非能动核电厂的滤网失效PSA模型化方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及非能动核电厂的滤网失效PSA模型化方法及系统，包括以下步骤：根据核电厂固有碎片量和预期事故后化学反应产物中的碎片量，确定核电厂潜在的碎片总量x；根据核电厂中不同破口位置产生碎片的数量和种类分析碎片的迁移路径；利用核电厂设备可靠性数据库，得到某一事故类型下，发生地坑堵塞的概率分布，并根据滤网失效率r与核电厂潜在的碎片量x、破口大小y和破口位置z之间的关系，得到碎片迁移到滤网上并累积的过程；根据x、y和z的大小划分工况，确定各工况下滤网堵塞失效率的取值，根据不同工况下的取值结果进行PSA建模。据不同工况下的取值结果进行PSA建模。据不同工况下的取值结果进行PSA建模。

【技术实现步骤摘要】
非能动核电厂的滤网失效PSA模型化方法及系统


[0001]本专利技术涉及核电安全
，具体为非能动核电厂的滤网失效PSA模型化方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]核电厂概率安全评价(PSA)，将整个核电系统的失效概率通过结构的逻辑性推理与其各个层次的子系统、部件及外界条件等的失效概率联系起来，从而找出各种事故发生频率并进行安全评价。
[0004]针对第三代AP系列非能动核电厂PSA中，地坑滤网和内置换料水箱滤网的堵塞对电厂堆芯损伤频率有较高的重要度，在不同的事故工况下，核电厂内产生的碎片数量有所不同，滤网堵塞的数据必将有所不同，而当前针对各种事故工况下均直接采用相同的堵塞数据会带来较大的不确定性。
[0005]例如在现有的PSA模型中，地坑滤网堵塞失效采用了先进轻水反应堆用户要求文件中常规过滤器运行期间堵塞失效率推荐值；或是考虑由于IRWST(内置换料水箱)对应的滤网设有管道相互连接，只有这些滤网同时堵塞才会引起滤网堵塞，因此将IRWST滤网堵塞失效模化为一个基本事件，连入IRWST子系统故障树中，从而得到堵塞失效概率值；因此，在不同的事故工况下，核电厂内产生的碎片数量不同，相应的滤网堵塞的数据不同，而当前针对各种事故工况下均直接采用相同的堵塞数据会带来较大的不确定性。

