Использование имитационных моделей для определения технико-экономических характеристик вариантов при демонтаже техники блока АЭС
Подбор подходящего варианта ВЭ для конкретного блока АЭС делается на базе многофакторного анализа, при коем стоит рассмотреть ряд как общих для всех АЭС, так и определенных факторов, присущих непосредственно этому объекту. Данные факторы охватывают вопросы сохранности, здоровья населения и охраны окружающей среды, цены работ, социального и экономического воздействия на регион, наличия требуемых финансовых, материальных, технических и людских ресурсов.
С учетом продолжительности, проблемы и потенциального вреда процесса ВЭ для населения, персонала, окружающей среды, существенной цены, практической реализации вывода, учитывая развития современных информационных технологий и имеющиеся на сегодня информационно наполненные базы таких выводов из использования на ряде АЭС РФ, которые созданы с применением трехмерных моделей, представляется возможным и необходимым осуществлять предварительное моделирование вывода (или его главных, максимально сложных операций) на имитационных интерактивных многомерной модели блока атомной электростанции (ИМ ВЭ блока АЭС).
Требования руководящих и нормативно-технических документов Концерна «Росэнергоатом» и Ростехнадзора определяют, что наполнение и создание информационной системы основания таких вывода из использования (ИС БДВЭ) для полного информационного сопровождения ВЭ. Создание ИМ ВЭ считается составным элементом создания ИС БДВЭ.
На сегодня труды по созданию информационной системы основания таких вывода из использования блоков АЭС осуществляются довольно активно. Хотя все создаваемые и созданные на текущий миг информационные системы пока решают лишь задачи базовой систематизации, передачи и сохранения познаний на долгие временные сроки. При этом заграничный опыт показывает вероятность создания и высокую эффективность использования ИМ ВЭ блоков АЭС. Довольно привести подобные примеры, как система инженерной помощи ВЭ АЭС Fugen, комплексы CORA-CALCOM, STILLKO, которые дают возможность получать довольно точные оценки цены вывода, производить расчеты образующихся РАО, отслеживать сложные методы демонтажа на виртуальных конструкциях с подсчетом дозовых нагрузок, обучать персонал. В роли практического примера использования таких технологий, возможно, привести один из самых крупных проектов современности по выводу из использования пяти энергоблоков с реакторами типа ВВЭР на атомной станции Greifswald (Германия), в ходе которого активно использовались информационные системы, основания таких и расчетные комплексы оценки разных аспектов вывода из использования блоков.
Основной целью создания и использования имитационной модели вывода из использования блока АЭС — снижение издержек и увеличение сохранности, проведение выбранного стратегического способа вывода блока с помощью системного управления требованиями к проекту, предварительного многофакторного компьютерного имитационного моделирования, а также оптимизации осуществления, как целого процесса вывода в целом, так и его отдельных максимально сложных технологических задач, итеративной верификации проекта для получения сформулированных требований.
Закладывая в ИМ ВЭ разные варианты конечных положений, графиков проведения работ, с указанием определенных применяемых технологий и технологических работ при демонтаже элементов конструкций блока, по итогу, возможно, получить финансовые и временные параметры варианта осуществления процессов, объема образующихся РАО, дозовые нагрузки на персонал, использующийся для работ. Немаловажным фактором является вероятность визуального динамического отображения все работ демонтажа элементов конструкций блока для определения корректности и оптимальности при проведении этапов работ, обнаружение пространственно-временных коллизий, и для обучения персонала на предварительной стадии.
Создание ИМ ВЭ следует осуществлять после первоначального наполнения ИС БДВЭ блока атомной электростанции в достаточной мере.
Полученный по результатам использования ИМ ВЭ подходящий метод осуществления работ в условиях выбранного стратегического варианта обязан являться основой для превращения ИМ ВЭ в ND-проектную конструкцию вывода, которая формирует электронный проект ВЭ блока АЭС (ЭП ВЭ) вместе с данными комплексного, радиационного и инженерного обследования, и созданной при проектировании ВЭ документацией, которая введена в состав ИС БДВЭ.
В последующем, ND-проектная модель ВЭ обязана применяться при планировании и управлении работами по выводу блока атомной станции, согласно проектным решениям.
Для получения указанной цели, имитационная конструкция вывода из использования обязана обеспечивать решение следующих задач:
Поддержание и формирование иерархически декомпозированной системы определенных требований к проекту вывода из использования, применяемым методикам и технологиям исполнения работ, технологическим, организационным, экономическим и иным накладываемым ограничениям.
Применение таких ИС БДВЭ в роли основы для образования ИМ ВЭ, включая трехмерные технические модели промплощадки и блока атомной станции, интегрированные с проектными, эксплуатационными, данными КИРО по сооружениям, оборудованию, системам и частями блока АЭС. Детализация данной информации трехмерных моделей обязана решать задачи имитационного моделирования, получения правильных оценок при реализации какого-либо варианта исполнения отдельных работ по ВЭ и целого процесса вывода в общем.
