Управление технологическими рисками как инструмент реализации закона «О техническом регулировании». Риск-монотор: оценка рисков в атомной энергетике Р.Т.Исламов Международный центр по ядерной безопасности (МЦЯБ) 1 Конференция Управление технологическими рисками в ТЭК октября 2010 г., Москва

Федеральный закон «О техническом регулировании» Принят Государственной Думой 15 декабря 2002 года Одобрен Советом Федерации 18 декабря 2002 года (в ред. Федеральных законов от ФЗ, от ФЗ, от ФЗ, от ФЗ) 2

Федеральный закон «О техническом регулировании» Статья 7. Содержание и применение технических регламентов 1. Технические регламенты с учетом степени риска причинения вреда устанавливают минимально необходимые требования, обеспечивающие: - безопасность излучений; - биологическую безопасность; - взрывобезопасность; - механическую безопасность; - пожарную безопасность; - промышленную безопасность; - термическую безопасность; - химическую безопасность; - электрическую безопасность; - ядерную и радиационную безопасность; - электромагнитную совместимость в части обеспечения безопасности работы приборов и оборудования; - единство измерений; - другие виды безопасности в целях, соответствующих пункту 1 статьи 6 настоящего Федерального закона. (абзац введен Федеральным законом от ФЗ) 3

Федеральный закон «О техническом регулировании» Статья 7. Содержание и применение технических регламентов 8.Международные стандарты должны использоваться полностью или частично в качестве основы для разработки проектов технических регламентов, за исключением случаев, если такое использование признано невозможным вследствие климатических и географических особенностей Российской Федерации, технических и (или) технологических особенностей или по иным основаниям либо если Российская Федерация в соответствии с установленными процедурами выступала против принятия международных стандартов или отдельных их положений. 4

Современные международные рекомендации в области безопасности МАГАТЭ Вероятностный анализ безопасности с учетом неопределенностей PSA Quality for Applications Качество вероятностного анализа безопасности (технический документ) Безопасность компьютерных систем Guidance on Security of Computer System in Nuclear Facilities Руководство по безопасности компьютерных систем на ядерных объектах (отчет) Защита против терроризма Guidance for Identification of Vital Areas at Nuclear Facilities for Physical Protection Against Sabotage Руководство по анализу жизненно важных зон физической защиты ядерных объектов против терроризма (закрытый документ) Analytical Statistical Simulation Methodology Методология аналитико-статистического моделирования (отчет) 5

Современные международные рекомендации в области безопасности Комиссия ядерного регулирования США Министерство энергетики США, ЕС Development of Standard PRA Procedure Guides US DOE PRA Uncertainty Method US NRC Quality Assurance and Peer Review of NovoNPP In-Depth Safety Assessment US DOE Safety and Environmental Impact of the Storage Facility of VVER1000 Fuel (TASIC Program European Commission Contract) SGN(FRA), BNFL(UK), NUKEM(GER), BELGATOM(BEL) Quality Assuarance and Peer Review of KolaNPP In-Depth Safety Assessment US DOE WWER 440, 1000 Red Book US DOE Prioritization of Proposed RBMK Safety Upgrates Kursk NPP US DOE 6

Процесс принятия решений Risk Informed Decision Making Process Including Uncertainties R 1 * < R 2 * R f, density Pr {R 1 R 2 } 7

Общие положения обеспечения безопасности атомных станций (ОПБ 88/97) Цели ВАБ (1/4) 1) количественная оценка текущего уровня безопасности действующих АС или количественная оценка достигнутого в проекте уровня безопасности вновь проектируемых АС 2) количественная оценка и обоснование эффективности отдельных мероприятий по модернизации и повышению безопасности, включенных в программу модернизации действующих АС, и определение приоритетов их осуществления 8

Общие положения обеспечения безопасности атомных станций (ОПБ 88/97) Цели ВАБ (2/4) 3) разработка рекомендаций по оптимизации технологических регламентов эксплуатации, регламентов технического обслуживания, испытаний и ремонтов оборудования АС для действующих АС и иной эксплуатационной документации (включая аварийные инструкции, программы подготовки персонала) 4) обоснование технологических регламентов эксплуатации и иной эксплуатационной документации 9

Общие положения обеспечения безопасности атомных станций (ОПБ 88/97) Цели ВАБ (3/4) 5) разработка перечней запроектных аварий (ЗПА) и сценариев для проведения расчетных анализов процессов при ЗПА и разработка рекомендаций для руководств по управлению ЗПА 6) разработка средств оперативного контроля текущего уровня безопасности 10

Общие положения обеспечения безопасности атомных станций (ОПБ 88/97) Цели ВАБ (4/4) 7)оценка эффективности и разработка рекомендаций по противоаварийному планированию 8)оценка влияния на безопасность имевшихся в работе АС нарушений 11

Методы и модели ВАБ Аналитические методы Алгебрологические Дерево отказов (надежность оборудования и систем) Дерево событий (аварийные сценарии) Стохастические процессы Марковские графы Статистическое моделирование Монте-Карло Аналитико-статистические методы Аналитико-статистическое моделирование 12

