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").

---

---

---

---

Поиск по сайту: