Вероятностные оценки безопасности загрузки приповерхностного захоронения радиоактивных отходов

Представлено основи методу ймовірнісного аналізу безпеки об’єктів з радіоактивними відходами й результати розрахункових обґрунтувань на прикладі системи завантаження приповерхневого поховання....

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2007
Автори:	Бахчеван, Д.Н., Комаров, Ю.А., Кочнева, В.Ю., Скалозубов, В.И.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Інститут проблем безпеки атомних електростанцій НАН України 2007
Назва видання:	Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля
Теми:	Проблеми безпеки атомних електростанцій
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/127841
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Вероятностные оценки безопасности загрузки приповерхностного захоронения радиоактивных отходов / Д.Н. Бахчеван, Ю.А. Комаров, В.Ю. Кочнева, В.И. Скалозубов // Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля: наук.-техн. зб. — 2007. — Вип. 7. — С. 48-54. — Бібліогр.: 20 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-127841
record_format	dspace
spelling	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1278412025-02-09T14:35:26Z Вероятностные оценки безопасности загрузки приповерхностного захоронения радиоактивных отходов Імовірнісні оцінки безпеки завантаження приповерхневого поховання радіоактивних відходів Probabilistic assessments of safety of near-surface radioactive waste disposal charge Бахчеван, Д.Н. Комаров, Ю.А. Кочнева, В.Ю. Скалозубов, В.И. Проблеми безпеки атомних електростанцій Представлено основи методу ймовірнісного аналізу безпеки об’єктів з радіоактивними відходами й результати розрахункових обґрунтувань на прикладі системи завантаження приповерхневого поховання. Представлены основы метода вероятностного анализа безопасности объектов с радиоактивными отходами и результаты расчетных обоснований на примере системы загрузки приповерхностного захоронения. The bases of a method of the probabilistic analysis of safety of objects with radioactive waste products and results of calculated substantiations are submitted by the example of a charge system of near-surface radioactive waste disposal. 2007 Article Вероятностные оценки безопасности загрузки приповерхностного захоронения радиоактивных отходов / Д.Н. Бахчеван, Ю.А. Комаров, В.Ю. Кочнева, В.И. Скалозубов // Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля: наук.-техн. зб. — 2007. — Вип. 7. — С. 48-54. — Бібліогр.: 20 назв. — рос. 1813-3584 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/127841 621.039 ru Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля application/pdf Інститут проблем безпеки атомних електростанцій НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Проблеми безпеки атомних електростанцій Проблеми безпеки атомних електростанцій
spellingShingle	Проблеми безпеки атомних електростанцій Проблеми безпеки атомних електростанцій Бахчеван, Д.Н. Комаров, Ю.А. Кочнева, В.Ю. Скалозубов, В.И. Вероятностные оценки безопасности загрузки приповерхностного захоронения радиоактивных отходов Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля
description	Представлено основи методу ймовірнісного аналізу безпеки об’єктів з радіоактивними відходами й результати розрахункових обґрунтувань на прикладі системи завантаження приповерхневого поховання.
format	Article
author	Бахчеван, Д.Н. Комаров, Ю.А. Кочнева, В.Ю. Скалозубов, В.И.
author_facet	Бахчеван, Д.Н. Комаров, Ю.А. Кочнева, В.Ю. Скалозубов, В.И.
author_sort	Бахчеван, Д.Н.
title	Вероятностные оценки безопасности загрузки приповерхностного захоронения радиоактивных отходов
title_short	Вероятностные оценки безопасности загрузки приповерхностного захоронения радиоактивных отходов
title_full	Вероятностные оценки безопасности загрузки приповерхностного захоронения радиоактивных отходов
title_fullStr	Вероятностные оценки безопасности загрузки приповерхностного захоронения радиоактивных отходов
title_full_unstemmed	Вероятностные оценки безопасности загрузки приповерхностного захоронения радиоактивных отходов
title_sort	вероятностные оценки безопасности загрузки приповерхностного захоронения радиоактивных отходов
publisher	Інститут проблем безпеки атомних електростанцій НАН України
publishDate	2007
topic_facet	Проблеми безпеки атомних електростанцій
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/127841
citation_txt	Вероятностные оценки безопасности загрузки приповерхностного захоронения радиоактивных отходов / Д.Н. Бахчеван, Ю.А. Комаров, В.Ю. Кочнева, В.И. Скалозубов // Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля: наук.-техн. зб. — 2007. — Вип. 7. — С. 48-54. — Бібліогр.: 20 назв. — рос.
