Федеральный надзор России по ядерной и радиационной безопасности
(Госатомнадзор России)
РУКОВОДСТВА ПО БЕЗОПАСНОСТИ
Утверждено Постановлением
Госатомнадзора России
от 31 декабря 2002 г.
№ 13
РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ВЕРОЯТНОСТНОГО
АНАЛИЗА БЕЗОПАСНОСТИ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ УРОВНЯ 1
ДЛЯ ВНУТРЕННИХ ИНИЦИИРУЮЩИХ СОБЫТИЙ
(ПРИ РАБОТЕ БЛОКА В РЕЖИМЕ ВЫРАБОТКИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ВО ВНЕШНЮЮ СЕТЬ)
РБ-024-02
Введены в действие
с 1 марта 2002 г.
Москва 2002
«Рекомендации по выполнению вероятностного анализа безопасности атомных станций уровня 1 для внутренних инициирующих событий» (при работе блока в режиме выработки электроэнергии во внешнюю сеть). РБ-024-02, ГОСАТОМНАДЗОР России», Москва, 2002
Настоящее руководство по безопасности содержит рекомендации по выполнению п. 1.2.19 «Общих положениях обеспечения безопасности атомных станций. ОПБ-88/97» (НП-001-97). Рекомендации распространяются на ВАБ-1, выполняемые с целью определения или подтверждения соответствия безопасности блока АС принятым вероятностным целевым показателям по допускаемой ЧПЗ, установленным в ОПБ-88/97 и выявления факторов, вносящих наибольший вклад в количественные показатели безопасности блока АС.
Выпускается впервые.
Настоящий документ подготовлен рабочей группой в составе: Берг Т.В., Бредова В.А., Волковицкий С.О., Жукова Е.В., Калиберда И.В., Любарский А.В., Носков Д.Е., Самохин Г.И. (НТЦ ЯРБ), Морозов В.В., Швыряев Ю.В., Токмачев Г.В. (ФГУП НИПКИ «Атомэнергопроект» г. Москва), Шеин В.П. (ОКБ «Гидропресс»), Бахметьев А.М. (ОКБМ), Панкин М.Ю. (Кольская АЭС).
В настоящем документе учтены предложения и замечания следующих организаций: межрегиональных территориальных округов, НТУ Госатомнадзора России, ФГУП НИПКИ «Атомэнергопроект» г. Москва, ВНИИАЭС, ИБРАЭ, Кольской АЭС, концерна «Росэнергоатом», Ленинградской АЭС, НИКИЭТ, Нововоронежской АЭС, ФГУП ОКБ «Гидропресс», ОКБМ, РНЦ «Курчатовский институт», СПБ «Атомэнергопроект», ФЭИ.
СОДЕРЖАНИЕ
АНП - анализ надежности персонала
АП - аварийная последовательность
АС - атомная станция
ВАБ - вероятностный анализ безопасности
ВОП - вероятность ошибки персонала
ИС - инициирующее событие
ОООБ - окончательный отчёт по обоснованию безопасности
ОУОБ - отчёт по углублённой оценке безопасности
ПООБ - предварительный отчёт по обоснованию безопасности
твэл - тепловыделяющий элемент
ЧПЗ - частота повреждения ядерного топлива в активной зоне реактора блока АС
1.1. Настоящий документ содержит рекомендации по выполнению п. 1.2.19 «Общих положениях обеспечения безопасности атомных станций. ОПБ-88/97» (НП-001-97). Рекомендации распространяются на ВАБ-1, выполняемые с целью определения или подтверждения соответствия безопасности блока АС принятым вероятностным целевым показателям по допускаемой ЧПЗ, установленным в ОПБ-88/97 и выявления факторов, вносящих наибольший вклад в количественные показатели безопасности блока АС
1.2. Настоящий документ определяет порядок выполнения ВАБ-1 блока АС, работающего в режиме выработки электроэнергии во внешнюю сеть, для внутренних ИС действующих и проектируемых АС с реакторами различных типов, состав последовательно решаемых задач ВАБ-1 блока АС, их цели и результаты. В нем приведены рекомендации по обеспечению качества анализов и процедур выполнения ВАБ-1 блока АС, а также достоверности результатов.
1.3. В случае использования других способов и методов, чем те, которые указаны в руководстве по безопасности, должно быть представлено обоснование правильности выбранных способов и методов выполнения требований федеральных норм и правил.
2.1. ВАБ-1 исследуемого блока АС проводится с целью оценки уровня его безопасности в количественных показателях (ЧПЗ)1 и выявления факторов, вносящих наибольший вклад в количественные показатели безопасности блока АС.
1 Общие положения обеспечения безопасности атомных станций (ОПБ-88/97), ПНАЭ Г-1-011-89. Энергоатомиздат, 1990 г.
2.2. ВАБ-1 для проектируемого блока АС следует разрабатывать на стадии выполнения ПООБ и дорабатывать на стадии выполнения ОООБ:
• ВАБ-1 для проектируемого блока АС проводится с целью оценок значений ЧПЗ и достаточности проектных решений, обеспечивающих достижение приемлемого уровня безопасности;
• доработка ВАБ-1 проводится с целью окончательной оценки значений общей ЧПЗ с учетом всех изменений в проекте, более детальном моделировании действий персонала и с учетом замечаний экспертизы по предварительному ВАБ-1.
2.3. До начала выполнения ВАБ-1 исследуемого блока АС рекомендуется разработать:
1) программу выполнения ВАБ-1, определяющую последовательность выполнения задач ВАБ-1 и их взаимосвязь;
2) программу обеспечения качества выполнения ВАБ-1;
3) руководства по выполнению отдельных задач ВАБ-12.
2 Допускается использование руководств, составленных в рамках других работ по ВАБ-1, при условии обоснования их применимости для АС с различными типами реактора (например, ВВЭР, РБМК и т.п.).
2.4. При построении моделей ВАБ-1 исследуемого блока АС используется проектная и эксплуатационная документация блока АС.
