Preview

Глобальная ядерная безопасность

Расширенный поиск
Том 16, № 1 (2026)
Скачать выпуск PDF

ЯДЕРНАЯ, РАДИАЦИОННАЯ И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

5-14 221
Аннотация

В статье рассмотрены особенности установления эксплуатационных пределов и пределов безопасной эксплуатации по мощности для критических стендов при нейтронно-физических испытаниях активных зон судовых ЯЭУ. На основе аспектного анализа показано, что в диапазоне мощностей, характерных для критических сборок, тепловой и конструкционный аспекты не определяют выбор предельной мощности, тогда как решающим становится радиационный аспект. Проанализирована связь нейтронной мощности с измеряемыми нейтронно-физическими характеристиками и показаниями ионизационных камер, а также выделены два критических с точки зрения радиационной безопасности этапа: работа критической сборки на мощности и обращение персонала с ТВС после извлечения. Показано, что при постоянной нейтронной мощности измеряемая системой радиационного контроля мощность дозы в помещении критического стенда может оставаться практически неизменной, поскольку определяется преимущественно мгновенными компонентами излучения и биологической защитой. Одновременно дозовые характеристики ТВС после завершения облучения формируются накопленной активностью продуктов деления и активации и зависят от предыстории режима. Обосновано, что предельно допустимые режимы работы целесообразно назначать как допустимые комбинации «мощность – время работы», привязанные к прогнозируемой мощности дозы от ТВС и ограничениям для транспортно-упаковочных комплектов. Для оперативного прогнозирования дозовых характеристик предложено использование цифрового двойника критической сборки, реализующего расчет мощности дозы от ТВС по истории облучения. Методика позволяет связать уставки и режимы испытаний с объективными критериями радиационной безопасности, снизить неопределенность на этапе извлечения ТВС и обеспечить требуемую точность нейтронно-физических измерений при расширении номенклатуры испытываемых активных зон.

15-22 163
Аннотация

В данной статье рассмотрено решение задачи определения плана выработки электроэнергии для объекта генерации, который представляет собой ветроэлектростанцию. Ветроэнергетика, как один из перспективных альтернативных способов получения энергии, сталкивается с высокой неопределенностью генерации из-за изменчивости метеорологических условий. Для решения задачи оптимизации плана выработки электроэнергии на ветроэлектростанции в данной работе применены методы машинного обучения, которые позволят анализировать большие объемы данных, получаемых от различных сенсоров и метеорологических станций. Использование моделей машинного обучения способствует точному прогнозированию выработки энергии, что в свою очередь позволяет оптимизировать работу ветроэлектростанции, в том числе за счет корректировки режимов для максимизации коэффициента использования установленной мощности. В работе рассматривалось несколько математических моделей – модель k-ближайших соседей, модель дерева принятия решений, модель случайного леса и градиентный бустинг. Данные модели были подобраны по критерию алгоритмической простоты – их обучение проходит относительно быстро, а также из-за независимости от типа данных. В ходе анализа полученных данных каждой модели была выбрана модель градиентного бустинга – за наименьшее время обработки данных получен наибольший коэффициент детерминации на валидационных данных. Также создан виртуальный интерфейс для более удобного ввода данных и визуализации результатов

