Upravljanje resursima opreme elektrana kao alat za predviđanje razvoja elektroenergetske industrije. Upravljanje resursima opreme kroz provedbu "Programa obnove TE" Upravljanje resursima opreme

17. studenog

Naredba Rostekhnadzora od 15.10.2015. N 410

„O odobravanju saveznih normi i pravila u području upotrebe atomske energije“ Zahtjevi za upravljanje resursima opreme i cjevovoda nuklearnih elektrana. Osnovne odredbe "

Registriran u Ministarstvu pravde Rusije 11.11.2015 N 39666.

Odobreni su zahtjevi za upravljanje resursima opreme i cjevovoda nuklearnih elektrana.

Usvojena pravila primjenjuju se na sve jedinice opreme i cjevovode klasificirane u projektu jedinice nuklearne elektrane (NE) kao elementi klase opasnosti 1; sve jedinice opreme pojedinačne i male proizvodnje i referentne jedinice cjevovoda i oprema NEK klasificirane u projektu NEK kao elementi sigurnosne klase 2; odvojene jedinice cjevovoda i opreme klasificirane u projektu NEK-a kao elementi sigurnosne klase 3 na način koji utvrđuje pogonska organizacija elektrane u dogovoru s izvođačem reaktorskog postrojenja i projektima NEK-a.

Naredbom se utvrđuje:

pripremne mjere za upravljanje resursima opreme i cjevovoda nuklearnih elektrana tijekom projektiranja i izgradnje;
upravljanje resursima u proizvodnji opreme i cjevovoda za nuklearne elektrane i izgradnji nuklearnih elektrana;
upravljanje resursima opreme i cjevovoda nuklearnih elektrana u fazi rada nuklearne elektrane;
upravljanje resursima u fazi produženog vijeka trajanja opreme i cjevovoda nuklearnih elektrana;
upravljanje resursima opreme i cjevovoda nuklearnih elektrana tijekom razgradnje jedinice nuklearne elektrane.

Dodaci naredbi sadrže glavne pojmove i definicije korištene u pravilima, kao i shemu upravljanja resursima opreme i cjevovoda nuklearnih elektrana u fazi rada.

Pregled su pripremili stručnjaci tvrtke Consultant Plus, a pružili su ga ConsultantPlus Sverdlovsk regija - informativni centar mreže ConsultantPlus u Jekaterinburgu i Sverdlovskoj regiji

Upravljanje resursima opreme elektrana kao alat za predviđanje razvoja elektroenergetske industrije

A.P. Livinski

Elektroenergetika, koja je osnovna grana ruskog gospodarstva, osigurava domaće potrebe nacionalnog gospodarstva i stanovništva za električnom energijom, kao i izvoz električne energije u zemlje ZND-a i daleko u inozemstvo.

Kako bi se maksimalizirala učinkovita upotreba prirodnih goriva i energetskih resursa i potencijal energetskog sektora za dugoročnu, stabilnu opskrbu gospodarstva i stanovništva zemlje svim vrstama energije, Vlada Ruske Federacije odobrila je Energetsku strategiju Rusije za razdoblje do 2020. godine koja predviđa:

- pouzdano napajanje gospodarstva i stanovništva zemlje električnom energijom;
- očuvanje integriteta i razvoj Jedinstvenog energetskog sustava zemlje, njegova integracija s drugim energetskim udruženjima na euroazijskom kontinentu;
- poboljšanje učinkovitosti funkcioniranja i osiguravanje održivog razvoja elektroenergetske industrije na temelju novih, suvremenih tehnologija;
- smanjenje štetnih učinaka na okoliš.

U trenutnoj verziji Energetske strategije usvojene su umjerenije razine potrošnje energije, povećan je tempo razvoja netradicionalnih i obnovljivih izvora energije, prije svega hidroenergije, usvojena su realnija puštanja u pogon proizvodnih kapaciteta i odgovarajuće investicije.

U povoljnom scenariju, razvoj ruske elektroprivrede usmjeren je na scenarij koji pretpostavlja ubrzanu provedbu društveno-ekonomskih reformi sa stopom rasta bruto domaćeg proizvoda do 5-6% godišnje i odgovarajućim stalnim rastom potrošnje električne energije od 2,0-2,5% godišnje (slika 1. ). Kao rezultat, potrošnja električne energije doseći će 1290 u optimističnom scenariju do 2020., a 1145 milijardi kWh u umjerenom.

Uzimajući u obzir predviđene količine potražnje za električnom energijom u optimističnom scenariju, ukupna proizvodnja (slika 2) povećat će se u usporedbi s izvještajnom 2002. za 1,2 puta do 2010. (do 1070 milijardi kWh) i više od 1,5 puta za 2020. (do 1365 milijardi kWh); s umjerenom verzijom gospodarskog razvoja, odnosno za 1,14 (do 1015 milijardi kWh), odnosno 1,36 puta (do 1215 milijardi kWh).

Lik: 1.

Lik: 2. Proizvodnja električne energije u elektranama u Rusiji (pod umjerenim i optimističnim opcijama)

Lik: 3.

Proizvodni potencijal ruske elektroenergetske industrije (slika 3) trenutno se sastoji od elektrana s ukupnom instaliranom snagom od oko 215 milijuna kW, uključujući nuklearne elektrane - 22 i hidroelektrane - 44 milijuna kW, ostalo su toplinske i dalekovode svih naponskih klasa ukupne dužine 2 , 5 milijuna km. Više od 90% ovog potencijala ujedinjeno je u Jedinstveni energetski sustav (UES) Rusije, koji pokriva čitav naseljeni teritorij zemlje od zapadnih granica do Dalekog istoka.

Prema usvojenoj Energetskoj strategiji, neće se dogoditi značajnije promjene u strukturi proizvodnih kapaciteta: termoelektrane će ostati temelj elektroenergetske industrije; njihov će udio ostati na razini od 66-67%, nuklearnih elektrana - 14%, udio hidroelektrana praktički se neće mijenjati (20%).

Trenutno glavni udio (oko 70%) u strukturi proizvodnih kapaciteta otpada na termoelektrane koje rade na fosilno gorivo (slika 4). Kapacitet TE od 1. siječnja 2003. bio je oko 147 milijuna kW. Gotovo 80% proizvodnih kapaciteta termoelektrana u europskom dijelu Rusije (uključujući Ural) radi na plin i loživo ulje. U istočnom dijelu Rusije preko 80% koristi se ugljen. U Rusiji postoji 36 termoelektrana snage 1000 MW i više, uključujući 13 kapaciteta 2000 MW i više. Kapacitet najveće termoelektrane u Rusiji - Surgutskaya GRES-2 - iznosi 4800 MW.

U termoelektranama se široko koriste velike energetske jedinice snage 150-1200 MW. Ukupan broj takvih pogonskih jedinica je 233, ukupne snage oko 65 000 MW.

Lik: 4.

Značajan udio termoelektrana (oko 50% kapaciteta) su CHP elektrane koje su distribuirane u cijeloj zemlji.

Glavni dio (više od 80%) opreme TE (kotlovi, turbine, generatori) pušten je u rad u razdoblju od 1960. do 1985. godine i do sada je radio 20 do 45 godina (slika 5). Stoga starenje elektroenergetske opreme postaje ključni problem moderne elektroenergetske industrije, koji će se u budućnosti samo pogoršavati.

Počevši od 2005., povećat će se količina turbinske opreme koja je iscrpila svoj park (slika 6). Dakle, do 2010. godine 102 milijuna kW (43%) trenutno aktivne opreme TE i HE razvit će svoj park-resurs, a do 2020. godine - 144 milijuna kW, što će biti više od 50% instalirane snage.

Ispuštanje turbinske opreme koja generira resurse parka u kontekstu projicirane potražnje za električnom energijom i kapacitetom dovest će do deficita kapaciteta od 70 GW na razini 2005. (30% potražnje), što će do 2010. već biti 124 GW (50% potražnje) a do 2020. - 211 GW (75% potražnje za kapacitetom) (slika 7).

Lik: pet.

Lik: 6. Predviđanje obujma turbinske opreme koja obrađuje resurse parka

Lik: 7. Dinamika odnosa snaga u Rusiji

Lik: osam.

oprema za energetske turbine

Pružanje povećanja potražnje za proizvodnim kapacitetima moguće je kroz sljedeće glavne mjere:

produljenje vijeka trajanja postojećih hidroelektrana, nuklearnih elektrana i značajnog broja termoelektrana zamjenom samo glavnih jedinica i dijelova;

dovršetak objekata koji su u visokom stupnju pripravnosti;

izgradnja novih objekata u oskudnim regijama;

modernizacija i tehnička reoprema TE pomoću novih, perspektivnih tehničkih rješenja.

Da bi se osigurala predviđena razina potrošnje električne energije i topline u optimističnom i povoljnom scenariju, puštanje u rad proizvodnih kapaciteta u ruskim elektranama (uzimajući u obzir potrebu za zamjenom i modernizacijom opreme koja je potrošila svoje resurse) za razdoblje 2003.-2020. procjenjuje se približno 177 milijuna kW (slika 9), uključujući na HE i PSP - 11,2, na NEK - 23, na TE - 143 (od toga CCGT i GTU - 37 milijuna kW), od čega novo puštanje u pogon proizvodni kapaciteti - oko 131,6 GW, volumen zamjene dotrajale opreme zbog tehničke reopreme - 45,4 GW.

