автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.18, диссертация на тему:Динамические модели деградации оборудования атомных станций на этапах эксплуатации и вывода из эксплуатации

На правах рукописи

Шпицер Владимир Яковлевич

ДИНАМИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ДЕГРАДАЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ НА ЭТАПАХ ЭКСПЛУАТАЦИИ И ВЫВОДА ИЗ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Специальность: 05.13.18.-Математическое моделирование численные методы и комплексы программ.

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Новочеркасск 2005

Работа выполнена в Волгодонском институте (филиале) государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)"

Научный консультант

доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор доктор технических наук, профессор доктор технических наук, профессор

Былкин Б.К.

Бахвалов Ю. А Муха Ю. П. Проскуряков

К.Н.

Ведущая организация: Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт атомного энергетического машиностроения"

Защита состоится " 28 " апреля 2005 г. в 10 ч. на заседании диссертационного совета Д 212.304.02 при Южно-Российском государственном техническом университете (Новочеркасском политехническом институте). Адрес: 346428, г. Новочеркасск, Ростовской обл., ул. Просвещения, 132.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Южно-Российского государственного технического университета (Новочеркасском политехническом институте).

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью, просьба направлять по адресу: 346428, г. Новочеркасск-28, Ростовской обл., ул. Просвещения, 132, ученому секретарю диссертационного совета.

Автореферат разослан

2005 г.

Ученый секретарь диссертационного Л) /ел

совета Д 212.304.02 А.Н. Иванченко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Диссертационная работа направлена на развитие теории надёжности и разработку принципов мониторинга возможных предава-рийных состояний объектов атомной промышленности. В результате проведенных исследований предложен новый подход к этой актуальной научно-технической проблеме, обеспечивающий повышение безопасности эксплуатации и вывода из эксплуатации оборудования атомных станций.

Причиной аварии или её катализатором зачастую является технический менеджмент. Многие из используемых индикаторов состояний промышленных объектов не представляют собой измеряемые физические параметры, а являются вербальными оценками (показателями) качества выполняемых операций или механизмов управления. Несмотря на значительный документооборот, связанный с такими показателями, эффективность их как индикаторов аварий весьма низка. Доминирующим направлением является описание эволюции аварийной ситуации в категориях теории надёжности, однако до сих пор не существует теории, позволяющей в реальном времени прогнозировать зарождение и развитие техногенных аварий сложных производственных систем. Разработке такой теории применительно к эксплуатации и выводу из эксплуатации оборудования атомных станций и посвящена диссертация.

Работа выполнялась в течение 1990-2004 гг. для Балаковской, Белояр-ской, Волгодонской и Ленинградской атомных станций в соответствии с "Общими положениями обеспечения безопасности атомных станций (ОПБ-88/97,96/99)", "Рекомендациями по углубленной оценке безопасности действующих энергоблоков атомных станций с реакторами типа ВВЭР и РБМК (ГАН РФ от 16.09.1997 г. №6)", а также в рамках научного направления Южно-Российского государственного университета (Новочеркасский политехнический институт) "Теория и принципы построения информационно-измерительных систем и систем управления", утвержденного решением Ученого совета университета от 25.01.95.

Целью диссертационной работы является развитие теории надёжности и повышение безопасности эксплуатации оборудования, технологических систем, проведения ремонтных и демонтажных работ на протяжении жизненного цикла блока атомной станции путём разработки динамических моделей эволюции предот-казных и предаварийных состояний с использованием универсальных безразмерных показателей и созданию на этой платформе концепции мониторинга на всём технологическом пространстве.

Для достижения сформулированной цели необходимо было решить следующие задачи:

• предложить и обосновать структуру универсальных многомерных индикаторов состояния оборудования, материальных ресурсов и персонала;

• разработать динамические модели деградации объектов в пространстве предложенных индикаторов и осуществить их синтез в рамках общего адаптивного вычислительного процесса;

• установить связь разработанных моделей с категориями теории надёжности и фундаментальными принципами динамики систем;

• предложить концепцию организации службы мониторинга с использованием разработанных моделей деградации;

• подтвердить эффективность разработанных моделей на примерах мониторинга состояний эксплуатируемого оборудования;

• разработать принципы управления безопасностью вывода из эксплуатации оборудования блоков атомных станций на основе предложенной методологии.

Научная новизна результатов исследований характеризуется следующими признаками:

• предложенные принципы математического моделирования деградации технических объектов отличаются от известных тем, что используют не применявшуюся ранее систему универсальных классификационных признаков, обладающую высокой чувствительностью к нарушениям нормальных условий эксплуатации и предаварийным состояниям;

• разработанные математические модели деградации оборудования и адаптивный вычислительный процесс восстановления траектории в многомерном пространстве показателей дефектности - метод системного анализа, проектирования и управления, отличающийся тем, что объединяет статистические и детерминированные средства описания систем;

• впервые для описания деградации оборудования применены методы анализа лагранжевых систем, в которых конструирование лагранжиана производится по экспериментальным данным. Сформулирован закон распространения дефектности и аналог принципа Пригожина;

• впервые марковская модель деградации используется для вычисления интенсивностей переходов, которые интерпретируются как диагностические признаки предотказных состояний;

• концепция службы мониторинга дефектности оборудования отличается от известных тем, что базируется на навигации в многомерных пространствах, в том числе с использованием нейросетевых технологий;

• оценка работоспособности действующего оборудования отличается от известных тем, что использует кластеризацию состояний на картах дефектности;

• процедура выбора оптимальной стратегии управления персоналом при производстве радиационно-опасных работ отличается от известных тем, что использует при сетевом моделировании в качестве критерия показатель дефектности коллективной дозы;

• модели интервальной математики, предложенные для управления проектом вывода из эксплуатации блоков атомных станций, отличаются от известных тем, что приспособлены к расчёту переопределённых систем, а най-

денное решение используется в качестве нормативного управления для вычисления показателей дефектности.

Научная значимость полученных результатов состоит в том, что предложена, теоретически обоснована и экспериментально подтверждена методология контроля деградации технических объектов широкого класса. Теоретические положения диссертации, раскрывающие фундаментальный характер свойства объектов - дефектность, являются новым научным направлением в теории идентификации, теории оптимального управления и метрологии.

Практическая значимость работы заключается в создании и внедрении системы мониторинга для идентификации состояний оборудования атомных станций на этапах его эксплуатации и вывода из эксплуатации. Диссертация решает важную народнохозяйственную проблему повышения эксплуатационной надёжности действующего оборудования и снижения радиационного риска при выводе из эксплуатации технологических систем атомных станций. Она вносит вклад в повышение эффективности производственных процессов, позволяет основывать программы качества на объективных оценках и обеспечить полное их соответствие требованиям (НП-011-99, НП-012-99) Госатомнадзора РФ.

Социальный аспект полученных результатов состоит в том, что на любом этапе жизненного цикла АС общественности могут быть предъявлены объективные свидетельства эффективного контроля над всеми технологическими процессами и их последствиями в отдалённой перспективе. Это способствует укреплению доверия, а значит, способствует развитию атомной энергетики.

Результаты диссертации использованы при:

• проведении проектных и опытно-конструкторских работ по консервации первой очереди Белоярской АЭС (БАЭС);

• подготовке программы проведения комплексного инженерного и радиационного обследования первой очереди БАЭС;

• планировании выполнения демонтажных работ по выводу из эксплуатации первой очереди БАЭС;

• разработке стандартов предприятия (СТП БАЭС) на технологические процессы и проект организации демонтажных работ;

• разработке методов контроля состояния электроприводной запорно-регулирующей арматуры, теплотехнического оборудования и оборудования первого контура атомных станций с установкой ВВЭР-1000;

• разработке комплекта обосновывающих документов для подготовки к выводу из эксплуатации оборудования блоков первой очереди Ленинградской АЭС.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Методология исследования сложных систем, основанная на локальных и агрегированных показателях дефектности определяющих технических параметров их компонентов.

2. Динамические модели деградации технических объектов в многомерном пространстве показателей дефектности и их синтез в методе группового учёта аргументов на основе экспериментальных данных.

3. Общая концепция мониторинга показателей дефектности в производственных условиях и её применение к эксплуатируемому оборудованию.

4. Общие теоретические принципы управления безопасностью при выводе блоков атомных станций из эксплуатации, основанные на мониторинге показателей дефектности технологического оснащения и форм организации труда.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на:

Всесоюзных научных конференциях по защите от ионизирующих излучений ядерно-технических установок (1989, 1994, 1998 гг.); ежегодных научных конференциях Ядерного Общества (1993, 1994, 1997, 2003 гг.); заседаниях Международной рабочей группы по снятию с эксплуатации АЭС при МХО Интератомэнерго (1994, 1995, 1996 гг.); ГУ-ой Международной научно-практической конференции "Компьютерные технологии в науке, производстве, социальных и экономических процессах", Новочеркасск, 2003; ХУГГ-ой Международной научн. конф. "Математические методы в технике и технологиях", Кострома, 2004,

По теме диссертации опубликовано 34 печатных труда, в том числе одна монография, получен один патент, выпущено три отчета о научно-исследовательской работе.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, 5-ти глав, выводов, списка литературы. Её содержание изложено на 255 страницах, проиллюстрировано 34 рисунками и 16 таблицами. Список литературы состоит из 190 наименований. Включает 1 приложение на 2 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность, сформулирована цель, научная новизна, практическая значимость и представлены положения, выносимые на защиту.

В первой главе "Деградация оборудования и технологических систем атомных станций" дан анализ современного состояния исследований в области идентификации предаварийных состояний и эволюции аварий. Вероятностный метод описания эволюции техногенной аварии основан на анализе деревьев опасных событий. Цепочка "причина—»следствие—»причинамвследствие..." образует текущий сценарий развития аварии. События, прерывающие сценарий, удобно группировать в классы по тяжести последствий. По ним конструируется мгновенный графический образ на плоскости (вероятность событияхпоследствия) - текущая «кривая Фармера», т.е. эволюция аварии отображается в вариации формы кривой Фармера.

Переход системы из начального через ряд промежуточных в некоторое конечное, предельное состояние можно представить с помощью дискретных цепей Маркова. Для любого момента времени по этой модели определяется вероятность предельного состояния. При достижении некоторого значения вероятности реализации предельного состояния система должна быть выведена из эксплуатации - авария вероятностно предопределена.

Фундаментальные модели кинетики не нашли пока применения для описания техногенных аварий. Кинетические уравнения, которые можно записать для каждого типа накопленного повреждения, отражают рождение, преобразование, подавление и перенос дефектов. Плодотворной является и так называемая синергетическая модель, которая представляет аварию как эволюцию дис-сипативных структур связанных дефектов. Текущая устойчивая диссипативная структура в процессе эволюции системы достигает порога неустойчивости, а возникающие в ней флуктуации приводят к самоорганизации новой, более устойчивой на данном иерархическом уровне диссипативной структуры.

Значительное влияние на формализацию инженерного опыта эксплуатации оборудования атомных станций и на нормативную документацию оказали модели, экстраполирующие движение определяющих технических параметров к нормативным границам. Наиболее известны модели, использующие уравнение диффузионного процесса и методы восстановления детерминированных траекторий по экспериментальным данным.

На основе концепций, заложенных в стандарты статистического управления качеством производственных процессов, в главе рассматривается идентификация предаварийных состояний с использованием показателей дефектности объектов по определяющим техническим параметрам. Исследуется следующая парадигма:

• предпосылкой к опасным событиям является органически присущая и принципиально неустранимая начальная дефектность системы и потребляемых ею ресурсов;

• система потребляет и производит дефектность;

• условием возникновения опасных ситуаций является накопление дефектности в системе;

. авария - релаксация накопленной дефектности, имеющая своим результатом разрушение системы и радиационное загрязнение окружающей среды;

• обеспечение безопасности при эксплуатации и выводе из эксплуатации блоков атомных станций основывается на мониторинге показателей дефектности определяющих технических параметров производственных систем.

Формулируется утверждение: выбор технических и программных средств реализации мониторинга показателей дефектности определяющих технических параметров предоставляет возможность построения эффективной системы контроля и аттестации производственных процессов, технологических комплексов и организационных мероприятий при эксплуатации и выводе из эксплуатации оборудования блоков атомных станций.

Во второй главе "Динамические модели эволюции дефектности оборудования и технологических систем атомных станций " представлена методология исследования сложных систем, использующая локальные и агрегативные показатели дефектности. Исследуются свойства пространства показателей дефектности и динамические модели деградации в этом пространстве.

Современный подход к исследованию сложных систем основан на выявлении и изучении ряда определяющих технических параметров, однозначно идентифицирующих их состояния. Задача эволюции формулируется в терми-

нах теории динамических систем для предполагаемой структуры пространства состояний. Нарастание аварии представляется как расход параметрической избыточности и связывается с дрейфом параметров от номинальных значений к предельно допустимым. Физическая сущность расхода параметрической избыточности состоит в накоплении необратимых повреждений в элементах системы. Это отражает существование двух наиболее распространенных сценариев перехода к аварии: либо с катастрофическим нарастанием скорости изменений, либо с хаотизацией основных параметров. Для вероятностей п опасных состояний (уровней повреждения или степеней дефектности) объекта уравнение эволюции имеет вид

где p,(t) - вероятность состояния с номером / в момент t; {WtJ) - матрица переходов

В каждый момент на распределении вероятности реализации состояний можно задать два функционала: энтропию системы и «среднюю дефектность». Если процессы накопления необратимых повреждений рассматривать как источники энтропии, то «средняя дефектность» системы и текущее значение энтропии отражают некоторый потенциал физических процессов деградации, действующих в системе. Это позволяет представить развитие аварии в категориях эволюции энтропии H(t) и средней дефектности D(t) :

I

Здесь Pi - вероятности состояний; d, - показатель дефектности состояния по измеряемому параметру.

Многообразие форм деградации технических объектов удобно описывать в рамках единой полуэмпирической теории, связывающей скорость изменения некоторой скалярной меры V, принимающей значения на отрезке [0,1], с действующими нагрузками и условиями окружающей среды. Нуль соответствует случаю, когда повреждения отсутствуют, единица - предельному состоянию. Для такой меры повреждений и нескольких законов нагружения с учетом гипотезы об авто-модельности накопления повреждений можно получить аналитические выражения. Воспользуемся автомодельной формой уравнения деградации:

где - скалярная мера накопленного необратимого повреждения; - закон эволюции; q - вектор нагрузок.