ПРОЕКТИРОВАНИЕ, ИЗГОТОВЛЕНИЕ И ВВОД В ЭКСПЛУАТАЦИЮ ОБОРУДОВАНИЯ ОБЪЕКТОВ АТОМНОЙ ОТРАСЛИ

23-33 124
Аннотация

В данной статье рассматривается разработка и реализация инструментов интерактивного скрытия полупространства моделируемой области для систем проектирования. Актуальность исследования обусловлена необходимостью эффективного анализа внутренних структур сложных 3D-моделей на препроцессорном этапе. В качестве инструментов для реализации алгоритма интерактивного скрытия было выбрано использование языка программирования C++ в интеграции с библиотеками визуализации VTK и OpenGL, а также применение языка шейдеров GLSL. В работе подробно описана математическая модель и реализация интерактивного 3D-виджета, позволяющего пользователю в реальном времени управлять положением и ориентацией секущей плоскости посредством аффинных преобразований (переноса, вращения, масштабирования). Особое внимание в исследовании уделено реализации алгоритмов для двух типов данных. Для геометрических моделей разработан подход на базе вершинных и фрагментных шейдеров: вычисляется положение вершин относительно уравнения плоскости, выполняется отсечение элементов и отбрасываются только те, которые находятся над плоскостью, затем выполняется интерполяция по примитиву, а использование буфера трафарета (stencil buffer) обеспечивает корректное «закрашивание» сечения для сохранения иллюзии сплошного объекта. Для сеточных моделей реализован алгоритм топологической фильтрации, который физически отсекает ячейки и выполняет перестроение элементов, пересекаемых плоскостью. Разработанный функционал имеет высокую практическую значимость для ускорения процесса подготовки моделей. Результаты тестирования на ряде моделях демонстрируют высокую скорость работы алгоритма, корректность отображения срезов, эффективное использование ресурсов для своей задачи, а также высокую масштабируемость. Практическая значимость работы заключается в интеграции разработанных инструментов интерактивного скрытия в специализированное программное обеспечение, что позволяет инженерам-расчетчикам существенно ускорить процесс подготовки моделей, эффективно выявлять геометрические коллизии и задавать граничные условия как на поверхностных, так и на внутренних элементах.

34-43 187
Аннотация

В процессе изготовления корпусного толстостенного оборудования на этапе сборки-сварки элементов посредством дуговой сварки (особенно на постоянном токе) приходится решать проблему, связанную с остаточной намагниченностью деталей. При изготовлении корпусов реакторов 3100-Р-101 и 3100-Р-102 на производственной площадке завода «Атоммаш» в г. Волгодонск была зафиксирована высокая остаточная намагниченность заготовок, которая возникает вследствие предшествующих технологических операций, как связанных с термическим и механическим воздействием на металл, так и под действием сильных постоянных магнитных полей, в том числе от протекающего тока. Остаточная намагниченность нарушает стабильность горения дуги, вызывает ее отклонение от оси стыка и приводит к различным дефектам сварочного валика. В сварочной литературе освещались последствия его вредного влияния: от локальных дефектов в виде разбрызгивания, пористости, подрезов и непроваров до полной невозможности формирования сварного шва. Особую сложность вызывает выполнение корневого прохода шва. В статье рассмотрены практические аспекты влияния явления на технологический процесс дуговой сварки реакторного крупногабаритного толстостенного оборудования, причины возникновения намагниченности, применения методики размагничивания, количественный контроль остаточного поля для обеспечения проведения сварочных работ с требуемым качеством. Применение предложенной в настоящей работе практической методики позволяет снизить остаточную намагниченность до 300 нТл даже при очень высоких ее первоначальных значениях (до 1970 нТл), что обеспечивает возможность выполнения сварочных работ любыми дуговыми процессами с высокими показателями качества.

44-51 134
Аннотация

В настоящее время для производства никелида титана нового поколения, обладающего уникальными свойствами памяти формы и сверхэластичности, все чаще применяют метод аддитивных технологий, в частности метод селективного лазерного плавления. Этот подход позволяет создавать изделия сложной геометрической формы, которые практически невозможно получить традиционными методами обработки металлов. Однако, несмотря на очевидные преимущества этого метода, существует острая необходимость в детальном изучении влияния параметров селективного лазерного плавления на формирующуюся микроструктуру, механические свойства и другие характеристики никелидов титана. В качестве образцов для исследования использовались нетравленые полированные микрошлифы никелида титана, полученные методом селективного лазерного плавления. В работе представлены результаты исследования методом атомно-силовой микроскопии особенностей структуры образцов никелида титана до и после термической обработки. Применение данного метода дало возможность получить количественные данные о топографии поверхности с высоким разрешением. Измерены размеры зерен, включений и мартенситных пластин на микро- и наноуровне. Выявлена прямая связь типа структуры с микромеханическими характеристиками, такими как деформация и модуль упругости. Показано, что методология, основанная на атомно-силовой микроскопии с привлечением дополнительных экспериментальных методов и статистической обработкой данных, может быть положена в основу высокоточной диагностики структурно-фазового состояния сплавов. Для атомной отрасли это имеет первостепенное значение, так как позволяет не только дополнять традиционный металлографический анализ, но и получать уникальные данные о поведении материала на наноуровне. Эта информация крайне необходима для обоснования длительной работоспособности изделий в условиях интенсивного ионизирующего излучения и высоких термомеханических нагрузок, обеспечивая тем самым требуемый уровень надежности и безопасности эксплуатации ответственного оборудования. 

