РБ 044-09 ОСНОВНЫЕ РЕКОМЕНДАЦИИ К ВЕРОЯТНОСТНОМУ АНАЛИЗУ БЕЗОПАСНОСТИ УРОВНЯ 2 АТОМНЫХ СТАНЦИЙ С РЕАКТОРАМИ ТИПА ВВЭР

МИНИСТЕРСТВО ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ И ЭКОЛОГИИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПРИКАЗ

Москва

Об утверждении и введении в действие руководства по безопасности
«Основные рекомендации к вероятностному анализу безопасности
уровня 2 атомных станций с реакторами типа ВВЭР» (РБ-044-09)

Приказываю:

Утвердить и ввести в действие с 1 сентября 2009 г. прилагаемое руководство по безопасности "Основные рекомендации к вероятностному анализу безопасности уровня 2 атомных станций с реакторами типа ВВЭР" (РБ 044-09).

Министерство природных ресурсов и экологии
Российской Федерации

Федеральная служба по экологическому, технологическому
и атомному надзору

УТВЕРЖДЕНО
приказом Федеральной службы
по экологическому,
технологическому
и атомному надзору
от 20 июля 2009 г. № 640

РУКОВОДСТВО ПО БЕЗОПАСНОСТИ

«ОСНОВНЫЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
К ВЕРОЯТНОСТНОМУ АНАЛИЗУ БЕЗОПАСНОСТИ
УРОВНЯ 2 АТОМНЫХ СТАНЦИЙ С РЕАКТОРАМИ ТИПА ВВЭР»

РБ-044-09

Москва 2009

Перечень сокращений

Основные термины и определения

I. Назначение и область применения

II. Общие положения

III. Преобразование результатов ВАБ-1 в исходные данные ВАБ-2

IV. Анализ систем

V. Оценка нагрузок на герметичное ограждение

VI. Анализ запроектных аварий

VII. Моделирование аварийных последовательностей ВАБ-2

VIII. Построение распределения аварийных выбросов

IX. Определение радиационных последствий аварий

X. Оценка уровня безопасности и анализ результатов ВАБ-2.

XI. Представление результатов ВАБ-2

ПриложениеРекомендуемый состав отчета по ВАБ-2

1. Цели и объем ВАБ-2

2. Краткое описание АС

3. Описание методик, руководств и компьютерных программ

4. Краткое описание особенностей энергоблока АС

5. Преобразование результатов ВАБ-1 в исходные данные ВАБ-2

6. Анализ систем

7. Оценка нагрузок на герметичное ограждение

8. Анализ запроектных аварий

9. Моделирование аварийных последовательностей ВАБ-2

10. Построение распределения аварийных выбросов

11. Определение радиационных последствий аварий

12. Анализ, интерпретация и представление результатов ВАБ-2

Настоящее руководство по безопасности носит рекомендательный характер и не является нормативным правовым актом.

Руководство по безопасности содержит рекомендации по реализации требований федеральных норм и правил, определяющих критерии и принципы обеспечения безопасности атомных станций.

Руководство по безопасности содержит рекомендации по выполнению расширенного ВАБ уровня 2, включающего определение доз облучения населения на границе зоны планирования защитных мероприятий (ЗПЗМ) АС с реакторами типа ВВЭР. ВАБ выполняется с целью определения соответствия/не соответствия суммарной вероятности категорий аварийных выбросов, которые характеризуются превышением доз облучения населения на границе ЗПЗМ, указанных в п. 6.7 "Норм радиационной безопасности" (НРБ-99), целевому ориентиру по вероятности предельного аварийного выброса, равной 1·10^-7, установленной в федеральных нормах и правилах, и выявления факторов, вносящих наибольший вклад в последствия аварий.

Выпускается впервые.

