11.3 Концепция продления ресурса работы блоков аэс Украины

Атомные станции являются капиталоемкими объектами, поэтому они должны обладать достаточно продолжительным сроком службы. Установленный в проектах 30-летний срок эксплуатации действующих АЭС отражает консерватизм принятой ранее расчетной базы для его обоснования, а не фактический физический износ. Это позволяет пересмотреть ранее установленные сроки службы энергоблоков АЭС и сроки снятия с эксплуатации, которые сопровождаются повышением конкурентоспособности в условиях ужесточения экологических требований к теплоэнергетическому комплексу.

Значительное число энергоблоков АЭС, выработавших более половины назначенного срока эксплуатации и необходимость их вывода после достижения назначенного срока службы, усиливают необходимую потребность в интегрированном подходе на базе унифицированных технических, технологических мероприятий и информационных технологий. Ставится задача обеспечения продолжения эксплуатации действующих энергоблоков АЭС по истечении назначенного срока службы с последующим выводом из эксплуатации как единый непрерывный процесс.

Для подготовки продолжения эксплуатации энергоблока за пределами назначенного срока службы проводится модернизация, техническое перевооружение и реконструкция после соответствующего инженерного обследования и квалификации оборудования, а иногда и конверсия энергоблока, а в случае вывода из эксплуатации – захоронение или ликвидация. Наиболее важной и содержательной стадией оправдывающей все предшествующие этапы, является эксплуатация, именно этот процесс обеспечивает не только прибыль, но и средства на покрытие эксплуатационных расходов, поддержание приемлемого уровня безопасности, последующий вывод из эксплуатации, а также создание замещающих мощностей. Поэтому основные положения концепции управления сроком службы АЭС ориентированы на получение рентабельных эксплуатационных показателей энергоблока АЭС с учетом возможного изменения длительности эксплуатации.

Управление сроком службы энергоблока АЭС предусматривает комплекс мероприятий, призванных содействовать реализации целевой функции процесса эксплуатации при обеспечении приемлемого уровня безопасности, которая связана с оптимизацией соотношения затраты – безопасность при поддержании или повышении уровней рентабельности и безопасности действующих энергоблоков АЭС. Из-за комплексности и многофакторности проблемы реализации стратегии управления сроком службы целевая функция формируется как достижение оптимального соотношения затраты – безопасность – выгода при выполнении программ реализации концепции управления сроком службы.

Способ и последовательность использования средств и ресурсов, направленных на достижение целевой функции управления сроком службы энергоблока АЭС вплоть до его вывода из эксплуатации, определяют стратегию, хронологический перечень мероприятий по ее реализации представляет собой программу управления сроком службы. В основе стратегии в качестве связывающего звена между этой программой и концепцией лежит методология оптимального планирования управления сроком службы. Следует отметить, что стратегия управления сроком службы отдельного энергоблока АЭС и многоблочной АЭС в целом могут существенно отличаться различными подходами к уровням оптимизации показателей: в первом случае на уровне энергоблока, во втором – на уровне площадки АЭС в целом. Стратегия включает две части, одна из которых является обеспечивающей и имеет отношение к тактике управления сроком службы, а другая функциональной, позволяющей достичь его целевую функцию в результате определенным образом проведенных мероприятий. Долговременной и основной целью стратегии является поддержание и/или повышение уровней рентабельности, безопасности, работоспособности, долговечности эксплуатации оборудования энергоблока АЭС.

Основные задачи стратегии управления сроком службы сводятся к следующему:

• повышение энергетической, экономической и экологической безопасности Украины в результате эффективной и безопасной эксплуатации АЭС;

• обеспечение приемлемого уровня безопасности действующих АЭС благодаря их техническому перевооружению, реконструкции, модернизации и поддержание этого уровня в процессе продолжения эксплуатации за пределами назначенного срока службы;

• оптимизация сроков вывода из эксплуатации энергоблоков и ввод новых генерирующих мощностей;

• повышение работоспособности энергоблоков АЭС, максимальное содействие возврату инвестиций в продолжение эксплуатации и накоплению средств, для затрат вывода из эксплуатации;

• решение социально-экономических проблем региона с учетом развития атомной энергетики.