ЭКСПЛУАТАЦИЯ ОБЪЕКТОВ АТОМНОЙ ОТРАСЛИ

52-60 149
Аннотация

Статья посвящена решению проблемы верификации согласованности процессной модели в интегрированной системе управления (ИСУ) АО «Концерн Росэнергоатом». Несмотря на формализацию деятельности через паспорта процессов, масштаб и динамичность модели, насчитывающей от 50 до 70 различных процессов, приводят к возникновению несогласованностей в межпроцессных взаимодействиях, традиционно выявляемых в ходе ручного аудита. Для автоматизации этого процесса предлагается специализированное программное решение, реализующее двухэтапный алгоритм. На первом этапе выполняется автоматизированный синтаксический парсинг документации и построение формализованной модели в виде ориентированного графа взаимосвязей. На втором этапе проводится алгоритмический аудит модели, основанный на перекрестной проверке соответствия входных и выходных параметров смежных процессов. Результатом работы является структурированный отчет, объективно фиксирующий все выявленные несоответствия. Разработанный инструмент позволяет выявлять противоречия на этапе разработки процессной документации, минимизируя зависимость от субъективного экспертного анализа и существенно повышая общее качество и целостность системы управления. Внедрение данного инструмента позволяет перенести акцент с трудоемкого экспертного анализа на систематический алгоритмический контроль, что значительно повышает качество паспортов процессов на этапе их разработки, способствует целостности интегрированной системы управления (ИСУ) и усиливает надежность управления в атомной энергетике.

61-68 461
Аннотация

Актуальность исследования обусловлена необходимостью минимизации экономических потерь от недовыработки электроэнергии в период продления кампании энергоблоков ВВЭР-1000. Целью работы является анализ эффективности использования режима скользящего давления во втором контуре для высвобождения дополнительной реактивности за счет температурного эффекта и увеличения выработки электроэнергии. Разработана комплексная математическая модель, включающая уравнения баланса реактивности (температурный и мощностной эффекты), уравнения теплового баланса и теплопередачи в парогенераторе, а также уравнение Стодолы-Флюгеля для расхода пара. Моделирование выполнено в САПР United Cycle, где создана и верифицирована тепловая схема турбоустановки К-1000-60/1500-2. Проведена сравнительная оценка трех режимов продления кампании: снижение мощности при постоянном давлении, режим скользящего давления, и комбинированный режим скользящего давления с поэтапным отключением групп подогревателей высокого давления. Моделирование выполнялось для диапазона снижения тепловой мощности реактора, соответствующего периоду продления кампании. Установлено, что применение скользящего давления с отключением ПВД позволяет поддерживать электрическую мощность на более высоком уровне по сравнению с базовым режимом, что обеспечивает значительный дополнительный экономический эффект. При этом выявлен рост влажности пара на выхлопе турбины, что требует согласования с заводом-изготовителем. Предложен поэтапный график отключения ПВД, обеспечивающий оптимальное ведение режима по критерию максимизации выработки. Внедрение данной технологии наиболее актуально для АЭС, расположенных в южных регионах с более высоким давлением в конденсаторе. Полученные результаты могут быть использованы при разработке эксплуатационной документации и обосновании безопасности продления кампании для энергоблоков ВВЭР-1000.

69-77 172
Аннотация

Статья описывает опыт модернизации электрогидравлической системы автоматического регулирования и защиты (САРЗ) турбоустановки К-1200-6.8/50 на энергоблоке №1 Нововоронежской АЭС-2, выполненной в 2025 г. для повышения надежности, быстродействия и точности регулирования, а также для устранения автоколебаний и нестабильных режимов. Области для модернизации проекта САРЗ были выявлены в ходе тщательного анализа результатов выполнения наладочных работ, при которых периодически возникали автоколебания давления управляющего масла. Так, выполнена замена электрогидравлических преобразователей-сумматоров (ЭГП-С) на электромагнитные преобразователи (ЭМП), на маслопроводах установлены самостабилизаторы давления (ССД). Применением шкафов следящих приводов (ШСП) обеспечена двухканальная система управления регулирующими клапанами с возможностью создания и хранения оперативного технологического архива.  Применение сервомоторов регулирующих клапанов без механической обратной связи позволило существенно повысить их быстродействие, а применение электромагнитных преобразователей сервомоторов обеспечило повышение наработки на отказ по сравнению с проектными электрогидравлическими преобразователями. Выполненная модернизация позволила упростить конструкцию САРЗ с существенным сокращением гидравлической составляющей процесса регулирования, что привело к снижению вероятности возникновения автоколебаний в системе регулирования. Сокращение объемов трубопроводов и оптимизация сложной гидросхемы привели не только к повышению быстродействия и точности регулирования частоты вращения турбины, но и к снижению эксплуатационных затрат, а также упрощению технического обслуживания и увеличению срока службы турбинного оборудования за счет минимизации механических колебаний и износа деталей. Модернизированная система автоматического регулирования и защиты турбины К-1200-6.8/50 устойчиво выдерживает заданную электрическую нагрузку, надежно обеспечивая возможность ее плавного изменения

