5.3 Достоинства и недостатки вероятностного и детерминистического анализов

Достоинства вероятностного анализа:

–анализируется полный спектр аварийных сценариев и последствий множественных отказов, а не только проектные аварии;

–сбалансированный подход;

–используется реалистичный подход(подход улучшенной оценки), который обеспечивает объективное рассмотрение вопросов безопасности;

–взаимозависимости между системами и элементами безопасности учитываются в явном виде;

–влияние неопределенностей на оценки риска можно определить количественно;

–облегчается ранжирование недостатков и проблем безопасности на основании их вклада в риск.

Недостатки вероятностного анализа:

–результаты в большой степени зависят от уровня методологии и знаний;

–ввиду больших трудозатрат объем анализа может быть ограничен;

–в некоторых случаях вследствие большой неопределенности результатов принятие решения на основании количественных результатов ВАБ может быть затруднительно.

Достоинства детерминистического анализа:

–	все	аспекты		безопасности		рассматриваются		в	явном (резервируемостьвиде,
физическое разделение и т. д.);
–	применяется консервативный подход(в основном, для анализа проектных аварий),
который удостоверяет наличие запаса по безопасности в аварийных условиях;
–	действия		персонала		рассматриваются		в	качестве		отдельного ,	чтовопроса
обеспечивает определение требований для поддержки								надежного		выполнения	дейст
персонала.
Достоинства детерминистического анализа:
–	все	аспекты		безопасности		рассматриваются		в	явном(резервируемостьвиде,

физическое разделение и т. д.);

–применяется консервативный подход(в основном, для анализа проектных аварий), который удостоверяет наличие запаса по безопасности в аварийных условиях;

–действия персонала рассматриваются в качестве отдельного вопроса, что обеспечивает определение требований для поддержки надежного выполнения действий персонала.

Недостатки детерминистического анализа:

– составляющие безопасности рассматриваются отдельно, что может вести к избыточным требованиям для некоторых из них;

–ряд вопросов безопасности, прежде всего связанных с взаимозависимостями систем, оборудования и зависимостями действий персонала, может быть не рассмотрен;

–неопределенности не анализируются систематически.

Детерминистический и вероятностный методы анализа безопасности представляют собой хороший пример диверсификации методов анализа, в результате чего приобретается достоверная информация для принятия решений по безопасности АЭС.

Детерминистический анализ ориентируется на доказательство успеха проектных решений, в то время как ВАБ ориентируется на поиск дефицитов или недостатков безопасности в проектных решениях с точки зрения возможных отказов и их последствий. Соответственно, вероятностные и детерминистические анализы дополняют друг друга (табл. 5.1).

77

Таблица 5.1 — Анализ безопасности и анализ рисков – два взаимодополняющих способа обеспечения безопасности

	Фаза		Анализ безопасности	Анализ риска
			(детерминистический)	(вероятностный)
	Инициирующие		Ограниченный ряд
			“правдоподобных”,	Полный спектр
	события		предварительно отобранных
			сценариев
	Аварийная		единичный отказ	Все цепочки, включая
	последовательность			множественные отказы
	Оценка		Все выбранные сценарии	Средние величины с
	вероятности		рассм. как равноправные	неопределенностью
	Оценка		Неопределенности не	Средние величины
			оцениваются.
				Неопределенность оценивается
	последствий		Консервативные
				Предположения реалистичные
			предположения
	Важность	для	Основана на правилах	Устанавливается количественно
	безопасности

5.4 Подход к оценке безопасности, основанный на определении риска

Совместное применение вероятностных и детерминистических методов анализа возможно

на всех этапах жизненного	цикла	(АЭСпроектирование, строительство, введение	в
эксплуатацию, эксплуатация и	снятие с	эксплуатации), при планировании, разработке	и

обосновании модификаций АЭС, при оценке эксплуатационного опыта и .т,.да также для повышения эффективности регуляторной и надзорной деятельности.

Можно определить понятие регулирования с применением оценок риска(или рискинформированного (ориентированного) принятия решений) как подход к принятию регулирующих решений, который использует результаты оценки риска в сочетании традиционным детерминистическим анализом с целью концентрирования вни регулирующего органа и эксплуатирующей организации на нерешенных проектных эксплуатационных проблемах в зависимости от степени их важности для безопасности здоровья населения.

Такой подход, по сравнению с традиционными подходами, при принятии решения имеет преимущества за счет:

–рассмотрения и учета широкого спектра проблем безопасности;

–ранжирования их на основе количественной и качественной оценки значительности

рисков;

78

–рассмотрения и оценки широкого ряда корректирующих мероприятий, направленных на решение этих проблем;

–оценки и учета неопределенностей в анализах, которые использованы в качестве основы для принятия решения, и др.

