本申請(qǐng)屬于壓水堆核電站安全分析，具體涉及一種主控制室應(yīng)急可居留系統(tǒng)可靠性評(píng)估的方法。

背景技術(shù)：

1、核電廠主控制室是對(duì)核電廠進(jìn)行監(jiān)督、控制和操縱的場(chǎng)所。主控制室的任務(wù)是在各種運(yùn)行狀態(tài)下以自動(dòng)或手動(dòng)方式安全地運(yùn)行核電廠；出現(xiàn)預(yù)計(jì)運(yùn)行事件和事故工況后，采取相應(yīng)措施，以使核電廠保持在安全狀態(tài)或回到安全狀態(tài)確保核電站安全地運(yùn)行。主控制室應(yīng)急可居留性是指在應(yīng)急事故工況下，必須采取適當(dāng)措施并向控制室人員提供足夠的信息，以在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保護(hù)控制室人員免于受到事故工況下形成的高輻照水平、放射性物質(zhì)的釋放、火災(zāi)、易爆或有毒氣體的危害。主控制室應(yīng)急可居留系統(tǒng)(main?control?roomemergency?habitability?system，ves)是向主控制室提供應(yīng)急可居留性的專設(shè)安全系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)執(zhí)行通風(fēng)、加壓、冷卻、過(guò)濾等安全相關(guān)功能為主控制室(main?control?room，mcr)提供應(yīng)急可居留性。

2、ap1000核電廠的ves首次采用非能動(dòng)設(shè)計(jì)原理，即系統(tǒng)部件無(wú)需依賴外部能量輸入即可執(zhí)行其功能。該系統(tǒng)由應(yīng)急空氣儲(chǔ)存罐以及相關(guān)的閥門、管道、噴射器、過(guò)濾機(jī)組、風(fēng)管和必要的儀表等組成。在電廠正常運(yùn)行期間，ves處于備用工況。對(duì)于所有的電廠操縱，包括電廠啟堆、滿功率下的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行、帶載、電廠冷停堆和換料操作，通常由核島非放射性通風(fēng)系統(tǒng)(nuclear?island?nonradioactive?ventilation?system，vbs)來(lái)維持主控制室和電氣設(shè)備間空氣溫度處于規(guī)定的范圍。一旦發(fā)生涉及向環(huán)境釋放放射性物質(zhì)的事故，vbs可以從正常運(yùn)行模式切換到新風(fēng)過(guò)濾模式，以保護(hù)主控室人員。但如果vbs不能正常工作或主控制室內(nèi)氣載放射性水平持續(xù)增高(探測(cè)到主控制室送風(fēng)的氣溶膠或碘濃度高發(fā)出報(bào)警信號(hào))，將觸發(fā)ves投入運(yùn)行，使用壓空儲(chǔ)氣罐里的清潔空氣為主控室人員提供72小時(shí)可呼吸空氣。綜上，ap1000的ves可靠性對(duì)事故后主控制室中操縱員的人身安全具有極其重要的影響，但是目前行業(yè)上缺乏開展基于非能動(dòng)設(shè)計(jì)的主控制室應(yīng)急可居留系統(tǒng)建模分析的經(jīng)驗(yàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本申請(qǐng)實(shí)施例致力于提供一種主控制室應(yīng)急可居留系統(tǒng)可靠性評(píng)估的方法,通過(guò)應(yīng)用故障樹建模方法對(duì)基于非能動(dòng)設(shè)計(jì)的主控制室應(yīng)急可居留系統(tǒng)開展可靠性分析，以解決現(xiàn)有技術(shù)中缺乏開展基于非能動(dòng)設(shè)計(jì)的主控制室應(yīng)急可居留系統(tǒng)建模分析的問(wèn)題。

2、本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N主控制室應(yīng)急可居留系統(tǒng)可靠性評(píng)估的方法，該方法包括：定義基于非能動(dòng)設(shè)計(jì)的主控制室應(yīng)急可居留系統(tǒng)的功能及組成，確定主控制室應(yīng)急可居留系統(tǒng)的分析邊界，主控制室應(yīng)急可居留系統(tǒng)的功能包括通風(fēng)、加壓、冷卻和過(guò)濾，主控制室應(yīng)急可居留系統(tǒng)的分析邊界包括應(yīng)急空氣儲(chǔ)存罐以及相關(guān)的閥門和管道、主控制室送風(fēng)管線和卸壓管線；根據(jù)分析的目的、主控制室應(yīng)急可居留系統(tǒng)的失效判據(jù)和對(duì)主控制室應(yīng)急可居留系統(tǒng)的了解，明確定義本次分析的故障樹頂事件；從已確定的故障樹頂事件出發(fā)，遵循故障樹建模方法以及主控制室應(yīng)急可居留系統(tǒng)的實(shí)際情況，建立所需的故障樹；應(yīng)用故障樹建模分析對(duì)主控制室應(yīng)急可居留系統(tǒng)各功能的可靠性進(jìn)行定量評(píng)估，并識(shí)別影響主控制室應(yīng)急可居留系統(tǒng)各功能的可靠性的關(guān)鍵設(shè)備。

