AtomInfo.Ru


Сергей Рясный о натурном обосновании эксплуатации АЭС

AtomInfo.Ru, ОПУБЛИКОВАНО 23.05.2011

В ОКБ "Гидропресс" с 17 по 20 мая 2011 года прошла седьмая международная научно-техническая конференция "Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР".

Один из пленарных докладов, с которым выступил Сергей РЯСНЫЙ (ОАО "ВНИИАМ"), был посвящён тематике натурного экспериментального обоснования и обеспечения эксплуатации АЭС.

ПРОДОЛЖЕНИЕ ПОСЛЕ ФОТО

Сергей Рясный, фото AtomInfo.Ru

Наука ввода в эксплуатацию

Главной особенностью ввода в эксплуатацию АЭС в нашей стране и по отечественным проектам за рубежом является применение метода натурного экспериментального обоснования, считает докладчик.

"Если за рубежом больше внимания уделяется расчётному обоснованию, а при вводе в эксплуатацию натурные испытания проводятся в меньшем объёме, то в нашей стране при вводе в эксплуатацию проводится широкий спектр натурных испытаний, включающих как индивидуальные, так и комплексные испытания разнообразного оборудования и систем на различных стадиях пусконаладочных работ", - подчеркнул он.

Вызвано это различными причинами как объективного, так и субъективного характера, в том числе связанными с российскими традициями и российским менталитетом. Так, при покупке товара жители России стремятся непременно пощупать этот товар. То же самое можно отнести и к энергоблоку АЭС, который до сдачи в эксплуатацию можно определить как некий товар, покупаемый эксплуатирующей организацией.

Соответственно натурные испытания оборудования и систем АЭС являются способом "прощупывания" покупаемого товара.

Кроме того, известно, что качество отечественной продукции не всегда отвечает высоким стандартам, применяемым для ответственного оборудования и систем АЭС.

Поэтому, помимо заводских испытаний и проверок, дополнительные испытания и проверки оборудования на стадиях пусконаладочных работ являются совсем не лишними и весьма полезными.

Особенно это важно, если учесть, что важной задачей пусконаладочных работ в процессе ввода в эксплуатацию является создание условий для полного завершения процесса приработки конструкций для достижения минимальных значений интенсивности отказов в процессе последующей промышленной эксплуатации энергоблока.

Полное моделирование работы натурных конструкций как расчётным путем, так и на стендах не представляется пока возможным. Прямые натурные исследования, проведенные на оборудовании РУ при пусконаладочных работах и эксплуатации, особенно при переходных и динамических режимах, показали, что расчётные методы могут давать значительные погрешности в определении величин амплитуд локальных напряжений и коэффициентов асимметрии.

Это вызвано сложностью назначения граничных условий, трёхмерностью и сложным характером распределения напряжений, особенно в зонах конструктивных неоднородностей, и неоднородностью механических свойств в местах сварки и наплавки.

При этом погрешности в определении величин напряжений в единицы и десятки процентов приводят к погрешностям оценки ресурса в десятки и сотни раз.

Всё вышесказанное, по мнению докладчика, привело к созданию в "Атомтехэнерго" новой области науки - науки ввода в эксплуатацию АЭС.

Направления натурных испытаний

Сергей Рясный в своём выступлении затронул ряд направлений тематики, относящихся к натурному экспериментальному обоснованию эксплуатации в процессе ввода в эксплуатацию энергоблоков АЭС.

Первое из них - экспериментальное обеспечение ввода в эксплуатацию энергоблоков АЭС. Фактически, это пусконаладочные работы в широком смысле, и в особом представлении направление не нуждается.

Второе направление - натурное обоснование и оптимизация условий эксплуатации. Натурные испытания оборудования при вводе дают широкие возможности для экспериментального исследования технологических процессов и позволяют установить связи особенностей технологии эксплуатации и конструкции оборудования с его надёжностью и ресурсом.

Под третьим направлением докладчик предлагает понимать натурное обоснование прочности и ресурса при вводе в эксплуатацию. В отдельное, четвёртое направление выделено натурное экспериментальное обеспечение эксплуатации СВРК. Пятое направление - диагностическое обеспечение технического обслуживания и ремонта.

Обоснование сейсмостойкости

Особый интерес после событий в Японии вызывает шестое направление, а именно, обоснование сейсмостойкости оборудования АЭС.

В 1994 году МАГАТЭ разработало рекомендации, согласно которым, независимо от сейсмичности площадки, сейсмические ускорения, соответствующие МРЗ (максимальному расчётному землетрясению), должны приниматься не менее 0,1g, что соответствует 7 баллов по шкале МСК-64.

В 2001 году в Российской Федерации это положение было утверждено как обязательное в документе НП-031-01 для вновь проектируемых АЭС.

Докладчик напомнил, что сейсмические нагрузки на оборудование АЭС существенно зависят как от собственных частот объекта, так и от демпфирующих процессов и характеристик (декрементов колебаний) в области резонансных частот.

Собственные частоты и значения декрементов колебаний оборудования на стадиях его разработки и изготовления определяются расчётным путем и проверяются при лабораторных испытаниях.

Однако эти данные не являются надёжными как из-за ограниченных возможностей расчётных схем, математических программ, вычислительной и экспериментальной техники, так и по принципиальной невозможности учесть на этой стадии условия монтажа, раскрепления оборудования и его динамического взаимодействия с опорными и несущими конструкциями, трубопроводной обвязкой, теплоизоляционными покрытиями.

