Известия вузов. Ядерная энергетика

Рецензируемый научно-технический журнал. ISSN: 0204-3327

Информационная система для обобщения данных по отказам ТВС с целью повышения эксплуатационной надежности топлива

18.03.2024 2024 - №01 Безопасность, надёжность и диагностика яэу

И.А. Евдокимов П.М. Калиничев А.Г. Хромов Е.Ю. Афанасьева Л.А. Маслова А.А. Сорокин И.О. Горюшин А.Ю. Бурцев С.П. Золотарев С.В. Бабкин

DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2024.1.04

УДК: 621.039.548

При эксплуатации АЭС к значительным финансовым потерям приводят отказы ядерного топлива. Наиболее распространенной причиной отказов топлива является разгерметизация оболочек твэлов. С целью снижения сопутствующих потерь в большинстве стран с развитой атомной энергетикой инициированы проекты по движению к нулевому уровню отказов ядерного топлива. В ряде стран создаются программные продукты для мониторинга и анализа данных, связанных с отказами топлива на АЭС.С целью оценки основных факторов, которые влияют на отказы ТВС ВВЭР-1000/1200, разработана компьютерная информационно-аналитическая (диагностическая) система. Система реализована в виде программного продукта на базе веб-технологий, является интерактивной и обеспечивает математическую обработку накапливаемых данных, в том числе с применением статистических методов.

В качестве основы для обобщения данных по отказам ТВС разработанная система предоставляет широкий набор средств для анализа показателей (индикаторов) надежности ядерного топлива. Наряду с традиционными показателями надежности рассматриваются дополнительные индикаторы, которые позволяют судить о доминирующих механизмах отказов. Анализ показателей надежности нацелен на выявление отклонений от ожидаемого поведения топлива. Ключевым элементом разработанной системы является интерактивный инструментарий, созданный для определения причин обнаруженных отклонений. Для каждой группы отказов система обеспечивает автоматический подбор всей связанной информации (проектная документация, данные по изготовлению ТВС, отчеты по обоснованию топливной загрузки, акты контроля герметичности твэлов, данные послереакторных исследований и т.п.). В результате пользователь получает полный набор данных для выработки и проверки гипотез об основных факторах, которые могли привести к отклонениям по числу отказов. Анализ данных по отказам топлива с помощью созданной системы может быть использован поставщиком топлива и эксплуатирующими организациями для разработки мероприятий, направленных на повышение надежности топлива.