Риск-информированное (ориентированное) принятие решений направлено на идентификацию избыточного консерватизма и снижение избыточной нагрузки на лицензиата при соблюдении требуемого уровня безопасности. Другой важной сферой применения оценок риска является разработка дополнительных регулирующих требований в тех областях, где оценки риска указывают на дефициты безопасности.

5.5 Критерии безопасности

Поскольку опасность большого выброса активности за пределы ЗО и соответственн радиационного воздействия на окружающую среду определяется главным разрушением активной зоны, то вероятность этого события Ра.з. может быть использована для построения вероятностного критерия безопасности реакторной установки:

Ра.з. ≤ [Ра.з. ].

В квадратных скобках указаны предельно допустимые значения рассматриваем величин.

Аналогичным образом вероятностный критерий безопасности АЭС в целом может быть построен путем задания предельного значения вероятности больших выбросов(единичного и по совокупности аварий):

Pв( i ) ³ [Рв ]ед ;

åP( i ) £ [Pв ],

i

где Р(вi) — вероятность i-гo большого выброса радиоактивных продуктов, приводящего к недопустимому воздействию на окружающую среду.

Вероятность повреждения активной зоны для действующих в Украине реакторов типа ВВЭР—1000 (второе поколение) оценивается в настоящее время значениями10-3 — 10-4 на

реакторхгод или ЧПАЗ,равной 10-4			в год (критерий безопасности действующих АЭС по ОПБ
АС ≤10-4 ;надо стремиться к 10-5в год).
Принимая	во	внимание	ожидаемые	темпы	развития	ядерной	, энергетикидля
перспективных	отечественных		энергоблоков	повышенной		безопасности	предлаг
установить:

—частоту разрушения активной зоны за год эксплуатации ≤ 10-5(надо стремиться к

5х10-6) ;

—частоту граничных аварийных выбросов за год эксплуатации ≤ 10-6 (надо стремиться к

10-7).

При этом учитываются как внутренние события, так и внешние воздействия, характерные для места размещения АЭС.

5.6 Деревья событий

Для определения характера разрушения активной зоны, величины выброса радиоактивных

продуктов в окружающую			среду и вероятности	реализации	указанных	событий необходим
метод	выделения	и	последовательного	перебора ,	аварийимеющих	неблагоприятные

последствия. Сделать это в такой сложной системе, как АЭС, достаточно трудно вследствие большого количества событий, которые можно себе представить.

79

Задача несколько упрощается, если учесть, что многие аварии не имеют радиационных последствий или приводят к выходу малого количества радиоактивных продуктов, а многие технически невозможны, т. е. имеют малую вероятность по сравнению с событиям, приводящими практически к тем же последствиям. Вместе с тем, после исключения событий, не вносящих существенного вклада в вероятность реализации определенных последствий,

остается достаточно большое количество различных путей развития аварии и необходим метод
их последовательного системного перебора. Для этого используется метод деревьев событий.
Деревья	событий	являются	графическими	моделями, которые	упорядочивают	и
отображают	события протекания		аварии(выполнение	функций безопасности или работу

систем) согласно требованиям по ослаблению исходных событий. Они показывают как среагируют системы АЭС на рассматриваемое исходное событие, будут ли выполнены при этом функции безопасности, условия безопасной эксплуатации и что произойдет в итоге, как отразится исходное событие на состоянии АЭС.

За начальную точку дерева событий берется исходное событие и в зависимости состояния систем, влияющих на протекание аварийной ситуации, осуществляется логический перебор различных путей развития аварии(ветвей дерева событий) и ее последствий (см. рис. 5.3). В качестве последствий аварии могут рассматриваться: при оценке безопасности ЯЭУ— размер и характер разрушения активной зоны, при оценке безопасности АЭС — состав выброса радионуклидов за пределы ЗО или радиационное воздействие на окружающую среду.

РИС 5.3. ВИД ДЕРЕВА СОБЫТИЙ:

верхние ветви после разветвления соответствуют работоспособному состоянию системы, а нижние ветви – неработоспособному состоянию; а — общий случай; б — упрощенное дерево для случая зависимых отказов (qC/B=qD/B=1); q — вероятность отказа системы; 1-q≈1, поскольку q<<1 — интенсивность исходного события

Обычно анализируются	деревья событий для	второго и третьего уровней		анализа
безопасности. Данное деление позволяет существенно упростить его проведение, поскольку
всевозможные аварии с разрушением активной зоны могут быть			объединены	в нескольк
классов и развитие событий в ЗО может рассматриваться для класса аварий в целом.
Для построения дерева	событий необходимо	определить, какие	системы влияют на

развитие аварии. Так, для аварии с разрывом трубопровода первого контура реакторной установки с ВВЭР к таким системам относятся: система надежного электроснабжения, система пассивного впрыска от гидроаккумуляторов, система активного впрыска низкого давления, спринклерная система и ряд других.

80