Основной целью проектирования является разработка и создание такого проекта, который полностью отвечает назначению АЭС по основным показателям:
- электрической мощности;
- заданному сроку службы;
- требуемой маневренности;
-достижению целей и принципов безопасности, обеспечивающих, в первую очередь, предотвращение и ограничение последствий тяжелых аварий.
Важными принципами обеспечения безопасности АЭС при проектировании являются:
-контроль и удержание имеющихся на АЭС РАВ в безопасном состоянии (внутри топлива или в пределах физических барьеров);
- применение конструкций с внутренне присущими им характеристиками безопасности (с внутренней самозащищенностью);
- защита от выброса и распространения РАВ за счет конструктивного обеспечения выполнения трех фундаментальных функций безопасности в нормальных и аварийных условиях (контроль и управление реактивностью реактора, охлаждение активной зоны и удержание РАВ внутри физических барьеров).
Технология проектирования
Следует отметить, что конкретные принципы проектирования можно разделить на три группы, - это принципы, связанные:
- с общей технологией проектирования безопасной АЭС;
- общими вопросами обеспечения безопасности АЭС;
- более конкретными вопросами обеспечения безопасности АЭС.
В работе в необходимом объеме излагаются основные принципы проектирования, решающие проблему безопасности при проектировании АЭС. В пособии приводится лишь краткое объяснение этих принципов.
Руководство проектированием, а также выполнение конкретных аспектов проектирования должны осуществляться только высококвалифицированным персоналом.
При этом должны предусматриваться:
- высокая ответственность за реализацию всех требований по обеспечению качества и безопасности;
- четкая взаимосвязь между всеми участниками проектирования, включая будущий эксплуатационный персонал;
- применение культуры безопасности;
- использование апробированных технологий, а внедрение новых решений и конструкций - только после расчетно-теоретических и экспериментальных исследований и проверок;
-применение апробированных стандартов, в особенности специальных стандартов для ядерной энергетики.
Общие принципы проектирования АЭС должны учитывать как нормальные условия эксплуатации, так и возможные нарушения, связанные с ошибками персонала, механическими отказами компонентов АЭС и внешними воздействиями, что может приводить к возникновению аварии. В общем при проектировании широко применяются консервативные правила и критерии, включающие запасы безопасности. Для предотвращения или ослабления возможных аварий в проект АЭС включаются специальные инженерно-технические средства и системы безопасности.
К группе конкретных принципов безопасности, связанных с определенными особенностями, обеспечивающими безопасность АЭС, относятся:
- технологические управляющие системы;
- меры по радиационной защите;
- автоматические системы безопасности и целевые показатели надежности;
- учет зависимых отказов по общей причине;
- аттестация и возможность проверки оборудования, обеспечивающего безопасность АЭС.
Технологические управляющие системы, имеющие электрические и механические Средства управления с обратными связями, предназначены для поддержания нейтронно-физических и теплогидравлических переменных параметров АЭС при нормальной эксплуатации, а при аварийных ситуациях - в пределах проектных или запроектных аварий.
Таким образом, в этих системах устанавливаются, кроме рабочих диапазонов, аварийные уставки и пределы безопасности. Аварийные уставки принимаются, чтобы переменные параметры АЭС были несколько меньше пределов безопасности, при которых могут возникать опасные повреждения ЭБ АЭС. Аварийные уставки должны приводить в аварийных случаях к срабатыванию автоматических защитных систем (например, к снижению мощности или остановке ЭБ).
Автоматические инженерно-технические средства безопасности при возникновении тяжелых аварий должны обеспечивать предотвращение или ограничение повреждения АЭС, в первую очередь - активной зоны реактора.
Они должны:
- удерживать под контролем мощность реактора, а при необходимости - безопасную его остановку;
- поддерживать охлаждение активной зоны в любых условиях;
- удерживать повреждения в рамках физических барьеров;
- ограничивать выброс РАВ при авариях;
- быть высоконадежными, независимыми от технологических систем;
- иметь защиту от отказов одного компонента (критерий единичного отказа) и от отказов по общей причине;
- использовать надежные обеспечивающие электрические, гидравлические и контрольно-измерительные системы.
При проектировании требование высокой надежности СБ реализуется в виде конкретных вопросов или целевых показателей. Эти показатели устанавливаются на основе целей безопасности и соответствуют роли СБ с учетом конкретных аварий. Зависимые отказы по общей причине реализуются за счет проектных мер, которые должны обеспечивать нормальное функционирование СБ при отказах по общей причине. К этим мерам относятся широкое резервирование, разделение, разнесение каналов, учет внешних воздействий и т.д.
Аттестация и инспектирование оборудования, связанного с безопасностью АЭС, являются важными факторами оценки их работоспособности и пригодности к работе в течение всего срока службы с учетом эффекта старения и с необходимым запасом безопасности. Очевидно, при проектировании должно уделяется внимание доступности и простоте инспектирования, в частности элементов РУ, систем охлаждения и смазки, компонентов с органическими материалами, подвергающимися разрушению за счет старения или облучения. Должна производиться идентификация окружающих условий, при которых будет функционировать оборудование, с учетом возможных аварий и внешних воздействий.
При проектировании большое внимание уделяется разработке мер радиационной защиты персонала от радиоактивного облучения и загрязнения РАВ, для поддержания выбросов РАВ в пределах установленных норм, а также надежного удержания РАВ при авариях в пределах площадки АЭС.
