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

背景技術：

1、核電廠主控制室是對核電廠進行監(jiān)督、控制和操縱的場所。主控制室的任務是在各種運行狀態(tài)下以自動或手動方式安全地運行核電廠；出現(xiàn)預計運行事件和事故工況后，采取相應措施，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行。主控制室應急可居留性是指在應急事故工況下，必須采取適當措施并向控制室人員提供足夠的信息，以在較長時間內保護控制室人員免于受到事故工況下形成的高輻照水平、放射性物質的釋放、火災、易爆或有毒氣體的危害。主控制室應急可居留系統(tǒng)(main?control?roomemergency?habitability?system，ves)是向主控制室提供應急可居留性的專設安全系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過執(zhí)行通風、加壓、冷卻、過濾等安全相關功能為主控制室(main?control?room，mcr)提供應急可居留性。

2、ap1000核電廠的ves首次采用非能動設計原理，即系統(tǒng)部件無需依賴外部能量輸入即可執(zhí)行其功能。該系統(tǒng)由應急空氣儲存罐以及相關的閥門、管道、噴射器、過濾機組、風管和必要的儀表等組成。在電廠正常運行期間，ves處于備用工況。對于所有的電廠操縱，包括電廠啟堆、滿功率下的穩(wěn)態(tài)運行、帶載、電廠冷停堆和換料操作，通常由核島非放射性通風系統(tǒng)(nuclear?island?nonradioactive?ventilation?system，vbs)來維持主控制室和電氣設備間空氣溫度處于規(guī)定的范圍。一旦發(fā)生涉及向環(huán)境釋放放射性物質的事故，vbs可以從正常運行模式切換到新風過濾模式，以保護主控室人員。但如果vbs不能正常工作或主控制室內氣載放射性水平持續(xù)增高(探測到主控制室送風的氣溶膠或碘濃度高發(fā)出報警信號)，將觸發(fā)ves投入運行，使用壓空儲氣罐里的清潔空氣為主控室人員提供72小時可呼吸空氣。綜上，ap1000的ves可靠性對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設計的主控制室應急可居留系統(tǒng)建模分析的經(jīng)驗。

技術實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本申請實施例致力于提供一種主控制室應急可居留系統(tǒng)可靠性評估的方法,通過應用故障樹建模方法對基于非能動設計的主控制室應急可居留系統(tǒng)開展可靠性分析，以解決現(xiàn)有技術中缺乏開展基于非能動設計的主控制室應急可居留系統(tǒng)建模分析的問題。

2、本申請?zhí)峁┝艘环N主控制室應急可居留系統(tǒng)可靠性評估的方法，該方法包括：定義基于非能動設計的主控制室應急可居留系統(tǒng)的功能及組成，確定主控制室應急可居留系統(tǒng)的分析邊界，主控制室應急可居留系統(tǒng)的功能包括通風、加壓、冷卻和過濾，主控制室應急可居留系統(tǒng)的分析邊界包括應急空氣儲存罐以及相關的閥門和管道、主控制室送風管線和卸壓管線；根據(jù)分析的目的、主控制室應急可居留系統(tǒng)的失效判據(jù)和對主控制室應急可居留系統(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急可居留系統(tǒng)的實際情況，建立所需的故障樹；應用故障樹建模分析對主控制室應急可居留系統(tǒng)各功能的可靠性進行定量評估，并識別影響主控制室應急可居留系統(tǒng)各功能的可靠性的關鍵設備。

3、在本申請一個具體實施方式中，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急可居留系統(tǒng)的實際情況，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定簡化假設內容，簡化假設內容包括不考慮過濾機組的失效影響、在故障樹建模中以不發(fā)展事件對“保護和安全監(jiān)測系統(tǒng)無法向主控制室隔離閥和卸壓隔離閥提供動作信號”進行?；?、不考慮操縱員在事故后手動啟動主控制室應急可居留系統(tǒng)、不考慮噴射器旁通管線作用以及空氣罐的失效影響。

