ГОСТ 26291-84 Надежность атомных станций и их оборудования. Общие положения и номенклатура показателей.
ГОСТ 26291-84
Группа Е18
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
НАДЕЖНОСТЬ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ И ИХ ОБОРУДОВАНИЯ
Общие положения и номенклатура показателей
Reliability of atomic power stations and their equipment.
General statements and reliability index nomenclature
ОКСТУ 6901
Дата введения 1986-01-01
ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 27 сентября 1984 г. N 3391
ПЕРЕИЗДАНИЕ (декабрь 1986 г.) с Изменением N 1, утвержденным в декабре 1986 г.; Пост. N 4505 от 26.12.1986 (ИУС 4-87).
ВНЕСЕНО Изменение N 2, утвержденное и введенное в действие Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 30.05.90 N 1364 с 01.01.91 и опубликованное в ИУС N 8, 1990 год
Настоящий стандарт распространяется на атомные станции (АС), включая атомные электростанции (АЭС), атомные станции теплоснабжения (АСТ), атомные станции промышленного теплоснабжения (АСПТ), атомные теплоэлектроцентрали (АТЭЦ) в целом, входящие в них энергоблоки, системы и оборудование, в том числе системы и оборудование АС, важные для безопасности, и устанавливает общие положения, номенклатуру показателей надежности и требования к их выбору.
Пояснения терминов, применяемых в настоящем стандарте, приведены в справочном приложении 1.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Надежность АС характеризует ее способность вырабатывать электрическую и (или) тепловую энергию определенных параметров в заданных режимах эксплуатации, технического обслуживания и ремонтов, сохраняя во времени в требуемых пределах значения установленных эксплуатационных показателей, одним из которых является показатель выхода радиоактивных продуктов и (или) ионизирующего излучения за предусмотренные границы.
1.2. Надежность АС является сложным свойством, включающим безотказность, долговечность и ремонтопригодность.
1.3. По влиянию воздействия ионизирующего излучения на составляющие свойства надежности оборудования АС подразделяют на три группы:
1 - оборудование, которое в нормальных условиях эксплуатации подвергается интенсивному воздействию нейтронного излучения, влияющему на свойства безотказности, долговечности и ремонтопригодности данного оборудования (например, корпус ядерного реактора, оборудование внутри или на корпусе);
2 - оборудование, не подвергающееся в нормальных условиях эксплуатации воздействию нейтронного излучения, но являющееся источником ионизирующего излучения, связанного с его загрязнением радиоактивными продуктами, что влияет на ремонтопригодность данного оборудования и практически не сказывается на его безотказности и долговечности (например, оборудование внешней по отношению к шахте реактора части первого контура: арматура, насосы и т.д.);
3 - оборудование, которое в нормальных условиях эксплуатации не подвергается воздействию нейтронного излучения и не является источником ионизирующего излучения. Его составляющие свойства надежности не зависят от специфического для АС фактора излучения.
1.4. По характеру возможных отказов оборудование АС подразделяют на две группы:
1 - системы и оборудование, у которых возможны опасные отказы;
2 - системы и оборудование, у которых невозможны опасные отказы.
1.5. По функциональному назначению системы и оборудование АС подразделяют на три группы:
1 - системы и оборудование нормальной эксплуатации, выполняющие только функции нормальной эксплуатации;
2 - системы и оборудование безопасности;
3 - системы (каналы) охлаждения нормальной эксплуатации, на которые возложены функции аварийного отвода тепла от реактора.
1.6. Энергоблоки и системы АС являются восстанавливаемыми объектами, подвергающимися ремонтам (плановым и неплановым) и техническому обслуживанию.
В зависимости от специфики и условий работы конкретного оборудования и характера отдельных отказов (приводящих к предельному состоянию) оно может быть восстанавливаемым или невосстанавливаемым объектом по отношению к указанным отказам.
Системы и оборудование АС подразделяют на ремонтируемые и обслуживаемые только в период остановки соответствующих энергоблоков АС (например, системы и оборудование, расположенные в необслуживаемых помещениях) и ремонтируемые и обслуживаемые как при остановленных, так и при работающих энергоблоках.