Для описания эволюции аварии примем: Тогда уравнение приобретает вид

Эволюция аварии представляется экспоненциальными функциями. Это катастрофическая форма деградации. Устойчивую форму деградации можно получить, если ввести обратную связь, т. е. перейти к мягким моделям, в которых к = k{v) -убывающие функции:

В работе под деградацией оборудования, ресурсов и форм организации труда понимается такое изменение статистических характеристик величин, определяющих эти категории, что вероятность нахождения значений хотя бы одного технического параметра вне нормативных границ увеличивается.

Целью моделирования является нахождение вида функций d}(t), которые принимаются за компоненты векторной модели деградации системы по наблюдаемым параметрам

Нестационарность функции распределения приводит к тому, что модель деградации должна быть построена эмпирически (матрица переходов (Жу) неизвестна). Эмпирическая модель деградации имеет вид

где - эмпирическая функция распределения измеряемого параметра.

Этот функционал отражает деградацию системы по измеряемой величине относительно установленных для неё нормативных ( ан - левая, Ь„ - правая) границ. Назовём его показателем дефектности контролируемого определяющего технического параметра. На выборках измеренных значений параметра получаем точечные оценки показателя дефектности для фиксированных моментов времени - ординаты точки на плоскости . Эта оценка обладает следующими свойствами:

1. Величины F(aH), F{bH) имеют биномиальное распределение.

2. Если доверительный интервал для математического ожидания наблюдаемой величины шириной 6(7 покрывается нормативным и их центры совпадают, то показатель дефектности имеет минимальное значение d —Ь min , которое соответствует латентному уровню меры повреждений.

3. Система вложенных нормативных (контрольных) интервалов порождает семейство связанных оценок показателя дефектности.

Объём выборки должен обеспечивать минимальную статистическую и динамическую погрешности. Это противоречивое условие удаётся выполнить, подбирая соответствующую частоту дискретизации при регистрации наблюдаемой величины. Некоторые аналогово-цифровые преобразователи (например, АЦП ЕЗЗО) позволяют программно управлять частотой дискретизации. Для таких устройств:

Здесь объём выборки N находится из допустимой статистической погрешности 5, продолжительность измерений выбирается по значению динамической погрешности у, а затем оценивается частота дискретизации V.

Из приведённых выражений следует, что для процессов деградации, протекающих медленно, среднее значение первой производной матожидания ту

функции мало, и частота дискретизации может быть минимальной. Напротив, для процесса разрушения её значения могут приближаться к частотному порогу АЦП.

Мягкая модель (мягкая модель Мальтуса) (1), определённая на классе убывающих функций к(сГ), принимается в качестве уравнения эволюции для этой оценки. Таким образом, предложен метод синтеза моделей деградации технических объектов, в котором коэффициенты моделей и значение внешнего критерия находятся по выборкам из измерений определяющих технических параметров.

Показатель дефектности - индикатор, позволяющий идентифицировать состояние оборудования сразу после ремонта, вести в процессе эксплуатации объективную оценку уровня деградации и осуществлять управление качеством профилактического обслуживания, не дожидаясь возникновения отказов или аварий. На основе уравнения эволюции дефектности с1 = к{с1)с1 и оценки функции распределения по выборке

где «-объём выборки измерений; х'^ -элементы вариационного ряда, построенного из этой выборке, определим следующий вычислительный процесс:

1. Производятся последовательные выборки из имеющейся совокупности значений определяющего технического параметра объекта.

2. По эмпирической функции распределения с использор^чем заданного нормативного интервала оценивается показатель дефектности

3. Из набора классификаторов (спадающих функций к{с1), например, семейства прямых) выбираются такие, которые обеспечивают минимум внешнего критерия для прогноза на шагов по интегралу уравнения эволюции дефектности:

¿0) ^ Д?ехр[а',(1 + к)] 1+к с\-Ь\ы$[а\{1 + к)]

4. Процедуры пп. 1-3 повторяются на протяжении периода наблюдения. Результатом является модель деградации в форме аппроксимирующей кривой (траектории).

Таким образом, получен инструмент идентификации предаварийных состояний. Его достоинством является простота реализации в виде автоматической процедуры промышленного мониторинга определяющих технических параметров систем и высокая чувствительность к накоплению необратимых повреждений.

Установлена связь концепции показателей дефектности с классическими марковскими моделями. Система дифференциальных уравнений Колмогорова - Чепмена для трёх состояний имеет вид

где р - вероятности состояний 1 - исходное, 2 - промежуточное, 3 - предельное; - интенсивности переходов между состояниями.

Если с вероятностями состояний ассоциировать значения показателя дефектности объекта по определяющему техническому параметру, то по предсказанной траектории рф находятся левые части уравнений и коэффициенты при интенсивностях переходов X. Рассматриваемая система уравнений становится алгебраической и легко решается относительно интенсивностей переходов. Таким образом, технический объект может быть идентифицирован тремя числами, отражающими деградацию через интенсивности переходов к предельному состоянию. С изменением траектории уточняются и значения X.

Пусть состояние объекта описывается многомерным вектором параметров таким, что по каждой его компоненте имеется нормативное управление. Матрица М из N наблюдений даёт возможность вычислить компоненты многомерного вектора дефектности:

/ Я\\......Ч\р ^

м =

Ян......Я2р

......Я Ир ;

где - значение у-й компоненты вектора 0 в момент времени /.

Мгновенная дефектность системы, определяемая на короткой временной базе (из N наблюдений), представляется вектором

4 «/,).

Множество с метрикой задаёт пространство дефектности

в виде пары: (Д р). Это пространство с нормой

||Я|| = тах-(4р.

Здесь может быть также определена норма:

к

В этом пространстве конец вектора D(t) описывает траекторию - образ результата совместного действия всех факторов деградации, отражая нарастающую аварию. Внезапные отказы проявляются на траектории как скачки. Например, для трёхмерного определяющего параметра пространственная траектория дефектности может иметь вид, представленный на рис. 1.

Каждой технологической схеме сопоставляются карты, являющиеся проекциями многомерной траектории на координатные плоскости: карты дефектности для групп однотипных экземпляров оборудования; карты эволюции дефектности в функциональных циклах; карты, построенные на показателях дефектности, для различных фрагментов технологических систем. Отображение деградации в пространстве показателей дефектности даёт возможность прогнозировать остаточный ресурс оборудования.

Рис. 1. Траектория в трехмерном пространстве параметров дефектности

Траекторный подход позволяет связать координату, скорость и ускорение изображающей точки на траектории. Запишем уравнения движения изображающей точки в канонической (гамильтоновой) форме:

В этом смысле показатели дефектности и скорости их изменения образуют полную систему р пар независимых переменных, необходимых для описания движения. Функция 1(х\,хг1...,хр ; У\,У2, ■■■•Ур) - лагранжиан системы -определена в фазовом пространстве "обобщенные переменныехобобщённые скорости". Интерпретация лагранжиана в этом случае может быть следующей: «Деградация механической системы проявляется в том, что уменьшение потенциальной энергии dV, компенсирующее работу разрушения dA, увеличивает скорость движения по дуге траектории в пространстве показателей дефектности».

Каждому участку реальной траектории может быть сопоставлен лангран-жиан, который отражает структуру факторов деградации в системе. Приводит-

сЬс,/& = <И/с1у,; ¿у,/с11 - -сИ/сЬс,

ся пример эмпирического лагранжиана в виде однородной квадратичной формы. Таким образом, в рамках теории лагранжевых динамических систем по наблюдаемому участку дуги траектории в пространстве показателей дефектности удаётся построить механистический образ генератора необратимых изменений.

По одной и той же выборке значений определяющего технического параметра могут быть оценены его показатель дефектности и энтропия. На рис. 2 приведено отношение показателя дефектности d(c) к энтропии 5(о) нормально распределённого определяющего технического параметра как функция отношения ширины доверительного интервала 2а к ширине нормативного t. Легко видеть, что (при ширине доверительного интервала не больше нормативного) это отношение линейно растёт - показатель дефектности чувствительнее энтропии к фактору деградации. Энтропия как индикатор более эффективна, когда ширина доверительного интервала превышает ширину нормативного в три раза. Вместе с тем принципиально важна аналогия эволюции дефектности и энтропии определяющих технических параметров для открытых неравновесных систем.

d(o)/S(o) 0.2

0.1 0.0

1.0 2.0 3.0 2аН

Рис. 2. Отношение показателя дефектности к энтропии нормально распределённого определяющего технического параметра (пропорциональный участок - тонкая линия)

Уравнение баланса для энтропии и показателей дефектности в отсутствие потоков внешних факторов отражает только интенсивность внутренних источников дефектообразования: dB/dt = s^ , т.е. при интенсивности источников повреждений, равной нулю, показатели дефектности и энтропия сохраняют своё значение . Это утверждение является содержанием принци-

па Пригожина для открытых неравновесных систем, который можно переформулировать следующим образом: «Скорость возникновения дефектности в стационарном состоянии из-за необратимых процессов деградации элементов системы имеет минимальное значение».

Таким образом, установлена фундаментальная связь между принципами-деградации и принципами эволюции открытых неравновесных термодинамических систем.

В третьей главе "Идентификация состояний атомных станций по показателям дефектности оборудования" представлены примеры использования предлагаемого подхода для оценки состояния оборудования атомных станций. Установлена высокая эффективность применения при контроле состояния парка электроприводной арматуры, фиксации (по уровню шума) фаз разрушения элементов регулирующего клапана типа Ду 400 RL74S02, идентификации состояний теплообменного оборудования и мониторинге асимметрии первого контура.

Контроль работоспособности электроприводной арматуры производился по величине тока обмотки статора трёхфазного асинхронного двигателя в рабочих циклах "открытие - закрытие" трубопровода. На картах дефектности каждый экземпляр арматуры представляется точками с координатами (с10хкр, с/откр, £/закр - значения показателя дефектности при открытии и закрытии проходного сечения соответственно. Таким образом, получается естественная кластеризация объектов. Пример карты дефектности для 17 однотипных экземпляров запорной арматуры приведён на рис. 3, где тёмными квадратами изображены значения показателей дефектности, вычисленные по эмпирическим функциям распределения, а светлыми - по нормальному распределению с эмпирическими параметрами. Нормальное распределение играет роль теоретической шкалы. Это шкала с известными статистическими свойствами удобнее эмпирической шкалы, и, как видно из рисунка, она сохраняет структуру и границы кластеров.

Рис. 3. Карта дефектности для 17 однотипных экземпляров запорной арматуры

Выберем в качестве эталона арматуру, у которой позиция на карте дефектности задана наименьшими значениями координат. По отношению к эталону остальное множество условно разделяется на подмножества нормальной эксплуатации, предотказных и дефектных состояний. Как видно из рисунка, отбраковыванию подлежат двенадцать экземпляров. Два из них (тяготеющие к области нормальной эксплуатации) имеет смысл включить в повторный анализ, приняв в качестве эталонного состояния центр области нормальной эксплуата-

ции. Остальные десять экземпляров должны быть подвергнуты технической ревизии, возможно, с полной разборкой и ремонтом. Были рассмотрены и другие диагностические признаки (всего 20). Браковочные ведомости составляются по результатам анализа значений всех диагностических признаков для эксплуатируемого парка электроприводной арматуры.

Рассмотрим типичный пример - деградацию электроприводной запорной арматуры типа С26360-100 с асинхронным трёхфазным двигателем 4А80А4 номинальной мощностью РН=\Л кВт. Механизм эксплуатируется в повторно-кратковременном режиме с реверсом двигателя при каждом запуске. Номинальная продолжительность непрерывной работы, соответствующая открытию (закрытию) проходного сечения трубопровода, составляет 12 с. На рис. 4 приведена активная мощность двигателя как функция времени в режиме «открытие проходного сечения» при отсутствии давления рабочей среды в трубопроводе. Как видно из этого рисунка, большая часть сигнала лежит в нормативном коридоре. Под дефектностью здесь понимается вероятность иметь значения активной мощности двигателя вне нормативного интервала ,РН±15 %. Значения, меньшие величины нижнего предела, трактуем как свидетельство проскальзывания, связанного с выбиранием люфтов между изношенными элементами редуктора, а большие верхнего предела - трактуем как торможение, связанное с механическими задирами трущихся элементов или искривлением винтовой части штока.

Р, кВт

1 4 1 2 1 0 08

00 20 40 60 80 10 0 с

Рис. 4. Активная мощность двигателя 4А80А4 как функция времени в режиме «открытие проходного сечения»

На рис. 5 представлена дефектность арматуры С26360-100 как функция времени d{t) в режиме «открытие проходного сечения». Функция распределения для оценки дефектности по эмпирической модели деградации восстанавливалась по выборке из 5000 измерений, которая соответствовала продолжительности 2.5 с при частоте дискретизации 2 кГц. Как видно из рис. 5, дефектные состояния фиксируются в начальной фазе движения d=0.04, в средней части находится участок, соответствующий норме, а в завершающей фазе дефектность арматуры быстро возрастает.

л

/ / / у

1 / / у / /

1 1 1

2.5 5.0 7.5 10.0 /, с

Рис.5. Дефектность арматуры С26360-100 как функция времени в режиме «открытие проходного сечения»

Марковская модель деградации для этого механизма может быть построена следующим образом:

• выделим на траектории ёф три состояния: 1-ё<0.04 (бездефектное), 2-0.04 < с/< 0.2 (промежуточное), 3- ё> 0.2 (дефектное);

• вероятность этих состояний численно равна отношению времени нахождения в каждом из них к продолжительности работы механизма 12.5 с : /7,=0.34, рт=0.2, рз =0.46.

Для нахождения значений производных этих вероятностей необходимо использовать ещё одну траекторию, полученную для этого же механизма через некоторое время недели) в аналогичных условиях измерений, а затем решить систему уравнений Колмогорова - Чепмена относительно интенсивно-стей переходов X. Таким образом, разработан, апробирован и внедрён эффективный метод мониторинга состояний электроприводного оборудования.

На рис. 6 представлены результаты диагностики девяти последовательных состояний регулятора Ду 400 с нарастающим уровнем накопленных необратимых повреждений. Исходное состояние 1 (бездефектное). Относительно него фиксировались расстояние Махаланобиса и показатель дефектности остальных состояний.

Рис. 6. Расстояние (в условных единицах) между эталонным и текущим состояниями в ряду из 9 дефектных состояний регулятора Ду 400

16

Показатель дефектности по параметру «уровень шума» рассчитан по эмпирическим распределениям и одностороннему управлению Р<8 дБ=норма. Показатель дефектности различает все промежуточные состояния, а восьмое состояние выделяет как критическое. Изменение скорости роста показателя дефектности отмечается уже с шестой позиции. Эта технология демонстрирует высокую робастность мониторинга по сравнению с традиционными метриками. Расстояние Махаланобиса даёт уверенную идентификацию девятого состояния как предаварийного.

