Сборник тезисов докладов X Международной молодежной научной конференции

Полярное сияние 2007

Ядерное будущее: безопасность, экономика и право

Содержание сборника

Секция «Безопасность реакторов и установок ЯТЦ»

Все доклады секции


МОДЕЛЬ ОЦЕНКИ ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА ОБОРУДОВАНИЯ ЯДЕРНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК С УЧЕТОМ ПРОФИЛАКТИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ

Соколов С.В.

Обнинский государственный технический университет атомной энергетики

В настоящее время в ядерной энергетике остро стоит вопрос оценки и прогнозирования остаточного ресурса оборудования энергоблоков. Действия правительства направлены на укрепление отрасли, в частности, в настоящее время ведется строительство нескольких новых энергоблоков на АЭС. Но проблема, связанная с окончанием проектных сроков эксплуатации действующих энергоблоков, остается все еще открытой. Из-за нехватки средств продолжаются поиски путей снижения затрат при сохранении высокого уровня безопасности и надежности объектов атомной энергетики. Однако проводимые исследования по оценке состояния оборудования показывают, что существует возможность продления установленного срока эксплуатации энергоблоков при грамотном проведении профилактических мероприятий и частичной замене оборудования. При этом сохраняются условия поддержания заданного уровня безопасности при минимальных затратах.

Предложенная в работе методика расчета и оценки остаточного ресурса может быть использована для анализа остаточного ресурса оборудования с учетом проведения аварийных, профилактических восстановительных мероприятий (ремонтов), контрольных проверок исправности функционирования систем в условиях ограниченной эксплуатационной информации и принятия решений о продлении срока эксплуатации. Ее можно рассматривать как научное обоснование при решении задач по наиболее эффективному использованию ресурсных возможностей различных технических объектов при длительных сроках эксплуатации превышающих установленные проектные сроки.

Данный метод учитывает особенности функционирования элементов и систем, такие как наличие пополняемого состава запасных частей, наличие контроля исправности оборудования, профилактическое обслуживание элементов и систем и др. Таким образом, он подходит для оценивания остаточного ресурса работы оборудования, функционирующего в сложном режиме.

В работе показано применение данного метода для расчета остаточного ресурса электрооборудования ядерных энергетических установок (ЯЭУ).

Поскольку речь идет об электрооборудовании АЭС, то одной из основных задач является обеспечение заданного уровня безопасности его эксплуатации. Соответственно, необходимо решать задачу оценки состояния оборудования на данный момент функционирования ЯЭУ с учетом различных стратегий обслуживания.

Учитывая особенности эксплуатации ЯЭУ, проведение ремонтных, модернизационных, реконструктивных и многочисленных контрольных работ возможно, как правило, только при остановленном и расхоложенном оборудовании.

Таким образом, в работе рассматривается следующая стратегия функционирования (рисунок).

Рисунок. Стратегия функционирования системы.

Считается, что система в начальный момент времени t0 находится в работоспособном состоянии. В системе предусмотрена плановая профилактика, которая осуществляется периодично через промежуток времени Т (период до начала профилактики) и длится случайное время . Если в течение периода до начала очередных профилактических работ происходит отказ в случайный момент времени , то система простаивает до начала периода профилактики – момента времени T, по достижению которого проводится аварийное восстановление системы, которое длится случайное время . После аварийного или профилактического восстановления системы si происходит перепланировка момента профилактики, то есть начало следующего периода профилактики сдвигается вправо на промежуток времени T+ или T+, соответственно. После восстановления система продолжает работать некоторое время — если был отказ, или до очередного момента начала профилактики Т — если отказа не было. Далее происходит соответствующее восстановление, и подобный цикл работы начинается снова. Работа системы рассматривается на промежутке времени от 0 до t.

Для данной стратегии эксплуатации получена аналитическая оценка остаточного ресурса. Кроме этого, разработано программное обеспечение для проведения соответствующих расчетов. В качестве исходных параметров в расчетах используется функция распределения наработки до отказа и функции распределения времени аварийного и профилактического восстановлений, полученные из анализа статистических данных об отказах оборудования.