概率安全分析.ppt
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1、概率安全分析,主要内容,概述 基本分析方法 事件树分析方法 故障树分析方法 人因分析 数据及定量化 应用前景,概述,一、背景 概率安全评价(PSA)又称概率风险分析(PRA)是一种系统的工程安全评价技术。 20世纪70年代初,PRA技术逐渐成熟,并在航空与航天部门应用成功; 1975年,PSA首次应用于轻水反应堆安全分析,WASH-1400报告(RSS); 1979年3月,三里岛核电厂2号机组发生的事故证实了反应堆安全研究的预言。,概述,二、意义 它可以发现设计缺陷、共因失效概率、各种可能的失效模式和电厂内各种不利的系统间相互作用。PSA技术还可以用来估价设计改动的代价,因此它可以用作设计决策
2、的重要工具。虽然PSA的分析结果中会给出堆芯熔化的概率及环境后果,但是很难说这是它的终极目标,更不是它的唯一目标。我们宁可把PSA分析过程看作对核电厂的一次全面认识过程,这也许更合乎实际,也更合乎PSA技术的特点。,概述,三、分级,概述,基本分析方法,一级PSA,始发事件分析,事件树分析,事故序列定量化,原始资料收集,故障树分析,不确定性和敏感性,共因失效分析,人员可靠性分析,建立数据库,始发事件,一、始发事件的定义 始发事件是事件对电厂运行产生干扰,当电厂的各种缓解系统不能成功运行时,存在堆芯损害的潜在功能。 二、始发事件的选择 2.1 放射性释放的来源和条件 电厂放射性释放源(反应堆堆芯、
3、换料水池、乏燃料处理装置以及放射性废物储存箱); 运行工况(A:满功率到一回路压力大于P11、温度大于P12;B:P11、P12以下至RRA连接条件;C:RRA连接至正常冷停堆; D:一回路排水或开口); 电厂损伤状态的定义,始发事件,2.2 确定始发事件清单的方法 工程评价 参考现有清单 演绎分析 运行经验反馈,始发事件,2.3 始发事件清单 大LOCA 中LOCA 小LOCA V-LOCA 压力容器破裂 丧失热阱 丧失给水,始发事件,丧失电源 给水管道破口 蒸汽管破口 一回路瞬态 二回路瞬态 硼误稀释 丧失直流电源 丧失压缩空气 SGTR 蒸汽管道破裂叠加SGTR,始发事件,三、 电厂安全
4、功能及前沿系统 控制反应性(RPR、HHSI) 排出堆芯衰变热和储存热(ARE和GCTc、ASG和GCTc、HHSI、安注箱和LLSI、RRA、PTR) 保持反应堆冷却剂压力边界完整性(稳压器安全阀、RRA安全阀、主泵密封水注入) 保持反应堆冷却剂总量(HHSI、低压安注系统、Accumulator) 保护安全壳完整性(EAS),事件树分析方法,事件树分析(Event Tree Analysis)方法是一种逻辑演绎法。在给定一个始发时间的前提下,分析此始发事件可能导致的各种事故序列的结果,从而定性和定量地评价系统的特性,帮助分析人员获得正确的决策。 事故序列以图形表示,且呈树型,故得名事件树。
5、,事件树分析方法,事件树分析步骤 1 建立分析的边界条件 2 定义始发事件所要求的安全功能 3 确定成功准则 4 建立事件树 5 逻辑简化,事件树分析方法,举例,故障树分析,什么是故障树 一种图形化的、演绎的静态分析方法,分析系统是如何失效的; 从不期望的事件开始,分析可能造成“顶事件”的各种因素,按逻辑关系从上至下分析,直至找到导致顶事件发生的最终原因 显式构模表达多重故障 用于评估系统的不可用度,故障树分析,故障树分析的步骤 (1)、建树前的准备 熟悉系统 (2)、选取顶事件 定义系统任务、边界、功能范围 系统的简化流程图 系统和部件的初始/分析状态 系统和部件的成功准则,故障树分析,(3
6、)、失效模式与效应分析 FMEA (4)、从顶事件开始,由上至下寻找可能导致该事件发生的直接原因,直至分析到已探明发生原因的故障(即基本事件),形成故障树。,故障树分析,故障树分析,故障树分析,故障树分析,人因分析,(1)类型A:始发事件前的人员动作,影响系统或部件的不可用性; (2)类型B:引起始发事件的人员动作; (3)类型C:响应始发事件而进行的人员动作。,人因分析,A 类人员可靠性分析ASEP C类人员可靠性分析THERP+HCR,人因分析,始发事件前HRA分析始发事件发生前人员动作(类型A)的可靠性。 始发事件前人员动作:电站正常运行期间发生的、会影响部件或系统安全功能的人员行动,人
7、因分析,始发事件后HRA分析例子 SGTR事件描述: 反应堆自动停堆,安注自动投入,安注保护信号将触发主给水隔离和启动辅助给水。 操纵员进入EOP规程,根据主控制室征兆判断事故。所依据的征兆包括:二次侧剂量水平和蒸汽发生器水位的变化识别事故的蒸汽发生器。蒸汽发生器传热管断裂事故SGTR中的人误事件为例,识别出事故的蒸汽发生器后需要将其隔离,其目的是避免事故蒸汽发生器被充满水,导致事故蒸汽发生器的大气排放阀或主蒸汽安全阀带水向环境排放。 为了进可能快地减少直至终止一二回路的泄漏,必须通过一回路的降温、降压来实现,然后将机组带到余热去除系统投入,并最终将机组带到冷停堆工况以便维修事故蒸汽发生器 S
8、GTR事件运行规程:SGTR事故后的应急规程是A3规程,SGTR始发事件发生后需要保证的安全功能有: 1紧急停堆(RPS) 2辅助给水和主给水系统的投入(AFW/MFW) 3隔离事故蒸汽发生器(FSGIS) 4用完好的蒸汽发生器进行降温 5高压安注(HPI) 6冲排冷却(Feed&Bleed) 7余热去除(RHR) 找出SGTR始发事件发生后,7个功能题头中需要实现的人员动作。这个步骤原则上有事件树分析人员和HRA分析人员共同完成。 SGTR事件树各个题头中有多少个操纵员动作需要完成,在不同的电站由于规程、自动化程度等差异,是不同的。,破损SG隔离的相关规程(假定): A3规程第2步: 识别破
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