Разработка математических моделей и методик стохастического моделирования для вероятностного анализа безопасности и надежности объектов энергетики
Диссертация
В настоящее время все большее распространение получают вероятностные подходы к анализу безопасности СТС. Как показывает опыт проведения вероятностных анализов безопасности (ВАБ), существенное значение имеют отказы элементов оборудования по общим причинам. На сегодняшний день не существует чёткой процедуры оценки вероятности событий ООП. В различных работах по ВАБ применяются различные модели для… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Обзор методов анализа безопасности и надёжности сложных технических систем в энергетике
- 1. 1. Методы анализа надёжности
- 1. 2. Методы анализа безопасности объектов атомной энергетики
- 1. 3. Некоторые вопросы анализа неопределённости
- 1. 4. Выводы по первой главе
- Глава 2. Приближение многомерных функций заданных на произвольных конечных множествах точек
- 2. 1. Постановка задачи
- 2. 2. Обобщение метода «стохастической аппроксимации» для многомерной области значений
- 2. 3. О построении масштабирующих преобразований с помощью ядерных оценок
- 2. 4. Свойства метода аппроксимации без «масштабирующих» преобразований
- 2. 5. Линейные масштабирующие преобразования
- 2. 6. Непрерывность. Ограниченность. Оценка для ошибки приближения
- 2. 7. Выводы по второй главе
- Глава 3. Обобщённая модель отказов по общим причинам
- 3. 1. Концепция «отказов по общим причинам»
- 3. 2. Определение базовых событий ООП
- 3. 3. Предположение симметричности
- 3. 4. Базовая параметрическая модель
- 3. 5. Модель Бета фактор
- 3. 6. Модель Множественные Греческие Буквы
- 3. 7. Модель Альфа факторов
- 3. 8. Обобщённая модель ООП (G-модель)
- 3. 9. Консервативные оценки параметров
- 3.
- Выводы по третьей главе
- Глава 4. Расчёт коррозионной надёжности поверхностей нагрева паровых котлов судовых энергетических установок
- 4. 1. Методика расчёта показателей надёжности поверхностей нагрева на основе метода Монте-Карло
- 4. 2. Обработка экспериментальных данных для различных режимов хранения котла
- 4. 3. Обработка экспериментальных зависимостей для режима работы на мощности
- 4. 4. Основные результаты расчётов
- 4. 5. Выводы по четвёртой главе
Список литературы
- Reactor Safety Study, An Assessment of Accident Risks in US Commercial Power Plants, WASH-1400,1975
- NUREG-1150, «Severe Accident Risks: An Assessment for Five U.S. Nuclear Power Plants."3. „Procedure for Conducting Probabilistic Safety Assessment of Nuclear Power Plants (Level 1)“, IAEA, Safety Series N 50-P-4, Vienna, 1992
- NUREG/CR-4550, SAND86−2084, Vol.1, Rev. l, „Analysis of Core Damage Frequency: Internal Events Methodology,“ January 1990
- NUREG/CR-2300,» PRA Procedures Guide A guide to the Performance of Probabilistic Risk Assessment for Nuclear Power Plants," January 1983.
- NUREG/CR-6116, EGG-2716, Vol.2, System Analysis Programs for Hands-on Integrated Reliability Evaluations (SAPHIRE), Version 5, Integrated Reliability and Risk Analysis System (IRRAS) Reference Manual", December 1993
- Руководство по выполнению вероятностных анализов безопасности AC при проектировании. Р 210.002−90. Институт «Атомэнергопроект», 1990.
- Kola NPP Safety-In-Depth Analysis (KOLISA). Kolisa Project Guideline «Accident Sequence Analysis (KPG-4)», 1997
- NUREG/CR, Procedure Guides for a Probabilistic Risk Assessment (for Kalinin NPP), 1997
- South Ukraine Unit 1 In-depth Safety Analysis Project. «Accident Sequence Definition (Event Tree Development) Project Guideline (SUPG-4)», 1999
- Научно-технический отчет. Анализ существующих отечественных и зарубежных методов и методик проведения ВАБ и обоснование общей методологии ВАБ корабельных ЯЭУ. инв. № 31/4−548−02 от 12.11.02 РНЦ «КИ» ИЯР.
- Рекомендации по выполнению вероятностного анализа безопасности атомных станций уровня 1 для внутренних инициирующих событийпри работе блока в режиме выработки электроэнергии во внешнюю сеть) РБ-024−02. Госатомнадзор России, 2002.
