Интервью с О. М. Ковалевичем. «Первоначальная цель достигнута, но хотелось бы существенно большего»

KovalevichОлег Михайлович более 10 лет читал в МЭИ разработанный им курс по безопасности объектов использования атомной энергии, получил звание профессора, является автором около 150 научных трудов, книг, монографий и статей, дающих представление о формировании и развитии системы регулирования безопасности. Однако о первых шагах на пути к привычному нам уже много лет Совету по аттестации ПС до сих пор сказано было не так много. Именно об этом мы и поговорили с Олегом Михайловичем Ковалевичем.

Интервью можно скачать в формате PDF.

Анализ результатов экспертизы безопасности в части замечаний к программным средствам, используемым при обосновании безопасности

notes_for_softwareА.В. Аверьянов, С.Н. Богдан, к.т.н., Н.М. Жылмаганбетов, А.И. Попыкин, к.ф.-м.н., Р.А. Шевченко, С.А. Шевченко, к.т.н. (ФБУ «НТЦ ЯРБ»).

В статье приведены результаты анализа более 500 экспертных заключений, разработанных в ФБУ «НТЦ ЯРБ» по заданиям Ростехнадзора в рамках процедуры лицензирования объектов использования атомной энергии (ОИАЭ) и выполняемых на них видов деятельности. Результаты этого анализа позволили получить общую картину состояния верификации ПС, используемых при обосновании безопасности ОИАЭ в 2015 г.

Отмечаемые при экспертизе замечания к ПС сгруппированы в тематические подразделы, соответствующие основным типам ОИАЭ. В первом подразделе представлены результаты анализа экспертизы безопасности АЭС с ВВЭР, во втором – АЭС с канальными реакторами (РБМК и ЭГП-6), в третьем – АЭС с БН, в четвертом – прочих ОИАЭ.

Полную версию статьи можно скачать в формате PDF.

О проблемах верификации CFD-кодов

cfd_codes_verificationС.Н. Ложкин, к.т.н., С.А. Шевченко, к.т.н., Д.А. Яшников, к.т.н. (ФБУ «НТЦ ЯРБ»).

В последние годы в атомной отрасли активно выполняются работы по развитию и внедрению ПС, реализующих методы вычислительной гидродинамики (computational fluid dynamics), называемых далее CFD-кодами. Высокий уровень освоения и использования отечественных CFD-кодов в атомной энергетике отмечен в докладах проведенного в АО «ОКБМ Африкантов» (Нижний Новгород) в сентябре 2016 г. научно-технического семинара «Проблемы верификации и применения CFD-кодов в атомной энергетике». В отдельных случаях применение CFD-кодов позволяет существенно сократить объем работ по экспериментальному обоснованию проектных решений, заменив натурные эксперименты численными.

Тем не менее, в настоящее время нет CFD-кодов, аттестованных для обоснования безопасности ОИАЭ. Связано это, в том числе, с проблемами верификации таких ПС, к числу которых можно отнести:

  • отсутствие типовых матриц верификации для CFD-кодов;

    • (далее…)

Совершенствование нормативных требований к программным средствам, применяемым при обосновании безопасности объектов использования атомной энергии

working_the_specificationsС.Н. Богдан, к.т.н., Н.А. Козлова, к.т.н. (ФБУ «НТЦ ЯРБ»), С.Л. Соловьев, д.т.н. (АО «ВНИИАЭС»), А.А. Хамаза, С.А. Шевченко, к.т.н. (ФБУ «НТЦ ЯРБ»).

Требования к обоснованию и верификации ПС, применяемых для выполнения анализов безопасности объектов использования атомной энергии (ОИАЭ), установлены в РД-03-34-2000. Верификация ПС проводится путем сопоставления результатов расчетов с экспериментальными данными и/или аналитическими тестами. Такое сопоставление позволяет судить об адекватности заложенных в ПС физических и расчетных моделей, определить границы применимости этих моделей и оценить погрешность получаемых результатов. РД-03-34-2000 содержит достаточно детальное описание процедуры верификации и представления её результатов. Многолетняя практика применения документа показала эффективность заложенных в нем подходов, позволяющих унифицировать обоснование ПС из различных тематических областей – начиная от теплогидравлических и нейтронно-физических расчетов и заканчивая моделированием физико-химических процессов коррозии, расчетов прочности оборудования и строительных конструкций.
(далее…)

Аттестация ПС. Расчётное моделирование физико-химических процессов, влияющих на ядерную и радиационную безопасность ОИАЭ

phys_chem_processesН.Л. Харитонова, к.т.н., Р.Б. Шарафутдинов, к.т.н., С.А. Шевченко, к.т.н. (ФБУ «НТЦ ЯРБ»).

ПС, проходящие экспертизу и аттестацию (то есть процедуру признания возможности использования этих ПС в заявленной области применения, а также получения с использованием ПС значений расчетных параметров с определенной погрешностью) в секции No7, можно условно разделить на две основные группы:

  1. для расчета задач моделирования физико-химических процессов, протекающих в системах и элементах энергоблоков атомных станций, в рамках обоснования обеспечения безопасности атомных станций;
  2. для расчета задач геофильтрации и геомиграции в рамках учета факторов воздействия источников загрязнения на геологическую среду и обоснования безопасности захоронений РАО.

(далее…)

Аттестация ПС. Расчёты строительных конструкций ОИАЭ и их реакции на внешние воздействия

external_impact_computationsИ.В. Калиберда, д.т.н. (ФБУ «НТЦ Энергобезопасность»), С.С. Нефедов, к.т.н., Т.З. Югай (ФБУ «НТЦ ЯРБ»).

