В соответствии с нормативными документамм Ростехнадзора под объектом использования атомной энергии (ОИАЭ) подразумевается ядерная установка, радиационый источник, пункт хранения ядерных материалов и РВ, хранилище радиоактивных отходов (кроме блоков АЭС и ОИАЭ военного назначения). Назначенный срок эксплуатации ОИАЭ указанным нормативным документами Ростехнадзора установлен равным 30 годам.

Для определения степени безопасности эксплуатации ОИАЭ по истечении назначенного срока (30 лет) необходимо установить четкие количественные критерии, с помощью которых дается оценка реального состояния и степени надежности элементов ОИАЭ, позволяющая разработать комплекс мер по повышению их надежности и спрогнозировать сроки и возможности их дальнейшей эксплуатации.

В ООО «РЭСцентр» разработана методика анализа надежности и продления срока эксплуатации, предназначенная для всех ОИАЭ. Однако при выполнении работы для конкретного ОИАЭ (например, для хранилищ гамма-дефектоскопов, хранилищ РАО, радиационных установок, исследовательского комплекса и т.д.) производится адаптация методики с последующим утверждением эксплуатирующей организацией и согласованием с Ростехнадзором.

Анализ надежности ОИАЭ с целью продления сроков его эксплуатации в соответствии с методикой и нормативными документами Ростехнадзора производится по следующей общей схеме:

1) Проведение комплексного обследования ОИАЭ, целью которого является оценка фактического состояния его систем и элементов, влияющих на безопасность, включая несущие строительные конструкции, определение остаточного ресурса элементов и систем, установление дефицитов безопасности и разработка программы работ по подготовке ОИАЭ к продлению срока эксплуатации.

2) Классификация систем и элементов по влиянию на безопасность ОИАЭ и оценка показателей надежности систем и элементов, важных для безопасности ОИАЭ (вероятности безотказной работы, остаточной наработки на отказ, интенсивности отказов и др.). При наличии паспортных или статистических данных о надежности конкретного элемента, его гамма-процентной наработке на отказ, гамма-процентном сроке службы (и других показателей) они используются для расчета его остаточного ресурса (средней или гамма-процентной наработки до достижения предельного состояния). Выбор нормативных (нормируемых, регламентированных, и т.д.) показателей надежности (вероятности безотказной работы, средней и гамма-процентной наработки на отказ и др.) производится для элементов, важных для безопасности ОИАЭ, в соответствии с общими принципами, применяемыми для опасных производств. Для элементов, прямо взаимодействующих или воздействующих на РИ – основной источник радиационной опасности на ОИАЭ, показатели надежности (гамма-процентные наработки) должны быть наиболее высокими. Для других элементов и систем, лишь косвенно влияющих на радиационную безопасность, эти показатели должны быть более низкими. Все указанные элементы и системы классифицируются по классам безопасности в соответствии с нормативными документами Ростехнадзора.

3) Полученные в результате проведенного обследования и расчетов значения остаточного ресурса и вероятности отказов (или безотказной работы) элементов используются в качестве исходных событий в схемах функциональной целостности (СФЦ), отражающих логическое взаимодействие отдельных элементов, важных для обеспечения радиационной безопасности данного ОИАЭ. Моделирование сценариев возможных радиационных аварий на ОИАЭ производится в рамках общего логико-вероятностного метода с использованием аттестованного программного комплекса "АРБИТР". Общая вероятность безотказной работы ОИАЭ, реализуемая через СФЦ, должна характеризоваться средней величиной показателя, соотносимой со степенью потенциальной опасности ОИАЭ. Поэтому для различных групп систем и элементов ОИАЭ, важных для безопасности объекта (за исключением РИ), и для объекта в целом рекомендуются средние значения наработки до отказа в зависимости от степени опасности используемых на объекте РИ.

4) По результатам расчета надежности по СФЦ с использованием программного комплекса "АРБИТР" для различных сценариев радиационных аварий с учетом экспоненциальной зависимости вероятностей отказов элементов и ИС рассчитываются вклады отдельных элементов в общую вероятность отказа ОИАЭ, выявляются наиболее "слабые" (т.е. наименее надежные) элементы, которые лимитируют величину остаточного ресурса ОИАЭ. В зависимости от вкладов отдельных элементов или систем в надежность (ресурс) всего объекта разрабатывается комплекс мероприятий по повышению надежности элементов, для которого с помощью ПК "АРБИТР" вновь пересчитываются показатели надежности элементов с учетом их экспоненциальной временной зависимости и показатель надежности всего объекта, который сравнивается нормативным (рекомендованным) и делается вывод о значении дополнительного срока эксплуатации ОИАЭ (в годах) до момента снижения показателя до нормативного.

Указанная методика в её конкретных вариантах использована для расчета дополнительных сроков эксплуатации целого ряда ОИАЭ на различных предприятиях:

на АО «ПО «Северное машиностроительное предприятие»;

на многих объектах предприятий Госкорпорации «Росатом»;

в том числе объектах ФГУП «Радон»;

на предприятиях АО «Объединенная судостроительная корпорация»;

на предприятиях ПАО АНК "Башнефть";

на объектах учреждений НИЦ «Курчатовский институт» и др.

В общей сложности с 2005 г. по настоящее время выполнено более 300 расчетов остаточного ресурса ОИАЭ. По результатам выполнения работ оформлены согласованные и утвержденные в соответствии с установленными требованиями Решения о продлении сроков эксплуатации радиационных объектов.

[1] Требования к обоснованию возможности продления назначенного срока эксплуатации объектов использования атомной энергии (НП-024-200). Госатомнадзор России, М:.2000.

[2] Общие положения обеспечения безопасности радиационных источников (НП-038-02). Госатомнадзор России, М:.2002.

[3] Поленин В.И., Рябинин И.А., Свирин С.К., Гладкова И.А. «Применение общего логико-вероятностного метода для анализа технических, военных организационно-функциональных систем и вооруженного противоборства» Под ред. А.С. Можаева, «НИКА», СПб: СПб-региональное отделение РАЕН, 2011.