- Научно-технический отчет. Структура и содержание вероятностного анализа безопасности корабельных ЯЭУ. инв. № 31/4−547−02 от 12.11.02 РНЦ"КИ"ИЯР.
- Гупало Т.А., Исламов Р. Т. и др. Технико-экономическое исследование создания временного хранилища отверждённых пульп САО Красноярского ГХК в существующих подземных выработках. М.: Фонды ВНИПИ промышленной технологии, 1993, — 160 с.
- ГОСТ 26.291−84. Надёжность атомных станций и их оборудования. Общие положения и номенклатура показателей. М.: Изд. Стандартов, 1985.
- Емельянов И.Я., Клёмин А. И., Поляков Е. Ф. Прогнозирование радиационной безопасности АЭС. М.: Атомная энергия, 1978, т. 44, вып. 3.
- Методика анализа аварийных последовательностей при проведении вероятностного анализа безопасности корабельных ядерных энергетических установок, Уч. № 31/4−574−03 от 24.06.03 г. РНЦ «КИ» ИЯР.
- Методика квантификации, анализа значимости, чувствительности и неопределённости при проведении вероятностного анализа безопасности корабельных ядерных энергетических установок, Уч. № 31/4−573−03 от 24.06.03 г. РНЦ «КИ» ИЯР.
- Методика моделирования систем при проведении вероятностного анализа безопасности корабельных ядерных энергетических установок, Уч. № 31/4−575−03 от 24.06.03 г. РНЦ «КИ» ИЯР.
- Требования к документации, интерпретации и применению результатов ВАБ, Уч. № 31/4−576−03 от 24.06.03 г. РНЦ «КИ» ИЯР.
- АТЭС малой мощности на базе плавучего энергоблока с РУ KJIT-40C. Вероятностный анализ безопасности первого уровня. Инв. № 834 532 по архиву ОКБМ.
- ГОСТ 27.002−83 Надёжность в технике. Термины и определения. М.: Изд-во стандартов, 1983.
- А.И. Клёмин. Развитие методов количественного анализа надёжности при обосновании проектов ядерных энергетических установок. Вопросы атомной науки и техники. Серия: физика и техника ядерных реакторов. Сб. статей. М.: НИКИЭТ, 1981 — с. 35−39.
- Клёмин А.И. Надёжность ядерных энергетических установок: Основы расчёта. М.: Энергоатомиздат, 1987. 344 с.
- Ллойд Д.К., Липов М. Надёжность: организация исследования, методы, математический аппарат. /Пер. с англ./ М.: Сов. радио, 1964 686 с.
- Гнеденко Б.В., Беляев Ю. К., Соловьёв А. Д. Математические методы в теории надёжности. М.: Наука, 1965 — 524 с.
- Смирнов Н.В., Дунин-Барковский И.В. Курс теории вероятностей и математической статстики для технических приложений. М.: Наука, 1969,-512 с.
- Хан Г., Шапиро С. Статистические модели в инженерных задачах. /Пер. с англ./ М.: Мир, 1969. — 369 с.
- Райкин А.Л. Элементы теории надёжности технических систем. /Под. Ред. И. А. Ушакова./ 2-е изд. М.: Сов. радио, 1978. — 280 с.
- Эффективность и надёжность сложных систем. М.: Машиностроение, 1977. 216 с. (И.А Плетнёв, А. И. Рембеза, Ю. А. Соколов, В.А. Чалый-Прилуцкий.)
- Козлов Б. А. Ушаков И. А. Справочник по расчёту надёжности аппаратуры радиоэлектроники и автоматики. М. Сов. радио, 1975 472 с.
- Решение задач надёжности и эксплуатации на универсальных ЭЦВМ. /Под ред. Н. А. Шишонка. / М.: Сов. радио, 1967. 400 с.
- Голиков В. П. Некоторые аналитические методы вычисления функции надёжности сложных структур. В кн.: Основные вопросы теории и практики надёжности. — М.: Сов. радио, 1975. — с. 42−58
- Ребинин И.А., Черкесов Т. Н., Логико-вероятностные методы исследования надёжности структурно-сложных систем. М.: Радио и связь, 1981.-264 с.
- Мизе Г. Анализ надёжности сложных систем методом дерева отказов. -Атомная техника за рубежом, 1971, Т. 3, с. 21−27.
