УДК 621.039.58:349.7
М.В. Лапа, канд. техн. наук
Черниговский государственный институт экономики и управления, г. Чернигов, Украина
И.В. Моспан, заместитель командира
Воинская часть 3044, г. Южноукраинск, Украина
И.А.Терещенко, аспирант
Воинская часть 6916, г. Севастополь, Украина
ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ФИЗИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ АТОМНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
М.В. Лапа, канд. техн. наук
Чернігівський державний інститут економіки і управління, м. Чернігів, Україна
І.В. Моспан, заступник командира
Військова частина 3044, м. Южноукраїнськ, Україна
І.А. Терещенко, аспірант
Військова частина 6916, м. Севастополь, Україна
прогнозування залишкового ресурсу технічних засобів ФІЗИЧНОГО ЗАХИСТУ атомних електростанцій
Maryna Lapa, PhD in Technical Sciences
Chernihiv State Institute of Economics and Management, Chernihiv, Ukraine
Ihor Mospan, deputy command officer
Military Unit 3044, Yuzhnoukrainsk, Ukraine
Ivan Tereshchenko, PhD student
Military Unit 6916, Sevastopol, Ukraine
prognostication of THE RESIDUAL life OF technical means OF PHYSICAL PROTECTION OF NUCLEAR POWER PLANTS
Рассмотрено оценивание показателей долговечности технических средств охраны АЭС с использованием корреляционно-регрессионного анализа.
Ключевые слова: остаточный ресурс, технические средства охраны, ядерный объект, корреляционно-регрессионный анализ.
Розглянуто оцінювання показників довговічності технічних засобів охорони АЕС з використанням кореляційно-регресійного аналізу.
Ключові слова: залишковий ресурс, технічні засоби охорони, ядерний об’єкт, кореляційно-регресійний аналіз.
The paper considers the evaluation of durability indexes of protection means of nuclear power plants using correlation and regression analysis.
Key words: residual life of equipment, technical means of protection, nuclear facility, correlation and regression analysis.
Постановка проблемы. Одним из важнейших инструментов обеспечения международного режима нераспространения ядерного оружия, уменьшения угрозы ядерного терроризма является физическая защита ядерных установок, объектов, предназначенных для обращения с радиоактивными отходами [7; 20]. По результатам оценки уязвимости ядерной установки эксплуатирующая организация принимает решение о реконструкции или техническом переоснащении системы физической защиты. При проведении реконструкции или технического переоснащения системы физической защиты (СФЗ) необходимо обосновать замену или продление ресурса имеющихся технических средств охраны (ТСО).
Анализ последних исследований и публикаций. В [5] проведен анализ моделей долговечности и методов оценивания остаточного ресурса оборудования. Известен способ оценки остаточного ресурса для различных групп электротехнического оборудования АЭС по доминирующему параметру [18]. В [16] описан метод прямого прогнозирования остаточного ресурса на основе корреляционно-регрессионного анализа их ресурсных характеристик.
Выделение прежде не решенных частей общей проблемы. В нормативных документах МВД Украины [7; 4] отсутствует методика расчета остаточного ресурса для ТСО. Технические средства охраны находятся на балансе атомных электростанций (АЭС), поэтому проведен анализ нормативной документации, используемой при учете данных о дефектах оборудования АЭС, оценке их показателей надежности [9; 1; 14; 15; 16; 12; 11; 13; 10; 8; 19; 3; 2]. В результате исследования структуры и порядка заполнения Украинской базы данных надежности (УБДН) АЭС выявлено, что в ней имеются данные о надежности оборудования подразделений АЭС, но отсутствует информация о дефектах и отказах, оценке показателей надежности технических средств охраны АЭС [3; 2]. Данные по 
– гарантированному ресурсу, 
– γ-процентному ресурсу, 
– техническому ресурсу для ТСО также отсутствуют в УБДН. Поэтому необходима апробация и усовершенствование существующих методов оценки остаточного ресурса (ОР), разработка методик оценивания ОР для ТСО СФЗ [4].
Цель статьи. Цель работы – оценивание ресурсных характеристик технических средств охраны ядерных объектов. Задачи исследования:
– провести анализ нормативной документации по оценке и учету показателей надежности технических средств охраны АЭС, моделей долговечности и методов оценивания остаточного ресурса оборудования;
– усовершенствовать процессы оценивания показателей долговечности ТСО СФЗ АЭС путем применения метода прямого прогнозирования остаточного ресурса сложных изделий на основе корреляционно-регрессионного анализа их ресурсных характеристик.
