DOI: https://doi.org/10.20998/2078-774X.2016.10.10

Analysis of the Computing Methods of Structural Reliability of Process Flow Diagrams for the Power Generating Units of Nuclear Power Plants

Dmitriy Igorevich Kuhtin, Alexander Vyacheslavovich Yefimov, Tatyana Vladimirovna Potanina, Tatyana Anatolievna Garkusha

Анотація


This paper gives consideration to the methods used for the computation of the reliability of complicated engineering systems that allow us to specify the probability of failure-free operation of the equipment used by the power generating units of NPP, in particular the enumerating technique of states, the methods of minimal ways and minimal cross-sections, the reliability computing method based on the expansion of a relatively ²special² elements, and the ²fault tree² construction method. The reliability computing method based on the enumerating technique of states is grounded on the logic algebra tool and uses the computing methods of the reliability indices of series, parallel and combined connections in bridge circuits. When implementing the reliability computing method based on minimum ways and cross-sections minimum ways should be determined first. Then minimum cross-sections are determined, i.e. such options of element ways that in case of the failure of one element cause failure of the entire diagram in spite of the functionality of other ways. The reliability computing method based on the expansion of a relatively ²special² element provides for the isolation of one (²special²) element in the calculable system that is unconditionally faultless (the probability of the operable condition is equal to the unit) or unconditionally fault (the probability of the operable condition is equal to the zero). The analysis of the ²fault tree² consists in the determination of such a combination of elements whose simultaneous failure results in the knot of tree, i.e. in the failure of the entire calculable system. In particular cases the set of elements is possible whose failure results in the failure of entire system. The knots of tree are the logic operations of an ²AND² or ²OR² type (that define the product or the sum of events).

Повний текст:

PDF (English)

Посилання


Kensitsky, O., Kolesnikov, A. and Fedorenko, G. (2009),Bezopasnost',nadjozhnost'ijeffektivnost'jekspluataciijelektrotehnicheskogo i jeletrojenergeticheskogo oborudovanijablokovAJeS[Safety,reliabilityandefficiency of electrical and power equipment NPP unit operation], In-tbezopasnostiAJeS NAN Ukrainy[NuclearPowerPlant Safety Institute of National Academy of Sciences of Ukraine],Chernobyl,Ukraine.

(2008), Zagal'ni polozhennja zabezpechennja bezpeky atomnyh stancij NP 306.2.141-2008 [General safety of nuclearpowerplants NP 306.2.141-2008], utverzhdjon i vvedjon v dejstvieprikazomGosudarstvennogokomitetajadernogoregulirovanijaUkrainy ot 19.11.2007 № 162. [State AdministrationofNuclear Regulation of Ukraine], Kyiv, Ukraine.

(2004), GND 34.09.453-2003. Rozrahunok pokaznykiv nadijnosti dlja elektrostancij, teplovyh merezh taenergokompanij.Metodyka [MLA 34.09.453-2003. Calculation of reliability for power, heat and energynetworks.Methods],OEP"HIFRE",Kyiv,Ukraine.

Kozheshkurt, V., Ostrasevskiy, V. and Kuznetsov, N. (2008), “Primenenie uskorennogo modelirovanija dljaraschetaoptimal'nogo kolichestva zapasnyh jelementov, obespechivajushhih trebuemuju nadezhnost' sistemy[ApplicationofFastSimulationto the Evaluation of the Optimal Number of Reserve Components EnsuringtheRequiredSystemReliability]”,Rejestracija,zberigannja i obrobka danyh [Data Recording, Storage & Processing], no.1,pp. 69–79,ISSN 1560-9189.

Efimov, A. and Garkusa, T. (2009), “Vplyv strukturnyh zmin v systemi regeneracii' na pokaznyky roboty inadijnist'energoblokiv AES potuzhnistju 1000 MVt [The dependence of efficiency and reliability of nuclear turbosets withcapacityof1000mvfromchanging’s of schemes of regeneration]”, Integrovani tehnologii' ta energozberezhennja[IntegratedTechnologiesand Energy Conservation], no. 1, pp. 24–30, ISSN 2078-5364.