Ссылки

  1. Molchanov V. Project «Zero Failure Level»: Organization, State, Tasks / XI Intern. Conf. on WWER Fuel Performance, Modelling and Experimental Support, Varna, Bulgaria, September 26 – October 03, 2015.
  2. Молчанов В.В. Проект «Нулевой Уровень Отказа (НУО)»: актуальные проблемы, мероприятия, перспективы. / Международный научно-технический семинар АО «ТВЭЛ» «Опыт эксплуатации ядерного топлива российского производства на АЭС с ВВЭР-1000», Болгария, г. Несебр, 26 – 30 сентября 2016 г.
  3. Mečíř V. Zero Level Fuel Defect Project: Effectivity / XII Intern. Conf. on WWER Fuel Performance, Modelling and Experimental Support, Nessebar, Bulgaria, 18 – 22 September, 2017.
  4. Shestakov Yu. M., Semenovykh A.S. Problems and perspectives of moving toward zero fuel failures and mitigation of fuel failure consequences at NPPs with WWER reactors in Russia / 11th int. conf. «WWER fuel performance, modelling and experimental support» Bulgaria, Varna, September 26 – October 03, 2015.
  5. Edsinger K., Cheng B., et al. Zero by 2010 and recent U.S. fuel reliability experience / Proc. Water Reactor Fuel Performance Meeting (TopFuel), Chengdu, China, Sept.11 – 14, 2011, paper T2 – 41.
  6. Deshon J., Whiteside K. Establishing and Sustaining a Technical Program to Achieve Zero Fuel Failures, (EPRI, INPO) / IAEA Tech. Meet. «Achieving Zero Fuel Failure Rates: Challenges and Perspectives» Nessebar, Bulgaria, 1 – 2 October, 2015.
  7. Mazurkiewicz S., Bretting C., et al. Meeting the Industry Challenge to Achieve Leak Free Performance, (AREVA) / LWR Fuel Performance Meet (Top Fuel 2016), Boise, Idaho, USA, 11 – 16 September 2016, pp.1405–1414.
  8. Faulkner C., Arimescu I., Mazurkiewicz S., Schneider R., O’Cain M. Fuel failures recent experience and their mitigation: a US perspective / Tech. Meet. Fuel Failures in Normal Operation of Water Reactors: Experience, Causes and Mitigation, IAEA, 14 – 18 December 2020. Электронный ресурс: https://www-pub.iaea.org/MTCD/Publications/PDF/TE-2004web.pdf (дата доступа 01.09.2023).
  9. Alvarez L., Daniels T. et al. Review of fuel failures in water cooled reactors. IAEA Nuclear Energy Series No.NF-T-2.1, IAEA, Vienna, 2010. Электронный ресурс: https://www-pub.iaea.org/MTCD/Publications/PDF/Pub1445_web.pdf (дата доступа 01.09.2023).
  10. Alonso P.J.M., Armstrong J. et al. Review of fuel failures in water cooled reactors (2006-2015): an update of IAEA Nuclear Energy Series no. NF-T-2.1. – Vienna: IAEA Nuclear Energy Series no. NF-T-2.5. – 2019. – PP. 2 – 28. Электронный ресурс: https://www-pub.iaea.org/MTCD/Publications/PDF/PUB1864_web.pdf (дата доступа 01.09.2023).
  11. Na A., Zhibin S. Inspection and repair of damaged fuel assembly / Technical Meeting on Fuel Failure in Normal Operation of Water Reactors: Experience, Causes and Mitigation, IAEA, 14 – 18 December 2020. Электронный ресурс: https://www-pub.iaea.org/MTCD/Publications/PDF/TE-2004web.pdf (дата доступа 01.09.2023).
  12. Corbett S. Recent Experience and Related Developments in Post Irradiation Examinations at Canadian Nuclear Laboratories to Support Defect Root Cause Examinations for Canadian PHWR Utilities / Technical Meeting on Fuel Failure in Normal Operation of Water Reactors: Experience, Causes and Mitigation, IAEA, 14 – 18 December 2020. Электронный ресурс: https://www-pub.iaea.org/MTCD/Publications/PDF/TE-2004web.pdf (дата доступа 01.09.2023).
  13. Строжук А.В., Звир Е.А., Жителев А.В., Боков А.А., Волкова И.Н. Результаты исследований негерметичных твэлов ВВЭР-1000, проведенных в АО «ГНЦ НИИАР» в период 2016 – 2017 гг. / XI МНТК, Безопасность, эффективность и экономика атомной энергетики. Москва, АО «Концерн Росэнергоатом», 23 – 24 мая, 2018 г.
  14. Волкова И.Н., Горячев А.В., Звир Е.А., Жителев В.А., Никитин О.Н., Строжук А.В. Результаты исследования структуры оксидной пленки на участках повышенного окисления оболочек твэлов ТВС-2М, отработавшей на 4-м энергоблоке Балаковской АЭС в течение одной ТК / XI МНТК, Безопасность, эффективность и экономика атомной энергетики. Москва, АО «Концерн Росэнергоатом», 23 – 24 мая, 2018 г.
  15. Звир Е.А., Жителев В.А., Захаров А.В., Крюков Ф.Н., Шишин В.Ю. Основные результаты послереакторных исследований, выполненных в АО «ГНЦ НИИАР» в 2014–2018 годах / XI конф. по реакторному материаловедению. ГНЦ НИИАР, 28-30 мая 2019 г., Димитровград. Электронный ресурс: https://www.niiar.ru/sites/default/files/safety20/sb_tez_xi_konf_orm_2019.pdf (дата доступа 01.09.2023)
  16. Kim K.-Y., Yang S.-T., Kim Y.-S. Development of Comprehensive Fuel Reliability Monitoring and Analysis Workstation i-FRIMA (Integrated Fuel Reliability Management System) / Proceedings of 2010 LWR Fuel Performance/TopFuel/WRFPM (Orlando, Florida, USA, September 26 – 29, 2010), Paper 059. Электронный ресурс: https://www.ans.org/meetings/file/view-194 (дата доступа 01.09.2023).
  17. Xin L., Changzheng L., Yang W., Hongyang Z., Yongjun D. Construction of the Failed Fuel Information Database Platform / 29th International Conference on Nuclear Engineering. Shenzhen, China, August 8 – 12, 2022. Paper No: ICONE29-93281, V014T14A008.
  18. Wodtke C., Govella A. Information Architecture: Blueprints for the Web. Pearson Education, 2009, 312 p. Электронный ресурс: https://pdfdrive.to/filedownload/information-architecture-blueprints-for-the-web (дата доступа 01.09.2023).

АЭС ВВЭР ядерное топливо разгерметизация твэла отказ ТВС показатели эксплуатационной надежности статистика отказов

Ссылка для цитирования статьи: Евдокимов И.А., Калиничев П.М., Хромов А.Г., Афанасьева Е.Ю., Маслова Л.А., Сорокин А.А., Горюшин И.О., Бурцев А.Ю., Золотарев С.П., Бабкин С.В. Информационная система для обобщения данных по отказам ТВС с целью повышения эксплуатационной надежности топлива. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2024. – № 1. – С. 42-58. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2024.1.04 .

Открыть PDF файл