Вероятностный анализ безопасности



Вероятностный анализ безопасности

Специалисты в области ядерной энергетики различают понятия надежности и безопасности ЯЭУ.

Надежность ЯЭУ – это ее свойство вырабатывать полезную энергию (тепловую, электрическую, механическую) требуемых параметров по заданному графику нагрузки в допустимых для нормальной эксплуатации радиационных условиях при заданной системе технического обслуживания и ремонтов оборудования.

Безопасность ЯЭУ – это ее свойство обеспечивать с помощью технических средств и организационных мер непревышение установленных доз по внутреннему и внешнему облучению персонала и населения, а также нормативов по содержанию радиоактивных продуктов в окружающей среде при нормальной эксплуатации и проектных авариях, т.е. таких авариях, против которых в проекте предусмотрена специальная защита.

Как видно из приведенных определений, надежность и безопасность, являясь свойствами, должны обеспечивать определенные потребительские качества ЯЭУ. Если безопасность обеспечивает только недопущение ущербов (в том числе и для населения),то надежность ЯЭУ обеспечивает также и экономичность эксплуатации ЯЭУ. Поскольку обеспечение безопасности ЯЭУ требует затрат (имеет определенную цену), то оно неизбежно приходит в противоречие с экономическими показателями ЯЭУ. Двойственность целей при обеспечении надежности ЯЭУ – с одной стороны, обеспечить экономичность, а с другой – безопасность ЯЭУ, делает свойство надежности ЯЭУ определяющим.

Обеспечению НиБ ЯЭУ с самого начала развития ядерной энергетики уделялось значительное внимание. Ответственные и квалифицированные специалисты всегда понимали важность этих свойств ЯЭУ и старались его обеспечить с запасом (иногда в ущерб экономичности). Достаточно привести пример с Первой в мире АЭС в г. Обнинске, пятидесятилетие которой было отмечено в июне 2004г. Основные ее системы за все время эксплуатации не выработали свой ресурс.

За время существования ядерной энергетики выработались определенные система и культура обеспечения НиБ ЯЭУ как сложных и потенциально опасных технических систем. Все важные для безопасности элементы и устройства дублируются (элементное резервирование), контроль состояния и режимов работы ЯЭУ осуществляется по многим параметрам приборами, использующими разные физические явления и принципы действия (функциональное резервирование). Все важные системы обслуживаются и ремонтируются по строго определенным графикам с последующим контролем качества. Такому важному фактору как квалификация и дисциплина обслуживающего персонала, уделяется самое серьезное внимание.

Заметим, однако, что абсолютно надежных технических систем в природе не существует. Если бы можно было создать такую систему, то можно смело утверждать, что она была бы и абсолютно бесполезной, т.к. весь положительный эффект от нее ушел бы на обеспечение ее собственной надежности. Это утверждение справедливо и для ЯЭУ. Поэтому на случай отказов оборудования предусматриваются системы, обеспечивающие их безопасность. Эти системы также могут отказывать. Поэтому они резервируются по тем же принципам, что и основное оборудование ЯЭУ.

Комплексное решение задачи по обеспечению НиБ ЯЭУ невозможно без их количественной оценки. Всегда нужен количественный критерий, определяющий достаточность принятых мер. Разработкой и применением специфических количественных методов оценки показателей НиБ ЯЭУ занимается большое число квалифицированных специалистов, основные усилия которых направлены на обеспечение необходимых точности и достоверностиоценок. Поскольку по своей природе отказы оборудования являются случайными событиями, то разработана и используется специальная технология оценок показателей НиБ ЯЭУ, имеющая специальное название – вероятностный анализ безопасности (ВАБ). ВАБ представляет собой системный анализ причин возникновения, всевозможных путей развития и последствий аварий на ЯЭУ с использованием широкого спектра физических, теплотехнических методов, механики разрушения и ряда других, дополненных анализом надежности средств обеспечения безопаснос, а также новейших достижений теории вероятности, математической статистики, теории случайных процессов, алгебры логики и других.

В процессе проведения ВАБ обычно выделяют несколько основных этапов. ВАБ уровня 0 – оценка интенсивности исходных событий аварий и анализ надежности систем безопасности. ВАБ уровня 1 анализ аварийных процессов, которые могут привести к разрушению активной зоны, основных причин разрушения и частоты их возникновения. ВАБ уровня 2предусматривает анализ теплофизических и химических процессов плавления активной зоны. Определяются возможные виды отказов защитной оболочки. Рассматриваются процессы выделения р/а продуктов из топлива, распространения их в пределах защитной оболочки и выхода за предусмотренные границы локализации. Результатом анализа является верочтностное распределение выбросов с различным количеством радиоактивных продуктов в окружающую среду. ВАБ уровня 3посвящен анализу распространения радионуклидов в окружающей среде и воздействие их на население. При этом также учитываются экономические последствия аварий.

