Повышение надежности эксплуатации АЭС на основе реализации принципа разнообразия

02.10.2017 2017 - №03 Безопасность, надежность и диагностика ЯЭУ

Е.В. Андропов И.Р. Коган В.П. Поваров Л.П. Павлов

https://doi.org/10.26583/npe.2017.3.03

АСУ ТП строящихся энергоблоков должны быть защищены от отказов по общей причине, обусловленных ошибками в программном обеспечении (ПО). Защита от ошибок по общей причине в соответствии с ГОСТ Р-МЭК 60880-2011 может быть обеспечена только применением принципа разнообразия. В проекте АСУ ТП блока № 1 Нововоронежской АЭС-2 применены программно-технические комплексы в системах как нормальной эксплуатации, так и безопасности. В то же время инициирующая часть подсистем аварийной и предупредительной защит реактора, которая реализована на программно-технических средствах TELEPERM XS, не защищена от отказов, вызванных возможными ошибками в ПО.

Для исключения отказа в работе управляющих систем безопасности по общей причине в проекте реализованы дополнительные меры, исключающие отказ выполнения функций систем безопасности из-за отказа программного обеспечения.

Приводятся описание проблемы, базовые направления реализации принципа разнообразия для уменьшения вероятностей отказов оборудования, оценки показателей надежности в соответствии с рекомендациями НТЦ ЯРБ, описание диверсной системы защит (ДСЗ) и ее структура. Анализируется структура алгоритма ДСЗ по управлению исполнительными механизмами на примере защиты парогенератора. Разбирается схема взаимодействия штатной и диверсной систем защит.

На основании опыта использования ДСЗ на Нововоронежской АЭС-2 делаются выводы о практической реализации системы защит реакторной установки и необходимости анализа последствий совместного функционирования инициирующей части управляющей системы безопасности по технологическим параметрам и ДСЗ с возможной корректировкой алгоритмов.

Ссылки

1. ГОСТ Р-МЭК 60880-2011 «Атомные электростанции. Системы контроля и управления, важные для безопасности. Программное обеспечение компьютерных систем, выполняющих функции категории А». – М.: Стандартинформ, 2011. – 147 с.
2. Алпеев А.С. Надежность программного обеспечения управляющих систем и безопасность атомных станций. // Надежность. – 2015. – № 4. – С. 75-77.
3. Аркадов Г.В., Дунаев В.Г., Боженков О.Л. Российские АСУ ТП АЭС сегодня: через сотрудничество – к прогрессу. // Ядерные измерительно-информационные технологии. – 2009. – № 2. – С. 4-21.
4. Экспертное заключение ФБУ НТЦ ЯРБ ДНП-5-2088/1-2012. – М.: НТЦ ЯРБ, 2012. – 4 с.
5. Швыряев Ю.В., Морозов В.Б., Токмачев Г.В., Байкова Е.В., Чулухадзе В.Р., Федулов М.В. Использование вероятностного анализа при обосновании безопасности АЭС-2006, проектируемой для площадки Нововоронежской АЭС. // Атомная энергия. – 2009. – Т. 106. – № 3. – С. 123-129.
6. Алпеев А.С. Диверсные защиты. Обеспечение разнообразия при проектировании аварийных защит атомных станций. // Ядерная и радиационная безопасность. – 2015. – № 2 (76). – С. 11-14.
7. NUREG/CR-7007 «Diversity Strategies for Nuclear Power Plant Instrumentation and Control Sys-tems». ORNL/TM-2009/302. – U.S. NRC, Washington, DC, 2010. – 230 p.
8. ГОСТ Р ИСО/МЭК 9126-93 «Информационная технология. Оценка программной продукции. Характеристика качества и руководства по их применению». – М.: Изд-во стандартов, 1994. – 10 c.
9. ГОСТ Р-МЭК 62340-2011. «Атомные станции. Системы контроля и управления, важные для безопасности. Требования по предотвращению отказов по общей причине». – М.: Стандартинформ, 2012. – 18 с.
10. NUREG/CR-5497. «Common-Cause Failure Parameter Estimations», – U.S. NRC, Washington, DC, October, 1998. – 120 p.
11. Андропов Е.В., Коган И.Р., Поваров В.П., Павлов Л.П. Алгоритмизация управления диверсной системой комплексной защиты блоков АЭС. // Вестник Воронежского государственного технического университета. – 2015. – Т. 11. – № 5. – С. 51-58.
12. Коган И.Р., Полетыкин А.Г., Промыслов В.Г., Жарко Е.Ф. Эволюция АСУТП АЭС для ВВЭР, проблемы, нерешенные вопросы, новые угрозы и возможные направления развития. / Труды XII Всероссийского совещания по проблемам управления (ВСПУ-2014) Сборник. – М.: ИПУ РАН, 2014. – С. 4200-4211.
13. Computer security at nuclear facilities reference manual. International Atomic Energy Agency. – Vienna, 2011. Электронный ресурс http://www-pub.iaea.org/MTCD/Publications/PDF/Pub1527_web.pdf (дата доступа 20.06.2017).
14. НП-026-16. Федеральные нормы и правила в области использования атомной энергии. «Требования к управляющим системам, важным для безопасности атомных станций». – М.: Роспотребнадзор, 2016. – 30 с.
15. NS-G-1.1. Программное обеспечение систем, важных для безопасности, выполненных на основе компьютерной техники для атомных энергетических станций. – Вена: МАГАТЭ, 2000. – 89 c.

отказ по общей причине программное обеспечение управляющие системы безопасности диверсная система защит алгоритмы защит

Ссылка для цитирования статьи: Андропов Е.В., Коган И.Р., Поваров В.П., Павлов Л.П. Повышение надежности эксплуатации АЭС на основе реализации принципа разнообразия. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2017. – № 3. – С. 33-44. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2017.3.03 .