Lik: devet.

Lik: deset.

U umjerenoj verziji puštanje u rad procjenjuje se na oko 121 milijun kW, uključujući u HE i PSP - 7, u NEK - 17, u TE - 97 (od toga CCGT i GTU - 31,5 milijuna kW).

Istodobno, ukupno prosječno puštanje u rad u Rusiji u cjelini za petogodišnje razdoblje od 1991. do 2002. iznosilo je samo 7 GW.

Važan čimbenik u razvoju elektroenergetske industrije je mogućnost ulaganja u novu energetsku izgradnju i tehničko preuređenje postojećih elektrana i električnih mreža, uključujući potpunu zamjenu opreme koja je iscrpila svoj park. Potreba elektroprivrede za ulaganjima u razdoblju do 2020. godine, uzimajući u obzir nuklearne elektrane, ovisno o mogućnosti razvoja, procjenjuje se na 140-205 milijardi dolara, uključujući 100-160 milijardi dolara za proizvodnju (slika 10). Osiguravanje rasta kapitalnih ulaganja u elektroenergetsku industriju, njihovo dovođenje do 2005. na 4,0 milijarde dolara godišnje i do 2010. godine do 6,0 milijardi dolara godišnje (bez nuklearnih elektrana) moguće je uvođenjem investicijske komponente u tarifu za električne i toplinske energije, stvarajući povoljne uvjete za privlačenje stranih i domaćih privatnih ulaganja putem državnih jamstava, poreznih poticaja, raspodjele izravnih državnih ulaganja itd.

Istodobno, 2002. godine opseg ulaganja u elektroenergetsku industriju, uključujući nuklearne elektrane, iznosio je 2,6 milijardi dolara, a 2003. godine očekivani obim ulaganja iznosit će 3,6 milijardi dolara.

Općenito, ukupno ulaganje u Holding za petogodišnje razdoblje od 1999. do 2003. iznosilo je 9 milijardi USD, ili nešto više od 4% zahtjeva za ulaganjem u razdoblju do 2020. godine.

Kako bi se osigurala pouzdanost opskrbe potrošača električnom energijom u bilansima snage i električne energije za razdoblje do 2020. godine, trebalo bi sačuvati značajan udio opreme koja je iscrpila resurse svog parka (slika 11.): u razdoblju do 2010. godine količina takve opreme povećat će se na 93 GW uz naknadno smanjenje do 2020. do 40 GW.

Lik: jedanaest.

Osiguravanje predviđene potražnje za električnom energijom i kapacitetom zahtijeva da oprema ostane u pogonu nakon što dostigne svoj park.

To zadaću upravljanja resursima opreme elektrane postavlja na kvalitativno novu razinu. Rješenje ovog problema zahtijeva stvaranje banke podataka koja omogućuje predviđanje stanja opreme, razvijanje sustava mjera za očuvanje operativnosti opreme i praćenje njihove provedbe, povezivanje prijedloga za produljenje vijeka trajanja opreme s obećavajućim bilansima snage i električne energije.

Na sl. 12 prikazuje trenutni aranžman za produljenje vijeka trajanja opreme.

Lik: 12.

Pod resursom parka podrazumijeva se vrijeme rada elemenata toplinske i energetske opreme iste vrste u dizajnu, materijalima i radnim uvjetima, pri kojem se osigurava njihov nesmetan rad uz poštivanje standardnih zahtjeva za kontrolu metala, rad i popravak elektrana.

Do danas je došlo do lavinskog povećanja kapaciteta koji su iscrpili svoj park. Potrebne količine zamjene opreme i njihovih jedinica nisu osigurane odgovarajućim sredstvima. Bilo je potrebno pojasniti vrijednosti resursa parka u odnosu na određenu opremu kroz niz studija i aktivnosti.

S tim u vezi predloženo je prelazak na pojedinačni resurs, t.j. dodijeljeni resurs određenog predmeta, određen uzimajući u obzir stvarna svojstva metala, geometrijske dimenzije i uvjete njegovog rada.

Nakon isteka projektnog vijeka opreme, uzimajući u obzir ograničenja utvrđena regulatornim dokumentima, provodi se analiza njezinog stanja, na temelju kojih se donosi odluka o zamjeni ili produljenju vijeka trajanja opreme dok se ne razvije naznačeni pojedinačni resurs, što se utvrđuje nizom mjera unutar sustava produženja resursa.

Sustav za produljenje vijeka trajanja opreme koja radi u elektroenergetici zasnovan je na:

1. O saveznim zakonima:

„O industrijskoj sigurnosti opasnih proizvodnih pogona“;

“O tehničkoj regulaciji”;

"O licenciranju određenih vrsta djelatnosti."

2. O uredbama Vlade Ruske Federacije:

"O postupku i uvjetima korištenja tehničkih uređaja u opasnom proizvodnom pogonu";

"O postupku organiziranja i vršenja kontrole proizvodnje nad poštivanjem zahtjeva industrijske sigurnosti u opasnom proizvodnom pogonu";

„O mjerama za osiguravanje industrijske sigurnosti opasnih proizvodnih pogona na teritoriju Ruske Federacije“;

3. O regulatornim dokumentima Gosgortechnadzora Rusije:

"Opća pravila industrijske sigurnosti za organizacije koje djeluju u području industrijske sigurnosti opasnih proizvodnih pogona";

„Pravila za provođenje vještačenja u industrijskoj sigurnosti“;

"Odredbe o postupku produženja tehničkog razdoblja sigurnog rada

njihovi uređaji, oprema i strukture u opasnim proizvodnim pogonima ";

„Tipične upute za kontrolu metala i produženje vijeka trajanja kritičnih elemenata kotlova, turbina i cjevovoda termoelektrana“.

Priprema odluke o produljenju vijeka trajanja, uzimajući u obzir sve mogućnosti, zahtijeva ozbiljnu tehničku i ekonomsku analizu koja se temelji na tehničkom stanju elektrane i izgledima za njezin razvoj (tehnička reoprema).

U skladu sa zahtjevima Standardnih uputa ... i Propisa ..., AO-energo i AO-elektrane samostalno ili uz sudjelovanje organizacija prate tehničko stanje opreme i provode istraživanja svojstava čvrstoće metala.

Takve studije obično provode stručne organizacije (slika 13). Njihovi zaključci, zajedno s odlukom AO-energo i AO-elektrane

radi produženja vijeka trajanja opreme šalju se u skladu s

sa Standardnim uputama ..., u RAO UES iz Rusije. Odjel za znanstvenu i tehničku politiku i razvoj RAO UES Rusije, uz sudjelovanje istraživačkih organizacija u industriji, analizira dostavljene materijale, daje mišljenje o mogućnosti i uvjetima daljnjeg rada opreme. Na temelju odluke AO-energo i AO-elektrane, zaključka specijalizirane organizacije, Odjel za znanstvenu i tehničku politiku i razvoj RAO UES Rusije "odobrava (ili ne odobrava, ili odobrava s ograničenjima) odluku AO-energo i AO-elektrane o mogućnosti i uvjeti daljnjeg rada opreme.

Lik: 13.

Odobrenje odluke RAO UES Rusije iz AO-energosa i AO-elektrana osnova je za Gosgortehnadzor Rusije da registrira izvještaj o ispitivanju industrijske sigurnosti i da elektrani odobri pravo na daljnji rad opreme.

Glavni smjerovi za poboljšanje organizacije rada za produljenje vijeka trajanja opreme (slika 14) bit će povezani sa:

- s poboljšanjem direktive (utvrđeno dokumentima Gosgortechnadzor Rusije) dio ovih radova;
- s davanjem ekonomskog interesa za rezultate ovih radova, uključujući radove na utvrđivanju komercijalnih resursa i pouzdanosti elektrane za razne organizacije (SO-CDU, automatska telefonska centrala, proizvođači opreme, itd.).

Zbog toga se planira poboljšati organizacija obnove u sljedećem.

1. Kontrola stanja metala i opreme u TE-ima povjerena je ispitnim laboratorijima i ispitnim laboratorijima bez razaranja, akreditiranim od strane Gosgortehnadzora Rusije. Akreditacija bi se trebala provesti uzimajući u obzir preporuke Odjela za znanstvenu i tehničku politiku i razvoj RAO UES Rusije, a kasnije i putem NP INVEL (neprofitne partnerske inovacije u elektroenergetskoj industriji).

Lik: četrnaest.

2. Stručna organizacija koja razmatra materijale za produljenje vijeka trajanja opreme i daje mišljenje o uvjetima rada mora biti neovisna i imenovana od strane Odjela za znanstvenu i tehničku politiku i razvoj RAO UES Rusije i daljnjih NP INVEL
3. Odjel za znanstvenu i tehničku politiku i razvoj RAO UES Rusije (u daljnjem tekstu NP INVEL) trebao bi organizirati rad na procjeni komercijalnog razdoblja i pouzdanosti elektrana i identificirati stalne organizacije zainteresirane za takve informacije.