В зависимости от выполняемых функций к строительным конструкциям ОИАЭ предъявляются различные требования, в том числе:

  • по прочности и устойчивости,
  • по герметичности,
  • по обеспечению биологической защиты,
  • по долговечности в соответствии со сроком службы ОИАЭ и др.

Основной объём расчётов связан с обоснованием прочности и устойчивости строительных конструкций при внешних и внутренних воздействиях, учёт которых предусмотрен нормативными документами. Расчёты прочности и устойчивости СК зданий и сооружений характеризуются рядом особенностей, отличающих их от расчётов других систем и элементов ОИАЭ.
(далее…)

Атестация ПС. Вероятностный анализ безопасности. Анализ надежности систем контроля и управления технологическими процессами

probability_analysisГ.А. Ершов, д.т.н., профессор (АО ИК «АСЭ»), В.Б. Морозов, к.т.н. (АО «Атомэнергопроект»), Г.И. Самохин, к.т.н. (ФБУ «НТЦ ЯРБ»), Е.А. Шиверский , к.т.н. (АО «НИКИЭТ»).

ВАБ АС выполняется в несколько этапов и, соответственно, различаются ВАБ нескольких уровней:

  • ВАБ-1 — разработка вероятностной модели энергоблока АЭС для определения финальных состояний с повреждением источников радиоактивности и оценки значений вероятностей их реализации;
  • ВАБ-2 — разработка вероятностной модели энергоблока АЭС для определения распределения аварийных выбросов и последствий аварий;
  • ВАБ-3 — анализ распространения выбрасываемых за пределы герметичной оболочки РВ, оценка создаваемых при этом доз облучения, расчет комплексных показателей безопасности, включая оценку риска от АЭС.

Важной составной частью ВАБ всех уровней является качественный и количественный анализы надежности систем и оборудования ЯЭУ, важных для безопасности.
(далее…)

Аттестация ПС. Расчеты напряженно-деформированного состояния и анализ прочности элементов активных зон, оборудования и трубопроводов ОИАЭ

stress_stain_stateВ.С. Рубцов, к.т.н., ФБУ «НТЦ ЯРБ».

Важное место в обосновании безопасности объектов использования атомной энергии занимают проблемы прочности и ресурса элементов активной зоны реакторов, а также оборудования и трубопроводов энергоблоков АЭС. При этом в настоящее время указанные проблемы становятся все более актуальными по следующим причинам:

  • проектный срок службы оборудования и трубопроводов проектируемых и строящихся энергоблоков АЭС увеличен до 60 лет и более;
  • увеличивается доля энергоблоков АЭС, проектный срок эксплуатации которых закончился;
  • появляются энергоблоки АЭС, для которых уже закончился продленный срок эксплуатации;
  • происходит необратимое накопление повреждаемости металла оборудования и трубопроводов за счет циклически повторяющихся нагрузок;
  • происходит накопление повреждаемости металла корпусов реакторов, внутрикорпусных устройств реакторов, металлоконструкций за счет нейтронного облучения;
  • происходит необратимая деградация незаменяемых элементов активной зоны реакторов (например, графитовой кладки);
  • увеличивается степень выгорания ядерного топлива.

(далее…)

Аттестация ПС. Расчеты радиационной защиты и радиационной безопасности

radiation_safety_calculationsА.В. Никитин, д.т.н. (АО «НИКИЭТ»), А.И. Попыкин, к.ф.-м.н., Р.А. Шевченко (ФБУ «НТЦ ЯРБ»).

В федеральном законе «Об использовании атомной энергии» от 21 ноября 1995 г. № 170-ФЗ установлено, что обеспечение безопасности при использовании атомной энергии – это защита отдельных лиц, населения и окружающей среды от радиационной опасности. При этом в федеральном законе «О радиационной безопасности населения» уточняется, что радиационная безопасность населения – это состояние защищенности настоящего и будущего поколений людей от вредного для их здоровья воздействия ионизирующего излучения.

Обоснование радиационной безопасности объектов использования атомной энергии (ОИАЭ) опирается на расчеты, результаты которых должны однозначно показать, что безопасность человека и окружающей среды будет обеспечена при любых условиях эксплуатации ОИАЭ. ПС, используемые для проведения таких расчетов, являются предметом рассмотрения секцией № 3 «Расчеты радиационной защиты и радиационной безопасности».
(далее…)

Аттестация ПС. Расчеты теплопередачи и гидродинамики, связанные нейтронно-физические и теплогидравлические расчеты, моделирование нестационарных и аварийных процессов

hydrodynamics_and_heat_transfer_simulationО.Ю. Кавун, д.т.н., С.Н. Ложкин, к.т.н. (ФБУ «НТЦ ЯРБ»), С.Л. Соловьев, д.т.н. (АО «ВНИИАЭС»), Р.Л. Фукс, к.т.н. (АО «ДЖЭТ»), Р.А. Шевченко, С.А. Шевченко, к.т.н. (ФБУ «НТЦ ЯРБ»).

Первое ПС, проходившее экспертизу в секции No 2, было аттестовано в1994 г. – это разработанное в АО «ОКБМ Африкантов» ПС Гидравлика, предназначенное для определения распределения давления и расходов в произвольной гидравлической сети в стационарной и нестационарной задачах (аттестационный паспорт №30).

В 1995 г. были аттестованы два ПС, разработанных в ОКБМ для расчетов АСТ-500, АТЭЦ-150, ВПБЭР-600 – ПС «УРОВЕНЬ-МБ/3» и ПС «PACHAP». При этом ПС РАСНАР позволяло моделировать нестационарные процессы в реакторной установке. Вторым значительным моментом в работе секции в 1995 г. стала аттестация ПС «BARS/COTT», предназначенного для расчетной оценки параметров стационарного состояния уран-графитового реактора РБМК-1000 в рамках информационной поддержки эксплуатации.
(далее…)