Для регенеративного теплообменника ТК80\¥01 дефектность состояний оценивалась по разности между температурами на входе в межтрубное и

выходе из трубного пространства как функции отношения расходов теплоносителя Робастная процедура оценки дефектности была построена на следующих принципах:

. эмпирическая модель теплообменника (аппроксимация у(х)) создаётся по статистике состояний для эксплуатационных режимов;

• принимается, что точки на этой кривой являются модами некоторой теоретической плотности распределения величины с эмпирическими параметрами;

• нормативными границами являются[у(х)-30, у(х)+30] 0С.

В качестве теоретического распределения использовалось бета-распределение, определённое на интервале значений ДГе[0, 120] °С. Его параметры вычислялись таким образом, чтобы положение моды распределения совпадало с соответствующей точкой в эмпирической модели теплообменника. На рис. 7 представлена карта состояний в координатах (х = 0>

где

196 0 183.0

- аппроксимация.

0.40 0.73 1.06 1.39 1.72 2.05 *

Рис. 7. Карта состояний теплообменника ТК80,^1

На карту нанесены: проектные значения - светлые квадраты; экспериментальные данные - чёрные точки; результаты расчётов по теплотехнической модели - светлые точки. На этом множестве определена эмпирическая модель теплообменника (аппроксимация методом наименьших квадратов):

Смещение значения ш(ДТ) в дефектную область свидетельствует о снижении коэффициента теплопередачи. Мониторинг деградации этого вида оборудования производился в течение 7 месяцев. По результатам наблюдений были созданы имитаторы, позволившие установить, что устойчивые свидетельства деградации теплообменника РТО TK80W01 начнут проявляться при наработке более пяти лет.

Мониторинг асимметрии первого контура реакторной установки атомной станции с ВВЭР-1000 был построен на обработке измерений:

• перепада давления (напора) на главных циркуляционных насосах, ДРгцн (МПа);

. перепада давления на парогенераторах, ДРщ- (МПа);

. температуры теплоносителя в горячей нитке каждой петли,

• температура теплоносителя в холодной нитке петли,ТХ0Л 0С.

Все параметры измерялись штатными системами. Асимметрия этой теп-логидравлической схемы обусловлена разбросом: конструктивных характеристик элементов схемы; степеней износа элементов схемы; гидравлических сопротивлений петель; коэффициентов теплопередачи в парогенераторах.

Рост асимметрии отражает режимную (функциональную) деградацию первого контура реакторной установки. Концепция показателей дефектности объектов по измеряемым техническим параметрам позволяет предложить систему числовых индикаторов асимметрии.

В качестве коэффициента асимметрии используется следующая величина

где Ках - коэффициент асимметрии контура; Лд - среднее за некоторый период значение технического параметра в петле - число параметров, по которым оценивается асимметрия.

Слагаемые в этом выражении - квадраты коэффициентов асимметрии по параметрам. Коэффициент асимметрии контура равен нулю для идеального симметричного случая и увеличивается с ростом асимметрии первого контура по любому из определяющих технических параметров.

Технический регламент определяет эксплуатационные пределы на значения определяющих технических параметров первого контура. Используя это нормативное управление, введём показатели дефектности первого контура по каждому параметру:

|Ы тах{хд}

/

• показатель дефектности ¿/[-цн первого контура по Д/'гцн определяется на основе соответствующего допуска на значения Д/'гцн. Компоненты (^гцн)/ вычисляются для каждой j петли отдельно, затем по четырём компонентам находится показатель дефектности ¿/рцн

• показатель дефектности dm? первого контура по Тгор определяется на основе соответствующего допуска на значения Тгор. Компоненты (drrQp), вычисляются для каждой j петли отдельно, затем по четырём компонентам находится показатель дефектности

dT =\-U(l-(dT ) ).

гор | гор J

Аналогично рассчитываются показатели дефектности первого контура по Д/'пг и по температурному перепаду ДГк = Тгор-Тхол. Вводится агрегированный показатель дефектности первого контура

На рис. 8 приведены коэффициент асимметрии первого контура атомной станции и агрегированный показатель дефектности первого контура за месяц наблюдений.

DK

04

03

02

0 I

1 / \ il ч

ч / t 1 / s \ >

< { \ \ / t t i 1 Kas

\ . S / *..................

! \ ! / ! , 1

10

20

/, сутки

Рис. 8. Результаты мониторинга асимметрии первого контура атомной станции с ВВЭР-1000

Значения коэффициента асимметрии Кач = 0.17 и агрегированного показателя дефектности О к = 0.33 первого контура приняты в качестве начальных, относительно которых осуществлялся мониторинг асимметрии. Коэффициент асимметрии в пределах точности измерений не выявил устойчивой тенденции увеличения рассогласования определяющих технических параметров контура. Вариативность агрегированного показателя дефектности первого контура от-

ражает колебания определяющих технических параметров реакторной установки относительно принятых нормативных границ. Существуют состояния контура с повышенным уровнем дефектности относительно исходного.

Таким образом, разработана и опробована в промышленных условиях новая технология обработки результатов штатной системы мониторинга определяющих технических параметров реакторной установки с ВВЭР-1000.

В четвёртой главе "Мониторинг показателей дефектности определяющих технических параметров" обосновывается утверждение: "Обеспечение безопасности при эксплуатации и выводе из эксплуатации блоков атомных станций должно основываться на мониторинге показателей дефектности определяющих параметров". Практически это означает, что штатные средства поддержки принятия технических решений дополняются новыми информационными технологиями. Цель этих технологий - оценка текущего уровня деградации оборудования и прогнозирование возможных предаварийных состояний. Основными принципами мониторинга показателей дефектности предлагается считать следующие:

1) для всех определяющих показателей устанавливаются нормативные значения допустимых пределов, так что блок АС может быть представлен регламентным паспортом;

2) мониторинг осуществляется на трёх уровнях: мобильном, стационарном, индивидуальном;

3) мониторинг поддерживается системой основных и присоединённых процедур;

4) промышленное внедрение технологии мониторинга показателей дефектности основывается на методологии АОБМЕ. Использование этой методологии (оценка—1»проектирование—»размещение—-»управление и поддержка—»обучение) обеспечивает целостность, универсальность и комплексность внедрения.

Основными процедурами мониторинга являются: проведение измерений; предварительная обработка данных; восстановление распределения; вычисление функционала и построение карт дефектности.

Присоединёнными процедурами мониторинга являются: анализ баз регистрации данных; использование профилей «нормального» поведения; использование сигнатур дефектных состояний.

В главе подробно рассматриваются все эти позиции. Мониторинг показателей дефектности определяющих технических параметров предоставляет новые возможности - это, прежде всего, навигация в пространстве показателей дефектности и эффективное применение нейросетевых технологий.

Реализация визуальной навигации в пространстве показателей дефектности основана на проецировании трёхмерной траектории на три плоскости. С любой технологической системой и станцией в целом связываются наборы пространств показателей дефектности, на которых определяется процедура навигации.

Эффективное применение нейросетевых технологий основано на том, что при длительном обучении перцептрон становится не только идеальным ап-

проксиматором, но и накопителем знания об эволюции объекта. Обученная нейросеть - информационный слепок деградации объекта, его уникальный паспорт. Распознавание предаварийных состояний принимает форму анализа реакции обученных нейросетей на контрольные выборки. Этот подход иллюстрируется примером создания автоматизированной системы мониторинга аварийности. В имитационных экспериментах установлено, что даже простейшая нейросетевая структура общедоступного пользования, обученная на =550 пакетах измерений определяющего параметра линейно деградирующей системы, воспроизводит: математическое ожидание тестовой выборки с максимальной относительной ошибкой »2 %; дисперсию »12 %; дефектность »26 %. Результат обучения может быть значительно улучшен расширением задачника, усложнением (специализацией) сети и применением тренинга, например, с реконфигурацией топологии. Нейросеть обучается на измеряемых данных, «набираясь опыта у объекта», при этом используется важное преимущество нейро-сети, обученной на эталонных состояниях, - "помечать" и идентифицировать состояния, которые не похожи на те, что наблюдались прежде. В главе обсуждается возможность использования нейрочипов для мониторинга деградации оборудования, важного для безопасности. Нейрочип - средство накопления эволюционной информации о деградации данной единицы оборудования. Субъективный фактор в таком подходе проявляется только на стадии принятия решений. При использовании нейрочипа программное обеспечение разделяется между чипом и узловым компьютером общей сети мониторинга. Информационно-вычислительный комплекс для стационарного мониторинга состояния технических систем по показателям дефектности определяющих параметров встраивается в сетевую архитектуру АС. Это регламентирует содержание главных разделов технической спецификации на аппаратную платформу и пакеты прикладных программ. В главе представлены концепция и структура автоматизированной системы мониторинга аварийности - типовая конфигурация. Концепция системы состоит в следующем:

• платформой является операционная среда, обеспечивающая параллельные вычисления по каналам мониторинга, основным параметром среды является число одновременно обслуживаемых каналов;

• ядром операционной среды является функциональный блок, содержащий библиотеку прикладных программ, основным параметром является число реализуемых видов обработки исходных сигналов;

• система связывается с серверами сети АС по протоколу FTP (File Trasfer Protocol) и обеспечивает обслуживание каналов мониторинга в автоматическом режиме, основными параметрами являются максимальная продолжительность и пропускная способность в автоматическом режиме. Структура системы представлена на рис. 9.

Рис. 9. Структура автоматизированной системы мониторинга аварийности -типовая конфигурация

Рассматриваются формы реализации этой конфигурации, существующие аналоги и этапы внедрения.

В пятой главе "Управление безопасностью вывода из эксплуатации блока атомной станции" рассматривается концепция показателей дефектности как средство управления завершающей стадией жизненного цикла блока атомной станции.

При реализации программы вывода из эксплуатации вся производственная структура блока конверсируется в радиационно-технологическое производство по переработке отходов. Конверсия АС в указанном выше смысле предполагает: техническое перевооружение; профессиональную переориентацию коллектива; реинжиниринг системы управления; реабилитацию высвобождаемого персонала. В настоящее время представляется технически и экономически наиболее целесообразным вариант вывода с отложенным демонтажом реакторных конструкций. Программа вывода предусматривает реализацию пяти этапов: подготовительного; кратковременной выдержки; подготовки к длительному хранению; длительного хранения под наблюдением; завершающего.

Основная цель подготовительного этапа - получение лицензии на право выполнения работ по выводу из эксплуатации. Цель этапа кратковременной выдержки - частичное снижение удельной активности конструкций реакторной установки и, соответственно, планируемой коллективной дозовой нагрузки на персонал при демонтажных работах. Основная цель этапа подготовки к длительному хранению - локализация высокоактивного оборудования на штатных местах, создание дополнительных барьеров безопасности, демонтаж и утилизация слабозагрязнённого оборудования, зданий и сооружений. Основная цель

этапа длительного хранения под наблюдением - снижение коллективной дозо-вой нагрузки на персонал при проведении последующих работ. Завершающий этап - ликвидация реактора, кондиционирование, контейнеризация и захоронение отходов, рекультивация промплощадки.

Угроза радиационной аварии при реализации этих этапов реальна, так как основные технологии направлены на разрушение конструкционных защитных барьеров, доля ручного труда весьма велика, а оборот радиоактивных материалов исчисляется сотнями тонн. Продолжительность демонтажа и утилизации оборудования в среднем прогнозируется в интервале 7 -г 10 лет. Полный цикл вывода блока АС из эксплуатации (без учёта продолжительности этапа длительного хранения под наблюдением) составляет 12 -М5 лет. Формальное отображение опыта мониторинга различного типа угроз при эксплуатации объектов атомной промышленности на вывод блоков АС из эксплуатации получено методом анализа иерархий. В результате такого моделирования в диссертации определён вектор значимости возможных дефектностей структуры производственного процесса вывода из эксплуатации блока АС относительно радиационной катастрофы.

Таблица 1

Вектор значимости аспектов дефектности относительно радиационной катастрофы при выводе из эксплуатации блока АС

Дефектность Веса значимости

Проекта 0.115

Систем безопасности 0.136

Систем управления 0.119

Материальных ресурсов 0.085

Систем технологического оснащения 0.138

Строительных конструкций 0.072

Персонала 0.165

Латентная дефектность 0.056

Внешнее воздействие 0.114

Разбираются принципы мониторинга указанных дефектностей, они рассматриваются с позиции господствующей культуры безопасности на Российских атомных станциях.

Наиболее результативным средством снижения дозовых нагрузок на персонал является их планирование. Управление производством работ предлагается осуществлять на основе сетевой модели. С каждой п-й работой сетевого графика свяжем М рабочих мест, на которых по технологии занято (/тп еди-

ниц персонала. Каждый сотрудник выполняет работу фиксированное время Ттп, указанное для него в дозиметрическом наряде. Тогда определённому объёму работ может быть сопоставлено значение коллективной дозовой нагрузки:

ИМ

в - ¿о X X ^тпЯтп^тп >

где Кш - коэффициент превышения дозовой нагрузки на рабочем месте т работы п; (]о - мощность эффективной дозы, рассчитанная из дозового предела, с учётом всех факторов поражения; М- число рабочих мест работы на дуге п; N - число дуг сетевого графика.

Коэффициент превышения дозовой нагрузки - случайное число с функцией распределения, изменяющейся в процессе выполнения работы. Продолжительность выполнения работ имеет бета-распределение. Таким образом, показатель дефектности по дозиметрическому параметру В имеет смысл вероятности перерасхода дозового резерва. Математическое ожидание величины В равно сумме произведений математических ожиданий К и Т:

ИМ

Иг •

Дисперсия величины В (из закона распространения стандартных отклонений) равна:

СГ/)2 =¿0 1.1.0&п(Ктпатт„ +

Плотность распределения величины В является свёрткой функций

Показатель дефектности проекта по ресурсу В, для которого определены контрольные пределы будет иметь значение

где Гэтап - продолжительность этапа, на котором произведён запланированный объём N работ.

Задача оперативного управления проектом может быть сформулирована теперь в следующем виде: «обеспечить минимальное значение показателя дефектности по дозиметрическому параметру на этапе выполнения запланированного объёма работ». Результатом такого моделирования на проектном уровне являются таблицы прогнозируемых дозовых нагрузок.