series	Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля
work_keys_str_mv	AT bahčevandn veroâtnostnyeocenkibezopasnostizagruzkipripoverhnostnogozahoroneniâradioaktivnyhothodov AT komarovûa veroâtnostnyeocenkibezopasnostizagruzkipripoverhnostnogozahoroneniâradioaktivnyhothodov AT kočnevavû veroâtnostnyeocenkibezopasnostizagruzkipripoverhnostnogozahoroneniâradioaktivnyhothodov AT skalozubovvi veroâtnostnyeocenkibezopasnostizagruzkipripoverhnostnogozahoroneniâradioaktivnyhothodov AT bahčevandn ímovírnísníocínkibezpekizavantažennâpripoverhnevogopohovannâradíoaktivnihvídhodív AT komarovûa ímovírnísníocínkibezpekizavantažennâpripoverhnevogopohovannâradíoaktivnihvídhodív AT kočnevavû ímovírnísníocínkibezpekizavantažennâpripoverhnevogopohovannâradíoaktivnihvídhodív AT skalozubovvi ímovírnísníocínkibezpekizavantažennâpripoverhnevogopohovannâradíoaktivnihvídhodív AT bahčevandn probabilisticassessmentsofsafetyofnearsurfaceradioactivewastedisposalcharge AT komarovûa probabilisticassessmentsofsafetyofnearsurfaceradioactivewastedisposalcharge AT kočnevavû probabilisticassessmentsofsafetyofnearsurfaceradioactivewastedisposalcharge AT skalozubovvi probabilisticassessmentsofsafetyofnearsurfaceradioactivewastedisposalcharge
first_indexed	2025-11-26T21:28:23Z
last_indexed	2025-11-26T21:28:23Z
_version_	1849889924427284480
fulltext	48 ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ ВИП. 7 2007 УДК 621.039 ВЕРОЯТНОСТНЫЕ ОЦЕНКИ БЕЗОПАСНОСТИ ЗАГРУЗКИ ПРИПОВЕРХНОСТНОГО ЗАХОРОНЕНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ Д. Н. Бахчеван, Ю. А. Комаров, В. Ю. Кочнева, В. И. Скалозубов Одесский государственный межобластной спецкомбинат УГО «Радон» Одесский филиал ГП «Государственный научно-технический центр ядерной и радиационной безопасности» Представлены основы метода вероятностного анализа безопасности объектов с радиоактив- ными отходами и результаты расчетных обоснований на примере системы загрузки приповерхност- ного захоронения. Актуальность вопроса В соответствии с нормативными документами Украины [1−3] в отчетах по анализу безопасности объектов с радиоактивными отходами (РАО) оценки безопасности должны учитывать возможную опасность, связанную с эксплуатацией хранилищ РАО, исходя из ана- лиза возможных (гипотетических) аварийных ситуаций, последствий их развития, а также обоснованность выбранных методов контроля обеспечения условий нормальной эксплуата- ции и способов уменьшения последствий аварии. При этом в отчете по анализу безопасности в рамках анализа эксплуатации должен быть отдельно представлен анализ обращения с РАО на площадке хранилища РАО (п. 3.4.2 НП 306.3.02/3.038 [1]). В данном разделе отчета по анализу безопасности необходимо представить информацию о предусмотренной схеме об- ращения с РАО на площадке хранилища РАО от момента принятия РАО до их захоронения (временного хранения), в том числе: способы обращения с упаковками РАО; оборудование для перегрузки и транспортировки РАО на площадке хранилища РАО; соответствие оборудования требованиям радиационной защиты персонала; системы защиты персонала при проведении соответствующих операций по контролю за РАО при временном хранении. Известные в настоящее время методы оценки безопасности хранилищ РАО (напри- мер, [5,6]) ориентированы в основном на определение коллективных эффективных доз облу- чения персонала и населения на различных этапах эксплуатации объектов. Гипотетические аварии на хранилищах РАО и их возможные последствия анализировались недостаточно (например, [7,8]). Оценка степени безопасности осуществления