- Аладисев Б.М. Применение полумарковских процессов для оценки надёжности восстанавливаемой системы. Автоматика и вычислительная техника, 1972, Т. 6, с 36−42.
- Горский А. К. Статистические алгоритмы исследования надёжности. М.: Наука, 1970, с. 272
- Р. Барлоу, Ф. Прошан. Математическая теория надёжности. М.: Сов. радио, 1969.-488 с.
- Клёмин А.И., Песков Р. А., Фролов Э. В., Структурная математическая модель надёжности АЭС. Метод расчёта. Атомная энергия, 1981, Т 4, с. 211−215.
- Фошко Э.Л. Оценка надёжности теплоэнергетического оборудования электростанций с использованием полумарковских процессов. В кн.:структура генерирующих мощностей и режимы работы энергосистемы. М: Энергия, 1981, с. 93−102.
- Гладышев Г. П. Методы оценки основного теплоэнергетического оборудования электростанций. Изд. АН СССР, Энергетка и транспорт, 1980, Т. 1, с 11−18.
- Дронов Ю.Д., Лузин Л. М., Лейкин В. З. Оценка надёжности систем пылеприготовления парогенераторов на стадии проектирования. -Энергомашиностроение, 1976, Т 3, с 4−6
- Рябинин Н.А., Киреев Ю. Н. Надёжность судовых электроэнергетических систем и судового оборудования. Л.: Судостроение, 1974. 246 с.
- Клёмин А.И. Инженерные вероятностные расчёты при проектировании ядерных реакторов. М.: Атомиздат, 1973 304 с.
- Кабанов Л.П., Макаровский П. Л. Применение методов надёжности для сравнительного анализа систем АЭС. Тр. МЭИ, вып. 509, 1980, с. 23−28
- Калмыков В.А., Кожеватов В. А., Можаев В. А., Исламов Р. Т. Оптимизация проектной надёжности импульсно-предохранительного устройства. ЦНИИЭИТМ, вып. 4., 1988, с. 4−9. ДСП.
- Иванов А. Г. Черенков А.П. Итерационный метод вычисления среднего времени безотказной работы марковской системы. Автоматика и телемеханика, 1972, Т 8, с. 143−151.
- Антонов А.В., Острейковский В. А. Оценивание характеристик надёжности элементов и систем ЯЭУ комбинированными методами. М.: Энергоатомиздат, 1993. 386 с.
- Маликов И.М., Половко A.M. Количественные характеристики надёжности. JL: 1968 39 с.
- Половко A.M. Основы теории надёжности. М.: Наука, 1964 446 с.
- Половко A.M., Маликов И. М. Сборник задач по теории надёжности. М.: Сов. радио., 1972.
- Гнеденко Б.В. О ненагруженном дублировании. // Изв. АН СССР. Техн. кибернет. 1964, № 4, с. 3−12.
- Гнеденко Д.Б., Соловьёв А. Д. Одна общая модель резервирования с восстановлением. // Изв. АН СССР. Техн. киберн. 1974, № 6, с. 113−118.
- Гнеденко Д.Б., Соловьёв А. Д. Оценка надёжности сложных восстанавливаемых систем. // Изв. АН СССР. Тен. кибернет. 1975 — № 3 -с. 121−128
- Сахобов О., Соловьёв А. Д. Двусторонние оценки надёжности в общей модели резервирования с одной ремонтной единицей. // Изв. АН СССР. Техн. кибернет. 1977, № 4, с. 94−99.
- Соловьёв А.Д. Аналитические методы расчёта и оценки надёжности // Вопросы математической теории надёжности. М.: Радио и связь 1983.
- Соловьёв А.Д. Асимптотическое поведение момента первого наступления редкого события в регенерирующем процессе. // Изв. АН СССР. Техн. кибернет. 1971, № 6, с. 79−89
- Соловьёв А.Д. Асимптотическое распределение времени жизни дублированного элемента. // Изв. АН СССР. Техн. кибернет. 1964, № 5, с. 119−121
- Соловьёв А.Н. Резервирование с быстрым восстановлением. // Изв. АН СССР. Техн. кибернет. 1970, № 1, с. 56−71
- Соловьёв А.Д., Сахобов О., Двусторонние оценки для вероятности отказа системы на одном периоде регенерации. // Изв. АН Уз.ССР. Серия физ.-мат. наук. 1977, № 2, с. 41−46
- Соловьёв А.Д., Сахобов О. Двусторонние оценки надёжности восстанавливаемых систем. // Изв. АН Уз.ССР. Серия физ.-мат. наук. -1976, № 5, с. 28−33
- Коваленко И.Н. Анализ редких событий при оценке эффективности и надёжности систем. М.: Сов. радио. 1980
- Коваленко И.Н. Асимптотические методы оценки надёжности сложных систем. // Сб. О надёжности сложных технических систем. М.: Сов. радио -1966
- Коваленко И.Н. Исследования по анализу надёжности сложных систем. К.: Наукова думка 1975−210 с.