A3 - аварийная защита

АС - атомная станция

БРУ-А - быстродействующая редукционная установка со сбросом пара в атмосферу

БРУ-К - быстродействующая редукционная установка со сбросом пара в конденсатор турбины

ВАБ - вероятностный анализ безопасности

ВАБ-1 - вероятностный анализ безопасности уровня 1

ВАБ-2 - вероятностный анализ безопасности уровня 2

ВВЭР - водо-водяной энергетический реактор

ИС - инициирующее событие

КД - компенсатор давления

МАГАТЭ - Международное агентство по атомной энергии

ООБ - отчет по обоснованию безопасности

ОИАЭ - объект использования атомной энергии

ПГ - парогенератор

ПК - предохранительный клапан

РБ - руководство по безопасности

РУ - реакторная установка

СПИР - состояние АС с повреждением источника радиоактивности

ТВС - тепловыделяющая сборка

Авария - нарушение эксплуатации АС, при котором произошел выход радиоактивных веществ и (или) ионизирующего излучения за предусмотренные проектом для нормальной эксплуатации границы в количествах, превышающих установленные пределы безопасной эксплуатации (ОПБ-88/97).

Аварийный выброс - выход радиоактивного вещества и (или) ионизирующего излучения в окружающую среду в количествах, превышающих установленные пределы безопасной эксплуатации.

Аварийная последовательность - последовательность событий, приводящая к определенному финальному состоянию блока АС. Эта последовательность включает в себя инициирующее событие, события, связанные с успешным или неуспешным выполнением функций безопасности системами АС и/или персоналом, а также успешное или неуспешное конечное состояние (РБ-032-04).

Аварийная последовательность ВАБ-2 (АП ВАБ-2) - последовательность событий запроектной аварии, начиная от состояния с повреждением источника радиоактивности*(1) до конечного состояния с аварийным выбросом (или без него).

Безопасность АС (ядерная и радиационная) - свойство АС при нормальной эксплуатации и нарушениях условий нормальной эксплуатации, включая аварии, ограничивать радиационное воздействие на персонал, население и окружающую среду установленными пределами (ОПБ-88/97).

Вероятностный анализ безопасности АС - системный анализ безопасности блока АС, в процессе которого разрабатываются вероятностные модели, определяются значения вероятностных показателей безопасности, и результаты которого используются для качественных и количественных оценок уровня безопасности блока АС и выработки решений при проектировании и эксплуатации блока АС (РБ-032-04).

ВАБ АС уровня 1 - ВАБ АС, содержанием которого является разработка вероятностной модели блока АС для определения конечных состояний с повреждением источников радиоактивности и оценки значений вероятностей их реализации (РБ-032-04).

ВАБ АС уровня 2 - ВАБ АС, содержанием которого является разработка вероятностной модели энергоблока/энергоблоков АС для определения распределения аварийного выброса и последствий аварий (РБ-032-04).

Вероятностная модель АС - взаимосвязанная совокупность математических моделей аварийных последовательностей, систем, элементов, действий персонала, а также баз данных с вероятностными характеристиками ИС, надежности элементов, систем, отказов по общей причине, надежности персонала и другими исходными данными, необходимыми для оценки вероятностных показателей безопасности АС (РБ-032-04).

Вероятностный показатель безопасности - значение вероятности повреждения источника радиоактивности или значения вероятности выброса радиоактивного вещества в окружающую среду (РБ-032-04).

Герметичное ограждение - совокупность элементов строительных и других конструкций, которые, ограждая пространство вокруг РУ или другого объекта, содержащего радиоактивного вещества, образуют предусмотренную проектом границу и препятствуют распространению радиоактивного вещества в окружающую среду в количествах, превышающих установленные пределы. Пространство, закрытое герметичным ограждением, образует одно или несколько герметичных помещений (НП-010-98).

Герметичное помещение - помещение АС, расположенное внутри герметичного ограждения.

Запроектная авария - авария, вызванная не учитываемыми для проектных аварий исходными событиями или сопровождающаяся дополнительными по сравнению с проектными авариями отказами систем безопасности сверх единичного отказа, реализацией ошибочных решений персонала (ОПБ-88/97).

Инициирующее событие - событие, возникновение которого непосредственно приводит к неуспешному конечному состоянию или может привести к такому состоянию при невыполнении функций безопасности. Исходя из особенностей используемых методов ВАБ, ИС делятся на три класса: ИС внутренние: ИС, вызванные внутренними воздействиями; ИС внешние: ИС, вызванные внешними воздействиями (РБ-032-04).

Источник радиоактивности - элемент или система АС, содержащий(ая) ядерное топливо или радиоактивного вещества (РБ-032-04).

Категория аварийного выброса - совокупность конечных состояний с аварийным выбросом, сгруппированных на основе признаков, влияющих на количество и состав радиоактивного вещества (ионизирующего излучения), вышедших в окружающую среду.