операций от момента приема РАО до момента их захоронения (временного хранения) возможна при помощи вероятностных мето- дов моделирования, что, в частности, соответствует положениям НРБУ-97 [4]. Наибольшее развитие вероятностный анализ безопасности (ВАБ) объектов с источниками ионизирующих излучений (ИИИ) получил в ядерной энергетике при оценках аварий с разрушением актив- ной зоны реактора и сверхнормативными выбросами радиоактивных продуктов. Однако прямое применение методологии ВАБ ядерных энергоустановок ограничено технологией производства и структурой оборудования АЭС, гипотетическим развитием аварийных по- следовательностей и конечных состояний. В связи с изложенным актуальным является развитие методологии ВАБ для хранилищ РАО. Эти вопросы на примере загрузки приповерхностного захоронения радиоактивных от- ходов (ПЗРО) рассмотрены в данной статье. Основные положения методики Процедура проведения ВАБ хранилищ РАО включает: ВЕРОЯТНОСТНЫЕ ОЦЕНКИ БЕЗОПАСНОСТИ ЗАГРУЗКИ ________________________________________________________________________________________________________________________ ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ ВИП. 7 2007 49 1) констатацию области, для которой проводится ВАБ − анализ эксплуатации ПЗРО1 в части проведения загрузки хранилищ РАО; 2) разработку перечня аварийных событий, влияющих на сформулированный вероят- ностный критерий безопасности − падение плиты перекрытия в бункер с упаковками РАО хранилища РАО для твердых радиоактивных отходов (ТРО) и застревание и/или выпадение ампулированного ИИИ при загрузке высокорадиоактивных отходов (ВРО); 3) оценку частот возникновения транспортно-технологических операций (ТТО) по за- грузке хранилищ ТРО и ВРО; 4) проведение качественного анализа оборудования для ТТО с точки зрения его влия- ния на вероятностный критерий безопасности; 5) оценку вероятности возникновения аварии при проведении ТТО по загрузке храни- лищ ТРО и ВРО; 6) сравнение вероятностных оценок с критериальным значением, проведение анализа значимости, выработку рекомендаций по повышению безопасности. В соответствии с международной практикой считается, что риск пренебрежимо мал, если вероятность смерти за год менее 10−6, риск приемлем для персонала, если вероятность смерти за год не выше 10−4 (приложение 9 НРБУ-97 [4]). Граница индивидуального риска для облучения лиц из персонала принимается равной 10−3 в год. На основании анализа компонентов и режимов работы ПЗРО ОГМСК можно сформу- лировать следующий вероятностный критерий безопасности: ПЗРО имеет приемлемую сте- пень безопасности, если выполняется неравенство: ∑ = > n 1j kjjk PIN , (1) где Nk − k-я нормативная величина; Ij − количество аварийных событий за год, инициирую- щих возможность j-го исходного события, приводящего к реализации различного рода нега- тивных последствий; Pkj − вероятность реализации k-го негативного последствия при появ- лении j-го исходного события; n − общее количество возможных исходных событий, при ко- торых возможны различного рода негативные последствия; k − номер негативного последст- вия: k = 1 − смертельные случаи (фатальные и нефатальные раки, тяжелые наследственные дефекты у потомков), N1 = 10−4; k = 2 − случаи предельного допустимого облучения персона- ла, N2 = 10−3. Эксплуатация ПЗРО ОГМСК в части проведения загрузки хранилищ РАО считается безопасной, если выполняется неравенство N1 > I1P1 + I2P2, (2) где I1, I2 − частота аварийных событий, возникающих при загрузке хранилища с ТРО и хра- нилища ИИИ соответственно; Р1, Р2 − вероятность смертного случая