1.7. Системы и оборудование АС, у которых возможны опасные отказы, должны подвергаться в зависимости от назначения и способа функционирования непрерывному и (или) периодическому контролю технического состояния в соответствии с требованиями ГОСТ 20911-75, ГОСТ 27518-87 и ГОСТ 26656-85. Данные контроля должны храниться и использоваться для обеспечения и прогнозирования надежности.
1.4-1.7. (Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
1.8. При оценке надежности необходимо учитывать режимы работы объекта. АС работает в простом режиме. Оборудование нормальной эксплуатации АС работает в одном из двух режимов: простом или сложном. Оборудование систем безопасности АС используют в сложном режиме работы.
1.9. По режимам работы системы и оборудование АС подразделяют на две группы:
1 - работающие в простом режиме;
2 - работающие в сложном режиме, включающем режим ожидания.
1 - быстродействующие (срабатывание которых фактически сводится к их включению, а период выполнения основных функций мал);
2 - длительного действия (выполняющие оперативное срабатывание, которое заключается в их включении и последующей работе в течение определенного интервала времени).
Примечание. Для объектов группы 2 следует различать отказы двух видов: несрабатывание (оперативное несрабатывание) на требование и ложное срабатывание, т.е. включение в работу при отсутствии соответствующего требования.
1.10. В зависимости от допускаемой возможности работать на пониженных уровнях мощности или производительности при отказах составляющих элементов энергоблоки, системы и оборудование АС подразделяют на две группы:
1 - системы и оборудование, имеющие два возможных состояния: работоспособное и неработоспособное;
2 - системы и оборудование, имеющие более двух возможных состояний, а именно: работоспособное, неработоспособное, частично работоспособные состояния (промежуточные между работоспособными и неработоспособными).
1.11. У систем и оборудования АС, подвергающихся непрерывному контролю работоспособности, возможны только явные отказы, которые обнаруживаются непосредственно в момент возникновения. Для остальных систем и оборудования АС следует различать явные, скрытые и необнаруженные отказы. Скрытые отказы обнаруживаются только при проведении периодического контроля работоспособности и особенно характерны для периода ожидания систем и оборудования АС, работающих в сложном режиме.
1.9-1.11. (Введены дополнительно, Изм. N 1).
2. НОМЕНКЛАТУРА ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ И ТРЕБОВАНИЯ К ИХ ВЫБОРУ
2.1. Показателями надежности АС, энергоблоков, систем и оборудования АС являются единичные и комплексные показатели свойств безотказности, долговечности и ремонтопригодности. Для отдельных видов оборудования АС допускается устанавливать показатели сохраняемости.
2.2. Номенклатура показателей надежности АС, энергоблоков, систем и оборудования АС приведена в табл.1.
Таблица 1
Номенклатура показателей надежности
|
|
|
Наименование показателя качества | Обозначение показателя качества | Вид показателя |
Коэффициент использования мощности |  | Комплексный |
Коэффициент технического использования |  |
|
Коэффициент обеспечения требуемой мощности* |  |
|
Коэффициент сохранения эффективности |  |
|
Коэффициент готовности |  |
|
Коэффициент оперативной готовности |  |
|
Наработка на отказ |  | Безотказность |
Наработка на отказ - "ложное срабатывание"* |  |
|
Вероятность безотказной работы на заданную наработку |  |
|
Средняя наработка до отказа |  |
|
Гамма-процентная наработка до отказа |  |
|
Вероятность срабатывания на требование* |  |
|
Вероятность оперативного срабатывания на требование* |  |
|
Среднее время восстановления работоспособного состояния |  | Ремонтопригодность |
Средняя оперативная продолжительность планового ремонта |  |
|
Средняя оперативная трудоемкость планового ремонта |  |
|
Среднее время замены* |  |
|
Средний ресурс |  | Долговечность |
Гамма-процентный ресурс |  |
|
Назначенный ресурс |  |
|
Средний срок службы |  |
|
Гамма-процентный срок службы |  |
|
Назначенный срок службы |  |
|
Средний срок сохраняемости |  | Сохраняемость |
Гамма-процентный срок сохраняемости |  |
|
____________
* Пояснения к указанным показателям надежности приведены в справочном приложении 3.
Примечания:
2. В наименовании показателей долговечности следует указывать вид действий после наступления предельного состояния (капитальный ремонт, списание и т.п.).
