Размещено на http://www.allbest.ru/

Эволюция международной информационной системы отчётов по инцидентам на АЭС и перспективы ее дальнейшего развития

Королев С.А.

Черняховская Ю.В.

Аннотации

Задача повышения эксплуатационной безопасности АЭС является одной из ключевых проблем обеспечения конкурентоспособности атомной энергетики. Среди многочисленных аспектов решения этой проблемы важнейшим является сбор, анализ, обработка и использование информации об инцидентах. Целью данной статьи является исследование и систематизация принципов и опыта использования международной информационной системы по инцидентам на АЭС, позволяющей учитывать и распространять опыт эксплуатации объектов атомной энергетики в различных странах с целью повышения их безопасности. В статье проанализирована история создания и развития системы, систематизированы механизмы и алгоритмы сбора и обработки информации об эксплуатационном опыте. Примененные методы системного и исторического причинно-следственного анализа, а также сравнительной оценки позволили выявить преимущества и недостатки системы, провести сравнение с другими аналогичными системами, разработать предложения по совершенствованию и дальнейшему развитию системы.

Ключевые слова: инциденты на АЭС, международная информационная система, база данных, алгоритмы обработки информации, выявление проблем и выработка рекомендаций по повышению эксплуатационной безопасности АЭС.

EVOLUTION AND DEVELOPMENT OF THE INCIDENT REPORTING SYSTEM AND PROSPECTS FOR ITS FURTHER DEVELOPMENT

Korolev S.A., Chernyakhovskaya Y.V.

The task of improving the operational safety of nuclear power plants is one of the key challenges in ensuring the competitiveness of nuclear power. Among the numerous aspects of solving this problem, the collection, analysis, processing and use of incident information is the most important. The purpose of this article is to study and systematize the principles and possibilities of using the information system in different countries with increasing their security. The article analyzes the history of creation and development of the system, systematizes the mechanisms and algorithms for collecting and processing information on operational experience. The applied methods of systemic and historical cause-and-effect analysis, as well as comparative assessments, revealed the advantages and disadvantages of the system, compared with other similar systems, and developed proposals for improving and further development of the system.

Keywords: incidents at nuclear power plants, international information system, database, algorithms for information processing, identification of problems and development of recommendations for ensuring NPP operational safety.

Введение

Функционирование высокотехнологичных отраслей промышленности всегда сопряжено с определенными опасностями. Эти опасности связаны с самыми различными причинами, которые могут приводить к нарушению работы всего объекта. Среди них - проектные, строительные и монтажные ошибки, бракованные детали оборудования, деградация технологических систем из-за износа, коррозии, нарушение эксплуатационных режимов, недостаточная квалификация персонала и т.д. И, хотя у каждого объекта есть свои особенности, тем не менее, существуют определенные закономерности, знание и понимание которых позволяет избегать многих ошибок в эксплуатации сложных систем и повышать их безопасность. Для того, чтобы выявить такие закономерности и использовать их для повышения безопасности, необходимо учитывать, систематизировать, обобщать и анализировать опыт эксплуатации многих объектов, описывать отказы и инциденты, выявлять их причины, вырабатывать практические рекомендации по улучшению и широко их распространять. Все это позволит накапливать знания о безопасности и повышать ее. Для реализации такого процесса необходимо создавать и организовывать работу специальных информационных систем с обратной связью. Это особенно актуально для атомной энергетики, в которой вопросы безопасности являются первостепенными и жизненно важными. Такая система была создана МАГАТЭ и достаточно успешно функционирует много лет в качестве международного инструмента. В данной статье проанализированы принципы работы этой системы, проведен анализ способов и механизмов сбора и обработки необходимой информации, отмечены их достоинства и недостатки, проведено сравнение с другими аналогичными системами. По результатам анализа выработаны и обоснованы рекомендации по совершенствованию системы

Международная информационная система отчётов по инцидентам на АЭС

В МАГАТЭ организована широкая система сбора, обработки и распространения информации об эксплуатации атомных объектов в разных странах. Одним из важнейших элементов этой системы является "Система отчётов по инцидентам на АЭС" (IRS) (СОИ АЭС). СОИ АЭС является всемирной информационной системой, предназначенной для повышения роли национальных программ отчетности об опыте эксплуатации в повышении безопасности [1]. Отчеты СОИ АЭС содержат информацию о событиях, влияющих на безопасность и об усвоенных из них важных уроках, которые призваны снизить вероятность повторения таких событий на других атомных станциях. СОИ АЭС функционирует под совместным управлением Агентства по ядерной энергии (АЯЭ), полуавтономного органа в рамках Организации экономического сотрудничества и развития (ОЭСР), и Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ), специализированного ведомства в системе Организации Объединенных Наций (ООН). Это единственная международная база данных инцидентов на АЭС, доступная и использующаяся национальными государственными агентствами. Для того, чтобы система ядерной безопасности была эффективна, крайне важны три вещи: чтобы национальные организации обеспечивали своевременное направление в международную базу данных информации о событиях, важных для безопасности, чтобы управляющая структура этой базы обработала поступившую информацию, обеспечила доступ к результатам всем национальным государственным агентствам по атомной энергии, а также выработала рекомендации по улучшению эксплуатации атомных объектов.

Именно это и призвана решать СОИ АЭС.

История создания и развития СОИ АЭС

В 1978 году Агентство по ядерной энергии Организации экономического и социального развития (АЯЭ ОЭСР) взяло на себя инициативу по созданию международной системы обмена информацией о событиях, связанных с безопасностью АЭС. В 1981 году страны-члены АЯЭ официально утвердили "Систему отчётов по инцидентам на АЭС". В 1983 году МАГАТЭ расширил действие системы на все государства-члены ООН с ядерно-энергетическими программами. Начиная с 1983 года МАГАТЭ и АЯЭ совместно поддерживали и курировали работу базы данных СОИ АЭС [2]. Сегодня именно МАГАТЭ хранит и поддерживает работу базы данных.

В 1994 году роль СОИ АЭС была усилена обязательствами в соответствии со статьей 19 "Конвенции о Ядерной Безопасности", в которой сказано, что страны должны принимать соответствующие меры для обеспечения того, чтобы "... программы по сбору и анализу информации об опыте эксплуатации, полученные результаты и выводы, были использованы для передачи важного опыта международным органам, а также национальным регулирующим органам и эксплуатирующим организациям." ".

В апреле 2006 года был запущен Веб-СОИ АЭС. Развитие общей платформы для поддержки нескольких баз данных продолжилось в 2007 году. Новая веб-СОИ АЭС была запущена в апреле 2008 года, со следующей за ней веб-FINAS (Fuel Incident Notification and Analysis System) в сентябре 2008 года, а также веб-СОИ АЭС Исследовательских Реакторов в ноябре 2009 года.

В 2009 году с целью повышения эффективности "Системы отчётов по инцидентам на АЭС" было принято решение о включении в нее отчетов об опыте эксплуатации в более широком смысле, чем только о событиях, связанных с безопасностью. Название системы было изменено на "Информационная система отчётов по инцидентам на АЭС". При этом система сохранила за собой сокращение "IRS".

Задачи СОИ АЭС

Основная задача СОИ АЭС - это увеличение осведомленности и привлечение внимания к реальными к потенциальным проблемам в эксплуатации АЭС не только профессионалов, но и мировой общественности. Осведомленность общественности, как результат ознакомления с отчетами об операционном опыте, приводит к многочисленным усовершенствованиям оборудования, технологических процессов, новым методикам обучения персонала на многих АЭС и, как следствие - к уменьшению вероятности аварий, которые могли бы случиться в результате эксплуатации [3].

Важно отметить, что страны-участницы используют СОИ АЭС и для того, чтобы выявить "предпосылки" и тенденции. Предпосылки - это события чрезвычайно низкой значимости для безопасности, но которые при отсутствии должного контроля потенциально могут перерасти в серьезные инциденты. Анализ данных, представляемых в СОИ АЭС, облегчает обнаружение данных предпосылок, тем самым позволяя своевременно принять меры по смягчению отрицательных последствий.

Анализ отчетов СОИ АЭС также направлен на определение того, является ли конкретный инцидент единичным или регулярно повторяющимся, что в свою очередь может выявить ряд проблем, связанных с безопасностью АЭС.