Таблица 2

Проектные дозовые нагрузки при выводе оборудования блока атомной станции из эксплуатации

Наименование проектов работ Величина эффективной коллективной дозы (чел.-Зв/год)

Проекты выполнения работ по консервации блока №1 БАЭС

Проведение демонтажных работ над верхней плитой 2,5 + 3,0

реактора

Демонтаж оборудования из шахтного объема реактора 2,93 7,32

Консервация шахтного объема реактора 0,8+1,94

Освобождение бокса ГЦН и боксов турбогенераторов 7,33 + 18,32

1-й очереди

Проекты фрагментации корпуса реактора ВВЭР - 440

Демонтаж корпуса ВВЭР-440 на фрагменты 3,6 + 4,5

кислородной резкой

Демонтаж корпуса ВВЭР-440 фрезерованием 2,8 + 3,5

Программа вывода из эксплуатации Блока А Ленинградской АЭС

Превращение блока А ЛАЭС в хранилище твёрдых 8,0+12,0

радиоактивных отходов

Весьма полезной оказывается разработка эмпирических индикаторов, характеризующих уровень вмешательства при выводе АС из эксплуатации. В качестве агрегированного индикатора уровня технологического вмешательства в работе использована величина, характеризующая "оснащённость" и "структурную сложность" производственного звена, выполняющего запланированный

объём работ. "Оснащённость" может рассматриваться как эквивалент толщины гипотетической радиационной защиты, т.е. каждая градация оснащённости соответствует определённой кратности ослабления дозы облучения. Индикатор представлен в мультипликативной форме по следующим четырём показателям:

• число приводов в средствах технологического оснащения,/^;

• число модулей сбора информации для системы управления,.^

• число выполняемых функций,/^;

• доля человеческого ресурса в общем объёме затрат на поддержание инфраструктуры и обеспечения безопасности,

Я — К\ К2К3К4.

Считаем, что индикатор Я изменяется непрерывно в интервале значений [1-5-400]. За единицу уровня технологического вмешательства примем выполнение работы, соответствующей дозовой нагрузке 12 чел.-мкЗв. Затраты на оснащение такого рабочего места составляют С0»( 100-^200) у.е. Максимальное значение соответствует применению автоматизирован-

ного дистанционно-управляемого технологического комплекса для демонтажа оборудования шахтного объёма или фрагментации корпуса реактора (кратность ослабления по эквивалентной гипотетической защите «104). Затраты на оснащение такого рабочего места составляют у.е. Обоснование

уровня вмешательства при демонтаже оборудования блоков АС приводится в трёх измерениях: индикатор уровеня вмешательства Я, коэффициент снижения эффективной коллективной дозы Б(Я) и коэффициент роста затрат С(Я). На рис. 10 приведены соответствующие тенденциальные зависимости, полученные по проектам, разработанным с участием автора с 1990 г.

Рис. 10. Тенденциальные зависимости (в относительных единицах): 1 - С{ЯУ 10"4 - коэффициент роста затрат; 2 - Б(Я) - кратность ослабления; Я - индикатор уровня вмешательства

Изменяя значение индикатора уровня вмешательства, задаём рабочую точку на кривых Л(Я) и С(Я). Так, Я=160 обеспечивает снижение дозовой нагрузки от исходной й0 до величины /)0 Х£)(/?)=А> х4.292х 10"4, затраты (Затр.) при этом составят: Затр.= Сохф?)=100х4.094х103=409400 у.е. Рассматривая проект вывода из эксплуатации как комплекс целевых программ, обеспечивающих завершающую стадию жизненного цикла блока АС, обосновываем уровень технологического вмешательства при проектировании производственных процессов в рамках каждой целевой программы. Технический прогресс в области технологий и средств технологического оснащения даёт возможность периодически обновлять эмпирические зависимости Л(Я) и С(Я), поддерживая базу проектирования на современном уровне.

Под промышленным менеджментом при выводе из эксплуатации блока атомной станции подразумевается управление технологическими воздействиями на оборудование и манипулированием радиоактивными отходами с целью сокращения системным образом риска от АС, прекратившей эксплуатироваться как объект энергетики. Установки для кондиционирования и хранения радиоактивных отходов образуют технологические производственные комплексы, оснащение которых подлежит утилизации по завершении технологического цикла. В период эксплуатации комплексов сохраняется необходимость выполнения ремонтных мероприятий. Механизмы разрушения производственных систем закладываются в процессе их создания (исходная, латентная дефектность структур) и развиваются при эксплуатации. Известно, что мгновенное разрушение происходит лишь в очень немногих случаях. В основном же наблюдается монотонное нарастание дефектности с многочисленными предвестниками аварии по различным измеряемым параметрам. На множестве функционально связанных дефектных технологических структур может сложиться согласованное поведение: неконтролируемый рост дефектности, лавинообразное связывание в дефектные структуры, разрушающие первичные производственные связи. Мониторинг показателей дефектности даёт возможность реализовать интегрированную систему управления промышленного объекта по функциям взаимосвязанных систем.

Формальной платформой для разработки системы управления проектом вывода из эксплуатации блоков АС служит метод согласования балансов по используемым ресурсам. Это связано с тем, что сведение балансов капиталовложений, материалов, активности, трудозатрат, коллективной дозы и т.д. является средством идентификации текущего состояния на всех этапах вывода из. эксплуатации. Под управлением проектом обычно понимают распределение производительности работ по объектам в некотором периоде с целью достижения планируемого результата. Распределение производительностей должно

обеспечивать сведение балансов по всем используемым ресурсам. Естественным инвариантом при демонтаже оборудования является его масса.

Определим допустимое множество производительностей по перераспределению массы (активности) в технологических процессах при выводе блоков АС из эксплуатации в виде

ще ,./=1,2,...,/? - производительность у-й технологии, кг/ч; а,, - удельный расход 1-го ресурса, ед.рес/кг; Ь¡, ¡=\,2,...,т - нормативный профиль потребления ресурса, ед.рес/ч (коллективная доза, квоты выбросов и сбросов и др.).

Производительности ъ^ заданы на интервале [0, таххД. Правая граница интервала задаётся некоторым физическим или технологическим предельным значением. Удельные расходы ресурсов я,у задаются как некоторые интервалы допустимых значений отражающие характеристики технологического оснащения, культуру производства, качество ресурсов и т.д. Удельные расходы являются случайными числами, конкретный вид функций распределения которых известен лишь предположительно. Нормативные профили выражают темпы расходования ресурсов и в рассматриваемом временном периоде должны соответствовать наличному количеству данного вида ресурса. Выделяемое количество ресурса удобно задавать значениями из нормативного интервала. Из этого следует, что множество Ъ определяется решением системы линейных уравнений с интервальными коэффициентами. Аппарат распространения ограничений правой части уравнений на левую определяет границы режимного управления для каждой технологии Теория систем линейных уравнений с интервальными коэффициентами предлагает ряд аналогов метода Гаусса и др. После того как решение тем или иным способом получено, то определяются показатели дефектности производственной структуры по удельным расходам ресурсов, технологическим режимам, запасам ресурсов - как индикаторы риска потери сбалансированности. Задача оперативного управления проектом может быть сформулирована в следующем виде: «обеспечить производство работ, доставляющее стационарное значение показателей дефектности проекта».

При проектировании вывода оборудования из эксплуатации выделяют шесть обязательных блоков работ: подготовительных, демонтажных, транспортных, дезактивационных, вспомогательных, завершающих. Количество ресурсов может достигать нескольких десятков. Линейные алгебраические системы, которые используются при согласовании балансов, оказываются переопределёнными. Это позволяет для их решения применить интервальный аналог метода наименьших квадратов

Если решение принимается по одному ресурсу (коллективной дозе), достаточно использовать матрицу размером 6x6. Правая часть системы является вектором, компоненты которого - значения коллективной дозы в зонах проведения работ.

Для обоснования эффективности программы вывода блока № 1 Ленинградской атомной станции из эксплуатации оценивалось исходное значение дефектности при планировании производства демонтажных работ и переводу оборудования контура многократной принудительной циркуляции в режим длительного хранения. Дефектность трактовалась в смысле риска потери сбалансированности по до-зовому резерву. Использовались: эмпирическое распределение индивидуальной годовой дозы, допустимая для АС величина резерва ~6 чел.-Зв/год, предельная величина производительности демонтажных технологий (90^200) т/год. По проектным значениям удельной дозовой нагрузки подбирался верхний нормативный предел (контрольный уровень) такой, чтобы при приемлемой продолжительности работ показатель дефектности по дозовому резерву имел минимальное значение, при этом коэффициент асимметрии распределения удельной дозовой нагрузки принимался равным коэффициенту асимметрии эмпирического распределения индивидуальной годовой дозы. Установлено, что только по этому показателю дефектность программы для отдельных видов оборудования составляет »(2-К50) %.

Промышленное внедрение полученных результатов даст возможность эффективно проводить политику безопасности при выводе блоков АС из эксплуатации.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Разработаны и внедрены динамические модели деградации оборудования, использующие концепцию показателей дефектности определяющих технических параметров, отличающиеся от известных тем, что обладают универсальностью и высокой чувствительностью к нарушениям нормальных условий эксплуатации, что позволяет повысить выявляемость предотказных состояний в (3-=-5) раз.

2. Математические модели деградации оборудования реализуются как адаптивный вычислительный процесс восстановления траектории точки изображающей систему с использованием аппроксимирующих функций заданного класса (логистических кривых), являющихся решениями мягкой модели Мальтуса, - это метод системного анализа, проектирования и управления, отличающийся тем, что объединяет статистические и детерминированные средства

описания систем, что позволяет прогнозировать возможные предотказые и предаварийные состояния с высокой результативностью.

3. Установлена связь разработанных моделей с фундаментальными вариационными принципами для динамических систем (принцип Лагранжа, принцип Пригожина). Предложен метод конструирования эмпирических лагранжианов некоторого класса по экспериментальным данным. Для категории "дефектность" сформулированы аналог принципа Пригожина и закон распространения дефектности. Эти формализмы привлекаются к описанию эволюции аварий впервые, что расширяет современные представления о деградации объектов произвольной природы.

4. Установлена связь с марковскими моделями деградации, предложен новый способ решения уравнений Колмогорова-Чепмена, отличающийся от известных тем, что рассчитываются интенсивности переходов между дефектными состояниями деградирующего объекта, что позволяет увеличить объём информации об эволюции техногенной аварии, извлекаемой из штатных измерений, в 2 раза.

5. Предложена концепция службы мониторинга показателей дефектности оборудования, отличающаяся от известных тем, что базируется на навигации в многомерных множествах, в том числе с использованием нейросетевых технологий, что обеспечивает управление безопасностью по всему технологическому пространству за счёт автоматизации поддержки принятия решений оперативными службами атомных станций.

6. Проведена идентификация состояний действующего оборудования автоматизированной системой мониторинга техногенной аварии в стационарном и мобильном исполнениях. Впервые использована кластеризация состояний на картах дефектности, что сократило продолжительность разбраковки оборудования в период планово-предупредительных ремонтов на (2(Н30)% и обеспечило экономию средств.

7. Разработана процедура, обосновывающая стратегию управления персоналом при производстве демонтажных работ и мероприятий по консервации оборудования, отличающаяся тем, что на сетевых моделях в качестве критерия используется показатель дефектности относительно коллективной дозы, что позволяет предусмотреть необходимый объём дозового резерва и повысить производительность труда на 30 %.

8. Задача управления проектом вывода из эксплуатации блоков атомных станций сформулирована в виде решения линейной алгебраической системы с интервальными коэффициентами. Использованная модель отличается от известных тем, что приспособлена к расчёту переопределённых систем. Найденное решение является нормативным управлением для вычисления показателей дефектности, что позволяет проводить системное исследование зарождения и

развития аварий, обусловленных ресурсной несбалансированностью. Тем самым создана научная основа производственного планирования, позволяющая оценивать качество проектных материалов, обосновать структуру технологических комплексов и пределы технологического вмешательства.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Шпицер В.Я. Моделирование деградации оборудования атомных станций: Монография / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. Новочеркаск: Ред. журн. «Изв. вузов Электромеханика». 2004.176 с.

2. Некоторые проблемы радиационной безопасности при демонтаже 1-го блока БАЭС /Н.В. Бутин, Б.К. Былкин, А.Л. Егоров, ВА. Махов, ВЯ. Шпицер: Тез. докл. 5-й Всесоюз. конф. по защите от ионизирующих излучений ядерно-техн. установок, 1989г. - Протвино: ИФВЭ, 1989.- С. 123.

3. Былкин Б.К., Шпицер В.Я. Вопросы безопасности при разработке технологии демонтажа оборудования блоков АЭС: Обзор.- М.: ЦНИИТЭИтяжмаш,

1991. - 40 с. - (Энерг. машиностроение. Сер. 3, вып. 5).

4. Технология демонтажа реакторов отечественных АЭС: Обзор /Б.К. Былкин, ВА Храмушин, В.Я. Шпицер, А.А. Этинген. - М.:ЦНИИТЭИтяжмаш,

1992.-Сер. 8, вып. 18, 19.-40 с.

5. Былкин Б.К., Шпицер В.Я. Проблема обоснования технической возможности демонтажа блоков АЭС //Тяжелое машиностроение. -1992. - N4. - С. 13.

6. Былкин Б.К., Шпицер В.Я. Об оценке эффективности технологий демонтажа оборудования АЭС//Теплоэнергетика. -1993.- N8. - С. 33.

7. Былкин Б.К., Шпицер В.Я. Системный анализ проблемы радиационной безопасности при демонтаже оборудования энергоблоков АЭС //Атомная энергия. - 1993. - Т.74, вып. 5. - С. 431.

8. Былкин Б.К., Шпицер В.Я. Анализ радиационной безопасности при разработке технологий демонтажа оборудования АЭС // 4-ая ежегод. науч.-техн. конф. Ядерного об-ва: Реф. конф. - Нижний Новгород, 1993. - С. 1129.

9. Былкин Б.К., Шпицер В.Я. Системный подход как инструмент оптимизации технологических процессов демонтажа при снятии АЭС с эксплуатации //Атомная энергия. - 1994. - Т.77, вып. 6. - С. 460.

10. Былкин Б.К., Шпицер ВЯ. Системный подход при разработке концепции демонтажа снимаемой с эксплуатации АС// Ядерная энергетика и промышленность: Сб. материалов 5-й ежегодной конф. Ядерного Общества России, Обнинск, 1994г.-М., 1994.-С. 446.

11. Былкин Б.К., Шпицер ВЯ., Цыпин С.Г. Основные проблемы обеспечения радиационной безопасности при демонтаже АЭС: Протокол первого

заседания РГ по снятию с эксплуатации АЭС, 4-8 окт. 1994г., Пештяны, Словакия. - М.: МХО Интератомэнерго, 1994. -Приложение 6.1.

12. Некоторые особенности обеспечения радиационной безопасности при демонтаже АС /Б.К. Былкин, В.Я. Шпицер, С.Г. Цыпин: Тез. докл. 6-й Рос. науч. конф. по защите от ионизир. излуч. ядерно-техн. установок, 20-23 сент. 1994г. - Обнинск, 1994. - Т. 2. - С. 181.

13. Пат. 2029398 РФ, МКИ 021 С19/00, 021 Б9/28 Способ демонтажа ядерных реакторов и устройство для его осуществления /А.И. Берела, В.Я. Шпицер, АА Этинген и др.; Заявл. 17.06.92; Опубл. 20.02.95. - Бюл.5.

14. Обоснование радиационной безопасности технологического процесса консервации реактора АМБ-100 Белоярской АЭС: Техн. отчет /РНЦ Курчатов- ский ин-т. (ИЯР); ВфВНИИАМ.- Инв. N 35/1-64-95. - М: ИЯР,

1995.-58с.

15. Технологический комплекс для демонтажа реакторов типа ВВЭР /Б.К. Былкин, А.И. Берела, В.Я. Шпицер и др. //Тяжелое машиностроение. -

1996.-N6.-a 28-32.

16. Шпицер В.Я. Разработка методических аспектов базового проекта демонтажа оборудования при снятии с эксплуатации блоков АЭС. Автореферат кан. дисс, М.: ВНИИАМ, 1997.

17. Снятие АС с эксплуатации. Разработка демонтажной технологии. Берела А.И., Былкин Б.К., Шпицер В.Я. и др. - Атомная энергия, 1997. - т. 83, вып.6.-С. 429-433.

18. Разработка проектов организации работ по консервации шахтного объема реактора АМБ-100. Шпицер В.Я., Былкин Б.К., Берела А.И и др. 8-я ежегодная Н-Т конф. ЯО России 1997, Екатеринбург - Заречный: сб. рефератов. - С. 215-217.

19. Шпицер В.Я., Бубликова И.А. Вывод из эксплуатации АЭС: Безопасность и оценка затрат. Экономика природопользования: Материалы международной научн.-практ. конф., Пенза, 3-4 июня 1998 г.- Пенза, 1998.-Сб.материалов.-С.52-55.

20. Былкин. Б.К., Шпицер В.Я. Разработка программ КИРО блоков АЭС с использованием интегрированных офисных систем. Российская научн. конф.: Защита от ионизир. излуч. я-т установок 22-24 сент.1998г, Обнинск. - С. 367-368.

21. Былкин Б.К., Шпицер В.Я. Вычисление функционалов безопасности на сценариях проектов организации работ при выводе из эксплуатации АЭС. Российская научн. конф.: Защита от ионизир. излуч. я-т установок 22-24 сент.1998г, Обнинск. - С. 365.

22. Шпицер В.Я., Свинцицкий Ф.Б Концепция информационного обеспечения Ростовской атомной электростанции. Проблемы развития атомной

энергетики на Дону: Материалы научн.- практ. конф., Ростов н/Д, 29 фев. - 1 марта 2000 г. - Ростов н/Д, 2000.-Т.2.-С. 264-271.

23. Былкин Б.К., Шпицер В.Я., Крупенин И.В. Моделирование радиационных аварий при выводе из эксплуатации блоков АС // Известия Акад. Пром. Экологии.- 2001-№4. - С 65-73.

24. Шпицер В.Я. Стохастическая нелинейная модель эволюции дефектности. Материалы 4-й Международной научно-технической конференции "Новые технологии управления движением технических объектов". Новочеркасск, 2001,т3.-С. 6-9.

25. Шпицер В.Я. Функциональная диагностика на базе модели эволюции дефектности // Новые методы теоретических и экспериментальных исследований материалов, приборов и технологий: Сб. научн. тр. /Волгодонский инт ЮРТГУ. Новочеркаск: ЮРГТУ, 2001.-С.85-90.

26. Былкин Б.К., Шпицер В.Я. Модель эволюции дефектности // Известия Академии промышленной экологии, 2002, № 1. - С. 58-67.

27. Былкин Б.К. Шпицер ВЯ Диагностика аварий по мониторингу дефектности производственных систем // Известия Академии промышленной экологии, 2002, № 2. - С. 74-77.

28. Былкин Б.К., Шпицер В.Я, Крупенин И.В Управление безопасностью при выводе из эксплуатации блоков АС //Известия Академии промышленной экологии, 2002, №3. - С. 85-90.

29. Былкин Б.К., Шпицер В.Я., "Шапошников ВА Управление проектом вывода из эксплуатации блоков АС на основе мониторинга дефектности // Экология и атомная Энергетика: Науч. -техн. сб.-Сосновый бор.: ЛАЭС 2002.-Вып.2.-С.65-71.

30. Былкин Б.К., Шпицер В.Я., Шапошников ВА Обоснование уровня технологического вмешательства при демонтаже оборудования блоков АС //Экология и атомная Энергетика: Научн. - техн. сб. - Сосновый бор: ЛАЭС 2003.-Вып.1.-С. 77-81.

31. Былкин Б.К., Шпицер В.Я., Махов ВА Мониторинг состояния реакторного пространства блока № 1 БАЭС на этапе сохранения под наблюдением. //Научное обеспечение безопасного использования ядерных энергетических технологий: Сб. материалов 14-ой ежегодной конф. Ядерного Общества России, Удомля, 30 июня-4 июля2003г.-М.,2003.-С. 166-167.

32. Былкин Б.К., Шпицер В.Я., Шапошников В.А. Анализ дефектности программ вывода из эксплуатации блоков АС // Научное обеспечение безопасного использования ядерных энергетических технологий: Сб. материалов 14-ой ежегодной конф. Ядерного Общества России, Удомля, 30 июня - 4 июля 2003г.-М.,2003.-С. 168-169.

33. Шпицер В.Я. Идентификация состояний производственных систем по критерию дефектности. // Компьютерные технологии в науке, производстве, социальных и экономических процессах. Сб. материалов ГУ-й Международной научно-практической конф., Новочеркаск, 2003 г., т.4, С. 25-30.

34. Щпицер В.Я. Идентификация состояний регенеративного теплообменника по критерию дефектности // Математические методы в технике и технологиях: Сб. трудов ХУ11-й Международной научн. конф., Кострома, 2004 г., т5, С. 191-194.

35. Шпицер В.Я. Модели деградации электроприводного оборудования //Изв. вузов Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2ОО4.-№ 9 - С. 88-92.

36. Шпицер В.Я. Конструирование сценария техногенной аварии на основе моделей связности // Изв. вузов Электромеханика. 2005.-№1-С. 68-72.

Личный вклад диссертанта в работах, выполненных в соавторстве:

В работе [2] выполнены расчеты радиационных полей в шахтном пространстве реактора АМБ-100. В работах [3,4] выполнены системные исследования радиационной безопасности при различных технологиях демонтажа радиоактивного оборудования атомных станций. В работах [5-12] рассмотрена проблема обращения с большими объёмами радиоактивных отходов, приведены результаты имитационного моделирования перераспределения активности при демонтаже и фрагментации оборудования атомных станций, предложена система оценки качества технологий. В работе [13] разработана радиационная защита и проведены все обосновывающие инженерные расчёты. В работе [14] выполнена часть проекта консервации реактора АМБ-100, обосновывающая радиационную безопасность выполнения работ. Применено сетевое моделирование демонтажных работ с учётом распределения дозовых нагрузок на персонал. В работах [15,17] выполнены расчёты режимов эксплуатации технологического комплекса демонтажа реакторов типа ВВЭР. В работах [18,19] предложена и обоснована структура проектов организации работ в рамках целевых программ вывода блоков атомных станций из эксплуатации. В работах [20,21] приведена концепция проблемно-ориентированных офисных систем для автоматизации переработки проектной информации. В работе [22] разработана концепция информационного обеспечения атомной станции, включающая средства мониторинга возможных радиационных аварий. В работах [23,26-29] разработана концепция диагностики техногенных аварий по мониторингу показателей дефектности определяющих технических параметров систем. Рассчитан вектор значимости возможных дефектностей структуры производственного процесса вывода из эксплуатации блока АС относительно радиационной катастрофы. В работах [29-32] решены частные производственные задачи вывода блока АС из эксплуатации с использованием динамических моделей.

05.fZ-0f.f3

Подписано в печать Печ. л. 2,0. Тираж 100 экз Заказ 47-2252

:ч t. * •

Типография ЮРГТУ (НПИ) 346428. г Новочеркасск, I

ул Просвещения, 132 ? ~ I' t pf

Тел. факс: (863-52)5-53-03 E-mail- typographe@rtpvoc)xrii '

V

»if а.

\ *

2 2 MAP 2005

4132

ВВЕДЕНИЕ.

1. ДЕГРАДАЦИЯ ОБОРУДОВАНИЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ

Ф СИСТЕМ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ.

1.1. Статистическое управление качеством.

1.2. Формальные модели эволюции техногенной аварии.

1.2.1. Вероятностный метод описания эволюции техногенной аварии 1.2.2. Марковские модели эволюции аварии.

1.2.3. Методы восстановления детерминированных траекторий по экспериментальным данным.

1.2. 4. Кинетическая модель эволюции аварии.

1.2.5. Модели поведенческой функции людей.

1.3. Предпосылки к созданию общей теории безопасности.

Ф Выводы по главе 1.

2. ДИНАМИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ЭВОЛЮЦИИ ДЕФЕКТНОСТИ ОБОРУДОВАНИЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ. щ 2.1. Модели деградации определяющих технических параметров.

2.2. Пространство показателей дефектности определяющих технических параметров.

2.3. Оценка связности показателей дефектности определяющих технических параметров с предаварийными состояниями технологических систем.

2.4. Закон распространения дефектности определяющих

Ф технических параметров.

2.5. Сравнительный анализ двух концепций эволюции систем 82 Выводы по главе 2.

3. ИДЕНТИФИКАЦИЯ СОСТОЯНИЙ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ ПО ПОКАЗАТЕЛЯМ ДЕФЕКТНОСТИ ОБОРУДОВАНИЯ.

3.1. Контроль технического состояния парка электроприводной арматуры.

3.1.1. Клапан регулирующий Ду 400 RL74S02.

3.2. Идентификация состояний теплообменного оборудования.

• 3.2.1. Теплообменник PTOTK80W01.

3.3. Мониторинг асимметрии первого контура реакторной установки атомной станции с ВВЭР-1000.

Выводы по главе 3.

4. МОНИТОРИНГ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДЕФЕКТНОСТИ ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ ТЕХНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ.

4.1. Принципы и процедуры мониторинга показателей дефектности определяющих технических параметров.

4.1.1. Регламентный паспорт атомной станции. 4.1.2. Уровни мониторинга.

4.1.3. Основные процедуры мониторинга показателей дефектности.

4.1.3.1. Проведение измерений.

4.1.3.2. Предварительная обработка данных.

4.1.3.3. Восстановление распределения.

4.1.3.4. Вычисление функционала и построение карт дефектности. 4.1.4. Присоединенные процедуры мониторинга.

4.2. Организация службы мониторинга.

4.3. Мониторинг показателей дефектности на основе нейросетевых технологий. 4.4. Мониторинг как форма информационного обслуживания.

4.4.1. Алгоритмы и программы.

4.4.2. Опыт разработки и эксплуатации.

Выводы по главе 4.

5. УПРАВЛЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТЬЮ ВЫВОДА ИЗ ЭКСПЛУАТАЦИИ БЛОКА АТОМНОЙ СТАНЦИИ.

5.1. Прекращение эксплуатации атомной станции как объекта

1 энергетики.

5.2. Анализ иерархии угроз при выводе из эксплуатации блоков атомной станции.

5.3. Принципы мониторинга по показателям дефектности.

5.3.1. Мониторинг показателей дефектности проекта.

5.3.2. Мониторинг показателей дефектности систем безопасности.

5.3.3. Мониторинг показателей дефектности системы управления проектом.

5.3.4. Мониторинг показателей дефектности персонала.

5.3.5. Мониторинг показателей латентной дефектности технологических процессов.

5.3.6. Мониторинг внешних воздействий на несущие конструкции и инфраструктура блока атомной станции.

5.4. Управление проектом вывода из эксплуатации блоков АС на основе мониторинга по показателям дефектности.

5.4.1. Система целевых программ как метод синтеза технологий при выводе из эксплуатации АС.

5.4.2. Управление радиационной безопасностью при демонтаже оборудования АС.

5.4.3. Промышленный менеджмент при выводе из эксплуатации блока атомной станции.

Выводы по главе 4.

• ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.

Управление безопасностью технических объектов производится нормативно и через внедрение культуры безопасности [1]. Модель нормативного управления безопасностью отражает условия социальной приемлемости функционирования системы и её нормативную системообразующую границу. В настоящее время это управление реализуется через законодательные акты, нормы и правила, поддерживающие господствующие общественные ориентиры. Нормативными документами устанавливаются принципы идентификации особо опасных производств (с потенциально высоким риском) по количеству обращающегося опасного вещества. В связи с этим в 90-х годах XX века Российский Научный Центр «Курчатовский институт» в рамках программ научно-исследовательских работ МЧС, Минатома, Совета безопасности РФ, МАГАТЭ разработал научно-методические основы и расчетные программы оценки и анализа риска для здоровья человека от разных техногенных и природных источников. Компьютерная расчетная часть получила название - банк данных по анализу риска (БАРД) [2].

Безопасность атомных станций (АС) следует понимать в смысле, отраженном в национальных нормах, регламентирующих ядерную и радиационную безопасность (ядерный и радиационный риски). Нормативное управление безопасностью основано на определении риска как организационно-технического индикатора для предупреждения аварий и катастроф. Это практически гарантирует минимизацию риска техногенной катастрофы. Вместе с тем риски не могут быть полностью устранены. Управление рисками представляет собой процесс, содержание которого определяется иерархической системой программ обеспечения качества (ПОКАС), включающих стандарты безопасности. Управления рисками должно приводить к повышению степени общественной безопасности и охраны окружающей среды.

Если считать основным механизмом эволюции АС деградацию то конечным состоянием является прекращение эксплуатации. В этом состоянии АС как техническая среда характеризуется уровнем потенциальной опасности, обусловленной: накопленной активностью; дефектами в конструкционных элементах; несоответствием характеристик систем безопасности нормативным значениям; физическим износом оборудования; утратой технологической, эксплуатационной документации. Согласно существующим правилам Госатомнадзора Российской Федерации энергоблок должен соответствовать регламентным требованиям эксплуатации до тех пор, пока ядерное топливо находится на блоке. Не являясь энергопроизводящим объектом, блок превращается в объект - хранилище облучённого ядерного топлива и радиоактивных отходов (РАО). Дальнейшие решения определяют судьбу блока либо в соответствии с программой продления срока службы как энергопроизводящего объекта, либо в соответствии с программой вывода из эксплуатации. Наибольшей общностью обладает приведенная ниже трехуровневая схема обоснования возможности увеличения срока безопасной эксплуатации объекта [3].

