Цифровой сценарий катастрофы: новая модель просчитывает аварии на АЭС
В России создали модель, которая в реальном времени просчитывает развитие ситуации на энергоблоке АЭС.
Институт проблем безопасного развития атомной энергетики РАН вместе с Всероссийским Научно-исследовательским институтом по эксплуатации атомных электростанций (ВНИИАЭС) создали программу, которая позволяет просчитывать поведение энергоблока в реальном времени. Система учитывает разные сценарии, от нормальной эксплуатации до возникновения серьёзных аварий, и помогает заранее понять, к чему могут привести те или иные принимаемые меры. Это эффективный инструмент поддержки безопасности атомной энергетики.
Разработка встроена в более широкую линию работ ВНИИАЭС по так называемой виртуально-цифровой АЭС. Цифровые двойники энергоблоков и суперкомпьютерные расчёты используют чтобы проверить, как объект поведёт себя в нормальных, переходных и аварийных режимах. Такие решения формируют отдельный слой цифровой инфраструктуры для атомной отрасли.
Как это работает?
Система собирает в одну модель данные о работе реактора, оборудования и систем управления. Затем она пересчитывает развитие событий на энергоблоке и показывает, как изменится ситуация при отказе отдельных узлов, изменении режимов или цепочке нештатных событий. Это помогает не только наблюдать за ходом процесса, но и понимать, какие меры сработают быстрее и надёжнее.
Это цифровая среда, в которой можно многократно прогонять разные варианты и сравнивать последствия. Именно поэтому такие комплексы связывают расчётное программное обеспечение, цифровое моделирование и поддержку принятия решений в единый контур.
РАН подготовила национальный доклад, приуроченный к 40-летию аварии на Чернобыльской АЭС. В нём учёные собрали итоги многолетних исследований последствий аварии, мер защиты населения, состояния загрязнённых территорий, медицинских последствий и в целом сделали выводы для современной атомной энергетики. Этот документ не только подводит исторические итоги, но и показывает, как изменились подходы к безопасности за десятилетия после катастрофы.
Что это даёт атомной отрасли?
Для действующих и строящихся АЭС такой продукт даёт более точную картину возможных рисков. Его можно использовать чтобы заранее оценить последствия нештатной ситуации, подобрать меры защиты и проверить, как сработают разные сценарии реагирования. Это особенно полезно для кризисных центров, операторов станций и команд, которые отвечают за безопасность энергоблоков.
Технологии цифрового моделирования уже стали важным элементом обеспечения технологического суверенитета. В атомной сфере мало создать расчётную модель, её нужно также аттестовать и встроить в действующие процедуры. В России такая инфраструктура уже существует, а базы аттестованного расчётного программного обеспечения регулярно обновляются.
Технологическая культура безопасности
Следующий шаг предполагает расширение использования таких систем на весь жизненный цикл АЭС: проектирование, обучение персонала, эксплуатация, аварийная готовность и вывод из эксплуатации. ВНИИАЭС уже давно развивает концепцию виртуально-цифровой АЭС, а ИБРАЭ РАН работает с программами прогнозирования радиационной обстановки и поддержки принятия решений. Вместе эти направления складываются в единую цифровую среду для обеспечения атомной безопасности.
Если такие решения хорошо покажут себя на отечественных станциях, их можно будет включать в пакет сопровождения зарубежных атомных проектов, вместе с оборудованием, обучением и сервисом. Это уже готовый продукт, который помогает продавать не только реактор, но и технологическую культуру безопасности.
После Чернобыля атомная отрасль пришла к выводу, что безопасность должна быть не реакцией на проблему, а системой опережающего расчёта. Новый технологический продукт позволяет заранее понять развитие ситуации, а значит, даёт больше времени на правильное решение. А для атомной энергетики это один из самых ценных ресурсов.
