Определение показателей надежности оборудования и персонала ядерных объектов по нечетко-вероятностным моделям, учитывающим опыт эксплуатации

• Автор: Самохин, Дмитрий Сергеевич
• Шифр специальности: 05.14.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Обнинск
• Количество страниц: 165 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ ПРИНЯТЫХ В РАБОТЕ СОКРАЩЕНИИ.

ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ И СИСТЕМ ЯЭУ
1.1. Вероятностные методы для оценок показателей надежности оборудования и персонала ЯЭУ при малой статистике по отказам

1.2. Нечеткие модели при неопределенной информации по отказам

1.3. Постановка задачи.

ГЛАВА 2. ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ АДЕЖНОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ ОБОРУДОВАНИЯ ЯЭУ ПО ДАННЫМ ЭКСПЛУАТАЦИИ

2.1. Проблема малой эксплуатационной статистики по отказам и способы се решения.

2.1.1 Обоснование применимости законов распределения Пуассона, Вейбулла, гамма и экспоненциального в моделях для оценки надежностных характеристик объектов ядерных технологий.

2.1.2 Использование четкой эксплуатационной информации по отказам

2.1.2.1 Использование безаварийного опыта эксплуатации.
2.1.2.2 Использование малоаварийного опыта эксплуатации объектов
2.1.2.3 Смысл вероятности Ра. Средневероятные оценки.
2.2. Методы проверки гипотез о законах распределения случайных величин и оценки их параметров
2.2.1 Методы построения гистограмм распределений.
2.2.2 Методы подбора теоретического закона распределения по гистограмме распределения.
2.2.2.1. Метод максимального правдоподобия. Критерий согласия
Пирсона
. Сокращение числа искомых параметров закона распределения
преобразованием случайных величин
2.2.2.3. Метод оценки параметров распределения Вейбулла и Гаммараспределения непосредственно по зафиксированному числу интервалов времени между событиями
2.3. Результаты оценок параметров потока аварийных остановов реактора
Заключение по главе 2.
ГЛАВА 3. ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ ОБОРУДОВАНИЯ И ПЕРСОНАЛА ЯЭУ С УЧЕТОМ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРТНЫХ ОПРОСОВ.
3.1. Понятие нечеткого множества.
3.2. Метод организации опросов экспертов. Метод обработки данных
3.2.1. Определение причины отказа системы
3.2.2. Определение неизвестного показателя надежности элемента
3.3. Способ улучшения качества и повышения достоверности оценок показателей надежности очень надежного оборудования
3.4. Иллюстрация методов оценки показателей надежности оборудования на примере опросов персонала химцеха Бапаковской АЭС
3.4.1. Примеры определения наиболее подверженных отказам элементов оборудования.
3.4.1.1. Элементы оборудования ПУХ ЖРО.
3.4.1.2. Элементы системы отверждения жидких радиоактивных отходов. .
3.4.1.3. Элементы системы спецгазоочистки
3.4.2. Примеры оценки показателей надежности элементов оборудования. .
3.5. Иллюстрация методов на примере оценки показателей надежности персонала ЯЭУ по результатам опросов инструкторов и оперативного персонала в УТП Кал. АЭС по ошибкам операторов при действиях на БЩУ
3.5.1 Методика экспертного опроса и метод обработки его результатов
3.5.2. Результаты экспертных опросов инструкторов УТП Кал. АЭС, а также оперативного персонала смены блока 3 в период тренировок на
тренажере блока 3.
3.6. Оценка показателей надежности оборудования ВВРц.
Заключение по главе 3.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Разработанный метод сокращения числа искомых параметров при построении распределений случайной величины для оценки параметров распределения Вейбулла, использованный при анализе статистики внеплановых остановов реактора ВВРц. ВВРц, на основании сочетания статистической обработки данных и экспертных опросов. Разработанные принципы организации экспертных опросов по надежности оборудования ЯЭУ и ошибкам персонала при действиях на БЩУ, а также методы квантификации экспертных суждений, примененные для оценки показателей надежности оборудования, предназначенного для внереакторного хранения радиоактивных материалов на установке с ВВЭР серии В0, оборудования исследовательского реактора ВВРц, а также персонала при действиях на БЩУ в аварийных и переходных режимах энергоблоков. Апробация результатов работы. Основные положения и результаты работы докладывались на следующих конференциях VI и VII Международная конференция по мягким вычислениям и измерениям и гг. СанктПетербург VIII и IX Международная конференция Безопасность АЭС и подготовка кадров , гг. Обнинск VI Международная научнотехническая конференция Безопасность, эффективность и экономика атомной энергетики г. Росэнергоатом, г. Москва. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и приложений. Работа изложена на 6 страницах, содержит рисунков, таблицы, список цитируемой литературы из 9 наименований. Диссертационная работа состоит из грех глав. В главе 1, которая носит обзорный характер, представлена общая постановка задачи со схематическим представлением процесса подготовки эксплуатационных данных по отказам оборудования АЭС к проведению расчетов показателей надежности, а также общие принципы существующих в настоящее время, способов оценки показателей надежности оборудования ЯЭУ по данным эксплуатации. ЯТ, рассмотрен вопрос целесообразности использования нечеткой информации по отказам. Изложены цели и задачи исследования. В главе 2 представлены вероятностные модели для оценок показателей надежности оборудования ЯЭУ. Дано описание критериев выбора вероятностных моделей для проведения оценок показателей надежности. Сделан выбор законов распределения случайных величин Пуассона, гамма, Вейбулла и экспоненциального и дано обоснование правомерности их применения при решении задач о надежности и безопасности ЯЭУ. Предложен один из способов сокращения числа искомых параметров при построении распределения случайной величины. Представлена оценка консервативности результатов расчета параметра потока отказов по малой статистике отказов при оценке показателей надежности оборудования ЯЭУ. Все эти модели применены в оценках вероятностных характеристик внеплановых остановов ВВРц непосредственно по данным выборок. В главе 3 содержится описание видов неопределенной информации в данных эксплуатации ЯЭУ и проанализированы причины е появления. Даны понятие нечеткого множества и описание основных операций над нечеткими множествами. Подробно изложена процедура учета нечеткой информации при проведении оценок показателей надежности, включающая в себя процедуру определения причины отказа исследуемой системы и определение неизвестного показателя надежности элемента. Приведено описание процедуры оценки степени согласованности мнений экспертов и выявления причин неоднородности в их оценках. Приводятся примеры определения наиболее подверженных отказам элементов оборудования ПУХ ЖРО, системы отверждения ЖРО и системы спецгазоочистки Балановской АЭС. Представлены также примеры оценок показателей надежности элементов этих систем. Приводятся результаты расчетов показателей надежности оборудования объектов ядерных технологий с учетом и без учета нечеткой информации по их отказам. Представлены методы оценки показателей надежности персонала ЯЭУ при действии в конкретной аварийной ситуации. Проведены оценки показателей надежности оперативного персонала по отношению к ошибкам при различных выполняемых операциях. ВВРц с учетом и без учета нечеткой информации по отказам во время эксплуатации. В заключении сформулированы основные результаты и выводы по проделанной работе.