Использование пассивного принципа действия

Целесообразно использование пассивных устройств, естественных процессов в системах безопасности для повышения их надежности. Повышение надежности при этом, может быть достигнуто не только благодаря тому, что пассивные устройства, как правило, проще по конструкции, а следовательно, и более надежны по сравнению с активными устройствами, а главным образом потому, что отпадает необходимость в разветвленных управляющих и обеспечивающих системах (система электроснабжения, система вентиляции и кондиционирования и др.), т. е. в том «шлейфе» вспомогательных систем, которые сопутствуют активным устройствам. Наряду с разветвленностью, сложностью управляющих систем они подвержены различным видам возмущений, наиболее опасными из которых являются пожар, затопление, ошибочные действия персонала при проверках, ремонте систем, а также в процессе управления.

Примерами использования естественных процессов в системах безопасности являются: введение рабочих органов A3 под действием силы тяжести, естественная циркуляция теплоносителя в системе аварийного отвода тепла, срабатывание пневматического или электромагнитного клапана под действием пружины соответственно при сбросе воздуха и снятии питания с электромагнита.

К пассивным устройствам безопасности относятся: страховочный корпус реакторов типа ACT и БН, защитная оболочка, обратный клапан, предохранительный клапан прямого действия, гидроаккумулятор с запасом воды.

Резервирование

Резервирование, является важной мерой обеспечения надежности систем безопасности за счет применения дополнительных средств и (или) возможностей в целях сохранения работоспособного состояния системы при отказе одного или нескольких ее элементов. Различают структурное, временное и функциональное резервирование.

Структурное резервирование предполагает применение резервных элементов или каналов в структуре системы. Степень резервирования элементов или каналов системы характеризуется кратностью резерва, под которой понимается отношение числа резервных элементов к числу резервируемых. В системах аварийного отвода тепла находят применение схемы с однократным, двухкратным, а иногда и трехкратным резервированием каналов.

Введение избыточности повышает надежность выполнения функции безопасности, т. е. защиту от функциональных отказов. Одновременно увеличивается и опасность ложных срабатываний, характерных главным образом для управляющих систем. Ложные срабатывания нарушают нормальную эксплуатацию установки, приводят к термоциклическим нагрузкам на оборудование. Для защиты от ложных срабатываний используются схемы резервирования типа «2 из 3», «2 из 4», т. е. аварийный сигнал выдается системой в том случае, если он сформируется по крайней мере в двух из соответственно трех или четырех каналов.

Резервирование с применением резервов времени обеспечивается в системах безопасности за счет инерционности процессов в реакторной установке, обусловленной высокой аккумулирующей способностью контуров, наличием большого количества воды над активной зоной и др. Наличие резервов времени позволяет, в частности, обеспечить дублирование управляющих систем действиями персонала при подключении устройств безопасности, а также осуществить восстановление отказавших систем.

Резервирование элементов и каналов

Резервирование с применением функциональных резервов в системах безопасности обусловливается способностью отдельных элементов выполнять ряд дополнительных функций кроме своих основных. Так, например, в некоторых схемах предусматривается использование спринклерных насосов для длительного охлаждения активной зоны при отказе насосов низкого давления.

Резервирование системы эффективно только в том случае, если обеспечена независимость резервируемых элементов и каналов.

Разделение

Защита системы от отказов по общей причине обеспечивается структурно-функциональным и физическим разделением каналов.

Структурно-функциональное разделение каналов исключает общие элементы и связи в схемах, общие управляющие и обеспечивающие (энергоснабжение, вентиляция и др.) системы. При наличии связей в схемах независимость может достигаться введением специальных разделительных устройств, не передающих опасные возмущения от одного канала к другому (например, волоконно-оптические линии связи в управляющих системах).

Физическое разделение. Структурно-функциональное разделение защищает главным образом от внутренних отказов в системах. Для исключения отказов каналов по общей причине вследствие пожара, затопления, воздействия летящих предметов, взрывов газа предусматривается физическое разделение. Физическое разделение достигается разнесением структурно-независимых каналов системы в "пространстве, организацией между ними физических барьеров, размещением каналов системы в независимых помещениях. Примером физического разделения является размещение пультов управления и контроля за состоянием важных для безопасности систем на блочном и резервном щитах управления, каналов управляющих систем в независимых помещениях систем безопасности, прокладка кабельных линий резервных каналов по разным коридорам и т. п.

Разнообразие

Для исключения зависимых отказов, обусловленных общностью конструкции, в том числе ошибками при проектировании, предусматривается разнообразие каналов системы.

Разнообразие достигается, например, использованием управляющих систем, формирующих аварийный сигнал об одном и том же нарушении по параметрам разной физической природы (мощность и давление), с использованием разной элементной базы.

Разнообразие достигается использованием защитных систем разного принципа действия, например электромеханической и борной систем остановки реактора.

Для подключения системы может быть использована разнотипная арматура: клапан с пневматическим и электромагнитным приводом, электроприводная задвижка и т. п. В системах аварийного отвода тепла используются электроприводные насосы -и насосы с турбоприводом.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: