РБ-061-11
ПОЛОЖЕНИЕ О ПРОВЕДЕНИИ ВЕРИФИКАЦИИ И ЭКСПЕРТИЗЫ ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ ПО НАПРАВЛЕНИЮ "НЕЙТРОННО-ФИЗИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ"
Дата введения 2011-05-06
Положение о проведении верификации и экспертизы программных средств по направлению "Нейтронно-физические расчеты" носит рекомендательный характер и не является нормативным правовым актом.
Содержит рекомендации Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору по верификации программных средств на этапе их разработки, а также рекомендации по экспертизе программных средств на этапе их аттестации на секции N 1 экспертного совета Ростехнадзора по аттестации программных средств.
Выпускается впервые*.
_______________
* Разработано коллективом авторов в составе: А.И.Попыкин, С.А.Шевченко, Р.А.Шевченко, И.Р.Уголева (ФБУ "НТЦ ЯРБ").
I. Общие положения
1. Положение о проведении верификации и экспертизы программных средств по направлению "Нейтронно-физические расчеты" (далее - Положение) входит в число руководств по безопасности, носит рекомендательный характер и не является нормативным правовым актом.
2. Настоящее Положение содержит рекомендации Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору (далее - Ростехнадзор) по проведению верификации и экспертизы программных средств по направлению "Нейтронно-физические расчеты" (далее - ПС), применяемых при обосновании и (или) обеспечении безопасности объектов использования атомной энергии (далее - ОИАЭ), включая рекомендации по разработке и экспертизе отдельных разделов отчета о верификации и обосновании ПС (далее - верификационный отчет ПС) и по разработке приложения к аттестационному паспорту ПС.
3. Термины и определения, используемые в настоящем документе, приведены в приложении N 1 к настоящему Положению и рекомендуются для употребления в верификационном отчете ПС и документах по экспертизе ПС по направлению "Нейтронно-физические расчеты".
II. Организация верификации и экспертизы программных средств
4. Результаты верификации, выполненной заявителем ПС, излагаются в верификационном отчете ПС. Верификационный отчет ПС рекомендуется выполнять в соответствии с установленными рекомендациями к составу и содержанию верификационного отчета ПС, применяемых при обосновании безопасности ОИАЭ. Верификационный отчет ПС разрабатывается таким образом, чтобы он содержал все разделы, предусмотренные этими рекомендациями. В случае, если авторы верификационного отчета ПС не включают материал по какому-либо разделу, соответствующее пояснение рекомендуется привести под номером этого раздела. Форма оглавления верификационного отчета ПС приведена в приложении N 2 к настоящему Положению.
5. Основные выводы верификационного отчета ПС представляются заявителем ПС в проекте аттестационного паспорта ПС и приложении к нему. Форма приложения к аттестационному паспорту ПС приведена в приложении N 3 к настоящему Положению.
6. Порядок проведения экспертизы ПС по направлению "Нейтронно-физические расчеты" определяется регламентом работы экспертного совета по аттестации ПС при Ростехнадзоре (далее - Совет), регламентом работы секции Совета по направлению "Нейтронно-физические расчеты" (далее - секция N 1) и регламентами других секций, если ПС проходит аттестацию по нескольким секциям Совета.
7. Результаты экспертизы содержатся в следующих материалах:
1) экспертных заключениях отдельных экспертов, назначаемых секцией N 1;
2) ответах разработчиков верификационного отчёта ПС на замечания экспертов;
3) протоколах совещаний экспертов с представителями разработчиков верификационного отчета ПС;
4) совместных экспертных заключениях нескольких экспертов (как правило, представляемых после совещания экспертов с представителями разработчиков верификационного отчета ПС);
5) протоколах (выписках из протоколов) заседаний секции N 1;
6) особых мнениях членов секции N 1;
7) протоколах (выписках из протоколов) заседаний Совета.
Если ПС проходит экспертизу на нескольких секциях Совета, то материалы подпунктов а), д), е) дополняются соответственно заключениями экспертов, назначенных другими секциями, выписками из протоколов других секций и особыми мнениями членов других секций. Материалы экспертизы ПС оформляются в виде отдельного документа и предоставляются в Совет и заявителю ПС.
III. Рекомендации по методологии верификации программных средств
8. В настоящем разделе приведены общие рекомендации по методологии верификации ПС, применяемых в различных областях нейтронно-физических расчетов. Дополнительные рекомендации по методологии верификации ПС, предназначенных для расчета пространственно-энергетического распределения нейтронов и гамма-излучения, ПС-имитаторов работы активной зоны реактора, нейтронно-физических частей программ совместного нестационарного полномасштабного нейтронно-физического и теплогидравлического расчета режимов нарушения нормальных условий эксплуатации и аварий представлены в разделах IV, V, VI и VII настоящего Положения.