В базе данных СОИ АЭС содержатся отчеты о происшествиях, которые предоставляют подробные описания и предварительный анализ причинно-следственных факторов, которые могут иметь отношение к другим объектам АЭ. Анализ данных отчетов позволяет выполнить опережающие корректирующие действия со стороны руководства АЭС или региональных надзорных органов.

Другим применением данных СОИ АЭС является обратная связь при разработке следующего поколения АЭС. Опыт эксплуатации АЭС показал, что проблемы конструктивной модификации, отраженные в отчетах СОИ АЭС, могут оказать существенное влияние на безопасность.

Принципы работы и охват СОИ АЭС

СОИ АЭС является частью широкой системы баз данных (платформы), состоящей из систем сбора и обработки информации об инцидентах с ядерным топливом, с исследовательскими реакторами, с ядерным топливным циклом и др.

Отчет об инциденте (извещение) попадает в СОИ АЭС, в соответствии с установленными правилами, когда национальный координатор считает событие значимым, а операционный опыт представляющим международный интерес. Каждая из 32 стран-участниц (Таблица 1) считается национальным координатором СОИ АЭС, а его отчетность основана на добровольных обязательствах стран-участниц.

Таблица 1 - Страны-участники СОИ АЭС

Значимость события для безопасности определяется следующими критериями:

• событие само по себе является серьезным или важным с точки зрения безопасности в связи с фактическим или потенциальным значительным снижением глубокоэшелонированной защиты;

• событие несет в себе важный опыт, который помог бы международному ядерному сообществу предотвратить его повторение в качестве значимого для безопасности и при отягчающих обстоятельствах или избежать возникновения серьезного или важного инцидента;

• событие аналогично событию, уже ранее сообщавшемуся в СОИ АЭС, но несет в себе новый важный опыт.

Если информация считается срочной, то в системе может быть представлен краткий предварительный отчет об известных деталях инцидента. Впоследствии готовиться основной доклад, заменяющий данный предварительный отчет. Если же после основного отчета появляется дополнительная информация, то может быть сформирован и представлен дополнительный отчет. Каждый отчет СОИ АЭС становится частью веб-СОИ АЭС, которая была создана для облегчения ввода данных и доступа к отчетам, а также ускорения доступа к информации. Доступ к отчетам СОИ АЭС ограничен. Система разработана так, чтобы в основном представлять ценность для технических специалистов, работающих в области атомной энергетики. Таким образом, предоставляемая в системе информация написана с техническими подробностями, не предназначенными для распространения среди широкой общественности. Это ограничение способствует открытости в рамках ядерного сообщества, включая раскрытие деталей инцидента и связанных с ними действий АЭС. Помимо этого, пользователям в зависимости от уровня доступа предоставляются пароли. Этим обеспечивается высокий уровень конфиденциальности. После того, как новый отчет размещен в веб-системе, пользователи будут проинформированы об этом по электронной почте. Процедура получения и распространения отчетов об инцидентах составляет основу для углубленного изучения последствий и способов устранения, а также помогает выявить проблемы безопасности, общие для АЭС.

Алгоритм обработки информации в СОИ АЭС

Рисунок 1 - Принципиальная блок-схема алгоритма обработки опыта эксплуатации.

Обработка извещений об инцидентах, или иначе, об опыте эксплуатации (ОЭ) представляет собой сложную, строгую процедуру и состоит из следующих основных задач: отслеживание, отсеивание и оценка результатов эксплуатационного опыта, подготовка и выполнение рекомендаций и плана действий по повышению безопасности эксплуатации АЭС, архивирование [4; 5]. Обо всем процессе обработки информации от отправки от национального координатора до занесения в базу СОИ АЭС дает представление схема на рисунке 1.

Важным элементом в работе по повышению безопасности АЭС являются ежегодные совместные совещания национальных координаторов МАГАТЭ/АЯЭ с целью обмена информацией об инцидентах. Эти встречи служат для укрепления механизмов обмена опытом в области оценки инцидентов и внедренных усовершенствований, с целью уменьшения частоты аналогичных событий. Национальные координаторы могут выбирать темы и отчеты о событиях, которые представляют особый интерес с точки зрения обеспечения безопасности для международного сообщества, для их дальнейшего анализа. Выводы комиссии впоследствии распространяются среди стран-участников. Кроме того, консультативный комитет СОИ АЭС ежегодно собирается для рассмотрения полученной информации и работы системы в целом.

