Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
метрология / Глава 4-8. Стандарты и системы стандартизации.doc
Скачиваний:
263
Добавлен:
27.03.2016
Размер:
358.4 Кб
Скачать

4.10. Стандартизация в атомной отрасли

Атомная отрасль промышленности России с момента своего зарождения, остается высокотехнологичной и конкурентоспособной отраслью на мировом рынке. Необходимое условие применения и развития ядерных технологий является обеспечение ядерной и радиационной безопасности и качества, поскольку последствия аварий на атомных объектах оказывают пагубное влияние на население и природную среду, охватывая значительные территории.

Атомная отрасль является частью промышленности народного хозяйства страны. Поэтому на нее распространяются стандарты и системы стандартизации, действующие в РФ при разработке, проектировании, изготовлении, эксплуатации и утилизации продукции, т.е. на всех этапах жизненного цикла продукции, зданий и сооружений [31]. Это: национальные стандарты РФ (ГОСТ Р), межгосударственные стандарты (ГОСТ), отраслевые стандарты (ОСТ), федеральные нормы и правила, стандарты предприятий и др., а также межотраслевые системы стандартизации ЕСКД, ЕСТД, СПКП, УСД, ЕСТПП, ГСИ и др., характеристики которых приведены в разд. 4.5.

В 1993 г. Госстандартом России (приказ №155) на базе центрального аппарата Минатомэнерго был создан технический комитет по стандартизации ТК 322 «Атомная энергия». В 2011 г. для гармонизации действий ТК 322 с международными техническими комитетами в области ИАЭ утвержден новый состав и структура ТК 322 на базе Ростехнадзора [53, 58, 59].

В результате совместных действий Ростехнадзора, Росстандарта и Росатома ТК 322 и его подкомитеты были приведены в соответствие со структурой технических комитетов международных организаций по стандартизации: ИСО/ТК 85 «Ядерная энергия, ядерные технологии и радиационная защита» и МЭК/ТК 45 «Атомное приборостроение» и ИСО/ТК 85 «Атомная энергия» в МАГАТЭ.

В настоящее время ТК 322 состоит из шести подкомитетов (ПК):

ПК-1 Защита от ионизирующего излучения;

ПК-2 Ядерное топливо. Радиоактивные отходы;

ПК-3 Реакторные технологии;

ПК-4 Система контроля и управления на предприятиях атомной отрасли;

ПК-5 Метрологическое обеспечение в атомной отрасли;

ПК-6 Строительство в атомной отрасли;

Технический комитет ТК 322 должен выполнять следующие задачи:

- разработка (пересмотр) и экспертиза проектов национальных, межгосударственных и международных стандартов;

- участие в формировании Программы разработки национальных стандартов;

- подготовка аутентичных переводов международных стандартов;

- обеспечение научно-технической поддержки производителей, потребителей продукции и услуг;

- сотрудничество с ТК международных и региональных организаций по стандартизации;

- сотрудничество с организациями-пользователями стандартов.

В настоящее время (2011 г.) фонд стандартов в области ИАЭ составляют 45 ГОСТ Р и 86 ГОСТ и более 100 ОСТ. Уровень гармонизации ГОСТ Р с международными стандартами составляет около 14%. Сведения о структуре фонда стандартов в области ИАЭ в соответствии с Общероссийским классификатором стандартов (ОКС) приведены в табл. 4.4.

Одно из важнейших направлений деятельности ТК 322 – гармонизация (достижение сопоставимости) отечественных НД с международными стандартами и рекомендациями. В области атомной техники гармонизировано 8 стандартов. При этом фонд международных стандартов ИСО и МЭК в области ИАЭ составляет свыше 300 документов.

Большую работу в области создания стандартов по безопасности при ИАЭ проводит МАГАТЭ, выпуская стандарты по безопасности на основных языках стран-членов МАГАТЭ (английском, русском, французском, немецком, испанском, арабском и китайском). Основная цель создания системы стандартов МАГАТЭ состоит в охвате на основе общего подхода всех видов установок (ядерных реакторов, хранилищ РАО, объектов переработки радиоактивных материалов и др.) и деятельности организаций в области ИАЭ. Стандарты выпускаются для применений к атомным станциям, исследовательским реакторам, объектам ядерного топливного цикла, пунктам захоронения РАО, предприятиям по добыче и переработке урановой руды, радиационным источникам, транспортированию радиоактивного материала.

Таблица 4.4.

