Роль функциональных групп для классификации оборудования и обеспечения безопасности атомных станций

Рассматриваются аспекты классификации технологического оборудования и средств автоматизации атомных станций по безопасности. Указывается, что в настоящее время передача класса безопасности от классифицированных по безопасности функций к технологическому оборудованию и средствам автоматизации, ко...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2013
1. Verfasser:	Алпеев, А.С.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Державне підприємство "Державний науково-технічний центр з ядерної та радіаційної безпеки" Держатомрегулювання України та НАН України 2013
Schriftenreihe:	Ядерна та радіаційна безпека
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/97493
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Роль функциональных групп для классификации оборудования и обеспечения безопасности атомных станций / А.С. Алпеев // Ядерна та радіаційна безпека. — 2013. — № 4. — С. 51-53. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-97493
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-974932016-03-29T03:02:27Z Роль функциональных групп для классификации оборудования и обеспечения безопасности атомных станций Алпеев, А.С. Рассматриваются аспекты классификации технологического оборудования и средств автоматизации атомных станций по безопасности. Указывается, что в настоящее время передача класса безопасности от классифицированных по безопасности функций к технологическому оборудованию и средствам автоматизации, которые эти функции реализуют, некорректна. Предлагается введение при классификации функциональных групп, которые играют важнейшую роль при обеспечении безопасности АЭС и являются основой создания любой управляющей системы, поскольку никакой другой компонент управляющей системы не обладает такой полнотой и однозначностью требований по показателям качества. Управляющая система представляет собой лишь совокупность функциональных групп и характеризуется набором их характеристик. Розглядаються аспекти класифікації технологічного устаткування і засобів автоматизації атомних станцій з безпеки. Вказується, що передача класу безпеки від класифікованих з безпеки функцій до технологічного обладнання та засобів автоматизації, які ці функції реалізують, на даний час є некоректною. Пропонується введення при класифікації функціональних груп, які відіграють найважливішу роль у забезпеченні безпеки АЕС і є основою створення будь-якої керуючої системи, оскільки ніякий інший компонент керуючої системи не володіє такою повнотою й однозначністю вимог за показниками якості. Керуюча система є лише сукупністю функціональних груп і характеризується набором їх характеристик. The paper discuses safety classification of process equipment and automation features of nuclear power plants. It is indicated that safety classes are incorrectly transferred from safety functions to process equipment and automation features that perform these functions. Three functional groups are proposed for equipment classification, which are the most crucial for NPP safety assurance and are the basis for developing any control system since no other control system component is characterized by such complete and unique requirements on quality indicators. A control system is just an aggregate of functional groups and their characteristics. 2013 Article Роль функциональных групп для классификации оборудования и обеспечения безопасности атомных станций / А.С. Алпеев // Ядерна та радіаційна безпека. — 2013. — № 4. — С. 51-53. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. 2073-6231 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/97493 621.039.058 ru Ядерна та радіаційна безпека Державне підприємство "Державний науково-технічний центр з ядерної та радіаційної безпеки" Держатомрегулювання України та НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
description	Рассматриваются аспекты классификации технологического оборудования и средств автоматизации атомных станций по безопасности. Указывается, что в настоящее время передача класса безопасности от классифицированных по безопасности функций к технологическому оборудованию и средствам автоматизации, которые эти функции реализуют, некорректна. Предлагается введение при классификации функциональных групп, которые играют важнейшую роль при обеспечении безопасности АЭС и являются основой создания любой управляющей системы, поскольку никакой другой компонент управляющей системы не обладает такой полнотой и однозначностью требований по показателям качества. Управляющая система представляет собой лишь совокупность функциональных групп и характеризуется набором их характеристик.
format	Article
author	Алпеев, А.С.
spellingShingle	Алпеев, А.С. Роль функциональных групп для классификации оборудования и обеспечения безопасности атомных станций Ядерна та радіаційна безпека
author_facet	Алпеев, А.С.
author_sort	Алпеев, А.С.
