Виведення блоку з експлуатації

Застосуванняімітаційних моделей для оцінки техніко-економічних характеристик варіантівробіт по демонтажу устаткування блоку АЕС

Вибірвідповідного варіанту виведення з експлуатації (ВЕ) для конкретного блоку АЕСздійснюється на основі багатофакторного аналізу, при якому необхіднорозглянути ряд як загальних для всіх АЕС, так і конкретних факторів, притаманнихсаме цьому об'єкту. Ці фактори охоплюють питання безпеки, охоронинавколишнього середовища та здоров'я населення, вартості робіт, соціально-економічноговпливу на становище регіону, наявності необхідних фінансових, технічних, матеріальнихі людських ресурсів і т. д.

Зурахуванням тривалості, складності і потенційної небезпеки процесу ВЕ дляперсоналу, населення, навколишнього середовища, значної вартості практичноїреалізації виведення, а також з урахуванням розвитку сучасних інформаційнихтехнологій і наявності на сьогоднішній день інформаційно наповнених баз данихвиведення з експлуатації на ряді АЕС РФ, створених із застосуванням тривимірногомоделювання, представляється необхідним і можливим здійснюватипопереднє моделювання процесу виведення (або його основних, найбільшскладних, технологічних операцій) на імітаційних багатовимірних інтерактивнихмоделях блоку АЕС (ІМ ВЕ блоку АЕС).

Ввимогах нормативно-технічних і керівних документів Ростехнагляду і КонцернуВ«РосенергоатомВ» визначено створення та наповнення інформаційної системи базиданих виведення з експлуатації (ІС БДВЕ) для всебічного інформаційногосупроводу процесу ВЕ. Формування ІМ ВЕ повинно бути складовоючастиною створення ІС БДВЕ.

Насьогоднішній день роботи по створенню інформаційної системи бази даних виводуз експлуатації блоків АЕС здійснюються досить активно. Однак всістворені і створювані на поточний момент інформаційні системи поки вирішуютьтільки базову задачу систематизації, збереження і передачі знань на тривалічасові терміни. Разом з тим зарубіжний досвід показує можливість створення івисоку ефективність застосування ІМ ВЕ блоків АЕС. Досить нав

еститакі приклади, як система інженерної підтримки ВЕ АЕС Fugen, або програмнікомплекси STILLKO, CORA-CALCOM, які дозволяють отримувати достатньо точніоцінки вартості виведення, здійснювати розрахунки обсягів утворюються РАВ, відпрацьовуватискладні технології демонтажу на віртуальних моделях з підрахунком дозовихнавантажень, проводити навчання персоналу і т. д. В якості практичногоприклад застосування подібних технологій можна навести один з найбільшихпроектів сучасності з виведення з експлуатації 5 енергоблоків з реакторнимиустановками типу ВВЕР на АЕС Greifswald в Східній Німеччині, в процесіякого активно застосовувалися інформаційні системи, бази даних та розрахунковікомплекси оцінки різних аспектів виведення з експлуатації блоків.

Основнийметою створення і застосування імітаційної моделі виведення з експлуатації блокуАЕС є зниження витрат і підвищення безпеки здійсненняобраного стратегічного варіанти виведення блоку за рахунок системного управліннявимогами до його проекту, багатофакторного попереднього комп'ютерногоімітаційного моделювання та оптимізації здійснення як всього процесувиведення в цілому, так і його окремих найбільш складних технологічних операцій, итеративнойверифікації проекту для задоволення сформульованих вимог.

Ставлячив ІМ ВЕ різні варіанти кінцевих станів, планів-графіківздійснення робіт із зазначенням конкретних застосовуваних технологій і технологічнихпроцесів демонтажу елементів конструкцій блоку, на В«виходіВ» можливо будеотримати тимчасові і фінансові характеристики варіанту здійснення робіт, обсягуутворюються РАВ, величини дозових навантажень на персонал, який виконує роботи.Важливим чинником є ​​можливість візуального динамічноговідображення процесу демонтажу елементів конструкцій блоку для оцінкикоректності та оптимальності здійснення етапів робіт, виявленняпросторово-часових колізій, а також для попереднього навчанняперсоналу.