2.3. В дополнение к показателям надежности, приведенным в табл.1, в обоснованных случаях допускается использовать применительно к АС, энергоблокам, системам и оборудованию АС другие показатели надежности по ГОСТ 27.002-83 и РД 50.650-87.
я.
2.4. В качестве показателей долговечности назначенный ресурс или назначенный срок службы следует устанавливать взамен или совместно соответственно с гамма-процентным ресурсом или гамма-процентным сроком службы для систем и оборудования, переход которого в предельное состояние нежелателен или недопустим из-за тяжелых последствий (угрозы безопасности людей или значительного материального или морального ущерба).
2.5. Значения показателей надежности АС и энергоблоков следует выбирать на этапе их проектирования исходя из назначения, требуемого уровня радиационной безопасности АС, экономической эффективности и фактически достигнутого уровня надежности АС и энергоблоков аналогичного типа и назначения.
2.6. Значения показателей надежности системы и оборудования АС следует выбирать на этапе их проектирования исходя из функции, назначения и принадлежности оборудования к группам, указанным в пп.1.3-1.11, требований обеспечения надежности АС и энергоблока и их составных частей, в которые данная система, оборудование входят как составные элементы фактически достигнутого уровня надежности системы и оборудования аналогичного типа и назначения.
2.1.-2.6. (Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
2.7. Значения показателей ремонтопригодности для оборудования 1 и 2-й группы (п.1.3) следует выбирать с учетом дополнительных затрат времени и труда, связанных с необходимостью выдержки оборудования с целью снижения интенсивности ионизирующего излучения до допустимого уровня и (или) его дезактивации для возможности проведения ремонтных работ.
2.8. Методы оценки показателей надежности АС и их оборудования приведены в рекомендуемом приложении 2.
2.9. Номенклатуру показателей надежности АС и отдельных энергоблоков АС следует выбирать из табл.2.
Таблица 2
Номенклатура показателей надежности АС и их энергоблоков
|
|
|
Вид показателя | Моноблочная АС, энергоблок | Многоблочная АС (с числом блоков) |
Безотказность | | |
Долговечность | , | |
Ремонтопригодность | , , | ,  ,  |
Комплексный | , , , | , |
2.10. Номенклатуру показателей надежности систем и оборудования АС следует выбирать из табл.3 и в соответствии с требованиями пп.2.11-2.15.
Таблица 3
Номенклатура показателей надежности систем и оборудования АС
|
|
|
|
|
|
Подразделение систем и оборудования на группы | Показатели надежности | ||||
По функциональному назначению (согласно п.1.5) | По режиму работы (согласно п.1.9) | По быстродействию (согласно п.1.9) | Безотказность | Долговечность | Комплексный |
1 | 1 | - |  , , |  , | , |
| 2 | 1 | , , , |  , | |
|
| 2 | , , | , или
, | |
2 | 2 | 1 | , , , | , | |
|
| 2 | , , , | , или
, | |
3 | 1 | - | , , | , | , |
| 2 | 1 | , , , | , | |
|
| 2 | , , , | , или
, | |
2.11. В качестве показателей ремонтопригодности систем и оборудования АС устанавливают следующие показатели:
ый.
2.15. Конкретное число показателей надежности, выбираемых согласно табл.3 и пп.2.11-2.15 для отдельных систем и оборудования АС, устанавливается их разработчиком и согласовывается с заказчиком. Оно должно полно учитывать особенности оборудования и систем в соответствии с пп.1.3-1.11 и быть минимально необходимым.
2.16. В качестве показателей сохраняемости оборудования задаются средний или гамма-процентный срок сохраняемости.
2.9-2.16. (Введены дополнительно, Изм. N 1).
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Справочное
ПОЯСНЕНИЯ ТЕРМИНОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В СТАНДАРТЕ
|
|
Термин | Пояснение |
Опасный отказ | Отказ, в результате которого возникает угроза безопасности людей и (или) значительный материальный и (или) моральный ущерб.
