بخشی از مقاله
چکیده
مسئله تضمین ایمنی نیروگاههای اتمی در سطوح بالا، وظیفهای ملی است. دستیابی به بهرهبرداری ایمن در نیروگاههای اتمی با کنترل نظام ایمنی هستهای انجام میشود. یکی از ضعفهایی که در نیروگاههای قدیمیتر مشاهده میشود، ضعف در وضعیت تجهیزات مهم برای ایمنی است، که در شرایط سرویسدهی عملکرد ایمن تجهیز، باید تضمین شود
در این راستا برآورد وضعیت قابل قبول تجهیزات در زمان بهرهبرداری نیروگاه و بهروزرسانی تجهیز، الزامی میباشد. همچنین در زمان بهره-برداری، وضعیت تجهیز در زمان سرویسدهی و تعمیرات باید در وضعیت قابل قبول باشد. یکی از ابزارهای حفظ صلاحیت تجهیزات و سازهها محاسبه و آنالیز قابلیت اطمینان میباشد. فعالیتهایی در زمینه تحت کنترل گرفتن و ارزیابی عیوب و خرابی تجهیزات و بهبود عملکرد تجهیزات باید انجام شود.
ارزیابی صحیح قابلیت اطمینان تجهیزات و سیستمهای پیچیده و مهم، امری حیاتی است که مستلزم استفاده از روشهای ویژه تحلیل قابلیت اطمینان میباشد. پیشنهادات حاصل از تحلیل قابلیت اطمینان، در راستای بهبود فعالیتهای تعمیرات و نگهداری، بازرسی فنی، مدرنیزاسیون، تمدید عمر بهرهبرداری تجهیزات، حفظ صلاحیت تجهیزات و بهبود و ارتقاء طراحی تجهیزات مورد استفاده قرار میگیرد.
مقدمه
برنامه حفظ صلاحیت شامل تمامی الزامات عملکرد در زمان کنترل اولیه تجهیز جهت نصب، سرویسدهی و جایگزینی در طول عمر نیروگاه میباشد. قابلیت عملکرد ایمن تجهیز با توجه به الزامات ایمنی، در شرایط محیطی متفاوت در طول عمر بهرهبرداری تجهیز باید تایید شود. حفظ صلاحیت کمک میکند در شرایط سرویسدهی، خرابی ناگهانی تجهیز ایمنی نیروگاه را به خطر نیاندازد و ثابت کند که تجهیز توانایی عملکرد صحیح تحت شرایط محیطی و بهرهبرداری متفاوت را دارد. اطلاعات قابلیت اطمینان برای تایید حفظ صلاحیت تجهیز استفاده میشود.
هدف از ارزیابی و تحلیل دادههای قابلیت اطمینان دستیابی به سطح ایمنی مناسب در کل طول عمر پیشبینی شده و همچنین افزایش مدت زمان بهرهبرداری تجهیزات و سیستمهای نیروگاه اتمی و جلوگیری از رخداد حوادث میباشد. قابلیت اطمینان در نیروگاه اتمی مجموعه ای از شاخصهای قابلیت اعتماد، طول عمر و قابلیت تعمیرشدن و سرویسدهی میباشد. توسعه و اجرای روشهای قابلیت اطمینان در راستای ارزیابی فرسودگی و تایید صلاحیت بهرهبرداری ایمن از تجهیز بسیار کاربردی میباشد.
برای این منظور ابتدا تجهیزات و سیستمها برای مطالعات و ارزیابی گسترده انتخاب و اولویتبندی میشوند. از روشهای آنالیز کیفی و کمی برای تعیین و ارزیابی وضعیت تجهیز استفاده خواهد شد. در راستای آنالیز کمی شاخصهای آماری متفاوتی جهت ارزیابی قابلیت اطمینان وجود دارند. دراین مقاله به محاسبه و تحلیل دو شاخص نرخ خرابی و متوسط ساعت کاری تا خرابی که از مهمترین شاخصهای قابلیت اطمینان میباشد میپردازیم.
