СТРАТЕГИИ ЭКСПЛУАТАЦИИ АЭС 10.1. Классификация стратегий
Стратегия как совокупность правил и управляющих воздействий, объединенных общей целью при решении задач эксплуатации тесно связана с программой эксплуатации АЭС. Под программой эксплуатации понимается совокупность взаимосвязанных по месту, времени и содержанию работ, которые обеспечивают поддержание оборудования и систем энергоблоков АЭС в заданном состоянии для применения по назначению. Оптимальная программа эксплуатации заключается в обеспечении наилучшего с точки зрения данного критерия оптимальности применения АЭС по назначению при выполнении обслуживающим персоналом фиксированного объема работ во время ее эксплуатации. Оптимальные программы эксплуатации являются оптимальными программами управления в общей постановке задачи управления.
В настоящее время в теории эксплуатации различают следующие виды стратегий: эксплуатации, технического обслуживания и ремонта.
В зависимости от имеющихся на АЭС возможностей для диагностирования и определения предельного состояния работоспособности оборудования в процессе эксплуатации и от принятого критерия для установления сроков его замены различают следующие стратегии эксплуатации: 1) до выработки ресурса (срока службы); 2) до отказа; 3) до предотказового состояния.
Стратегии ТОиР классифицируются следующим образом: стратегия технического обслуживания по наработке (календарному времени, ресурсу), при которой перечень (объем) и периодичность выполнения операций определяются значением наработки (календарного времени, ресурса) с начала эксплуатации или после капитального (среднего) ремонта;
стратегия технического обслуживания по состоянию, при которой перечень и периодичность выполнения операций определяются фактическим состоянием объекта в момент начала ТО;
стратегия ремонта по наработке, при которой объем разборки объекта и дефектации его составных частей назначается единым для всех однотипных объектов в зависимости от наработки с начала эксплуатации и (или) после капитального (среднего) ремонта, а перечень операций восстановления определяется с учетом результатов дефектации составных частей объекта;
стратегия ремонта по техническому состоянию, при которой перечень операций, в том числе разборки объекта, определяется по результатам диагностирования объекта в момент ремонта, а также по данным о надежности этого конкретного объекта и однотипных объектов.
Основным признаком, характеризующим стратегии ТОиР оборудования и систем АЭС, является характер информации о техническом состоянии и надежности, которая используется при назначении периодичности и объема профилактических и регламентных работ. Эта информация классифицируется следующим образом: 1) по времени получения и использования - на априорную (полученную до опыта) и апостериорную (полученную при проведении опыта); 2) по источникам получения - на информацию о совокупности объектов и конкретном объекте. При этом под опытом понимается эксплуатация объекта. Сочетания этих видов информации образуют четыре стратегии ТОиР, представленные в табл. 10.1.
Стратегии ТОиР по состоянию (стратегии по состоянию) существенно отличаются от стратегий ТОиР по наработке (стратегии по наработке). Эти отличия заключаются не только в самом характере технологических процессов ТОиР, но и в распределении ресурсов, требуемых на развитие производственно-технической базы, соответствующей требованиям той или иной стратегии. А эти требования к развитию базы разные.
Стратегия по состоянию предполагает обеспечение высокого уровня эксплуатационно-ремонтной технологичности конструкций, создание и внедрение на АЭС эффективных средств диагностирования и неразрушающего контроля, оснащение лабораторий, цехов и отделов АЭС современными средствами сбора, обработки, передачи и хранения информации. Стратегия же по наработке требует развития экспериментальной базы предприятий промышленности и обеспечения на этой основе обоснованных значений ресурса до ремонта для каждой совокупности однотипных объектов.
Очевидно, что от своевременного выбора соответствующей стратегии ТОиР в решающей мере зависит своевременность и правильность выбора требуемой технической политики развития инженерной службы всей отрасли ядерной энергетики на многие годы вперед.
Стратегии ТОиР естественным образом связаны со стратегиями эксплуатации оборудования и систем АЭС (табл. 10.2). Каждой стратегии эксплуатации соответствует своя наиболее эффективная стратегия ТОиР, обозначенная в табл. 10.2 знаком Из табл. 10.2 видно, что для стратегии эксплуатации объектов до выработки ресурса (срока службы) наиболее эффективной стратегией ТО будет, естественно, стратегия по наработке. При ремонте объектов возможны стратегии по наработке и по техническому состоянию, что зависит от вида объекта и уровня его контролепригодности при ремонте.
Таблица 10.2
Если же для объекта принята стратегия эксплуатации до предотказового состояния, то необходимым и обязательным условием ее осуществления на практике является принятие стратегии ТО данного объекта по состоянию с контролем параметров и стратегии ремонта по техническому состоянию. Если же, наоборот, тот или иной объект обслуживается и ремонтируется с контролем параметров, то наиболее эффективной стратегией эксплуатации такого объекта окажется стратегия до предотказового состояния.
Соответственно для объектов, эксплуатируемых по стратегии до отказа, наиболее эффективными стратегиями ТОиР будут: при ТО - стратегия по состоянию с контролем уровня надежности; при ремонте - стратегии по наработке и техническому состоянию. Из этих соображений следует, что отдельные объекты энергоблока АЭС можно эксплуатировать, обслуживать и ремонтировать, как правило, только по одной из указанных стратегий. Для функциональных систем АЭС в делом наиболее вероятно применение всех указанных в табл. 10.2 стратегий эксплуатации или так называемой смешанной (комбинированной) стратегии.
В практике эксплуатации сложных систем различного назначения в той или иной степени применяются все типы стратегий. Их применение определяется уровнем технического совершенства объектов эксплуатации (надежностью, эксплуатационной технологичностью, контролепригодностью) и уровнем информационного и технологического обеспечения системы их эксплуатации. Например, в гражданской авиации США около 85% оборудования самолетов эксплуатируются по техническому состоянию, 10-12% - по уровню надежности и 3-5% - по ресурсу. В отечественной гражданской авиации управление по ресурсу до последнего времени было определяющим принципом эксплуатации (эксплуатировалось более 90% оборудования). Такое положение было обусловлено низкой контролепригодностью оборудования, отсутствием развитых наземно-бортовых и бортовых контрольно-диагностических систем, недостаточно развитой системой информационного обеспечения технической эксплуатации летательных аппаратов. В последние годы положение дел в этой отрасли заметно изменилось и в настоящее время происходит активное внедрение методов эксплуатации и ремонта авиационной техники по состоянию.
В ядерной энергетике вообще и на АЭС, в частности, до настоящего времени действует единая система ТОиР, построенная по наработке в пределах определенного проектом технического ресурса.
