КОМПЛЕКСНАЯ ПРОГРАММА УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ
Понятие "качество АЭС" и его показатели
Атомная станция с точки зрения теории систем обладает всеми свойствами сложной (большой) системы. Поэтому в соответствии с требованиями системного анализа различают три группы свойств АЭС:
- группа - свойства, характеризующие взаимодействие АЭС с внешней средой ("входы", "выходы");
- группа - свойства, характеризующие внутреннее строение АЭС ("структура");
- группа - общесистемные, интегральные свойства АЭС ("поведение").
Первое интегральное свойство АЭС - это качество (синоним " полезность"). Под качеством понимается совокупность свойств объекта, обусловливающих его способность удовлетворять определенные потребности в соответствии с назначением. Для АЭС качество является исходным свойством эффективности, как оценки степени приспособленности атомных станций к выполнению поставленных перед нею задач: выдаче тепловой и электрической энергии требуемого количества и соответствующей кондиции. Расход ресурсов на достижение заданного количества вырабатываемой АЭС энергии при обеспечении требуемого уровня безопасности возрастает из-за несовершенства конструкции и (или) несовершенства стратегии эксплуатации.
Показатель качества - это количественная характеристика одного или нескольких свойств объекта, составляющих его качество, рассматриваемая применительно к определенным условиям создания и эксплуатации объекта. Показатели качества объекта классифицируют по следующим признакам: характерным свойствам, количеству свойств, применению, этапам жизненного цикла объекта. По количеству свойств показатели качества могут быть единичные, комплексные, групповые, интегральные и обобщенные. По применению показатели качества подразделяет на базовые и относительные. В зависимости от этапа жизненного цикла показатели качества классифицируются на прогнозируемые (расчетные), проектные, производственные и эксплуатационные. Показатели качества объектов выражаются в натуральных и стоимостных единицах.
Номенклатура показателей качества АС содержит следующие основные показатели: назначения, безопасности, надежности, экологические, эргономические, технологические, экономические, стандартизации и унификации, транспортабельности, эстетические, патентно-правовые.
К подгруппе показателей назначения (их часто называют эксплуатационными) для АЭС относятся показатели производительности: выработка электроэнергии (млн. кВч-ч); отпуск электроэнергии (млн. кВт-ч); выработка тепла (Гкал), отпуск тепла (Гкал); коэффициент готовности (%); число неплановых остановок; число неплановых остановок на один реактор; количество недовыработанной электроэнергии и тепла в связи с нарушениями в работе блоков АЭС; расход электроэнергии на собственные нужды АЭС.
Показатели безопасности и надежности подробно изложены в гл. 2-6.
Экологические показатели качества АЭС определяют уровень вредных воздействий на окружающую среду, население и персонал. Экологическими показателями качества АЭС являются показатели радиационной безопасности: количество нарушений в работе АЭС с радиационными последствиями; уровень облучаемости населения и персонала; количество газоаэрозольных выбросов; количество жидких сбросов; показатели радиационной обстановки в обслуживаемых и периодически обслуживаемых помещениях (мощность дозы у -излучения, уровни загрязнения поверхностей помещений, оборудования и загрязнения воздуха рабочих помещений); значение протечки теплоносителя первого контура во второй (для АЭС с ВВЭР).
Эргономические показатели качества АЭС характеризуют систему взаимодействия "человек-машина" (СЧМ) как комплекс гигиенических, антропометрических, физиологических и психологических свойств человека, которые проявляются в производственных процессах. Гигиенические показатели используются при определении соответствия объекта гигиеническим условиям жизнедеятельности и работоспособности человека при его взаимодействии с объектом (показатели освещенности, температуры, влажности, магнитного и электрических полей, запыленности, излучения, токсичности, шума, вибрации, перегрузок и т.д.). Антропометрические показатели служат для определения соответствия объекта размерам, форме и массе человеческого тела, взаимодействующего с объектом. Физиологические и психофизиологические показатели характеризуют соответствие объекта возможностям человека воспринимать и перерабатывать информацию, соответствие объекта закрепленным и вновь приобретенным навыкам человека и т.д.