2.5. Исходная информация для выполнения ВАБ-1 собирается и подготавливается в объеме, необходимом для обеспечения полноты и качества ВАБ-1. При выполнении ВАБ-1 следует использовать информацию из документов, приведенных в Приложении 1.
2.6. Разработку вероятностных моделей АС, включая группирование ИС, моделирование АП, надежности систем, действий персонала, следует основывать на:
1) проектной документации;
2) результатах детерминистических анализов, приведенных в отчетах по обоснованию безопасности (ПООБ, ОООБ, ОУОБ) АС;
3) результатах детерминистических анализов для аналогичных блоков, выполненных в рамках других работ;
4) результатах детерминистических анализов, проведенных в рамках выполняемого ВАБ-1 (в случае их необходимости).
2.7. Принимаемые при выполнении ВАБ-1 консервативные и оптимистичные ограничения и допущения должны обосновываться и не должны приводить к существенным искажениям количественных и качественных показателей безопасности. Степень влияния допущений и ограничений на результаты ВАБ-1 должны исследоваться в анализе чувствительности.
2.8. Все результаты выполнения задач ВАБ-1 блока АС, включая компьютерную модель ВАБ блока АС, следует документировать и сохранять в виде, достаточном для воспроизведения анализов.
2.9. Документация, на которую приводятся ссылки, должна содержать информацию о проведенных исследованиях в объеме, достаточном для анализа полученных результатов и выводов:
2.10. Документация, не представляемая в перечне документации по ВАБ, но использованная в ссылках, должна быть доступна и готова к представлению в случае необходимости.
2.11. Рекомендуемый состав основного отчета по ВАБ-1 для внутренних ИС приведен в Приложении 2.
3.1.1. Целью данной задачи является составление перечня внутренних ИС, рассматриваемых в ВАБ-1 и его деление на группы для последующего моделирования АП для этих групп.
3.1.2. Для составления первоначального перечня ИС рекомендуется использовать:
1) анализ обобщенных перечней ИС для аналогичных блоков АС;
2) инженерный анализ блока АС (в том числе необходимые расчетные обоснования и другие типы анализов);
3) анализ перечней ИС, принимавшихся для анализируемого блока АС и аналогичных блоков АС при выполнении детерминистических анализов безопасности;
4) опыт эксплуатации анализируемого блока АС и блоков АС с аналогичным типом реактора (для проектируемых блоков может использоваться опыт эксплуатации аналогичных блоков при его наличии);
3.1.3. При выполнении анализа ИС следует рассматривать ИС, вызванные:
1) отказами систем (элементов систем), в том числе обеспечивающих, а также отказами общего вида;
2) ошибками персонала;
3) потерей внешнего электроснабжения АС3;
4) требованиями регламентов безопасной эксплуатации и инструкций по эксплуатации (например, останов реактора при нарушении условий безопасной эксплуатации).
3 Потеря внешнего электроснабжения АС, вызванное внешними причинами, формально относится к внешним инициирующим событиям, но его рекомендуется рассматривать в ВАБ-1 для внутренних инициирующих событий.
3.1.4. При выполнении анализа ИС следует выделять ИС, вызывающие:
1) зависимые повреждения или отказы систем, требуемых для предотвращения повреждения ядерного топлива в активной зоне реактора после возникновения ИС;
2) зависимые отказы систем на нескольких блоках АС (при анализе блока, имеющего общие системы с другими блоками).
3.1.5. При выполнении анализа ИС не следует исключать из рассмотрения события, удовлетворяющие определению «инициирующее событие», на основании:
1) малой вероятности возникновения ИС;
2) потенциально низкого вклада ИС в ЧПЗ;
3) большого интервала времени между моментом возникновения ИС и моментом регламентного срабатывания системы защиты реактора.
3.1.6. При отборе ИС допускается исключение ИС или групп ИС из дальнейшего рассмотрения, если их вклад в оценку ЧПЗ не превышает 0,1 %. Суммарный вклад исключенных из рассмотрения ИС не должен превышать 1 % от оценки ЧПЗ.
3.1.7. При включении ИС в одну группу необходимо сформулировать критерии группировки. События, включаемые в одну группу, должны:
1) характеризоваться аналогичным протеканием аварийного процесса и одинаковыми конечными состояниями всех АП;
2) иметь сходные требования к работе систем АС и требовать одинаковых по содержанию действий персонала.
3.1.8. Критерии успеха моделируемых функций для группы ИС должны быть не менее строгими (консервативным), чем критерии успеха моделируемых функций для всех ИС, включённых в группу.
Эта рекомендация приводит к внесению консерватизма в модель ВАБ-1 тем большего, чем значительнее различаются критерии успеха ИС, включаемых в одну группу. В этой связи следует соблюдать баланс между минимизацией числа рассматриваемых групп ИС, с одной стороны, и избежанием излишнего консерватизма, вносимого процедурой группировки, с другой стороны.
3.1.9. Результаты выбора и группирования ИС следует приводить в отчете по ВАБ-1.
3.2.1. Целью данной задачи является разработка логических моделей АП (далее моделей АП) для определения путей протекания аварий, требований к срабатыванию различных систем и выполнению действий персонала (т.е. определению моделируемых функций и их критериев успеха).
По результатам моделирования АП выполняется анализ систем, анализ надежности персонала, разрабатывается интегральная вероятностная модель блока АС и определяются сценарии для проведения дополнительных детерминистических анализов аварийных процессов.
3.2.2. Конечные состояния АП рекомендуется разделять на «успешные» и «неуспешные»4.
4 Допускается более детальное деление «неуспешных» конечных состояний на основе дополнительной информации, содержащейся в разработанных моделях АП (например, видов отказов систем, величины давления первого контура, при котором происходит повреждение ядерного топлива в активной зоне реактора, возможности байпаса защитной оболочки и т.д.).
