Методы реализации концепции перехода на ремонт по техническому состоянию оборудования АЭС
Рассмотрены методы обоснования концепции перехода на ремонт по техническому состоянию оборудования АЭС.
Gespeichert in:
| Datum: | 2009 |
|---|---|
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Інститут проблем безпеки атомних електростанцій НАН України
2009
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/7422 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Методы реализации концепции перехода на ремонт по техническому состоянию оборудования АЭС / Ю.Л. Коврижкин // Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля. — 2009. — Вип. 11. — С. 14–18. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860264928960577536 |
|---|---|
| author | Коврижкин, Ю.Л. |
| author_facet | Коврижкин, Ю.Л. |
| citation_txt | Методы реализации концепции перехода на ремонт по техническому состоянию оборудования АЭС / Ю.Л. Коврижкин // Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля. — 2009. — Вип. 11. — С. 14–18. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| description | Рассмотрены методы обоснования концепции перехода на ремонт по техническому состоянию оборудования АЭС.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:59:33Z |
| format | Article |
| fulltext |
14 ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ ВИП. 11 2009
УДК 621.311.25:621.039
МЕТОДЫ РЕАЛИЗАЦИИ КОНЦЕПЦИИ ПЕРЕХОДА НА РЕМОНТ
ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ СОСТОЯНИЮ ОБОРУДОВАНИЯ АЭС
Ю. Л. Коврижкин
ГП НАЭК «Энергоатом», Киев
Рассмотрены методы обоснования концепции перехода на ремонт по техническому состоя-
нию оборудования АЭС.
Актуальность
Одним из эффективных направлений оптимизации плановых ремонтов является
реализация концепции по переходу с регламентной стратегии ТОиР по наработке (Preventive
Maintenance) на ремонт по техническому состоянию (РТС), которая означает проведение
технического обслуживания и ремонта (ТОиР) с периодичностью и в объемах, определяемых
техническим состоянием (ТС). На основе анализа известных подходов на промышленных
объектах (в том числе АЭС) можно сформулировать общие положения и принципы концеп-
ции перехода на РТС оборудования и систем АЭС. Концепция перехода на РТС является
одним из направлений оптимизации плановых ремонтов, основной целью которой является
минимизация периодичности, продолжительности и объемов планового ТОиР при обеспече-
нии необходимого уровня безопасности, что определяет и основные принципы концепции
РТС: принцип технико-экономической целесообразности; принцип обеспечения необходи-
мого уровня надежности и безопасности.
Основные положения
Основополагающими составляющими концепции перехода на РТС являются: оценка,
контроль и прогноз изменения ТС; оценка влияния оборудования/системы на показатели
надежной эксплуатации и/или безопасности энергоблока. На основе этих основных оценок
обосновывается возможность организационно-технических мероприятий по сокращению
периодичности и/или объемов планового ремонта и испытаний. Переход на РТС оборудова-
ния/систем АЭС должен осуществляться на основе технических обоснований и эксплуата-
ционных мероприятий, определяющих: ТС оборудования/систем и отдельных его элементов
на текущий момент; запас (остаточный ресурс) до критического состояния, требующего
ТОиР, на основе результатов контроля и прогнозных оценок изменения текущего состояния;
влияние оборудования/систем на безопасность (для систем, важных для безопасности) или
надежность работы энергоблока (для систем, не влияющих на безопасность). Общие требо-
вания к оценке ТС определяют следующий перечень необходимых мероприятий: определе-
ние перечней определяющих параметров ТС и критериев их оценки; определение текущих
значений определяющих параметров ТС; оценки соответствия определяющих параметров
установленным критериям.
