一种核电厂布置方法技术

本发明专利技术涉及一种核电厂布置方法，该方法根据电厂总体安全目标，针对电厂布置设计阶段引入PSA分析手段，布置设计涉及功能系统层次的布置设计、设备层次的布置设计、管线层次的布置设计及布置设计评价。本发明专利技术保证了电厂的布置设计符合电厂安全要求，同时在电厂布置设计过程中，减少不必要的冗余设计，提高电厂的经济性能。济性能。济性能。

【技术实现步骤摘要】
一种核电厂布置方法


[0001]本专利技术属于核电厂设计技术，具体涉及一种核电厂布置方法。

技术介绍

[0002]核能作为清洁能源，是应对能源需求，气候变化的有效手段。核电的研究、开发和利用是解决我国能源自主供应和环境保护挑战的重要支撑。为了适应我国经济发展所对应的能源需求，我国投入大量的研发力量进行更先进的核电技术研发中。特别是第四代反应堆提出的高固有安全性、核燃料可持续性、经济性、以及防扩散等特点成为核能技术研发热点。
[0003]国内核电站的堆型越来越呈现多样化，探索先进堆型和实验设施的设计也在获得相应的成效。
[0004]由于核能系统的复杂性、特殊性，特别是对核安全的特殊要求，另一方面未来的先进堆型特征和设计理念迥异于传统压水堆，其工艺和设备体系也可能是一个全新的领域，为充分实现核能系统安全、高效率运行，必须保证核岛设施布置设计的合理性，因此亟需一套完备的布置设计方法。
[0005]目前核电厂布置设计尚未形成体系化的布置设计理论及方法，特别是在布置设计的早期阶段，布置设计主要还是凭借经验。同时，传统的布置设计方法中，为了保证电厂的安全功能，通常会过度冗余，导致降低了电厂的经济性。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术的目的是为了解决现有布置设计方法中，过度冗余，导致降低了电厂的经济性的问题，提出一种核电厂布置方法，该方法在布置设计中引入概率安全分析(PSA)的手段，针对电厂安全总目标，在布置设计的不同阶段，分析相应阶段的安全目标，根据安全目标分析结果，指引该阶段布置设计，从而在实现电厂安全总目标的前提下完成核电厂的布置设计。
[0007]本专利技术的技术方案如下：一种核电厂布置方法，该方法根据电厂安全目标，针对电厂布置设计进行PSA分析，所述电厂布置设计包含功能系统的布置设计、设备的布置设计、管线的布置设计及布置设计评价；
[0008]在所述功能系统的布置设计中，采用第一PSA分析方法，对电厂功能系统进行配置和功能分区的布置设计；
[0009]在所述设备的布置设计中，在不同的功能分区内针对各功能系统的安全要求，采用第二PSA分析方法，实现功能分区内设备的布置设计；
[0010]在所述管线的布置设计中，根据设备的布置设计和不同设备所在系统的工艺流程，采用第三PSA分析方法，进行管线布置设计；
[0011]在所述布置设计评价中，采用第四PSA分析方法，对布置设计方案进行安全性能评价。
[0012]进一步，如上所述的核电厂布置方法，其中，所述功能分区的布置设计包含确定功能分区的个数、分区的相对位置及分区内的功能系统，所述第一PSA分析方法包含在系统层级和功能层级搭建相应的PSA模型，并采用敏感性分析，对最终安全目标影响在一定阈值范围的功能系统认定为同一个分区；所述第一PSA分析方法包含功能系统的安全性要求和投资保护要求。
[0013]进一步，如上所述的核电厂布置方法，其中，所述对电厂功能系统进行配置包含：为实现安全目标，新增、冗余或改进功能系统。
[0014]进一步，如上所述的核电厂布置方法，其中，所述第二PSA分析方法包含在设备内部建立PSA事件树或者故障树模型，根据不同设备发生事件或者故障的概率，分析不同设备发生事件或者故障对功能分区内部安全目标的影响，对设备进行布置调整。
[0015]进一步，如上所述的核电厂布置方法，其中，所述第三PSA分析方法包含在管线内部建立PSA事件树或者故障树模型，根据不同管线区域发生火灾的概率，分析不同管线区域发生事件或者故障对管线内部安全的影响，对管线进行相应的布置调整。
[0016]进一步，如上所述的核电厂布置方法，其中，所述第四PSA分析方法包含根据已经完成的功能系统的布置设计、设备的布置设计、管线的布置设计中的一项或多项建立PSA事件树或者故障树模型，计算功能系统的布置设计、设备的布置设计、管线层次的布置设计中的一项或多项的安全指标，完成所述布置设计评价。
[0017]进一步，如上所述的核电厂布置方法，其中，所述电厂功能系统包括主功能系统及辅助功能系统，所述主功能系统包括核蒸汽供应系统、专设安全设施和燃料装卸系统，所述辅助功能系统包含核电厂辅助系统、核电厂三废系统、电仪系统、公用系统、汽轮发电机系统和厂用电系统；所述功能分区包含核岛系统功能区、常规岛系统功能区及核电厂配套设施系统功能区。