3.2.3. Для ВАБ-1 интервал времени моделирования аварийных последовательностей рекомендуется определять не менее 24 часов с момента ИС. Этот интервал должен быть расширен, если за пределами 24 часов возможно достижение «неуспешного конечного состояния АП из-за причин, не связанных с отказами оборудования и ошибками персонала, например:
1) исчерпания запасов охлаждающей среды, топлива, масла, сжатых газов и т.п. при невозможности возобновить эти запасы;
2) устойчивого развития неблагоприятных физических процессов, приводящих к «неуспешным» конечным состояниям АП и т.п.
3.2.4. При построении моделей АП рекомендуется руководствоваться следующим:
1) моделируемые функции должны иметь причинно-следственные взаимосвязи и (по возможности) располагаться в хронологическом порядке;
2) не следует упрощать модели АП с целью сокращения их размеров, если при этом возможна потеря значимых5 АП.
5 Значимыми АП являются АП, характеризующиеся ЧПЗ, дающей больший, чем 0,01 % вклад от ЧПЗ для всех АП. Суммарный вклад в ЧПЗ неучтенных аварийных последовательностей не должен превышать 1 %.
3.2.5. Модели аварийных последовательностей должны разрабатываться для всех отобранных групп ИС.
3.2.6. При построении моделей АП следует учитывать влияние одних моделируемых событий на другие. Примерами такого влияния являются воздействие на работоспособность оборудования систем истекающих струй, биений трубопроводов, летящих предметов, ударных волн, вторичных пожаров, воздействий температурных деформаций в конструкционных материалах и других факторов. При этом следует учитывать зависимость режима работы систем от характера аварийного процесса, возможность работы одних систем при отказе других и т.п.
3.2.7. Необходимо обосновывать детерминистическими анализами логику развития АП, достижение конечных состояний АП, критерии успеха моделируемых функций и запасы по времени для действий персонала.
3.2.8. Результаты детерминистических анализов используемых для обоснования логики развития АП и критериев успеха моделируемых функций следует представлять в отчетной документации по ВАБ-1. В случае использования результатов анализов, выполненных в рамках других исследований, следует приводить полные прямые ссылки на источник информации и аргументировать применимость анализов к исследуемому блоку АС.
3.3.1. Целью данной задачи является разработка логических моделей систем для всех моделируемых функций, в которых задействована анализируемая система. Модели систем также используются для определения частот инициирующих событий.
Данная задача ВАБ-1 должна обеспечивать разработку логических моделей систем, учитывающих особенности всех АП и ИС.
3.3.2. События, характеризующие невыполнение моделируемой функции в анализе надежности систем, следует согласовывать с требованиями к моделируемым функциям (критериям успеха и явным зависимостям), определенным в задаче «Моделирование АП».
3.3.3. Следует определять границы анализируемых систем и уровень их детализации в зависимости от моделируемых функций.
3.3.4. Следует определять границы элементов систем и выявлять все виды отказов, которые могут повлиять на способность системы выполнять свои функции, связанные с изменением состояния элементов при переходе блока из режима нормальной эксплуатации в аварийный режим.
3.3.5. Границы элементов систем и виды отказов в задачах «Анализ надежности систем» и «Анализ данных» должны соответствовать друг другу.
3.3.6. Следует проанализировать инструкции по проверкам работоспособности, техническому обслуживанию и ремонту оборудования с целью выявления элементов систем, выводимых из состояния готовности к работе. Особое внимание следует уделять выявлению возможных недопустимых выводов в неработоспособное состояние нескольких каналов систем. Результаты анализа необходимо учитывать при анализе данных.
3.3.7. Следует проанализировать ошибки персонала, связанные с вводом элементов систем в режим ожидания (работы) после проверок работоспособности, технического обслуживания или ремонта.
3.3.8. Следует проанализировать связь между ИС и реагированием на него систем. Необходимо устанавливать зависимости критериев успеха моделируемых функций от ИС и конкретной АП, в том числе зависимости, вызванные наличием общих элементов различных систем.
3.3.9. Следует выявлять зависимости (взаимовлияние) между системами и (или) каналами систем, а также учесть возможность возникновения отказов общего вида.
3.3.10. Следует выполнять анализ видов и последствий отказов элементов систем, включая все возможные отказы элементов систем, которые могут вызвать ИС. Результаты анализа должны быть учтены при выборе ИС.
3.3.11. В случае использования в модели систем упрощений, заменяющих несколько ИС и логические связи между ними одним событием, следует выполнять анализ, подтверждающий отсутствие потери явных и неявных зависимостей.
3.3.12. Результаты выполненных анализов надежности систем следует приводить в отчете по ВАБ-1.
3.4.1. Целью данной задачи является определение частот инициирующих событий и оценка показателей надежности элементов с помощью статистических методов с использованием данных по отказам элементов и нарушениям в работе блока АС из опыта эксплуатации исследуемого блока АС, а также обобщённых данных.
Результатами данной задачи ВАБ-1 являются количественные показатели надежности элементов и (или) систем и частот инициирующих событий, используемые при проведении количественных вероятностных расчетов надежности систем блока АС, частот АП и ЧПЗ.
3.4.2. Следует оценивать следующие показатели надежности элементов систем:
1) вероятность и (или) интенсивность отказа на требование;
2) интенсивность отказов при работе;
3) вероятность неготовности, обусловленная техническим обслуживанием или ремонтом;
4) коэффициент неготовности, обусловленный проверками работоспособности;
5) вероятность отказа общего вида.
3.4.3. Следует взаимно согласовывать и уточнять при необходимости границы элементов систем и виды отказов, определенные в задаче «Анализ надежности систем», с целью обеспечения их соответствия данным из доступных источников информации для оценки показателей надежности.
3.4.4. Необходимо определять и обосновывать критерии классификации отказов по видам (отказ на запуск, отказ при работе и т.д.) и по характеру (повреждение или отказ с точки зрения возможности поддержания работоспособности элемента системы в течение времени, необходимого для выполнения требуемой моделируемой функции).
