Группы «атомного» оборудования A, B, C | «ТД Групп»

В статье рассматривается понятие групп оборудования A, B, C, применяемых при классификации оборудования и трубопроводов атомных электростанций, принципы отнесения оборудования к соответствующей группе, а также нормативные требования, установленные ПНАЭ Г-7-008-89 и НП-089-15. Приведен обзор российских нормативных документов, регламентирующих классификацию оборудования по группам в зависимости от условий эксплуатации, параметров рабочей среды и потенциальной опасности.

Необходимость группирования оборудования атомных электростанций по условиям эксплуатации и уровню потенциальной опасности была признана на ранних этапах развития атомной энергетики. Классификация по группам A, B, C сформировалась в результате накопленного опыта проектирования, изготовления и эксплуатации оборудования, а также анализа отказов и повреждений, связанных с воздействием давления, температуры и свойств рабочей среды.

Классификация оборудования по группам является одной из основ обеспечения прочности, надежности и безопасности атомных станций. В зависимости от группы оборудования устанавливаются требования к расчетам на прочность, выбору материалов, технологии изготовления, сварным соединениям, методам контроля и испытаний.

В Российской Федерации вопросы группирования оборудования регламентируются следующими нормативными документами:

• ПНАЭ Г-7-008-89 «Правила устройства и безопасной эксплуатации оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок»;
• НП-089-15 «Правила устройства и безопасной эксплуатации оборудования и трубопроводов атомных станций».

1. Понятие групп оборудования

Группа оборудования — это классификационная характеристика оборудования и трубопроводов атомной станции, отражающая условия их эксплуатации, параметры рабочей среды и потенциальную опасность разрушения или утечки с точки зрения воздействия на безопасность персонала, населения и окружающей среды.

К оборудованию атомной станции, подлежащему отнесению к группам A, B или C, относятся:

• оборудование и трубопроводы, работающие под давлением;
• элементы, содержащие радиоактивные или токсичные среды;
• оборудование, разрушение которого может привести к радиационным или химическим последствиям;
• элементы, связанные с теплоносителем реакторной установки и вспомогательных систем.

2. Принципы отнесения оборудования к группам

Отнесение оборудования и трубопроводов к группам A, B или C осуществляется на основании совокупности следующих факторов:

• максимальные параметры давления и температуры рабочей среды;
• физико-химические свойства среды;
• наличие радиоактивных веществ;
• потенциальные последствия разгерметизации или разрушения;
• условия размещения оборудования и доступность для персонала.

Чем выше потенциальная опасность оборудования и тяжелее возможные последствия его отказа, тем более высокой является группа, и тем более жесткие требования предъявляются к проектированию, изготовлению, контролю и эксплуатации.

Если оборудование одновременно подпадает под признаки разных групп, оно должно быть отнесено к более высокой группе.

3. Группы оборудования

В соответствии с ПНАЭ Г-7-008-89 и НП-089-15 все оборудование и трубопроводы атомных станций подразделяются на три группы.

Группа A

К группе A относится оборудование и трубопроводы, работающие в наиболее тяжелых и потенциально опасных условиях. Это, в первую очередь, элементы, содержащие радиоактивные среды под высоким давлением и температурой, а также оборудование, разрушение которого может привести к значительным радиационным последствиям.

Для группы A устанавливаются максимальные требования к расчетам прочности, качеству материалов, сварных соединений, контролю и испытаниям.

Группа B

К группе B относится оборудование и трубопроводы, работающие при повышенных параметрах давления и температуры либо содержащие потенциально опасные среды, однако последствия их отказов менее тяжелы по сравнению с группой A.

Требования к оборудованию группы B являются строгими, но допускают менее жесткие условия по сравнению с группой A при сохранении необходимого уровня безопасности.

Группа C

К группе C относится оборудование и трубопроводы, работающие при относительно умеренных параметрах и не содержащие значительных количеств опасных или радиоактивных сред. Разрушение такого оборудования, как правило, не приводит к тяжелым радиационным или химическим последствиям.

Для группы C устанавливаются базовые требования по прочности, изготовлению и контролю.

4. Нормативные требования и обозначения

Группа оборудования указывается в проектной, конструкторской и эксплуатационной документации и используется при:

• выборе норм и методов расчета на прочность;
• назначении категорий сварных соединений;
• определении объемов неразрушающего контроля;
• установлении периодичности технических освидетельствований и испытаний.

Обозначение группы применяется совместно с другими классификационными признаками оборудования, включая класс безопасности и категорию по давлению.

5. Связь с международными подходами

Международные нормы и рекомендации также используют риск-ориентированный подход к классификации оборудования по условиям эксплуатации и потенциальной опасности. Несмотря на различия в терминологии, российская система групп A, B, C концептуально согласуется с международными принципами, предусматривающими усиление требований по мере роста опасности отказа оборудования.

Основными критериями при этом являются:

1. параметры и свойства рабочей среды;
2. последствия разрушения оборудования;
3. вероятность возникновения опасных режимов;
4. влияние отказа на безопасность установки в целом.

6. Процедура определения группы оборудования

Определение группы оборудования осуществляется на стадии проектирования и включает следующие этапы:

1. анализ параметров и свойств рабочей среды;
2. оценка возможных последствий отказа или разгерметизации;
3. отнесение оборудования к группе A, B или C;
4. закрепление группы в проектной документации и согласование в установленном порядке.

Упрощенный алгоритм:

• высокая температура и давление, радиоактивная среда, тяжелые последствия → группа A;
• повышенные параметры или опасная среда, ограниченные последствия → группа B;
• умеренные параметры, минимальные последствия → группа C.

Классификация оборудования по группам A, B, C является обязательным элементом системы обеспечения безопасности и надежности атомных электростанций. Правильное определение группы оборудования позволяет установить адекватные требования к проектированию, изготовлению, контролю и эксплуатации на всех этапах жизненного цикла оборудования.