по причине облучения в результате аварийных ситуаций при загрузке ТРО и ИИИ соответственно. Следует отметить, что другие источники РАО, такие как жидкие радиоактивные отхо- ды (ЖРО) и радиоизотопные термоэлектрические генераторы (РИТЭГ), не рассмотрены, так как в настоящее время хранилище ЖРО законсервировано, и новые загрузки не производят- ся. Аппараты РИТЭГ не подвергаются специальным процедурам загрузки − устанавливаются на территории ПЗРО (под навесом) в собственных транспортных установках типа УУК-3. Коэффициент вероятности стохастических эффектов (фатальные и нефатальные раки, тяжелые наследственные дефекты у потомков) при облучении взрослых работающих состав- ляет 5,6⋅⋅⋅⋅10−−−−2 Зв−−−−1 (приложение 9 НРБУ-97 [4]). Тогда вероятность смертного случая по при- чине облучения составит 1 На примере Одесского государственного межобластного спецкомбината (ОГМСК). Д. Н. БАХЧЕВАН, Ю. А. КОМАРОВ, В. Ю. КОЧНЕВА, В. И. СКАЛОЗУБОВ ________________________________________________________________________________________________________________________ ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ ВИП. 7 2007 50 Pj = 1 − exp(−KD j), (3) где К − коэффициент вероятности стохастических эффектов, К = 5,6⋅10−2 Зв−1; Dj − макси- мально возможная доза облучения при аварии на j-м типе хранилища РАО. Для ТРО анализ будет проводиться на основании аварийного события − падения пли- ты перекрытия в траншею с контейнерами ТРО во время загрузки хранилища. При такой аварии максимальный выход радиоактивности будет наблюдаться для траншеи с максималь- ной экспозиционной дозой, каковой является хранилище № 11 в ангаре (табл. 4.3 Отчета НТР КОРО [9]). Максимальная экспозиционная доза по одному хранилищу ТРО (хранилище № 11) составляет 1,35 Р/ч (табл. 4.3 Отчета НТР КОРО [9]). Тогда по гамма-излучению мак- симально возможная доза облучения при аварии составит D1 = 1,35/104⋅10 = 1,3⋅10−1 Зв, а ве- роятность смертного случая при возникновении аварии на ТРО составит (верхняя граница) Р1 = 7,25⋅⋅⋅⋅10−−−−3. Для хранилища ИИИ будет проведен анализ, связанный с падением защитного кон- тейнера и/или заклиниванием ИИИ в защитном контейнере типа УКТIВ-80. Поэтому макси- мально возможная доза облучения D2 в этом случае отсчитывается не от накопленного уров- ня радиоактивности (как для ТРО), а по максимально возможной дозе ИИИ, которые транс- портируются в контейнере и загружаются в ВРО. Максимальная допустимая загрузка упако- вочных комплектов, определяемая мощностью экспозиционной дозы гамма-излучения со- ставляет 1,224⋅10−2 Р/с (п. 3.2 ТОиИЭ УКТIВ-80 [11]), 1,224⋅10−2 Р/с = 0,7344 Р/ч = =7,062⋅10−3 Зв/ч. Время устранения аварии на ВРО консервативно полагаем 1 ч. Тогда, D2 = =7,062⋅10−3×1 = 7,062⋅10−3 Зв. Подставив D2 в формулу (3), получим, что вероятность смерт- ного случая при возникновении аварии на ВРО составит (верхняя граница) Р2 = 3,95 ⋅⋅⋅⋅ 10−−−−4. Подставив нормативные и рассчитанные значения в формулу (2), окончательно сфор- мулируем вероятностный критерий безопасности: эксплуатация ПЗРО ОГМСК в части про- ведения загрузки хранилищ ТРО и ВРО считается безопасной, если выполняется неравенство 7,25⋅10−3 I1 + 3,95⋅10−4 I2 < 10−4, (4) где I1 − частота аварийных событий, возникающих при загрузке ТРО; I2 − частота аварийных событий, возникающих при загрузке ВРО. В свою очередь частоты аварийных событий Ij определяются из выражения Ij = LjPTj, (5) где Lj − частота возникновения ТТО по загрузке j-го хранилища; PTj − вероятность возник- новения аварии при проведении ТТО по загрузке j-го хранилища. Частота