ФормуванняІМ ВЕ повинно здійснюватися після первісного наповнення ІС БДВЕ блоку АЕСв достатньому обсязі.

Певнийза результатами застосування ІМ ВЕ оптимальний спосіб здійснення робіт в рамкахобраного стратегічного варіанту повинен бути основою для перетворенняІМ ВЕ в ND-проектну модель виведення, яка спільно з даними комплексного, інженерногоі радіаційного обстеження (КІРО), а також розробленої при проектуванніВЕ проектно-конструкторської, організаційно-технологічної, кошторисної та іншоїдокументацією, введеної до складу ІС БДВЕ, повинна формувати електроннийпроект ВЕ блоку АЕС (ЕП ВЕ).

ND-проектнамодель ВЕ повинна надалі використовуватися при плануванні та управлінніпрактичними роботами з виведення блоку АЕС відповідно до розроблених та відбитимив ній проектними рішеннями.

Длядосягнення зазначеної мети імітаційна модель виведення з експлуатації повинназабезпечувати вирішення наступних завдань:

Формуванняі підтримання ієрархічно декомпозіровано системи вимог до проектувиведення з експлуатації, застосовуваним методикам і технологіям виконання робіт, організаційним,технологічним, економічним і іншим накладає обмежень.

Використанняданих ІС БДВЕ в якості основи для формування ІМ ВЕ, включаючи тривимірніінженерні моделі проммайданчика і блоку АЕС, інтегровані з проектними, експлуатаційнимиданими і даними КІРО по будівлям, спорудам, системам і обладнанню (ЗССО)проммайданчика і елементам блоку АЕС. Ступінь деталізації зазначеноїінформації ІС БДВЕ, її тривимірних моделей повинна бути достатня для вирішеннязадач імітаційного моделювання та отримання достовірних оцінок аспектівреалізації того чи іншого варіанту виконання окремих робіт з ВЕ і всьогопроцесу виведення в цілому.

Веденняінформаційного банку даних (альтернативних) технологій і методикздійснення типових технологічних операцій з ВЕ (дезактивація, демонтаж, підйомно-транспортніоперації) із зазначенням застосовуваного устаткування, механізмів, інструментів, а такожтимчасових, людських, фінансових та інших параметрів їх застосування.

Формуванняпланів-графіків різного рівня виконання робіт з ВЕ з можливим зазначеннямвикористовуваних ресурсів. Ведення пулу використовуваних ресурсів із зазначеннямхарактеристик ресурсів, вартості їх використання (персонал АЕС та підряднихорганізацій, механізми, обладнання та інструменти).

Розрахунокукрупненої оцінки вартості виведення з експлуатації по вибраному варіанту на основізатвердженої в ВАТ В«Концерн РосенергоатомВ» методики розрахунку укрупненої оцінкивартості виведення з використанням в якості вихідних даних інформації ІС БДВЕблоку АЕС.

Динамічнувізуалізацію на тривимірних моделях блоку АЕС і проммайданчика блоку АЕСкерованих електронних образів (імітаційних макетів) обладнання, механізмів,персоналу для моделювання окремих найбільш складних технологічних операційз ВЕ з одночасним підрахунком дозових навантажень на персонал і застосовуванеобладнання, обсягів і характеристик відходів, що утворюються, економічнихаспектів здійснення модельованих технологічних операцій.

Засобиавтоматизованої верифікації технологічних операцій ВЕ і всього вибраноговаріанти виведення на предмет задоволення закладеним вимогам до проекту.