Уровень 1. Детализация направлений выполняемых мероприятий для увеличения проектных сроков эксплуатации:

• сбор и анализ данных и характеристик, определяющих срок эксплуатации;

• определение критических элементов, их ранжирование по критериям безопасности;

• разработка программы выполнения мероприятий для продления срока службы и необходимых дополнительных исследований.

• стандартизация терминов и определений; пересмотр норм и стандартов;

• разработка принципов и правил продления срока службы;

• разработка инженерных методик.

Уровень 2. Реализация программы выполнения мероприятий для продления срока службы АС:

• комплексное обследование на предмет выявления дефектности конструктивных элементов; уточнение свойств материалов и механизмов разрушения;

• оценка влияния технического обслуживания, ремонта, модернизаций;

• совершенствование методик и алгоритмов определения срока службы (остаточного ресурса), риска разрушения и оценки времени безопасной эксплуатации;

• разработка рекомендаций по методам и средствам обеспечения дальнейшей безопасной эксплуатации;

• уточнение норм и типового технологического регламента;

• экономическая оценка аспектов модернизации и продления срока службы и др.

Уровень 3. Обоснование целесообразности продления срока службы:

• выполнение комплекса работ по обоснованию безопасности;

• создание технических и аппаратно-программных средств обеспечения безопасности, выполнение необходимых модернизаций и реконструкций;

• регламентация условий будущей эксплуатации; назначение нового срока эксплуатации;

• демонстрация органам надзора результатов исследований, экспертиз и прогнозов.

Программа вывода из эксплуатации является обязательным организационно-техническим документом, разрабатываемым эксплуатирующей организацией не позднее, чем за пять лет до истечения проектного срока службы блока АС [4]. Первый раздел Программы содержит мероприятия, реализуемые на этапе подготовки блока АС к выводу из эксплуатации, в рамках лицензии на эксплуатацию, включая получение лицензии на вывод из эксплуатации. Второй раздел Проф граммы охватывает интервал времени от завершения работ по подготовке блока АС к выводу из эксплуатации до достижения конечного состояния блока АС. При реализации программы вывода из эксплуатации вся производственная структура блока конверсируется в радиаци-онно-технологическое производство по переработке отходов с обеспечением показателей безопасности его функционирования по нормам для соответствующих объектов.

Моделирование - важнейшая составляющая технологий прогнозирования радиационных аварий при эксплуатации и выводе из эксплуатации блоков АС. Целью моделирования аварий при разработке проектов является обоснование радиационной безопасности всех видов технологий и средств технологического оснащения, проработка исходных событий и конечных состояний проектных аварий, обоснование необходимого объёма резервов (в том числе дозового), выявление эффективных средств управления запроектной аварией. Целью моделирования on-line является прогнозы момента зарождения аварии, наиболее вероятного пути её протекания и ожидаемых последствий. В настоящее время не существует общей теории возникновения и развития производственных аварий от их зарождения до техногенной катастрофы. Целыо диссертационной работы является развитие теории надёжности и повышение безопасности эксплуатации оборудования, технологических систем, проведения ремонтных и демонтажных работ на протяжении жизненного цикла блока атомной станции путём разработки динамических моделей эволюции предотказных и предаварий-ных состояний с использованием универсальных безразмерных показателей и созданию на этой платформе концепции мониторинга на всём технологическом пространстве.

Для достижения сформулированной цели необходимо было решить следующие задачи:

• предложить и обосновать структуру многомерных индикаторов состояния оборудования, материальных ресурсов и персонала;

• исследовать различные динамические модели деградации объектов в пространстве предложенных индикаторов и осуществить их синтез в рамках общего вычислительного процесса; предложить процедуры идентификации и принципы организации службы мониторинга предаварийных состояний;

• получить подтверждение эффективности разработанных моделей на примерах мониторинга состояний эксплуатируемого оборудования;

• разработать принципы управления безопасностью вывода из эксплуатации оборудования блоков АС на основе предложенной методологии.

Научная новизна результатов исследований характеризуется следующими признаками: предложенные принципы математического моделирования деградации технических объектов отличаются от известных тем, что используют не применявшуюся ранее систему универсальных классификационных признаков, обладающую высокой чувствительностью к нарушениям нормальных условий эксплуатации и предаварийным состояниям;

• разработанные математические модели деградации оборудования и адаптивный вычислительный процесс восстановления траектории в многомерном пространстве показателей дефектности - метод системного анализа, проектирования и управления, отличающийся тем, что объединяет статистические и детерминированные средства описания систем;

• впервые для описания деградации оборудования применены методы анализа лагранжевых систем, в которых конструирование лагранжиана производится по экспериментальным данным. Сформулирован закон распространения дефектности и аналог принципа Пригожина;

• впервые марковская модель деградации используется для вычисления интенсивностей переходов, которые интерпретируются как диагностические признаки предотказных состояний;

• концепция службы мониторинга дефектности оборудования отличается от известных тем, что базируется на навигации в многомерных пространствах, в том числе с использованием нейросетевых технологий;

• оценка работоспособности действующего оборудования отличается от известных тем, что использует кластеризацию состояний на картах дефектности; процедура выбора оптимальной стратегии управления персоналом при производстве радиационно-опасных работ отличается от известных тем, что использует при сетевом моделировании в качестве критерия показатель дефектности коллективной дозы;

• модели интервальной математики, предложенные для управления проектом вывода из эксплуатации блоков атомных станций, отличаются от известных тем, что приспособлены к расчёту переопределённых систем, а найденное решение используется в качестве нормативного управления для вычисления показателей дефектности.

Практическая значимость состоит в том, что диссертация решает важную народно-хозяйственную проблему повышения эксплуатационной надёжности действующего оборудования и снижения радиационного риска при выводе из эксплуатации технологических систем атомных станций. Она вносит вклад в повышение эффективности производственных процессов, позволяет основывать программы качества на объективных оценках и обеспечить полное их соответствие требованиям (НП-011-99, НП-012-99) Госатомнадзора РФ.

Теоретические положения диссертации, раскрывающие фундаментальный характер свойства объектов - дефектность по определяющим техническим показателям, являются новым научным направлением в теории идентификации, теории оптимального управления и метрологии. Научная значимость полученных результатов состоит в том, что предложена, теоретически обоснована и экспериментально подтверждена методология контроля деградации технических объектов широкого класса.

Социальный аспект полученных результатов состоит в том, что на любом этапе жизненного цикла атомной станции общественности могут быть предъявлены объективные свидетельства эффективного контроля над всеми технологическими процессами и их последствиями в отдалённой перспективе. Это способствует укреплению доверия, а значит, способствует развитию атомной энергетики.

Теоретические и методические разработки нашли практическое применение при проведении проектных и опытно-конструкторских работ по консервации первой очереди Белоярской АЭС, при разработке комплекта обосновывающих документов для подготовки и выводу из эксплуатации блоков первой очереди Ленинградской АЭС и при мониторинге оборудования на Балаковской и Волгодонской атомных станциях. На основе результатов проведенных методических исследований разработаны стандарты предприятия на технологические процессы и проект организации демонтажных работ.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Методология исследования сложных систем, основанная на локальных и агрегированных показателях дефектности их определяющих технических параметров.

2. Динамические модели деградации технических объектов в многомерном пространстве показателей дефектности и их синтез в адаптивном вычислительном процессе на основе экспериментальных данных.

3. Общая концепция мониторинга показателей дефектности в производственных условиях и её применение к эксплуатируемому оборудованию.

4. Общие теоретические принципы управления безопасностью при выводе блоков АС из эксплуатации, основанные на мониторинге дефектности технологического оснащения и форм организации труда.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Разработаны и внедрены динамические модели деградации оборудования, использующие концепцию показателей дефектности определяющих технических параметров, отличающиеся от известных тем, что обладают универсальностью и высокой чувствительностью к нарушениям нормальных условий эксплуатации, что позволяет повысить выявляемость предотказных состояний в (3+5) раз.

2. Математические модели деградации оборудования реализуются как адаптивный вычислительный процесс восстановления траектории точки изображающей систему с использованием аппроксимирующих функций заданного класса (логистических кривых), являющихся решениями мягкой модели Мальтуса, - это метод системного анализа, проектирования и управления, отличающийся тем, что объединяет статистические и детерминированные средства описания систем, что позволяет прогнозировать возможные предотказые и преда-варийные состояния с высокой результативностью.

3. Установлена связь разработанных моделей с фундаментальными вариационными принципами для динамических систем (принцип Лагранжа, принцип Пригожина). Предложен метод конструирования эмпирических лагранжианов некоторого класса по экспериментальным данным. Для категории "дефектность" сформулированы аналог принципа Пригожина и закон распространения дефектности. Эти формализмы привлекаются к описанию эволюции аварий впервые, что расширяет современные представления о деградации объектов произвольной природы.

4. Установлена связь с марковскими моделями деградации, предложен новый способ решения уравнений Колмогорова-Чепмена, отличающийся от известных тем, что рассчитываются интенсивности переходов между дефектными состояниями деградирующего объекта, что позволяет увеличить объём информации об эволюции техногенной аварии, извлекаемой из штатных измерений, в 2 раза.

5. Предложена концепция службы мониторинга показателей дефектности оборудования, отличающаяся от известных тем, что базируется на навигации в многомерных множествах, в том числе с использованием нейросетевых технологий, что обеспечивает управление безопасностью по всему технологическому пространству за счёт автоматизации поддержки принятия решений оперативными службами атомных станций.

6. Проведена идентификация состояний действующего оборудования автоматизированной системой мониторинга техногенной аварии в стационарном и мобильном исполнениях. Впервые использована кластеризация состояний на картах дефектности, что сократило продолжительность разбраковки оборудования в период планово-предупредительных ремонтов на (2(Н30)% и обеспечило экономию средств.

7. Разработана процедура, обосновывающая стратегию управления персоналом при производстве демонтажных работ и мероприятий по консервации оборудования, отличающаяся тем, что на сетевых моделях в качестве критерия используется показатель дефектности относительно коллективной дозы, что позволяет предусмотреть необходимый объём дозового резерва и повысить производительность труда на 30 %.

8. Задача управления проектом вывода из эксплуатации блоков атомных станций сформулирована в виде решения линейной алгебраической системы с интервальными коэффициентами. Использованная модель отличается от известных тем, что приспособлена к расчёту переопределённых систем. Найденное решение является нормативным управлением для вычисления показателей дефектности, что позволяет проводить системное исследование зарождения и развития аварий, обусловленных ресурсной несбалансированностью. Тем самым создана научная основа производственного планирования, позволяющая оценивать качество проектных материалов, обосновать структуру технологических комплексов и пределы технологического вмешательства.

1. Культура безопасности: Доклад Международной консультативной группы по ядерной безопасности (No75-INSAG-4). Вена: МАГАТЭ, 1990. - 42 с.

2. Демин В.Ф. БАРД: банк данных по анализу риска. Радиация и риск//Бюллетень национального радиационно-эпидемиологического регистра. 1996, вып. 8. С. 85-92.

3. Руководство по безопасности. Требования к содержанию программы вывода из эксплуатации блока атомной станции. М.: Госатомнадзор России, 1999.

4. Типовое положение по управлению ресурсными характеристиками элементов энергоблоков АС. РД ЭО 00096-98, М., 1997 г.

5. Хенли Э., Кумамото X. Надёжность технических систем и оценка риска. Пер. с англ. / Под общ. ред. В. С. Сыромятникова. М.: Машиностроение, 1984.

6. Богданофф Дж., Козин Ф. Вероятностные модели накопления повреждений: Пер. с англ.- М.: Мир, 1989. 344 с.

7. Клемин А. И., Емельянов B.C., Морозов В.Б. Расчёт надёжности ядерных энергетических установок: Марковская модель. М.: Энергоиздат, 1982.-208 с.

8. Острейковский В. А., Сальников H.JI. Вероятностное прогнозирование работоспособности элементов ЯЭУ. М.: Энергоатом изд-во, 1990.-416 с.

9. Подход к оценке и подтверждению ресурса АЭС /Емельянов B.C., Камышников О.Г., Морозкин В.И., Раевский Ю.И. // Атомная энергия. 1990. - Т. 68, вып. 4. - С. 229-233.

10. Хакен Г. Синергетика: Иерархия неустойчивостей в самоорганизующихся системах и устройствах: Пер. с англ.- М.: Мир, 1985. -419с.

11. Дружинин Г.В. О моделях безопасности функционирования технологических систем // Приборы и системы управления. 1993, №10. С. 10-14.

12. Болотин В.В. Ресурс машин и конструкций. М.: Машиностроение, 1990.-448 с.

13. ГОСТ Р ИСО 9001-96. Системы качества. Модель обеспечения качества при проектировании, производстве, монтаже и обслуживании.

14. Шустер Г. Детерминированный хаос: Введение. М.: Мир, 1988.-240 с.

15. Управление риском. Риск, устойчивое развитие, синергетика /В. А. Владимиров, Ю. J1. Воробьев, Г. Г. Малинецкий и др. М.: Наука, 2000.

16. Малинецкий Г. Г., Курдюмов С. П. Нелинейная динамика и проблемы прогноза //Вестник Российской академии наук. 2001. Т. 71, №3.-С. 210-232.

17. Френке JI. Теория сигналов. М.: Сов. радио, 1974. - 344 с.

18. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Механика. -М.: Наука, 1965.203 с.

19. Бердичевский В.Л. Вариационные принципы механики сплошной среды. М.: Наука, 1983. - 448 с.

20. Голдстейн Г. Классическая механика. -М.: Наука, 1975. 415с.

21. Зельдович Я. Б., Мышкис А. Д. Элементы прикладной математики. -М.: Наука, 1972. 592 с.

22. Коры Г., Корн Т. Справочник по математике. М.: Наука, 1973.- 831 с.

23. Техническая диагностика процессов и состояния оборудования энергоблока АЭС с быстрым натриевым реактором: Учебное пособие /А.Г. Шейнкман, В. Д. Козырев, Д. М. Сорокин. Екатеринбург: Урал. гос. техн. ун-т, 1999. 199 с.

24. Эткин Р.Х. Городская структура // Математическое моделирование: Сб. статей /Под ред. Дж. Эндрюс, Р. Мак-Лоун. М.: Мир, 1979.-С. 235-248.

25. Касти Дж. Большие системы. Связность, сложность и катастрофы. М.: Мир, 1982. - 216 с.