Примечание. Опасные отказы бывают трех родов:
1 - отказы, приводящие к нарушению безопасности АС, т.е. к гипотетическим авариям; 2 - отказы, приводящие к нарушению условий и (или) пределов безопасной эксплуатации; 3 - отказы, приводящие к нарушению нормальной эксплуатации и характеризующиеся большим ущербом. Опасные отказы 1 и 2-го рода образуют группу радиационноопасных отказов.
|
Радиационная авария | Нарушение пределов безопасной эксплуатации АС, при котором происходит выход радиоактивных продуктов и (или) ионизирующего излучения за предусмотренные границы в количествах, превышающих установленные для нормальной эксплуатации значения, и которое требует прекращения нормальной эксплуатации АС. |
Безопасность АС | Свойство АС с помощью технических средств и специальных организационных мероприятий исключать превышение установленных доз по внутреннему и внешнему облучению персонала и населения, а также превышение установленных норм содержания радиоактивных продуктов в окружающей среде |
Коэффициент использования мощности АС | Отношение количества выработанной АС или энергоблоком энергии за заданное календарное время эксплуатации к количеству энергии, которую бы они выработали за то же время, работая непрерывно на номинальной мощности |
Назначенный срок службы АС | Календарное время эксплуатации АС, установленное проектом, по истечении которого дальнейшая эксплуатация АС может быть продолжена только после специального решения, принимаемого на основе исследований ее безопасности и экономической эффективности |
Вероятность срабатывания на требование | Вероятность того, что при поступлении требования на включение оборудования, оно включится и выполнит свою функцию.
Примечание. Статистически этот показатель определяется как отношение числа случаев успешного выполнения функции к общему числу требований на включение.
|
Оперативное срабатывание на требование | Функция объекта, работающего в сложном режиме, заключающаяся в его включении и выполнении заданной работы в течение определенного интервала времени |
Срабатывание на требование | Функция быстродействующего объекта, работающего в сложном режиме, заключающаяся в его включении в работу |
Ложное срабатывание | Отказ объекта, работающего в сложном режиме, приводящий к включению его в работу при отсутствии требования на включение. Ложные срабатывания характерны как для быстродействующих, так и длительнодействующих управляющих систем, а также оборудования, выполняющего функции управления |
Скрытый отказ | Отказ, обнаруженный персоналом или средствами контроля спустя определенное время после его возникновения |
Вероятность оперативного срабатывания на требование | Вероятность того, что при поступлении требования на включение в работу оборудования, оно включится и выполнит заданную работу в течение определенного интервала времени.
Примечание. Статистически этот показатель надежности определяется как отношение числа успешных оперативных срабатываний объекта к общему числу требований на оперативное срабатывание за рассматриваемый (достаточно большой) период нахождения оборудования в режиме ожидания |
Коэффициент обеспечения требуемой мощности | Отношение количества выработанной АС, энергоблоком энергии за заданное календарное время эксплуатации к количеству энергии, которую бы они выработали за то же время, работая в соответствии с графиком требуемой мощности |
Явный отказ | Отказ, обнаруженный персоналом или средствами контроля непосредственно в момент его возникновения |
Среднее время замены | Математическое ожидание продолжительности замены оборудования на новое в период планового и непланового ремонта системы, в которую он входит |
Нормальная эксплуатация | Нормальная эксплуатация АС - совокупность всех состояний АС в соответствии с принятой в проекте технологией производства энергии, включая работу на заданных уровнях мощности, процессы пуска и остановки, технического обслуживания, ремонта, перегрузки ядерного топлива |
Термины и определения основных понятий в области надежности - по ГОСТ 27.002-83.
Термины и определения показателей ремонтопригодности - по ГОСТ 21623-76.
Термины и пояснения по режимам работы объектов - по РД 50.650-87.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Рекомендуемое
ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ АС, ЭНЕРГОБЛОКОВ,
СИСТЕМ И ОБОРУДОВАНИЯ
Надежность АС, энергоблоков, систем и оборудования АС оценивают с целью определения фактического или прогнозирования ожидаемого уровня надежности. Оценку проводят на основе обработки данных наблюдений за надежностью объектов или их аналогов в эксплуатации, данных по их испытаниям на надежность, а также на основе проведения структурного анализа надежности объектов и изучения закономерностей возникновения их отказов. Оценки должны быть как точечными, так и, по возможности, интервальными.
Результаты оценки надежности АС, энергоблоков, систем и оборудования на стадиях разработки, изготовления, хранения, транспортировки, монтажа и эксплуатации используют для проверки соответствия уровня надежности АС, энергоблоков, систем и оборудования установленным требованиям, а также для изменения (пересмотра) этих требований и (или) регламентов обслуживания и ремонта.
