Приложение N 7

к руководству по безопасности

при использовании атомной энергии

"Рекомендации по порядку выполнения

анализа надежности систем и элементов

атомных станций, важных для безопасности,

и их функций", утвержденному приказом

Федеральной службы по экологическому,

технологическому и атомному надзору

от "__" ________ 20__ г. N ___

РЕКОМЕНДУЕМЫЙ ПОРЯДОК УЧЕТА ОТКАЗОВ ПО ОБЩИМ ПРИЧИНАМ

1. Отказы по общим причинам систем (элементов) вследствие зависимостей от обеспечивающих и управляющих систем учитываются посредством включения обеспечивающих и управляющих систем в структурно-логическую модель анализируемой системы (в соответствии с рекомендуемым порядком, представленным в главе IV настоящего Руководства по безопасности).

2. Отказы по общим причинам вследствие ошибок персонала учитываются посредством включения в структурно-логическую модель анализируемой системы ошибок персонала, учитываемых в порядке, установленном в приложении N 4 к настоящему Руководству по безопасности.

4. Отказы по общим причинам вследствие внешних воздействий на АС природного и техногенного характера, а также вследствие воздействий, возникающих при нарушениях нормальной эксплуатации, включая аварии, учитываются посредством учета в структурно-логической модели анализируемой системы возникновения зависимых отказов элементов АС вследствие внешних воздействий природного и техногенного характера или внутренних воздействий, возникающих при нарушениях нормальной эксплуатации, включая аварии.

5. Помимо указанных в пунктах 2 - 4 настоящего приложения видов отказов по общим причинам в модели надежности системы учитываются также ООВ. ООВ характеризуют меру незнания возможных причин зависимых отказов и относятся к "остаточным" зависимым отказам, то есть к отказам, не моделируемым в структурно-логической модели системы непосредственно, а определяемым с помощью математических моделей, компенсирующих заниженную оценку вероятности совместного отказа нескольких резервирующих друг друга по выполняемым функциям элементов (или каналов системы).

6. Основной задачей моделирования ООВ является учет возможной корреляции потоков отказов элементов, являющихся дублирующими по требуемым функциям системы. Учет ООВ позволяет устранить излишний оптимизм при оценке вероятности выполнения функций системами, имеющими резервирование по каналам и (или) по оборудованию.

7. Учет ООВ в модели надежности системы выполняется в пять этапов.

Этап 1. Определение групп элементов анализируемой системы, подверженных ООВ и определение соответствующих видов отказов.

Этап 2. Выбор модели ООВ и анализ данных. На этом этапе, исходя из количества элементов, входящих в группу ООВ, и имеющихся данных по опыту эксплуатации, принимается математическая модель, позволяющая вычислить вероятности ООВ для различного числа элементов. На данном этапе допускается использование консервативных моделей ООВ и обобщенных данных по параметрам моделей.

Этап 3. Выполнение количественного анализа надежности системы и определение вклада ООВ в вероятность отказа системы при выполнении ею требуемой функции. При выявлении низкой степени влияния ООВ на вероятность отказа системы выполняется этап 5, минуя этап 4.

Этап 4. Уточнение групп ООВ, корректировка моделей ООВ и уточнение параметров моделей ООВ с целью устранения консерватизма анализа.

Этап 5. Документирование результатов анализа ООВ.

8. Формирование групп элементов, подверженных ООВ, является наиболее ответственной частью анализа ООВ, так как необоснованное исключение элементов из группы ООВ может приводить к существенной недооценке вероятности отказа системы при выполнении требуемой функции. Целью формирования групп ООВ является определение всех элементов, потенциально подверженных ООВ, таким образом, чтобы возможный субъективизм был сведен к минимуму. Указанная цель достигается путем выявления всех элементов системы, потенциально подверженных ООВ.