3、在本申請(qǐng)一個(gè)具體實(shí)施方式中，在上述從已確定的故障樹頂事件出發(fā)，遵循故障樹建模方法以及主控制室應(yīng)急可居留系統(tǒng)的實(shí)際情況，建立所需的故障樹之前，該方法還包括：在故障樹建模之前設(shè)定簡(jiǎn)化假設(shè)內(nèi)容，簡(jiǎn)化假設(shè)內(nèi)容包括不考慮過(guò)濾機(jī)組的失效影響、在故障樹建模中以不發(fā)展事件對(duì)“保護(hù)和安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)無(wú)法向主控制室隔離閥和卸壓隔離閥提供動(dòng)作信號(hào)”進(jìn)行模化、不考慮操縱員在事故后手動(dòng)啟動(dòng)主控制室應(yīng)急可居留系統(tǒng)、不考慮噴射器旁通管線作用以及空氣罐的失效影響。

4、在本申請(qǐng)一個(gè)具體實(shí)施方式中，簡(jiǎn)化假設(shè)內(nèi)容還包括如果滿足下列篩選準(zhǔn)則之一，則可以在故障樹建模中不考慮系統(tǒng)不可用性和不可靠性的貢獻(xiàn)項(xiàng)：a如果某個(gè)部件的各個(gè)故障模式的總故障概率與對(duì)系統(tǒng)有同樣影響的同一列中的其他部件的最高故障概率低至少兩個(gè)數(shù)量級(jí)，則在故障樹建模中可以不考慮該部件的故障；b如果某個(gè)部件的一個(gè)或多個(gè)故障模式對(duì)總的故障率或故障概率的貢獻(xiàn)小于這個(gè)部件的總故障率或總故障樹概率的1％，且對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行影響是相同的，則在故障樹建模中可不考慮這些故障模式。

5、在本申請(qǐng)一個(gè)具體實(shí)施方式中，上述從已確定的故障樹頂事件出發(fā)，遵循故障樹建模方法以及主控制室應(yīng)急可居留系統(tǒng)的實(shí)際情況，建立所需的故障樹，包括：在故障樹建模過(guò)程中從故障樹頂事件開始，根據(jù)“尋找直接原因”的原則層層展開，分析部件本身失效事件、人員失誤事件、共因失效事件、試驗(yàn)維修不可用事件及支持系統(tǒng)失效事件中至少一個(gè)事件，直至展開到取得數(shù)據(jù)的部件失效模式為止，以建立所需的故障樹。

6、在本申請(qǐng)一個(gè)具體實(shí)施方式中，共因失效事件組包括電動(dòng)隔離閥二階共因拒開、氣動(dòng)隔離閥二階共因拒開和壓力調(diào)節(jié)閥二階共因調(diào)節(jié)失效。

7、在本申請(qǐng)一個(gè)具體實(shí)施方式中，人員失誤事件包括操縱員未能手動(dòng)開啟備用送風(fēng)管線的人員失誤。

8、在本申請(qǐng)一個(gè)具體實(shí)施方式中，試驗(yàn)與維修不可用事件包括電磁隔離閥和氣動(dòng)隔離閥的試驗(yàn)維修不可用。

9、在本申請(qǐng)一個(gè)具體實(shí)施方式中，支持系統(tǒng)失效事件包括1e級(jí)直流電和不間斷電源系統(tǒng)、電廠控制系統(tǒng)、保護(hù)和安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分別與主控制室應(yīng)急可居留系統(tǒng)中各部件失效的相關(guān)性事件。

10、在本申請(qǐng)一個(gè)具體實(shí)施方式中，上述應(yīng)用故障樹建模分析對(duì)主控制室應(yīng)急可居留系統(tǒng)各功能的可靠性進(jìn)行定量評(píng)估，并識(shí)別影響主控制室應(yīng)急可居留系統(tǒng)各功能的可靠性的關(guān)鍵設(shè)備，包括：開展故障樹分析，故障樹分析包括用故障樹分析程序求出故障樹的所有最小割集，故障樹的所有最小割集為導(dǎo)致頂事件發(fā)生的各種底事件的組合；開展定量分析，求出頂事件的發(fā)生概率以及其它定量指標(biāo)，其它定量指標(biāo)包括重要度。

