Показатели надежности элементов систем, полученные из базы данных по надежности оборудования Российских АЭС нового поколения, представлены в таблице Г.2.
Таблица Г.2 – Информация по надежности оборудования, необходимая для выполнения анализа надежности
Оборудование (внутреуровневый код по [12]) | Виды отказов | Интенсивность отказов, λ (1 / час) | Коэффициент неготовности, Кнг | Средняя наработка до отказ, Т(час) | Фактор ошибки | Среднее время восстановления после отказа, Тв (час) |
Электромеханическое оборудование | ||||||
Кран шаровой с электроприводом и контролем протечек (6-03009) | Отказ на открытие | 1,78Е-06 | 1,95 | 12 | ||
Отказ на закрытие | 9,69Е-07 | 1,93 | 12 | |||
Самопроизвольное закрытие (открытие) | 2,27Е-06 | 10 | 4 |
продолжение таблицы Г.2
Кран шаровой (6-03008) | Отказ на открытие | 1,63Е-06 | 2,77 | 12 | |||||
Отказ на закрытие | 6,02Е-04 | 4,71 | 12 | ||||||
Самопроизвольное закрытие (открытие) | 2,27Е-06 | 10 | 4 | ||||||
Обратный клапан (6-03006) | Отказ на открытие | 1,23Е-07 | 12 | 12 | |||||
Отказ на закрытие | 1,92Е-07 | 12 | 12 | ||||||
Компрессоры (6-17006) | Отказ при запуске | 2,00Е-06 | 10 | 24 | |||||
Отказ при работе | 2,00Е-04 | 10 | 24 | ||||||
Насосы (6-01000) | Отказ при запуске | 1,83Е-05 | 1,39 | 36 | |||||
Отказ при работе | 2,02Е-05 | 1,53 | 36 | ||||||
Гидроаккумуляторы (6-03026) | Течь | 7,72Е-08 | 10 | 48 | |||||
Фильтр (6-03024, 6-05011) | Засорение | 3,00Е-05 | 10 | 36 | |||||
Клапаны запорные (6-03023) | Не открытие | 2,76Е-07 | 5,83 | 24 | |||||
Не закрытие после открытия | 1,19Е-03 | 4,71 | |||||||
Электротехническое оборудование | |||||||||
Агрегаты гарантированного питания (6-04027) | Отказ при пуске | 9,85Е-06 | 1,81 | 48 | |||||
Отказ при работе | 1,19Е-03 | 3,3 | 48 | ||||||
Выключатель (6-06003) | Отказ на изменение положения | 1,80Е-03 | 10 | 12 | |||||
Аппараты распределения электрической энергии (6-04021) | Короткое замыкание | 9,88Е-07 | 3,73 | 12 |
окончание таблицы Г.2
Аккумулятор и аккумуляторная батарея (6-04033) | Потеря функции | 4,17Е-07 | 3,47 | 24 |
Преобразователь (6-04034) | Потеря функции | 7,25Е-06 | 1,4 | 12 |
Измерительный трансформатор (6-04016) | Потеря функции | 7,15Е-08 | 12 | 24 |
Кабели электрические свыше 1000 В (6-04005), до 1000 В (6-04006) | Короткое замыкание | 3,61Е-08 | 10 | 12 |
Коэффициент готовности:
, (Г.1)где Т– средняя наработка на отказ,
Тв – среднее время восстановления
Коэффициент неготовности Кнг:
(Г.2)Базы данных по показателям надежности оборудования, используемого на АЭС, могут быть использованы при оценке показателей надежности аналогичного оборудования МН.
Для определения границы системы необходимо:
1) учесть при анализе все элементы, важные с точки зрения возможного отказа системы;
2) не допустить многократного учета одних и тех же элементов в составе разных систем.
При определении границ системы используются следующие основные условия:
– если две системы выполняют одну функцию, то они рассматриваются по отдельности, и границы между ними должны быть четко установлены;
– если критерий успеха сформулирован для канала системы, то для канала системы должны быть определены границы;
– если вспомогательная система связана только с одной основной системой, то ее отказ моделируется совместно с отказом основной системы, и она включается в состав основной системы;
– если вспомогательная система связана с несколькими системами, непосредственно участвующими в ликвидации аварии, то для нее строится своя модель;
– если элемент входит в состав нескольких систем, то он включается в модели всех этих систем. В данном случае границы систем пересекаются. При этом во все деревья отказов всех систем этот элемент должен входить под одним и тем же именем.
