Управление старением атомных электростанций: опубликован документ, обобщающий примеры наилучшей практики

МАГАТЭ подготовило новую публикацию по передовой международной практике в области управления старением атомных электростанций, которая призвана оказать поддержку операторам в совершенствовании их технологий работы, помочь в решении задачи по продлению срока эксплуатации энергоблоков и способствовать укреплению ядерной безопасности по всему миру.

Члены рабочей группы ИГАЛЛ по механическим компонентам во время совещания на площадке АЭС «Пакш», Венгрия, в апреле 2017 года. (Фото: Р. Кршиванек/МАГАТЭ)

МАГАТЭ подготовило новую публикацию по передовой международной практике в области управления старением атомных электростанций, которая призвана оказать поддержку операторам в совершенствовании их технологий работы, помочь в решении задачи по продлению срока эксплуатации энергоблоков и способствовать укреплению ядерной безопасности по всему миру.

Находящиеся сегодня в эксплуатации ядерные энергетические реакторы, как правило, были рассчитаны на работу на протяжении 30–40 лет. Учитывая огромные капиталовложения, которые требуются для строительства новых станций, многие операторы и правительства ищут пути продления срока службы существующих установок для возможности их долгосрочной эксплуатации (ДСЭ). Это требует наличия неукоснительно соблюдаемой методологии управления старением, которая подлежит регулирующему надзору и лицензированию. Продление срока службы атомной электростанции предполагает вынесение заключения по поводу того, может ли безопасным, надежным и экономичным образом быть продолжена ее работа сверх изначально установленного срока снятия с эксплуатации. Когда срок службы станции продлен, ее эксплуатация допускается, как правило, еще в течение 20–40 лет.

Исходная версия документа «International Generic Ageing Lessons Learned (IGALL) Safety Report Series No.82» («Управление старением атомных электростанций: Международная программа по общим урокам, связанным со старением (ИГАЛЛ)») (Safety Reports Series No. 82) была опубликована в 2015 году и обобщала опыт, накопленный в рамках программы ИГАЛЛ в период с 2010 по 2014 годы. Вышедший в Серии докладов по безопасности новый документ по ИГАЛЛ (Rev. 1) обобщает опыт в данной области за период по 2017 год, кроме того, ежегодно обновляется информация на соответствующем веб-сайте.

«Более обширные данные и опыт выражаются в итоге в большем количестве передовых практических наработок, которыми могут воспользоваться операторы по всему миру, — говорит директор Отдела безопасности ядерных установок МАГАТЭ Грег Жентковский. — Программа ИГАЛЛ помогает эффективно находить апробированные программы управления старением, результаты анализа ограниченного по времени старения и типовые таблицы для рассмотрения вопросов управления старением и распространять их среди специалистов ядерной отрасли».

Опыт управления старением в США и во всем мире

МАГАТЭ координирует международное сотрудничество и обмен примерами наилучшей практики в этой области с 2010 года, когда была начата программа ИГАЛЛ. Программа охватывает различные аспекты как физического старения конструкций, систем и элементов, приводящего к ухудшению их рабочих характеристик, так и технологического устаревания таких компонентов, в том числе отсутствие запасных частей, технической поддержки, поставщиков и возможностей производства.

ИГАЛЛ основывается на опыте США, где Комиссией по ядерному регулированию (КЯР) был создан особый механизм, в рамках которого операторы могут обмениваться своим опытом и примерами наилучшей практики в области управления старением и вырабатывать на основе этого соответствующие рекомендации. В свою очередь, это позволило облегчить работу КЯР, которая при рассмотрении заявок на возобновление лицензии могла оценивать общий набор подходов. В 2010 году именно эта модель была адаптирована МАГАТЭ для применения в международном масштабе. С тех пор КЯР поддерживает работу этого механизма, в том числе финансово.

«Наше участие в ИГАЛЛ и миссиях по рассмотрению аспектов безопасности долгосрочной эксплуатации (САЛТО) дает нам возможность более тщательно знакомиться с подходами, которые используются в других странах для регулирования долгосрочной эксплуатации, и с программами, которые реализуются в целях управления старением на станциях, принадлежащих международным консорциумам, — говорит Аллен Хайзер, старший технический консультант по вопросам продления лицензий и управления старением в КЯР, являющийся председателем руководящего комитета ИГАЛЛ. — Важное место в поддержании основанной на всей полноте информации практики управления старением в разных странах мира занимает обмен опытом эксплуатации на международном уровне. Сведения, предоставляемые нашими международными партнерами в ходе совещаний ИГАЛЛ, служат для нас важным источником информации, которую мы оцениваем на предмет внесения возможных корректировок в наши руководящие документы».

