Перейдем теперь к рассмотрению обеспечения содержательных аспектов деятельности оператора. Одной из наиболее важных разновидностей такого обеспечения является алгоритмическое обеспечение, реализуемое в виде комплекта документации, регламентирующей деятельность оператора. Всю документацию, сопровождающую деятельность оперативного персонала АЭС, можно разделить на три категории - нормативно-техническую (руководящую), эксплуатационную и оперативную (рис. 3.12). Рассмотрим указанные категории документов более подробно.
1. Нормативно-техническая документация образует общую основу знаний любого работника станции (включая оперативный персонал) и определяет нормы и технические условия эксплуатации АЭС (примерный перечень таких документов приведен ниже в примере для НС АЭС и в Приложении 1). На основании этих норм разрабатывается эксплуатационная документация, регламентирующая действия персонала данной станции. Объем нормативно-технической (а кроме нее есть еще оперативная и эксплуатационная) информации, которую вынужден хранить в своей голове оперативный работник инженерного состава, огромен. Так, согласно ДИ, перечень документации, которую обязан знать и руководствоваться ею в своей работе НС АЭС, составляет более 30 пунктов. Аналогичный список определен и для других, подчиненных НС АЭС оперативных работников, однако некоторые документы они должны знать не в полном объеме. Большинство документов представляет собой весьма объемные книги (брошюры) и увесистые папки машинописных листов, содержащих «сухой», написанный строгим техническим языком текст. Половину документов составляют правила и инструкции, регламентирующие, каким образом сделать АЭС безопасной (или наименее опасной) для работающего персонала, окружающей среды и населения. К таким документам относятся
Рис. 3.12. Классификация документов на АЭС
правила техники безопасности и положение об охране труда (всего 4 документа);
правила пожарной безопасности и инструкции по тушению пожаров (4 документа);
нормы радиационной безопасности, санитарные правила проектирования и эксплуатации АЭС, правила работы с радиоактивными веществами (4 документа);
правила ядерной и общей безопасности АЭС (3 документа);
Другая половина документации описывает различные содержательные стороны работы НС АЭС, а именно:
общие документы, такие как дисциплинарный устав и ПОРП;
правила устройства и безопасной технической эксплуатации АЭС в целом и отдельных видов оборудования — трубопроводов горячей воды и -пара, сосудов под давлением, компрессорных установок, систем безопасности (всего 6 документов);
эксплуатационная документация по своему рабочему месту (объем определяется отдельным перечнем);
положения и инструкции о помощи при нечастных случаях, о ликвидации аварий и нарушений в работе АЭС, их учете и расследовании.
- Эксплуатационные документы различаются по условиям применения, по времени действия и по содержанию. По условиям применения эксплуатационные документы делятся на: обязательные документы - документы, которые работник обязан знать, некоторые - наизусть, и отступления от которых не допустимы;
документы для справки, к которым относятся документы описательного характера, служащие для понимания персоналом общих целей и стратегии АЭС и ее подразделений.
Для каждого работника АЭС определяется свой перечень обязательных и справочных документов.
По времени действия различают постоянные, временные и разовые эксплуатационные документы. К постоянным относятся документы, используемые на протяжении всей эксплуатации станции. Из-за регулярно вносимых изменений в состав и работу оборудования, постоянные документы могут дополняться как временными, так и постоянными новыми сведениями - большое количество таких дополнений может сильно усложнить операторскую деятельность. Временные документы создаются для использования в течение коротких периодов времени, когда станция, система или оборудование находятся в таком режиме работы, который не был охвачен соответствующими постоянными инструкциями (к временным относятся, например, программы вывода в ремонт, ввода в работу, программы и методики испытаний, программы перегрузок топлива, альбомы нейтронно-физических характеристик). К разовым относятся эксплуатационные документы, не подлежащие повторному применению, например, бланки переключений, технические распоряжения.
По содержанию эксплуатационные документы объединены в две группы: организационную и техническую. Первую группу составляют основополагающие организационные документы:
положения о подразделениях, определяющие функции, структуру и взаимоотношения цехов, отделов, лабораторий и служб АЭС, а также закрепленное за ними оборудование;
ДИ, очерчивающие крут полномочий, квалификационные характеристики и требования, предъявляемые к персоналу, и пр.