возникновения ТТО по загрузке j-го хранилища Lj определяется по статисти- ке на основании данных по журналу получения РАО за последние три года (интервал с 1 ян- варя 2003 г. по 31 декабря 2005 г.). Вероятности возникновения аварии при ТТО по загрузке j-го хранилища определятся на основании качественного анализа надежности, прочностных расчетов и теории отказов, представленных в [12,13]. Для оценки частот аварийных событий был проведен анализ технической и эксплуа- тационной документации ПЗРО ОГМСК [9−11,14−18], в результате которого установлено: 1. При заполнении хранилищ № 7 - 11, 14, 18, которые находятся в бункере хранения, авария, приводящая к возможному превышению допустимых значений годовых доз облуче- ния персонала (20 мЗв/год − Закон Украины «О защите человека от воздействия ионизирую- щего излучения») возможна только при падении плиты перекрытия внутрь хранилищ № 7 - 11. Именно эти хранилища накрыты железобетонными плитами (массой около 500 кг) и вскрываются с помощью специального устройства механизации − кран-балки. Остальные возможные инциденты, такие как падение контейнера с РАО на бетонный пол в бункере хра- нения, падение контейнера с РАО внутрь хранилища и другие нарушения ТТО, не могут привести к превышению допустимых значений годовых доз облучения персонала (рисунок). ВЕРОЯТНОСТНЫЕ ОЦЕНКИ БЕЗОПАСНОСТИ ЗАГРУЗКИ ________________________________________________________________________________________________________________________ ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ ВИП. 7 2007 51 2. При заполнении хранилища № 13 − хранилища ампулированных ИИИ − анализи- руются случаи застревания ИИИ в контейнере УКТIВ-80 (и его невыпадения в хранилище), а также выпадения ИИИ из контейнера вне хранилища, что может привести к превышению допустимых значений годовых доз облучения. 3. Хранилище ЖРО в настоящее время законсервировано, прием ЖРО не осуществля- ется. 4. Площадка РИТЭГов (№ 15) находится вне ангара, сами РИТЭГи хранятся в тех же контейнерах, в которых были доставлены (контейнеры УУК-3). №1-6 №7-11 Укрытие-ангар Контейнер металлический №14 Контейнер металлический №18 Площадка РИТЭГов №15 Хранилище ЖРОКонтейнер №17 Накрытие хранилища ИИИ №13 А сф ал ьт ов ая д ор ож ка Площадка хранения контейнеров №16С ан пр о пу ск ни к- Схема условно грязной зоны ПЗРО ОГМСК. Тогда частота возникновения ТТО по загрузке j-го хранилища составит Lj = jj j TM n , (6) где nj − общее количество фактов загрузки по j-му компоненту хранилища; Mj − количество хранилищ, входящих в один j-й компонент; Tj − период наблюдения, в течение которого бы- ло реализовано nj фактов загрузки. Результаты расчета по формуле (6) сведены в табл. 1. Вероятность отказа через функции (плотности) распределения случайных величин на- пряжения и прочности выражается следующей общей зависимостью [13]: Р = ( )∫ ∞ ∞− − dS)S(f)S(F1 Ss , (7) Д. Н. БАХЧЕВАН, Ю. А. КОМАРОВ, В. Ю. КОЧНЕВА, В. И. СКАЛОЗУБОВ ________________________________________________________________________________________________________________________ ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ ВИП. 7 2007 52 где Fx(x) - функция распределения напряжения s; fS(x) - плотность распределения прочно- сти S. Таблица 1. Расчет частот возникновения ТТО по загрузке хранилищ РАО j Номера хранилищ nj Mj Tj Lj 1 7−11 39 5 3 2,6 2 13 12 1 3 4 На основании проведенного анализа (литературных источников, вариационных расче- тов, физической приемлемости) установлено, что приемлемым является использование сле- дующих видов распределений случайных