title	Роль функциональных групп для классификации оборудования и обеспечения безопасности атомных станций
title_short	Роль функциональных групп для классификации оборудования и обеспечения безопасности атомных станций
title_full	Роль функциональных групп для классификации оборудования и обеспечения безопасности атомных станций
title_fullStr	Роль функциональных групп для классификации оборудования и обеспечения безопасности атомных станций
title_full_unstemmed	Роль функциональных групп для классификации оборудования и обеспечения безопасности атомных станций
title_sort	роль функциональных групп для классификации оборудования и обеспечения безопасности атомных станций
publisher	Державне підприємство "Державний науково-технічний центр з ядерної та радіаційної безпеки" Держатомрегулювання України та НАН України
publishDate	2013
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/97493
citation_txt	Роль функциональных групп для классификации оборудования и обеспечения безопасности атомных станций / А.С. Алпеев // Ядерна та радіаційна безпека. — 2013. — № 4. — С. 51-53. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.
series	Ядерна та радіаційна безпека
work_keys_str_mv	AT alpeevas rolʹfunkcionalʹnyhgruppdlâklassifikaciioborudovaniâiobespečeniâbezopasnostiatomnyhstancij
first_indexed	2025-07-07T05:04:58Z
last_indexed	2025-07-07T05:04:58Z
_version_	1836963278398423040
fulltext	ISSN 2073-6237. Ядерна та радіаційна безпека 4(60).2013 51 УДК 621.039.058 А. С. Алпеев Федеральное бюджетное учреждение «Научно-технический  центр по ядерной и радиационной безопасности»,  г. Москва, Российская Федерация  Роль функциональных групп в классификации оборудования и обеспечении безопасности атомных станций Рассматриваются  аспекты  классификации  технологического  обо- рудования и средств автоматизации атомных станций по безопасности.  Указывается,  что  в  настоящее  время  передача  класса  безопасности  от  классифицированных  по  безопасности  функций  к  технологическо- му  оборудованию  и  средствам  автоматизации,  которые  эти  функции  реализуют, некорректна. Предлагается введение при классификации  функциональных  групп,  которые  играют  важнейшую  роль  в  обеспече- нии  безопасности  АЭС  и  являются  основой  создания  любой  управля- ющей  системы,  поскольку  никакой  другой  компонент  управляющей  системы  не  обладает  такой  полнотой  и  однозначностью  требований  по  показателям  качества.  Управляющая  система  представляет  собой  лишь совокупность функциональных групп и характеризуется набором  их характеристик.  К л ю ч е в ы е   с л о в а: АЭС, классификация технологического обо- рудования  и  средств  автоматизации,  безопасность,  функциональные  группы. А. С. Алпєєв Роль функціональних груп у класифікації обладнання та забезпеченні безпеки атомних станцій Розглядаються  аспекти  класифікації  технологічного  устаткуван- ня  і  засобів  автоматизації  атомних  станцій  за  безпекою.  Вказується,  що  передача  класу  безпеки  від  класифікованих  за  безпекою  функцій  до  технологічного  обладнання  та  засобів  автоматизації,  які  ці  функ- ції  реалізують,  на  даний  час  є  некоректною.  Пропонується  введення  при  класифікації  функціональних  груп,  які  відіграють  найважливішу  роль  у  забезпеченні  безпеки  АЕС  і  є  основою  створення  будь-якої  ке- руючої  системи,  оскільки  ніякий  інший  компонент  керуючої  системи  не  володіє  такою  повнотою  й  однозначністю  вимог  за  показниками  якості.  Керуюча  система  є  лише  сукупністю  функціональних  груп  і  ха- рактеризується набором їх характеристик. К л ю ч о в і   с л о в а: АЕС, класифікація технологічного устаткування  і засобів автоматизації, безпека, функціональні групи. © А. С. Алпеев, 2013 К лассификация оборудования атомных станций по безопасности является одним из краеуголь- ных аспектов обеспечения их безопасности, поскольку класс безопасности оборудования определяет его важность для обеспечения без- опасного функционирования, а следовательно, и требова- ния к его качеству. Весь смысл классификации оборудова- ния атомных станций состоит в том, чтобы выделить из его состава наиболее существенно влияющее на безопасность оборудование, а затем изготовить это оборудование с тре- буемым качеством, а также осуществлять его диагностику и техническое обслуживание на современном уровне в про- цессе эксплуатации. Для решения этой задачи международные органи- зации, например МАГАТЭ и МЭК, применяют хорошо известный и оправданный практикой подход, связан- ный с классификацией по безопасности выполняемых системами атомных станций функций. Как известно, в соответствии с МЭК 61226, в основе классификации оборудования АЭС, которое может быть представлено технологическим оборудованием и