КУЛЬТУРА БЕЗОПАСНОСТИ И СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РАЗВИТИЯ ТЕРРИТОРИЙ РАЗМЕЩЕНИЯ ОБЪЕКТОВ АТОМНОЙ ОТРАСЛИ

78-89 189
Аннотация

Одной из главных целей атомной отрасли является достижение и поддержание высокого уровня безопасности. Формирование и развитие культуры безопасности – ключевой фактор успешной работы отрасли. Беларусь сталкивается с задачей формирования собственной модели культуры безопасности. Международный опыт доказывает, что человеческий фактор оказывает значительное влияние на безопасную эксплуатацию объектов использования атомной энергии. Не вызывает сомнения и то, что особенности национального менталитета влияют на стиль взаимодействия людей, способы принятия решений и особенности коммуникации, в том числе в области обеспечения безопасности. В этом контексте, изучение типичных черт белорусского национального характера и их влияния на организационное поведение работников атомной отрасли является важной задачей для поддержания безопасности на достижимо высоком уровне. В данной статье авторами рассмотрен вопрос влияния особенностей национального менталитета на культуру безопасности атомной отрасли Республики Беларусь. Исследование проводится на основе методологии CSSCF (Country Specific Safety Culture Forum), позволяющей оценить влияние национальных особенностей на культуру безопасности. В настоящей статье, рассмотрены структура и основные этапы методологии CSSCF. Проведен анализ опыта влияния культурных ценностей на организационное поведение в таких странах, как Швеция, Финляндия, Канада и Япония. Приведены требования действующей нормативно-правовой базы Республики Беларусь в отношении формирования культуры безопасности у работников, осуществляющих деятельность в области использования атомной энергии, а также международные нормы и рекомендации МАГАТЭ по поддержанию и повышению уровня культуры безопасности. Представлены результаты состоявшегося пилотного форума, посвященного исследованию белорусских национальных особенностей, в контексте влияния на обеспечение безопасности в атомной отрасли. Рассмотрено как черты национального характера белорусов соотносятся с выделенными образцами организационного поведения.

90-98 153
Аннотация

В работе рассматривается динамика снижения травматизма на производстве и экономическая результативность мер обеспечения промышленной безопасности в АО «Ульбинский металлургический завод» в период 2020–2024 годов. Исследование основано на таких данных внутренней отчетности как число несчастных случаев с потерей трудоспособности, показатель LTIFR, годовые затраты на охрану труда и промышленную безопасность. Применен сопоставительный анализ временных рядов «травматизм–затраты» с учетом специфики бериллиевого передела (термические и механические риски, токсичные аэрозоли бериллия). Зафиксировано снижение LTIFR с 0,18 (2020) и 0,28 (2021) до 0,00 в 2022–2024 гг. при одновременном росте инвестиций в безопасность в фазе 2022–2023 гг. и последующей оптимизации расходов в 2024 году. Интерпретация результатов указывает на системный характер достигнутого эффекта: сочетание инженерных барьеров (аспирация, локальные укрытия, блокировки, модернизация ГПМ), управляемости работ повышенной опасности (горячие, газоопасные, стропальные, LOTO) и укрепления дисциплины поведения. Сделан вывод о соответствии траектории «нулевого LTIFR» модели ALARP, а также о положительной экономической отдаче от целевых вложений в безопасность. Показано, что устойчивое достижение нулевого значения LTIFR в течение трех лет связано с комплексом инженерных, организационных и поведенческих мер и соответствует принципу ALARP, обеспечивая положительную экономическую отдачу от вложений в безопасность. Отмечены ограничения в виде агрегированности данных, отсутствия разреза по видам происшествий и leading-показателям (near miss, микротравмы).

99-109 122
Аннотация

Введение. Культура безопасности в атомной отрасли традиционно рассматривается применительно к отдельным предприятиям. Однако в условиях, когда ключевой игрок – Государственная корпорация «Росатом» – выстраивает деятельность через разветвленную сеть партнерских организаций (подрядчиков, поставщиков, научные и сервисные структуры), возникает задача трансляции единых стандартов безопасности за пределы головной компании. Цель настоящего исследования – выявить и систематизировать механизмы, с помощью которых внешние нормативные требования преобразуются в устойчивые внутренние практики организаций-партнеров, то есть механизмы габитуализации культуры безопасности в партнерской сети. Методы. Исследование выполнено в качественной парадигме с опорой на концепцию габитуса П. Бурдье, теорию заинтересованных сторон и неоинституциональный подход. Эмпирическую базу составили корпоративные отчеты Росатома в области безопасности, отраслевые стандарты, материалы профильных организаций. Результаты. Выделено четыре ключевых механизма габитуализации. Во-первых, нормативно-ценностное структурирование, при котором ценности безопасности последовательно конкретизируются в политиках, стандартах и квалификационных требованиях, охватывающих всех участников сети. Во-вторых, измерительная прозрачность, где внедрение системы ключевых показателей и публичная отчетность создают среду и данные становятся основой для решений и обратной связи. В-третьих, инвестиционная рутинизация, при которой устойчивый рост затрат на охрану труда и окружающей среды и их проектная детализация превращают безопасность из декларации в неотъемлемый элемент производственного бюджета. В-четвертых, ответственность за полный жизненный цикл, реализуемая через федеральные целевые программы, позволяющие вовлекать партнеров в решение задач по обращению с наследием, реабилитации территорий и «зеленые» практики. Данные механизмы образуют многоуровневую систему вовлечения, где глубина интеграции партнера зависит от его роли – от базового контрактного соответствия до стратегического соинвестирования. Выводы. Полученные результаты показывают, что формирование единой культуры безопасности в распределенной сети требует не только принудительного навязывания правил, но и создания условий, при которых безопасность становится органичной частью организационного габитуса партнеров.

110-118 124
Аннотация

Цель исследования – оценить потенциал и рассмотреть варианты эффективного использования альтернативных источников энергии в климатических условиях Африки с учетом экологических, экономических и социальных аспектов, способствующих достижению приоритетов зеленой повестки и ускорению экономического развития региона. В статье Африка рассмотрена в качестве комплексного объекта анализа, который охватывает как богатую этнокультурную среду, так и уникальную географию, рельеф, природную и сырьевую экосистему. Особое место в исследовании уделено изучению стремительного развития континентальной экономики в последние несколько десятилетий. Был сделан вывод, что большинство имеющихся исследований фокусируется на биоразнообразии, демографии, антропологии, бывшей колониальной зависимости, истории освоения и заселения «черного» материка. Помимо прочего принципиальное внимание ученых и практиков уделяется большому числу экономических проблем данной части света. В рамках современных научных воззрений континент более не идентифицируется исключительно как гипотетическая прародина всего человечества, теперь он также рассматривается и как суверенный центр силы в глобальном пространстве и как стратегический партнер с огромными природными и минеральными богатствами. Африка располагает всеми видами ресурсов для генерации электроэнергии (включая не только твердое топливо и углеводороды, но и возобновляемые источники), в связи с чем в статье была обоснована актуальность анализа и оценки изменений, происходящих в энергетической сфере континента в ходе его промышленного развития. Приведены доводы о своевременности изучения альтернативных источников энергии в контексте климатических реалий Африки и их интеграции в глобальную зеленую повестку. В качестве основных методов при написании статьи выступили метод экспертных оценок, анализ научной литературы, сравнительный и статистический анализ. Основным результатом исследования выступает вывод о необходимости развития возобновляемых источников энергии в Африке, что обусловлено рядом факторов (стабилизация экономики, стремительный рост населения, урбанизация, климатические изменения).



ISSN 2305-414X (Print)
ISSN 2499-9733 (Online)