[0018]进一步，如上所述的核电厂布置方法，其中，所述功能系统的布置设计在进行PSA分析的设计阶段包含概念设计阶段、总体设计阶段和后续布置设计阶段；所述设备的布置设计在进行PSA分析的设计阶段包含概念设计阶段、总体设计阶段和后续布置设计阶段；所述管线的布置设计在进行PSA分析的设计阶段包含初步设计阶段、施工设计阶段和技服改造阶段；所述布置设计评价在进行PSA分析的设计阶段包含概念设计阶段、总体设计阶段、初步设计阶段、施工设计阶段及技服改造阶段。
[0019]进一步，如上所述的核电厂布置方法，其中，所述设备的布置设计包含确定设备的位置和设备实体隔离设计。
[0020]进一步，如上所述的核电厂布置方法，其中，所述管线的布置设计包含确定电缆通道、托盘、工艺管廊、工艺管道以及通风通道中的一项或多项的布置位置。
[0021]进一步，如上所述的核电厂布置方法，其中，所述管线内部安全包含管线所在的系统安全、设备自身安全、结构安全、火灾安全、地震安全、飞射物安全及水淹安全中的一项或多项。
[0022]进一步，如上所述的核电厂布置方法，其中，所述技服改造阶段包含针对在役电厂，根据设计缺陷，实施部分改造，若只涉及到管线部分的改造，引入管线布置设计，在既定的安全要求的前提下，完成管线布置设计改造；
[0023]若涉及到功能分区、设备及管线改造，采用迭代设计的方法进行设计改造，具体的
迭代设计的方法是指在不同的设计阶段，完成该阶段的布置设计方案后，采用更新的该阶段的PSA布置设计模型，对该阶段的方案进行布置设计评价，如果不满足安全要求，返回到之前的设计阶段，利用更新的PSA模型数据，重新开展该阶段的布置设计。
[0024]本专利技术的有益效果如下：本专利技术创新性地提出了一种核电厂布置设计方法，该方法以电厂核安全为总目标，在电厂布置设计工程领域的不同阶段引入不同层次的PSA分析手段，分析内容囊括电厂可能出现的内部及外部灾害，能够保证电厂的布置设计符合电厂安全要求。同时在电厂布置设计过程中，由于采用PSA对布置设计安全性能进行评价，能够在布置设计中减少不必要的冗余设计，提高电厂的经济性能。
附图说明
[0025]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0026]图1为本专利技术功能系统层次的布置设计示意图。
[0027]图2为本专利技术设备层次的布置设计示意图。
[0028]图3为本专利技术管线层次的布置设计示意图。
[0029]图4为本专利技术布置设计评价示意图。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核电厂布置方法，其特征在于，该方法根据电厂安全目标，针对电厂布置设计进行PSA分析，所述电厂布置设计包含功能系统的布置设计、设备的布置设计、管线的布置设计及布置设计评价；在所述功能系统的布置设计中，采用第一PSA分析方法，对电厂功能系统进行配置和功能分区的布置设计；在所述设备的布置设计中，在不同的功能分区内针对各功能系统的安全要求，采用第二PSA分析方法，实现功能分区内设备的布置设计；在所述管线的布置设计中，根据设备的布置设计和不同设备所在系统的工艺流程，采用第三PSA分析方法，进行管线布置设计；在所述布置设计评价中，采用第四PSA分析方法，对布置设计方案进行安全性能评价。2.如权利要求1所述的核电厂布置方法，其特征在于，所述功能分区的布置设计包含确定功能分区的个数、分区的相对位置及分区内的功能系统，所述第一PSA分析方法包含在系统层级和功能层级搭建相应的PSA模型，并采用敏感性分析，对最终安全目标影响在一定阈值范围的功能系统认定为同一个分区；所述第一PSA分析方法包含功能系统的安全性要求和投资保护要求。3.如权利要求1所述的核电厂布置方法，其特征在于，所述对电厂功能系统进行配置包含：为实现安全目标，新增、冗余或改进功能系统。4.如权利要求1所述的核电厂布置方法，其特征在于，所述第二PSA分析方法包含在设备内部建立PSA事件树或者故障树模型，根据不同设备发生事件或者故障的概率，分析不同设备发生事件或者故障对功能分区内部安全目标的影响，对设备进行布置调整。5.如权利要求1所述的核电厂布置方法，其特征在于，所述第三PSA分析方法包含在管线内部建立PSA事件树或者故障树模型，根据不同管线区域发生火灾的概率，分析不同管线区域发生事件或者故障对管线内部安全的影响，对管线进行相应的布置调整。6.如权利要求1所述的核电厂布置方法，其特征在于，所述第四PSA分析方法包含根据已经完成的功能系统的布置设计、设备的布置设计、管线的布置设计中的一项或多项建立PSA事件树或者故障树模型，计算功能系统的布置设计、设备的布置设计、管线层次的布置设计中的一项或多项的安...

【专利技术属性】
技术研发人员：李军，苏锦成，谷振杰，王振中，薛静，田秀峰，贾小攀，赵晓山，吴巧英，褚松良，贝晨，樊彦芳，白冰鹤，
申请(专利权)人：中国核电工程有限公司，
类型：发明
国别省市：