Читайте также:  Лейкоциты что это и какую функцию выполняют

Основным понятием, которым оперируют при проведении ВАБ ЯЭУ, является риск. Это понятие является синтетическим и учитывает как неопределенности во времени появления и масштабах проявления нежелательных событий, так и ущерб от них. Интуитивное понимание риска всегда связывается с вероятностной природой событий. Если наступление или ненаступление неблагоприятного события в данных конкретных условиях предопределенно, то о риске говорить бессмысленно. В первом случае необходимо принимать меры по предотвращению события, которое обязательно наступит, если не изменить условия, приводящие к его появлению. Если событие определенно не наступает, то нет необходимости включать его в рассмотрение. Если случайное событие не приводит к ущербу, то интуитивно ясно, что его тоже можно не принимать во внимание при оценке риска, т.к. в этом случае просто нечем рисковать.

Источник

6. Вероятностный анализ безопасности

Вероятностный анализ безопасности (ВАБ) является количественным методом оценки частоты и последствий аварий. Основным результатом выполнения ВАБ является детальный системный анализ АЭС и её эксплуатационных характеристик, изучение возможностей снижения риска. ВАБ даёт согласованную интегральную модель безопасности АЭС, предоставляя основу для принятия решений, связанных с безопасностью.

ВАБ даёт количественные оценки риска, включая количественную оценку неопределённости этих оценок. Количественные оценки являются средством для решения технических вопросов безопасности. ВАБ является инструментом определения недостатков и слабых мест АЭС и выработки путей повышения надёжности и безопасности.

ВАБ состоит из детерминистического и инженерного анализов, определяющих качественный характер развития аварийной последовательности (АП), и вероятностного анализа, определяющего количественную меру вероятности реализации каждой АП.

Детерминистический анализ базируется на термогидравлических, нейтронно-физических, прочностных и других расчётах, которые определяют критерии перехода объекта из одного состояния в другое и идентифицируют эти состояния с точки зрения безопасности.

Инженерный анализ – это включаемый в УОБ по каждой системе АЭС анализ проектных и технических решений, оценка соответствия требованиям и т.п. Получается очень полезный материал как для ВАБ, так и для других исследований.

Вероятностный анализ безопасности представляет собой итеративный процесс формирования логико-вероятностных моделей, который может включать несколько стадий, различающихся по объёму, содержанию и глубине выполняемых анализов. От глубины ВАБ зависят уровень реалистичности вероятностных моделей поведения АЭС при авариях, степень достоверности получаемых результатов и эффективность их использования для принятия решений по безопасности. Вероятностная составляющая оценки безопасности вносится на стадии оценок частот возникновения исходных событий, надежности оборудования и оценок вероятностей отказов систем безопасности, ошибок персонала.

Различают четыре уровня: ВАБ-0, ВАБ-1, ВАБ-2 и ВАБ-3. В

международной практике сформировались три уровня ВАБ:

уровень 1— оценка частоты повреждения активной зоны реактора;

уровень 2 — оценка частоты возможных выбросов радионуклидов за пределы АЭС с учётом поведения защитной оболочки (контейнмента) после аварии с повреждением активной зоны реактора;

уровень 3 — оценка рисков для населения и/или окружающей среды вследствие выброса радионуклидов за пределы защитной оболочки (контейнмента), сопровождающего аварию с повреждением активной зоны реактора.

Целями ВАБ являются:

1) количественная оценка текущего уровня безопасности действующих АЭС или количественная оценка достигнутого в проекте уровня безопасности вновь проектируемых АЭС

2) количественная оценка и обоснование эффективности отдельных мероприятий по модернизации и повышению безопасности, включенных в программу модернизации действующих АЭС, и определение приоритетов их осуществления

3) разработка рекомендаций по оптимизации технологических регламентов эксплуатации, регламентов технического обслуживания, испытаний и ремонтов оборудования для действующих АЭС

4) разработка моделей и программных средств для оперативного контроля текущего уровня безопасности

5) оценка влияния на безопасность имевшихся в работе АЭС нарушений и многие другие.

В соответствии с НП-001-15[5] целевыми ориентирами безопасности АЭС являются:

— непревышение суммарной вероятности тяжелых аварий для каждого блока АЭС на интервале в один год, равной 10 -5 ;

— непревышение суммарной вероятности большого аварийного выброса для каждого блока АЭС на интервале в один год, равной 10 -7 .

