Надежность и безопасность АЭС - Классификация отказов по общей причине

Отказы оборудования и систем АЭС в процессе нормальной эксплуатации представляют собой, как правило, независимые, случайные события. Такие единичные (независимые) отказы происходят обычно от какой-то одной причины: ошибки проектирования, конструкции, изготовления и эксплуатации. Принцип единичного отказа, используемый при проектировании и создании АЭС, является одним из важнейших принципов обеспечения ее надежности и безопасности. В соответствии с этим принципом системы АЭС должны выполнять свои функции при любом исходном событии, требующем работы данной системы, а также при наложении дополнительного отказа одного из активных или пассивных элементов СБ.
Особенности и влияние принципа единичного отказа на безопасность АЭС будут детально рассмотрены в гл. 19.
Опыт использования сложных технических систем, как АЭС, показывает, что возникновение тяжелых аварий в таких системах чаще связано не с независимыми единичными отказами, а с зависимыми отказами, так называемыми отказами по общей причине. И хотя доля зависимых отказов по общей причине от общего количества случайных отказов на АЭС небольшая (доля двойных отказов - до 10 %, а тройных - до 1 %), однако их вклад в надежность и безопасность часто является определяющим. При этом зависимые отказы могут возникать на всех этапах жизненного цикла АЭС. Поэтому выявление, изучение и анализ последствий потенциально возможных зависимых отказов по общей причине имеют важное значение при оценке надежности оборудования и систем АЭС.
Отказы по общей причине - это отказы нескольких элементов в одной или разных системах, возникающие в результате одного общего исходного события. К таким отказам можно отнести отказ по общей причине двух каналов аварийной подпитки ПГ при автоматическом их включении во время аварии на АЭС "Три Майл Айленд", когда оказались ошибочно закрытыми задвижки в этих каналах. Или пожар на американской АЭС "Браун Ферри” в 1975 г., который вывел из строя большое число кабелей, что привело к многочисленным зависимым отказам в электрических и механических системах.
Рассмотрим основные признаки и причины исходных событий, определяющих возникновение отказов по общей причине.
Зависимые отказы по общей причине могут возникать в системах и оборудовании АЭС вследствие наличия следующих признаков общности

1. общность конструкции;
2. общее место расположения;
3. одинаковые эксплуатационные процедуры, методы техобслуживания и ремонта;
4. общие вспомогательные системы (управляющие и обеспечивающие);
5. одинаковые условия работы и единые технологические процессы;
6. общие внешние и внутренние воздействия.

При этом зависимость между объектами может быть вызвана функциональными причинами, имеющими детерминистскую природу, или возникновением случайных событий, имеющих стохастический характер и являющихся следствием человеческих ошибок при проектировании, создании и эксплуатации объекта или неблагоприятным внутренним или внешним воздействием окружающей среды. Функциональными причинами отказов являются отказы других объектов. Примерами функциональных зависимостей являются отказ насоса в системе безопасности и его отключение вследствие неоткрытая арматуры на напоре и рециркуляции или отказ канала технологической системы вследствие не запуска дизель-генератора при обесточивании.
Внешние и внутренние воздействия можно разделить на две группы: ударные воздействия, приводящие к неработоспособному состоянию элементов (объектов) вскоре после их возникновения (например, пожар), и постепенные воздействия, постепенно вызывающие отказы элементов (например, влажность, коррозия).
Примерный перечень воздействий обоих видов и классификация отказов по общей причине приведены в табл. 3 и 4.

Таблица 3

Таблица 4

Окончание табл. 4