Определённые расчётным путём собственные частоты колебаний, даже при отличии от реальных на 1 Гц, могут привести к ошибке в оценке сейсмического воздействия на оборудование в несколько раз, поэтому проведение чисто расчётных проверок сейсмостойкости является бессмысленной, по сути, тратой времени и средств, говорится в докладе.

Сергей Рясный напомнил об опыте японской АЭС "Касивазаки-Карива", где в 2007 году прошло мощное землетрясение.

Расчётное обоснование сейсмостойкости оборудования и стендовые испытания на сейсмостойкость ответственного оборудования на стадии изготовления опытных образцов, широко применяемые в Японии, как нигде в мире, станцию не спасли.

Ущерб от землетрясения на АЭС составил тогда более 6 миллиардов долларов США, кроме того, был причинен ущерб окружающей среде в виде радиоактивных выбросов в атмосферу и в море.

Динамические испытания оборудования непосредственно на энергоблоках

"Решение проблемы (обоснования сейсмостойкости) существует. Проблема может быть решена путем динамических испытаний оборудования непосредственно на энергоблоках с определением реальных собственных частот и декрементов, основанной на их значениях заключительной расчётной проверки сейсмостойкости и разработкой в случаях необходимости дополнительных антисейсмических мероприятий", - полагает докладчик.

Метод обоснования сейсмической безопасности АЭС с использованием динамических испытаний разработан в ОАО "ВНИИАМ", запатентован и получил одобрение МАГАТЭ. Он имеет довольно давнюю историю.

Систематические исследования собственных динамических характеристик разнообразного технологического оборудования непосредственно на пусковых и действующих блоках АЭС на основе прямых динамических испытаний были начаты в ОАО "ВНИИАМ" с 1980 года.

За 30 лет обследованы 32 пусковых и действующих энергоблока 11 АЭС в России, Армении, Болгарии, Венгрии, Словакии и Украине, в том числе в рамках двух международных координационных программ МАГАТЭ.

Успешная реализация метода явилась одной из причин введения в 2005 году нормативного требования обязательной экспериментальной проверки собственных динамических характеристик важного для безопасности оборудования на всех пусковых и ранее не обследованных действующих энергоблоках АЭС на территории России (федеральный нормативный документ НП-064-05, п 6.13).

Докладчик видит проблему в том, что до настоящего времени, несмотря на наличие НП-064-05, проведение обоснования сейсмической безопасности с использованием динамических испытаний не принимается как обязательное для всех российских АЭС, и данные работы проводятся только лишь в инициативном порядке.

За последние годы проведено обследование четырёх блоков Ленинградской АЭС (при продлении эксплуатации) и блока №2 Ростовской АЭС при вводе его в эксплуатацию. На остальных блоках работа по динамическим испытаниям пока не выполнялась.

Включение динамических обследований на сейсмостойкость в обязательный состав работ по вводу в эксплуатацию энергоблоков АЭС, сооружаемых по российским проектам за рубежом, и достигаемое при этом повышение сейсмической безопасности может также быть серьёзным конкурентным преимуществом, которое необходимо использовать при заключении контрактов, говорится в докладе.

Две системы

В ходе обсуждения доклада была затронута тема об измерениях при пусковых испытаниях. Известно, что на российских проектах используются два источника информации - штатный (проектный) КИП и система пуско-наладочных измерений, которая монтируется только для этапа ввода и перед началом эксплуатации демонтируется.

В то же время, для западных разработчиков характерно либо полное отсутствие такой системы, либо её наличие в минимальном объёме. В связи с этим, в России обсуждаются предложения перейти на западный подход, сэкономив, тем самым, на пусковой аппаратуре.

По мнению докладчика, исключение системы пуско-наладочных измерений приведёт к потере важной информации, потере возможностей управления условиями эксплуатации и исправления найденных на этапе пуска недостатков.

"Мы рассматриваем в перспективе не исключение системы пуско-наладочных измерений, а включение этой системы в дальнейшую эксплуатацию", - заявил Сергей Рясный.


Полный текст доклада "Натурное и экспериментальное обоснование и обеспечение эксплуатации АЭС" предоставлялся участникам седьмой международной научно-технической конференции "Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР", прошедшей в Подольске с 17 по 20 мая.

Ключевые слова: Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР


Другие новости:

ЮАР в 2012 году примет решение по строительству второго реактора-наработчика изотопов

Реактор DIPR может сменить "Safari-1" в 2019-2020 годах.

В США подготовлен билль, упрощающий внедрение малой атомной энергетики

Цель билля - не менее двух действующих АСММ в США к 2021 году.

Балтийский завод получил две турбинные установки для ПАТЭС

Две паротурбинные установки поставил Калужский турбинный завод (входит в ОАО "Силовые машины").

Герой дня

Сергей Рыжов

Сергей Рыжов: истина всегда лежит посередине

И наша концепция, которая является чем-то средним относительно этих двух концепций. У нас есть сочетание пассивных и активных систем. Думаю, что истина всегда лежит посередине.



ИНТЕРВЬЮ

Вячеслав Першуков

Вячеслав Першуков
Нам нельзя построить памятник, который будет использоваться время от времени. Важно уже сейчас понимать, какие исследования там будут вестись в ближайшие пять-шесть лет.


МНЕНИЕ

Игорь Ермаченков

Игорь Ермаченков
Забавно, но не все поверили, что бомбы забрали из шахт, и в 2000-е годы оголовки скважин разрыли какие-то чёрные копатели. Ничего интересного, конечно, не нашли.


Поиск по сайту:


Rambler's Top100