНТЕРВАЛЕ В ОДИН ГОД

47.

ЧИСЛЕННЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ГРАНИЦ ОБЛАСТЕЙ НА ДИАГРАММЕ N 2
Изменение суммарной вероятности большого аварийного
Суммарная вероятность
выброса для каждого блока АС на интервале в один год
большого аварийного выброса
для каждого блока АС на
Граница между областями II и
Граница между областями I и II
интервале в один год
III
1·10-9
5·10-8
1·10-8
2·10-9
5·10-8
9,5·10-9
5·10-9
9·10-8
9·10-9
1·10-8
4·10-8
7·10-9
2·10-8
5,5·10-8
5,5·10-9
5·10-8
1,5·10-8
3·10-9
1·10-7
9·10-9
1·10-9
2·10-7
1·10-9
-
1·10-6
1·10-9
-
2·10-6
1·10-9
-
> 2·10-6
-
-

48.

Выполненные ВАБ для Тяньваньской АЭС
ВАБ-1
ВАБ-2
Остановленный
блок
Пониженная
мощность
Полная
мощность
Внутренние ИС
Внутренние
пожары
Внутренние
затопления
Внешние
воздействия

49.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ВАБ-0
Стадия проектирования
• Проектные расчеты надежности систем АЭС
• Обоснование и оптимизация структуры систем на основе
многовариантных расчетов по критериям, «надежность»,
«надежность-стоимость»
• Обоснование требований к надежности оборудования
• Обоснование требований к системам диагностирования
• Обоснование требований к системе и организации ТОР АЭС
Стадия строительства и эксплуатации
• Разработка симптомно-ориентированных инструкций для
персонала по действиям в аварийных ситуациях
• Обоснование номенклатуры оборудования, подлежащего
диагностированию, и периодичности проверок
• Обоснование регламентов технического обслуживания и
ремонта
• Разработка программ модернизации АЭС

50.

Результаты ВАБ-1 для Тяньваньской АЭС
Работа на мощности
• Среднее значение суммарной ЧПЗ в :
3.31·10-6 1/год
• Малые течи I контура внутри ЗО – частота
повреждения зоны 6.77E-07 1/год;
• Обесточивание блока - частота
повреждения зоны 6.72E-07 1/год;
• Потеря отвода тепла через II контур частота повреждения зоны 5.29E-07
1/год;
• Административный останов - частота
повреждения зоны 3.40E-07 1/год.
Стояночные режимы
Среднее значение
суммарной ЧПЗ в СР
равно: 3.56·10-7
1/год
Границы 90%
доверительного
интервала:
Нижняя граница (5%)
2.01·10-8 1/год
Верхняя граница
(95%)
1.35·10-7 1/год

51.

Результаты расчета частоты ПАЗ для различных
групп основных ИС
Группа ИС
ID
Частота
ПАЗ (1/год)
S-LOCA-ALL
Малые течи I контура внутри ЗО
6,77E-07
LOOP-ALL
Потеря внешнего электроснабжения
6,72E-07
LNHR-ALL
Потеря отвода тепла через II контур
5,29E-07
AS-ALL
Административный останов
3,40E-07
AS_PCB-ALL
Административный
отказа системы PCB
останов
Вклад
%
20,21%
20,06%
15,79%
10,15%
вследствие 2,91E-07
8,69%
RT-ALL
Срабатывание АЗ
2,40E-07
VS-ALL
Компенсируемые течи I контура внутри ЗО
1,51E-07
M-LOCA-ALL
Средние течи I контура внутри ЗО
1,12E-07
7,16%
4,51%
3,34%

52.

Результаты ВАБ-1 для ЛАЭС-2
Работа на мощности
• Среднее значение суммарной
частоты повреждения активной зоны
при работе блока на мощности:
2,24·10-7 1/год
Стояночные режимы
Среднее значение
суммарной ЧПЗ в СР
равно:
• Технические решения:
провести уточненную оценку частоты
разрушения корпуса реактора
обратить особое внимание на уточнение
критериев успеха работы
спринклерной системы.
3,70E-07 1/год

53.

Распределение частоты ПАЗ по группам ИС
1,81%
1,39%
5,45%
3,60%
2,84%
1,18%
2,36%
2,47%
12,95%
34,82%
29,51%
RR
L-LOCA-ALL
LOOP-ALL
VS-ALL
SO-ALL
NISP-ALL
1-2M-ALL
LOOP2-ALL
S-LOCA-ALL
Прочие
1_2S-ALL

54.