В методическом плане при выполнении ВАБ решаются следующие основные задачи [6]:

Читайте также:  Общий анализ мокроты картинка

— анализ исходных событий, заключающийся в отборе первичных ИС (обозначены IE), их группированию (группы обозначены как IEgi) и определению частоты для каждой группы ИС;

— анализ деревьев событий путем построения аварийных сценариев для каждого ИС и определения соответствующего набора аварийных последовательностей (АП), а также определения последствий для каждой АП; для каждой АП должна быть оценена частота реализации;

— анализ деревьев отказов с целью оценки надежности выполнения моделируемых функций безопасности предусмотренными для этого системами;

— оценка суммарной частоты тяжелой аварии (например, частоты повреждения активной зоны) для ВАБ уровня 1 или суммарной частоты большого аварийного выброса для ВАБ уровня 2.

Собственно вероятностный анализ безопасности выполняется с помощью интегральной компьютерной модели риска АЭС, разрабатываемой в процессе анализа.

Полученные в ходе анализа результаты ВАБ должны показать:

— достигнутый уровень безопасности АЭС и его соотношение с нормативными критериями;

— факторы, вносящие основной вклад в риск (на основе анализа значимости);

— влияние сделанных допущений и ограничений анализа (анализ чувствительности и неопределенности), консервативность полученных оценок.

По результатам ВАБ должны быть сделаны предложения по повышению безопасности и надежности АЭС и показан эффект их внедрения.

Источник

Вероятностный анализ безопасности АС

Вероятностный анализ безопасности АС — системный анализ безопасности блока АС, в процессе которого разрабатываются вероятностные модели, определяются значения вероятностных показателей безопасности, и результаты которого используются для качественных и количественных оценок уровня безопасности блока АС и выработки решений при проектировании и эксплуатации блока АС ( title=»РБ 032-04 Основные рекомендации по выполнению вероятностного анализа безопасности атомных станций»).

Смотри также родственные термины:

Вероятностный анализ безопасности АС (ВАБ АС) — системный анализ безопасности блока АС, в процессе которого разрабатываются вероятностные модели и определяются значения вероятностных показателей безопасности, и результаты которого используются для качественных и количественных оценок уровня безопасности блока АС и выработки решений при проектировании и эксплуатации блока АС.

Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации . academic.ru . 2015 .

Смотреть что такое «Вероятностный анализ безопасности АС» в других словарях:

вероятностный анализ безопасности — ВАБ — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом Синонимы ВАБ EN probability safety analysisfailure probability analysis … Справочник технического переводчика

вероятностный анализ безопасности (ВАБ) — вероятностная оценка безопасности (ВОБ) Всесторонний, структурированный подход к определению сценариев отказов, представляющий собой концептуальное и математическое средство для получения численных оценок риска. Общепризнанными являются три… … Справочник технического переводчика

Вероятностный анализ безопасности атомной станции — Вероятностный анализ безопасности АС системный анализ безопасности блока АС, в процессе которого разрабатываются вероятностные модели, определяются значения вероятностных показателей безопасности и результаты которого используются для… … Официальная терминология

Вероятностный анализ безопасности АС (ВАБ АС) — системный анализ безопасности блока АС, в процессе которого разрабатываются вероятностные модели и определяются значения вероятностных показателей безопасности, и результаты которого используются для качественных и количественных оценок уровня… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

вероятностный анализ безопасности для режима останова энергоблока АЭС — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN shutdown probabilistic safety assessmentSPSA … Справочник технического переводчика

персонал (АЭС), проводящий вероятностный анализ безопасности — (на случай ядерной или радиационной аварии) [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN probabilistic analysis staffPAS … Справочник технического переводчика

вероятностный анализ — Часто используется в качестве синонима термина стохастический анализ Stochastic analysis Однако, строго говоря, прилагательное стохастический определенным образом подразумевает наличие случайности (или по меньшей мере кажущейся случайности),… … Справочник технического переводчика

анализ безопасности вероятностный — ВАБ Метод расчетной оценки уровня безопасности промышленных объектов, основанный на выявлении, описании и моделировании сценариев развития возможных инцидентов и аварий, позволяющий оценить вероятность их возникновения и вызванные ими последствия … Справочник технического переводчика

РБ 044-09: Основные рекомендации к вероятностному анализу безопасности уровня 2 атомных станций с реакторами типа ВВЭР — Терминология РБ 044 09: Основные рекомендации к вероятностному анализу безопасности уровня 2 атомных станций с реакторами типа ВВЭР: Аварийная последовательность последовательность событий, приводящая к определенному финальному состоянию блока АС … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Читайте также:  Анализ моего урока с учетом фгос

