Содержание материала

Опыт эксплуатации АЭС

Многолетний опыт эксплуатации АЭС показывает, что, несмотря на использование высококачественного и надежного оборудования, совершенных технологических процессов, высококвалифицированных и хорошо подготовленных специалистов, отработанной технологии управления безопасностью, на АЭС не исключается вероятность возникновения неисправностей, нарушений и инцидентов, приводящих к авариям.
С этой точки зрения для обеспечения безопасной эксплуатации действующих АЭС, а также для разработки новых, более совершенных, с повышенной безопасностью, АЭС большое значение имеют обобщение и использование опыта, связанного с авариями и аварийными ситуациями.
Обмен информацией об опыте эксплуатации АЭС и его использование - это важный фактор в решении проблемы повышения безопасности. В соответствии с этим принципом национальная и международная информация позволяют определять более точно цели, задачи и методы обеспечения безопасности АЭС.
Анализ опыта эксплуатации показывает, что исторически особенности и принципы использования опыта эксплуатации в ядерной энергетике можно разбить на три этапа.
Первый этап относится к начальной стадии развития ядерной энергетики до возникновения тяжелых (запроектных) ядерных аварий (70-е годы).
В 70-е годы основное внимание с точки зрения использования опыта эксплуатации для повышения безопасности АЭС уделялось вопросам технологической надежности, обеспечения высокого качества оборудования, трубопроводов и других компонентов АЭС, а также эксплуатационным процедурам и правильности их выполнения. Предполагалось, что за счет этого можно будет избежать значительных повреждений и исключить возможность серьезных аварий.
В первых проектах АЭС в качестве максимальной проектной аварии рассматривалась течь теплоносителя ограниченного размера. Этому периоду отвечала концепция эксплуатационного контроля металла оборудования контура теплоносителя.
Второй этап охватывает 80-е годы после ядерной аварии на ΤΜΙ-2. В этот период дополнительно стали учитывать ошибки персонала, активно разрабатывать способы их устранения с помощью организационных мер и внедрения человеко-машинного взаимодействия. Человеческий фактор привел к широкому исследованию человеческой надежности.
Следует подчеркнуть, что после ядерной аварии на ΤΜΙ-2 было введено понятие "обратная связь по опыту эксплуатации". Это вызвано необходимостью распространения информации по характерным неисправностям, нарушениям и авариям в целях предотвращения повторения аварий.
Как известно, авария на ΤΜΙ-2 произошла из-за нарушения в работе предохранительного клапана компенсатора давления [26]. Аналогичный случай уже имел место на другой АЭС, но там оператор сразу обнаружил неисправность и предотвратил развитие аварии. Опыт обратной связи использовался для определения работ по модернизации, направленных на повышение надежности и безопасности ЭБ АЭС.
На основании анализа надежности оборудования и систем при монтаже, пуске, наладке и эксплуатации действующих ЭБ определяется комплекс мероприятий по усовершенствованию технических решений. Объем и характер этих мероприятий конкретно оценивается (определяется) для каждого действующего ЭБ.
Для второго периода характерно создание и применение на АЭС систем безопасности. В качестве максимальной проектной аварии принимался мгновенный разрыв трубопровода первого контура теплоносителя максимального диаметра.
Третий этап начинается после аварии на 4-м блоке ЧАЭС (1986 г.), которая подтвердила правильность всех предшествующих мер по повышению безопасности. Однако в этот период было выявлено частое повторение ошибок персонала. В результате концепция безопасности претерпела существенные изменения, которые нашли отражение в международном документе INSAG-3 (МАГАТЭ, 1989 г.) "Основные принципы безопасности АЭС". С 1.07.1998 г. был введен в действие новый документ "Общие положения обеспечения безопасности АЭС" - ОПБ-88, а на Украине с 06.03.2000 г. - ОПБ-2000, в которые вошли основные положения INSAG-3.
В этих документах введено новое важное понятие - "культура безопасности". Культура безопасности - это меры, принимаемые на уровне административного управления и мобилизации всех действующих лиц в целях усиления мер технического и организационного характера по обеспечению безопасности АЭС. Кроме того, культура безопасности характеризуется как квалификационная и психологическая подготовленность всех лиц, при которой обеспечение безопасности АЭС является приоритетной целью и внутренней потребностью, приводящей к самосознанию ответственности и к самоконтролю при выполнении всех работ, влияющих на безопасность.
Кроме того, авария на ЧАЭС показала необходимость точного определения и разграничения роли различных инстанций, связанных с обеспечением безопасности на АЭС.
В связи с этим введено понятие "эксплуатирующая организация", которая несет ответственность за безопасность на АЭС. В Украине такой организацией является Национальная атомная энергогенерирующая компания "Энергоатом'' (НАЭК "Энергоатом").
В настоящее время обмен информацией по опыту эксплуатации АЭС осуществляется как на национальном, так и на международном уровнях. На национальном уровне информация идет через НАЭК и непосредственно на АЭС.
На международном уровне - через МАГАТЭ, группу анализа событий, важных с точки зрения безопасности (ASSET), и группу анализа эксплуатационной безопасности (OSART).
Система информации по обмену опытом эксплуатации предусматривает:

  1. сбор и обобщение данных по нарушениям, неисправностям и авариям на АЭС, составление отчетов по ним, статистических обзоров по нарушениям в работе АЭС;
  2. анализ аварий с оценкой их причин, непосредственных и вероятных последствий;
  3. рекомендации мероприятий по предотвращению аналогичных инцидентов и аварий;
  4. рассылку информации на АЭС и в соответствующие организации.