Альтернативы СОИ АЭС

Стоит отметить, что СОИ АЭС не является единственной системой, производящей комплексный анализ инцидентов в энергетике. Как пример, можно привести Базу данных о серьезных авариях, связанных с энергетикой (ENSAD), созданную в швейцарском Институте Пауля Шеррера (PSI) [6]. В базе учтены инциденты не только на стадии производства электроэнергии и тепла, но и на всех других стадиях энергетических цепей от деятельности по получению исходного источника энергии до его превращения в электроэнергию или тепло и доставки до потребителя. В ENSAD представлены собранные по разным странам мира данные о числе серьёзных инцидентов и количестве смертных случаев в них в энергетических цепях основных ископаемых энергоносителей (уголь, нефть/мазут, природный газ и сжиженный нефтяной газ), а также в гидроэнергетике и ядерной энергетике. Для ископаемых энергетических цепочек и гидроэнергетики используется обширный исторический опыт, доступный в ENSAD, тогда как для ядерной энергетики применяется упрощенная вероятностная оценка безопасности (PSA). Оценки новых возобновляемых источников энергии основаны на гибридном подходе, объединяющем имеющиеся данные, моделирование и экспертные оценки. Благодаря такому подходу ENSAD обеспечивает всеобъемлющий охват фактов, связанных с несчастными случаями в энергетике. Такой подход позволяет достигнуть существенно более высокой степени полноты информации по сравнению с базами данных, основанными только на одном или нескольких источниках.

Первоначальный объем базы данных был ограничен технологическими авариями, но в последнее время были включены аварии, вызванные стихийными бедствиями. Умышленные нападения на энергетические инфраструктуры, включая террористическую угрозу, были собраны в отдельной базе данных. С этой целью в результате сотрудничества между PSI и Центром исследований в области безопасности в Швейцарской высшей технической школе Цюриха (ETH Zьrich), была разработана База данных атак на энергетическую инфраструктуру (EIAD), основанная на опыте PSI в ENSAD.

Заключение

В настоящее время в системе СОИ АЭС находится более 3 750 отчетов об инцидентах. Отчеты добавляются в количестве около 80 в год. Отчеты доступны в удобной для пользователя веб-системе с текстовой базой данных и мощной поисковой системой, позволяющей вести текстовый поиск по всем отчетам. Возможность ввода данных, хранения и доступа к письменной, числовой и графической информации расширяет отчетные и аналитические возможностей и повышает эффективность СОИ АЭС для обеспечения ядерной безопасности. информационный инцидент энергетика

Сейчас в пополнении и использовании информации СОИ АЭС участвуют 32 страны с ядерно-энергетическими программами. (Всего производят и используют атомную энергию 31 страна).

В результате проведенного исследования структуры, механизма работы, алгоритмов обработки информации, анализа результативности СОИ АЭС можно сделать следующие выводы. За прошедшие годы, СОИ АЭС расширилась от средства для обмена информацией, до источника для анализа, всесторонних обсуждений, общих исследований и обмена информацией, связанной с опытом эксплуатации и повышением безопасности. Она вносит существенный вклад в повышение безопасности эксплуатации АЭС. Особо следует отметить совершенство процесса обработки извещений об инцидентах. Он представляет собой сложную процедуру и состоит из нескольких этапов: отслеживание, отсеивание и оценка результатов эксплуатационного опыта, подготовка и выполнение рекомендаций и плана действий по повышению безопасности эксплуатации АЭС, архивирование. Последние этапы - это то, ради чего создана и поддерживается система: обеспечение повышения безопасности эксплуатации. И эта задача успешно решается.