величин: распределение Вейбулла для описания величин прочности металла компонентов обо- рудования; логарифмически нормальное распределение для описания таких прочностных харак- теристик, как грузоподъемность или прочности фабрично выполненных сборочных единиц, таких как опоры-ступицы колеса; логарифмически нормальное распределение для описания напряжения, которое стре- мится вызвать разрушение материала компонентов оборудования. Подставив в формулу (7) выражения для функции логнормального распределения на- пряжения и плотности распределения Вейбулла для прочности, получим Р = 1− ∫ ∞ α       −µ−− π0 2 2 dxcx s2 )x(ln exp 2sx 1 , (8) где µ, s − параметры логнормального распределения для напряжения; α, с − параметры рас- пределения Вейбулла для прочности. Исходя из физических характеристик (например, на основании прочностных расчетов и/или обработки статистических данных) определяют максимальное и минимальное значе- ние случайной величины, по которым определяют среднее значение и отклонение, затем ме- тодом моментов оценивают параметры соответствующего распределения. Вычисление значения интеграла в формулах (7) и (8) проводится численными мето- дами. Вероятность возникновения аварии при проведении ТТО по загрузке хранилищ № 7 - 11 с помощью кран-балки в общем случае составит РТ1 = Ра⋅Рb⋅Рс, (9) где Ра − вероятность отказа кран-балки, приводящая к падению плиты перекрытия; Рb − веро- ятность попадания плиты перекрытия в бункер хранения ТРО; Рс − вероятность разрушения упаковок ТРО в случае падения на них плиты перекрытия. Поскольку упаковки ТРО не испытываются на нагрузку от падения на них плиты мас- сой 400 кг, то консервативно полагаем Рс = 1. Также консервативно полагаем Рb = 1. Тогда РТ1 = Ра = 1 − (1−Рэл)(1−Рстой)4(1−Роп)2(1−Рбол)2(1−Р2т) (1−Рступ)4, (10) где Рэл − вероятность отказа электротельфера; Рстой − вероятность отказа одной боковой стойки (всего 4 шт.); Роп − вероятность отказа опорной планки (всего 2 шт.); Рбол − вероят- ность отказа одного болтового крепления (всего 2 шт.); Р2т − вероятность отказа двутавровой балки; Рступ − вероятность отказа одной опоры-ступицы колеса (всего 4 шт.). Оценка вероятности отказа проводится на основании прочностных расчетов с исполь- зованием известных методов, представленных в [19,20]. Используя результаты анализа надежности оборудования ПЗРО [16], получим РТ1 = = 4,08 ⋅⋅⋅⋅ 10−−−−4. Вероятность возникновения аварии при проведении ТТО по загрузке хранилища № 13 ВЕРОЯТНОСТНЫЕ ОЦЕНКИ БЕЗОПАСНОСТИ ЗАГРУЗКИ ________________________________________________________________________________________________________________________ ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ ВИП. 7 2007 53 (хранилище ИИИ) равна вероятности возникновения деформации защитного контейнера УКТIВ-80 [16], поэтому РТ2 = Рконт = 2,05 ⋅⋅⋅⋅ 10−−−−3. Оценка частоты аварийных событий выполняется по формуле (5) с учетом значений РТ1 и РТ2. В результате получим: I1 = 1,06 ⋅⋅⋅⋅ 10−−−−3 1/год −−−− частота аварийных событий, возникающих при загрузке храни- лища с ТРО; I2 = 8,19 ⋅⋅⋅⋅ 10−−−−3 1/год −−−− частота аварийных событий, возникающих при загрузке храни- лища ИИИ. Суммарная частота аварийных событий, приводящих к возможному превышению до- пустимых значений годовых доз облучения персонала, составит I1+ I2 = 9,25⋅10−3 1/год. Анализ результатов Первым результатом количественного анализа безопасности является оценка частот аварийных событий при эксплуатации ПЗРО ОГМСК. Получено, что превышение допусти- мых значений годовых доз облучения персонала при проведении загрузки