средствами автома- тизации, лежит классификация выполняемых системами атомных станций функций по влиянию на безопасность. Это общепризнанный подход к классификации. Однако функция, как это принято, определяется совокупностью действий, выполнение которых направлено на достиже- ние требуемой цели. Таким образом, основа классифи- кации, представляемая выполняемыми действиями обо- рудования, дает основание переходить к классификации оборудования атомной станции вполне определенным об- разом: каждая выполняемая функция, отнесенная к опре- деленному классу по влиянию на безопасность, как бы пе- редает этот класс на совокупность оборудования, которое ее выполняет. Для осуществления однозначной передачи класса безопасности, назначенного фун кции, необходимо поставить в соответствие каждой функции совокупность оборудования, которое реализует рассматриваемую функ- цию, и затем присвоить класс безопасности этой функции выделенной совокупности оборудования. Этот вполне ло- гичный переход от функции к оборудованию (техноло- гическому оборудованию или средствам автоматизации) по каким-то соображениям в нормативных документах умалчивается. В 2001 г. в НП-026–01 «Требования к управляющим системам, важным для безопасности атомных станций» впервые была определена функциональная группа управ- ляющей системы АЭС как элемент для классификации. В 2004 г. этот документ был откорректирован и введен в действие с обозначением НП-026–04. В НП-026–04 по- нятие функциональная группа определена следующим об- разом: «Функциональная группа — принятая в проекте часть управляющей системы, представляющая собой сово- купность средств автоматизации, выполняющих заданную функцию управляющей системы». Это позволило снять многие проблемы, связанные с классификацией управля- ющих систем. В первую очередь следует напомнить, что до введения функциональных групп (ФГ) классификация управляющих систем проводилась в соответствии с до- кументом ОПБ-89 (впоследствии НП-001–97), в котором элемент классификации определялся и до сих пор опре- деляется во множественном числе следующим образом: «Элементы — оборудование, приборы, трубопроводы, ка- бели, строительные конструкции и другие изделия, обес- печивающие выполнение заданных функций самостоя- тельно или в составе систем и рассматриваемые в проекте в качестве структурных единиц при выполнении анализов 52 ISSN 2073-6237. Ядерна та радіаційна безпека 4(60).2013 А. С. Алпеев надежности и безопасности». Такое определение элемента примерно соответствует определению элементов, важных для безопасности, приведенному в глоссарии МАГАТЭ и документе МЭК 61226. Как следует из этого определения, для управляющих систем в качестве элемента можно было выбирать любой компонент, входящий в состав электронных и электриче- ских схем: полупроводник, сопротивление, емкость, пай- ку и т. п. Такое множество элементов для классификации приводило к невозможности ее выполнения по управля- ющей системе в полном объеме. Далее нужно было опре- делять качество каждого элемента и условия его взаимо- действия с другими элементами в процессе выполнения функций. Для этой цели создавалась целая сеть контроля производителей элементов управляющих систем на пред- приятиях, что приводило к росту численности надзорных органов, контролирующих выпускаемые изделия на раз- личных предприятиях. Тем не менее, это позволяло над- зорным органам контролировать проектные организации, указывая им, например, на то, что выбраны средства авто- матизации (компоненты) не требуемого качества. Введенное в НП-026–04 определение функциональной группы управляющей системы, таким образом, позволи- ло проблему множества «элементов» для классификации управляющих систем снять и перевести центр деятель- ности надзора на конечный этап — контроль качества реализации функциональных групп управляющих си- стем. Это привело к тому, что класс безопасности стал присваиваться не отдельным электронным или электри- ческим компонентам управляющих систем, а совокуп- ностям компонентов этих систем, которые принимают участие в реализации требуемой функции, т. е. функцио- нальной группе. Теперь разработчики и проектировщики управляющих систем могут выбирать на рынке различные средства автоматизации (компоненты) самостоятельно, но таким образом, чтобы получаемая в результате раз- работки каждая ФГ обеспечивала необходимое качество выполнения функции, требования к которой, как пра- вило, составляют основу технического задания на любую функцию управляющей системы. В этом случае задачи надзорных органов связаны в основном с контролем всех видов и условий испытаний, которые проводятся в рам- ках разработки, поставки и эксплуатации управляющих систем и которые выявляют соответствие выполняемых функций требуемым нормам и правилам, установленным в нормативных