Наоснові зарубіжного досвіду створення імітаційних моделей для задач виведення блоківАЕС та інших ядерних установок доцільно побудова ІМ виведення з експлуатації,включає наступні елементи (функціональні підсистеми):

ІСБДВЕ блоку АЕС. ІС БДВЕ містить в собі всю необхідну інформацію про блоці АЕС(Тривимірні і двомірні інженерні моделі, переліки систем і устаткування із зазначенняммасогабаритних і інших характеристик, дані по радіаційній обстановці й радіаційномузабрудненню обладнання, електронний архів документації). ІС БДВЕ в ціломузабезпечує датацентріческій метод зберігання інформації, обмін даними міжСАПР, збір, структуроване збереження і уявлення по запиту користувачаінженерно-технічної інформації.

Системауправління вимогами (...СУТ). СУТ призначена для збору, документування, узгодження,модифікації та верифікації вимог, контролю реалізації, управліннязмінами вимог, а також зв'язування і простежування вимог дорезультатами розробок стадій технічного проектування та робочоїдокументації проекту ВЕ.

Системакалендарно-мережного планування (СКПС). Містить у собі плани-графікивиконання робіт з ВЕ потрібного ступеня деталізації із зазначенням потрібного обсягуресурсів для їх реалізації.

Системарозрахунку конфігурації радіаційних полів (СРКРП). Дана розрахункова система напідставі даних ІС БДВЕ про радіоактивне забруднення устаткування, трубопроводів,будівельних конструкцій блоку АЕС забезпечує розрахунки конфігураціїрадіоактивних полів у локальних місцях блоку АЕС для визначення дозовихнавантажень на персонал і технічні засоби, плановані до застосування длявиконання технологічних операцій з ВЕ.

Системарозрахунку обсягів РАВ (СРОРАО). Дана розрахункова система на підставі інформаціїІС БДВЕ повинна забезпечувати функції підрахунку обсягів РАВ, що утворюються придемонтажних роботах та роботах по дезактивації устаткування і систем, ззазначенням типів і категорій утворюються РАВ.

Системарозрахунку дозових навантажень (СРДН). Дана розрахункова система призначена дляоцінки дозових навантажень персоналу, який залучається до виконання тих чи іншихтехнологічних операцій з ВЕ в умовах існуючої конфігураціїрадіаційних полів.

Нормованабаза даних технологій (НБДТ). Дана система містить в собі перелік іопис апробованих референтних технологій з ВЕ (дезактивація, демонтаж іпр.) з нормативами їх застосування для розрахунку вартості.

Системаукрупненого розрахунку вартості (СУРС). Дана система забезпечує на основіданих суміжних систем розрахунок вартості виконання окремих технологічнихоперацій з ВЕ з можливим урахуванням витрат на звернення з утворюються РАВ.

Системамоделювання технологічних операцій (СМТО). Система забезпечує відпрацьовування(Моделювання) на тривимірних моделях блоку АЕС тих чи інших технологічнихоперацій із застосуванням керованих електронних образів (імітаційних макетів)обладнання, механізмів, персоналу з одночасним підрахунком дозових навантаженьна персонал і вживане обладнання, обсягів і характеристик утворюютьсявідходів, економічних аспектів здійснення модельованих технологічнихоперацій.

Імітаційно-навчальнийтренажер (ІОТ). Являє собою комплекс програмно-технічних засобів, що реалізуєелементи технологій віртуальної реальності і вживаний для навчання персоналуорганізацій, яка притягається до практичних робіт з ВЕ, виконаннюпослідовностей робіт в рамках розроблених технологічних операцій.

Насьогоднішній день створення і застосування ІМ ВЕ найбільш актуально для підготовкидо виведення з експлуатації та висновку блоків № № 1, 2 Білоярської і НововоронезькоїАЕС. Доцільно створення ІМ ВЕ і для блоку № 1 Ленінградської АЕС, дляякого, з одного боку, наближається закінчення продовженого терміну служби, а, зінший, сформована і інформаційно наповнена база даних виведення з експлуатації.Реалізація ІМ ВЕ для цього блоку може послужити основою для відпрацюванняпроектних рішень і технологій з виведення з експлуатації блоків АЕС з РБМК в цілому.

Списоклітератури

Журнал"Росенергоатом"

Дляпідготовки даної роботи були використані матеріали з сайту .ensor.ru/