25. Авария - это результат игры Человека с Природой без шансов

Теория Игр – это математическая теория конфликтных ситуаций. Условно, назовём производственную деятельность электростанции Игрой Человека с Природой. В этой Игре каждая сторона желает выиграть. Человек, управляя электростанцией, стремится принести любой ценой максимальную прибыль Генерирующей компании через выработку электроэнергии и тепла, не обращая внимания на Игру противника, т.е. Природы. А Природа также желает взять своё через износ оборудования, ржавление трубопроводов, различные поломки, пробои в обмотках трансформаторов, самопроизвольные срабатывания управляющей автоматики и ошибки самого Человека.

В данной Игре без Smart-MES у Человека шансов нет. В конечном счёте, всё равно выигрывает Природа и происходит авария. Когда это произойдёт, никто не знает. Но если Человек не использует Smart-MES для постоянного контроля над этой конфликтной ситуацией, то это обязательно произойдёт. В данном случае планово-предупредительные ремонты не помогут. Они, возможно, лишь несколько отодвинут аварию, но могут её и приблизить.

Представим, например, трубу. Она постоянно ржавеет, и ржавеет она неравномерно. Но раз она ржавеет постоянно, значит, величина возможного максимального давления в этой трубе падает постоянно. И если за этим не следить, то в конечном итоге её разорвёт. А последствия этой аварии зависят от того, где она была установлена.

Рассмотрим, как это легко можно контролировать. Примем для нового трубопровода: K = 1, а для максимального рабочего давления (Pm): Kp = Pi / Pm <= 1, где Pi – давление в “i” день после начального запуска трубопровода. Примем также условие безаварийной ситуации: K * Kp <= 1. Причём, “K” каждый день увеличивается на величину: 1 / (S * 365), где S - продолжительность срока службы в годах. Из этого следует, что в “i” день эксплуатации трубопровода допустимое рабочее давление должно быть следующим: Pi = Pm / (1 + i / (S * 365)).

Но раз подобного постоянного контроля нет ни на одной электростанции, то чем больший износ оборудования, тем вероятность возникновения аварий разной степени только увеличивается. Износ же на многих электростанциях превышает 50%, а они работают на полную мощность. Мало того, даже на атомных электростанциях продляется эксплуатация энергоблоков, отработавших свой плановый ресурс. Пример, 3-й энергоблок Белоярской АЭС.

Да, комиссия дала такое заключение. Да, не хватает электроэнергии и народу надо где-то работать. Но комиссия не может знать, что делается внутри труб. И даже их контроль может не выявить дефекты, появившиеся со временем. Даже если и произойдёт авария на АЭС, то за это будет расплачиваться всё Государство, но на тепловых то электростанциях авария приведёт вообще к огромным убыткам именно Генерирующих компаний. К тому же новая тенденция расширения электростанций перспективными энергоблоками ПГУ тем более требует постоянного контроля над нагрузками устаревшего оборудования.

На «Новом Форуме Энергетиков & IT» в разделе «Энергетика/Аварии на электростанциях» размещено несколько статей, написанными самими же энергетиками: «Ядерные аварии», «Энергетика после аварии», «Ахиллесовы пятки энергетики», «Кто заплатит за аварии?». В этих статьях раскрывается плачевное состояние атомной энергетики.

Человек в Игре с Природой всегда проигрывает, потому что Природа не имеет понятия жалость, ей нельзя дать «на лапу», она не принимает откаты. Её можно только перехитрить постоянным контролем над ситуацией и своевременным вмешательством для замены устаревшего оборудования. Ведь появление свища на трубопроводе это одна из форм проявления начальной стадии аварии. Но бывает, что разносит всю турбину с гораздо большими последствиями, если её своевременно не заменить.

Природа в теории статистических решений рассматривается как некая незаинтересованная инстанция, поведение которой неизвестно, но, во всяком случае, не содержит элемента сознательного противодействия планам Человека. Однако, в условиях неопределённости с точки зрения безаварийной оптимальной работы Человеку трудно принять обоснованное решение для максимального выигрыша. Для описания удачности применённой стратегии в теории решений вводится понятие Риска. В нашем случае это Риск аварии. При вычислении Риска, соответствующего каждой стратегии в данных условиях, учитывается общая благоприятность для Человека данного состояния Природы. При выборе оптимальной стратегии в неизвестных условиях с известными вероятностями можно пользоваться не только средним выигрышем, но и средним риском, который, разумеется, нужно обратить в минимум.

И всё это возможно с системой Smart-MES «MES-T2 2020».

В этой связи, чтобы снизить человеческий фактор, пора бы уж «Росатому» переходить на автоматическое управление атомными энергоблоками на АЭС, да и Генерирующим компаниям на ГРЭС и ТЭЦ.