Ко второй группе относится техническая документация:
технические описания систем оборудования и учебно-методические пособия для первоначальной подготовки и углубленного обучения персонала;
процедуры, программы, методики, регламенты и пр.
Остановимся более подробно на структуре и составе различных эксплуатационных документов, используемых операторами АЭС. Формальные аспекты деятельности каждого работника АЭС (в том числе и оперативного персонала) и круг его обязанностей регламентируются должностной инструкцией, определяющей:
квалификационные требования - образование, специальность, опыт работы — к лицу, назначаемому на данную должность;
подчиненность работника в административном, техническом и оперативном отношениях; перечень должностей, находящихся в его подчинении, расположение рабочего места и график работы;
перечень нормативной и эксплуатационной документации, которую обязан знать и руководствоваться ею в своей деятельности работник;
основные обязанности - как правило, в их круг входят: обеспечение технологического процесса и требований безопасности, действия в аварийных и непредвиденных ситуациях, при несчастных случаях, ведение документации, проверка знаний и квалификации подчиненных, участие в противоаварийных и противопожарных тренировках, расследование нарушений в работе оборудования;
права и полномочия работника во взаимоотношениях с подчиненным персоналом, персоналом смежных (взаимодействующих) подразделений, вышестоящим персоналом и руководителями, лицами, находящимися в зоне ответственности работника;
порядок исполнения основных стереотипных рабочих процедур (таких как прием-сдача дежурства, ведение оперативных переговоров, получение и выдача команд и др.);
ответственность, которую несет работник за невыполнение возложенных на него обязанностей, неиспользование прав, ошибки подчиненных, несоблюдение дисциплины, нарушение требований эксплуатации и безопасности, сохранность оборудования.
Содержательную сторону работы оператора регламентируют эксплуатационные инструкции (или процедуры), делящиеся на две категории:
инструкции и предписания операторам по действиям в нормальных условиях эксплуатации - к инструкциям этого типа относятся: 1) процедуры нормальной эксплуатации, описывающие нормальные пуск-остановку оборудования, его испытание и контроль за состоянием технологических систем; 2) процедуры реакции на сигнал, описывающие действия оператора в ответ на срабатывание сигнализации;
инструкции операторам по действиям при нарушении условий нормальной эксплуатации: 1) процедуры, определяющие действия оператора при отклонениях от режима нормальной эксплуатации, еще не приведших к аварийным условиям; 2) аварийные процедуры, описывающие процесс диагностирования состояния блока при возникновении аварийных ситуаций, а также действия, направленные на восстановление безопасного состояния блока и ограничение последствий аварии для окружающей среды.
Аварийные процедуры могут строиться по двум принципам: событийно-ориентированному и симптомно-ориентированному.
Событийно-ориентированный принцип (управление по событию) предполагает определение причины аварийной ситуации и реализацию мер в соответствии с этой причиной. Такие процедуры создаются для фиксированного перечня аварийных ситуаций, включая запроектные аварии. Ниже приводится фрагмент инструкции по действиям оперативного персонала энергоблока с ВВЭР-1000 в одной из 60 аварийных ситуаций (в качестве примера выбрана одна из наиболее коротких процедур - объем большинства других превышает данную в 2-5 раз).
ОТКЛЮЧЕНИЕ ОДНОГО ИЗ РАБОТАЮЩИХ ТПН
Вводная часть
Данный отказ приводит к резкому сокращению подачи питательной воды на ПГ-1+4. Для номинальной нагрузки расход уменьшается примерно в 2 раза.
Признаки и описание аварийного процесса
- появление сигнала «Сработала защита ТПН-1(2)»;
- резкое падение давления и производительности отключившегося ТПН;
- действие УРБ (для NРУ > 75%) и РОМ;
- падение определенной группы ОР СУЗ до КН. Резкое снижение нейтронной мощности РУ на 40-50% Nном. Движение 10 (9) группы ОР СУЗ вниз с рабочей скоростью;
- разгрузка ТГ ЭГСР в режиме РД-1; перевод питания паром ТПН от КРТД; работа БРУ-РТД в режиме «автомат»; закрытие задвижки от 3-го отбора в КРТД;
- автоматическое увеличение производительности работающего ТПН. Действие блокировки ограничения расхода ТПН при достижении значения 4200 т/ч;
- понижение уровней в ПГ-1+4;
- прекращение действия РОМ при нейтронной мощности N=50% Nном, включение автоматического регулятора мощности в режим «Н»;
- восстановление уровней в ПГ-1-4;
- снижение производительности работающего ТПН до 3000-3200 т/ч.