Izneseni materijali pokazuju da će u dogledno vrijeme, uslijed nedostatka ulaganja u novu gradnju, deficit proizvodnih kapaciteta rasti. Njegov glavni izvor pokrivanja bit će produljenje vijeka trajanja postojeće opreme. Da biste to učinili, potrebno je razviti organizacijski mehanizam za upravljanje resursima, koji mora odgovarati novoj stvarnosti koja se javlja u elektroenergetskoj industriji u vezi s njezinom reformom. Važni organizacijski aspekti su sljedeći:

poboljšanje regulatorne i tehničke dokumentacije, osiguravajući pouzdan i siguran rad opreme;

praćenje oštećenja opreme, priprema standardnih tehničkih i organizacijskih rješenja za produljenje vijeka trajanja opreme (okružnice, bilteni);

stvaranje baze podataka za njegov rad;

smanjenje troškova za kontrolu i popravak opreme.

Sve ove mjere poboljšat će mehanizam upravljanja resursima i učiniti ga važnim alatom za predviđanje daljnjeg razvoja elektroenergetske industrije.

Prvi koraci u ovom smjeru su već poduzeti. Dakle, prema uputama DNTPiR-a RAO UES Rusije, Institut Teploelektroproekt priprema Prijedloge za produženje vijeka trajanja opreme termoelektrana izvan park opreme, koji uključuju:

- prognoza tehničkog stanja termoelektrana koje rade resurse parka u razdoblju do 2008. godine;
- razvoj stacionarnih prijedloga o tehničkim mjerama za produljenje vijeka trajanja opreme izvan parka;
- procjena financijskih troškova za provedbu mjera za produljenje vijeka trajanja opreme;
- organizacija upravljanja resursima opreme elektrane u kontekstu reforme elektroenergetske industrije.

Kao dio ovog rada, provedena je studija stanja opreme u svih sedam regija Rusije s instaliranom snagom od 131,422 milijuna kW. Njegovi se rezultati koriste za izradu petogodišnje bilance moći poduzeća za razdoblje 2004.-2008.

Kao što je pokazala analiza, do 2008. pojedinačni će se resursi iscrpiti na opremi instalirane snage 10,929 milijuna kW, što je 9,1% instalirane snage TE RAO UES Rusije Holdinga. To će zahtijevati značajna ulaganja u radove na produljenju vijeka trajanja opreme.

Posebno velik rad na produljenju vijeka trajanja opreme i troškova pada na IES Urala, jednog od energetski najintenzivnijih područja Rusije. Za razdoblje 2004.-2008 troškovi mjera za proširenje resursa u ovoj regiji iznosit će 6567,7 milijuna rubalja, obujam obnovljene snage je 5034 MW, a vrhunac potrebnih ulaganja bit će u razdoblju 2007.-2008.

Općenito, u TE u Rusiji za razdoblje 2004.-2008. bit će potrebno provesti niz mjera kako bi se osiguralo produljenje vijeka trajanja opreme, u ukupnom iznosu, uključujući PDV, 19,58 milijardi rubalja. (po trenutnim cijenama). U tom će slučaju jedinični trošak obnovljenog kapaciteta iznositi 1.792,1 rubalja / kW (58,8 USD / kW).

Prilikom predviđanja bilansa snage za dulje razdoblje (10-15-20 godina), treba provesti dodatne studije kako bi se utvrdila priroda promjena u troškovima produljenja vijeka trajanja opreme termoelektrana.

A.P. Livinski
(JSC "RAO" UES Rusije ", Rusija)

Pouzdano napajanje gospodarstva i stanovništva zemlje električnom energijom;

Očuvanje integriteta i razvoj Jedinstvenog energetskog sustava zemlje, njegova integracija s drugim energetskim mrežama na euroazijskom kontinentu;

Poboljšanje učinkovitosti funkcioniranja i osiguravanje održivog razvoja elektroenergetske industrije na temelju novih, suvremenih tehnologija;

Smanjenje štetnih učinaka na okoliš.

U trenutnoj verziji Energetske strategije usvojene su umjerenije razine potrošnje električne energije, usvojen je tempo razvoja netradicionalnih i obnovljivih izvora energije, prije svega hidroenergije,
realnije puštanje u pogon proizvodnih kapaciteta i odgovarajuća ulaganja.

U povoljnom scenariju, razvoj elektroenergetske industrije u Rusiji usmjeren je na scenarij koji pretpostavlja ubrzanu provedbu društveno-ekonomskih reformi sa stopom rasta bruto domaće proizvodnje do 5-6% godišnje i odgovarajućim stalnim rastom potrošnje električne energije od 2,0-2,5% godišnje (Sl. . 1). Kao rezultat toga, potrošnja električne energije doseći će 1290 u optimističnom scenariju do 2020., a 1145 milijardi kWh u umjerenom.

Uzimajući u obzir predviđene količine potražnje za električnom energijom u optimističnom scenariju, ukupna proizvodnja (slika 2) povećat će se u usporedbi s izvještajnom 2002. za 1,2 puta do 2010. (do 1.070 milijardi kWh) i više od 1,5 puta
do 2020. (do 1365 milijardi kWh); s umjerenom varijantom gospodarskog razvoja, odnosno za 1,14 (do 1015 milijardi kWh), odnosno 1,36 puta (do 1215 milijardi kWh).

Lik: 1. Predviđanje razine potrošnje električne energije u skladu s Energetskom strategijom
Rusija za razdoblje do 2020

Lik: 2. Proizvodnja električne energije u elektranama u Rusiji (s umjerenim i optimističnim opcijama)

Lik: 3. Instalirani kapacitet elektrana u Rusiji (pod umjerenim i optimističnim opcijama)

Proizvodni potencijal elektroenergetska industrija u Rusiji (slika 3) trenutno se sastoji od elektrana s ukupnim instaliranim kapacitetom od oko
215 milijuna kW, uključujući nuklearne elektrane - 22 i hidroelektrane - 44 milijuna kW, ostatak čine termoenergetika i dalekovodi svih naponskih klasa ukupne duljine 2,5 milijuna km. Više od 90% ovog potencijala ujedinjeno je u Jedinstveni energetski sustav (UES) Rusije, koji pokriva čitav naseljeni teritorij zemlje od zapadnih granica do Dalekog istoka.

Velike jedinice napajanja široko se koriste u termoelektranama
150-1200 MW. Ukupan broj takvih pogonskih jedinica je 233, ukupne snage oko 65 000 MW.

Značajan udio termoelektrana (oko 50% kapaciteta) su CHP elektrane koje su distribuirane u cijeloj zemlji.

Lik: 5. Dobna struktura instalirane turbinske opreme na TE u Rusiji

Lik: 6. Prognoza količine turbinske opreme koja obrađuje resurse parka

Lik: 7. Dinamika odnosa snaga u Rusiji

Lik: 8. Glavni smjerovi pokrivanja projiciranog deficita snage

Pružanje povećanja potražnje za proizvodnim kapacitetima moguće je kroz sljedeće glavne mjere:

² produljenje vijeka trajanja postojećih hidroelektrana, nuklearnih elektrana i značajnog broja termoelektrana zamjenom samo glavnih jedinica i dijelova;

² dovršetak objekata koji su u visokom stupnju pripravnosti;

- izgradnja novih objekata u oskudnim regijama;

² modernizacija i tehnička preoprema TE, koristeći nova, perspektivna tehnička rješenja.

Kako bi se osigurale predviđene razine potrošnje električne energije i topline u optimističnim i povoljnim opcijama, puštanje u rad proizvodnih kapaciteta u ruskim elektranama (uzimajući u obzir potrebu za zamjenom i modernizacijom opreme koja je potrošila svoje resurse) za razdoblje 2003.-2020. procjenjuje se približno 177 milijuna kW (slika 9), uključujući na HE i PSP - 11,2, na NEK - 23, na TE - 143 (od toga CCGT i GTU - 37 milijuna kW), od čega novo puštanje u pogon proizvodni kapaciteti - oko 131,6 GW, volumen zamjene dotrajale opreme zbog tehničke prenamjene - 45,4 GW.

Kao rukopis

UDK 621.039.586

GULINA OLGA MIKHAILOVNA

FIZIKO-STATISTIČKI MODELI KONTROLE RESURSA DRUGOG KOLA NUKLEARNIH POSTROJENJA

Specijalnost 05.14.03 - nuklearne elektrane, uključujući projektiranje, rad i razgradnju

A B T O R E F E R A T

disertacija za znanstveni stupanj

doktor tehničkih znanosti

Obninsk - 2009

Rad je izveden u Državnom obrazovnom zavodu za visoko stručno obrazovanje "Obninsko državno tehničko sveučilište za nuklearnu energiju"

Službeni protivnici doktor tehničkih znanosti Davidenko

Nikolay Nikiforovich

doktor tehničkih znanosti Gorbatykh

Valerij Pavlovič

doktor tehničkih znanosti Gašenko

Vladimir Aleksandrovič

Vodeća organizacija

Odbrana će se održati " 23 » _ 09_ 2009 u _ 14 _sat_ 00 __min. na sastanku disertacijskog vijeća D 212.176.01 na Obninskom državnom tehničkom sveučilištu za nuklearnu energetiku, regija Kaluga, Obninsk, Studgorodok, 1, IATE, soba za sastanke Akademskog vijeća.

Disertaciju možete pronaći u knjižnici Obninskog državnog tehničkog sveučilišta za nuklearnu energiju.

Znanstveni tajnik

vijeće za disertaciju D 212.176.01

dr. Sc. Sci., Profesor

opći opis rada

Disertacija je usmjerena na rješavanje problema učinkovitog upravljanja vijekom trajanja opreme u sekundarnom krugu nuklearnih elektrana.