Ведение информационного банка, где рассматриваются альтернативные технологии и методики осуществления типовых технологических работ по ВЭ, с указанием применяемой техники, инструментов, механизмов, и временных, людских, финансовых и иных параметров их использования.
Создание планов, графиков различного этажа исполнения работ по ВЭ с возможным указанием эксплуатируемых ресурсов. Ведение пула эксплуатируемых ресурсов с указанием характеристик ресурсов, цены их применения (подрядчиков, персонала АЭС, механизмов, оснащения и инструментов).
Расчет укрупненной оценки цены вывода из использования по выбранному варианту на базе методики расчета укрупненной оценки цены вывода с использованием в роли исходных информации ИС БДВЭ блока атомной электростанции, утвержденной в ОАО «Концерн Росэнергоатом»
Динамическую визуализацию на трехмерных конструкциях блока АЭС и его промплощадки, управляемых электронных имитационных макетов механизмов, техники, персонала для моделирования отдельных максимально сложных технологических работ по ВЭ с подсчетом одновременно дозовых нагрузок на персонал и используемое оснащение, характеристик и объемов образующихся отходов, экономической составляющей при проведении моделируемых технологических задач.
Средства автоматизированной проверки технологических работ ВЭ и в общей сложности выбранного варианта вывода на удовлетворение, заложенным потребностям к проекту.
На базе зарубежного опыта получение имитационных моделей для процессов вывода блоков АЭС и иных ядерных установок рационально построение ИМ вывода из использования, включающей последующие фрагменты:
ИС БДВЭ имеет в себе всю информацию о блоке АЭС (двухмерные и трехмерные технические модели, списки систем и техники с указанием массогабаритных и других параметров, характеристики радиационной обстановке и загрязнению техники, архив в электронном виде). ИС БДВЭ в целом создает датацентрический способ хранения информации, обмен данными м/у САПР, сбор, структурированное представление и хранение по запросу пользователя информации инженерно-технического характера.
Система управления требованиями предназначается для сбора, согласования, документирования, модификации и проверки требований, управления изменениями требований, контроля реализации и связывания и прослеживания требований к разработкам стадий технического проектирования и служебной документации проекта вывода из эксплуатации.
Система календарно-сетевого планирования содержит в себе проекты-графики исполнения работ по выводу, нужную степень детализации, с указанием определенного объема ресурсов для их выполнения.
Система расчета конфигурации радиационных полей создает расчеты на основании таких ИС БДВЭ о радиоактивном загрязнении техники, трубопроводов, конструкций блока станции, создает расчеты конфигурации радиоактивных полей в ограниченных местах блока, для оценки дозовых нагрузок на персонал и инженерные средства, планируемые к применению для исполнения технологических операций по выводу из эксплуатации.
Система расчета объемов РАО обеспечивает на основании информации ИС БДВЭ функции подсчета объемов, которые образуются при демонтаже и работах по дезактивации техники и систем, с указанием видов и категорий.
Система расчета дозовых нагрузок — расчетная система, которая предназначена для оценивания дозовых нагрузок персонала, который привлекался к выполнению тех или других технологических операций по выводу из эксплуатации.
Нормированная база — система, содержащая в себе список и описание опробованных референтных технологий по выводу из эксплуатации (дезактивация, демонтаж) с нормативами их использования для расчета цены.
Система укрупненного расчета цены (СУРС). Эта система создает на базе таких смежных систем расчет цены исполнения отдельных технологических работ по ВЭ, с учетом возможных затрат на обращение с образующимися РАО.
Система моделирования технологических операций — система, которая создает моделирование на трехмерных конструкциях блока АЭС тех или других технологических работ с применением управляемых электронных имитационных макетов техники, механизмов, рабочих при одновременном подсчете дозовых нагрузок на персонал и используемое оснащение, объемов и параметров образующихся отходов, экономической составляющей при проведении моделируемых технологических задач.
Имитационно-обучающий тренажер — комплекс программно-технических средств, который реализует фрагменты технологий виртуальной реальности и применяется для проведения обучения персонала организаций, привлекающихся к практическим работам по выводу из эксплуатации, выполнению работ в условиях технологических операций.
На сегодня применение и создание ИМ ВЭ максимально актуально для подготовки к выводу из использования и выводу блоков №№ 1, 2 Нововоронежской и Белоярской АЭС. Рационально создание ИМ ВЭ и для блока № 1 Ленинградской атомной станции, для которого, как близится истечение продленного срока службы, так и сформирована и информационно наполнена база для ВЭ. Реализация ИМ ВЭ для данного блока может стать основой для отработки проектных технологий и решений по выводу из использования блоков АЭС с РБМК в целом.
Метки: атомная энергетика, АЭС
