6. Вероятностный анализ безопасности

Вероятностный анализ безопасности (ВАБ) является количественным методом оценки частоты и последствий аварий. Основным результатом выполнения ВАБ является детальный системный анализ АЭС и её эксплуатационных характеристик, изучение возможностей снижения риска. ВАБ даёт согласованную интегральную модель безопасности АЭС, предоставляя основу для принятия решений, связанных с безопасностью.

ВАБ даёт количественные оценки риска, включая количественную оценку неопределённости этих оценок. Количественные оценки являются средством для решения технических вопросов безопасности. ВАБ является инструментом определения недостатков и слабых мест АЭС и выработки путей повышения надёжности и безопасности.

ВАБ состоит из детерминистического и инженерного анализов, определяющих качественный характер развития аварийной последовательности (АП), и вероятностного анализа, определяющего количественную меру вероятности реализации каждой АП.

Детерминистический анализ базируется на термогидравлических, нейтронно-физических, прочностных и других расчётах, которые определяют критерии перехода объекта из одного состояния в другое и идентифицируют эти состояния с точки зрения безопасности.

Инженерный анализ – это включаемый в УОБ по каждой системе АЭС анализ проектных и технических решений, оценка соответствия требованиям и т.п. Получается очень полезный материал как для ВАБ, так и для других исследований.

Вероятностный анализ безопасности представляет собой итеративный процесс формирования логико-вероятностных моделей, который может включать несколько стадий, различающихся по объёму, содержанию и глубине выполняемых анализов. От глубины ВАБ зависят уровень реалистичности вероятностных моделей поведения АЭС при авариях, степень достоверности получаемых результатов и эффективность их использования для принятия решений по безопасности. Вероятностная составляющая оценки безопасности вносится на стадии оценок частот возникновения исходных событий, надежности оборудования и оценок вероятностей отказов систем безопасности, ошибок персонала.

Различают четыре уровня: ВАБ-0, ВАБ-1, ВАБ-2 и ВАБ-3. В

международной практике сформировались три уровня ВАБ:

- уровень 1- оценка частоты повреждения активной зоны реактора;

- уровень 2 - оценка частоты возможных выбросов радионуклидов за пределы АЭС с учётом поведения защитной оболочки (контейнмента) после аварии с повреждением активной зоны реактора;

- уровень 3 - оценка рисков для населения и/или окружающей среды вследствие выброса радионуклидов за пределы защитной оболочки (контейнмента), сопровождающего аварию с повреждением активной зоны реактора.

Целями ВАБ являются:

1) количественная оценка текущего уровня безопасности действующих АЭС или количественная оценка достигнутого в проекте уровня безопасности вновь проектируемых АЭС

2) количественная оценка и обоснование эффективности отдельных мероприятий по модернизации и повышению безопасности, включенных в программу модернизации действующих АЭС, и определение приоритетов их осуществления

3) разработка рекомендаций по оптимизации технологических регламентов эксплуатации, регламентов технического обслуживания, испытаний и ремонтов оборудования для действующих АЭС

4) разработка моделей и программных средств для оперативного контроля текущего уровня безопасности

5) оценка влияния на безопасность имевшихся в работе АЭС нарушений и многие другие.

В соответствии с НП-001-15[5] целевыми ориентирами безопасности АЭС являются:

- непревышение суммарной вероятности тяжелых аварий для каждого блока АЭС на интервале в один год, равной 10^-5;

- непревышение суммарной вероятности большого аварийного выброса для каждого блока АЭС на интервале в один год, равной 10^-7 .

В методическом плане при выполнении ВАБ решаются следующие основные задачи [6]:

- анализ исходных событий, заключающийся в отборе первичных ИС (обозначены IE), их группированию (группы обозначены как IEgi) и определению частоты для каждой группы ИС;

- анализ деревьев событий путем построения аварийных сценариев для каждого ИС и определения соответствующего набора аварийных последовательностей (АП), а также определения последствий для каждой АП; для каждой АП должна быть оценена частота реализации;

- анализ деревьев отказов с целью оценки надежности выполнения моделируемых функций безопасности предусмотренными для этого системами;

- оценка суммарной частоты тяжелой аварии (например, частоты повреждения активной зоны) для ВАБ уровня 1 или суммарной частоты большого аварийного выброса для ВАБ уровня 2.

Собственно вероятностный анализ безопасности выполняется с помощью интегральной компьютерной модели риска АЭС, разрабатываемой в процессе анализа.

Полученные в ходе анализа результаты ВАБ должны показать:

- достигнутый уровень безопасности АЭС и его соотношение с нормативными критериями;

- факторы, вносящие основной вклад в риск (на основе анализа значимости);

- влияние сделанных допущений и ограничений анализа (анализ чувствительности и неопределенности), консервативность полученных оценок.

По результатам ВАБ должны быть сделаны предложения по повышению безопасности и надежности АЭС и показан эффект их внедрения.