Relevantnost djela. Sigurnost nuklearne elektrane u velikoj je mjeri određena pouzdanim radom sustava za proizvodnju pare i vanjskog sustava za hlađenje koji se sastoji od kondenzatora parne turbine i sustava regeneracije.

Siguran rad energetskih jedinica NE i mjere za produljenje vijeka trajanja nemoguće su bez pažljivog poštivanja pravila i propisa o radu i održavanju, analize učinkovitosti određenih upravljačkih radnji, razvoja metoda vjerojatnosnog predviđanja karakteristika resursa opreme i primjene suvremenih postupaka obrade kontrolnih podataka. Ovim pitanjima posvećeni su osvrti, radovi itd.

Ali rad pogonske jedinice, osim sigurnosnih uvjeta, također se nameće i pod uvjetom ekonomske učinkovitosti rada. Ti se problemi razmatraju i razvijaju u radovima, itd. Učinkovitost proizvodnje električne energije u velikoj mjeri ovisi o zastoju jedinice povezanom s preventivnim održavanjem ili uklanjanjem uzroka kvara opreme NE. Klasifikacija opreme važne sa stajališta utjecaja na sigurnost, provedena u različitim zemljama u razvoju nuklearne energije, istaknula je glavne vrste opreme koje treba uzeti u obzir pri odluci o produljenju vijeka trajanja. Ova pitanja suštinski se razmatraju u dokumentima IAEA-e, u radovima itd. Utjecaj odabrane opreme na faktor iskorištenosti instalirane snage (ICUF) pogonske jedinice (EB) posljedica je zastoja zbog nepouzdanosti ove opreme. Jedan od glavnih zadataka u tom pogledu je predvidjeti značajke pouzdanosti opreme i procijeniti učinkovitost kontrolnih mjera na temelju modela procesa starenja koji ograničavaju njezin resurs. U velikom broju radova posvećenih razvoju teorijskih modela ovih procesa, predstavljeni su modeli prilično složeni i sadrže veliku količinu specifičnih podataka, što otežava upotrebu takvih modela za predviđanje resursa. Za predviđanje se u pravilu koriste statistički podaci o kvarovima i vremenu rada.

Trenutno je aktualan problem optimizacije vijeka trajanja pogonske jedinice uzimajući u obzir učinke starenja metala opreme i troškove mjera modernizacije. Značajka problema optimizacije vijeka trajanja elektroničke jedinice je da je to zadatak pojedinačnog predviđanja, stoga je potrebno organizirati prikupljanje i obradu početnih informacija, opravdati izbor ekonomskog kriterija i formulirati princip optimizacije uzimajući u obzir ekonomsku situaciju tijekom rada određene elektroničke jedinice.

Oprema drugog kruga igra posebnu ulogu u tom pogledu, jer je podložna različitim procesima starenja, djeluje u različitim uvjetima, dodijeljeni resurs obično je proporcionalan jedinici resursa, zamjena ima prilično visoku cijenu.

Procesi starenja materijala opreme sekundarnog kruga, kao i opreme NPP općenito, objektivni su, a pravodobno učinkovito upravljanje resursima zahtijeva promatranje i analizu tehničkog stanja opreme tijekom rada i široku upotrebu dijagnostičkih i nerazornih programa ispitivanja. Podaci promatranja trebaju se obrađivati \u200b\u200bna vrijeme i kvalitetno te ih koristiti u predviđanju karakteristika resursa opreme.

Stoga potreba za razvojem pristupa, metoda i algoritama za formuliranje i rješavanje problema optimizacije života EB-a, razvijanje metoda za predviđanje resursa uzimajući u obzir različite čimbenike, prirodu procesa starenja i njegovu vjerojatnosnu prirodu, kao i korištenje računalnih postupaka koji omogućuju dobivanje učinkovitih procjena, određuje relevantnost rada na disertaciji.

Predmet istraživanja -oprema sekundarnog kruga NE.

Predmet istraživanje je procjena karakteristika resursa opreme sekundarnog kruga NE.

Svrha i ciljevi studije -razvoj teorijskih osnova i primijenjenih modela za procjenu, predviđanje i upravljanje vijekom trajanja opreme u sekundarnom krugu nuklearnih elektrana na temelju statističke obrade podataka o radu i računovodstva mehanizama procesa starenja.

Da bi se postigao ovaj cilj, rješavaju se sljedeći zadaci.

1. Analiza i sistematizacija pogonskih podataka sa stajališta utjecaja fizikalnih procesa na procese starenja materijala opreme sekundarnog kruga i opravdanje upotrebe fizičkih i statističkih modela za pojedinačnu procjenu, predviđanje i upravljanje vijekom trajanja opreme sekundarnog kruga NE.

2. Razvoj metoda za predviđanje karakteristika resursa opreme sekundarnog kruga u uvjetima nakupljanja oštećenja uslijed djelovanja različitih procesa starenja materijala, uzimajući u obzir njihovu vjerojatnost.

3. Razvoj metoda i algoritama za optimizaciju vijeka trajanja pogonske jedinice na temelju ekonomskog kriterija koji uzima u obzir razliku u vremenu troškova i koristi, karakteristikama pouzdanosti opreme jedinice i troškovima popravaka i zamjena opreme tijekom rada.

4. Razvoj metoda za rješavanje problema postizanja graničnog stanja elementima nuklearne opreme.

5. Optimizacija opsega i učestalosti praćenja tehničkog stanja opreme u sekundarnom krugu NE, podložno erozijsko habanju.

6. Razvoj metode za predviđanje intenziteta FAC procesa za elemente opreme NEK izrađene od bisernih čelika, temeljenu na teoriji neuronskih mreža.

Metode istraživanja.Rad se temelji na korištenju i razvoju metoda za siguran rad nuklearnih elektrana, teoriji pouzdanosti, teoriji vjerojatnosti i matematičkoj statistici, uz čiju su upotrebu izvedene:

· Analiza operativnih čimbenika koji ograničavaju vijek trajanja opreme NE;

· Analiza statističkih podataka o ispravnosti opreme NE;

Znanstvena novostrada sastoji se u činjenici da se, za razliku od postojećih pristupa određivanju vijeka trajanja pogonske jedinice, predloženi koncept koristi formulacijom problema uzimajući u obzir učinke starenja opreme NE, kao i činjenica da su razvijene metode za predviđanje svojstava resursa opreme pomoću modela procesa fizičkog starenja. količina podataka o radnim parametrima i poduzetim mjerama za upravljanje vijekom trajanja opreme sekundarnog kruga nuklearnih elektrana. Razvojem metoda za procjenu i predviđanje karakteristika resursa dobiveni su brojni novi teorijski rezultati:

Značaj čimbenika koji određuju intenzitet procesa starenja u materijalu, a koji je neophodan za upravljanje resursima određene opreme NE;

- vjerojatnosni model za predviđanje izvora cijevi za izmjenu topline generatora pare zasnovan na metodama linearnog i nelinearnog zbrajanja oštećenja, uzimajući u obzir radne parametre i vrstu glavnog procesa starenja;

Asimptotske metode za rješavanje problema postizanja graničnog stanja elementima opreme: u modelu kapljične erozije u uvjetima dvofaznih protoka rashladne tekućine, u metodama zbrajanja šteta u problemu procjene vijeka trajanja TOT SG;

Metoda za predviđanje resursa cijevnog generatora pare na temelju linearne stohastičke Kalmanove filtracije, koja omogućava uzimanje u obzir velike količine operativnih podataka, kontrolnih podataka i rezultata istraživanja temeljenih na matematičkim modelima procesa oštećenja i preventivnim mjerama, što za razliku od poznatih metoda dovodi do povećanja pouzdanosti prognoze i mogućnosti kvalitativno upravljati cjevastim resursom na temelju formuliranog principa optimalne kontrole;

Metoda za optimizaciju obujma i učestalosti praćenja debljina elemenata opreme NEK koji su izloženi erozijsko-korozivnom trošenju, temeljena na predloženoj metodi za obradu kontrolnih podataka i određivanje elemenata koji pripadaju rizičnoj skupini za FAC, izračunavanje dopuštenih debljina stijenki i rangiranje elemenata prema stupnju habanja i stopi FAC, na temelju prva analiza velikog broja mjerenja na NE Kola, Kalinin, Balakovsk, Novovoronezh, Smolensk;

Model neuronske mreže za procjenu i predviđanje performansi elemenata opreme koji su podložni erozijsko-korozivnom trošenju, temeljen na promatranim parametrima koji određuju intenzitet FAC procesa i kontrolnim podacima, koji nam, za razliku od postojećih statističkih i empirijskih modela, omogućuje procjenu međusobnog utjecaja svih čimbenika, kako bi se istakla bitna svojstva dolaznih informacija. i, u konačnici, poboljšati točnost prognoze bez utvrđivanja svih ovisnosti između mnogih čimbenika koji određuju proces ECI;

Metoda za optimizaciju vijeka trajanja pogonske jedinice koja se temelji na ekonomskom kriteriju koji uzima u obzir razliku u vremenu troškova i koristi, karakteristikama pouzdanosti opreme jedinice i troškovima popravaka i zamjene opreme tijekom rada.

