Способы обеспечения надежности систем безопасности
Использование пассивного принципа действия
Целесообразно использование пассивных устройств, естественных процессов в системах безопасности для повышения их надежности. Повышение надежности при этом, может быть достигнуто не только благодаря тому, что пассивные устройства, как правило, проще по конструкции, а следовательно, и более надежны по сравнению с активными устройствами, а главным образом потому, что отпадает необходимость в разветвленных управляющих и обеспечивающих системах (система электроснабжения, система вентиляции и кондиционирования и др.), т. е. в том «шлейфе» вспомогательных систем, которые сопутствуют активным устройствам. Наряду с разветвленностью, сложностью управляющих систем они подвержены различным видам возмущений, наиболее опасными из которых являются пожар, затопление, ошибочные действия персонала при проверках, ремонте систем, а также в процессе управления.
Резервирование
Резервирование, является важной мерой обеспечения надежности систем безопасности за счет применения дополнительных средств и (или) возможностей в целях сохранения работоспособного состояния системы при отказе одного или нескольких ее элементов
Разделение
Защита системы от отказов по общей причине обеспечивается структурно-функциональным и физическим разделением каналов.
Структурно-функциональное разделение каналов исключает общие элементы и связи в схемах, общие управляющие и обеспечивающие (энергоснабжение, вентиляция и др.) системы. При наличии связей в схемах независимость может достигаться введением специальных разделительных устройств, не передающих опасные возмущения от одного канала к другому (например, волоконно-оптические линии связи в управляющих системах).
Физическое разделение. Структурно-функциональное разделение защищает главным образом от внутренних отказов в системах. Для исключения отказов каналов по общей причине вследствие пожара, затопления, воздействия летящих предметов, взрывов газа предусматривается физическое разделение. Физическое разделение достигается разнесением структурно-независимых каналов системы в "пространстве, организацией между ними физических барьеров, размещением каналов системы в независимых помещениях. Примером физического разделения является размещение пультов управления и контроля за состоянием важных для безопасности систем на блочном и резервном щитах управления, каналов управляющих систем в независимых помещениях систем безопасности, прокладка кабельных линий резервных каналов по разным коридорам и т. п.
Система надежного электропитания
По условиям допустимости перерыва в электропитании все потребители электроэнергии на собственные нужды разделены на четыре группы. Первая группа не допускает перерыва в питании (в том числе и при проектных авариях) более чем на доли секунд. К числу этих потребителей относятся приводы СУЗ, управляющие системы безопасности, аварийное освещение. Вторая группа допускает перерыв в питании на десятки секунд, но требует обязательного питания после срабатывания A3 реактора. К ней относятся насосы САОЗ, аварийные питательные насосы и другие потребители.
Третья группа допускает перерывы питания на время действия автоматики ввода резерва и не требует обязательного питания после срабатывания A3. Четвертая группа — все остальные потребители, не предъявляющие особых требований к электропитанию.
Основа безопасности
Система барьеров включает:
· yтопливную матрицу(Предотвращение выходов продуктов деления под оболочку тепловыделяющего
· элемента);
· оболочку тепловыделяющего элемента (Предотвращение выходов продуктов деления в теплоноситель главного циркулярного контура);
· границу контура теплоносителя реактора(Предотвращение выходов продуктов деления под защитную герметичную оболочку);
· герметичное ограждение локализующих систем безопасности (Предотвращение выходов продуктов
· деления в окружающую среду).
Система технических и организационных мер состоит из пятиуровней защиты:
Первый уровень:
· консервативный проект, основанный на использовании современных норм;
· обеспечение качества на всех стадиях создания АЭС;
· контроль состояния барьеров безопасности при эксплуатации;
· культура безопасности.
Второй уровень:
· управление при нарушениях эксплуатации и выявлении отказов.
Этот уровень включает в себя защиты и блокировки, резервные механизмы нормальной эксплуатации и предусматривается для обеспе-чения постоянной целостности барьеров.
Третий уровень:
· Защитные, управляющие, локализующие и обеспечивающие системы безопасности, которые предусматриваются в проекте для предотвращения развития отказов и ошибок персонала в проектные аварии, а проектных аварий в запроектные аварии и для удержания радиоактивных продуктов внутри системы локализации.
Четвертый уровень:
· управление аварией, включая защиту локализующих функций.
Пятый уровень:
· противоаварийные меры вне площадки с целью ослабления по-следствий выброса радиоактивных продуктов во внешнюю среду.
Защита герметичной оболочки АЭС от внешних воздействий
Системы безопасности
Для предотвращения или ограничения повреждения реакторной установки и локализации радиоактивных продуктов деления при авариях на АЭС предусматриваются следующие системы безопасности:
· защитные системы;
· локализующие системы;
· обеспечивающие системы;
· управляющие системы.
Концепция безопасности АЭС построена на активных системах безопасности, имеющих как нормальное электропитание, так аварийное — от дизель-генераторов.
Для предотвращения тяжелых аварий или смягчения их последствий предусмотрены пассивные системы, функционирование которых не требует вмешательства персонала АЭС и не требует электропитания.
Комплекс систем безопасности и систем по управлению и преодолению аварий
Приблизительная стоимость постройки и введения в эксплуатацю АЭС – 6 млрд$
Стоимость средств безопасности АЭС составляет 40% - 2.5 млрд $
