«Прорыв» Росатома ввел в эксплуатацию систему управления данными и процессами расчетных и экспериментальных научных исследований «Урания» В проектном направлении «Прорыв» введена в эксплуатацию система управления данными и процессами расчетных и экспериментальных научных исследований «Урания». Ее разработали в Институте проблем безопасного развития атомной энергетики Российской академии наук (ИБРАЭ РАН). По отзывам экспертов, с «Уранией» время выполнения расчетов сократится в разы. «Одна из особенностей атомной отрасли в том, что далеко не все режимы работы оборудования мы можем обосновать экспериментальным путем, — говорит директор по цифровизации проектно‑ го направления «Прорыв» Андрей Федоровский. — Скажем, для строительства АЭС необходим детальный от‑ чет по обоснованию безопасности. Некоторые режимы отрабатываются в стендовых экспериментах, но значительную часть мы можем обосновать только расчетными методами. Так, для классического реактора ВВЭР нужно рассчитывать варианты разрывов больших трубопроводов, обеспечивающих подвод теплоносителя к активной зоне. Такой аварии ни на одном энергоблоке никогда не было, и провести натурный эксперимент невозможно». Для инженерных расчетов и обоснования безопасности ядерных установок четвертого поколения со свинцовым теплоносителем и уран‑плутониевым нитридным топливом в мире решений нет. Поэтому в России в рамках проекта «Прорыв» началась разработка расчетных кодов, принципиально отличающихся от предшественников. Исполнителем проекта «Коды нового поколения» стал ИБРАЭ РАН, у которого был богатый опыт математического моделирования физических, химических, теплогидравлических процессов в ядерных установках. В ходе расчетных обоснований проводятся многие тысячи расчетов, и для каждого нужно знать исходные данные, модели и сетки, коды и конечные результаты. Для хранения и управления этим массивом данных потребовалась автоматизированная система. «Урания» позволяет обеспечить повторяемость расчетов, взаимодействие конструктора и расчетчика, проверку соответствия результатов расчета требованиям, в системе можно отслеживать историю изменения исходных данных и результатов расчетов и многое другое. Система разработана на базе цифровой платформы управления расчетными данными CML-Bench Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, СПбПУ. Платформа СПбПУ — полностью российская, внесена в реестр отечественного программного обеспечения в 2021 году. В атомной отрасли ее использовали в ТВЭЛ при разработке нового антидебризного фильтра для тепловыделяющих сборок, а также в проекте по снижению вибрации в декантирующих центрифугах. В топливном дивизионе CML-Bench развернута в компании «Центротех-инжиниринг». Далее читайте в Подробнее. Загрузить:
Помимо сбора глобального архива, «Урания» помогает проектировщикам по максимуму упростить проведение обосновывающих расчетов, которые становятся все подробнее и шире по номенклатуре. В паре с отраслевой платформой для оптимизационных и параметрических исследований «Урания» позволяет автоматизировать перебор вариантов, режимов работы любого узла. «Расчетчик загружает исходный файл, задает условия — параметр, который нужно менять с определенным шагом, и расчетный код сам посчитает множество вероятных вариантов и поможет выбрать оптимальный. Данные по всем расчетам будут сохранены и аккуратно разложены по полочкам. Можно проводить параллельный расчет нескольких входных файлов, обрабатывать выходные файлы, извлекать нужные данные и сравнивать результаты, полученные при расчетах разными кодами. Это очень экономит время. В АО «Прорыв» мы эту систему внедрили в отделе науки, занимающимся подобными расчетами,— рассказывает Андрей Федоровский.— Кроме того, при объединении разработок разных институтов и групп часто возникают коллизии из-за мелких несоответствий в исходных данных. Обычно их выявляют еще на этапе моделирования. В противном случае они обнаружились бы только на стадии стендового эксперимента, установку пришлось бы разбирать и переделывать. А это срыв срока и немалые финансовые потери. В рамках работы отдела математического моделирования и цифровизации АО «Прорыв», создающего и применяющего интегральные модели энергоблоков четвертого поколения, «Урания» позволяет к расчету режима эксплуатации блока привязать перечень коллизий, которые нужно устранить». «Оперативность анализа результатов расчетов на интегральных математических моделях энергоблоков благодаря «Урании» увеличивается на 20–30%. Но в отделе науки скорость именно расчетов выросла в 10 раз! Это рывковое ускорение, — утверждает начальник отдела математического моделирования и цифровизации АО «Прорыв» Святослав Кириенко. — Сокращение срока проведения расчетов — далеко не единственный эффект. «Урания» наводит порядок в расчетных данных, систематизирует их и хранит полный архив изменений и правок. В итоге повышается качество интегральных моделей как расчетного представления цифровых двойников». «Урания» — не единственная автоматизированная система в проектном направлении «Прорыв». Есть система управления жизненным циклом, в которой хранится конструкторская, технологическая, проектная документация, есть система управления требованиями — целая цифровая экосистема. Поскольку для расчетных обоснований нужны данные из всех этих систем, «Урания» была интегрирована с ними. |
Электронный портал ядерных знаний Республики Беларусь
Belarusian Nuclear Education and Training Portal - BelNET