Vjerodostojnost znanstvenih izjava potvrđuje se strogom potkrijepljenošću modela koji opisuju procese operativnosti opreme sekundarnog kruga s ispravnom formulacijom definicija graničnih stanja opreme, metoda i odredbi, kao i podudarnošću niza rezultata s operativnim podacima.

Odredbe, podnesena na obranu

1. Značaj čimbenika koji utječu na procese starenja metala i neophodni za individualnu uporabu fizičkih i statističkih modela za procjenu i upravljanje vijekom trajanja opreme sekundarnog kruga.

2. Fizički i statistički modeli za procjenu, predviđanje i upravljanje vijekom trajanja opreme u sekundarnom krugu nuklearnih elektrana, temeljeni na metodi zbrajanja šteta uzrokovanih različitim procesima starenja, za provođenje varijacijskih proračuna i potkrijepljivanje vrijednosti parametara koji omogućuju nadzor vijeka trajanja opreme.

3. Asimptotske metode za rješavanje problema procjene resursnih karakteristika elemenata opreme NEK-a, temeljenih na Centralnom graničnom teoremu (CLT), i njihova primjena na oštećenja nakupljena u materijalu opreme u uvjetima udarne erozije zavoja cijevi dvofaznom rashladnom tekućinom i u uvjetima naglog korozionog pucanja cijevi za izmjenu topline parnog generatora ...

4. Metoda za predviđanje resursa cjevastih cijevi parnih generatora nuklearnih elektrana na temelju teorije stohastičke filtracije.

5. Metoda optimizacije volumena i učestalosti mjerenja debljine elemenata NEK, uzimajući u obzir njihovu kategorizaciju u smislu brzine ECI.

6. Model neuronske mreže generaliziranog računovodstva operativnih čimbenika za predviđanje brzine FAC-a u elementima opreme za nuklearne elektrane.

7. Metoda optimalnog upravljanja životnim vijekom pogonske jedinice, uzimajući u obzir razliku u vremenu troškova i koristi.

Praktična vrijednost rezultatarada leži u činjenici da su na temelju gornjih teorijskih odredbi i metoda razvijeni algoritmi i inženjerske tehnike koji omogućuju potkrepljivanje vrijednosti tehnoloških parametara za upravljanje resursom opreme. Proračuni provedeni korištenjem razvijenih metoda omogućili su procjenu vijeka trajanja opreme sekundarnog kruga NE s reaktorima VVER-1000, VVER-440 i RBMK-1000 u NEK-u Kola, Smolensk, Kalinin, Balakovo i razviti preporuke za njihovo upravljanje.

Opseg rezultata -upravljanje resursima cijevi SG, cijevi za izmjenu topline, elementi cjevovoda izrađeni od bisernih čelika.

Odobrenje i provedba rezultata

Radovi su izvedeni u okviru tema koncerna Energoatom

Dijagnostika, vijek trajanja opreme, generatori pare, kvaliteta. Studija izvodljivosti zamjene opreme CCT koja sadrži bakar za glavnu jedinicu VVER-1000 (pogonska jedinica br. 3 BLKNPP-a),

Temeljni problemi razgradnje nuklearnih elektrana,

Dorada "Norma dopuštenih debljina elemenata cjevovoda izrađenih od ugljičnog čelika AS" RD EO "i" Izrada smjernica za procjenu tehničkog stanja elemenata opreme i cjevovoda izloženih erozijsko-korozivnom trošenju ";

Sveobuhvatan program mjera za sprečavanje oštećenja i povećanje operativne erozije i otpornosti na koroziju cjevovoda NE. NE PRG-550 KO7 koncerna Energoatom na temu „Proračun i eksperimentalno potkrepljivanje opsega i učestalosti praćenja erozijsko-korozijskog trošenja cjevovoda nuklearnih blokova s \u200b\u200bVVER-1000 RP“,

Obrada i analiza rezultata mjerenja debljine elemenata cjevovoda 1-3. Jedinica Smolenske NE.

Materijali za disertaciju predstavljeni su i raspravljani na sljedećim međunarodnim i sveruskim konferencijama:

1. Sistemski problemi pouzdanosti, matematičko modeliranje i informacijske tehnologije, Moskva-Soči, 1997., 1998.

2. Sigurnost i osposobljavanje osoblja u NPP, Obninsk, 1998., 1999., 2001., 2003., 2005., 2007.

3.7. Međunarodna konferencija o nuklearnom inženjerstvu. Tokio, Japan, 19.-23. Travnja 1999 ICONE-7.

4. Kontrola i dijagnostika cjevovoda, Moskva, 2001.

5. PSAM 7 ESREL 04 Međunarodna konferencija o procjeni i upravljanju vjerojatnosnom sigurnošću, Berlin, 2004.

6. Matematičke ideje i njihova primjena na suvremene probleme prirodnih znanosti, Obninsk, 2006.

7. Sigurnost, učinkovitost i ekonomija nuklearne energije, Moskva, 2004., 2006.

8. MMR 2007 Međunarodna konferencija o matematičkim metodama u pouzdanosti. Glasgow, Velika Britanija, 2007.

9. Problemi znanosti o materijalima u projektiranju, proizvodnji i radu opreme, Sankt Peterburg, 2008.

Publikacije.Na temu disertacije objavljeno je 57 znanstvenih članaka, uključujući 20 članaka u znanstvenim i tehničkim časopisima, 15 članaka u zbornicima, 22 - u zbornicima skupova.

Disertacija postavlja metodološka pitanja predviđanja vijeka trajanja opreme sekundarnog kruga nuklearnih elektrana, razvila je metode temeljene na fizikalnom i statističkom pristupu i predložila učinkovite računske postupke za izračunavanje karakteristika resursa.

Teza se sastoji od 6 odjeljaka, uvoda, zaključka, bibliografije od 169 naslova, pet priloga - 344 str. Ukupno.

U prvo poglavlje razmotreni su glavni problemi povezani s nepouzdanošću opreme sekundarnog kruga: glavni mehanizmi oštećenja, kriteriji za granično stanje, ekonomski problemi povezani s zamjenom opreme. Provodi se analiza čimbenika koji ograničavaju životni vijek opreme (pokazatelji vodno-kemijskog režima (WCP) i njihova dinamika, ovisnost resursa o radnim čimbenicima), prikazuje se individualni karakter starenja opreme unutar iste jedinice i na različitim NE, analognom metodom procjenjuje se tehničko stanje kondenzatora BLKNPP. Procjena resursa provedena je prema kriteriju dopuštenog prigušenja 10% cijevi kondenzatora s "nedostatkom metala" većim od 70% (slika 1). Ordinata je postotak odbačenih cijevi od ukupnog broja u%, apscisa je vrijeme SPR minus 1990. Pogreška procjena uzima se u obzir interval pouzdanosti, gdje je interval pouzdanosti (CI), β vjerojatnost pouzdanosti (β \u003d 0,95 ), n - broj mjerenja (veličina uzorka), - kvantil studentske distribucije, varijansa "href \u003d" / text / category / dispersiya / "rel \u003d" bookmark "\u003e varijansa, . Kada n\u003d 3 kada je kvantil t3.0.95 jednako je 2.35 , i https://pandia.ru/text/78/197/images/image002_31.gif "width \u003d" 29 height \u003d 29 "height \u003d" 29 "\u003e \u003d 0.97.

https://pandia.ru/text/78/197/images/image010_22.gif "width \u003d" 431 "height \u003d" 269 src \u003d "\u003e

Presjek gornje granice CI s prihvatljivom razinom (u ovom slučaju 10%) daje donju granicu resursa. U ovom se slučaju donja granica resursa razlikuje od prosjeka za otprilike šest mjeseci.

Uočene su zakonitosti i posebnosti starenja cijevi za izmjenu topline (TOT) SG-a na različitim jedinicama i različitim NE. Starenje materijala pod utjecajem štetnih čimbenika, koje se očituje u obliku rasta defekata, uglavnom pod naslagama proizvoda korozije, može se pripisati pravilnostima koje se pojavljuju na HHT SG tijekom rada. Glavni mehanizmi oštećenja cijevi izmjenjivača topline SG-a su čirevi, jamice i pukotine pod naponom. Ovi mehanizmi razgradnje čine 68-85% TOT štete od ukupnog iznosa štete. Pokretanje i razvoj oštećenja na TOT olakšava prisutnost naslaga proizvoda korozije na vanjskoj površini TOT. Onečišćenje površine također smanjuje prijenos topline između primarnog i sekundarnog kruga, što smanjuje proizvodnju pare. Pronađene su glavne ovisnosti između broja začepljenih HS i količine željeza i bakra u sedimentima, prosječne specifične površinske kontaminacije i mjesta HS u sklopu. Dane su odgovarajuće aproksimacije i procjene. Na primjer, ovisnost broja priključenih TOT (TOT) o prosječnoj specifičnoj kontaminaciji prilično je dobro opisana linearnom funkcijom (slika 2).

Slika 2. Empirijska ovisnost broja začepljenih SFC o prosječnoj specifičnoj kontaminaciji za 1PG-1 (a) i 1PG-3 (b) KlnNPP.

Sljedeće su pojedinačne: intenzitet starenja, raspodjela broja začepljenih izmjenjivača topline po visini lima cijevi, poduzete preventivne mjere i njihova učestalost, tehničko stanje opreme CCT-a i njihovih materijala, kemija vode, kriteriji za ubijanje itd. Gif "width \u003d" 129 height \u003d 38 " visina \u003d "38"\u003e.