документах. Однако для технологического оборудования эта про- блема множества элементов классификации по безопасно- сти до сих пор не решена. По четырем классам безопас- ности классифицируются только дискретные элементы технологического оборудования, такие как насосы, кла- паны, трубопроводы, задвижки и т. п. В результате клас- сификация по безопасности технологических функций не передает свой класс безопасности совокупности техно- логического оборудования, которое эти функции выпол- няет, хотя это предполагается по умолчанию. Для успешного решения данных задач в надзорной дея- тельности необходима нормативная база, которая содер- жала бы обоснованные и проверенные практикой нормы по корректному проведению классификации технологи- ческого оборудования и управляющих систем по безопас- ности, однозначному соответствию каждого класса функ- циональной группы требованиям качества и численные показатели качества для каждой функциональной группы. В настоящее время задача с нормами по классифика- ции функциональных групп управляющих систем и при- своения им категории качества в НП-026–04 решена. Однако типы ФГ и соответствующее им качество опреде- лены не в должной степени однозначно. Это работа бли- жайшего будущего. Тем не менее, в полной уверенности можно уже го- ворить о том, что ФГ служит основой создания любой управляющей системы, поскольку никакой другой ком- понент управляющей системы не обладает такой полно- той и однозначностью требований по показателям каче- ства. Например, точность, быстродействие, безотказность не могут быть однозначными характеристиками системы, поскольку она, как правило, представляет набор ФГ раз- ной классификации и, соответственно, разного качества. Тем более, требуемые показатели качества функции не мо- гут быть отнесены к каждой компоненте функциональной группы. Для того чтобы переход от классификации функций к классификации оборудования атомных станций был бо- лее корректен, можно рекомендовать введение в документ МЭК 61226 понятия функциональной группы управляю- щей системы. Кроме того, введение в этот документ кате- горизации классифицированных ФГ управляющих систем по качеству их реализации, как, например, это сделано в НП-026–04, позволило бы продемонстрировать завер- шенность процесса классификации. Даже классификация систем по безопасности (важ- ная система для безопасности или система, не влияющая на безопасность) должна определяться по наличию или отсутствию в системе функциональной группы, важной для безопасности. Если хотя бы одна функциональная группа, важная для безопасности, в системе есть, система относится к классу систем, важных для безопасности; если нет, — к классу систем, которые не влияют на безопасность. Обычно управляющие системы могут содержать сле- дующие типовые наборы функциональных групп: автоматические управляющие функциональные груп- пы — функциональная группа защиты; функциональная группа логического управления; функциональная группа регулирования; автоматизированные исполнительные функциональные группы — выполнение защит; выполнение регулирования; выполнение логического управления; информационные функциональные группы — функцио- нальная группа отображения; функциональная группа сигнализации; функциональная группа регистрации. Наименование конкретной ФГ управляющей функ- ции указывается технологическим параметром, по кото- рому она реализуется, например: защита по мощности, защита по периоду подъема мощности, регулирование расхода теплоносителя, регулирование скорости вращения. Дальнейшее уточнение наименования ФГ выполняется указанием технологического оборудования, к которому относится технологический параметр, например: защита по мощности ядерного реактора, регулирование скорости вращения ГЦН. Наименование конкретной ФГ исполнительной функ- ции указывается технологическим параметром, по кото- рому она реализуется, например: выполнение оператором защиты по мощности. Дальнейшее уточнение наимено- вания ФГ выполняется указанием технологического обо- рудования, к которому относится технологический пара- метр, например: выполнение (запуск) оператором защиты ISSN 2073-6237. Ядерна та радіаційна безпека 4(60).2013 53 Роль функциональных групп для классификации оборудования и обеспечения безопасности атомных станций по мощности ядерного реактора, выполнение оператором регулирования скорости вращения ГЦН. Наименование конкретной ФГ информационной функ- ции указывается технологическим параметром, по кото- рому она реализуется, например: отображение мощности, периода подъема мощности. Дальнейшее уточнение на- именования ФГ выполняется указанием технологического оборудования, к которому относится технологический па- раметр, например: отображение мощности ядерного реак- тора, регистрация скорости вращения ГЦН. В НП-026–04 [2, прил. 1] представлены категории ФГ управляющих систем и наименование качества, которое должно быть определено для функциональной группы в за- висимости от назначаемой категории. Значения показате- лей качества регламентируются различными государствен- ными стандартами, которые хорошо известны и широко используются проектными организациями и разработчи- ками средств автоматизации и управляющих систем. Рассмотрим, например, требования по надежности для ФГ УСВБ по ГОСТ 27.445—87: – безотказность; – ремонтопригодность; – долговечность. Показатели безотказности ФГ УСВБ должны быть, в зависимости от выполняемой функции, следующими: по функциям АЗ: вероятность невыполнения функции на требование — не более 5⋅10–7/год; средний параметр потока ложных срабатываний функ- ции АЗ вследствие отказов — не более 0,1/год; по функциям управления всех видов наработку на от- каз — не менее 1⋅105 ч. Показатели надежности ФГ УСВБ должны быть та- кими, чтобы обеспечить: по информационным функциям — параметр потока отказов не более 2⋅10–5/ч (среднее время между отказами не менее 50000 ч); по функциям диагностики — параметр потока отказов не более 1⋅10–4/ч. Показателем ремонтопригодности ФГ УСВБ является среднее время восстановления, которое должно быть: по функциям АЗ — не более 1 ч; по функциям управления — не более 1 ч; по функциям информационным — не более 2 ч. Назначенный срок службы ФГ УСВБ (долговечность) должен быть не менее 30 лет; ТС, входящих в состав ФГ УСВБ, — не менее 15 лет. Методы обеспечения указанных показателей надеж- ности должны быть установлены в эксплуатационной до- кументации, подтверждены расчетом или испытаниями, а также результатами эксплуатации с использованием ста- тистических методов. Следует отметить, что ФГ управляющих систем пол- ностью соответствуют структурам, формируемым для рас- чета надежности функций этих систем. Поэтому опыт формирования ФГ появился вместе с первыми расчетами надежности функций управляющих систем. Кроме того, при формировании таких свойств системы, как независимость, в первую очередь должна формиро- ваться независимость ФГ, которая выполняет функцию, независимость которой требуется. При этом в составе системы должна обеспечиваться сначала независимость этой функциональной группы от других функциональных групп этой системы, имеющих класс безопасности ниже. Следующий шаг — обеспечить независимость системы от других систем и, далее, независимость источников энергоснабжения. Таким образом, независимость прежде всего должна обеспечиваться для компонентов ФГ, выпол- няющей требуемую функцию, а затем уже для ФГ, кото- рая реализует требуемую функцию в системе, и, наконец, для системы, в которую она входит. При испытаниях управляющих систем, как это дела- ется на практике, проверяется работоспособность всех ФГ управляющей системы на соответствие требованиям тех- нического задания; при этом проверяются все требования технического задания, которые определяют качество реа- лизации требуемых функций. По результатам таких испы- таний делается вывод о готовности управляющей системы к функционированию в условиях эксплуатации. В заключение целесообразно отметить, что в целях обеспечения корректности классификации оборудова- ния АЭС необходимо введение в нормативные документы функциональных групп как технологического оборудо- вания для классификации, так и средств автоматизации, и их категоризации по качеству в соответствии с классом выполняемых функций. ФГ при классификации, разра- ботке, испытаниях и эксплуатации управляющих систем, как показывает опыт, играют определяющую роль в реа- лизации качества требуемых функций управляющих си- стем для всех режимов эксплуатации атомных станций и, в конечном счете, качестве и безопасности функциониро- вания АЭС. Список использованной литературы 1. НП-001–97. Общие положения обеспечения безопасности атомных станций. 2. НП-026–04. Требования к управляющим системам, важ- ным для безопасности атомных станций. 3. ГОСТ Р МЭК 61226—2011. Атомные станции. Системы кон- троля и управления, важные для безопасности. 4. Глоссарий МАГАТЭ. — Вена: МАГАТЭ, 2007. 5. ГОСТ 27.445—87. Системы контроля нейтронного потока для управления и защиты ядерных реакторов. References 1. NP-001–97. General safety of nuclear power stations. — (Rus) 2. NP-026–04. The requirements for control systems important to safety of nuclear power plants. — (Rus) 3. IEC 61226–2011. Nuclear plants. Management and control systems important to safety. — (Rus) 4. Safety Glossary. — Vienna: IAEA, 2003. (Rus) 5. GOST 27.445–87. Neutron flux monitoring system for the management and security of nuclear reactors. (Rus) Получено 21.10.2013.

Роль функциональных групп для классификации оборудования и обеспечения безопасности атомных станций

Institution

Ähnliche Einträge