7.1. ЗАДАЧИ МОДЕЛИРОВАНИЯ АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЙ
Создание моделей аварийных ситуаций является важнейшим этапом в разработке ЯО и непосредственно связано с обеспечением и оценкой уровня его безопасности. Для разработки ЯО, обладающего требуемым уровнем безопасности на всех этапах его жизненного цикла, в том числе в условиях аварийных ситуаций, необходимо иметь информацию о возможных воздействиях внешней среды на ЯО и возможном ответном воздействии опасных компонентов ЯО на окружающую среду.
Возникновение и развитие аварийных ситуаций с ЯО определяется множеством факторов, в том числе случайных, связанных с состоянием ЯО и сопрягаемых с ЯО технических систем, таких как носитель ЯБП, комплекс ЯО, носитель ЯО или транспортное средство (ТС), действиями обслуживающего персонала, внешними, в том числе заранее непредвиденными воздействиями. Однако, в практической работе не представляется возможным оперировать всем множеством аварийных ситуаций и ввиду этого возникает необходимость в создании моделей аварийных ситуаций, построенных на типовых схемах прохождения ЯБП по этапам жизненного цикла, анализе статистики аварий, многолетнем опыте эксплуатации и определении возможных аварийных факторов.
Аварийная ситуация и модели аварий ЯО определяются следующим образом.
Аварийная ситуация определяется как сочетание условий и обстоятельств, создающих возможности воздействий на ЯО, вид и интенсивность которых не оговорены в нормативно-технической документации и которые способны привести к повреждению, разрушению, взрыву или сгоранию ЯБП. Под моделью аварийных ситуаций понимается схематизированное представление возможных аварийных воздействий с их перечислением и последовательностью. Подобное представление аварийных ситуаций с ЯО связано с тем, что ЯО по сравнению с другими сложными техническими системами обладает рядом особенностей, таких как:
- чрезвычайная тяжесть возможных последствий аварий с ЯО и необходимость принятия всех реально возможных мер по их исключению;
- невозможность проведения прямых натурных испытаний ЯО и ЯБП на аварийные воздействия, при которых возможно радиоактивное загрязнение окружающей среды;
- отсутствие сведений из реальной эксплуатации о фактических параметрах многих видов аварий с ЯО и поведении ЯБП в аварийных условиях (в связи с отсутствием в нашей практике серьезных аварий).
Основными направлениями использования моделей аварийных ситуаций с ЯО и ЯБП являются:
- определение видов и параметров аварийных воздействий на ЯБП в условиях наиболее вероятных аварийных ситуаций на различных этапах эксплуатации ЯБП;
- анализ характера аварийных воздействий и разработка системы требований к ЯБП и его составным частям, эксплуатационному оборудованию, комплексу и носителю ЯБП, внешним средствам защиты ЯБП на всех этапах его эксплуатации. При этом предусматривается реализация в ЯБП максимально достижимого уровня безопасности. Задачей внешних средств защиты ЯБП и организационных мероприятий является снижение аварийных воздействий до допустимого для ЯБП уровня;
- анализ причин возникновения аварийных ситуаций на различных этапах эксплуатации ЯБП и выработка мероприятий, направленных на обеспечение безаварийных условий эксплуатации ЯБП и ЯО в целом, совершенствование системы эксплуатации ЯБП и ЯО;
- подтверждение расчетно-экспериментальными и аналитическими методами заданного уровня безопасности ЯБП;
- прогнозирование поведения ЯБП в условиях аварий с ЯО, выработка требований к техническим средствам и способам ликвидации последствий аварий, обеспечивающим локализацию таких аварий и минимизацию их отрицательных последствий.
Создание моделей аварийных ситуаций ведется с целью обеспечения приемлемых уровней безопасности ЯО и ЯБП и разработки достижимых норм со всесторонним учетом технических особенностей ЯО на всем этапе его жизненного цикла. Важная задача моделей аварийных ситуаций заключается в достижении равновесия между техническими характеристиками ЯО, особенностями эксплуатации, с одной стороны, и требованиями безопасности - с другой (диаграмма 7.1).
7.2. ВЛИЯНИЕ НОСИТЕЛЕЙ ЯО НА ОСОБЕННОСТИ МОДЕЛИРОВАНИЯ АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЙ
7.2.1. Обеспечение безопасности ракетных комплексов
Обеспечение ядерной взрывобезопасности ракетных комплексов (РК) стратегического назначения на этапах разработки, испытаний и эксплуатации основано на выполнении:
- общих технических требований, устанавливаемых нормативными документами МО РФ и Государственными стандартами;
- частных технических требований, учитывающих специфику базирования ракетных комплексов (мобильные или стационарные), разрабатываемых на стадии проектирования совместно разработчиком и научными организациями МО.
Общими требованиями, обязательными при обеспечении и оценке безопасности эксплуатации РК, являются:
- электробезопасность - защищенность конструкции РК от накопления статического электричества, исключение возможности подачи электрического напряжения на наружные токопроводящие части изделий и оборудования;
- защищенность конструкции изделия от электрических грозовых разрядов;
- исключение возможности образования взрывоопасных сред; исключение возникновения источника инициирования взрыва;
- пожаробезопасность - ограничение применения горючих материалов, наличие устройств, обеспечивающих предотвращение, своевременное обнаружение и ликвидацию пожара;
- радиационная безопасность - предотвращение воздействия ионизирующих излучений;
- биологическая безопасность - предотвращение воздействия микроорганизмов;
- безопасность от механических воздействий - предотвращение воздействия ударных ускорений; предотвращение разрушения конструкций;
- безопасность от климатических факторов - обеспечение допустимых значений температуры, влажности и скорости воздуха в рабочей зоне;
- безопасность от ошибочных действий личного состава и нарушений функционирования изделий и оборудования - исключение возможности неправильной установки и сочленения разъемных блоков, узлов, деталей, разъемов; предотвращение ложного срабатывания; исключение возможных включений органов управления при обслуживании и устранении неисправностей;
- безопасность в аварийных ситуациях - обеспечение безопасности изделий и личного состава в аварийных ситуациях; обеспечение работ по ликвидации последствий аварий комплектами спецсредств.
Частные технические требования по безопасной эксплуатации РК, учитывающие специфику эксплуатации РК в зависимости от способа базирования, устанавливают перечень возможных аварийных ситуаций, внешние воздействующие факторы, характеризующие воздействие на РК и его составные элементы, и количественные показатели этих факторов: амплитудно-временные (или частотные) характеристики, цикличность действия и другие параметры.
Специфика решаемых задач по обеспечению безопасности в зависимости от принятого способа базирования РК представлена в таблице 7.1.
Безопасность обеспечивается как конструктивными, так и организационно-техническими мерами.
Модели аварийных ситуаций РК содержат характеристики воздействующих факторов, возникающих при возможных в процессе эксплуатации РК аварийных ситуациях, связанными с отказами техники, ошибками персонала, природными явлениями, а также применением стрелкового оружия в результате несанкционированных действий. Основным назначением моделей является разработка исходных данных по возникающим нагрузкам для проведения расчетно-экспериментальной оценки аварийных ситуаций и уточнения параметров внешних факторов с целью принятия конструктивно - технических мер для подтверждения безопасности РК.
| Таблица 7.1 |
| Этап эксплуатации |
Виды внешних воздействующих факторов |
Способ базирования РК |
| стационарный |
мобильный |
| Боевое дежурство |
Механическое воздействие (вибрации, ударные нагрузки, столкновения, опрокидывание, ударная волна) |
- |
+ |
| Термическое воздействие на ракету и боевое оснащение |
+ |
+ |
| Электромагнитное воздействие |
- |
+ |
| Статическое электричество |
+ |
+ |
| Поражение пулей, осколком |
+ |
+ |
| Передислокация |
То же |
- |
+ |
| Техническое обслуживание |
То же |
+ |
+ |
| Погрузочно-разгрузочные работы в позиционном районе |
Механическое воздействие |
+ |
+ |
| Термическое воздействие |
+ |
+ |
| Электромагнитное воздействие |
+ |
+ |
| Статическое электричество |
+ |
+ |
| Поражение пулей, осколком |
+ |
+ |
|
Перечень возможных аварийных ситуаций, значения характеристик внешних воздействующих факторов в моделях аварийных ситуаций определяются с учетом опыта эксплуатации РК-аналогов, а также выполненных экспериментально-теоретических работ по исследованию безопасности ЯО. Этот перечень уточняется и дополняется по согласованию с МО на этапах создания РК.
Типовая модель аварийных ситуаций для ракетных комплексов и характеристики внешних воздействующих факторов могут, например, включать:
- короткое замыкание (КЗ)в оборудовании агрегата - повышенная температура в поле КЗ (возможные значения температуры, длительности воздействия повышенной температуры);
- воздействие грозовых разрядов - возможные параметры возникающих электромагнитных полей (амплитуда импульса тока молнии; длительность фронта импульса тока молнии; максимальный перепад напряженности электрического поля; средняя скорость изменения электрического поля; максимальная скорость изменения плотности магнитного потока);
- падение провода магистральной линии электропередач - значение напряжения ЛЭП;
- воздействие теплового потока пожара - возможные параметры температурных полей (температура фронта пламени; градиент температуры; продолжительность воздействия температуры фронта пламени; продолжительность нахождения изделия в зоне воздействия повышенной температуры);
- воздействие поражающих факторов (ПФ) аварий на продуктопроводах - характеристики ПФ (давление на фронте воздушной ударной волны; температура воздействия огневого шара; продолжительность воздействия огневого шара и максимального давления на фронте ударной волны);
- воздействие стрелкового оружия на ракету - характеристики ПФ (баллистический удар пуль, осколков гранат различных типов; угол встречи с преградой);
- столкновение агрегата со встречным (попутным)транспортным средством - характеристики возможных возникающих механических нагрузок;
- опрокидывание автомобиля с ЯО с мостов, эстакад, дорожной насыпи - характеристики возможных возникающих механических нагрузок;
- наезд автомобиля с ЯО на транспортное средство или препятствие - характеристики механических нагрузок, возникающих при наезде автомобиля на препятствия различного происхождения;
- стыковочные работы - падение ББ при стыковке(отстыковке) - характеристики механических ударов ББ о поверхности различного характера с определенной высоты.
При реализации указанных ситуаций рассматриваются различные возможные варианты исходов.
|
|
|
![[Диаграмма 7.1]](diagram71.gif)
