Использование метода Монте–Карло с последующей аппроксимацией в механико-статистическом моделировании для оценки надёжности трубопроводов и сосудов давления атомных электростанций

Аннотация

Для большого числа критически важных для безопасности элементов на действующих и проектируемых атомных электростанциях (АЭС) задача подтверждения надёжности традиционными статистическими методами не представляется возможной ввиду как малых наработок, так и практического отсутствия отказов за данную наработку и доступных аналогов в мировой практике. Одним из подходов к оценке вероятностей отказов высоконадёжного оборудования реакторных установок является метод механико-статистического моделирования.

Для решения механико-статистических моделей обычно используется метод Монте–Карло, обладающий рядом преимуществ по сравнению с аналитическими. Однако необходимость выполнения чрезмерно большого числа статистических генераций при обосновании малых вероятностей событий предполагает поиск альтернативных расчётных методов, одним из которых является предложенный в настоящей работе двухступенчатый метод, сочетающий методы Монте–Карло и аппроксимации статистических данных (метод Монте–Карло с последующей аппроксимацией).

Рассмотрены вопросы оценки надёжности с использованием механико-статистического моделирования предельного состояния изделий. Представленный метод Монте–Карло с последующей аппроксимацией позволяет сократить число статистических генераций при сохранении точности результатов, что доказано рядом примеров по расчёту вероятностей течей и вязко-хрупкого разрушения элементов реакторных установок.