хранилищ ТРО и ИИИ можно ожидать не чаще, чем один раз в 100 лет. Следующим результатом является сравнение с вероятностным критерием безопасно- сти (сформулированным выше) частоты смертных случаев (фатальные и нефатальные раки, тяжелые наследственные дефекты у потомков) по причине облучения при проведении ТТО по загрузке ТРО и ИИИ на ПЗРО ОГМСК − риск: R = 7,25⋅10−3 I1 + 3,95⋅10−3 I2 = 1,09⋅10−5 < 10−4 1/год. (11) Из приведенных сравнительных оценок следует, что потенциально более опасными являются операции по загрузке ТРО − по сравнению с загрузкой ИИИ. Объясняется это главным образом тем, что авария на хранилище ТРО может затронуть большие объемы РАО с общей максимальной экспозиционной дозой до 1,35 Р/ч. В то время как при загрузке ИИИ не могут быть затронуты РАО, находящиеся внутри хранилища колодезного типа, и опас- ность связана только с непосредственно загружаемым источником, мощность экспозицион- ной дозы которого не превышает 0,73 Р/ч. Результаты анализа значимости по показателю снижения риска приведены в табл. 2. Таблица 2. Анализ значимости по показателю снижения риска Элемент ТТО Pi R, при Pi = 0 )0(R )0(RR − ⋅100 % Электротельфер 2,22⋅10−4 6,749⋅10−6 61,861 Боковая стойка (4 шт.) 2,57⋅10−13 1,092⋅10−5 1,775⋅10−7 Опорная планка (2 шт.) 6,67⋅10−8 1,092⋅10−5 0,051 Болтовое крепление (2 шт.) 1,48⋅10−7 1,092⋅10−5 0,023 Двутавровая балка 1,73⋅10−4 7,662⋅10−6 42,573 Опора-ступица колеса (4 шт.) 2,74⋅10−6 1,068⋅10−5 2,271 Защитный контейнер 2,05⋅10−3 7,688⋅10−6 42,083 Из анализа следует, что максимальный эффект от повышения надежности будет для электротельфера. В настоящее время электротельфер работает при нагрузках, близких к пре- дельным. Грузоподъемность электротельфера 500 кг, масса поднимаемой плиты перекрытия 420 кг. Поэтому вероятность отказа электротельфера относительно большая (2,22⋅10−4). При замене электротельфера на другой, с грузоподъемностью в 1,5 раза больше (750 кг) можно снизить вероятность его отказа практически до 0, что снизит общий риск на 62 %. В качестве путей дальнейшего расширения и уточнения вероятностых оценок безо- пасности хранилищ РАО следует отметить: расширение ВАБ на операции по транспортированию РАО от производителя РАО до места захоронения; Д. Н. БАХЧЕВАН, Ю. А. КОМАРОВ, В. Ю. КОЧНЕВА, В. И. СКАЛОЗУБОВ ________________________________________________________________________________________________________________________ ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ ВИП. 7 2007 54 определение оптимальной периодичности проверок/осмотров хранилищ на основании минимизации вероятность непревышения выхода радиоактивности выше нормы − Р. Слиш- ком частое вскрытие хранилищ приводит к росту Р из-за возможности уронить крышку на контейнеры и т.д. Слишком редкое вскрытие не дает возможности обнаружить возможное разрушение стенок хранилища, контейнеров и т.д., что также приводит к росту Р. Для такого анализа дополнительно разработанной выше модели нужна модель для расчета вероятности разрушения контейнера и/или хранилища с выходом радиоактивности выше нормы в про- цессе хранения на ПЗРО; для уточнения вероятностных характеристик по отдельным элементам необходимо собрать статистику по отказам данного типа оборудования в условиях работы спецкомбина- тов РАДОН. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. НП 306.3.02/3.038−2000. Вимоги щодо структури та змісту звіту з аналізу безпеки приповерхневих сховищ РАВ. 2. НП 306.3.02/3.043−2001. Вимоги щодо структури та змісту звіту з аналізу безпеки установки для пе- реробки РАВ. 3. НД 306.607−95. Вимоги до поводження з радіоактивними відходами до їх захоронення. Загальні по- ложення. 