3.4.5. Необходимо убедиться в том, что используемая для оценки частот ИС статистическая информация о нарушениях в работе блока АС не исключает из рассмотрения нарушения в работе блока АС, вызванные ошибками персонала.
3.4.6. Для оценки показателей надежности и частот ИС следует применять статистические методы обработки данных, специфических для исследуемого блока АС, и обобщенных данных. Не рекомендуется использование только обобщенных данных при выполнении ВАБ-1 действующих блоков АС.
3.4.7. При использовании обобщенных данных следует приводить характеристику источника информации. Выбор обобщенных данных необходимо обосновывать с точки зрения их применимости для конкретного блока, оборудования, выбранных границ элементов систем и видов отказов, моделируемых в ВАБ-1. В случае использования нескольких источников обобщенных данных следует приводить и обосновывать подход, принятый для выбора информации.
3.4.8. Оценку неготовности элементов систем из-за проверок работоспособности следует выполнять для всех элементов систем, моделируемых в ВАБ-1, которые при проверках работоспособности находятся в состоянии, не позволяющем выполнять требуемую моделируемую функцию.
3.4.9. Вероятность отказов общего вида элементов систем следует оценивать с использованием общепринятых подходов и данных (например, модель «альфа-фактора», модель «греческих букв» и т.п.)6. Применение оригинальных подходов следует обосновывать.
6 Рекомендуется использовать методические подходы, приведенные в «Procedures for Conducting Common Cause Failure Analysis in Probabilistic Safety Assessment», IAEA-TECDOC-648, Vienna, 1993.
3.4.10. Частоты для редких событий (разрушений трубопроводов и корпусов оборудования, содержащих радиоактивный теплоноситель) могут определяться расчетом с применением вероятностных методов механики разрушения или экспертной оценкой.
3.4.11. При разработке ВАБ-1 для проектируемых блоков АС следует обосновывать применимость обобщенных данных для аналогичных блоков АС или аналогичного оборудования с учетом специфики начального периода эксплуатации нового блока АС (учет увеличения показателей отказов оборудования и ИС на начальном этапе эксплуатации).
3.4.12. Процедуры обработки исходной информации, принятые допущения анализа данных, а также полученные показатели надежности элементов систем и частоты ИС с соответствующими характеристиками неопределенности следует представлять в документации ВАБ-1.
3.4.13. Результаты выполненных анализов данных следует приводить в отчетной документации по ВАБ-1.
3.5.1. Целью данной задачи является анализ ошибок персонала7, которые могут совершаться как при проведении проверок работоспособности и технического обслуживания, так и при управлении аварией, в соответствии с методами анализа надежности персонала, используемыми в ВАБ-1.
7 Ошибка персонала в ВАБ-1 - невыполнение или неправильное выполнение действий, как единичных, так и множественных, в том числе вследствие принятия неправильных решений.
Результатом данной задачи ВАБ-1 должны являться количественные оценки вероятностей ошибок персонала, используемые при проведении количественных вероятностных расчетов надежности систем блока АС, АП, частот инициирующих событий и ЧПЗ.
3.5.2. При проведении ВАБ-1 следует рассматривать следующие виды ошибочных действий персонала:
1) действия, совершаемые до наступления ИС, которые могут повлиять на готовность систем блока АС к работе (доаварийные ошибки персонала);
2) действия, вызывающие ИС;
3) действия, предпринимаемые после наступления ИС (послеаварийные ошибки персонала).
3.5.3. При анализе доаварийных ошибок персонала следует обосновать полноту рассмотрения действий, возможных при проверках работоспособности, техническом обслуживании и ремонте, вследствие которых элементы систем могут оказаться в состояние неготовности на момент ИС.
3.5.4. Действия персонала, вызывающие ИС, могут не рассматриваться при выполнении задачи «Анализ надежности персонала», если показано что они учтены при выполнении анализа частот ИС как одна из возможных причин возникновения ИС. Используемая методология АНП должна быть указана в документации ВАБ-1. В случае использования оригинальных методик следует приводить их описание и обоснование использования в ВАБ-1.
3.5.5. При анализе ошибок персонала после ИС следует показывать полноту рассмотрения действий (включая пропуск выполнения требуемого действия), предпринимаемых после наступления ИС.
3.5.6. Выбор метода АНП должен соответствовать задаче анализа действий персонала каждой конкретной категории и обеспечивать адекватность получаемых оценок ВОП (при необходимости проводится их сравнение с оценками, полученными в других ВАБ-1 аналогичных блоков или с использованием альтернативных методов АНП).
3.5.7. Применимость используемых методов АНП в случае проведения ВАБ-1 вновь проектируемых блоков АС должна обосновываться. При оценке ВОП должна учитываться специфика эксплуатации нового блока АС на начальном этапе (начальный этап эксплуатации блока может характеризоваться повышенными вероятностями ошибок персонала, вызванные периодом адоптации и привыкания персонала к новому блоку).
3.5.8. При выполнении АНП в два этапа с проведением отборочного и детального анализов следует обеспечивать консервативность оценок, получаемых на стадии отборочного анализа.
3.5.9. Следует оценивать неопределенность ВОП.
3.5.10. Следует выполнять анализ зависимостей между несколькими (двумя и более) действиями персонала. Методы исследований зависимостей и результаты анализа необходимо обосновывать.
3.5.11. В отчетной документации по ВАБ-1 следует представлять:
1) обоснование и описание методов обработки информации, используемой для АНП;
2) принятые допущения и ограничения;
3) обоснованные оценки ВОП и соответствующие показатели неопределенности;
4) методы и результаты анализа исследования зависимостей между действиями персонала и результаты анализа зависимостей.
3.6. Анализ зависимостей
3.6.1. Анализ зависимостей выполняется с целью обеспечения:
1) полноты учета возможных зависимостей, выявленных на этапе выполнения отдельных задач ВАБ-1;
2) полноты выявления и учета неявных зависимостей;
3) непротиворечивости учета зависимостей, выявленных при выполнении отдельных задач ВАБ-1, в других задачах и в модели ВАБ-1 в целом.