Poznavajući dopuštenu razinu onečišćenja TOT za određeni staklenički plin (kriterij graničnog stanja), moguće je procijeniti vrijeme dok prvi postupak rasta onečišćenja ne prijeđe dopuštenu granicu. Međutim, prognoza temeljena na prosječnom trendu nije konzervativna procjena. Stoga je potrebno procijeniti pogrešku dobivenih procjena konstruiranjem intervala pouzdanosti.

https://pandia.ru/text/78/197/images/image019_16.gif "width \u003d" 337 "height \u003d" 232 src \u003d "\u003e

Slika 3. Približna vrijednost onečišćenja za 1PG-3 KlnNPP

Izračun s različitim početnim vrijednostima rezidualne prosječne specifične kontaminacije daje sljedeće vrijednosti donje granice 95% CI za vrijeme prelaska dopuštenih granica naznačenih u tablici. 1.

stol 1

Vrijednosti razdoblja ispiranja pri različitim vrijednostima zaostalog onečišćenja za 1PG-3

Početna vrijednost, g / m2	Prihvatljiva razina d, g / m2	Razdoblje intervala, tisuću h

Daje se analiza statističkog i fizičko-statističkog pristupa procjeni zaostalog resursa opreme, daje se model modela za izračunavanje karakteristika resursa elemenata, provodi se analiza učinkovitosti različitih mjera za upravljanje resursima, što određuje značaj operativnih čimbenika.

U drugo poglavlje razmatraju se glavni problemi povezani s optimizacijom vijeka trajanja elektroničke jedinice nuklearne elektrane: odabir ekonomskog kriterija, rangiranje opreme, razvoj modela protoka plaćanja itd .; predstavljeno je rješenje problema otkrivanja poremećaja u promatranom slučajnom procesu povezanom s početkom starenja.

Kriteriji za donošenje odluke "produljenje vijeka trajanja - razgradnja" određeni su godišnjim troškovima održavanja, modernizacije i zamjene NE, te količinom proizvedene električne energije tijekom tog razdoblja. Istodobno, jamčenje odgovarajućih sigurnosnih uvjeta apsolutni je uvjet u radu bilo koje nuklearne elektrane, bez obzira na njezinu starost. Odabir pokazatelja NPV (neto sadašnje vrijednosti) kao kriterija za optimizaciju logičan je i metodološki valjan. Ovaj integralni kriterij uspoređuje pokazatelje različitih vremena diskontiranjem
, uzima u obzir i ekonomske i tehničke komponente. Budući da je integralni, tj. Uzimajući u obzir cjelokupnu povijest rada jedinice, NPV odražava stvarni omjer između ulaganja u proizvodnju električne energije (troškovi) i trošak proizvedene električne energije (rezultat).

Neto sadašnja vrijednost definira se kao zbroj trenutnih učinaka za cijelo razdoblje izračuna, umanjen na početni korak. Matematička formulacija problema određivanja vijeka trajanja prema odabranom kriteriju je sljedeća:

https://pandia.ru/text/78/197/images/image021_16.gif "width \u003d" 169 "height \u003d" 51 "\u003e

P(T)<QN,

gdje k - vrijeme u godinama (može biti manje od jedne), N - horizont proračuna; CFk- učinak (tijek plaćanja) postignut na k-ti korak; ik - faktor popusta u koraku k; P(T) - razina sigurnosti pogonske jedinice, izražena brojem nezgoda godišnje i općenito ovisi o vremenu; QN - standardna razina sigurnosti.

Razvijeni su glavni pristupi stvaranju postupka za procjenu vijeka trajanja elektroničke jedinice - ekspresna metoda koja se temelji na uzimanju u obzir integralnih troškova, što omogućuje dobivanje procjene vijeka trajanja (SS), uzimajući u obzir i ekonomsku komponentu rada i tehničko stanje elektroničke jedinice - i metodu za procjenu SS zasebne jedinice oprema, razvijena u obliku Markova modela, uključujući troškove popravaka, zamjenu opreme, karakteristike pouzdanosti koje se mijenjaju tijekom rada, kao i troškove zastoja povezanih s održavanjem ove opreme. Odluka o gašenju jedinice donosi se na temelju analize podataka o opremi koja je uključena u skupinu kritičnih elemenata, tj. Važnih sa sigurnosnog stajališta.

Formula za izračunavanje troškova rada pogonske jedinice ( n vrste opreme) ima oblik

PW(t) - vjerojatnost da je oprema u ispravnom stanju;

CWF- trošak zamijenjene opreme ili dijela opreme,

CFW - trošak restauratorskih radova;

λ ja(t) - stopa otkaza opreme ;

μ ja - intenzitet oporavka nakon neuspjeha.

CW =IZE× N× D tgdje N- blok snage, CE - godišnja tarifa električne energije.

Rezultirajuća formula za procjenu troškova rada pogonske jedinice omogućuje vam optimizaciju vijeka trajanja uzimajući u obzir sve ostale aspekte rada.

Za primjenu ovog pristupa bitno je pitanje odabira opreme, njezino rangiranje prema trajanju zastoja, trošak i značaj mjera za upravljanje resursima određene opreme.

Jedan od najtipičnijih zadataka u dijagnosticiranju tehničkog stanja različite opreme NEK-a je rješavanje problema ranog prepoznavanja neispravnosti opreme na temelju analize promjena kontroliranog parametra. Učinkovitost upravljačkog sustava uvelike ovisi o algoritmu za obradu podataka o stanju kontrolirane opreme. Da bi se dobila najpouzdanija odluka o prisutnosti procesnog poremećaja, predloženo je analizirati ne početni slučajni niskofrekventni proces ξ t, i funkcija iz njega:

Ponderirajući faktor "href \u003d" / text / category / vesovoj_koyeffitcient / "rel \u003d" bookmark "\u003e težinski faktori. Nakon toga se može izračunati broj prelazaka postupkom η t konstantna razina S na vremenskom intervalu klizanja. Zadatak je optimizirati razinu otkrivanja kvara; prvi put je dobiveno analitičko rješenje za gustoću zajedničke raspodjele ovojnice prve vrste i njenog derivata; izraz za matematičko očekivanje broja sjecišta N za prvu izvedenicu izmjerenog slučajnog procesa https://pandia.ru/text/78/197/images/image026_2.jpg "width \u003d" 408 "height \u003d" 224 "\u003e

Slika 4. Grafički prikaz objektivne funkcije

Treći odjeljakposvećen je pitanjima predviđanja vijeka trajanja opreme sekundarnog kruga metodama zbrajanja šteta. Razmatrani su kriteriji graničnog stanja i modeli nakupljanja oštećenja u materijalu opreme kondenzatnog dovodnog kanala.

Starenje materijala jedne ili druge opreme NE popraćeno je nakupljanjem oštećenja u materijalu opreme, što dovodi do smanjenja zaostalog resursa. Model procjene preostalog vijeka trajanja razvijen je na temelju metode zbrajanja štete predložene u radovima

Relativna starost metala (tj. Akumulirana kvazistatička oštećenja od dugotrajnog izlaganja polagano promjenjivim naprezanjima, temperaturi i korozivnom okruženju) može se definirati kao zbroj omjera trajanja rada opreme pod poznatim uvjetima tina izračunati maksimalni MTBF ove opreme pod sličnim uvjetima τ ja:

gdje svaka pojedinačna šteta odgovara radu opreme neko vrijeme ti s poznatim radnim parametrima, o kojima ovisi vrijeme do kvara τ ja, i ω ( t) je relativna starost metala uslijed rada u nekoliko načina rada (gdje n - broj načina u tom trenutku t)

Tada se vjerojatnost rada bez kvara (FBG) može definirati kao vjerojatnost neizlaznog ω ( t) po razini d\u003d 1, tj. Ω (0) \u003d 0, a ω ( τ )=1.

Uvedena je vjerojatnosna mjera oštećenja za različite procese starenja. Nelinearni učinci nakupljanja oštećenja karakteristični su za tankozidnu opremu, koja također uključuje cijevi za prijenos topline SG. Na temelju radova grade se modeli nelinearnog zbrajanja štete za procjenu preostalog vijeka trajanja.

Većina problema procjene karakteristika resursa odnosi se na problem prijelaza nivoa stohastičkim procesom nakupljanja štete. Predlaže se asimptotski pristup izračunavanju vjerojatnosti rada bez kvara na temelju CLT-a. Metoda se primjenjuje na akumulirana oštećenja u zavojima parnih cjevovoda s dvofaznom rashladnom tekućinom uslijed udarne erozije kapljicama i u cijevima za izmjenu topline parogeneratora u uvjetima korozionog pucanja.

Model kapljične erozije temelji se na fenomenološkom pristupu, kada štetni učinak kapljica vlage u dvofaznom protoku dovodi do erozijskog oštećenja površine u vrlo malom volumenu. Intenzitet ovog postupka ovisi o protoku, tlaku, temperaturi, vlažnosti pare, svojstvima materijala. Mikro oštećenja uzrokovana udarcem jedne kapi u općenitom su slučaju slučajna veličina.

stranica 1

stranica 2

stranica 3

str. 4

str. 5

stranica 6

stranica 7

stranica 8

stranica 9

stranica 10

stranica 11

str. 12

str. 13

stranica 14

str. 15

stranica 16

str. 17

str. 18

stranica 19

1 d do 1 "l. »ʺ i ila e-i g s. v

11 o ECOLOI I F.COMU.