Для гидравлических и пневматических систем границы по перекачиваемой среде проходят:
– на напорных трубопроводах - в месте врезки напорного трубопровода данной системы в трубопровод или сосуд другой системы (той, в которую подается среда);
– на трубопроводах подачи среды из вспомогательных систем - в месте врезки во всасывающий трубопровод данной системы напорных трубопроводов вспомогательной системы.
При определении границы между электрической системой и конечным потребителем следует руководствоваться следующими условиями:
– если конечный потребитель имеет свой индивидуальный выключатель - граница проходит в точке присоединения токопровода к выключателю, причем выключатель не входит в состав электрической системы, а входит в состав той же системы , что и элемент-потребитель;
– если через один выключатель получают питание несколько конечных потребителей (например, несколько приборов), то граница проходит в точке присоединения токопровода к выключателю. При этом выключатель не входит в состав электрической системы и входит в состав всех систем, к которым принадлежат потребители, присоединенные к электрической секции через этот выключатель Границы систем-потребителей в этом случае пересекаются;
– если линия присоединения конечного потребителя к электрической секции содержит индивидуальное преобразующее устройство (трансформатор, выпрямитель и т.п.), это преобразующее устройство включается в состав той же системы, что и конечный потребитель.
При определении границ между электрическими системами следует руководствоваться следующими условиями:
– если одна электрическая система является потребителем для другой электрической системы, то граница между ними проходит в месте присоединения токопровода от питающей системы к выключателю системы-потребителя. При этом выключатель входит в состав системы-потребителя;
– в состав электрической системы не включаются ее источники напряжения (генераторы, внешние источники, другие системы). Исключение составляют аккумуляторные батареи - они включаются в состав электрической системы, для которой являются источником напряжения;
– если питание одной электрической системы осуществляется от другой электрической системы одновременно через несколько токопроводов по схеме резервирования, то граница проходит в точках присоединения токопроводов от питающей системы к выключателям. При этом выключатели входят в состав электрической системы-потребителя.
Определение границ систем контроля и управления подчиняется следующим условиям:
– если цепи защит и блокировок (включая КИП) воздействуют только на данную технологическую систему и не воздействуют на другие системы, то они могут быть включены в состав данной технологической системы;
– если цепи защит и блокировок воздействуют на несколько технологических систем, то они рассматриваются в виде отдельной системы и моделируются отдельным ДО (СФЦ);
– система контроля и управления начинается с датчиков КИП и заканчивается на контактах выходного реле, которое управляет приводом выключателя элемента.
Границы элементов систем:
– дизель-генератор включает в себя дизель, генератор, системы топлива, масла, пускового воздуха, возбуждения, собственных нужд, контроля и управления;
– насос с электроприводом включает в себя механическую часть, электродвигатель, муфту или редуктор, маслосистему, систему охлаждения, схему питания электродвигателя, выключатель, схему контроля и управления;
–арматура с электроприводом включает в себя механическую часть, электродвигатель, муфту или редуктор, схему питания электродвигателя, выключатель, систему контроля и управления;
– арматура с пневмоприводом включает механическую часть, пневмопривод, пневмораспределитель, систему контроля и управления;
– вентилятор включает механическую часть, муфту, электродвигатель, схему питания электродвигателя, систему контроля и управления;
– импульсно-предохранительный клапан включает главный клапан, импульсный клапан, импульсные линии, системы электропитания, управления и контроля;
– сосуд, резервуар - границами оборудования являются патрубки;
– выключатель включает в себя исполнительную часть, привод, схему питания привода, передаточный механизм, изоляцию, дугогасительную камеру, цепи управления выключателя;
–остальное электротехническое оборудование и КИП и А - границами оборудования являются входные и выходные контакты.
Степень детализации, до которой разрабатываются модели отказов, определяется требованиями анализа системы и наличием данных. Главным критерием отбора элементов системы для анализа является опыт эксплуатации, который позволяет оценить степень влияния на надежную работу системы того или иного элемента.