3.13 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3
Теплогидравлический анализ нестационарных режимов становится все более важной и все более объемной частью проекта реакторной установки. Несколько десятилетий назад в проектах ВВЭР первого поколения только несколько режимов, в основном связанных с непреднамеренным отключением или включением оборудования, подвергались детальному количественному анализу для оценки безопасности реакторной установки. В настоящее время несколько десятков режимов и сотни сценариев рассчитываются теплогидравлическими и другими кодами с тем, чтобы обосновать безопасность станции, адекватность характеристик оборудования и систем, устойчивость и надежность работы энергоблока.
Эволюция требований нормативных документов и подходов к проектированию привела также к значительному углублению современных анализов. С учетом требований современного нормативных документов ОПБ-88/97 и ПБЯ РУ АС-89 можно выделить четыре категории исходных событий и, соответственно, четыре категории нестационарных режимов, анализируемых с точки зрения обоснования безопасности реакторной установки:
- режимы нормальной эксплуатации (состояние реакторной установки в определенных проектом эксплуатационных пределах и условиях);
- предаварийные ситуации (состояние установки с нарушением пределов или условий безопасной эксплуатации, не перешедшее в аварию);
- проектные аварии (нарушение нормальной эксплуатации, при котором произошел выход радиоактивности за предусмотренные проектом для нормальной эксплуатации границы);
- запроектные аварии (авария, вызванная не учитываемыми для проектных аварий исходными событиями, или проектная авария, сопровождающаяся дополнительными по сравнению с проектными авариями отказами систем безопасности или реализацией ошибочных решений персонала).
Указанные исходные события необходимо классифицировать также по вероятности (частоте) возникновения и по тяжести последствий. При этом менее частым событиям соответствуют, как правило, менее жесткие требования в отношении их последствий, т.е. для менее вероятных событий допускаются более тяжелые последствия. Таким образом, одной из важнейших задач при проектировании реакторной установки является категоризация исходных событий и определение на этой основе тех приемочных критериев, выполнение которых в проекте можно считать достаточным основанием для подтверждения безопасности реакторной установки.
Важнейшим принципом анализа нестационарных режимов в обоснование безопасности является консервативность анализа. Консервативность анализа выражается, в частности, в том, что возможные неопределенности всех начальных и граничных условий учитываются в анализе таким образом, чтобы иметь уверенность, что параметры станции, которые были бы достигнуты, случись анализируемая авария на самом деле, будут не хуже значений, полученных как результат анализа этой аварии.
При формулировании приемочных критериев необходимо соблюдать тот же принцип консерватизма, что и при анализе самих аварий. Консервативность приемочных критериев выражается в том, что установленные для них значения параметров установки имеют определенный запас по отношению к соответствующим пределам безопасной эксплуатации (т.е. по отношению к таким значениям параметров, при которых действительно произошли бы отказы барьеров безопасности или начались неприемлемые физические процессы).
Для анализа нестационарных режимов, не относящихся непосредственно к обоснованию безопасности (т.е. к проверке выполнения определенных приемочных критериев по параметрам установки), граничные и начальные условия также формулируются с соблюдением соответствующих принципов и правил. Например, для подтверждения адекватности характеристик оборудования установки требования к учитываемым начальным и граничным условиям анализа являются составной частью проектной основы соответствующего оборудования. В теплогидравлических анализах, доставляющих исходные данные для вероятностного анализа безопасности или для оценки циклической прочности оборудования, можно учитывать проектные параметры и проектное функционирование оборудования и систем станции (без специальных предположений в обеспечение консерватизма анализов). Вместе с тем, для оценки целостности барьеров безопасности в отношении единичного исходного события (например, тепловой удар на корпус реактора) консерватизм начальных и граничных условий для теплогидравлического анализа является обязательным требованием.
Изложенные выше принципы применения консервативного подхода в практике проектирования ВВЭР отвечают современным международным требованиям к теплогидравлическим анализам. В частности, различная степень консерватизма для разных целей и разных аварийных режимов предписывается новейшими стандартами и рекомендациями МАГАТЭ.