Совершенно очевидно, что использование опыта эксплуатации способствует повышению безопасности как вновь создаваемых, так и действующих АЭС. Так, например:

  1. при создании новых проектов АЭС вносятся изменения, направленные на повышение безопасности (например, системы пассивного охлаждения реактора при авариях);
  2. учитываются возникающие на АЭС нештатные ситуации и ИСА (исходные события аварий) (например, малая течь ПГ на японской АЭС в Миямо в 1991 г. могла привести к аварии, что заставило расширить спектр аварийных течей) [15];
  3. изменяется стратегия управления АЭС в нештатных и аварийных ситуациях (разработка и применение симптомно-ориентированных аварийных инструкций и т.п.).

Цели обеспечения безопасности

Обеспечение необходимого уровня безопасности рассматривается через цели и принципы. Практическая реализация целей и принципов позволяет реально осуществлять безопасность АЭС. При этом основной целью обеспечения безопасности на всех этапах жизненного цикла АЭС является применение таких мер, которые предотвращали бы возникновение тяжелых аварий и обеспечивали защиту персонала и населения от воздействия РАВ.
По физическому смыслу цели обеспечения безопасности для АЭС можно разбить на 3 группы:

  1. общая цель ядерной безопасности;
  2. цель радиационной безопасности;
  3. техническая цель безопасности.

Общая цель ядерной безопасности - защита персонала, населения и окружающей среды от радиологической опасности за счет применения на АЭС эффективных защитных мер. Она определяется соблюдением норм, правил, стандартов и условий использования ядерных материалов, обеспечивающих радиационную безопасность.
Кроме того, эта цель предусматривает:

  1. уменьшение риска возникновения ядерных аварий;
  2. эффективную систему защиты для предотвращения риска для здоровья отдельных лиц и общества, ущерба окружающей среде;
  3. уровень риска от АЭС, более низкий по сравнению с риском от конкурирующих энергоисточников, или, по крайней мере, непревышение этого риска;
  4. разработку "количественных целей безопасности" и их использование для достижения общей цели ядерной безопасности;
  5. защиту капиталовложений, для которой необходимо в общем случае учитывать все вопросы безопасности, но основной акцент при этом должен делаться на безопасность людей.

Цель радиационной защиты - обеспечение при нормальной эксплуатации и радиационных авариях непревышения установленных доз облучения персонала, а при выбросах РАВ с АЭС дозы облучения населения должны находиться на разумно достижимом низком уровне и ниже установленных пределов. Она определяется соблюдением допустимых пределов радиационного влияния на персонал, население и окружающую среду, установленных нормами, правилами и стандартами по безопасности.
В общем случае цель радиационной защиты обеспечивается также выполнением стандартов радиационной защиты на основе рекомендаций МАГАТЭ и МКРЗ [16]. Указанные стандарты предусматривают поддержание доз на приемлемом уровне. При этом в аварийных условиях, когда источник облучения контролируется не полностью, должны предусматриваться особые меры:

  1. на АЭС планируются меры безопасности;
  2. вне площадки АЭС должны приниматься контрмеры по ограничению ущерба отдельным лицам, населению и окружающей среде.

Техническая цель безопасности заключается в выполнении следующих мер:

  1. предотвращение проектных аварий;
  2. обеспечение минимальных радиологических последствий всех проектных и тяжелых аварий, включая и маловероятные;
  3. использование надежных конструкций, оборудования, систем и всех имеющихся на АЭС инженерно-технических средств для обеспечения безопасности АЭС;
  4. применение мер предотвращения, управления и ослабления аварий таким образом, чтобы суммарный риск от АЭС был минимальным;
  5. обеспечение на действующих АЭС вероятности тяжелых повреждений активной зоны ниже 10-5 на год эксплуатации, а для новых (проектируемых) -10-6 на реактор-год.

Из этих целей вытекают основные конкретные задачи безопасной эксплуатации АЭС:

  1. обеспечение условий для надежной работы оборудования и систем;
  2. строгое выполнение установленных пределов и условий безопасной эксплуатации;
  3. предотвращение возникновения проектных аварий и перерастания их в запроектные;
  4. контроль над возникновением, развитием и последствиями аварий;
  5. эффективное управление авариями в целях локализации или ослабления их последствий;
  6. надежная защита персонала, населения и окружающей среды от недопустимого радиационного воздействия.

В заключение следует отметить, что четко и правильно установленные цели и задачи обеспечения безопасности АЭС способствуют надежному решению проблемы безопасности АЭС. Практическая реализация этой программы существенно зависит от качества всех НТД, в которых излагаются концепция, цели и задачи обеспечения безопасности АЭС.