TEHIULOGIIRIGSIM i ATOMSKI NADZOR (P (KTG.X1G ^ Shzr)

U.INI (^ | P<^0ДО11^И^П^ИПГЛ0Н ФГЛГР"ЦИИ

PRIJAVLJENI

"" gistrs ^ "d *

^ l. / y 4 /;, f J? / / S,

LolerylnLx norme tttp

O\u003e | rubu, gennn saveznih normi i usadio

u području atomske energije „Zahtjevi za upravljanje resursima opreme i cjevovoda nuklearnih elektrana. Osnovne odredbe "

U skladu s člankom 6. Saveznog zakona od 21. studenog 1995. -V 170-FZ "O upotrebi atomske energije" (Zbirno zakonodavstvo Ruske Federacije, 1995, X® 48, čl. 4552; 1997, br. 7, čl. 808; 2001 , X® 29.g. 2949; 2002. X® 1.Čl. 2; X® 13.čl. 1180; 2003, X® 46, čl. 4436; 2004, X? 35, čl. 3607; 2006, X ® 52, čl. 5498; 2007, X® 7, C t. 834; br. 49. čl. 6079; 2008, X® 29, čl. 3418; X® 30. čl. 3616; 2009, br. 1, čl. 17; X® 52, članak 6450; 2011. br. 29. članak 4281; X? 30, članak 4590, članak 4596; X "45, članak 6333; X® 48, članak 6732; broj 49, Čl. 7025; 2012, X * 26. čl. 3446; 2013, X® 27, čl. 3451), podstavak 5.2.2.1. Stavka 5. Uredbe o Saveznoj službi za nadzor okoliša, tehnološkog i nuklearnog nadzora, odobrene od Vlade Ruske Federacije od 30. Srpnja 2004. X® 401 (Zbirno zakonodavstvo Ruske Federacije, 2004., br. 32. čl. 3348; 2006., br. 5. čl. 544; br. 23, čl. 2527; X® 52. čl. 5587; 2008, A® 22, članak 2581; br. 46. članak 5337; 2009. X® 6, članak 738; X "33, članak 4081; Br. 49, art. 5976; 2010, X * 9.Čl. 960; X® 26, čl. 3350; Br. 38, art. 4835; 2011, br. 6, čl. 888; X? 14.Čl. 1935; X? 41, čl. 5750; Br. 50, art. 7385; 2012, .V® 29, čl. 4123; X "42, čl. 5726; 2013., X® 12, čl. 1343; X® 45, čl. 5822; 2014, X® 2. čl. 108; X® 35, čl. 4773; 2015, X® 2, čl. 491; X® 4, čl. 661), kako slijedi:

Odobriti priložene savezne norme i pravila u području korištenja atomske energije „Zahtjevi za upravljanje resursima opreme i cjevovoda nuklearnih elektrana. Osnovne odredbe "(NP-096-15).

L.V. Aljošin

Vođa

ODOBRENO prema nalogu Federalne službe za nadzor okoliša, tehnološkog i nuklearnog nadzora od "#" o2QSS, br. U / o

Savezne norme i pravila u području upotrebe atomske energije „Zahtjevi za upravljanje resursima opreme i cjevovoda nuklearnih elektrana. Osnovne odredbe "

I. Svrha i područje primjene

1. Ove savezne norme i pravila u području korištenja atomske energije „Zahtjevi za upravljanje resursima opreme i cjevovoda nuklearnih elektrana. Osnovne odredbe "(NP-096-15) (u daljnjem tekstu Osnovne odredbe) razvijene su u skladu s člankom 6. Saveznog zakona od 21. studenoga 1995. br. 170-FZ" O upotrebi atomske energije "(Zbirka zakonodavstva Ruske Federacije, 1995, br. 48 , Članak 4552; 1997, br. 7, članak 808; 2001, br. 29, članak 2949; 2002, br. 1, članak 2; br. 13, članak 1180; 2003, br. 46, članak 4436; 2004, Br. 35, članak 3607; 2006, br. 52, članak 5498; 2007, br. 7, članak 834; br. 49, članak 6079; 2008, br. 29, članak 3418; br. 30, članak 3616; 2009, Br. 1, članak 17; br. 52, članak 6450; 2011, br. 29, članak 4281; br. 30, članak 4590, članak 4596; br. 45, članak 6333; br. 48, članak 6732; br. 49 , Čl. 7025; 2012, br. 26, čl. 3446; 2013, br. 27, čl. 3451), Dekretom Vlade Ruske Federacije od 1. prosinca 1997. br. 1511 "O odobravanju Pravilnika o razvoju i odobravanju saveznih normi i pravila na terenu uporaba atomske energije "(Zbirno zakonodavstvo Ruske Federacije, 1997, br. 49, čl. 5600; 1999, br. 27, čl. 3380; 2000, br. 28, čl. 2981; 2002, br. 4, čl. 325; br. 44, čl. 4392; 200 3, br. 40, čl. 3899; 2005., br. 23, čl. 2278; 2006, br. 50, čl. 5346; 2007, br. I, čl. 1692; Br. 46, čl. 5583; 2008, br. 15, čl. 1549; 2012, br. 51, čl. 7203).

2. Ovim se temeljnim odredbama utvrđuju zahtjevi za upravljanje resursima opreme i cjevovoda nuklearnih elektrana razvrstanih u projekte nuklearnih elektrana (u daljnjem tekstu - NE) u skladu sa saveznim normama i pravilima u području korištenja atomske energije za elemente 1, 2 i 3 sigurnosne klase.

3. Ove se temeljne odredbe primjenjuju u projektiranju, gradnji, proizvodnji, izgradnji (uključujući ugradnju, podešavanje, puštanje u rad), radu (uključujući i produženje vijeka trajanja), rekonstrukciji (modernizaciji), popravku i razgradnji NE.

4. Upotrijebljeni pojmovi i definicije dani su u Dodatku br. 1 ovih osnovnih odredbi.

II. Opće odredbe

5. Ove se osnovne odredbe primjenjuju na upravljanje resursima sljedeće NPP opreme i cjevovoda:

sve jedinice opreme i cjevovoda klasificirane u projektu NE kao elementi sigurnosne klase 1;

sve jedinice opreme pojedinačne i male proizvodnje i referentne jedinice cjevovoda i oprema NEK koje su u projektu NEK navedene u elemente sigurnosne klase 2;

zasebne jedinice opreme i cjevovoda klasificirane u projektu NE kao elementi 3. sigurnosne klase, na način koji utvrđuje operativna organizacija u dogovoru s izvođačima projekata reaktorskih postrojenja (u daljnjem tekstu - RP) i NE.

6. U projektu NEK-a za opremu i cjevovode, njihov životni vijek treba biti opravdan i dodijeljen.

7. Projektnom (projektnom) dokumentacijom za opremu i cjevovode NPP mora se utvrditi i opravdati resurs

obilježja i kriteriji za procjenu resursa. Za opremu i cjevovode NEK-a projektirane prije uvođenja ovih Osnovnih odredbi, kao i u slučajevima prekida aktivnosti programera opreme ili cjevovoda, opravdanje i utvrđivanje vijeka trajanja opreme i cjevovoda NEK-a provodi operativna organizacija.

8. Upravljanje životnim vijekom opreme i cjevovoda NE treba se temeljiti na:

a) usklađenost sa zahtjevima saveznih normi i pravila u području upotrebe atomske energije, regulatornih i upravnih dokumenata, uputa za proizvodnju, ugradnju, puštanje u pogon, rad, održavanje i popravak, procjenu tehničkog stanja i preostalog vijeka trajanja opreme i cjevovoda NEK-a;

b) održavanje opreme i cjevovoda NEK-a u dobrom (operativnom) stanju pravovremenim otkrivanjem oštećenja, provođenjem preventivnih mjera (inspekcije, popravci), zamjenom dotrajale opreme i cjevovoda NEK-a;

c) uspostavljanje mehanizama za stvaranje i razvoj defekata koji mogu dovesti do uništenja ili kvara opreme i cjevovoda nuklearne elektrane;

d) utvrđivanje dominantnih (određujućih) mehanizama starenja, razgradnje i oštećenja opreme i cjevovoda NEK-a;

e) kontinuirano poboljšanje praćenja procesa starenja, propadanja i oštećenja opreme i cjevovoda nuklearnih elektrana;

f) rezultate praćenja tehničkog stanja i procjenu iscrpljenog i preostalog vijeka trajanja opreme i cjevovoda NEK-a na temelju rezultata praćenja;

g) ublažavanje (slabljenje) procesa starenja, razgradnje i oštećenja opreme i cjevovoda održavanjem, popravkom, modernizacijom, korištenjem štedljivih načina rada

rad, zamjena (kada su resursi iscrpljeni, a popravak nemoguć ili nesvrsishodan);

h) razvoj i ažuriranje programa upravljanja resursima opreme i cjevovoda.

9. Operativna organizacija osigurava izradu i dogovor s programerima reaktorskog postrojenja i projektima NEK programa za upravljanje resursima opreme i cjevovoda NEK-a u fazi njihova rada i primjenjuje ga.