Базирующийся в США Научно-исследовательский электроэнергетический институт (ЭПРИ), который уже много десятилетий ведет исследования в области управления старением материалов и также является участником ИГАЛЛ, пришел к заключению о том, что работа ИГАЛЛ охватывает более значительный объем информации, чем тот, который имеется в распоряжении США. В своем аналитическом отчете под названием «2020 Update to EPRI Product Mapping to International Atomic Energy Agency (IAEA) International Generic Ageing Lessons Learned (IGALL) Aging Management Program Categories» («Актуализация по состоянию на 2020 год сопоставления технических документов ЭПРИ с категориями программ управления старением, разрабатываемых в рамках Международной программы по общим урокам, связанным со старением (ИГАЛЛ) Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ)»), который был опубликован в июне 2020 года, ЭПРИ сообщает, что механизм ИГАЛЛ выходит за рамки имеющегося у США опыта по «определению конструкций, пассивных систем и/или компонентов для включения в объем программ управления старением и предусматривает конкретные программы для активного оборудования, в том числе электродвигателей, насосов и клапанов, а также типов реакторов, которые в США не эксплуатируются».

«ЭПРИ полагает, что обмен информацией об извлеченных на международном уровне уроках, связанных со старением, по программе МАГАТЭ ИГАЛЛ является важнейшим условием для дальнейшего совершенствования в этой области. ЭПРИ взаимодействовал с МАГАТЭ в том, что касается технической основы для ИГАЛЛ, принимая участие в заседаниях рабочих групп и руководящего комитета, — говорит Шерри Бернхофт, старший руководящий сотрудник ЭПРИ по техническим вопросам, которая также входит в состав руководящего комитета ИГАЛЛ. — В соответствии с указаниями национальных регулирующих органов, работающим на международном рынке энергетическим компаниям может быть необходимо принимать во внимание руководства ИГАЛЛ. Сейчас с этими программами по управлению старением увязана полезная техническая информация ЭПРИ, что облегчает энергетическим компаниям задачу по реализации этих программ».

Программа ИГАЛЛ финансируется за счет добровольных взносов участвующих в ней стран, при этом значительная часть финансирования обеспечивается США. В настоящее время свой вклад в программу вносят более 200 экспертов, предоставляющих все 30 стран мира, где эксплуатируются АЭС.

«ИГАЛЛ является прекрасным примером сотрудничества между регулирующими органами, операторами и научными учреждениями всех 30 стран, в которых эксплуатируются АЭС», — подытоживает г-н Жентковский.

igall-working-group-2018-1140x640.jpg

Члены четвертой рабочей группы ИГАЛЛ (по регулирующему надзору) принимают участие в совещании, организованном Агентством в июле 2018 года в Вене. (Фото: С. Кунито/МАГАТЭ)

Ageing management from the U.S. to the world

The IAEA has been coordinating international cooperation and the sharing of best practices in this area since 2010, when it launched the IGALL Programme. The Programme deals both with the physical ageing of systems, structures and components, resulting in the degradation of their performance characteristics, and technological obsolescence of such components, i.e. lack of spare parts, technical support, suppliers and industrial capabilities.

IGALL is based on the experience in the United States, where the Nuclear Regulatory Commission (NRC) initiated a process for operators to share their experience and best practices in ageing management and establish guidelines based on these. This in turn facilitated the work of the NRC, which had a common set of approaches to evaluate when considering licensing renewals. It is this model that was adapted and brought to the international scale by the IAEA in 2010. NRC has supported this process, including financially, since.

“Our involvement in IGALL and in Safety Aspect of Long Term Operations (SALTO) review missions have enabled us to better understand the approaches used by other countries to regulate long-term operation and the programmes implemented for ageing management at international plants,” said Allen Hiser, Senior Technical Advisor for License Renewal Aging Management at the NRC, and Chairperson of the IGALL Steering Committee. “International sharing of operating experience is an important part of maintaining informed ageing management worldwide. The information provided by our international counterparts in the IGALL meetings has provided us with an important source of information that we evaluate for potential improvement of our guidance.”

The US-based Electric Power Research Institute (EPRI), which has been performing research on materials ageing management for decades and also participates in IGALL, has concluded that IGALL’s work is broader than what is available in the U.S. Their report, entitled 2020 Update to EPRI Product Mapping to International Atomic Energy Agency (IAEA) International Generic Ageing Lessons Learned (IGALL) Aging Management Program Categories  published in June 2020 states that the IGALL process goes beyond the U.S. experience in  “identifying passive systems, structures, and (or) components for AMPs and includes specific programs for active equipment, such as motors, pumps, and valves and for reactor types that are not operated in the United States.”

“EPRI considers sharing ageing lessons learned internationally within the IAEA IGALL Programme as essential for further improvement in this area. EPRI worked in cooperation with the IAEA on the technical basis for the IGALL by participating on the working groups and Steering Committee,” said Sherry Bernhoft, senior technical executive of EPRI, also IGALL Steering Committee member. “International utilities might need to implement IGALL guidance according to directives from their national regulatory bodies. Useful EPRI technical information is now mapped to those AMPs to assist utilities in implementing AMPs.”

The IGALL programme has been funded by voluntary contributions from participating countries, with substantial part of the funding coming from the United States. Currently, over 200 experts from all 30 countries operating nuclear power plants are contributing to the programme.

“IGALL presents an excellent example of cooperation of regulators, operators and research institutes of all 30 countries operating nuclear power plants,” Rzentkowski said.

igall-working-group-2018-1140x640.jpg

IGALL Working Group 4 'Regulatory Oversight' members participating in a meeting hosted by Agency in Vienna in July 2018. (Photo: S. Kunito/IAEA)