- Коваленко И.Н. Некоторые аналитческие методы в теории массового обслуживания // Кибернетика на службе коммунизма / Сб. под ред. А. И. Брега, Н. Г. Бруевича, Б. В. Гнеденко. M.-JL: Энергия. 1964 с. 325−338
- Коваленко И.Н. Некоторые вопросы надёжности сложных систем. // Кибернетика на службе коммунизма / Сб. под ред. А. И. Брега, Н. Г. Бруевича, Б. В. Гнеденко. M.-JL: Энергия. 1964 с. 194−205
- Коваленко И.Н., Кузнецов Н. Ю. Методы расчёта высоконадёжных систем. М.: Радио и связь 1988 — 175 с.
- Коваленко И.Н., Кузнецов Н. Ю. Построение вложенного процесса восстановления для существенно многомерных процессов теории массового обслуживания и его применение к получению предельных теорем /Препринт 80−12. К., 1980
- Коваленко И.Н., Кузнецов Н. Ю., Шуренков В. М. Случайные процессы / Справочник. К.: Наукова думка. 1983- 366 с.
- Ушаков И.А. Инженерные методы расчёта надёжности. М.: Знание, вып. 3.
- Ушаков И.А. Задача введения оптимальной избыточности в системе с произвольной структурой. // Оптимальные задачи надёжности. М.: изд. стандартов 1968
- Ушаков И.А. Методы решения простейших задач оптимального резервирования. М.: Сов. радио. -1969
- Ушаков И.А. Об одном приближенном методе расчёта с восстановлением // Вопросы эксплуатации радиотехнических средств ВВС / Тр. ВВИОЛКА им. Н. Е. Жуковского 1965 — вып. 116
- Ушаков И.А. О вычислении среднего стационарного времени пребывания полумарковкого процесса подмножестве состояний. // Изв. АН СССР. Техн. кибернет. 1969 — № 4
- Ушаков И.А. Оптимизация надёжности сложных систем методом наискорейшего спуска // Прикладные задачи технической кибернетики. М.: Сов. радио 1966
- Ушаков И.А. Оценка роли аппаратуры контроля в сложных технических системах // Кибернетика на службе коммунизма / Сб. под ред. А. И. Брега, Н. Г. Бруевича, Б. В. Гнеденко. M.-JL: Энергия. 1964
- Ушаков И.А. Приближенный метод расчёта сложных систем с восстановлением // Изв. АН СССР. Техн. кибернет. 1980 — № 6 с. 91−99
- Ушаков И.А. Эвристический метод оптимизации резервирования многофункциональных систем // Изв. АН СССР техн. кибернет., 1972, № 4
- Ушаков И.А. Эффективность функционирования сложных систем // О надёжности сложных систем. / Сб.тр. М. Сов. радио — 1966 с. 26−56
- Ушаков И.А., Генис Я. Г. Оценка надёжности восстанавливаемых резервированных систем при проектировании. М.: Знание — 1986 — 50с.
- Емельянов И.Я., Клёмин А. И., Поляков Е. Ф., О комплексном анализе надёжности, безопасности и экономической эффективности атомных станций. Изд. АН СССР Энергетика и транспорт, 1977, Т 1, с. 13−20
- Сравнительный анализ надёжности и экономичности блоков АЭС с одним и двумя турбоагрегатами. / И. Я. Емельянов, А. И. Клёмин, Б.Н.
- Корякин, B.C. Емельянов, Н.А. Терехова Атомная энергия — 1982, Т 2, с.67−70
- JI.M. Воронин, В. Д. Михайлов, А. И. Клёмин. Основные задачи повышения надёжности работы оборудования АЭС. В кн. Атомные электрические станции. М.: Энергия, вып. 3,1980 с. 5−8
- Клёмин А. И. Емельянов B.C., Морозов В. Б. Расчёт надёжности ядерных энергетических установок. Марковская модель. М.: Энергоатомиздат., 1982. 208 с.
