Ноя 18, 2022
 
Общие проблемы эксплуатационной надежности и безопасности оборудования АЭС
 
На современном этапе модернизации энергетического оборудования, большое внимание должно быть уделено таким факторам как «надежность и безопасность производства».
 
Оценка качества, которая осуществляется квалиметрией — областью науки, исследующей и реализующей на практике методы количественной оценки качества, и собственно системы управления качеством применительно к задачам энергетической и других отраслей промышленности рассмотрены недостаточно полно ни в прикладной области, если не считать некоторых нормативных документов, ни тем более в научных исследованиях [2].
 
В то же время продукция АЭС не только общественно востребована, но и весьма специфична по своему характеру — это электроэнергия и зачастую тепло, полученные с использованием ядерных реакторов. Таким образом, в энергетической отрасли можно говорить о потребности разработки системы оценки и управления качеством не только продукции, но и технологических процессов как самого производства, так и его функционирования, что на практике означает необходимость формирования основ концепции качества эксплуатации [2]. При этом вопросы менеджмента качества собственно продукции и технологических процессов, включая безопасность и охрану труда, как непосредственно взаимосвязанные производственным циклом необходимо рассматривать совместно в виде внутренней задачи этой системы. А вопросы качества эксплуатации, внешнего воздействия, проявляющиеся при этом, должны составлять задачу экологического менеджмента. Совместное решение указанных задач с учетом нормативных документов в единой интегрированной системе позволит разработать для АЭС и других энергетических комплексов эффективные подходы к проблемам повышения качества не только их продукции, но и всего производственного цикла.
 
При исследовании влияния на выработку электроэнергии АЭС качества промышленных установок, технологических процессов, факторов и управляющих воздействий применяются различные методы (RCM, риск-ориентированный и процессный подходы, статистическое прогнозирование, диагностирование и т.д.) [1, 3, 4].
 
Для конкретного определения потенциально влияющих параметров могут быть использованы различные инструменты качествен- ного анализа взаимосвязи, которые обладают индивидуальными особенностями и возможностями в зависимости от поставленной цели изучения.
 
Каждый этап в развитии энерготехнологической системы определяет некоторый уровень организации менеджмента качества, на котором появляется необходимость управленческого воздействия на производство в целях его совершенствования. При этом установление, обеспечение и поддержание необходимого уровня качества оборудования при его разработке, изготовлении, монтаже и испытаниях, эксплуатации, модернизации, продлении ресурса или утилизации, осуществляемые при систематическом контроле качества, в совокупности представляют непрерывный процесс функционирования системы, подпадая под общие принципы процессного подхода при оценке качества изделия [1, 2].
 
Такой подход к рассмотрению энерготехнологических характеристик комплекса, во-первых, дает возможность учитывать особенности генерирования энергоносителей, во-вторых, объединяет проблемы повышения показателей качества продукции, эксплуатации и экологического менеджмента в решение комплексной задачи, в-третьих, позволяет оптимизировать по факторам влияния исследуемые рабочие процессы. Для этих целей могут быть использованы методы обобщенных переменных, целевых функций, нечетких множеств, причем как в абсолютных, так и в относительных значениях параметров — безразмерных комплексах (критериях). Последнее обстоятельство существенно расширяет область практического использования результатов качественного анализа, позволяя сделать подобный подход к оценке эффективности работы энерготехнологических систем фактически универсальным [2].
 
Таким образом, система управления качеством становится стержневым элементом, координирующим инженерно-экономические, конструкторско-технологические, экологические, медико-биологические и другие решения в вопросах «за» и «против» на всех этапах жизненного цикла энергетического производства: разработка, проектирование, изготовление, испытания, эксплуатация, постоянное улучшение (инновация, модернизация, реконструкция). Схема принятия решений на отдельных этапах и стадиях жизненного цикла одинакова, конкретное же наполнение некоторых блоков, т.е. методы получения и оценки информации подходы к согласованию и выработке рекомендаций и другие решения могут быть различными [2].
 
Для комплексов энерготехнологического производства, которым свойственны непрерывность и цикличность технологических процессов, можно предложить следующую схему оценки и управления качеством на различных стадиях от разработки до реконструкции (утилизации): на стадии разработки изделия необходимый уровень качества обеспечивается при проектировании и составлении технологии его изготовления заданием, например, требуемого уровня стандартизации и патентной чистоты выпускаемой продукции; на стадии испытаний создаются система контроля, а также соответствующая подсистема управления производством, где определяются некоторые оценочные показатели качества продукции; на стадии эксплуатации можно получить информацию для корректировки системы управления качеством на первых двух стадиях и определить достоверные показатели; стадия внедрения инноваций необходима для определения комплексных показателей качества, выявления различного рода несоответствий и устранения их причин, обоснования реконструкции и дальнейшей эксплуатации для улучшения качества выпускаемой продукции и всего производственного процесса.
 