26. Руководство по выражению неопределённости измерения. -СПб.: ВНИИМ им. Д.И.Менделеева, 1999. 126 с.

27. Бендат Дж., Пирсол А. Прикладной анализ случайных данных.-М.: Мир, 1989.- 540 с.

28. Арматура для оборудования и трубопроводов АС. Общие технические требования. ОТТ-87. Нормативный документ. М.: НТЦ ЯРБ, 2000.- 140 с.

29. Типовые технические требования к методикам оценки технического состояния и остаточного ресурса элементов энергоблоков АС. "РОСЭНЕРГОАТОМ", 1999. 14 с.

30. Технические требования к системе контроля и диагностики электроприводной арматуры АЭС. М.: РОСЭНЕРГОАТОМ, 2002. - 42 с.

31. Методика оценки технического состояния и остаточного ресурса арматуры технологических систем энергоблоков АЭС. РД ЭО 0190-00. М.: РОСЭНЕРГОАТОМ, 1999. 107 с.

32. Методика контроля и диагностики электроприводной арматуры АЭС. М.: РОСЭНЕРГОАТОМ. - 2002. - 54 с.

33. Ключев В.И. Теория электропривода: Учебник для вузов. -М.: Энергоатомиздат, 1985. 560 с.

34. С. Уилкс. Математическая статистика. М.: Наука. 1967.632 с.

35. Справочник по прикладной статистике /Под ред. Э. Ллойда, У. Ледермана, Ю. М. Тюрина. М.: Финансы и статистика, 1989.

36. Аленфельд Г., Херцбергер Ю. Введение в интервальные вычисления. М: Мир, 1987. - 360 с.

37. Дружинин В. В., Конторов Д. С. Системотехника. М.: Радио и связь, 1985. - 200 с.

38. Рутхроф К., Штейхер В., Яке П. Системы контроля на атомной станции. Krafwerk Union Aktiengesellschaft, 1986. 30 с.

39. Палусами С.С., Козловски Т.А. Интегрирование систем мониторинга и диагностики АЭС. Пакет программ ALLY. Westinghouse Electric Company, 2000. 10 с.

40. Амбарцумян А.А. Методология разработки распределённых систем управления технологическими процессами с повышенным экологическим риском //Приборы и системы управления. 1994. №11. -С. 28-31.

41. Прангишвили И.В., Амбарцумян Ф.Ф. Научные основы построения АСУТП сложных энергетических систем. М.: Наука, 1992.

42. Шустов. В., Петров 10., Малышев С. Системы аварийной сигнализации и контроля радиационной обстановки //Современные технологии автоматизации. 2000. № 2. С. 42-48.

43. Техническое описание и инструкция по эксплуатации модуля аналогового ввода и цифрового ввода-вывода JIA-2 для ПЭВМ типа IBM. -М.: Центр АЦП АОЗТ «Руднев-Шиляев», 1995.

44. Техническое описание и инструкция по эксплуатации модуля Е-330. М.: АОЗТ «L-card», 1990 - 1996 гг.

45. Горелик А.Х., Дуэль М.А., Хаит Я.Г. Программно-технические комплексы в атомной энергетике //Приборы и системы управления. 1994, № 4. С 1-6.

46. Боровиков В.П., Боровиков И.П. STATISTICA. Статистический анализ и обработка данных в среде Windows. - М.: Филиннъ, 1998.-608 с.

47. Завьялов 10. С., Квасов Б.И., Мирошниченко B.JI. Методы сплайн-функций. М.: Наука, 1980.

48. Справочник по теории вероятностей и математической статистике /B.C. Королюк, Н.И. Портенко, А.В. Скороход, А.Ф. Турбин. -М.: Наука, 1985.-640 с.

49. Расщепляев Ю.С., Фандиенко В.Н. Синтез моделей случайных процессов для исследования автоматических систем управления. -М.: Энергия, 1981.- 144 с.

50. НП-012-99. Правила обеспечения безопасности при выводе из эксплуатации блока атомной станции. М.: Госатомнадзор России, 1997.

51. Другие преимущества VLAN. http://www.citforum.ru/ nets/autotracker /glava 5.

52. Типы VLAN http: //www.citforum.ru/nets/autotracker/glava2.shtml.

53. Кардаш Д. И., Фрид А. И. Обучение нейронных сетей в реальном масштабе времени с реконфигурацией топологии //Информационные технологии, 1999, № 4. С. 26-30.

54. Нейрокомпьютеры архитектура и реализация. Ч. 2. Элементная база нейровычислителей. http://www.infocity.kiev.ua/main. html.

55. Кривин В.В. Методы автоматизации ограниченно детерминированных процессов /Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. Новочеркасск: Ред. журн. "Изв. вузов. Электромеханика", 2003. 174 с.

56. Отраслевая концепция вывода из эксплуатации ядерных установок, радиационных источников, пунктов хранения ядерных материалов, радиоактивных веществ и радиоактивных отходов. М.: Министерство РФ по Атомной энергии, 2000.

57. РД ЭО 0013-93. Основные положения по снятию с эксплуатации атомных станций, отработавших проектный срок службы. М.: Госатомнадзор РФ, 1993.

58. Вывод из эксплуатации атомных станций и исследовательских реакторов в России. Б.К. Былкин, Ю.А. Зверков, В.И. Колядин, Е.П. Рязанцев //Известия Академии промышленной экологии. 2000. №2. С. 62-66.

59. Программа подготовки и снятия с эксплуатации блоков 1 и 2 Белоярской АЭС. М.: РОСЭНЕРГОАТОМ, 1995. - 63 с.

60. Былкин Б.К., Шпицер В.Я. Вопросы безопасности при разработке технологии демонтажа оборудования блоков АЭС: Обзор. -М.: /ЦНИИТЭИтяжмаш, 1991. 40 с. - (Энерг. машиностроение. Сер. 3, вып. 5).

61. Технология демонтажа реакторов отечественных АЭС: Обзор /Б.К. Былкин, В.А. Храмушин, В.Я. Шпицер, А.А. Этинген. М.: /ЦНИИТЭИтяжмаш, 1992. - 40 с. (Энерг. машиностроение. Сер. 8, вып. 18, 19).

62. Былкин Б.К., Шпицер В.Я. Проблема обоснования технической возможности демонтажа блоков АЭС //Тяжелое машиностроение. 1992.-№4.-С. 13.

63. Былкин Б.К., Шпицер В.Я. Об оценке эффективности технологий демонтажа оборудования АЭС//Теплоэнергетика. 1993.- № 8. - С. 33.

64. Былкин Б.К., Шпицер В.Я. Системный анализ проблемы радиационной безопасности при демонтаже оборудования энергоблоков АЭС //Атомная энергия. 1993. - Т.74, вып. 5. - С. 431.

65. Былкин Б.К., Шпицер В.Я. Системный подход как инструмент оптимизации технологических процессов демонтажа при снятии АЭС с эксплуатации //Атомная энергия. 1994. - Т. 77, вып. 6. - С. 460.

66. Шпицер В.Я., Былкин Б.К., Берела А.И и др. Разработка проектов организации работ по консервации шахтного объема реактора АМБ-100. 8-я Ежегод. научно-техн. конф. Ядерное общество России, 1997, Екатеринбург: Заречный сб. рефератов. С. 215-217.

67. Былкин Б.К., Берела А.И. Проблемно-ориентированная система проектирования технологии демонтажа оборудования при выводе из эксплуатации блоков АЭС //Атомная энергия. 2000. - Т. 89, вып. З.-С. 189-196.

68. Проблемы обеспечения радиационной безопасности при проведении работ по выводу из эксплуатации первого энергоблока

69. Ленинградской АЭС /Б.К. Былкин, Ю.В. Гарусов, В.А. Шапошников и др. //Экология и атомная энергетика. 1998. С. 54-65.

70. Концептуальные аспекты вывода из эксплуатации первого блока Ленинградской АЭС //Б.К. Былкин, А.И. Берела, Ю.А. Зверков и др. //Экология и атомная энергетика: Науч.-техн. сб. 2001. - Вып.1. - С. 32-37.

71. Вывод из эксплуатации промышленных уран-графитовых реакторов /Б.К. Былкин, Ю.А. Зверков, Н.Е. Кухаркин, М.И. Абрамов и др. //Атомная энергия. 1999. Т. 87, вып. 2. С. 118-129.

72. Нетесин В.Б., Щукин А.П., Хромых В.М. Первая редакция снятия с эксплуатации блоков 1, 2 Нововоронежской АЭС //Докл. 1-го засед. Рабочей группы по снятию АЭС с эксплуатации, Москва, 4-8 окт. 1994. М.: Интератомэнерго, 1994. Приложение 3.1.

73. Пат. 2029398 РФ, МКИ G21 С19/00, G21 F9/28io. Способ демонтажа ядерных реакторов и устройство для его осуществления /А.И. Берела, В.Я. Шпицер, А.А Этинген и др.; Заявл. 17.06.92; Опубл. 20.02.95, Бюл. 5.

74. Технологический комплекс для демонтажа реакторов типа ВВЭР /Б.К. Былкин, А.И. Берела, В.Я. Шпицер, А.А. Этинген, А.А. Хрулев //Тяжелое машиностроение. 1996. - № 6. - С. 28-32.

75. Дезактивация оборудования и систем 1-го блока ЛАЭС при выводе из эксплуатации /Н.И. Ампелогова, Б.К. Былкин, Ю.В. Гарусов, В.М. Симановский и др. //Атомная энергия. 1998. Т. 85, вып. 2. -С. 138-143.

76. Предельные значения для рециклирования и повторного использования материалов от ядерных установок в связи с их снятиемс эксплуатации //TACIS Workshop on Decommissioning of Nuclear Installations. Moscow, 23-27 October 1995. Bs-Nr. 9509-5, 19 p.

77. Нормативно-методические требования к управлению ресурсными характеристиками элементами энергоблоков АС. РД ЭО 0039-95. М.: Госэнергоатом, 1997. - 10 с.

78. Типовое положение по управлению ресурсными характеристиками элементов энергоблоков АС. РД ЭО 00096-98. М.: Госэнергоатом, 1997. - 12 с.

79. Т. Саати. Принятие решений. Метод анализа иерархий. М.: Радио и связь, 1993. - 320 с.

80. Былкин Б.К., Шпицер В.Я, Крупенин И.В. Управление безопасностью при выводе из эксплуатации блоков атомных станций // Известия Академии промышленной экологии. 2002. № 3. С. 85-90.

81. Типовое содержание плана мероприятий по защите персонала в случае аварии на атомной станции. НП-015-2000. М.: Госатомнадзор России, 2000. - 55 с.

82. Управление работами в атомной энергетике /Под редакцией Д.В. Миллера, МАГАТЭ, Вена, Австрия, 1998 г.

83. Егоров Ю.А. Основы радиационной безопасности атомных электростанций. М.: Энергоиздат, 1982. - 272 с.

84. Фролов М. В. Справочник по инженерной психологии. М.: Машиностроение, 1982.

85. Червинский Р. А. Методы синтеза систем в целевых программах. М.: Наука, 1987. - 224 с.

86. Данилин А. В. Подход к внедрению интегрированных систем управления на российских предприятиях. М.: МФТИ; ЗАО «Ан-кей /Холдинг» (alexandr.danilin@ankey.ru).

87. Свод правил по обеспечению качества безопасности на атомных станциях и других ядерных установках. МАГАТЭ, ВЕНА, 1995. GOV/2840, SAFETY SERIES No. 50-C-Q. (перевод выполнен персоналом отдела ОК филиала ГНТЦ ЯРБ г. Славутич).

88. Безопасность атомных станций: Справочник. М.: Росэнергоатом, 1994. - 255 с.

89. Козырев 10. Г. Промышленные роботы: Справочник. М.: Машиностроение, 1983. - 376 с.

90. Нормы радиационной безопасности (НРБ-96/99): Гигиенические нормативы. М.: ИЦ Госкомсанэпиднадзора России, 1999. -127с.

91. Никифоров А.Д., Бойцов В.В. Инженерные методы обеспечения качества в машиностроении. М.: Издательство стандартов, 1987,384 с.

92. Фомин В. Н. Квалиметрия. Управление качеством. Сертификация. Курс лекций. М.: «Тандем». Издательство «ЭКМОС», 2000. - 320 с.

93. Мишин В.М. Управление качеством. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000. -303 с.

94. Николис Г., Пригожин Н. Самоорганизация в неравновесных системах. М.: Мир, 1977. 512с.

95. Моисеев Н.Н. Алгоритмы развития. М.: Наука, 1987 303 с.

96. Грозовский Г. И. Моделирование управления адаптивностью эргатических систем. Автореферат, дисс. докт. техн. наук. -М.: НТЦЯРБГАН, 1999.-46 с.

97. Устойчивость адаптивных систем. Битмид Р., Джонсон К. и др.-М.: Мир, 1989.-263 с.

98. Ж.-К. Йоккоз. Недавнее развитие динамики // Международный конгресс математиков в Цюрихе, 1994 г. М.: Мир, 1999. С. 349-380.

99. Вульфсон и.и. Динамические расчёты цикловых механизмов. JI., Машиностроение (Ленингр. Отд-ние), 1976, 328 с.

100. Moser. Dynamical systems—past and present // Proc. Internat. Congr. Math., Berlin 1998. Vol.1: Plenary lectures and ceremonies. Bielefeld, Germany: Univ. Bielefled, 1998. P. 381-402.

101. H. Hofer, E. Zehnder. Symplectic invariants and Hamiltonian dynamics. Basel: Birkhauser, 1994.

102. И. А. Тайманов. Замкнутые экстремали на двумерных многообразиях//Успехи матем. наук 47 (1992), No.2. С. 143-185.

103. М. Фейгенбаум. Универсальность в поведении нелинейных систем // Успехи физ. наук 141 (1983), No.2. С. 343-374.

104. А. Н. Старков. Динамические системы на однородных пространствах. М: Фазис, 1999.

105. Fathi. Theoreme КАМ faible et theorie de Mather sur les systemes lagrangiens // C. R. Acad. Sci. Paris, Ser. I Math. 324 (1997), No.9. P. 1043-1046.

106. R.Mane. Lagrangian flows: the dynamics of globally minimizing orbits // Bol. Soc. Brasil. Mat. (N.S.) 28 (1997), No.2. P. 141-153.

107. Д. В. Трещёв. Введение в теорию возмущений гамильто-новых систем. М.: Фазис, 1998.

108. П. Лошак. Каноническая теория возмущений: подход, основанный на совместных приближениях // Успехи матем. наук 47 (1992), No.6. Р. 59-140.

109. Ю. Мозер. Интегрируемые гамильтоновы системы и спектральная теория. Ижевск: Удмурдский университет, 1999.