Fokin, Y. and Matsiev, A. (2011), “Razvitie metoda minimal'nyh putej i sechenij dlja uchjota specifiki JeJeS: sposobyformalizaciiopredelenija osnovnyh sechenij i algoritmy uchjota normal'no otkljuchjonnyh jelementov[Developmentoftheminimalpaths and sections to accommodate the specifics of electric power systems: methodsofformalizingthedefinition ofthemain sections and accounting algorithms normally disconnectedelements]”,Metodicheskievoprosyissledovanijanadjozhnostibol'shih sistem jenergetiki [Methodical researchquestionsthe reliability of large-scale powersystems],issue 61, pp. 163–169.

Romashov, Y. (2012), “Ocenka pokazatelej dolgovechnosti teploobmennyh trub parogeneratorov AJeS s VVJeR naosnovekontinual'noj modeli korrozionnogo rastreskivanija [Assessment of reliability indices forWWERsteamgeneratorheatexchangetubes based on a continuum stress-corrosion cracking model]”, Jaderna taradiacijnabezpeka [Nuclear &radiationsafety], no. 3(55),pp.16–20, ISSN 2073-6231.

Ostreykovsky, V. (2003), Teorija nadjozhnosti [Reliability theory], Vysshaja shkola [Higher School], Moscow, Russia, ISBN 5-06-004053-4.

Kitushin, V. (1984), Nadjozhnost' jenergeticheskih sistem [The reliability of energy systems], Vysshaja shkola [HigherSchool],Moscow, Russia.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1 Кенсицкий, О. Г. Безопасность, надёжностьиэффективностьэксплуатацииэлектротехническогоиэлетроэнергетического оборудования блоков АЭС[Текст] / О.Г.Кенсицкий, А. А. Ключников,Г.М. Федоренко. – Чернобыль : Ин-т безопасности АЭС НАН Украины, 2009.–240 с. –ISBN 978-966-02-5202-8.
2 Загальні положення забезпечення безпеки атомних станцій НП 306.2.141-2008 [Текст] : утверждён и введёнвдействие приказом Государственного комитета ядерного регулирования Украины от 19.11.2007 № 162. –К.:Державнаадміністрація ядерного регулювання України, 2008. – 35 с.
3 ГНД 34.09.453-2003. Розрахунок показників надійності для електростанцій, теплових мереж таенергокомпаній.Методика [Текст]. – К. : ОЕП «ГІФРЕ», 2004. – 43 с.
4 Кожешкурт, В. И. Применение ускоренного моделирования для расчета оптимального количествазапасныхэлементов, обеспечивающих требуемую надежность системы [Текст] / В. И. Кожешкурт,В.Б.Осташевский,Н.Ю.Кузнецов // Реєстрація, зберігання і обробка даних. – 2008. – Т. 10, № 1. – С. 69–79.–ISSN 1560-9189.
5 Єфімов, О. В. Вплив структурних змін в системі регенерації на показники роботи і надійність енергоблоківАЕСпотужністю 1000 МВт [Текст] / О. В. Єфімов, Т. А. Гаркуша // Інтегровані технологіїтаенергозбереження. – 2009. –№1.– С. 24–30. – ISSN 2078-5364.
6 Фокин, Ю. А. Развитие метода минимальных путей и сечений для учёта специфики ЭЭС: способыформализацииопределения основных сечений и алгоритмы учёта нормально отключённых элементов [Текст]/Ю. А.Фокин,А.В.Мацнев // Методические вопросы исследования надёжности больших систем энергетики. – Иркутск :ИСЭМСОРАН,2011. –Вып.61. – С. 163–169.
7 Ромашов, Ю. В. Оценка показателей долговечности теплообменных труб парогенераторов АЭС с ВВЭР наосновеконтинуальной модели коррозионного растрескивания [Текст] / Ю. В. Ромашов // Ядерна та радіаційнабезпека.–2012.–№ 3(55). – С. 16–20. – ISSN 2073-6231.
8 Острейковский, В. А. Теория надёжности [Текст] : учеб. для вузов / В. А. Острейковский. – М. : Высшая школа,2003.– 63 с. – ISBN 5-06-004053-4.
9 Китушин, В. Г. Надёжность энергетических систем [Текст] / В. Г. Китушин. – М. : Высшая школа, 1984. – 256 с.