技术实现思路

[0006]为了解决上述
技术介绍
中存在的至少一项技术问题，本专利技术提供非能动核电厂的滤网失效PSA模型化方法及系统，能够充分反映第三代AP系列非能动核电厂的设计特点、滤网类型及布置、不同事故工况下碎片的类型、数量及迁移路径等，有效的降低原有滤网模化方法带来的不确定性，得到更符合电厂实际的风险见解。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]本专利技术的第一个方面提供非能动核电厂的滤网失效PSA模型化方法，包括以下步骤：
[0009]根据核电厂固有碎片量和预期事故后化学反应产物中的碎片量，确定核电厂潜在的碎片总量x；
[0010]根据核电厂中不同破口位置产生碎片的数量和种类分析碎片的迁移路径；
[0011]利用核电厂设备可靠性数据库，得到某一事故类型下，发生地坑堵塞的概率分布，并根据滤网失效率r与核电厂潜在的碎片量x、破口大小y和破口位置z之间的关系，得到碎片迁移到滤网上并累积的过程；
[0012]根据x、y和z的大小划分工况，确定各工况下滤网堵塞失效率的取值，根据不同工
况下的取值结果进行PSA建模。
[0013]根据核电厂固有碎片量和预期事故后化学反应产物中的碎片量，确定核电厂潜在的碎片总量x，具体为：
[0014]根据核电厂中的碎片样品，确定潜在碎片的特征；
[0015]根据潜在碎片的特征、安全壳内碎片可能沉积的构筑物表面特性、碎片样品，确定压水堆运行状态下各构筑物表面的碎片负荷率，得到核电厂固有碎片量；
[0016]根据事故后的化学反应物，确定核电厂预期化学沉淀物的构成及数量，得到预期事故后化学反应产物中的碎片量，并与核电厂固有碎片量相加，得到核电厂潜在的碎片总量x。
[0017]根据核电厂中不同破口位置产生碎片的数量和种类分析碎片迁移路径，具体为：
[0018]压力容器直接注入管线破裂，产生迁移至堆芯的最大碎片量；
[0019]稳压器顶部的自动卸压系统管线破裂，产生迁移至内置换料水箱滤网的最大碎片量；
[0020]堆芯补水箱入口管线破裂，产生迁移至地坑滤网的最大碎片量；
[0021]滤网失效率r与电厂潜在的碎片量x、破口大小y和破口位置z有关，即r＝f(x，y，z)。
[0022]根据x、y和z的大小划分工况，确定各工况下滤网堵塞失效率的取值，具体为：
[0023]当0≤y＜y1时，y1为设定的第一阈值，该工况为第一类工况；第一类工况为产生碎片量最少的瞬态和小破口冷却剂丧失类事故工况；
[0024]当y1≤y＜y2时，y2为设定的第二阈值，该工况为第二类工况；第二类工况为产生中等碎片量的中破口冷却剂丧失事故和自动卸压系统误动作事件工况；
[0025]当y2≤y＜y3时，y3为设定的第三阈值，该工况为第三类工况；第三类工况为产生最大碎片量的大破口冷却剂丧失事故、堆芯补水箱管道破裂和安注管线破裂工况。
[0026]基于核电厂运行数据库中的地坑堵塞失效数据，确定三类工况下的地坑滤网失效率，得到三类工况下的滤网失效率倍增因子。
[0027]本专利技术的第二个方面提供非能动核电厂的滤网失效PSA模型化系统，包括：
[0028]潜在碎片源分析单元，被配置为：根据核电厂固有碎片量和预期事故后化学反应产物中的碎片量，确定核电厂潜在的碎片总量x；
[0029]破口位置与碎片迁徙路径分析单元，被配置为：根据核电厂中不同破口位置产生碎片的数量和种类分析碎片的迁移路径；
[0030]滤网与堵塞模式分析单元，被配置为：利用核电厂设备可靠性数据库，得到某一事故类型下，发生地坑堵塞的概率分布，并根据滤网失效率r与核电厂潜在的碎片量x、破口大小y和破口位置z之间的关系，得到碎片迁移到滤网上并累积的过程；
[0031]工况划分及风险评价单元，被配置为：根据x、y和z的大小划分工况，确定各工况下滤网堵塞失效率的取值，根据不同工况下的取值结果进行PSA建模；
[0032]PSA模型化单元，被配置为：建立房形事件分别代表三类事故工况，在各个事件树中，通过调用相应的边界条件，来选用相应的滤网堵塞失效数据，实现滤网堵塞失效的PSA模型化。
[0033]与现有技术相比，以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
[0034]1、结合不同事故工况下核电厂内碎片类型、数量和迁移路径，分析通用数据库的适用情况，得到分多类事故工况模化滤网堵塞失效概率的方案，使各类事故工况对CDF的贡献份额更合理、滤网堵塞失效对CDF的影响也更符合核电厂实际情况，有助于PSA分析得到更加合理可信的风险见解。
[0035]2、能够充分反映第三代AP系列非能动核电厂的设计特点、滤网类型及布置、不同事故工况下碎片的类型、数量及迁移路径等，有效的降低原有滤网模化方法带来的不确定性，得到更符合核电厂实际的风险见解。
附图说明
[0036]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0037]图1为本专利技术一个或多个实施例提供的核电厂滤网失效的PSA模化分析过程示意图；
[0038]图2为本专利技术一个或多个实施例提供的地坑滤网堵塞失效的PS A故障树模型示意图；
[0039]图3为本专利技术一个或多个实施例提供的碎片量倍数x和滤网失效率r拟合后的曲线示意图。
具体实施方式
[0040]下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.非能动核电厂的滤网失效PSA模型化方法，其特征在于，包括以下步骤：根据核电厂固有碎片量和预期事故后化学反应产物中的碎片量，确定核电厂潜在的碎片总量x；根据核电厂中不同破口位置产生碎片的数量和种类分析碎片的迁移路径；利用核电厂设备可靠性数据库，得到某一事故类型下，发生地坑堵塞的概率分布，并根据滤网失效率r与核电厂潜在的碎片量x、破口大小y和破口位置z之间的关系，得到碎片迁移到滤网上并累积的过程；根据x、y和z的大小划分工况，确定各工况下滤网堵塞失效率的取值，根据不同工况下的取值结果进行PSA建模。2.如权利要求1所述的非能动核电厂的滤网失效PSA模型化方法，其特征在于，根据核电厂固有碎片量和预期事故后化学反应产物中的碎片量，确定核电厂潜在的碎片总量x，具体为：根据核电厂中的碎片样品，确定潜在碎片的特征；根据潜在碎片的特征、安全壳内碎片可能沉积的构筑物表面特性、碎片样品，确定压水堆运行状态下各构筑物表面的碎片负荷率，得到核电厂固有碎片量。3.如权利要求2所述的非能动核电厂的滤网失效PSA模型化方法，其特征在于，根据核电厂固有碎片量和预期事故后化学反应产物中的碎片量，确定核电厂潜在的碎片总量x，还包括：根据事故后的化学反应物，确定核电厂预期化学沉淀物的构成及数量，得到预期事故后化学反应产物中的碎片量，并与核电厂固有碎片量相加，得到核电厂潜在的碎片总量x。4.如权利要求1所述的非能动核电厂的滤网失效PSA模型化方法，其特征在于，根据核电厂中不同破口位置产生碎片的数量和种类分析碎片的迁移路径，具体为：压力容器直接注入管线破裂，产生迁移至堆芯的最大碎片量；稳压器顶部的自动卸压系统管线破裂，产生迁移至内置换料水箱滤网的最大碎片量；堆芯补水箱入口管线破裂，产生迁移至地坑滤网的最大碎片量；滤网失效率r与电厂潜在的碎片量x、破口大小y和破口位置z有关，即r＝f(x，y，z)。5.如权利要求1所述的非能动核电厂的滤网失效PSA模型化方...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡跃华，严锦泉，许以全，仇永萍，李肇华，詹文辉，胡军涛，张彬彬，史国宝，
申请(专利权)人：上海核工程研究设计院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：