При реализации управления сроком службы особое внимание обращается на первоочередные краткосрочные (тактические) и долговременные (стратегические) цели. Выполнение тактических целей предусматривает и обеспечивает возможность полномасштабного осуществления долговременных целей, являясь неотъемлемой частью общей стратегии. Обеспечение управления сроком службы становится тактическим средством поддержки общей стратегии и включает в себя планирование развития научной, методической, технологической, нормативно-технической и программно-информационной базы данных. Непосредственно стратегические цели формируются в системе комплексного планирования кактраекторные (устанавливающие направления к заданным целевым нормативам) и точечные, определяющие достижение известных целевых показателей, которые характеризуют степень приближения к нормативам по заданной траектории. Разработка программ выполнения стратегии осуществляется на основе устанавливаемых заранее целевых показателей. Так для действующих энергоблоков, выработавших половину и более назначенного срока службы, целевым нормативом управления срока службы является поддержка и/или повышение уровней безопасности, работоспособности, долговечности и рентабельности для реализации эксплуатации энергоблока АЭС в течение назначенного срока службы и продолжения срока эксплуатации за его пределами в течение (10-15 лет).

Стадия эксплуатации энергоблока характеризуется существенным недоиспользованием назначенного срока службы. Программа, направленная на реализацию управления сроком службы включает полномасштабный комплексный набор мероприятий, обеспеченных нормативно-методическими руководствами. Он включает: плановую подготовку энергоблока АЭС к продолжению эксплуатации (обследование оборудования, квалификация, внедрение системы мониторинга и диагностики, экспертно-аналитические наработки по металлу оборудования и др.), осуществление эксплуатации и технологических процессов по техническому обслуживанию, ремонту, модернизации, техническому перевооружению, реконструкции для достижения эффективного выполнения необходимых мероприятий в зависимости от коньюктуры энергорынка, связанных с продолжением эксплуатации, либо ее прекращением.

Под продолжением (продлением) назначенного срока службы/ресурса понимают комплекс работ, заключающихся в обосновании возможности эксплуатации оборудования энергоблока за пределами первоначально установленных в технических условиях (технических требованиях), либо других нормативных документах, значений ресурса/срока службы, разработке и реализации мероприятий, обеспечивающих надежную эксплуатацию оборудования в течение времени, на которое продлевается назначенный срок службы/ресурса, и по результатам которых устанавливаются значения показателей долговечности. Лицензия на дополнительный срок эксплуатации энергоблока должна быть обоснована углубленным анализом безопасности эксплуатации и комплексом организационно-технических мероприятий по установлению остаточного ресурса оборудования энергоблока.

Остаточный ресурс оборудования устанавливается на основе совокупности информации по его техническому состоянию и прогнозированию по определяющим параметрам достижения предельного состояния.

При прогнозировании остаточного ресурса должно быть показано, что в результате анализа технического состояния оборудования, выполнены одновременно следующие условия;

• известны параметры технического состояния;

• определяющие параметры технического состояния выбраны в соответствии с выявленными механизмами повреждаемости;

• критерии предельного состояния установлены при развитии выявленных повреждений, деградации или старения оборудования.

Наличие запаса между фактическим техническим состоянием объекта и его предельным состоянием (остаточный ресурс) дает возможность с учетом конкретных условий эксплуатации, техническими и экономическими условиями:

• либо превентивно заменить объект до достижения его предельного состояния;

• либо отремонтировать для восстановления надежности функционирования (ремонт по состоянию);

• либо эксплуатировать до предельного состояния с обеспечением мер безопасности (подконтрольная эксплуатация) по остаточному ресурсу.