Для оценки показателей надежности АС, энергоблоков, систем и оборудования используют статистический и расчетно-экспериментальный методы.
Статистический метод применяют, если располагают статистической информацией о надежности рассматриваемого объекта (АС, энергоблока, системы, оборудования) как целого за определенный период эксплуатации или по результатам испытаний в режимах, соответствующих эксплуатационным, на надежность.
Сбор и обработка эксплуатационных статистических данных о надежности АС, энергоблоков, систем и оборудования - по РД 50-204-87.
При отсутствии указанной информации применяют расчетно-экспериментальный метод, включающий:
разработку математической модели оценки надежности объекта;
получение необходимых для указанной модели исходных данных по результатам эксплуатации или испытаний объекта, его аналогов и (или) его составных частей и их аналогов.
Для оценки показателей надежности АС и энергоблоков статистическим методом в качестве исходных данных используют эксплуатационные статистические данные о надежности АС и энергоблоков.
В качестве исходной информации для расчетно-экспериментального метода используют данные:
по структурно-функциональной схеме рассматриваемого объекта, по режимам его использования, обслуживания и ремонтов;
по надежности составляющих элементов объекта, а при их отсутствии - данные, необходимые для оценки надежности элементов.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Справочное
ПОЯСНЕНИЕ К НЕКОТОРЫМ ПОКАЗАТЕЛЯМ НАДЕЖНОСТИ
Если для систем и оборудования АС характерны как опасные, так и неопасные отказы, то по согласованию с заказчиком, кроме "наработки на отказ", могут быть заданы:
наработки на опасные отказы каждого рода в отдельности;
наработки на опасные отказы 1 и 2-го родов;
наработка на опасный отказ.
При выборе номенклатуры указанных наработок необходимо учитывать, что наработка на опасный отказ 1-го рода требуется для проведения количественного вероятностного анализа безопасности АС.
Наработка на отказ систем и оборудования АС, работающих в сложном режиме, должна учитывать возможность отказа этих объектов в режимах ожидания и выполнения функции.
К показателю "Коэффициент готовности АС или энергоблока АС"
К показателям "Вероятность срабатывания на требование" и "Вероятность оперативного срабатывания на требование"
К показателю "Среднее время замены"
Показатель может применяться как по отношению к невосстанавливаемым, так и восстанавливаемым объектам. Для восстанавливаемых объектов он характеризует время, затрачиваемое на замену, во-первых, отказавшего оборудования для последующего восстановления его работоспособности в ремонтном цехе или на специализированном ремонтном предприятии, во-вторых, оборудования, достигшего предельного состояния или назначенного ресурса (срока службы).
К показателю "Коэффициент сохранения эффективности"
Для систем и оборудования с более чем одним уровнем работоспособности в качестве коэффициента сохранения эффективности принимают либо отношение фактически произведенной работы за определенную продолжительность эксплуатации к работе, которую система (оборудование) могла бы выполнить, работая это время на номинальном уровне мощности или производительности (аналог коэффициента использования мощности), либо отношение фактически произведенной работы к требуемой работе за этот же интервал эксплуатации (аналог коэффициента обеспечения требуемой мощности).
(Введено дополнительно, Изм. N 1).
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Справочное
ПРИМЕР ВЫБОРА НОМЕНКЛАТУРЫ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ
В качестве примера рассмотрим выбор показателей безотказности для канала контроля мощности реактора, входящего в состав системы управления и защиты реактора (СУЗ). Канал контроля мощности участвует в выполнении функций СУЗ "быстрая аварийная защита реактора (АЗ)" и поэтому по классификации согласно п.1.5 стандарта относится к 2-й группе.
Явными отказами рассматриваемого объекта являются отказы, приводящие либо к исчезновению управляющего сигнала, либо к выработке неадекватного мощности реактора сигнала. В ряде случаев последние приводят к ложному срабатыванию АЗ по данному каналу (при увеличении электрического тока выше тока уставки).
Скрытый отказ канала - отказ порогового устройства, фиксирующего превышение аварийной установки по мощности, приводящий к невыполнению функций АЗ.
В логической схеме СУЗ блокировка канала контроля, проводящаяся оператором при наступлении любого из явных отказов, эквивалентна срабатыванию АЗ по данному каналу.
(Введено дополнительно, Изм. N 1).