Действия персонала
Действия ВИУР:
- контролировать:
- работу УРБ, РОМ;
- стабилизацию параметров первого контура: РΙΚ, НКД, NРУ;
- после стабилизации параметров вернуть регулирующую группу и группу, задействованную в УРБ, в рабочий диапазон;
- изменение реактивности компенсировать вводом борной кислоты через систему подпитки-продувки.
Действия ВИУТ:
- по сигналу отключения ТПН контролировать:
- производительность работающего ТПН (автоматическое ограничение при достижении G=4200 т/ч); при отказе блокировки перевести МУТ в дистанционный режим, разгрузить ТПН до 4000 т/ч;
- перевод питания паром ТПН от КРТД; работу БРУ-РТД в режиме «автомат» ;
- разгрузку ΊΤ в режиме РД-1;
- уровень в ПГ-1+4, правильную работу регуляторов уровня ПГ;
- «разгрузить» ПВД:
- открыть задвижки на байпасах I, II группы ПВД по питательной воде;
- открыть задвижки на сливе конденсата греющего пара ПВД-6 I и П группы в конденсатор;
- контролировать уровни в корпусах ПВД, стабилизацию режима второго контура.
Если уровни в ПГ снизились до уставок на отключение ГЦН или срабатывание АЗ-1 (возможно из-за несрабатывания УРБ), действия персонала определяются разделами 3 и 13 соответственно.
Сокращения: БРУ-РТД - быстродействующая редукционная установка резервирования турбопривода и деаэратора; КН - концевик «низа»; КРТД - коллектор резервирования турбопривода и деаэратора; МУТ - механизм управления турбиной; ОР - органы регулирования; ПВД - подогреватель высокого давления; РОМ - устройство регулирования и ограничения мощности реактора; РУ - реакторная установка; ТПН - питательный турбонасос; УРБ - устройство ускоренной разгрузки блока; ЭГСР - электрогидравлическая система регулирования.
Симптомно-ориентированный принцип (управление по состоянию) предполагает принятие решения на основе признаков аварийной ситуации без определения ее причин. Оператор без диагностирования ситуации, исходя только из состояния, в котором находится установка в данный момент, выбирает правильные действия. Область применения симптомно-ориентированных процедур — непредвиденные и непроектные аномалии, описание которых в традиционных (событийных) инструкциях отсутствует, тяжелые аварии, включающие в себя обесточение энергоблока и разрушение физических барьеров безопасности.
Основу симптомно-ориентированных аварийных инструкций (СОАИ или ЕОР (англ.) - Emergency Operating Procedures) составляет блок-схема, отображающая алгоритм решения задачи в форме направленного графа. В вершинах графа изображаются (рис. 3.13):
действия, исполняемые безусловно;
действия, исполняемые при условии (продукционные правила типа «ЕСЛИ условие, ТО действие»);
действия, исполняемые параллельно;
отложенные действия или действия, исполняемые до наступления события (задержки и действия типа «ЖДИТЕ ПОКА событие»);
условия, определяющие пути ветвления;
точки входа в процедуру и переходы к ним;
переходы к другим процедурам.
Рис. 3.13. Фрагмент симптомно-ориентированной аварийной инструкции
Блок-схема изображается на одном листе большого формата, выполнена в цвете, содержит многочисленные комментарии в виде таблиц, замечаний, графиков, диаграмм и сопровождается обширным текстовым приложением.
Об объеме ИЭ свидетельствуют следующие примеры:
при рассмотрении только одиночных первопричин возможных аварийных ситуаций на ЭБ АЭС с ВВЭР-440 [77] инструкция имеет объем более 100 машинописных листов (для ВВЭР-1000 - около 200); рассмотрение хотя бы двух наложений приведет, соответственно, к увеличению объема инструкций в два с лишним раза; большинство же реальных нарушений технологического процесса на ЭБ АЭС является следствием наложения двух, трех и даже большего числа отказов элементов технологической цепи;
для управления ЭБ АЭС с PWR-1400 (Франция, [175]) было разработано 300 процедур нормальной эксплуатации, 100 процедур для нарушений нормальной эксплуатации (инцидентов) и 200 аварийных процедур; разработка заняла около 10 человеко-лет.