Показатели технологичности атомных станций определяют ее свойства обусловливать оптимальное распределение затрат материалов, денежных средств, трудовых и временных ресурсов при проектировании, сооружении, изготовлении оборудования, монтаже, наладке и эксплуатации.
Экономические показатели качества АЭС представляют собой группу показателей качества, определяющих эффект от применения. К ним относятся: себестоимость отпущенных электроэнергии и тепла; балансовая прибыль; коэффициент использования установленной мощности энергоблока АЭС, удельная численность персонала на 1МВт • ч отпущенной электроэнергии и др.
Показатели стандартизации и унификации определяют насыщенность атомных станций стандартным, унифицированным и оригинальным оборудованием. К этим показателям относятся коэффициенты применяемости, повторяемости, взаимной унификации для групп и группы объектов.
Показатели транспортабельности характеризуют приспособленность оборудования АЭС к транспортированию, т.е. к перемещению в пространстве, а также к подготовительным и другим операциям, связанным с транспортированием. Показатели качества этой группы выбирают применительно к конкретному виду транспорта (железнодорожному, воздушному, водному, автомобильному). Наиболее полно транспортабельность оборудования АЭС определяется стоимостными показателями.
Эстетические показатели качества определяют информационную выразительность, рациональность формы, целостность композиции, совершенство исполнения объектов, а также стабильность товарного вида оборудования. К эстетическим показателям качества относятся показатели функционально-конструкционной и эргономической обусловленности, объемно-пространственной структуры, упорядоченности графических изобразительных элементов, чистоты выполнения контуров и сопряжений, тщательности покрытий и отделки, четкости исполнения фирменных знаков и сопроводительной документации, устойчивости к повреждениям.
Методы определения показателей качества. При определении количественных показателей качества АЭС используются различные методы: измерительные, регистрационные, органолептические, расчетные, экспертные, социологические и статистические.
Измерительный метод определения значений показателей качества основан на непосредственном их измерении с помощью соответствующих измерительных средств. Регистрационный метод заключается в использовании информации о подсчете конкретных событий, чисел, затрат каких-либо ресурсов и т.п. Этим методом пользуются при подсчете полной группы событий в моделях анализа качества, надежности и безопасности при непосредственном подсчете количества дефектных объектов в партии, числа успешных испытаний в общем числе испытанных объектов и т.д.
При органолептическом методе определения значений показателей качества используется информация, получаемая органами чувств человека (зрением, слухом, обонянием, осязанием). Примеры применения органолептического метода: визуальный внешний осмотр объекта, определение на слух (по монотонности звука) четкости работы двигателей и других элементов, определение эстетических и эргономических показателей качества приборов, оборудования, машин и т.д.
Расчетный метод определения показателей качества является самым распространенным. С помощью данного метода рассчитывают значения показателей качества групп функционального назначения, безопасности, надежности и других. Экспертный метод используется при определении эстетических, эргономических, патентной чистоты и других показателей качества. При этом создаются специальные экспертные группы, в состав которых входят различные специалисты: конструкторы, технологи, дизайнеры.
Рис. 7.1. Принципиальная схема жизненного цикла АЭС:
1 - этап выбора площадки (2-3 года); II - этап проектирования (3-5 лет); III - этап строительства (5-7 лет); IV - этап ввода в эксплуатацию (1 год); V - этан эксплуатации (25-30 лет, в современных проектах до 50 лет); VI - этап снятия с эксплуатация (3-5 лет)
Социологический метод определения показателей качества применяется при оценке качества объектов потенциальными потребителями путем формирования соответствующих мнений. Эти мнения формируются на основе устных опросов или анкетирования, организаций специальных конференций, выставок, аукционов и т.п.
Статистическим методом определяются показатели качества объектов АЭС, которые имеют вероятностную природу, например, показатели из групп функционального назначения, безопасности, надежности, экологичности. При оценке значений показателей качества статистическими методами решаются следующие основные задачи: определяют законы распределения показателей качества; находят точечные и интервальные значения показателей качества;
сравнивают средние значения и дисперсии значений показателей качества двух или нескольких объектов с целью установления случайного или закономерного расхождения исследуемых свойств;
выявляют влияние различных факторов на те или иные показатели качества как в статике, так и в динамике.