Безопасность АЭС с ВВЭР
в стояночных режимах
• сниженный объем теплоносителя;
• меньшее количество работающих КИПиА;
• отключение или отсечение ряда систем
безопасности;
• снижение защитной функции гермооболочки;
• повышенная вероятность ошибок персонала, в
т.ч. за счет персонала сторонних организаций.
Слайд 54

55.

Опыт выполнения ВАБ при пожарах
Целью ВАБ при пожарах является комплексная оценка
пожарной безопасности АЭС.
Комплексная оценка достигается решением определенных
задач:
Первая группа включает определение и анализ факторов,
которые могут быть связаны с возникновением и развитием
пожара на АЭС (включая анализ кабельных трасс).
Вторая группа включает определение последствий, которые
могут возникнуть при пожаре и частоту их реализации при
работе на мощности и в стояночных режимах.

56.

Основным результатом ВАБ ТАЭС при
пожарах является оценка вклада
пожара в частоту повреждения
активной зоны, которая составила:
Для режима
работы на
мощности
Для
Суммарная
стояночных частота
режимов
2,60E-08
2,43E-08
5,03E-08

57.

Цели ВАБ-2
• Оценка вероятностей аварийных выбросов,
характеризующих различные группы конечных
состояний
деревьев
событий
защитной
оболочки (CET end states) в первые сутки аварии
• Подтверждение
проектных
вероятностных
критериев

58.

Интерфейс ВАБ первого и второго уровней
В проекте рассматриваются три класса состояний топлива:
1. Повреждение топлива не превышает пределов для НУЭ (1
класс)
2. Повреждение топлива превышает пределы НУЭ, однако
не превосходит пределы для проектных аварий (2 класс)
3. Повреждение топлива превышает пределы для проектных
аварий. Данная категория состояний отождествляется с
частичным или полным плавлением топлива (3 класс).
Состояния с повреждением станции определяется с использованием логически
возможных комбинаций атрибутов аварийных последовательностей ВАБ-1 уровня,
обозначающих:
•Состояние топлива в активной зоне реактора;
•Для аварий с плавлением топлива - давление в РУ на момент выхода расплава из
корпуса реактора и состояние систем охлаждения активной зоны (САОЗ);
•Наличие или отсутствие байпаса ЗО для выходящих за границы РУ радиоактивных
продуктов;
•Состояние системы изолирующих клапанов;
•Состояние спринклерной системы;
•Состояние ЗО после воздействия на неё проектных нагрузок на начальных стадиях
аварий;
•Состояние систем вентиляции межоболочечного зазора;
•Состояние системы химического связывания радиоактивных продуктов в ЗО. Слайд 58

59.

Предельный аварийный выброс (ПАВ)
• Принят в проекте для различных периодов тяжелой аварии
• Значения ПАВ для первых суток тяжелой аварии (утечки
через неплотности двойной ЗО)
• Xe-133 – 2% от содержания в АЗ
• I-131 – 0.01% от содержания в АЗ
• Cs-137 – 0.01% от содержания в АЗ
• Аварийный выброс для реперного сценария ТА (<1ПАВ)
используется Заказчиком для разработки плана защитных
мероприятий

60.

Кривые вероятности отказа защитной
оболочки

61.

Классификация аварийных выбросов
для ВАБ-2 ТАЭС
ТАЭС
Выброс Cs137 и I-131
(% от АЗ)
ПАВ ТАЭС
Шкала РФ
(НП-004-97)
Шкала
INES
R0
0,001%
0.1ПАВ
A04
INES 4
R1
0.01%
1ПАВ
A03
INES 5
R2
0.1%
10ПАВ
A02
R3
1%
100ПАВ
R4
>1%
>100ПАВ
INES 6
A01
INES 7
Слайд 61

62.

Радиологические последствия и защитные меры
для населения в районе ТАЭС (г. Ляньюнган, 5 млн. чел.)
Защитные меры для населения за пределами
площадки
Вер-ть
Категория
выброса
Маловероятны экстренные меры (укрытие, закрытие
окон и дверей, йодная профилактика)
1,7Е-05
R0
5 км зона: укрытие, закрытие окон и дверей, йодная
профилактика
6,4Е-08
R1
Йодная профилактика для населения в 30 км зоне,
включая г. Ляньюнган
Временное отселение в районе «следа» в зоне 25
км.
Маловероятна временная эвакуация большого
количества населения в 25 км зоне.
1,2Е-08
R2
Вероятна временная эвакуация населения г.
Ляньюнган.
Зона отчуждения до нескольких десятков км
2,3Е-09
R3 и выше
Слайд 62