Исторически было строжайше запрещено проектировать энергоблоки с автоматическим управлением. Аргументация заключалась в том, что при аварийной ситуации человек, привыкший к бездействию, не сможет своевременно вмешаться для предотвращения развития аварии.

Понятно, что тогда не было нашей самоорганизующейся Smart-MES, не было нашей Теории аварий, не было нашего алгоритма когнитивной диагностики аварийных ситуаций, да просто не было мощных компьютеров. Но сейчас-то это всё есть. Мы всё сделали за вас и для вас, уважаемые атомщики и энергетики, для современных АЭС и для «Росатома», для современных ГРЭС и ТЭЦ и для Минэнерго. Берите, пользуйтесь нашими инновациями, которые сделают любые электростанции лучшими в мире, да и проектируйте безаварийные АЭС с автоматическим управлением энергоблоков.

Но сегодняшние архаичные БЩУ с системами СИУР и СИУТ выглядят просто смешно. Ведь если внезапно срабатывают защиты и останавливается энергоблок по непонятным причинам, то возникает вопрос, а где же был этот оперативный персонал и почему допустил остановку энергоблока? Ответ очень прост. Этот персонал при аварии просто бесполезен.

Помню, когда работал на Белоярской АЭС, в момент испытаний произошло ЧП, и сработала СУЗ, а на БЩУ замигали большинство индикаторов красными и синими цветами со звуковым рёвом. Эксплуатационный персонал метался по БЩУ и ничего не мог понять, куда бежать.

На самом же деле человеческий фактор только мешает, а при работе АЭС он вообще не нужен. Всеми процессами на АЭС должны управлять компьютеры по многоагентной технологии. А у диспетчера должны быть всего две кнопки: запустить и остановить энергоблок.

Когда внезапно останавливается энергоблок, то обычно говорят, что сработала штатная автоматика, а причины выясняются. Другими словами, если сработала автоматика, то есть причина. Но если не будет этой самой причины, то и не сработает противоаварийная автоматика, а значит, не остановится внезапно энергоблок. А обобщенно: если никогда не будет никакой причины, то никогда не остановится внезапно энергоблок. Но это же хорошо! Остаётся только одно: не допустить появление этой причины. Видите, как всё просто!

Но для того, чтобы не допустить никакой причины, следует разбираться в нашей Теории аварий, которая полностью базируется на известной Теории катастроф. А данная Теория катастроф, как и наша Теория аварий, гласит, что для возникновения катастрофы и аварии необходимы несколько неблагоприятных причин. При этом заметьте, что только одной причины для этого крайне не достаточно.

Согласно нашей Теории аварий, если защиты на энергоблоке предотвращают разрушительную аварию, то, следовательно, когда они срабатывают, то это значит, что эти причины уже появились, и их обязательно несколько. Отсюда вытекает следующий вывод, что, если бы этих причин было бы меньше хотя бы на одну, то автоматика бы и не сработала, а ситуация на энергоблоке была бы в норме.

Однако задача оперативного выявления этих неблагоприятных причин до сих пор была просто неподъёмной. Почему же пока только нам удалось полностью решить данную проблему?

Во-первых, для её решения надо иметь нашу Теорию аварий и понимать, как авария развивается во времени с момента появления первой неблагоприятной причины, куда подпадают и износ оборудования, и коррозия трубопроводов, и ложные срабатывания автоматики, и ошибки операторов. Во-вторых, следует изобрести уникальный алгоритм когнитивной диагностики выявления из всеобщего многообразия именно неблагоприятную причину. В-третьих, необходима наша самоорганизующаяся система Smart-MES для легчайшей адаптации и для высокоскоростного расчёта.

Только все эти три фактора позволят обеспечить безаварийность АЭС.

Допустим, что безаварийность АЭС обеспечена и реализована, тогда спрашивается, зачем вообще нужен БЩУ? Ведь совсем нет необходимости менять мощность реактора. Энергоблок должен вырабатывать каждый час одинаковое количество электроэнергии и тепла.

В данном случае, когда абсолютно нет никакой опасности развития неблагоприятных ситуаций, а аварий и тем более, то самое время переходить на автоматическое управление энергоблоком АЭС.

Ведь сегодня получается драматическая ситуация. Никто не знает, когда и на каком энергоблоке, и на какой АЭС сработает противоаварийная защита и внезапно остановится атомный энергоблок. Но ведь это и есть хаос. Хаос, с которым мирится «Росатом». Хаос, который не делает честь «Росатому». Хаос, который унижает беспомощность Росатома.

Вообще-то, когда идёт речь о безопасности АЭС, то «Росатому» следует использовать все возможности когнитивной диагностики аварийных ситуаций в их зародыше, а не довольствоваться только их глушением на завершающем этапе. Тогда и не будет хаоса в атомной энергетике, и Человек возможно выиграет у Природы.