Структура фонда стандартов в области

атомной техники в соответствии с ОКС

Классификационные группировки ОКС

Количество стандартов

ГОСТ

ГОСТ Р

01.040.13, 01.040.17, 01.040.27

Словари (терминология)

12

13.030.30

Специальные отходы (радиоактивные отходы)

5

13

13.280

Защита от ионизирующего излучения

7

7

27.120

Атомная энергетика

2

3

27.120.10

Реакторная техника

20

2

27.120.20

Атомные электростанции. Безопасность

22

10

27.120.30

Делящиеся ядерные вещества и технология получения ядерного топлива

13

9

27.120.99

Атомная энергетика. Прочие вопросы

5

1

Всего

86

45

Примечание. Систему стандартов МАГАТЭ обычно представляют в виде «пирамиды стандартов МАГАТЭ» [47]. Наверху пирамиды находятся основы безопасности (Safety Fundamentals, SF), которые устанавливают цели и принципы безопасности. Далее следуют общие требования по безопасности (General Safety Requirements, GSR), которые применимы ко всем установкам и деятельности. Затем идут конкретные требования по безопасности (specific Safety Requirements, SSR), которые применимы к конкретным установкам и деятельности. Замыкают пирамиду общие руководства по безопасности (General Safety Guides, ,GSG), которые применимы ко всем установкам и деятельности и конкретные руководства по безопасности (specific Safety Guides, SSG), которые применимы к конкретным установкам и деятельности

Общие требования по безопасности охватывают семь тем: правительственная, законодательная и регулирующая основа безопасности; руководство и управление в целях безопасности; радиационная защита и безопасность радиационных источников; обращение с радиоактивными отходами перед захоронением; оценка безопасности для установок и деятельности; вывод из эксплуатации и прекращение деятельности; аварийная готовность и реагирование [45-47].

Основные изделия для энергетических реакторов типа ВВЭР-1000 и РБМК-1000 стандартизированы, как по материалам, используемым для их изготовления, так и по размерам. Отдельные компоненты тепловыделяющих элементов (Твэлов) и тепловыделяющих сборок (Твс) могут изготавливаться различными организациями. При этом возникает необходимость в тщательном контроле компонентов и готовых изделий на соответствие их требованиям ГОСТ, ГОСТ Р, ОСТ и ТУ. Как правило, при входном контроле используют те же методы испытаний, которые применялись на заводе-изготовителе. Для этого на все испытания и исследования реакторных материалов утверждаются специальные стандарты или спецификации. По мнению экспертов МАГАТЭ, наиболее исчерпывающие стандарты на испытания и материалы, используемые в ядерной технике, разработаны Американским обществом по испытанию материалов (ASTM). Стандарты ASTM составлены на основе спецификации ERDA (США), спецификации Американского химического общества, стандартов общества инженеров-механиков и другой документации (прил.3).

Таблица 4.5.

Стандарты, используемые при контроле Твэлов и Твс

Этап производства

Контролируемый параметр или свойство

Стандарт

1. Порошок (исходный продукт)

Химический состав:

- общий;

- содержание основных элементов;

- содержание примесей;

Ядерно-физические свойства:

- обогащение;

- размер частиц

-плотность (объемная масса);

- гранулометрический состав;

- удельная поверхность;

- текучесть;

Технологические характеристики:

- прессуемость;

- спекаемость;

Общие указания:

- требования к партиям;

- отбор образцов;

- ситовый анализ.

ASTM C-696

ASTM C-753

ASTM C-753

ASTM C-696

ASTM C-753

ASTM C-753

ASTM B-329

ASTM C-696

ASTM B-293

ASTM C-753

ASTM C-753

ASTM C-753

ASTM C-753

ASTM B-214

2. Топливные таблетки

Прессование

Плотность сырой таблетки

ASTM C-776

Спекание

Микроструктура:

- общая керамография (изготовление шлифов);

- размер зерен и распределение их по размерам;

- размер пор и распределение их по размерам.

ASTM B-3

ASTM E-12

Шлифование

Качество поверхности и плотность:

- плотность;

- шероховатость поверхности.

Геометрические размеры:

- диаметр, длина, перпендикулярность торцов, объем лунки;

- внешний вид.

Химический состав:

- содержание U, изотопов U, C, Cl, F, сорбированных газов, отношение O/U;

- содержание влаги.

Межд. станд.

ASTM C-776

ISO R-468

ТУ

ASTM C-776

ASTM C-696

ТУ

Стандарты ASTM (47 томов) определяют конструкции испытательных установок и приборов и содержат много детальных указаний, помогающих осуществлять производственный контроль [28]. На зарубежных атомных предприятиях объем контроля на соответствие стандартов и ТУ достигает 35% от стоимости самого изделия.

В качестве примера (табл.4.5) приведен перечень операций, используемых для контроля качества порошков для изготовления таблеток ядерного топлива до и после их спекания. Подробный и всесторонний контроль характеристик материалов и комплектующих Твэлов на соответствие требованиям стандартов, позволяет обеспечить их высокое качество и надежность.

Тщательный анализ и контроль характеристик сертифицированных комплектующих изделий, поступающих на предприятие и входящих в состав Твэлов (Твс) предназначен для получения качественных и надежных Твэлов, являющихся основными компонентами атомных реакторов – «сердца» АС. Контроль на соответствие требований стандартов проводится средствами метрологии с заданными погрешностями (неопределенностями) для данного вида измерений. Этот пример иллюстрирует триаду требований по обеспечению качества Твэлов: метрологии, стандартизации и сертификации, применительно к топливным элементам АС.