Определяющими параметрами ТС являются технические и конструкционные характе-
ристики, а также показатели надежности (ПН), определяющие работоспособность и надеж-
ность выполнения назначенных проектом функций. Перечень определяющих параметров и
соответствующих критериев (допустимых значений) оценки работоспособного и надежного
состояния устанавливается проектно-конструкторской, заводской и нормативной документа-
цией, а также могут уточняться по результатам анализа опыта эксплуатации. Установление
критериев оценки ТС оборудования предполагает определение номенклатуры и критических
значений определяющих параметров ТС, соответствующих работоспособности и надежности
оборудования. В зависимости от конструктивных особенностей элемента энергоблока, усло-
вий и режимов его применения в качестве критериев оценки ТС принимаются: показатели
критериев прочности металла (коэффициенты/показатели запаса прочностных характеристик
МЕТОДЫ РЕАЛИЗАЦИИ КОНЦЕПЦИИ ПЕРЕХОДА НА РЕМОНТ
________________________________________________________________________________________________________________________
ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ ВИП. 11 2009 15
при статических и динамических нагрузках в различных режимах эксплуатации); конструк-
ционные показатели; значения технологических и/или диагностических показателей (вибра-
ция, температура, давление, расход и др.); статические ПН (наработка на отказ, гамма-
процентный остаточный ресурс и др.). Критические значения определяющих параметров
(критерии оценки ТС) устанавливаются в соответствии с проектно-техническими требова-
ниями и нормами безопасной эксплуатации.
Оценка запаса (остаточного ресурса) до критического состояния, требующего прове-
дения ТОиР, осуществляется на основе: непрерывного контроля и диагностики определяю-
щих параметров ТС; прогнозных расчетно-экспериментальных обоснований. Оценка
остаточного ресурса (ОР) в общем случае включает: установление видов, параметров и
критериев предельных состояний; обоснование модели и скорости влияния доминантных
механизмов деградации/старения; оценку ОР.
При определенных механизмах старения межремонтный период РТС ∆t может быть
также определен из решения
|Yj − Yjд| = ∫ ∑
=
j j
ji
t
0
K
1i
Y dt)t(W
∆
, (1)
∆t = min {∆tj}, (2)
где Yj − текущие значения определяющих параметров ТС (j = 1, 2, …); Yjд − соответствующие
предельно допустимые значения определяющих параметров (критерии оценки ТС); WYji −
прогнозные оценки скорости изменения значений определяющих параметров под влиянием
i-х (i = 1, …, Kj) механизмов деградации/старения по результатам анализа опыта эксплу-
атации при оценке ТС.
В общем случае определение прогнозных оценок временной зависимости скорости
изменения определяющих параметров под влиянием различных механизмов деградации /
старения затруднительно. С учетом принципа консервативности целесообразно принятие
условия
WYji = max WYj, (3)
где WYj − максимальное значение скорости изменения определяющего параметра Yj по опыту
эксплуатации.
В случае выявления по результатам оценки ТС доминантного g-го механизма
деградации/старения с максимальной скоростью изменения Wg определяющего параметра Y,
временную оценку ОР можно получить из выражения
∆t =
g
д
W
|YY| −
. (4)
Так, если доминантным механизмом деградации/старения металла и сварных соеди-
нений являются циклические нагрузки, то
∆t = min
−
Nl
ll
W
NN
max
][0 , (5)
где Nl − число циклических нагрузок на текущий момент, вызванных переходными и
аварийными режимами реакторной установки, в том числе сопровождаемых вибрацией (l = 1
− режимы с нормальными условиями эксплуатации (НУЭ); l = 2 − режимы с нарушением
нормальных условий эксплуатации (ННУЭ); l = 3 − аварийные режимы; l = 4 − режимы с
вибрацией в стационарных условиях реакторной установки); [N0]l − соответствующие
допустимые количества циклических нагрузок, определяемые нормативными и проектными
требованиями; WNl − максимальная скорость изменения количества l-х видов нагружения по
опыту эксплуатации.
Ю. Л. КОВРИЖКИН
________________________________________________________________________________________________________________________
ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ ВИП. 11 2009 16
Расчет циклической прочности за период эксплуатации и продление службы для
оценки межремонтного периода РТС (ОР) необходимо выполнять с учетом: изменения
механических свойств; изменения конструкционного параметра вследствие эрозионно-
коррозионного износа (ЭКИ); влияния среды на зарождение и развитие трещиноподобных
дефектов; максимальных отклонений геометрических размеров свариваемых элементов от
номинальных; влияния концентраторов напряжений сварных соединений; влияния вибраци-
онных нагрузок.
При доминантном механизме деградации / старения, вызванном эрозионным износом
∆t =
δ
δδ
Wmax
д−
, (6)
где δ, δд − текущая и допустимая толщина соответственно; max Wδ − максимальная скорость
эрозионного износа по опыту эксплуатации.
Концепции перехода на РТС и управления старением взаимосвязаны и поэтому
должны реализовываться совместно, дополнять и корректировать друг друга по следующим
основным причинам:
1. Обе концепции имеют общие мероприятия по оценкам ТС, определяющих парамет-
ров и критериев работоспособности/надежности, ОР, доминирующих механизмов деграда-
ции/износа, эксплуатационному контролю и др.
2. Концепция перехода на РТС направлена в основном на обоснование возможности
сокращения плановых ремонтов и испытаний, а концепция управления старением предпо-
лагает необходимость проведения с достаточной периодичностью плановых ремонтов и
испытаний, что определяет необходимость их согласования и оптимизации.
Одним из направлений реализации концепции управления старением является опти-
мизация планирования ремонтов (в том числе на основе перехода на РТС). Такое положение
объясняется тем, что проведение мероприятий по плановым ремонтам, ТО и испытаниям в
определенных случаях может иметь отрицательный эффект, вызванный недостаточным каче-
ством проведения работ и дополнительным износом оборудования.
На основе сформированных основных положений и опыта внедрения методов обосно-
ваний РТС можно предложить обобщенный метод обоснования мероприятий и технических
решений концепции по переходу на РТС. В рамках этого метода подразумевается согласо-
вание технических мероприятий/решений, направленных на реализацию программ управле-
ния старением (ПУС) (в том числе сохранение или увеличение проектной периодичности и
объемов плановых ремонтов и испытаний), а также направленных на реализацию концепции
перехода на РТС (в том числе сокращение в отступление от проектно-конструкторских
требований периодичности и объемов плановых ремонтов).
Основными являются общие показатели по оценке и прогнозу ТС, оценке влияния
системы/элементов системы на безопасность энергоблока, оценке влияния отказа системы/
элемента системы на уровень мощности реактора. Оценка ТС осуществляется по соответст-
вию определяющих параметров установленным критериям ТС )Y( . При этом устанав-
ливаются три уровня соответствия:
)Y()Y( 0 ⊂ − полное соответствие;
)Y()Y( 0 ⊄ − частичное несоответствие, устраняемое дополнительными мероприя-
тиями по ТО, ремонту и управлению старением;
)Y()Y( 0 ⊄ − несоответствие определяющих параметров и критериев технического
состояния.
В случае отсутствия непрерывного контроля ТС в необходимом объеме прогноз
межремонтного периода осуществляется по уравнениям (1) и (2).
МЕТОДЫ РЕАЛИЗАЦИИ КОНЦЕПЦИИ ПЕРЕХОДА НА РЕМОНТ
________________________________________________________________________________________________________________________
ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ ВИП. 11 2009 17
Оценка влияния системы/элементов системы на безопасность осуществляется на
основе результатов ВАБ (вероятностного анализа безопасности) по показателям Фусселя–
Весселя, Бирнбаума, повышения/снижения риска.
Для систем, важных для безопасности (СВБ), область принятия решений является
трехпараметрической и приведена в общем виде на рис. 1, где { })Y(;)Y( 0 – параметр
соответствия определяющих параметров критериям технического состояния; RAW – значи-
мость повышения риска; FV – значимость по Фусселю–Весселю.
В плоскости показателей безопасности образуются характерные области: S2 – область
несущественного влияния на безопасность; SН – область умеренного влияния на безопас-
ность; Н2 – область значительного влияния на безопасность.
Условия принятия концепции перехода на РТС и мероприятий по управлению старе-
нием для СВБ представлены в таблице. Для систем, не влияющих на безопасность, область
принятия решений является двухпараметрической и приведена в общем виде на рис. 2.
Заштрихованные области соответствуют условиям возможности принятия концепций РТС и
ПУС.