10. Program upravljanja resursima opreme i cjevovoda na temelju kriterija za procjenu resursa utvrđenih od strane projektnih (projektnih) organizacija trebao bi biti usmjeren na sprječavanje oštećenja opreme i cjevovoda NEK-a zbog propadanja i negativnih učinaka starenja strukturnih materijala i samih konstrukcija tijekom njihova rada.

11. Program upravljanja resursima opreme i cjevovoda mora sadržavati:

a) popis opreme i cjevovoda NE, čiji je resurs podložan kontroli, i karakteristike resursa koje treba nadzirati, naznačujući nadgledane parametre za svaki dio opreme i cjevovoda;

b) metode praćenja procesa nakupljanja oštećenja u materijalima i strukturnim elementima opreme i cjevovoda NEK-a uslijed starenja, korozije, umora, zračenja, temperature, mehaničkih i drugih utjecaja koji utječu na mehanizme starenja, razgradnje i kvara opreme i cjevovoda NEK-a;

c) postupak za uzimanje u obzir tehničkog stanja opreme i cjevovoda NEK-a, stvarnih karakteristika materijala, parametara opterećenja i pogonskih uvjeta te postupak prilagođavanja pogona

programi kontrole u eksploataciji tehničkog stanja opreme i cjevovoda NEK-a;

d) postupak za usvajanje i provedbu mjera usmjerenih na uklanjanje ili ublažavanje štetnih čimbenika;

e) postupak obračuna iscrpljenih i procjene preostalog vijeka trajanja opreme i cjevovoda NE;

f) postupak prilagođavanja propisa o održavanju i popravcima (u daljnjem tekstu - MRO) kako bi se spriječile nepovratne manifestacije mehanizama starenja i razgradnje opreme i cjevovoda NE.

12. Programi rada za operativno nerazorno ispitivanje stanja metala opreme i cjevovoda NEK-a i propisi za održavanje i popravak opreme i cjevovoda NEK-a trebaju uzeti u obzir odredbe programa upravljanja resursima opreme i cjevovoda NEK-a.

13. Operativna organizacija mora osigurati prikupljanje, obradu, analizu, sistematizaciju i pohranu informacija tijekom cijelog vijeka trajanja opreme i cjevovoda i održavati bazu podataka o štetama, njihovom nakupljanju i razvoju, mehanizmima starenja, kvarovima i neispravnostima, kao i načinima rada , uključujući prijelazne i hitne situacije, u skladu s programom upravljanja resursima opreme i cjevovoda.

III. Pripremne mjere za upravljanje resursima opreme i cjevovoda nuklearnih elektrana tijekom projektiranja

i dizajn

14. U fazi projektiranja i gradnje opreme i cjevovoda NEK-a, programeri NE i RI trebali bi razviti metodologiju za upravljanje resursima opreme i cjevovoda NEK u obliku niza organizacijskih i tehničkih mjera temeljenih na predviđanju mehanizama oštećenja za građevinske materijale.

oprema i cjevovodi NE, praćenje karakteristika resursa i identificiranje dominantnih mehanizama starenja i razgradnje u operativnoj fazi, povremena procjena stvarnog stanja opreme i cjevovoda NEK-a i njihovog preostalog vijeka trajanja, korektivne mjere za uklanjanje ili slabljenje mehanizama starenja i razgradnje, formuliranje zahtjeva za bazama podataka koje pružaju Provedba programa upravljanja resursima opreme i cjevovoda.

15. Projektne (projektne) organizacije trebaju osigurati mjere i sredstva za održavanje vrijednosti karakteristika resursa u granicama koje osiguravaju dodijeljeni vijek trajanja opreme i cjevovoda NEK-a.

16. Pri odabiru materijala za NPP opremu i cjevovode treba uzeti u obzir mehanizme oštećenja i razgradnje materijala (umor od niskog i visokog ciklusa, opća i lokalna korozija, interkristalno i transkristalno pucanje, krhkost, termičko starenje, oštećenja od deformacija i zračenja, erozija, trošenje, promjena fizičkih svojstava ), čija je manifestacija moguća tijekom projektnog vijeka opreme i cjevovoda NEK-a, a za nezamjenjivu opremu i cjevovode NEK-a - tijekom životnog vijeka NEK-a.

17. U slučajevima kada bi nezamjenjiva oprema i cjevovodi NEK-a trebali funkcionirati tijekom razgradnje NEK-a, mehanizmi oštećenja tijekom razdoblja, uključujući i razgradnju NEK-a, trebali bi se dodatno uzeti u obzir. Preostali životni vijek takve opreme i cjevovoda NE mora biti dovoljan da osigura razgradnju NE.

18. Za novoprojektirane NEK, projektnom (projektnom) dokumentacijom za opremu i cjevovode NEK-a utvrđuje se popis nezamjenjive opreme i cjevovoda NEK-a, metode i

alati za praćenje parametara i procesa koji utječu na vijek trajanja opreme i cjevovoda NE.

19. Za opremu i cjevovode NEK novoprojektiranih elektrana, projektna (projektna) dokumentacija za opremu i cjevovode NEK mora sadržavati:

a) popis projektnih načina, uključujući normalne načine rada (pokretanje, stacionarni način rada, promjena snage reaktora, isključenje), načine nenormalnog rada i projektne nesreće;

b) procijenjeni broj ponavljanja svih načina projektiranja za dodijeljeni vijek trajanja opreme i cjevovoda NEK-a;

c) uvjeti rada i opterećenja opreme i

cjevovodi NE;

d) popis potencijalnih mehanizama oštećenja i razgradnje

materijali opreme i cjevovoda NEK-a, koji mogu utjecati na njihove performanse tijekom rada (umor niskog i visokog ciklusa, opća i lokalizirana korozija, intergranularni i

transkristalno pucanje, krhkost pod utjecajem temperature, neutronskog ili ionizirajućeg zračenja, toplinsko starenje, puzanje, oštećenje deformacija, erozija, trošenje, stvaranje i rast pukotina uzimajući u obzir utjecaj okoliša i puzanja, promjena fizičkih svojstava);

e) rezultati proračuna čvrstoće i vijeka trajanja opreme i cjevovoda NPP, opravdanje njihovog vijeka trajanja. Resurs nezamjenjive opreme i cjevovoda NEK mora se osigurati za vijek trajanja NEK-a i za vrijeme razgradnje NEK-a.

20. Projektna (projektna) dokumentacija za opremu i cjevovode NEK-a treba uzeti u obzir akumulirano iskustvo rada NEK-a, kao i iskustvo proizvodnje, ugradnje, puštanja u pogon.

rad i razgradnja opreme i cjevovoda NEK i rezultati znanstvenih istraživanja.

21. Za novoprojektirane jedinice NEK, projektna (projektna) dokumentacija za opremu i cjevovode NEK predviđa sustave i (ili) metode za praćenje potrebnih parametara koji određuju resurs opreme i cjevovoda NEK-a tijekom njihovog vijeka trajanja, sa sljedećeg popisa:

temperatura:

brzina zagrijavanja ili hlađenja;

gradijenti temperature duž debljine stijenke;

tlak i brzina povećanja ili ispuštanja tlaka rashladne tekućine ili radnog medija;

karakteristike vibracija;

temperatura i vlaga u sobi u kojoj se nalazi oprema i (ili) cjevovodi;

intenzitet svjetlosti;

oksidacijsko stanje maziva;

protok rashladne tekućine ili radnog medija;

broj ciklusa utovara;

promjene debljine stjenke;

izlaganje zračenju;

intenzitet elektromagnetskog polja na mjestima opreme i (ili) cjevovoda;

pomicanje kontrolnih točaka opreme i cjevovoda NE tijekom zagrijavanja ili hlađenja, kao i tijekom vanjskih i (ili) unutarnjih utjecaja;

obilježja vanjskih utjecaja;

izlazni signali elektroničkih jedinica.

Za nuklearne elektrane u izgradnji i u radu mora se uspostaviti postupak za naknadnu opremu nuklearne opreme i cjevovoda sustavima i (ili) metodama za praćenje potrebnih parametara s gornjeg popisa.

22. Debljine stijenki opreme i cjevovoda NPP postavljene tijekom projektiranja trebale bi uzeti u obzir procese korozije, erozije, trošenja i kidanja koji se javljaju tijekom rada, kao i rezultate predviđanja promjena mehaničkih karakteristika materijala uslijed starenja do kraja radnog vijeka opreme i cjevovoda NE.

23. Projektna (projektna) dokumentacija za opremu i cjevovode NE predviđa mogućnost njihova pregleda, održavanja, popravka, povremenog nadzora i zamjene (osim za nezamjenjivu opremu i cjevovode NEK-a) tijekom rada.

24. Dizajn i raspored opreme i cjevovoda NEK-a ne bi smjeli ometati provedbu nadzora, pregleda, ispitivanja, uzorkovanja kako bi se potvrdile predviđene vrijednosti i stope promjena karakteristika resursa povezanih sa mehanizmima starenja i razgradnje strukturnih materijala tijekom rada opreme i cjevovoda NEK-a.

25. Projektne (projektne) organizacije trebale bi razviti metode za procjenu i predviđanje preostalog vijeka trajanja opreme i cjevovoda NEK-a. Projekti RI i NEK trebaju osigurati metode i tehnička sredstva za operativnu kontrolu i dijagnostiku stanja opreme i cjevovoda NEK, održavanje i popravke, omogućujući pravovremeni rad