4. ДГН 6.6.1.−6.5.001−98. Нормы радиационной безопасности Украины (НРБУ−97). 5. Корчагин П.А., Замостьян П.В., Шестопалов В.М. Обращение с РАО в Украине. − К., 2000. − 178 с. 6. Долговременное хранение и захоронение отработанных ИИИ в Украине. − К.: ВЦ «ДрУк», 2001. − 128 с. 7. Саенко С.Ю., Неклюдов И.М., Холомеев Г.А. и др. Математическое моделирование тепло− и массопе- реноса в геологическом защитном барьере после захоронения отработавшего ядерного топлива // Ядерная и радиационная безопасность.− 2000.− № 4.− С. 66−73. 8. Федоров А.Л., Дорожкин А.И., Сорокин В.Т. Оценка безопасности хранилища с отвержденными ра- диоактивными отходами, упакованными в бетонные контейнеры // Атомная энергетика.− 1996.− Т.81, вып.1.− С. 40−47. 9. Изучение хранилищ ВАО, ТРО, ЖРО на предмет оценки их эксплуатационных характеристик: (Отчет о НИР) / НТР КОРО. А-1078-3. − Желтые Воды, 2005. 10. Програма поводження з радіоактивними відходами на Одеському державному міжобласному спец- комбінаті. − УкрДО „Радон”. − Одеса, 2005. − 25 с. 11. Комплекты упаковочные транспортные УКТIВ. Техническое описание и инструкция по эксплуата- ции. еН4.160.006.ТО. − 1991. 12. Диллон Б., Сингх Ч. Инженерные методы обеспечения надежности систем.. − М.: Мир, 1984. 13. Капур К., Ламберсон Л. Надежность и проектирование систем. − М.: Мир, 1980. 14. Інструкція по діям персоналу у випадку радіаційної аварії ОДМСК УкрДО “Радон”. − Одеса, 2004. 15. Програма радіаційного контролю на ОДМСК Укр ДО „Радон”. − Одеса, 2004. − 27 с. 16. Экспертная оценка безопасности и технического состояния Одесского государственного межобласт- ного спецкомбината (ПЗРО): (Заключит. отчет о НИР) / ОФ ГНТЦ ЯРБ. − Одесса, 2006. 17. Устройство механизации погрузочно-разгрузочных работ при захоронении ТРО на ПЗРО Одесского ОМСК. Паспорт, инструкция по монтажу и эксплуатации. − Государственный межобластной спецко- мбинат УкрГО «Радон». − Одесса, 1999. 18. Эскизный проект устройства механизации захоронения ТРО на ПЗРО. − Государственный межоблас- тной спецкомбинат УкрГО «Радон». − Одесса, 1999. 19. Справочник по сопротивлению материалов / Г.С. Писаренко, А.П. Яковлев, А.В. Матвеев. − 2-е изд., перераб. и доп. − К.: Наук. думка, 1988. − 736 с. 20. Биргер И.А., Шорр Б.Ф., Иосилевич Г.Б. Расчет на прочность деталей машин: Справочник. М., Маши- ностроение, 1993. − 640 с. Поступила в редакцию 15.06.06 ВЕРОЯТНОСТНЫЕ ОЦЕНКИ БЕЗОПАСНОСТИ ЗАГРУЗКИ ________________________________________________________________________________________________________________________ ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ ВИП. 7 2007 55 23 ІМОВІРНІСНІ ОЦІНКИ БЕЗПЕКИ ЗАВАНТАЖЕННЯ ПРИПОВЕРХНЕВОГО ПОХОВАННЯ РАДІОАКТИВНИХ ВІДХОДІВ Д. М. Бахчеван, Ю. О. Комаров, В. Ю. Кочнєва, В. І. Скалозубов Представлено основи методу ймовірнісного аналізу безпеки об'єктів з радіоактивними відхо- дами й результати розрахункових обґрунтувань на прикладі системи завантаження приповерхневого поховання. 23 PROBABILISTIC ASSESSMENTS OF SAFETY OF NEAR-SURFACE RADIOACTIVE WASTE DISPOSAL CHARGE D.N. Bahchevan, Yu.A. Komarov, V.Yu. Kochnyeva, V.I. Skalozubov The bases of a method of the probabilistic analysis of safety of objects with radioactive waste prod- ucts and results of calculated substantiations are submitted by the example of a charge system of near-surface radioactive waste disposal.

Вероятностные оценки безопасности загрузки приповерхностного захоронения радиоактивных отходов

Репозитарії

Схожі ресурси