Методы анализа неопределенности (1/2) The analytical approach Fourier Amplitude Sensitivity Test The Extreme Condition Approach for Uncertainty Propagation The Statistical Approach for Uncertainty Propagation Regression Analysis The SUAM and CSSUAM methods Uncertainty Calculation System & Method (UCSM) Law of propagation of error GRS-method to quantify uncertainties Response Surface Method (RSM) 13

Методы анализа неопределенности (2/2) Simple random sampling (SRS) Latin hypercube sampling Sample size justification First-order second-moment analysis Probabilistic uncertainty of input parameters Analytical-statistical simulation approach (ASSA) Fuzzy sets Bayesian Model 14

Классы методов анализа неопределенности (Uncertainty Analysis, IAEA TECDOC, Vienna, 2005) Вероятностный Неопределенность параметров модели (RW,RA, I, B, F-V, N) Неопределенность модели (F-distribution, Hi-Square) Детерминистический Неопределенность параметров модели (etc) Неопределенность модели (ASSA, SAR) 15

Вероятностный анализ безопасности с учетом неопределенностей RISK RiskMonitor PRAISE/Assa PRAISE/Matrix PSA Quality for Applications, TECDOC IAEA 16

ВАБ, Риск Монитор, VAI (антитерроризм) ВАБ (модель, код) Риск Монитор (модель, код) VAI АЭС (модель, код) T1 T2 T3 ОТЧЕТ VAI Расчет вероятности (помещение) Риск T1 T2 T3 ОТЧЕТ ВАБ Расчет вероятности (оборудование) T1 T2 T3 17

Расчетный код РИСК для проведения ВАБ Распоряжение Заместителя министра Б.И. Нигматулина "Об организации работ по вероятностным анализам безопасности" 69-р от года Тема ДАЭ "Научно-техническое обеспечение для проведения вероятностных анализов безопасности" Аттестован НТЦ ЯРБ ГОСАТОМТЕХНАДЗОРА (РОСТЕХНАДЗОРА) 2003 году 18

Требования для кода РИСК Должен выполнять стандартные расчеты: - модель деревья отказов - модель деревьев событий - модели отказов по общим причинам ( минимальные сечения, вероятностные оценки, анализ значимости и неопределенности) Использование ресурсов ОС Гибкий интерфейс к базам данных Совместимость по формату исходных данных с ранее выполненными ВАБ RiskSpectrum (Швеция) (ЛАЭС, КАЭС, НВАЭС и др.) 19

Особенности анализа безопасности АЭС Многоэлементность Ремонтопригодность Старение оборудования Переходные режимы Неопределенности Отказы по общим причинам 20

Расчетный код РИСК Графический интерфейс (Деревья событий и отказов) 21

Расчетный код РИСК Модели надежности оборудования АЭС Модель контролируемого восстанавливаемого элемента Модель периодически проверяемого элемента Модель фиксированной вероятности отказа Модель ограниченного времени выполнения функции Модель фиксированной частоты Модель неремонтируемого элемента 22

Расчетный код РИСК Параметры моделей надежности ОбозначениеОпределение Q Вероятность, коэффициент неготовности Интенсивность отказов F Частота Интенсивность восстановлений TR Средняя длительность ремонтов (TR= 1/ ) TI Периодичность испытаний TF Время до первого испытания TM Длительность выполнения функции N Порядковый номер (например, испытания) W Параметр потока отказов 23

Модель контролируемого восстанавливаемого элемента 24 Модель фиксированной частоты Модель неремонтируемого элемента

Модель периодически проверяемого элемента 25

Модель фиксированной вероятности отказа Модель ограниченного времени выполнения функции 26

Расчетный код РИСК Функции распределения для анализа неопределенности Логнормальное Гамма Бета Нормальное Равномерное Логарифмически равномерное Дискретное 27

Монитор Риска Saphire (США) КаАЭС, ВВЭР (off-line) RiskWatсher (Riskspectrum, Швеция) ЛАЭС, РБМК (off-line) Риск Монитор (МЦЯБ) СмАЭС, РБМК (off-line) КурАЭС, РБМК (off-line) ЛАЭС, ВВЭР (АСУ ТП, on-line) 28

Монитор Риска/График Риска (процедура принятия решения) 29

Монитор Риска/Барьеры Защиты (оценка эффективности) 30

Монитор Риска/Состояние системы (подключение к АСУ ТП) 31

Монитор Риска/График Проверок (оптимизация обслуживания и ремонта) 32

Монитор Риска/Значимость Оборудования (требования к диагностике) 33

Заключение Организационная структура подразделения ВАБ Группа сбора данных и анализа надежности систем Группа вероятностного анализа и обеспечения детерминистической поддержки ВАБ Группа мониторинга и анализа риска Разработка процедур и Руководств по анализу безопасности объектов Проведение работ по ВАБ объектов Разработка(адаптация) и аттестация программ Разработка Риск-монитора 34