3.6.2. Следует выполнять анализ возможных ИС, приводящих к зависимому повреждению или отказу систем, требуемых для предотвращения повреждения ядерного топлива в активной зоне реактора после возникновения ИС. Перечень ИС следует дополнить в соответствии с результатами этого анализа и сделать соответствующие уточнения при моделировании АП.
3.6.3. Следует выполнять анализ полноты и непротиворечивости моделирования зависимостей, выявленных при выполнении задач «Анализ надежности систем», «Моделирование АП», «Анализа данных» и «Анализ надежности персонала», на уровне интегральной модели ВАБ-1 (например, взаимного влияния отказов элементов систем, прямых функциональных зависимостей, зависимостей между действиями персонала и т.п.).
3.6.4. Анализ неявных зависимостей следует проводить на основании опыта выполнения других ВАБ-1, опыта эксплуатации и работы специалистов исследуемого блока АС и других блоков АС с учетом специфики типа реактора (например, ВВЭР, РБМК и т.п.), а также опыта проектантов систем. Целью анализа является определение неявных зависимостей и оценка применимости их к исследуемому блоку.
3.6.5. Следует выполнять анализ зависимых отказов элементов систем, вызванных причинами, явно не моделируемыми в ВАБ-1 (отказами общего вида), такими, как общность конструкции и изготовления, монтажа, калибровки или условий обслуживания и эксплуатации и т.п. Результатом этой работы должен быть перечень групп отказов общего вида, с обоснованием принятых критериев объединения в группы.
3.6.6. В отчете по ВАБ-1 следует представлять результаты анализа зависимостей, включая выявленные прямые и неявные зависимости, способ их учета в модели ВАБ-1, обоснование полноты и непротиворечивости учета зависимостей.
3.7.1. Целью данной задачи является разработка вероятностной модели блока АС, реализующей модель поведения блока АС, взаимодействие систем и элементов, действия персонала и наличие зависимостей.
3.7.2. Следует разработать интегральную модель блока АС, логически связывающую модели систем, модели действий персонала и модели АП для каждой группы ИС, адекватно отражающую функционирование исследуемого блока АС, взаимодействие систем и их элементов, действия персонала и наличие зависимостей.
3.7.3. Следует предусмотреть возможность корректировки интегральной модели блока АС с целью своевременного учета изменений, осуществляемых на блоке.
3.8.1. Целью данной задачи является количественный анализ модели ВАБ-1 и получение оценки частоты неуспешных конечных состояний при возникновении внутренних инициирующих событий.
3.8.2. При выполнении данной задачи должно проводиться определение минимальных сечений АП и их вероятностных характеристик на основе разработанных логических моделей блока АС, данных по надежности элементов, частот инициирующих событий и вероятностей ошибок персонала.
3.8.3. Для исключения потери зависимостей между ошибками персонала на этапе предварительного количественного анализа расчеты следует выполнять при значениях ВОП равных единице. Не следует вводить ограничения на количество элементов в минимальных сечениях8. При проведении предварительных количественных анализов необходимо идентифицировать все минимальные сечения, содержащие более одной ошибки персонала. На этапе окончательного анализа для всех подобных минимальных сечений следует учитывать зависимости между действиями персонала.
8 Допускается использовать отборочные (консервативные) оценки ВОП, не равные единице, с обоснованием учета зависимостей между действиями персонала в АП и минимальных сечениях.
3.8.3. Окончательный количественный расчет рекомендуется выполнять итеративно, изменяя ограничения на вероятность минимальных сечений и количество элементов в минимальных сечениях до тех пор, пока разница в оценке ЧПЗ на окончательном шаге не составит менее 0,1 % от частоты, оцененной на предыдущем шаге итеративного процесса9. Ограничения следует выбирать таким образом, чтобы обеспечивать получение оценок значений ЧПЗ для всех групп ИС, рассматриваемых в ВАБ-1.
9 Допускается использование критерия отсечения количества базисных элементов в сечениях, но при этом общая оценка ЧПЗ не должна изменятся более чем на 0,1 %.
3.8.4. Все условия и данные, учтенные при выполнении количественных расчетов, следует документировать для обеспечения возможности воспроизведения полученных результатов. В документации следует представлять все количественные данные (частоты ИС, показатели надежности, ВОП, «особые события», «условные события» и т.д.), используемые в модели ВАБ-1 при выполнении количественных расчетов, а также информацию о способах учета зависимостей между действиями персонала в модели ВАБ-1.
3.9.1. Целью данной задачи является оценка неопределенности результатов ВАБ-1, выявление факторов, наиболее влияющих на результат и оценка чувствительности результатов и выводов к факторам, вносящим неопределенность в результаты и выводы ВАБ-1.
Результатом анализа неопределенности должны быть оценки неопределенности частот ИС, показателей надежности элементов и систем, вероятностей ошибок оператора, и оцененного значения ЧПЗ.
Результатом анализа чувствительности должна быть оценка влияния принятых допущений на результаты ВАБ-1 и оценка влияния мероприятий, рекомендованных на основании результатов ВАБ-1, с учетом их зависимости от принятых допущений.
Результатом анализа значимости должно быть выявление факторов, наиболее влияющих на оцененные частоты неуспешных конечных состояний. Такими факторами должны быть:
1) частоты инициирующих событий;
2) показатели надежности элементов и систем;
3) вероятности ошибок персонала.
3.9.2. Следует выполнять анализ следующих типов неопределенности:
1) параметрическая неопределенность (анализ данных и ошибок персонала);
2) неопределенность, связанная с принятыми допущениями и ограничениями анализа;
3) неопределенность, связанная с неполнотой знаний о развитии физических процессов и с погрешностью программных средств и моделей10.
10 Влияние на результаты ВАБ-1 неопределенностей, связанных с погрешностями программных средств и моделей, а также с неполнотой знаний, следует оценивать с помощью методов анализов чувствительности.