شاخص نرخ خرابی
محاسبه نرخ خرابی تجهیزات مهم برای ایمنی یکی از کلیدیترین پارامتر برای انجام آنالیز قابلیت اطمینان و تحلیل ریسک میباشد. تجهیزات از لحاظ محاسبه نرخ خرابی به دو دسته، نرخ خرابی بر پایه تعداد عمل نکردن - خرابی - در بازه زمانی بهرهبرداری و نرخ خرابی بر پایه تعداد عمل نکردن - خرابی - در بازه زمانی تقاضا - نیاز - دستهبندی میشوند.
تجهیزات از جمله دیزل ژنراتور اضطراری، شیرهای اطمینان، پمپ های محرک الکتروموتوری و بریکر که دائم در زمانهای بهرهبرداری در حال انجام وظیفه میباشند نرخ خرابیشان متناسب با ساعت کارکرد است.
تجهیزات از جمله پمپهای دیزلی و توربینی، شیر اطمینان کمکی، بریکر و .... که در زمانهای مورد نیاز انجام وظیفه میکنند نرخ خرابیشان متناسب با تقاضا میباشد.
منبع دریافت اطلاعات خرابی تجهیزات گزارشات اتفاقات و حوادث میباشد. در ابتدا تجهیز و سیستم انتخاب میشود مرز تجهیز تعیین میشود.
مواردی که به عنوان خرابی در نظر گرفته میشود: رخدادهای داخلی برای تجهیز در زمان بهرهبرداری؛
✓ عیوبی که در زمان راهاندازی مشاهده میشود؛
✓ عیوبی که در زمان خاموش بودن راکتور - مانند بازرسی سالانه - مشاهده میشود.
مواردی که به عنوان خرابی در نظر گرفته نمیشود:
✓ حوادث خارجی مانند زمین لرزه، رعدو برق، آتش سوزی، حوادث شبکهای؛
✓ عیوب و مشکلاتی که در حین فعالیتهای سرویسدهی رفع میگردد؛
✓ عیبی که برای تجهیز رخ میدهد و ناشی از سایر تجهیزات باشد.
نوع تجهیز از گروههای متفاوت انتخاب میکنیم که شامل پمپ توربینی، دیزل ژنراتور اضطراری و شیر هیدرولیکی میباشد. شرایط و حالت هایی که خرابی برای این سه نوع تجهیز اتفاق میافتد به صورت ذیل میباشد: شرایط و مود خرابی پمپ توربینی 2 حالت میباشد: روشن نشده1، راهاندازی نشده2 شرایط و مود خرابی دیزل ژنراتور اضطراری2 حالت میباشد:
روشن نشده3، راهاندازی نشده4 شرایط و مود خرابی شیرهای هیدرولیکی 7 حالت میباشد:
عمل نکرده5، باز و بسته شدن بدون درخواست6، باز نشده7، بسته نشده8، گرفتگی9، نشتی خارجی10، نشتی داخلی11 محاسبه نرخ خرابی تجهیز:
:N تعداد خرابیها در بازه زمانی مورد نظر
اگر تعداد خرابی صفر باشد در فرمول عدد 0.5 فرض می شود.
:T بازه زمانی بهرهبرداری و یا کل مدت زمان آماه به کار بودن - خراب یا تعمیر نباشد - با توجه به اینکه در بازههای زمانی متفاوت گزارشگیری
نتایج قابلیت اطمینان تجهیزات متفاوت میباشد.
نرخ خرابی تجهیزات در بازه های زمانی متفاوت تغییر بسیار زیادی ندارد اما ممکن است در بازههای زمانی متفاوت مقدار جزئی کمتر از سایر موارد باشد.
مدلهای آماری متفاوتی برای تعیین نرخ خرابی بکار گرفته میشود. از جمله مدل ویبل که برای تجهیزات و سیستمهایی که تعمیر میشوند مورد استفاده قرار میگیرد.
محاسبه نرخ خرابی:
تعداد خرابی ×مجموع زمان بهره برداری = نرخ خرابی
اطلاعات آماری تجهیز، مود خرابی،تعداد خرابی و کل مدت زمان بهره برداری در جدول یک، از بانک اطلاعاتی 34 نیروگاه ژاپن در بازه زمانی 10 سال استخراج شده است.
جدول شماره یک: تجهیز، مود خرابی،تعداد خرابی و کل مدت زمان بهره برداری