Последствия аварии - возникшая в результате аварии радиационная обстановка, наносящая убытки и вред из-за превышения установленных пределов радиационного воздействия на персонал, население и окружающую среду (ОПБ-88/97).

Распределение аварийных выбросов - зависимость, представленная в форме: вероятность - категория аварийного выброса.

Событие запроектной аварии - физическое явление или любое другое событие, которое может влиять на распределение аварийного выброса при запроектной аварии*(2).

Состояние АС с повреждением источника радиоактивности - совокупность конечных состояний с повреждением источника радиоактивности, сгруппированных на основе признаков состояния АС с повреждением источника радиоактивности, влияющих на степень повреждения источника радиоактивности, герметичность герметичного ограждения, вероятность, состав и величину аварийного выброса.

Тяжелая запроектная авария - запроектная авария с повреждением твэлов выше максимального проектного предела, при которой может быть достигнут предельно допустимый аварийный выброс радиоактивного вещества в окружающую среду (ОПБ-88/97).

Эксплуатационное состояние АС - состояние АС, характеризующееся набором уникальных признаков (режимы работы, параметры АС, состояние систем и т.п.)

1. Настоящее руководство по безопасности носит рекомендательный характер и не является нормативным правовым актом.

2. Руководство по безопасности содержит рекомендации по реализации требований федеральных норм и правил, определяющих критерии и принципы обеспечения безопасности атомных станций.

3. Руководство по безопасности содержит рекомендации по выполнению расширенного ВАБ уровня 2, включающего определение доз облучения населения на границе зоны планирования защитных мероприятий АС с реакторами типа ВВЭР. ВАБ выполняется с целью определения соответствия/несоответствия суммарной вероятности категорий аварийных выбросов, которые характеризуются превышением доз облучения населения на границе зоны планирования защитных мероприятий, указанных в п. 6.7 "Норм радиационной безопасности" (НРБ-99), целевому ориентиру по вероятности предельного аварийного выброса, равной 1·10^-7, установленной в федеральных нормах и правилах, и выявления факторов, вносящих наибольший вклад в последствия аварий.

4. Настоящее руководство по безопасности определяет цели, объем, порядок выполнения ВАБ-2, вероятностные показатели безопасности, способы использования полученных результатов при проведении комплексных качественных и количественных оценок уровня безопасности действующих и проектируемых АС с реакторами типа ВВЭР.

Настоящее руководство по безопасности может быть использовано при выполнении ВАБ-2 иных объектов использования атомной энергии в том объеме, в каком это оправдано с технической точки зрения.

5. В случае использования других способов и методов, чем те, которые указаны в данном руководств по безопасности, представляются обоснования их применимости.

2.1 ВАБ-2 АС при проектировании и эксплуатации выполняется для одной или нескольких из перечисленных ниже целей:

1) комплексной качественной и количественной оценки уровня ядерной и радиационной безопасности блока АС, включая проверку соответствия проекта заданным вероятностным показателям безопасности, и принятия связанных с безопасностью решений на этапах сооружения и эксплуатации АС.

2) оценки обеспечения достаточного уровня надежности важных для безопасности систем (элементов), их защищенности от отказов общего вида, а также ошибочных действий эксплуатационного персонала АС.

3) разработки рекомендаций по мероприятиям, направленным на повышение безопасности, и по приоритетам их реализации.

4) оптимизации проектных решений при проектировании АС.

5) установления, в соответствии с п. 1.2.16 ОПБ-88/97, окончательного перечня запроектных аварий, оценки эффективности мер по управлению запроектными авариями.

6) разработки руководств по управлению запроектными авариями.

7) получения данных для разработки планов мероприятий по защите населения в случае радиационных аварий.

8) зонирование территории вокруг АС.

Отчетная документация по ВАБ-2 для вновь проектируемых блоков включается в состав отчета по обоснованию безопасности (ООБ), для эксплуатируемых блоков ВАБ-2 включается в комплект документов, подаваемых для получения лицензии на эксплуатацию энергоблока.

2.2. При выполнении ВАБ-2 определяется полное множество аварийных последовательностей с аварийным выбросом, оцениваются вероятности их реализации, выполняется расчет вероятностного(ых) показателя(ей) безопасности и осуществляется оценка соответствия этих показателей требованиям нормативных документов.