3.9.3. Анализ чувствительности следует проводить по всем идентифицированным в ВАБ-1 факторам, которые значительно влияют или могут повлиять на результаты и выводы ВАБ-1.
3.9.4. При анализе чувствительности к принятым допущениям и упрощениям следует:
1) рассматривать все принятые допущения и упрощения, влияющие на результаты ВАБ-1;
2) рассматривать технические обоснования принятых допущений со ссылками на использованные анализы, мнение экспертов или нормативные документы и требования;
3) оценивать влияние допущений на результаты и выводы ВАБ-1.
3.9.5. Оценки влияния допущений следует выполнять как индивидуально для каждого допущения, так и в совокупности для всех допущений при консервативном и оптимистичном их рассмотрении.
3.9.6. В результате анализа чувствительности следует показать степень зависимости результатов ВАБ-1 от принятых допущений и подходов анализа.
3.9.7. Следует выполнять анализ значимости в отношении различных составляющих модели ВАБ-1 (ИС, отказов систем и элементов систем, ошибок персонала и т.п.).
3.9.8. Анализ значимости следует выполнять с использованием методов, основанных на оценке снижения (увеличения) ЧПЗ при постулировании отсутствия (наличия) нежелательного состояния элементов интегральной модели ВАБ-1.
3.9.9. Результаты анализов неопределенности, чувствительности и значимости следует приводить в отчетной документации ВАБ-1.
3.10.1. Следует представлять информацию о наиболее значимых АП11 по результатам количественного анализа.
11 К значимым АП рекомендуется относить АП, вносящие в совокупности не менее 99 % вклада в итоговое значение ЧПЗ. При этом любая значимая АП должна иметь частоту реализации не меньшую, чем любая незначимая АП. Незначимыми являются АП, дающие суммарный вклад в общую оценку ЧПЗ менее 1 %.
3.10.2. Следует описывать и интерпретировать результаты, полученные при анализах неопределенности и чувствительности:
1) результаты анализа неопределенности с указанием основных источников неопределенности, связанных с каждой значимой АП;
2) результаты анализа чувствительности к различным факторам наиболее значимых АП и оценок частот анализируемых последствий;
3) оценку влияния неопределенностей на результаты ВАБ-1.
3.10.3. Следует описывать и интерпретировать результаты, полученные при анализе значимости.
3.10.4. Следует представлять выводы, полученные на основе анализа результатов ВАБ-1, при этом необходимо приводить:
1) оценку уровня безопасности блока АС;
2) перечень выявленных наиболее значимых факторов, существенно влияющих на ЧПЗ, оценку влияния неопределенностей на выводы и рекомендации ВАБ-112;
3) оценку достижения целей, поставленных в ВАБ-1.
3.10.5. Следует приводить рекомендации по повышению уровня безопасности блока АС. Рекомендации разрабатываются на основе полученных выводов и могут относиться к необходимости выполнения как дополнительных исследований так и соответствующих изменений на блоке АС.
12 Следует стремиться к тому, чтобы неопределенности анализа существенно не влияли на технические выводы, полученные на основе анализа результатов ВАБ-1;
Проектная и эксплуатационная документация блока АС (для проектируемых блоков используется только проектная документация), реакторной установки, систем и их элементов, соответствующая состоянию блока АС на момент выполнения ВАБ-1 (проекту блока АС для вновь проектируемых блоков), в том числе:
1. Результаты детерминистических анализов, приведенные в отчетах по обоснованию безопасности (ПООБ, ОООБ, ОУОБ) АС;
2. Результаты детерминистических анализов для аналогичных блоков, выполненных в рамках других работ;
3. Инструкция по ликвидации проектных аварий и режимов нарушения нормальной эксплуатации и руководство по управлению запроектными авариями, действующие на блоке АС.
4. Инструкции по эксплуатации систем безопасности и систем, важных для безопасности (для проектируемых блоков могут использоваться инструкции для аналогичных эксплуатируемых блоков в случае наличия таких блоков).
5. Данные истории эксплуатации для действующих блоков АС (журналы, содержащие информацию по отказам элементов оборудования, ремонтам, техническому обслуживанию, нарушениям в работе АС).
6. Программа подготовки (тренировки) оперативного персонала для действующих блоков АС.
1. ЦЕЛИ И ОБЪЕМ ВАБ-1
В этой главе приводится информация о характеристиках источников радиоактивности, рассматриваемых эксплуатационных состояниях, поставленных целях, объеме исследований и задачах, выполняемых в рамках ВАБ-1, излагаются основные предположения и ограничения принятые в анализе.
2. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ АС
В этой главе приводится краткая информация о площадке размещения АС, реакторной установке, втором контуре, контроле и управлении блоком, системах основного и аварийного электроснабжения, системах охлаждении основного оборудования и о системах, участвующих в выполнении функций безопасности. В этой Приводятся ссылки на соответствующие источники, содержащие более детальную информацию.
3. ОПИСАНИЕ МЕТОДИК, РУКОВОДСТВ И КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОГРАММ
В этой главе приводятся краткие характеристики методик, руководств и компьютерных программ, используемых для:
1) анализа, отбора и группирования ИС;
2) моделирования АП;
3) анализа надежности систем, включая моделирование межсистемных и внутрисистемных зависимостей и отказов общего вида;
4) оценки показателей надежности элементов систем и характеристик неготовности
оборудования из-за испытаний, технического обслуживания и ремонта;
5) моделирования действий персонала;
6) анализа зависимостей на уровне функций безопасности;
7) выполнения количественных оценок ЧПЗ;
8) анализов неопределенности, чувствительности и значимости.
В кратких характеристиках методик, руководств и компьютерных программ, используемых для выполнения каждой из вышеперечисленных задач, должны быть приведены ссылки на соответствующие источники, содержащие более детальную информацию.
4. АНАЛИЗ, ОТБОР И ГРУППИРОВАНИЕ ИС
В этой главе приводится информация о методах, исходных данных и результатах выполнения задачи «Анализ, отбор и группировка ИС».
