Revision of nuclear power plants safety systems’ routine testing assigned periodicity during the design extention period

Abstract

When nuclear power plants safety systems’ thermal equipment operation extending, a necessary requirement shall rely on revising the scheduled equipment tests frequency to optimize those tests schedule taking into account the equipment’s remained lifespan. On the one hand, there exists a need for tests frequency increase to detect “hidden” failures, and on the another, frequent tests cause a premature wear of the equipment. Proposed is an original method for optimizing the frequency of NPPs safety systems’ thermal engineering equipment testing. Essential in the proposed method is the optimization criterion chosen: index of security system failure probability non-exceedance during the beyond-design operating period as referred to the failure probability expected considering the equipment residual resource during the design operating period. The developed method implementation when applied to NPPs safety systems operated beyond the design service life at nuclear power plants with WWER-1000 series reactors, allowed to establish that the optimal tests frequency makes half the designed one when the equipment service life is extended by five years and three times less that the designed frequency when subject lifespan extended by 10 years.

При продлении эксплуатации теплотехнического оборудования систем безопасности ядерных энергетических установок необходимо пересмотреть периодичность плановых испытаний путем их оптимизации с учетом остаточного ресурса оборудования. С одной стороны, необходимо увеличивать частоту испытаний для выявления «скрытых» отказов, а с другой стороны, частые испытания приводят к преждевременному износу оборудования. Предложен оригинальный метод оптимизации периодичности испытаний теплотехнического оборудования систем безопасности ядерных энергетических установок. В предложенном методе критерий оптимизации – непревышение вероятности отказа системы безопасности в запроектный период эксплуатации по отношению к вероятности отказа по остаточному ресурсу оборудования за проектный период эксплуатации. В результате применения разработанного метода при продлении эксплуатации систем безопасности ядерных энергетических установок с серийными реакторами типа ВВЭР-1000 установлено, что оптимальная периодичность испытаний в два раза меньше проектной при продлении срока эксплуатации на пять лет и в три раза меньше – при продлении на 10 лет.

При подовженні експлуатації теплотехнічного обладнання систем безпеки ядерних енергетичних установок необхідно переглянути періодичність планових випробувань шляхом їх оптимізації з урахуванням залишкового ресурсу обладнання. З одного боку, необхідно збільшувати частоту випробувань для виявлення «прихованих» відмов, а з іншого боку, часті випробування призводять до передчасного зносу устаткування. Запропоновано оригінальний метод оптимізації періодичності випробувань теплотехнічного обладнання систем безпеки ядерних енергетичних установок. У запропонованому методі критерій оптимізації - неперевищення ймовірності відмови системи безпеки в запроектних період експлуатації по відношенню до ймовірності відмови по залишковому ресурсу обладнання за проектний період експлуатації. В результаті застосування розробленого методу при подовженні експлуатації систем безпеки ядерних енергетичних установок з серійними реакторами типу ВВЕР-1000 встановлено, що оптимальна періодичність випробувань у два рази менша проектної при подовженні терміну експлуатації на п'ять років та в три рази менша - при подовженні на 10 років.