Изложение основного материала.
Анализ нормативной документации по оценке и учету показателей надежности технических средств охраны АЭС, моделей долговечности и методов оценивания остаточного ресурса оборудования
Недостатком существующего способа является то, что согласно [5; 18] функция изменения во времени доминирующего параметра является неизвестной, поэтому точное определение остаточного ресурса выполнить невозможно. Приблизительную оценку значения остаточного ресурса для продления срока эксплуатации оборудования проводят при следующих значительных допущениях, влияющих на точность и достоверность оценки:
– расчетный проектный срок службы при выполнении требуемых условий эксплуатации составляет 25 лет, при этом техническое состояние в конце этого срока эксплуатации приближается к предельному (коэффициент технического состояния 
изменяется от 1 до 0);
– скорость изменения доминирующего параметра приблизительно равна средней скорости за последние 5 лет до момента испытаний;
– значение остаточного ресурса принимается с учетом ограничения: минимально допустимое значение коэффициента оценки технического состояния 
.
Исследованы процессы оценки, анализа, учета показателей надежности, продления срока эксплуатации ТСО СФЗ АЭС. К ТСО относятся: системы передачи сигналов тревоги, системы теле-, видеонаблюдения, системы теле-, видеоконтроля, системы контроля и управления доступом, приборы приемно-контрольные, охранные и охранно-пожарные, сигнализационно-переговорные устройства, оповестители охранные, оповестители, источники бесперебойного питания и другие устройства питания, линейно-кабельные средства, измерительные приборы, оборудование и вспомогательное имущество. В таблице приведены результаты оценки состояния ТСО воинской части по охране АЭС на основании расчета коэффициента Кс (формула (1)) согласно руководящего документа МВД [7].
, (1)
где Gн – сумма произведений количества неисправных образцов технических средств на соответствующие им весовые коэффициенты;
G – сумма произведений количества проверенных образцов технических средств на соответствующие им весовые коэффициенты.
Расчет коэффициента Кс показал, что оценка состояния ТСО в/ч –«удовлетворительно».
Таблица
Оценка состояния ТСО воинской части по охране АЭС
|
Наименование технических средств |
Количество (шт) (комплектов) |
Значение весового коэффициента |
Количество испорченных образцов ТСО |
Gн испорченных ТСО |
G проверенных образцов |
|
Ромб |
1 |
0,4 |
- |
- |
0,4 |
|
Призма |
4 |
0,4 |
- |
- |
1,6 |
|
Дон |
6 |
0,3 |
- |
- |
1,8 |
|
Радиан |
52 |
1,0 |
3 |
3 |
52 |
|
Инфракрасные средства обнаружения |
20 |
0,5 |
3 |
1,5 |
10 |
|
Пион (Барьер) |
40 |
1,0 |
2 |
2 |
40 |
|
Антенные системы на изоляторах больше чем 15 ниток |
8 |
2,6 |
- |
- |
20,8 |
|
Антенные системы типа “кольцо”, “цилиндр” |
13 |
0,15 |
4 |
0,6 |
1,95 |
|
Антенные системы козырькового типа |
19 |
1,8 |
- |
- |
34,2 |
|
Средства видеонаблюдения: телекамеры поворотные устройства |
47 3 |
0,5 0,2 |
6 1 |
3 0,2 |
23,5 0,6 |
|
Распределительные шкафы |
10 |
0,004 |
- |
- |
0,04 |
|
Выпрямитель |
4 |
0,1 |
1 |
0,1 |
0,4 |
|
Аккумуляторы |
40 |
0,02 |
40 |
0,8 |
0,8 |
|
Прожектора |
70 |
0,3 |
8 |
2,4 |
21 |
|
Точки освещения |
98 |
0,01 |
60 |
0,6 |
0,98 |
|
Электропривод |
6 |
0,25 |
- |
- |
1,5 |
|
Электростанция с двигателем внутреннего сгорания |
1 |
6,0 |
- |
- |
6,0 |
|
Кабина АК-3Б |
16 |
2,5 |
- |
- |
40 |
|
АКПП типа “Сектор” |
1 |
10,0 |
- |
- |
10,0 |
|
Датчик магнитоконтактный |
68 |
0,01 |
18 |
0,18 |
0,68 |
|
Всего: |
|
|
|
14,38< |