Вместе с тем, система СОИ АЭС имеет ограничения по возможностям, хотя может и должна стать еще более эффективной. Одним из ограничителей повышения эффективности системы является действующий сегодня принцип отчетности, основанный на добровольных обязательствах стран-участниц. В силу разных причин (экономическое давление, конкуренция на рынке, опасение возбудить общественное мнение, ограничения, связанные с режимной деятельностью и т.д.) лица, ответственные за эксплуатацию в атомной отрасли, не всегда готовы к полному раскрытию информации об инцидентах. Но без этого достижение максимального уровня обеспечения безопасности атомной энергетики невозможно. Ведь органы, принимающие решения в атомной отрасли, должны располагать полной, достоверной и надежной информацией о показателях безопасности и любом снижении этих показателей для того, чтобы правильно расставлять приоритеты выделения ресурсов для перспективных программ и принимать обоснованные решения для надежного и безопасного обеспечения экономики энергией.

Существенным ограничением возможностей СОИ является то, что она аккумулирует и обрабатывает только информацию об эксплуатационных инцидентах, в то время, как, например, в базе ENSAD учтены инциденты не только на стадии производства электроэнергии и тепла, но и на всех других стадиях энергетических цепей от деятельности по получению исходного источника энергии до его превращения в электроэнергию или тепло и доставки до потребителя. Кроме того, оценки возобновляемых источников энергии основаны на гибридном подходе, объединяющем имеющиеся данные, моделирование и экспертные оценки. Это обеспечивает всеобъемлющий охват фактов, связанных с несчастными случаями в энергетике. Такой подход позволяет достигнуть существенно более высокой степени полноты информации по сравнению с базами данных, основанными только на одном или нескольких источниках.

В целях повышении эффективности СОИ АЭС и ее положительного влияния на безопасность эксплуатации АЭС логично предложить следующее:

- ввести через МАГАТЭ принцип обязательности направления отчетности в международную информационную систему СОИ АЭС для всех стран, использующих атомную энергию и ведущих работы в атомной сфере;

- усовершенствовать информационную систему СОИ АЭС путем применения гибридного подхода, позволяющего объединить имеющиеся данные, моделирование и экспертные оценки;

- осуществить интеграцию и объединение систем СОИ АЭС и ENSAD. В результате, такого объединения появится возможность использовать меры, основанные на операционном опыте, зафиксированном в СОИ АЭС, для других сфер энергетики, представленных в ENSAD, и наоборот.

Таким образом, из вышеизложенного можно сделать вывод, что для решения задачи повышения конкурентоспособности атомной энергетики ключевым моментом является повышение эксплуатационной безопасности АЭС. Показано, что среди разнообразных аспектов решения этой проблемы принципиальнейшим является сбор, анализ, обработка и использование информации об инцидентах. В различных информационных системах эта задача решается с разной степенью полноты и достоверности информации. Проведенные исследования и сравнительный анализ структуры, принципов и опыта использования различных информационных систем показали преимущества СОИ АЭС, позволяющей не только учитывать и распространять опыт эксплуатации объектов атомной энергетики в странах, но и вырабатывать практические рекомендации с целью повышения их безопасности. Вместе с тем, существуют возможности повышения эффективности данной системы. Некоторые предложения в этом направлении сформулированы в данной статье.

Список литературы

1. IAEA/NEA (2011), Nuclear Power Plant Operating Experience from the IAEA/NEA Incident Reporting System for Operating Experience, 2005-2008.

2. Информационная система по инцидентам на АЭС (IRS МАГАТЭ): новые направления в системе сотрудничества по ядерной безопасности, В.Д. Толстых, 1983 (https://www.iaea.org/sites/default/files/28405340810_ru.pdf).

3. International Atomic Energy Agency, A System for the Feedback of Experience from Events in Nuclear Installations, Safety Guide No. NS-G-2.11, IAEA, Vienna 2006.

4. IAEA/NEA (2011), "Manual for IRS Coding", Joint IAEA/NEA International Reporting System for Operating Experience, IAEA Services Series 20.

5. International Atomic Energy Agency, OECD Nuclear Energy Agency, IAEA/NEA Incident Reporting System (IRS) Reporting guidelines, IAEA, Vienna, 1998.

6. Risk Assessment, The Paul Scherrer Institute (https://www.psi.ch/ta/risk-assessment).

Размещено на Allbest.ru