2.3 Полномасштабный ВАБ-2 АС предусматривает разработку вероятностной модели для:

▪ всех имеющихся на площадке АС источников радиоактивности, включая РУ (установки), отработанное ядерное топливо в бассейне выдержки и хранилище отработавшего ядерного топлива, хранилища твердых и жидких радиоактивных отходов.

▪ всех эксплуатационных состояний АС, включая работу на мощности, стояночные режимы для проведения плановых перегрузок ядерного топлива, технического обслуживания и ремонтов оборудования, режимы пуска и останова.

▪ внутренних ИС и ИС, вызванных внутренними и внешними воздействиями.

2.4 ВАБ-2 выполняется на основе результатов ВАБ-1 для соответствующих источников радиоактивности, эксплуатационные состояния АС и ИС. В данном РБ в качестве источника радиоактивности рассматриваются твэлы активной зоны реактора.

2.5 ВАБ-2 рекомендуется выполнять после рассмотрения и формулировки выводов о приемлемости ВАБ-1 органом государственного регулирования безопасности.

2.6 На начальном этапе выполнения ВАБ-2 действующей АС эксплуатирующая организация (или разработчик ВАБ-2) составляет программу разработки ВАБ-2, определяющую сроки выполнения ВАБ-2.

2.7 При проектировании блока АС допускается выполнение ВАБ-2 в минимально необходимом объеме, при котором в качестве источника радиоактивности рассматриваются твэлы активной зоны РУ, в качестве ИС - внутренние ИС, в качестве эксплуатационных состояний АС - режимы работы на мощности с выдачей электроэнергии во внешнюю сеть.

2.8 При выполнении ВАБ-2 решаются следующие задачи:

▪ сбор и обработка исходной информации, необходимой для характеристики энергоблока АС, как объекта ВАБ-2, и для выполнения ВАБ-2.

▪ преобразование результатов ВАБ-1 в исходные данные ВАБ-2.

▪ анализ систем.

▪ анализ запроектных аварий.

▪ оценка нагрузок на герметичное ограждение.

▪ анализ аварийных последовательностей ВАБ-2.

▪ построение распределения аварийных выбросов.

▪ определение радиационных последствий аварий.

▪ оценка уровня безопасности, анализ результатов ВАБ-2.

▪ представление результатов ВАБ-2.

2.9 Значения вероятностей аварийных выбросов рекомендуется рассчитывать для интервала времени, равного календарному году. В случае, когда указанная вероятность рассчитана для интервала времени, не равного календарному году, продолжительностью Т (в годах), приведение к одному году осуществляется делением вероятности на величину Т.

2.10 ВАБ-2 выполняется на основании:

▪ проектно-конструкторской и эксплуатационной документации, отражающей состояние АС на момент начала разработки ВАБ;

▪ результатов анализов аварийных процессов, проведенных в рамках выполняемого ВАБ-2 и (или) в рамках других исследований;

▪ действующей нормативной документации, РБ;

▪ документов МАГАТЭ.

2.11 Принятые при выполнении ВАБ-2 ограничения и допущения документируются, обосновываются и не должны приводить к существенным искажениям показателей безопасности, влияющих па принятие решения на основе результатов ВАБ-2. Степень влияния допущений и ограничений на результаты ВАБ-2 исследуется при анализе чувствительности.

2.12 Результаты выполнения ВАБ-2 энергоблока АС, включая логико-вероятностную модель, содержащую модели аварийных последовательностей, логические ключи, граничные условия, базовые события с их параметрами и т.п., а также полученные в результате расчетов наборы минимальных сечений и их вероятности, архивируются и сохраняются в виде, позволяющем воспроизводить анализы.

2.13 Отчетная документация, разработанная в рамках ВАБ-2, в полном объеме представляется для проведения экспертизы ВАБ-2 в организацию, уполномоченную на ее проведение органом государственного регулирования безопасности. По запросу указанной организации на время проведения экспертизы обеспечивается доступность логико-вероятностной модели ВАБ-2, а также представляются любые материалы, на которые имеются ссылки в отчетной документации по ВАБ-2, за исключением материалов, опубликованных в открытой печати.

2.14 Рекомендуемый состав отчетных документов по ВАБ-2 приведен в приложении.