11、在本申請(qǐng)一個(gè)具體實(shí)施方式中，故障樹分析程序?yàn)閞iskspectrum程序。上述開展故障樹分析，故障樹分析包括用故障樹分析程序求出故障樹的所有最小割集，包括：采用riskspectrum程序根據(jù)底事件的可靠性參數(shù)及可靠性模型計(jì)算各底事件的發(fā)生概率。上述開展定量分析，求出頂事件的發(fā)生概率以及其它定量指標(biāo)，包括：根據(jù)底事件發(fā)生概率計(jì)算各最小割集發(fā)生概率；根據(jù)各最小割集發(fā)生概率計(jì)算頂事件發(fā)生概率；根據(jù)故障樹的結(jié)構(gòu)函數(shù)、底事件發(fā)生概率計(jì)算底事件或割集的重要度。

12、本申請(qǐng)技術(shù)方案的有益效果在于：通過(guò)確定主控制室應(yīng)急可居留系統(tǒng)的分析邊界，為故障樹建模作準(zhǔn)備，從已確定的故障樹頂事件出發(fā)，遵循故障樹建模方法以及系統(tǒng)的實(shí)際情況，建立所需的故障樹，應(yīng)用故障樹建模分析對(duì)基于非能動(dòng)設(shè)計(jì)的主控制室應(yīng)急可居留系統(tǒng)各功能的可靠性進(jìn)行定量評(píng)估，并識(shí)別影響主控制室應(yīng)急可居留系統(tǒng)可靠性的關(guān)鍵設(shè)備，確定主控制室應(yīng)急可居留系統(tǒng)的可靠性水平以及影響該系統(tǒng)可靠性的薄弱環(huán)節(jié)，為系統(tǒng)設(shè)計(jì)改進(jìn)提供相關(guān)依據(jù)。

技術(shù)特征：

1.一種主控制室應(yīng)急可居留系統(tǒng)可靠性評(píng)估的方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述從已確定的故障樹頂事件出發(fā)，遵循故障樹建模方法以及主控制室應(yīng)急可居留系統(tǒng)的實(shí)際情況，建立所需的故障樹之前，還包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述從已確定的故障樹頂事件出發(fā)，遵循故障樹建模方法以及主控制室應(yīng)急可居留系統(tǒng)的實(shí)際情況，建立所需的故障樹，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，

9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述應(yīng)用故障樹建模分析對(duì)主控制室應(yīng)急可居留系統(tǒng)各功能的可靠性進(jìn)行定量評(píng)估，并識(shí)別影響主控制室應(yīng)急可居留系統(tǒng)各功能的可靠性的關(guān)鍵設(shè)備，包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述故障樹分析程序?yàn)閞iskspectrum程序，所述開展故障樹分析，故障樹分析包括用故障樹分析程序求出故障樹的所有最小割集，包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N主控制室應(yīng)急可居留系統(tǒng)可靠性評(píng)估的方法，該方法包括：定義基于非能動(dòng)設(shè)計(jì)的主控制室應(yīng)急可居留系統(tǒng)的功能及組成，確定主控制室應(yīng)急可居留系統(tǒng)的分析邊界；明確定義本次分析的故障樹頂事件；從已確定的故障樹頂事件出發(fā)，遵循故障樹建模方法以及主控制室應(yīng)急可居留系統(tǒng)的實(shí)際情況，建立所需的故障樹；應(yīng)用故障樹建模分析對(duì)主控制室應(yīng)急可居留系統(tǒng)各功能的可靠性進(jìn)行定量評(píng)估，并識(shí)別影響主控制室應(yīng)急可居留系統(tǒng)各功能的可靠性的關(guān)鍵設(shè)備。本申請(qǐng)通過(guò)應(yīng)用故障樹建模方法對(duì)基于非能動(dòng)設(shè)計(jì)的主控制室應(yīng)急可居留系統(tǒng)開展可靠性分析，以解決現(xiàn)有技術(shù)中開展基于非能動(dòng)設(shè)計(jì)的主控制室應(yīng)急可居留系統(tǒng)建模分析的經(jīng)驗(yàn)的問(wèn)題。

技術(shù)研發(fā)人員：王珍琪,陳露,馬剛,杜東曉,陶殷勇,詹文輝,張俊
受保護(hù)的技術(shù)使用者：三門核電有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21