Последовательное применение на практике четырех функций управления (планирование, организация, мотивация, контроль) и, главное, обратная связь функции контроля с функцией планирования создают основу для постоянного улучшения производственной системы управления качеством. Использование современных информационных технологий в работе с базами данных и знаний, программных комплексов в виде экспертных систем, элементов искусственного интеллекта существенно расширяет возможности качественного анализа, повышает оперативность принятия конкретных инженерных решений. Это значительно улучшает в целом динамику согласования режимов работы энергосистемы с нагрузками потребителей, что особо важно для энергетических установок, так как способствует повышению качества их продукции и эксплуатационной надежности [2].
 
Для технических систем необходима оценка их надежности в целях определения устойчивой возможности их использования по назначению в процессе функционирования, и она имеет подчиненное значение по отношению к категории «качество», носящей более общий характер [5].
 
Надежность, как уже отмечалось выше, — это комплексное время и с требуемой безопасностью и эффективностью.
 
В зависимости от назначения объекта (степени его сложности) могут быть доминирующими отдельные свойства или их совокупность. Количественная оценка одного или нескольких указанных свойств представляет показатель надежности технических (производственных) систем (объектов). Надежность оборудования проявляется в реальных условиях его непрерывного или периодического использования по назначению с расходованием технического ресурса.
 
Прогнозирование надежности оборудования осуществляют на этапах:
— проектирования;
— изготовления опытного образца или установочной серии;
— эксплуатации (и модернизации) оборудования.
 
Количественно надежность оборудования оценивают единичными или комплексными показателями; выбор их зависит от особенностей и интенсивности эксплуатации оборудования, а также от последствий отказов — событий, заключающихся в нарушении его работоспособности.
 
Оборудование АЭС может выполнять заданные функции постоянно (с остановкой на ремонт) и периодически по команде, задаваемой вручную персоналом или автоматически под воздействием чувствительных элементов. Исправность — состояние оборудования, при котором оно соответствует эксплуатационно-техническим пара метрам, как предопределяющим нормальное выполнение заданных функций, так и обеспечивающим оптимальные условия труда.
 
Переход из исправного в неисправное, из работоспособного в неработоспособное состояние происходит в результате повреждения или отказа. Повреждение — это событие, заключающееся в нарушении исправности оборудования или его элементов из-за влияния внешних воздействий, интенсивность которых была выше заданных параметров. Если причиной нарушения работоспособности будет существенное повреждение, то оно равносильно отказу. Со временем несущественное повреждение может стать существенным и привести к отказу.
 
Последствием отказа может быть авария или экономический ущерб от недовыработки электроэнергии, обусловленный работой оборудования на пониженных режимах и с ухудшенными выходными параметрами, а также необходимостью прекратить функционирование оборудования для устранения причин отказа.
 
К снижению работоспособности оборудования приводят: недостатки конструктивного характера (компоновка сборочных единиц, подверженность воздействию агрессивных сред, несовершенство смазочной системы и т.д.); организационно-технологические недостатки, приводящие к снижению надежности из-за применения не соответствующих и недоброкачественных материалов, наличия в них скрытых дефектов; нарушение технологии монтажа и наладки оборудования; несовершенная организация и ведение эксплуатации, низкое качество технического обслуживания и ремонта оборудования, допущенные отклонения от нормальных режимов его применения.
 
Технический ресурс (или, коротко, ресурс) и срок службы, характеризуя долговечность оборудования, является соответственно его наработкой и календарной продолжительностью эксплуатации от начала (или от капитального ремонта) и
до достижения предельного значения любого выходного параметра, или до списания по техническому состоянию. Показатели, измеряемые календарной продолжительностью эксплуатации, учитывают процессы, которые развиваются во времени и не зависят от наработки. Необходимость увеличения долговечности оборудования диктуется не только неуклонным повышением требований к непрерывности его действия, но и значительной трудоемкостью ремонта.
 
Поддержание высокого уровня надежности оборудования В эксплуатации базируется на создании благоприятных условии функционирования оборудования (рациональной интенсивности загрузки, оптимальных кинематическом и динамическом режимах, высокой эффективности действия рабочих органов), т.е. устойчивости заданного режима работы; на передовой культуре обслуживания оборудования профессионально квалифицированным персоналом; на организации действенного контроля за техническим состоянием оборудования; на планомерном проведении профилактических и восстановительных ремонтов.
 
Реализация таких принципов позволяет существенно повысить уровень интенсивного и экстенсивного использования сопряженного оборудования в поточно-технологических линиях.
 
С развитием и совершенствованием применяемой техники, с усложнением реализуемых технологических процессов, а также при все более широком внедрении автоматизированных и автоматических систем управления производственными процессами существенно усиливается значимость надежности оборудования в процессе его эксплуатации. Повышение эксплуатационной надежности оборудования и технологических процессов становится обязательным условием улучшения работы современных АЭС.
 
ЛИТЕРАТУРА:
1. IEC 60300-3-11:2009. Dependability in technics. Dependability management. Reliability centred maintenance. 57 p.
2. Рахматова М. У., Эргашев Х. А. Управление качеством эксплуатации энергетического оборудования // Молодой ученый. 2016. №9. С. 270-271.
5. Клемин А.И. Надежность ядерных энергетических установок. Основы расчета. М.: Энергоатомиздат, 1987. 344 с.