Для количественной оценки надежности энергоблоков систем и оборудования АЭС используются различные единичные и комплексные показатели надежности. Они определяют их безопасность, долговечность, ремонтопригодность и эксплуатационную эффективность. Выбор номенклатуры нормируемых показателей надежности при выполнении расчетов надежности АЭС зависит от поставленной задачи, от назначения и функциональных свойств объекта, а также от условий его использования с учетом режима работы и вероятных последствий отказов. Конкретное число и состав показателей надежности обычно устанавливается разработчиком объекта и согласовывается с заказчиком.
При этом нормируемыми показателями надежности называют показатели, устанавливаемые в нормативно-технической документации объекта (в техническом задании на разработку, в технических условиях на поставку и в эксплуатационных инструкциях). При этом номенклатура основных показателей надежности систем и оборудования АЭС устанавливается государственными стандартами [2] и приведена в табл. 1 - 4.
Количество показателей надежности должно обеспечивать полную и всестороннюю оценку надежности объекта и по возможности должно быть минимальным. Основные рекомендации по выбору показателей надежности состоят в следующем:
- для энергоблоков АЭС надо учитывать радиационную безопасность, экономическую эффективность и достигнутый уровень надежности прототипного (аналогового) объекта;
- для элементов оборудования и систем АЭС надо учитывать классификацию с точки зрения надежности и вероятности возникновения ядерных и радиационных аварий, которая рассматривается в следующем параграфе.
Ниже приводятся основные нормируемые показатели надежности (табл. 13).
Таблица 13
Примечания: 1. То может рассматриваться как в режиме работы, так и в режиме ожидания.
- Рст и Рост характеризуют безотказность систем и оборудования АЭС, выполняющих функции безопасности при опасных отказах (скрытых - в режиме ожидания и явных - в режиме выполнения функции).
- Рст и Рост - это количественные показатели, характеризующие эффективность срабатывания систем, работающих в сложном режиме, с возможностью восстановления работоспособности объекта после отказа только после вывода его из режима ожидания, когда требование на его срабатывание не может поступить. Это объясняется тем, что энергоблок, от которого поступают заявки на срабатывание системы, выводится из действия на время восстановления его работоспособности.
- Если значения Рст и Рост приближаются к единице, то допускается использовать в расчетах надежности противоположные показатели надежности:
Pm. - 1 - Рст - вероятность несрабатывания на требование;
Ронт = 1 - Рост - вероятность оперативного несрабатывания на требование.
Показатели долговечности приведены в табл. 14.
Таблица 14
Примечание. При рассмотрении показателей долговечности целесообразно указывать вид действий после наступления предельного состояния (капитальный или средний ремонт, списание и т.д.).
Показатели ремонтопригодности приведены в табл. 15.
Таблица 15
Примечание· 1. Тв может применяться для восстанавливаемых и не восстанавливаемых объектов и характеризует время восстановления работоспособного состояния.
- Тпр и Sпр устанавливают для соответствующих видов плановых ремонтов (текущий, средний, капитальный).
- Для оборудования, подвергающегося нейтронному облучению, показатели ремонтопригодности Тпр и Sпp выбираются с учетом выдержки оборудования для снижения его радиоактивности или для дезактивации.
Показатели сохраняемости приведены в табл. 16.
Таблица 16
Комплексные показатели надежности приведены в табл. 17.
Таблица 17
Примечания: 1. Для энергоблоков и АЭС в качестве показателей сохранения эффективности могут рассматриваться Ким и Котм.
2. Кг и Ког учитывают возможность поступления заявки на срабатывание объекта как в режиме ожидания, так и в период нахождения его в аварийном (неплановом) ремонте.
Этим Кг и Ког отличаются от Рст и Рост.
В дополнение к нормируемым показателям надежности допускается в определенных (обоснованных) случаях применять и другие показатели надежности. Например, для не восстанавливаемых объектов - плотность распределения наработки до отказа f(t) или интенсивность отказов λ(t); для объектов, восстанавливаемых вне процесса применения (показатели надежности вычисляются по наработке), - условную вероятность безотказной работы P(t1, t2) в течение заданного времени (t1, t2) или параметр потока отказов ω(t); для восстанавливаемых объектов в процессе применения (показатели надежности вычисляются в календарном времени) - функцию готовности P(t) для объектов, перерывы в работе которых допустимы, и условную вероятность безотказной работы P(t1, t2) для объектов, перерывы в работе которых недопустимы.