9. В одну группу ООВ включают элементы, одновременно удовлетворяющие приведенным ниже критериям (трем обязательным критериям, и, по меньшей мере, одному необязательному):

критерий 1 (обязательный). Все элементы группы ООВ относятся к одному и тому же виду оборудования, и структурно-логическая модель надежности системы включает для всех элементов группы одни и те же виды отказа;

критерий 2 (обязательный). Единичный отказ любого из элементов, образующих группу ООВ, не приводит к отказу системы на выполнение всех требуемых функций;

критерий 3 (обязательный). Совместный отказ всех элементов, образующих группу ООВ, приводит к отказу системы на выполнение какой-либо из требуемых функций;

критерий 4 (необязательный). Элементы, включаемые в группу ООВ, имеют общего изготовителя или имеют аналогичные заводские марки (типы) разных изготовителей (общность конструкции);

критерий 5 (необязательный). На элементы, включаемые в группу ООВ, в ходе различных аварийных сценариев воздействуют одинаковые физические факторы: температура, давление, влажность, вибрация, радиоактивное, электромагнитное излучение и т.п. (не обязательно все) (общность условий функционирования);

критерий 6 (необязательный). Элементы, включаемые в группу ООВ, имеют одинаковые процедуры техобслуживания, ремонта и испытаний (общность обслуживания).

10. При формировании групп ООВ рекомендуется, по возможности, учитывать потенциальные ООВ для элементов, относящихся к различным каналам системы.

11. Для отобранных групп ООВ используют одну из следующих моделей для определения вероятности ООВ:

модель и ее модификации [6];

модель греческих букв (Multiple Greek Letter model) [6];

модель [7, 6, 8];

модель базового параметра [7, 6];

биномиальная модель [6].

12. Модель .

Данная модель является наиболее консервативной и предполагает, что все элементы, включенные в группу ООВ, отказывают по общей причине с вероятностью P_оов, равной:

, (1)

где:

- вероятность отказа всех элементов в группе ООВ при условии, что произошел отказ одного элемента;

P - вероятность отказа одного элемента из группы ООВ, полученная на основании опыта эксплуатации и статистики всех отказов элемента;

Соответственно, вероятность независимого отказа P_н любого элемента в группе ООВ вычисляется по формуле:

(2)

При отсутствии специфических данных рекомендуется принимать значения в диапазоне .

13. Модель .

Данная модель учитывает частичные и полные отказы элементов групп ООВ и рекомендуется как предпочтительная модель оценки вероятности событий ООВ.

, (3)

где:

- вероятность, что в событии ООВ откажет ровно k из группы m элементов ;

P_T - вероятность отказа одного элемента из группы ООВ, полученная на основании опыта эксплуатации и статистики всех отказов элементов;

- число сочетаний k элементов из m.

Формула (3) настоящего приложения предназначена для расчетов вероятности ООВ в случае, если проверки работоспособности оборудования, входящего в группу ООВ, осуществляются одновременно (без сдвига во времени). Если элементы, входящие в группу ООВ, проверяются со сдвигом во времени, то рекомендуется использовать формулу (4) настоящего приложения.

(4)

При отсутствии специфических данных рекомендуется использовать значения , приведенных в таблицах N 1 (для отказов на требование) и N 2 (для отказов при работе) [8] настоящего приложения.

Таблица N 1

Рекомендуемые значения для отказов на требование

Таблица N 2

Рекомендуемые значения для отказов при работе

14. Для групп ООВ, вносящих значимый вклад в оценку показателей надежности системы, рекомендуется использование модели с реалистичными значениями (то есть со значениями , учитывающими, по возможности, имеющиеся специфические данные по надежности элементов). Вклад группы ООВ в оценку показателей надежности системы полагается значимым, если показатель безотказности системы с учетом вероятности возникновения ООВ элементов рассматриваемой группы отличается от показателя безотказности, рассчитанного в предположении невозможности ООВ указанных элементов более чем на 10%.

15. ООВ включают в структурно-логическую схему анализируемой системы посредством выделения (указания) набора соответствующих базисных событий ООВ. Пример включения событий ООВ в логико-вероятностную модель системы показан графически на примере дерева отказов на рисунке 1 настоящего приложения.

Рисунок 1. Пример включения ООВ в модель (дерево отказов) системы

16. При документировании результатов учета ООВ представляется обоснование выполненного формирования групп ООВ, а также принятых моделей ООВ и их параметров.

17. Пример включения элементов в группы ООВ показаны в таблице N 3 настоящего приложения (на примере клапанов системы, схематично показанных на рисунке 2 и рисунке 3 настоящего приложения, отличающихся одним или несколькими признаками).

Таблица N 3

Пример включения элементов в группы ООВ