4、在本申請一個具體實施方式中，簡化假設內容還包括如果滿足下列篩選準則之一，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項：a如果某個部件的各個故障模式的總故障概率與對系統(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數(shù)量級，則在故障樹建模中可以不考慮該部件的故障；b如果某個部件的一個或多個故障模式對總的故障率或故障概率的貢獻小于這個部件的總故障率或總故障樹概率的1％，且對系統(tǒng)運行影響是相同的，則在故障樹建模中可不考慮這些故障模式。

5、在本申請一個具體實施方式中，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急可居留系統(tǒng)的實際情況，建立所需的故障樹，包括：在故障樹建模過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、試驗維修不可用事件及支持系統(tǒng)失效事件中至少一個事件，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、在本申請一個具體實施方式中，共因失效事件組包括電動隔離閥二階共因拒開、氣動隔離閥二階共因拒開和壓力調節(jié)閥二階共因調節(jié)失效。

7、在本申請一個具體實施方式中，人員失誤事件包括操縱員未能手動開啟備用送風管線的人員失誤。

8、在本申請一個具體實施方式中，試驗與維修不可用事件包括電磁隔離閥和氣動隔離閥的試驗維修不可用。

9、在本申請一個具體實施方式中，支持系統(tǒng)失效事件包括1e級直流電和不間斷電源系統(tǒng)、電廠控制系統(tǒng)、保護和安全監(jiān)測系統(tǒng)分別與主控制室應急可居留系統(tǒng)中各部件失效的相關性事件。

10、在本申請一個具體實施方式中，上述應用故障樹建模分析對主控制室應急可居留系統(tǒng)各功能的可靠性進行定量評估，并識別影響主控制室應急可居留系統(tǒng)各功能的可靠性的關鍵設備，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，其它定量指標包括重要度。

11、在本申請一個具體實施方式中，故障樹分析程序為riskspectrum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，包括：根據(jù)底事件發(fā)生概率計算各最小割集發(fā)生概率；根據(jù)各最小割集發(fā)生概率計算頂事件發(fā)生概率；根據(jù)故障樹的結構函數(shù)、底事件發(fā)生概率計算底事件或割集的重要度。

12、本申請技術方案的有益效果在于：通過確定主控制室應急可居留系統(tǒng)的分析邊界，為故障樹建模作準備，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)的實際情況，建立所需的故障樹，應用故障樹建模分析對基于非能動設計的主控制室應急可居留系統(tǒng)各功能的可靠性進行定量評估，并識別影響主控制室應急可居留系統(tǒng)可靠性的關鍵設備，確定主控制室應急可居留系統(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)設計改進提供相關依據(jù)。

技術特征：

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

2.根據(jù)權利要求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急可居留系統(tǒng)的實際情況，建立所需的故障樹之前，還包括：

3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，

4.根據(jù)權利要求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急可居留系統(tǒng)的實際情況，建立所需的故障樹，包括：

5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，

6.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，

7.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，

8.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，

9.根據(jù)權利要求1至8中任一項所述的方法，其特征在于，所述應用故障樹建模分析對主控制室應急可居留系統(tǒng)各功能的可靠性進行定量評估，并識別影響主控制室應急可居留系統(tǒng)各功能的可靠性的關鍵設備，包括：

10.根據(jù)權利要求9所述的方法，其特征在于，所述故障樹分析程序為riskspectrum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：

技術總結
本申請?zhí)峁┮环N主控制室應急可居留系統(tǒng)可靠性評估的方法，該方法包括：定義基于非能動設計的主控制室應急可居留系統(tǒng)的功能及組成，確定主控制室應急可居留系統(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急可居留系統(tǒng)的實際情況，建立所需的故障樹；應用故障樹建模分析對主控制室應急可居留系統(tǒng)各功能的可靠性進行定量評估，并識別影響主控制室應急可居留系統(tǒng)各功能的可靠性的關鍵設備。本申請通過應用故障樹建模方法對基于非能動設計的主控制室應急可居留系統(tǒng)開展可靠性分析，以解決現(xiàn)有技術中開展基于非能動設計的主控制室應急可居留系統(tǒng)建模分析的經(jīng)驗的問題。

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