4.1. В этом разделе приводятся следующее:
1) определение ИС;
2) описание процесса и результатов анализа, отбора и группирования ИС, включая специальное расчетное обоснование (или ссылку на него) и результаты детерминистических анализов проекта блока АС;
3) описание анализа обобщенных перечней ИС и нарушений в работе анализируемого блока АС или блоков АС с аналогичным типом реактора (при проведении ВАБ-1 вновь проектируемого блока АС);
4) всех идентифицированных потенциальных ИС;
5) ИС, выбранных для проведения ВАБ-1;
6) ИС, исключенных из дальнейшего рассмотрения с обоснованием причин их исключения;
7) принципы группирования ИС;
8) групп ИС, выбранных для проведения ВАБ-1, с результатами оценки их частот;
9) ИС, включенных в каждую группу.
4.2. Рекомендуется также представлять перечень возможных нефункциональных зависимостей, связанных с ИС (например, «запаривание» в турбинном зале, увеличение вероятности засорения приямка, динамические и термические воздействия на оборудование, и т.п.), идентифицированных разработчиками ВАБ-1.
5. МОДЕЛИРОВАНИЕ АП
В этой главе приводится информация о методах и результатах выполнения задачи «Моделирование АП».
5.1. В этом разделе приводятся описания13:
1) моделирования аварийных последовательностей (включая характеристику ИС, описание проектного протекания аварии и описание расчетного обоснования или ссылку на него);
2) принятых при моделировании АП основных предположений и ограничений;
3) выбора рассматриваемых конечных состояний АП;
4) физических интерпретаций моделируемых АП и причины достижения конкретных конечных состояний АП;
5) моделируемые функций, включая описание необходимых для выполнения каждой функции набора систем и их конфигураций;
6) способов управления оборудованием (автоматически или персоналом);
7) управляющих сигналов;
8) действий персонала по управлению оборудованием и системами после возникновения ИС;
9) критериев успеха моделируемых функций АП, включая прямые ссылки на детерминистические обоснования этих критериев;
10) обзоры и результаты обработки использованных детерминистических анализов с точки зрения их применения в ВАБ-1;
11) в случае проведения дополнительных детерминистических исследований в рамках ВАБ-1 - результаты этих исследований и их интерпретации применительно к ВАБ-1.
5.2. В этом разделе рекомендуется приводить графическое изображение моделей АП, описание отдельных АП без повреждения и с повреждением ядерного топлива (с указанием, если это возможно, размеров повреждения) и описание АП, для которых требуется разработка дополнительных моделей.
6. АНАЛИЗ НАДЕЖНОСТИ СИСТЕМ
В этой главе приводится информация о методах и результатах выполнения задачи «Анализ надежности систем»13.
13 Все описания должны быть полными и содержать необходимые ссылки, позволяющие идентифицировать источники исходной информации.
6.1. В этом разделе приводятся описания отдельных систем (технологических, управляющих, обеспечивающих), включая14:
14 Все описания должны быть полными и содержать необходимые ссылки, позволяющие идентифицировать источники исходной информации.
1) описание назначения систем;
2) описание функций и конфигураций систем для выполнения различных функций;
3) описание режимов работы систем при нормальной эксплуатации и возникновении ИС;
4) состав систем и ее связи с другими системами;
5) описание действий персонала по управлению и обслуживанию систем;
6) технологические или структурные схемы систем.
6.2. Раздел ВАБ-1 по анализу систем должен также включать описание логической модели для каждой системы, включая:
1) описание методологии анализа систем, используемой при выполнении ВАБ-1 (или ссылку на методологию);
2) упрощенные схемы анализируемой системы;
3) основные и специфические допущения, принятые при моделировании системы;
4) перечень деревьев отказов для рассматриваемой системы15;
15 В приложении к основному отчету по ВАБ-1 приводятся графические изображения моделей надежности систем в целом и (или) их отдельных частей (каналов).
5) описание конфигурации системы, принятой при моделировании;
6) перечень элементов, рассматриваемых в деревьях отказов, с описанием последствий всех видов отказов этих элементов;
7) описание основных элементов модели для каждого дерева отказов (логических операторов включения (исключения) частей дерева отказов в различные АП, базисных событий, относящихся к действиям оператора, базисных событий, относящихся к отказам общего вида, «специальных событий», «условных событий» и т.д.);
8) описание моделирования зависимых отказов и отказов общего вида;
9) описание способов моделирования проверок работоспособности, технического обслуживания и ремонта элементов системы.
7. АНАЛИЗ НАДЕЖНОСТИ ПЕРСОНАЛА
В этой главе приводится информация о методах и результатах выполнения задачи «Анализ надежности персонала», включая:
1) обоснование и описание методов обработки информации, используемой для АНП;
2) принятые допущения и ограничения анализа и допущения и ограничения для каждого элемента анализа надежности персонала;
3) обоснованные оценки ВОП и соответствующие показатели неопределенности;
4) методы и результаты анализа исследования зависимостей между действиями персонала и результаты анализа зависимостей.
5) перечень отобранных в результате отборочного анализа действий персонала;
6) перечни действий персонала со ссылками на инструкции (при их наличии) в соответствии с характером аварийного процесса, при котором рассматриваемые ошибки могут произойти;
7) интервалы времени необходимые для выполнения действий персонала, предельные сроки выполнения и ссылки на детерминистические анализы этих действий;
8) описание моделей надежности персонала и результаты применения этих моделей для каждого действия персонала, включенного в упомянутые выше перечни (включая анализы их применимости, результаты тестов, интервью и их обработок, диаграммы, таблицы и т.п.);
9) результаты анализа зависимостей между несколькими (двумя и более) действиями персонала, входящими в отдельные АП, или минимальные сечения;
10) значения вероятностей ошибочных действий персонала, включенных в упомянутые выше перечни, в том числе значения вероятностей зависимых ошибочных действий.
