Разработка моделей и программных комплексов для исследования надежности и безопасности ядерных установок вероятностными методами

• Автор: Былов, Игорь Александрович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 190 с. : ил.

1.1 Цели и методы исследования безопасности ядерных установок

1.2 Задачи вероятностного анализа безопасности, требования к программным средствам для их решения
1.3 Обзор современных программных средств для проведения вероятностного анализа безопасности

1.4 Задачи обоснования надежности транспортных ядерных

установок и их оборудования

1.5 Постановка задачи исследования

1.6 Выводы по главе 1

Глава 2 Разработка программных комплексов для проведения вероятностного анализа безопасности

2.1. Анализ требований к программному комплексу для

проведения ВАБ и основные этапы его разработки

2.2. Методические основы и особенности организации

программного комплекса для ВАБ
2.3. Алгоритмические методы качественного и количественного
анализа деревьев отказов
2.4 Алгоритмический метод анализа деревьев событий
2.5 Алгоритмические методы исследования результатов анализа
2.6 Выводы по главе 2
Глава 3 Верификация программного комплекса для вероятностного анализа безопасности
3.1. Постановка задачи и разработка матрицы верификации
3.2. Верификационное исследование программного
комплекса на базе аналитических и расчетных тестовых примеров
3.3. Результаты верификации программного комплекса
3.4 Выводы по главе 3
Глава 4 Разработка и верификация программных средств для обоснования надежности транспортных ядерных установок и их оборудования
4.1. Анализ требований к программным средствам
4.2. Разработка программы для исследования надежности
транспортных ядерных установок и ее верификация
4.2.1 Особенности организации программы
4.2.2 Алгоритмический метод анализа структурной надежности транспортных ядерных установок
4.2.3 Алгоритмический метод анализа надежности
систем определенной структуры
4.2.4 Верификация программы для исследования надежности
транспортных ядерных установок
4.3. Разработка программы дня обработки статистических
данных по опыту эксплуатации
4.3.1 Методические основы и основные функции программы
4.3.2 Алгоритмические методы проведения расчетов
3.4 Выводы по главе 4 6 Глава 5 Применение разработанного программнометодического обеспечения для исследования и обоснования надежности и
безопасности ядерных установок
5.1 Основные направления работ по вероятностному анализу
безопасности ядерных установок
5.2 Вероятностный анализ безопасности 1 уровня плавучего
энергоблока ПАТЭС на базе РУ КЛТС
5.3 Вероятностный анализ безопасности ядерной энергетической
установки универсального атомного ледокола
5.4 Вероятностный анализ безопасности энергоблока 3 Белоярской АЭС с РУ БН0 для внутренних затоплений
и внешних воздействий
5.5 Оценка безотказности оборудования транспортных ядерных
установок на основе данных но опыту эксплуатации
5.6 Выводы по главе 5
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАШЫХ ИСТОЧНИКОВ
ВВЕДЕНИЕ


Цели вероятностного анализа безопасности сводятся к определению всех значительных факторов, увеличивающих радиационные риски, связанные с ядерной установкой, а также к оценке степени, в которой проект в целом можно считать хорошо сбалансированным и отвечающим вероятностным критериям безопасности. Вероятностный анализ безопасности представляет собой концептуальное и математическое средство получения количественных оценок уровня безопасности ядерной установки 2. Вероятностный анализ безопасности или вероятностный анализ риска iii i представляет собой универсальный метод комплексного логического анализа сложных технических систем, выполняемый с целыо определения возможных источников опасности системы и количественной оценки ее уровня безопасности. Начало использованию методов вероятностного анализа для оценки уровня безопасности было положено в аэрокосмической отрасли. Огромные материальные затраты и отрицательное общественное мнение, связанные с катастрофой поставили перед задачу количественной оценки степени риска космических полетов. Однако, отсутствие достоверных данных по отказам оборудования и крайне консервативные предпосылки выполнения анализа приводили к тому, что оценки вероятности неуспеха космического полета составляли 0. Такие оценки не соответствовали действительности и вызывали скептицизм и недоверие к методам и результатам ВАБ. Это привело к тому, что в аэрокосмической отрасли в г. ВАБ не получили дальнейшего развития. В атомной энергетике в г. Комиссия по атомной энергии США использовала подход к оценке уровня безопасности риска атомной электростанции, основанный на понятии максимально вероятной аварии xi i i . В соответствии с этим подходом защита от наиболее вероятных или проектных аварий должна была быть обеспечена в проекте АС, а остаточный риск, обусловленный маловероятными ii авариями оценивался путем изучения их возможных последствий. В одном из исследований года были рассмотрены три сценария выброса радиоактивных продуктов от АС мощностью 0 МВт, расположенной милях от большого города. В части оценки вероятности подобных выбросов в исследовании отмечалось, что никто не знает и вряд ли в будущем сможет когданибудь оценить точное значение столь малой вероятности. Рост мощности проектируемых АС и их предполагаемое размещение в густонаселенных районах США требовали количественной оценки уровня безопасности АС. Это привело к развитию и использованию в атомной энергетике методов вероятностного анализа. Первым широкомасштабным применением методов вероятностного анализа для исследования объектов атомной энергетики считается Исследование безопасности реакторов результаты которого были опубликованы Комиссией по ядерному регулированию США в году. Следует отметить, что реакция на результаты исследования и оценки уровня безопасности была неоднозначной. Физического Общества i i i отмечалось, что использованные в исследовании методы расчета неудовлетворительные, а последствия выброса радиоактивных веществ были недооценены, по крайней мере, на порядок. В году Комиссия по ящерному регулированию США сделала заявление о том, что не считает заслуживающими доверия выполненные в исследовании количественные оценки безопасности . Отношение к результатам исследования, которое является первым вероятностным анализом безопасности АС, изменилось после расследования тяжелой аварии с повреждением активной зоны на атомной электростанции i I 2. После этого методы вероятностного анализа безопасности начинают развиваться и получают широкое распространение в США. К году в США было выполнено ВАБ различного объема для 6 АС . Авария на Чернобыльской АЭС в году привлекла внимание мировой общественности к безопасности объектов атомной энергетики и привела к формированию современной философии безопасности и требованию но обязательной оценке уровня безопасности объектов использования атомной энергии, в том числе и методами вероятностного анализа. В настоящее время выполнение вероятностного анализа безопасности является обязательным условием обоснования безопасности отечественных и зарубежных объектов использования атомной энергии и получения лицензии на их сооружение и эксплуатацию.