110. G. R. Goodson. A survey of recent results in the spectral theory of ergodic dynamical systems // J. of Dynam. and Control Syst. 5 (1999), No.2. P. 173-226.

111. И. П. Корнфельд, Я. Г. Синай. Энтропийная теория динамических систем // Итоги науки и техн. Соврем, пробл. матем. Фун-дам. направления2, Динамические системы-- 2. М.: ВИНИТИ, 1985. С. 44-70.

112. М. Bialy, L. Polterovich. Hamiltonian diffeomorphisms and Lagrangian distributions // Geom. Funct. Anal. 2 (1992), No.2. P. 173-210.

113. А. В. Болсинов, А. Т. Фоменко. Введение в топологию интегрируемых гамильтоновых систем. М.: Наука, 1997.

114. М. Lyubich. Dynamics of quadratic polynomials I-II // Acta Math. 178 (1997), No.2. P. 185-297.119. 26 W. de Melo, S. van Strien. One-dimensional dynamics. Berlin: Springer, 1993.

115. В. В. Козлов, Симметрия, топология и резонансы в га-мильтоновой механике, Ижевск: Изд-во УдГУ, 1995.

116. Шпицер В.Я. Конструирование сценария техногенной аварии на основе моделей связности // Изв. вузов Электромеханика. 2005.-№1-С. 68-72.

117. НП-011-99. Требования к программе обеспечения качества для атомных станций.

118. ГОСТ 2.601-95. Эксплуатационная документация.

119. ГОСТ 2.602-95. Ремонтная документация.

120. ГОСТ 24856 81. Арматура трубопроводная промышленная. Термины и определения.

121. ГОСТ 26291-84. Надежность атомных станций и их оборудования. Общие положения и номенклатура показателей.

122. РД ЭО 0017-92 Система технического обслуживания и ремонта оборудования атомных станций. Технологическая документация на ремонт. Виды и комплектность. Правила построения, изложения и оформления.

123. РД 53.025.010-89 Система технического обслуживания и ремонта атомных станций. Нормативные документы ТО и планового ремонта оборудования. Виды и формы документов. Правила составления и оформления.

124. РД 302-07-289-89. Арматура трубопроводная.

125. ОСТ 26-07-818-80. Арматура трубопроводная. Методика определения показателей надежности по результатам испытаний на надежность.

126. ОСТ 26-07-821-80. Оценка надежности трубопроводной арматуры на этапе проектирования.

127. РД ЭО 0069-97. Правила организации технического обслуживания и ремонта систем и оборудования атомных станций.

128. Селиванов М.Н., Фридман А.Э., Кудряшова Ж.Ф. Качество измерений: Метрологическая справочная книга. -JL: Лениздат, 1987.-295 с.

129. Скляр, Бернард Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. -М.: Издательский дом «Вильяме», 2003.1104 с.

130. Гук. М. Аппаратные средства IBM PC. Энциклопедия -СПб: Питер Ком, 1999.- 816 с.

131. Гитис Э.И., Пискулов Е.А. Аналого-цифровые преобразователи. М.: Энергоиздат, 1981. - 360 с.

132. Грановский В.А. Динамические измерения. JL: Энерго-атомиздат, 1984. - 220 с.

133. Топорков В.В. Выбор целевой архитектуры и стратегий распределения ресурсов вычислительных систем. Приложение к журналу "Информационные технологии" №9, 2004.

134. Загоруйко Н.Г., Елкина В.Н., Емельянов С.В., Лбов Г.С. Пакет прикладных программ ОТЭКС (для анализа данных). М.: Финансы и статистика, 1986. - 160 с.

135. Енюков И.С. Методы, алгоритмы, программы многомерного статистического анализа: пакет ППСА. М.: Финансы и статистика, 1986. - 232 с.

136. Сильвестров Д.С. Программное обеспечение прикладной статистики: Обзор состояния. Тенденции развития. М.: Финансы и статистика, 1988. - 240с.

137. Методы анализа данных: Подход, основанный на методе динамических сгущений: Пер. с фр. /Кол. Авт. Под рук. Э. Дидэ; Под ред. И с предисл. С.А.Айвазяна и В.М.Бухштабера. М.: Финансы и статистика, 1985. - 357с.

138. Статистические методы для ЭВМ /Под ред. К.Энслейна, Э.Рэлстона, Г.С.Уилфа: Пер с англ. /Под ред. М.Б.Малютова. М.: Наука, 1986. - 464с.

139. Патрик Э. Основы теории распознавания образов: Пер с англ /Под ред. Б.Р.Левина. М.: Сов. Радио, 1980. - 408 с.

140. Фомин Я.А., Тарловский Г.Р. Статистическая теория распознавания образов. М.: Радио и связь, 1986. - 264с.

141. Айвазян С.А., Бухштабер В.М. Анализ данных, прикладная статистика и построение общей теории автоматической классификации //Методы анализа данных/ Пер. с фр. М.: Финансы и статистика, 1985. - Вступ. ст. - с. 5-22.

142. Айвазян С.А., Бежаева З.И., Староверов О.В. Классификация многомерных наблюдений. М.: Статистика, 1974. 240с.

143. Вапник В.Н., Червоненкис А.Я. Теория распознавания образов. М.: Наука, 1973.-416 с.

144. Елисеева И.И., Рукавишников В.О. Группировка, корреляция, распознавание образов: Статистические методы классификации и измерения связей. М.: Статистика, 1977. - 143с.

145. Фукунага К. Введение в статистическую теорию распознавания образов /Пер. с англ. М.: Наука, 1979. - 367с.

146. Эфрон Б. Нетрадиционные методы многомерного статистического анализа: Сб. статей: Пер. с англ. /Предисловие Ю.П.Адлера, Ю.В.Кошевника. М.: Финансы и статистика, 1988. -263с.

147. Блейхут Р. Быстрые алгоритмы цифровой обработки сигналов. М., 1989.-448 с.

148. Daubechies Ten lectures on wavelets/ Philadelphia. 1992. 357 pp.154. "Real Time" Weld quality monitor locates defects as they form in CO walding under short sircuiting confitions //Zvaracske spravy. -1985.-№4.-P. 73-81.

149. Ondrejcek P., Slovak J., Vins F. Analysis of voltage wave form in CO walding under short sircuiting confitons //Zvaracsce spravy. -1985.-№4.-P. 73-81.

150. Rehfeldt. D., Seyferth J. Statistical analyzys of arc welding with coated electrodes. Univ. Hannover, S.a. (IIW. Doc. 212-488-80). - 10 p.

151. Luts D., Ripple P. Deveiopment of a sustem for process data acquisition and process analysis during arc welding // Schweissen und schneiden. 1982.- № 4.- P. 80-81.

152. Реактор энергоблока 1 БАЭС (консервация): Пояснительная записка АМБ-1-К1.00.000.ПЗ; Инв. Д3-394.-М.: НИКИЭТ, 1985. -102 с.

153. Техническое обоснование полного демонтажа оборудования блока 1 БАЭС. М.: НПО Энергия, 1988. - 255 с.

154. Оценка количества и активности радиоактивных отходов, образующихся при демонтаже оборудования и строительных конструкций блока №1 Белоярской АЭС: Отчет. ПРП "Белоярскатомэнергоремонт", 1989 г.

155. Паспорт помещений реакторного отделения блока 1 Белоярской АЭС. Разраб. ПО "Спецатом", 1990 г.

156. Технико-экономическое обоснование размещения комплекса переработки РАО на 1 очереди Белоярской АЭС. Разраб. ВО ВНИПИЭТ, 1992 г.

157. Методы и результаты зондирования просыпей ОЯТ в графитовой кладке 1 блока БАЭС. Отчёт о НИР., ФЭИ, инв. № 5432, 1988 г.

158. Технические предложения по демонтажу реактора и оборудования первого контура энергоблоков ВВЭР-440 Армянской АЭС/ Разраб. Берела А.И., Шпицер В.Я., Этинген А.А.,ВФ ВНИИАМ,1990 г

159. Технологический инструмент и оснастка для демонтажа реакторов А1 АЭС "Богунице" и ВВЭР-440 (В-230). Технические предложения/ Разраб. Дьячков А.Т., Колядко А.А., Шпицер В.Я., Этинген А.А., ВФ ВНИИАМ, 1990 г.

160. Проектный технологический процесс демонтажа оборудования шахты реактора АМБ-100. Пояснительная записка. 3650.47.01.00.000ПЗ/ Разраб. Берела А.И., Вебер В.В., Лобов Ю.П., Шпицер В.Я. ВФ ВНИИАМ, 1990 г.

161. Комплект проектной технологической документации демонтажа оборудования шахты реактора АМБ-100/ Разраб. Этинген А.А., Лобов Ю.П., Шпицер В.Я. ВФ ВНИИАМ, 1990 г.

162. Технические предложения по технологии демонтажа оборудования блока №1 и машзала 1-ой очереди Б АЭС. Пояснительная записка. 3650.561.00.000ПЗ/ Разраб. Берела А.И., Колядко А.А., Шпицер В.Я., Этинген А.А. ВФ ВНИИАМ, 1992 г.

163. Технические предложения по технологии демонтажа оборудования блока №1 и машзала 1-ой очереди БАЭС. Технологические паспорта помещений. 3650.561.00.000/ Разраб. Берела А.И., Колядко, Шпицер В.Я., А.А., Этинген А.А. и др. ВФ ВНИИАМ, 1993 г.

164. Проектный технологический процесс консервации реактора блока №1 БАЭС. Пояснительная записка. АКЦШ 3650.56100.000-01ПЗ / Разраб. Берела А.И., Былкин А.А., Шпицер В.Я., Этинген А.А. и др. ВНИИАМ, 1994 г.

165. Технические предложения по технологии демонтажа оборудования помещений 8, 12А, 12Б (бокс приводов СУЗ и боксы клапанов ситемы A3). Технологический паспорт. АКЦШ 3650.56100.000-01Д1 / Разраб. Берела А.И., Колядко А.А., Шпицер В.Я., Этинген А.А.

166. Технический проект "Герметизация реакторного пространства блока №1 БАЭС. АМБ-1-К2.00.000 ТП". "ФГУП НИКИЭТ им. Долежаля Н. А.", ТНЦ РФ ФЭИ", "ГП ВНИИАЭС", "ГУДП ВЦ ВНИИАМ", "ИЦП МАЭ", 2000 г.

167. Monitoring Programmes for Unrestricted Release Related to Decommissioning of Nuclear Facilities //Tech.Reps.Ser. N 334. Vienna: IAEA, 1992.-P. 1-60.

168. Определение допустимых уровней радиоактивности материалов для их неограниченного и ограниченного использования: Отчет. НПО"ЭНЕРГИЯ" /В.О. Глазунов, Л.П. Хамьянов. М., 1993.- 40 с.

169. Hock R., Brauns K.J. Criteria for Unrestricted Reuse of Waste Material Arising at Nuclear Facilties. Radiation Protection in

170. Nuclear Energy: Conference Proceedings Sydney, 18-22 April 1988 y. -Vol. l.-P. 277 -284.

171. Factors relevant to the decommissioning of landbased nuclear reactor plants //Saf. Ser.N 52.-Vienna: IAEA, 1980. P. 1-28.

172. Metodology and technology of decommissioning nuclear facilities //Techn. Reps. Ser. N 267. Vienna: IAEA, 1981. - P. 1-107.

173. The regulatory process for the decommissioning of nuclear facilities //Saf. Ser. N 105. Vienna: IAEA, 1990. - P. 1- 23.

174. Decommissioning of nuclear facilities: Decontamination, disassembly waste management //Techn. Repts. Ser. N 230. Vienna: IAEA, 1983.-P. 1-54.

175. Сидоренко B.A. О концептуальных аспектах развития атомной энергетики России до 2010 года:. Сб. реф. //Междунар. конф. Европейского и Американского Ядерных Об-в Союза Науч. и Инж. Об-в, 27 июня -1 июля 1994г. Обнинск, 1994. - С. 13-22.

176. Политика, нормативная документация и рекомендации по снятию с эксплуатации ядерных установок ЕЭС: Отчет EUR 15355 EN, L-2920.- Люксембург: КЕС, 1994. (Cep.N 7, Еврорадвейст.)

177. Человеческий фактор. В 6 т. Т.З. Моделирование деятельности, профессиональное обучение и отбор операторов: Пер. с англ. /Холдинг Д., Голдстейн Н., Эбертс Р. и др. (Часть 2. Профессиональное обучение и отбор операторов). М.: Мир, 1991. 302 с.

178. Komatsu J. Planning for Decommissioning Power Plants in Japan //Nucl. Engin. Intern. 1993. - Vol.33, N 463. - P. 22-24.

179. Yanagihara S. COSMARD: The Code System for Management of JPDR Decommissioning //Nucl. Scin. and Techn. 1993. - Vol. 30(9). -P. 890-899.

180. Watzel G., Auler I. Decommissioning of large nuclear power plantwith LWR,s in the Federal Republic of Germany //Nucl. Techn. -1983.-Vol. 63, N1.-P. 90-101.

181. Kukkola T. Decommissioning cost estimate the Loviisa power plant //Intern, seminar on decommis polices, Paris 2-4 Okt. 1991 y. Paris, 1991.-P. 177-185.

182. Программа вывода из эксплуатации первого блока ЛАЭС/ Былкин Б.К.,Зверков Ю.А., Берела А.И. и др. ЛАЭС, Архив ПТО, Miib.N 5127, 2000.

183. Программа вывода из эксплуатации второго блока, зданий и сооружений первой очереди Ленинградской АЭС/ Былкин Б.К., Берела А.И., Шапошников В.А. и др. ЛАЭС, Архив ПТО, Hhb.N5309, 2001.

184. Р<>сс!ч'(скvj Фодерлип ^Г'кояскла miner'. ■■ О лшшопо-j акционерное обществоs ' фма Союз-ОГ'1.y.r.i sloe К Ciiiripanv1. Пгт Sojuz-Ol "1 Московская of)л гПдимцояаf и 71

185. О ВНЕДРЕНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ (ОПЫТНО-КОНСТРУКТОРСКОЙ) РАБОТЫ

186. Наименование документов, подтверждающих внедрение:.1. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВНЕДРЕНИЯ

187. Социальный эффект развитие науки и научных исследований, развитие образованияэффекта (защита здоровья человека, охрана окружающей среды, совершенствование организационной структуры управления, развитие науки и научных исследований и т.д.)

188. Экономический эффект от внедрения разработок достигнут (достигается) за счет повышения надёжности оборудования, снижения затрат, времени и материальных ресурсов на проведение регламентных мероприятий

189. Гл. конструктор зам. Ген. директора