РБ 032-04: Основные рекомендации по выполнению вероятностного анализа безопасности атомных станций — Терминология РБ 032 04: Основные рекомендации по выполнению вероятностного анализа безопасности атомных станций: Аварийная последовательность последовательность событий, приводящая к определенному финальному состоянию блока АС. Эта… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Источник

Теоритические основы вероятностного анализа безопасности

Изучение причин большого числа техногенных катастроф показало, что необходима разработка методологии управления риском аварий, которая позволила бы оценить баланс между масштабами возможного ущерба от потенциальных аварий системы и ее технико-экономическими преимуществами. Это привело к созданию современной концепции «приемлемого риска» на основе вероятностных подходов.

В современной практике методы вероятностного анализа безопасности (ВАБ) служат целям исследования таких типов задач, как:

· определение риска (на стадии проектирования и на стадии эксплуатации);

· оптимизация проектных решений путем сравнительного анализа нескольких вариантов объекта;

· выделение наиболее значимых с точки зрения безопасности отказов для целенаправленного внедрения корректирующих мер по повышению безопасности объекта.

Основная задача выполнения ВАБ – выделение наиболее опасных сценариев, которые вносят наибольший вклад в оценку риска.

Вероятностный анализ безопасности производится на стадии раннего проектирования.

Важно подчеркнуть, что при проведении ВАБ на более ранней стадии его результаты эффективней, так как меньше затраты на обеспечение безопасности объекта. Это объясняется правилом десятикратного увеличения затрат на устранение дефектов (несоответствий) при переходе к следующей стадии жизненного цикла объекта, что иллюстрируется диаграммой на рис.1. Это простое правило десятикратного увеличения затрат демонстрирует эффективность раннего обнаружения потенциальных проблем в части безопасности.

Рис.1. Иллюстрация правила десятикратного увеличения затрат из-за необнаружения дефекта

Базой для ВАБ является построение «дерева событий», т.е. выполнение системного анализа того, что последует за исходным событием (ИС). Порядок проведения ВАБ представлен на рис. 2, который предусматривает:

· выбор и классификацию исходных событий, оценку их частоты;

· использование объективных данных о надежности (безотказности) элементов объекта в рассматриваемых сценариях того, что последует за ИС;

· анализ гипотетических путей развития аварии после каждого ИС (аварийных последовательностей);

· расчет вероятностей реализации аварийных последовательностей;

· классификацию конечных состояний и расчет риска.

Рис. 2. Этапы проведения ВАБ: АП – аварийная последовательность; ЭО – элемент объекта

Анализ исходных событий

Данный этап предполагает составление полного перечня возможных событий, потенциально опасных с точки зрения формирования ущерба, превышающего допустимый, и выделение из этого перечня группы ИС для дальнейшего моделирования путем построения «дерева событий». Выполнение этого шага необходимо для сокращения перебора возможных аварийных сценариев.

При формировании полного перечня исходных событий должны быть выделены внутренние и внешние ИС. Внутренние исходные события вызываются отказами элементов объекта, ошибочными действиями оператора (летчика, водителя, персонала) или ошибками в программном обеспечении (ПО), а внешние — воздействиями, связанными с природными явлениями или деятельностью человека в районе нахождения объекта (ураганы, наводнения, атака террористов и т.п.). Классификация ИС приведена на рис. 3.

Рис.3. Классификация исходных событий

Ошибки персонала также играют существенную роль в инициации аварий. Их анализ показывает, что ошибки человека-оператора достаточно часто являются причинами ИС аварий. Здесь под ошибкой понимается вид отказа человека-оператора, не связанный с прекращением деятельности или саботажем.

Для анализа ИС, связанных с ошибками оператора, необходимо обладать данными о надежности оператора. В настоящее время такая информация содержится в специальных базах данных по ошибкам персонала, которые формируются по результатам специальных лабораторных экспериментов или по результатам эксплуатации однотипных объектов. Учет человеческого фактора при анализе риска является важным достоинством ВАБ.

Скрининг — это процедура исключения из начального перечня тех ИС, частота (интенсивность) которых очень низкая и последствия которых (по результатам анализа аварий объектов-аналогов) незначительны по сравнению с другими ИС. Таким образом, скрининг позволяет сократить перечень ИС до разумного предела. В результате формируется окончательный перечень ИС с соответствующими значениями частоты их реализации, что в дальнейшем позволит осуществить количественный расчет риска.

Источник

Adblock
detector