Не только объем, но и содержание и форма процедур, используемых на АЭС в операторской деятельности, является предметом многочисленных исследований и разработок в зарубежной практике. Вот примеры только двух критических замечаний, приведенных в статье [139] в адрес существующих процедур.
«Создается впечатление, что люди, писавшие процедуры, не имели достаточных знаний об устройстве панели и пульта управления и не представляли, как в реальной обстановке будут исполняться эти процедуры. Так, некоторые предписываемые оператору параллельные действия иногда должны выполняться на очень большом пространстве, требуя одновременного присутствия сразу в нескольких, удаленных друг от друга местах».
«Существует тенденция написания процедур в стиле «поваренной книги». Так, они слишком детализированы и поэтому очень запутаны. Из-за их сложности бывает очень трудно выделить цель процедуры, логику шагов и понять, какие части процедуры реально являются критическими, а какие вторичными или не столь важными. Это затрудняет мониторинг и обнаружение ошибок во время исполнения проверок».
Чтобы избежать этих и других недостатков, для создания процедур должны привлекаться специально подготовленные люди - «писатели процедур». В их задачу входит:
структурирование информации, полученной от конструкторов и изготовителей оборудования, в виде последовательно представляемых небольших порций;
избавление от липшей информации, не используемой операторами в процессе работы;
учет специфики и эргономических характеристик рабочего места;
замена технических терминов оперативными (термины, используемые операторами, иногда не совпадают с терминами инженеров и проектировщиков - «оперативный» язык обычно проще, чем скрупулезные технические обозначения);
соблюдение специальных правил изложения текста, таких как избегание длинных запутанных фраз, отрицаний, инвертирования смысла, пассивного залога и др.
При подготовке процедуры должны соблюдаться, казалось бы, простые и очевидные вещи, например: процедуры должны точно соответствовать реальным физическим объектам и органам управления энергоблока. Если процедура предписывает открыть клапан 6А, то должна быть гарантия, что на табличке, идентифицирующей ключ управления этим клапаном, написано «6А», а не «аб», «6-А» или «Шестой А».
Немаловажное значение играет и форма представления материала - качество бумаги, печати, переплета и обложки, использование цвета, графиков, диаграмм, рисунков. Рисунки позволяют не только уменьшить объем словесного описания, но и усилить смысл текста. Так, нарисованная поза электрика, держащего одну руку за спиной во избежание случайного касания второй фазы, создает более простой и запоминающийся мысленный образ, чем многократное повторение этого правила (рис. 3.14).
Рис. 3.14. «Усиление» текста процедуры рисунком [156]
3. Помимо эксплуатационной документации, регламентирующей работу персонала, на ключевых постах управления АЭС ведется оперативная документация. Она отражает фактическую информацию обо всех событиях, происходящих на АЭС. Основным оперативным документом является оперативный журнал, предназначенный для регистрации в течение смены в хронологическом порядке с указанием времени с точностью до одной минуты всех изменений в составе смены, в состояниях и режимах работы оборудования, результатов обходов, осмотров и ремонтов, оперативные распоряжения и т.п. Оперативные журналы ведутся на рабочих местах всех начальников смен, инженеров по управлению реакторами и турбинами, дежурных общестанционных систем. Все оперативные журналы хранятся в течение трех лет, а журнал НС АЭС - весь срок эксплуатации станции. К оперативным документам относятся также карта уставок, журнал дефектов и неполадок с оборудованием, журнал учета работы по нарядам и распоряжениям, бланки переключений, суточные графики нагрузок, суточные ведомости, диаграммные ленты, распечатки ИВС, записи оперативных переговоров и пр.
Очевидно, что качественная документация и точное соблюдение тщательно выверенных процедур решения хорошо формализованных задач может помочь операторам избавиться от «глупых» ошибок. Согласно статистике, именно такие ошибки в большинстве случаев составляют коренные причины инцидентов на АЭС. Однако далеко не всегда оперативный персонал обеспечен адекватными процедурами - в непредвиденных ситуациях, чреватых к тому же высокой степенью неопределенности решений, процедуры могут вообще отсутствовать. Чтобы решить подобные серьезные проблемы, необходимо воздействовать на когнитивные процессы оператора. Одним из наиболее эффективных путей такого воздействия является подготовка персонала.