- Клёмин А.И., Стригулин М. М. Некоторые вопросы надёжности ядерных реакторов. М.:Атомиздат, 1968 152 с.
- Отчёт по НИР «Эврика». Методика логико-вероятностного моделирования и количественной оценки надёжности, живучести и безопасности систем ЯЭУ. в/ч 27 177.
- Р.Барлоу, Ф. Прошан. Математическая теория надёжности. М.:Сов.радио, 1969. 488 с.
- Прокачия X. Вероятность отказа штатных и аварийных систем охлаждения ядерных реакторов. В кн.: Надёжность ядерных установок. Вып. 4. / ЦНИИАТОМИНФОРМ. М.: Атомиздат, 1977 с. 3−14
- М. Modares What every engineer should know about Probabilistic Risk Analysis, NY, 1998
- Mosleh, A. Et al. (1988). «Procedures for Treating Common Cause Failures in Safety and Reliability Studies,» U.S. Nuclear Regulatory Commission, NUREG/CR-4780, Vol. 1, Washington, D.C.
- Mosleh, A. (1993) «Procedure for Analysis of Common-Cause Failures in Probabilistic Safety Analysis», U.S. Nuclear Regulatory Commission, NUREG-5801, Washington, D.C.
- Расчёт структурной надёжности ЯЭУ на основе метода минимальных сечений. Инв. № 31/4−607−04 от 19.05.04 РНЦ «КИ» ИЯР.
- Islamov R.T. Development of Standard Probabilistic Risk Assessment Procedure Guides: Quantification, Uncertainty and Sensitivity Analysis, Report for US DOE, IBRAE, 1998.
- Высочанский В.Б., Исламов Р. Т. Зависимость коэффициента стохастической аппроксимации от множества точек. Препринт ИБРАЭ №IBRAE-2003−02, М., ИБРАЭ РАН, 2003, 200 с.
- Деврой Л. Дьёрфи Л. Непараметрическое оценивание плотности. L1 подход., М., Изд-во Мир, 1988.
- Зорич В.А. Математический анализ. Часть I. 2-е изд. М.: Изд-во ФАЗИС, 1997−554 с.
- Зорич В.А. Математический анализ. Часть И. 2-е изд. М.: Изд-во МЦНМО, 1998−794 с.
- И.П. Эпик, А. А. Отс, Я. П. Лайд и др. «Влияние температуры продуктов сгорания мазута на коррозионную стойкость котельных сталей». Теплоэнергетика. № 3, 1979
- Исследование методов хранения трубных систем котлов в процессе изготовления, монтажа, эксплуатации и ремонта. Технический отчёт. ЦНИИ им. А. Н. Крылова. Вып. 16 698. 1989.
- РД 34.17.435−95 «Методические указания о техническом диагностировании котлов с рабочим давлением до 4,0 мПа».
- Volkov A.A. «Generalized model for PSA Common Cause Failure Modeling»// Transactions of The International Information Forum on «Safety Analysis For NPPs ofWER and RBMK type», 1999.
- Ю.Волков А. А. Вопросы моделирования отказов по общим причинам припроведении вероятностного анализа безопасности объектов атомной энергетики // Сборник трудов стипендиатов ИБРАЭ РАН М., Изд-во ИБРАЭ РАН, 2001.
- Ш. Волков А. А., Исламов Р. Т. «Моделирование отказов по общим причинам при проведении вероятностного анализа безопасности объектов атомной энергетики», Известия РАН Эергетика, 2001, № 2.
- Волков А.А. Вероятностная модель расчёта коррозионного утонения поверхностей нагрева паровых котлов судовых энергетических установок на протяжении жизненного цикла // Сборник трудов стипендиатов ИБРАЭ РАН, М., Изд-во ИБРАЭ РАН, 2002.
- З.Волков А. А., Исламов Р. Т., Казённое B.C., Модель коррозионного утонения поверхностей нагрева паровых котлов судовых энергетических установок, Известия РАН Эергетика 2003, № 5.
- Волков A.A., Казённов B.C. Влияние марки стали поверхностей нагрева на надёжность паровых котлов судовых энергетических установок, Известия РАН Эергетика, 2004, № 3.
- Арутюнян Р.В., Волков А.А, Исламов Р. Т., Казаков С. В., Коротин В. Ю., Петров Д. А. ВАБ: инструмент для проектирования и эксплуатации, Ядерная и радиационная безопасность России. Информационный бюллетень, Вып.2(9), М., 2003 г.