9. Методологию верификации ПС рекомендуется представить в разделе "Назначение и область применения ПС" верификационного отчета ПС. Методология включает в себя способы определения всех параметров и их погрешностей, перечисленных в пункте 2.6 приложения к аттестационному паспорту ПС. Параметры и способы определения их погрешностей в виде таблицы или группы таблиц рекомендуется представить в разделе "Матрица верификации" верификационного отчета ПС. Рекомендуется включать в пункт 2.1 приложения к аттестационному паспорту "Назначение и область применения ПС" только те параметры, погрешности которых определены в пункте 2.6 приложения к аттестационному паспорту.
10. Погрешности расчёта всех величин, входящих в пункт 2.6 приложения к аттестационному паспорту ПС рекомендуется определять и обосновывать в разделе "Результаты верификации и обоснования" верификационного отчета ПС. Определение понятия погрешности, принятого разработчиком верификационного отчета ПС, рекомендуется приводить в этом разделе, а также в пункте 2.6 приложения к аттестационному паспорту ПС.
11. В качестве меры погрешности расчета рекомендуется использовать отклонения рассчитываемого параметра от измеренной величины, совокупности измеренных величин (подвергающихся первичной обработке), а также величины, рассчитанной по другому (аттестованному) ПС. Значение погрешности может являться результатом обработки отклонений рассчитанных величин от сравниваемых в соответствии с определенными разработчиком верификационного отчета ПС алгоритмами (например, алгоритмами математической статистики) и может характеризоваться принятыми при этом параметрами (например, средним квадратичным отклонением, доверительной вероятностью, доверительным интервалом.
При определении погрешности рекомендуется учитывать погрешность величины, с которой производится сравнение.
12. Рекомендуется оценивать методическую и константную компоненты погрешности ПС. Эти компоненты погрешности могут оцениваться как совместно, так и по отдельности.
13. Методическую компоненту погрешности, связанную с применяемым приближением при решении уравнения переноса, рекомендуется определять, используя само верифицируемое ПС, то есть, повышая порядок приближения уравнения переноса с использованием согласованного константного обеспечения.
14. Методическую компоненту погрешности численной реализации решения уравнения переноса рекомендуется определять, используя само верифицируемое ПС (например, путём увеличения числа пространственных точек, энергетических групп).
15. Оценку методической и константной компонент погрешности для инженерных ПС (пункт 23 настоящего Положения) рекомендуется выполнять путём сравнения результатов расчетов с соответствующими результатами, полученными по реперным ПС (пункт 22 настоящего Положения).
16. При оценке погрешности результатов расчетов сравнением с измеряемыми величинами рекомендуется установить соответствие рассчитанных и измеренных величин и использовать расчетное моделирование измерений. В процессе расчетного моделирования измерений описывается связь между непосредственно измеряемыми величинами и производными от них величинами, которые используются для сравнения с результатами расчёта.
17. При оценке погрешности путём сравнения расчетных величин с измеряемыми величинами рекомендуется установить и учитывать погрешность измеряемых величин. Информация о погрешности измеряемых величин и способах ее определения приводится в разделе "Описание экспериментальных установок и представление экспериментальных данных" верификационного отчета ПС. При верификации и экспертизе ПС рекомендуется сопоставить определение и величину погрешности расчёта тех же параметров по ранее аттестованным ПС. Для этой цели рекомендуется использовать в качестве официального источника базу данных по аттестационным паспортам ПС Федерального бюджетного учреждения "Научно-технический центр по ядерной и радиационной безопасности" (далее - ФБУ "НТЦ ЯРБ").
18. При использовании статистической обработки для оценки погрешности рекомендуется в разделе "Результаты верификации и обоснования" верификационного отчета ПС обосновать правомерность статистической обработки и выбор статистического распределения, используя принятые для этого обоснованные подходы (например, принятые в математической статистике).
19. При использовании нормального распределения для оценки погрешности рекомендуется приводить обоснование его применимости, а также доверительную вероятность, доверительный интервал, уровень значимости и другие характеристики.
IV. Верификация и экспертиза программных средств, предназначенных для расчета пространственно-энергетического распределения нейтронов и гамма-излучения
20. В ПС расчета пространственно-энергетического распределения нейтронов и гамма-излучения, как правило, реализуется решение линейного уравнения переноса в различных приближениях.
21. При верификации и экспертизе этих ПС рекомендуется установить, для какого типа расчётов данное ПС предназначено:
1) нейтронно-физические расчеты ячейки или фрагмента активной зоны ядерного реактора с целью подготовки малогрупповых констант (сеточных коэффициентов) для ПС-имитаторов реактора и нейтронно-физических модулей динамических ПС;
2) нейтронно-физические расчеты фрагмента реактора или реактора в целом с целью разработки расчетных тестов для ПС-имитаторов реактора и ПС нейтронно-физического расчета, являющихся самостоятельными модулями динамических ПС;
3) расчеты распределения плотности потока нейтронов во фрагменте ядерного реактора или ядерном реакторе в целом для определения отдельных характеристик, таких как эффекты и коэффициенты реактивности, эффективность органов регулирования;