Рис. 1
)Y()Y( 0 ⊂
)Y()Y( 0 ⊂ РТС РТС
)Y()Y( 0 ⊄ РТС и ПУС
)Y()Y( 0 ⊄
1 Пэ
Рис. 2
Н2
SН
SН
S2
)Y()Y( 0 ⊂
)Y()Y( 0 ⊄
)Y()Y( 0 ⊄
{ })K(;)K( 0
S 0,05 Н
S
Н
2
RAW
FV
Ю. Л. КОВРИЖКИН
________________________________________________________________________________________________________________________
ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ ВИП. 11 2009 18
Условия принятий концепций по РТС и ПУС для СВБ
Области
принятия решения
РТС
допустим
РТС
допустим с ПУС
РТС
недопустим
2
0 S),Y()Y( ⊄ – – ●
SH),Y()Y( 0 ⊄ – – ●
2
0 H),Y()Y( ⊄ – – ●
2
0 S),Y()Y( ⊄ – ●
SH),Y()Y( 0 ⊄ – ●
2
0 H),Y()Y( ⊄ – ●
2
0 S),Y()Y( ⊂ ●
SH),Y()Y( 0 ⊂ ●
2
0 H),Y()Y( ⊂ ●
Выводы
Впервые разработан обобщенный метод обоснования перехода на ремонт по техни-
ческому состоянию, который основан на комплексных оценках соответствия определяющих
параметров проектно-конструкторским требованиям и влияния оборудования/систем на
безопасность энергоблока (в рамках риск-ориентированного подхода).
Внедрение концепции и методов обоснования перехода на ремонт по техническому
состоянию позволит существенно повысить эффективность производства АЭС Украины в
результате сокращения продолжительности ремонтных кампаний.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.
1. Риск-ориентированные подходы оптимизации технического обслуживания и эксплуатационного
контроля СВБ АЭС / Д. В. Билей, С. В. Васильченко, Н. И. Власенко, Ю. Л. Коврижкин, В. Н. Ко-
лыханов, Ю. А. Комаров, Н. А. Фридман; Под ред. В. И. Скалозубова. - Одесса: ТЭС, 2004. - 531
с.
2. Оптимизация планирования ремонтов и испытаний систем безопасности АЭС на основе риск-
ориентированных подходов / Ю. Л. Коврижкин, Ю. А. Комаров, В. М. Пышный, В. И. Скало-
зубов, И. М. Фольтов; Под ред. В. И. Скалозубова. – Одесса: ТЭС, 2006. – 383 с.
3. Оптимизация планирования ремонтов АЭС с ВВЭР / Ю. Л. Коврижкин, В. Н. Колыханов, В. Ю.
Кочнева, В. И. Скалозубов; Под ред. В. И. Скалозубова. – Чернобыль: ИПБ АЭС НАН Украины,
2008. – 518 с.
Поступила в редакцию 06.02.09
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-7422 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1813-3584 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:59:33Z |
| publishDate | 2009 |
| publisher | Інститут проблем безпеки атомних електростанцій НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Коврижкин, Ю.Л. 2010-03-30T10:00:51Z 2010-03-30T10:00:51Z 2009 Методы реализации концепции перехода на ремонт по техническому состоянию оборудования АЭС / Ю.Л. Коврижкин // Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля. — 2009. — Вип. 11. — С. 14–18. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. 1813-3584 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/7422 621.311.25:621.039 Рассмотрены методы обоснования концепции перехода на ремонт по техническому состоянию оборудования АЭС. ru Інститут проблем безпеки атомних електростанцій НАН України Проблеми безпеки атомних електростанцій Методы реализации концепции перехода на ремонт по техническому состоянию оборудования АЭС Article published earlier |
| spellingShingle | Методы реализации концепции перехода на ремонт по техническому состоянию оборудования АЭС Коврижкин, Ю.Л. Проблеми безпеки атомних електростанцій |
| title | Методы реализации концепции перехода на ремонт по техническому состоянию оборудования АЭС |
| title_full | Методы реализации концепции перехода на ремонт по техническому состоянию оборудования АЭС |
| title_fullStr | Методы реализации концепции перехода на ремонт по техническому состоянию оборудования АЭС |
| title_full_unstemmed | Методы реализации концепции перехода на ремонт по техническому состоянию оборудования АЭС |
| title_short | Методы реализации концепции перехода на ремонт по техническому состоянию оборудования АЭС |
| title_sort | методы реализации концепции перехода на ремонт по техническому состоянию оборудования аэс |
| topic | Проблеми безпеки атомних електростанцій |
| topic_facet | Проблеми безпеки атомних електростанцій |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/7422 |
| work_keys_str_mv | AT kovrižkinûl metodyrealizaciikoncepciiperehodanaremontpotehničeskomusostoâniûoborudovaniâaés |