Файл: Клемин А.И. Инженерные вероятностные расчеты при проектировании ядерных реакторов.pdf

Подставляя найденное выражение для rdr (5.72) в формулу (5.69), получаем

существенно меньше второго, и им можно пренебречь. Оставшийся интеграл можно вычислить, имея в виду, что exp [—(a/a)2] являет­ ся наиболее резко меняющейся функцией в подынтегральном выра­ жении. Для оценки величины Ар допустимо слабо меняющиеся функ-

цим вынести из-под знака интеграла, взяв их в точке максимума функции ехр [—(а/0)2 ], т. е. при а = 0. В итоге находим

(в пределах допусков) и максимальным отклонением запаса реактив­ ности, возможным при специальном размещении технологических каналов в активной зоне. Средние квадратические отклонения а г можно вычислить по результатам замеров конструкционных пара­ метров xt на определенной партии каналов, см. гл. П . Если партия еще не изготовлена или недостаточно исследована, то можно оценить величины ot приближенно, положив at = Aj/З или же (это будет в запас) приняв ot = Аг / |/2я , как для треугольного распределения Симпсона [6].

Говорить о надежности, повышать ее, поддерживать в эксплуата­ ции можно, и не интересуясь ее количественной стороной. Такой ка­ чественный подход к надежности существует с момента появления инженерной деятельности, и в наши дни он вовсе не исключается, а иногда остается единственно возможным. Однако более рациональ­ ным, эффективным, а потому и более прогрессивным, является под­ ход, базирующийся на количественной основе. Он позволяет ква­ лифицированно сравнивать изделия по надежности друг с другом, оп­ тимизировать их по критерию надежности, выбирать действительно лучший вариант, оценивать эффективность того или иного способа повышения надежности, выяснять в количественном выражении вли­ яние на надежность самых различных факторов, схемных решений, резервирования, материалов, технологии, отдельных деталей, узлов ит. д.

Основными понятиями современного количественного подхода к проблеме надежности ядерных реакторных установок являются следующие.

Н а д е ж н о с т ь р е а к т о р н о й у с т а н о в к и (в широ­ ком смысле) есть свойство, обусловленное ее безотказностью, ремон­ топригодностью и долговечностью и обеспечивающее нормальное выполнение установкой требуемой задачи в заданном объеме и в за­ данных условиях эксплуатации.

О т к а з р е а к т о р н о й у с т а н о в к и — событие, в резуль­ тате которого установка полностью или частично утрачивает рабо­ тоспособность. П о л н ы м называется отказ, приводящий к вынуж­ денной срочной остановке реактора, а следовательно, и всей установ­ ки в целом. Под ч а с т и ч н ы м понимают отказ, приводящий к не­ обходимости частичного снижения рабочих параметров реакторной установки. Без отказов проблемы надежности вообще и надежности ядерных реакторных установок в частности не существовало бы. Про­ блемы надежности не существовало бы даже в том случае, когда отка­ зы и возникали бы, но заранее был бы известен момент наступления каждого из них, другими словами, если бы отказы носили не случай­ ный, а строго детерминированный характер.

прекращения его эксплуатации, т. е. с которым оборудование в тече-

ниє определенного времени еще может выполнять свои основные функции.'

Б е з о т к а з н о с т ь р е а к т о р н о й у с т а н о в к и (или надежность в узком смысле) количественно характеризуется вероят­ ностью Р (і) того, что в заданных режиме и условиях эксплуатации установка проработает без отказов в течение времени і:

т. е. полным временем безотказной работы реакторной установки до момента вывода ее из эксплуатации (т; — интервалы работоспособ­ ности). Срок службы

есть полная календарная продолжительность эксплуатации реактор­

остановки — Q'j, например, для перегрузки ядерного топлива и т. д.). Срок службы стационарных энергетических реакторных установок обычно составляет 20—30 лет [41—43].

Количественные показатели общей надежности реакторной уста­ новки за период времени t следующие.

1. Коэффициент технического использования (КТИ), называемый иногда реакторостроителями коэффициентом использования кален­ дарного времени (КИКВ), равен отношению «чистого» времени рабо­

где G (t) — полное время простоя установки за период t. Для установки, снятой с эксплуатации, Кт.,, = тт > р /т с , с . Для доста­ точно большого периода t КТИ численно равен вероятности застать