В.1.3 Методы моделирования АП

Дерево событий (ДС) – графическая модель, описывающая логику развития различных вариантов аварийного процесса, вызываемого рассматриваемым исходным событием аварии.

Принципы разработки ДС:

– разработка ДС должна основываться на проектно-конструкторской и эксплуатационной документации, отражающей состояние ОМН в период разработки ВАБ с учетом возможных изменений, вносимых в документацию в процессе разработки ВАБ;

– разработка ДС должна основываться на результатах анализов аварийных процессов, выполненных по специальным сценариям и с применением моделей, исходных данных и расчетных программ, обеспечивающих получение реалистических (не консервативных) результатов.

Для каждого ИС должен быть определен перечень ФБ, структура, способы управления (автоматический или персоналом) системами, выполняющими каждую ФБ, и критерии их успешного функционирования.

Критерии успеха представляют собой минимальные совокупности работоспособных элементов систем и успешных действий персонала, необходимых для выполнения ФБ при возникновении рассматриваемых ИС.

Возможно моделирование с помощью аппарата схем функциональной целостности (СФЦ). При построении СФЦ используется 5 основных графических элементов:

– функциональные вершины, предназначенные для отображения на графе СФЦ простых (бинарных) случайных событий х_i (в частности, инициирующих событий), представляющих элементы i исследуемого ОНС в разрабатываемой структурной модели ее надежности и/или безопасности (насос, участок трубопровода, клапан, теплообменник, действия оператора и т.п.);

– фиктивные вершины, предназначенные для отображения на графе СФЦ логических условий реализации функций группами элементов и подсистем ОНС, т.о. они выполняют функции, аналогичные логическим операторам в деревьях отказов;

– конъюнктивные и дизъюнктивные ребра, предназначенные для отображения в СФЦ трех видов информации:

1) представления условия реализации y_i или не реализации выходных функций элементами системы в точке исхода из вершины х_i;

2) направленности функционального подчинения от точки исхода из вершины х_i в точку захода в вершину х_j;

3) представления логического условия обеспечения реализации выходной функции y_i элемента j системы в точке захода в вершину х_j.

– инверсный выход ребра из вершины х_i, предназначенный для представления условия не реализации выходной функции элементом i в исследуемой системе.

При построении ДС и СФЦ, основанных на обратной логике, применяется практически одна и та же методология. Поэтому в дальнейшем дается описание этой методологии без подразделения на особенности построения именно ДС или СФЦ. Исключение делается только в совершенно необходимых случаях, как правило, тогда, когда это касается особенностей разработки именно ДС.

ДС (СФЦ) разрабатывается для каждого ИС (группы ИС). При этом учитываются особенности всех ИС, включенных в данную группу, и связанных с ними сценариев развития аварий. Перечень систем и действий персонала, влияющих на развитие аварии, может отличаться для разных ИС (групп ИС). В частности, для особых ИС, приводящих к зависимым отказам систем безопасности, их перечень может сократиться. При этом более детально рассматриваются возможные технические средства управления аварией.

Конечное состояние каждой АП определяется в терминах, характеризующих степень повреждения ОМН. Обычно различают два состояния: безопасное состояние и состояние с повреждением ОМН.

ДС (СФЦ) разрабатывается непосредственно или с использованием промежуточного шага – построения диаграммы последовательности событий (ДПС).

ДПС – промежуточная модель, описывающая развитие аварийных процессов на ОМН, и являющаяся более подробной, нежели ДС (СФЦ). Создание ДПС обеспечивает более надежный способ корректного моделирования работы и взаимодействия различных систем, и действий персонала.

Непосредственное построение ДС (СФЦ) основано на рассмотрении функций безопасности, выполнение которых необходимо при возникновении ИС. Функции безопасности используются для определения систем, участвующих в ликвидации аварии, и требуемых действий персонала, а также разработки критериев успеха для них.

На рисунке В.1.1 приведен общий вид ДС и показаны основные его элементы.