Оптимизация планов ремонтов систем и оценка ресурса оборудования атомных станций

Аннотация

Представлены метод планирования на электронно-вычислительных машинах объемов ремонтов систем энергоблока атомной станции и метод вычисления его гамма-процентного ресурса. Планирование осуществляется на основе прогнозирования показателя надежности – вероятности безотказной работы за определенное время, а гамма-процентный ресурс оборудования определяется путем решения соответствующих уравнений. Рассмотренные задачи связаны с важной проблемой энергетики – продлением сроков эксплуатации энергоблоков. Ее важность определена, в основном, экономической целесообразностью – дешевле оценить ресурс энергоблока и на этой исследовательской основе продлить его эксплуатацию, чем создавать новую установку. Также показано, что расчет вероятности радиационной аварии на энергоблоке связан с результатами планирования ремонтов его систем, с оценками ресурса оборудования. Формулируется задача оптимизации: требуется найти такой план объемов ремонтов системы, чтобы при ограниченных затратах на ее ремонт показатель надежности системы за время заданной длительности наименее отклонялся от предельно допустимого значения. Решение задачи основывается на расчете структурной надежности системы. Строится графологический образ системы в виде композиции графологических образов типовых структур. После вычисления показателя надежности типовых структур последние заменяются отдельными структурными элементами, что дает возможность упростить в вычислительном сценарии исходный графологический образ системы и вычислить показатель ее надежности. Определение плана ремонта осуществляется путем применения версии покоординатного метода оптимизации. Для оценки гамма-процентного ресурса принимается модель, в которой восстанавливаемые компоненты оборудования имеют неограниченный ресурс, хотя, конечно, «стареют», а невосстанавливаемые компоненты расходуют свой ресурс до уровня, когда их замена становится обусловленной нарушением требования к предельно допустимому значению показателя надежности системы. Оценка гамма-процентного ресурса оборудования осуществляется путем планирования ремонтов системы на последовательности интервалов, в пределах которых энергоблок вырабатывает энергию ежегодно.