8. АНАЛИЗ ДАННЫХ
В этой главе приводится описание базы данных по частотам ИС, показателям надежности оборудования, характеристикам неготовности оборудования из-за испытаний, технического обслуживания и ремонта, и параметрам моделей отказов общего вида, использованной при разработке модели ВАБ-1, включая:
1) специфические данные и их источники;
2) подходы, использованные для классификации событий для элементов и результаты этой классификации;
3) характеристики исходного статистического материала (число событий, полная наработка, наработка на отказ и т.д.);
4) обобщенные данные и их источники;
5) методы и компьютерные программы, использованные для статистической обработки информации;
6) результаты оценок показателей надежности и частот групп ИС, включая их характеристики неопределенности.
9. РАЗРАБОТКА ВЕРОЯТНОСТНОЙ МОДЕЛИ БЛОКА АС
В этой главе приводится информация о методах использованных при разработке вероятностной модели блока АС, основных составляющих вероятностной модели ВАБ и результатах выполнения задачи.
9.1. В этом разделе приводится описание методологии построения вероятностной модели блока АС, которая представляет собой интегральную логическую модель, включающую взаимосвязанные между собой модели АП, модели надежности систем, значения вероятностей ошибочных действий персонала, значения частот ИС, показатели надежности элементов и значения параметров моделей отказов общего вида.
9.2. В этом разделе приводятся описания:
1) моделируемых функций, использованных для взаимосвязи моделей АП и моделей систем;
2) значений логических операторов включения (исключения) различных частей моделей надежности систем в моделируемые функции для АП;
3) подхода, использованного для исключения логических петель и взаимоисключающих событий;
4) способа учета в модели зависимостей между действиями персонала.
5) способов учета в модели разного рода зависимостей, выявленных при выполнении задач ВАБ-1.
10. КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ РАСЧЕТЫ ВАБ-1
В этой главе приводится информация о методах выполнения количественных расчетов ВАБ-1 и результатах выполнения расчетов.
10.1. В этом разделе приводится описание процесса расчета ЧПЗ, включая:
1) общие допущения, используемые в процессе количественных расчетов аварийных последовательностей;
2) параметры ограничения процесса количественных расчетов (отсечение по вероятности и отсечения незначимых минимальных сечений);
3) описание наборов логических операторов включения (исключения) при проведении расчетов каждого дерева событий и АП;
4) описание каждой стадии расчета.
10.2. В этом разделе приводится описание процедуры анализа неопределенности, чувствительности и значимости, включая:
1) общие допущения анализа неопределенности, чувствительности и значимости;
2) описание типов неопределенности, для которых проводится анализ;
3) описание объема исследований для анализа чувствительности;
4) описание составляющих модели по которым проводится анализ значимости;
5) расчетные параметры, использованные для анализов неопределенности, чувствительности и значимости.
10.3. В этом разделе приводятся результаты выполнения количественных расчетов16:
16 В приложении приводятся перечни доминантных минимальных сечений, событий с наибольшими факторами чувствительности и наиболее значимых событий. Если в приложении приводятся распечатки расчетных программ, то они должны быть представлены в оригинальном виде, чтобы обеспечить возможность проверки правильности расчета. Если программа воспроизводит отчетную информацию только на иностранном языке, то в составе отчетной документации должен быть представлен перевод основных терминов на русский язык.
1) результаты количественных оценок значений частот реализации АП значимых для ЧПЗ как для оценки уровня безопасности блока АС, так и для отдельных ИС;
2) анализ доминантных АП, вносящих наибольшие вклады в значение суммарной по всем АП ЧПЗ, включая анализ причин их реализации (значения частот ИС, показатели надежности систем, влияние отказов общего вида, наличие общих частей для нескольких систем, влияние ошибочных действий персонала);
3) результаты анализов неопределенности, чувствительности и значимости.
10.4. На основе полученных результатов количественных анализов приводится оценка уровня безопасности блока АС.
11. АНАЛИЗ, ИНТЕРПРЕТАЦИЯ И ПРЕДСТАВЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ВАБ-1
11.1. В данном разделе представляется информация о наиболее значимых АП по результатам количественного анализа:
1) перечень наиболее значимых АП в порядке убывания величины их вклада в частоту неуспешного конечного состояния;
2) описание каждой из наиболее значимых АП, включая информацию:
а) об ИС;
б) об отказах систем, присутствующих в наиболее значимых АП;
в) об отказах элементов систем, вносящих основной вклад в отказ каждой системы;
г) о суммарной оцененной ЧПЗ и относительном вкладе в ЧПЗ каждой значимой АП;
д) о значимых минимальных сечениях17 каждой значимой АП и их вероятностях.
17 Значимыми минимальными сечениями для АП являются сечения, суммарный вклад которых в общую оценку ЧПЗ составляет не менее 99 %.
11.2. В данном разделе представляется описание и интерпретация результатов, полученных при анализах неопределенности и чувствительности:
1) результаты анализа неопределенности с указанием основных источников неопределенности, связанных с каждой значимой АП;
2) результаты анализа чувствительности к различным факторам наиболее значимых АП и оценок частот анализируемых последствий;
3) оценку влияния неопределенностей на результаты ВАБ-1.
11.3. В данном разделе представляется информация, полученная при анализе значимости:
1) индивидуальная значимость отдельных событий;
2) совокупная значимость определенных классов (видов) событий, например:
а) ИС;
б) ошибок персонала;
в) неготовности вследствие проверок работоспособности, технического обслуживания и ремонта;
г) определенных видов отказов элементов систем и т.п.;
д) значимость систем.
11.4. В данном разделе представляются выводы, полученные на основе анализа результатов ВАБ-1:
1) оценка уровня безопасности блока АС;
2) перечень выявленных наиболее значимых факторов, существенно влияющих на ЧПЗ, оценку влияния неопределенностей на выводы и рекомендации ВАБ-1;
3) оценка достижения целей, поставленных в ВАБ-1.
11.5. В данном разделе приводятся рекомендации по повышению уровня безопасности блока АС, разработанные на основе полученных выводов.