CN110276473A - 一种核燃料循环设施应急资源的优化方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种核燃料循环设施应急资源的优化方法及系统，方法包括：S1、通过确定论方法确定各应急等级需要的应急资源数量；S2、通过概率安全评价方法确定各应急等级对应的风险数值；S3、根据各应急等级需要的应急资源数量和各应急等级对应的风险数值，计算得到风险指引优化后的应急资源数量。本发明所提供的方法及系统，基于风险指引的方法，对应急资源进行数量上的管理优化，避免了不必要的浪费。
Description
技术领域
本发明涉及核燃料循环设施管理领域，具体涉及一种核燃料循环设施应急资源的优化方法及系统。
背景技术
2010年，国家核安全局同时批准发布《核燃料循环设施营运单位的应急准备和应急响应》(HAD002/07-2010)，为民用核燃料循环设施(以下简称核燃料循环设施)营运单位制定应急计划、进行应急准备及事故时开展应急响应行动提供指导。指出核燃料循环设施按其可能出现的事件、事故的辐射后果的严重程度和需要采取的应急响应行动，将应急状态划分为四级，依次为应急待命、厂房应急、场区应急和场外应急。营运单位的应急计划或应急计划执行程序中应根据核燃料循环设施的设计特征和厂址的环境特征提出可能导致核燃料循环设施出现各级应急状态的各种初始条件，说明判定每种应急状态的判据和准则。营运单位应根据影响核燃料循环设施安全功能的设施和环境相关参数(例如，核材料系统边界的安全性、临界安全特征、场区辐射水平及各种自然灾害现象等)和流出物排放水平建立对应各级应急状态的应急行动水平，并给出判定核燃料循环设施应急状态的应急行动水平的部分实例。
作为应急响应的重要物质基础和物质保障，核燃料循环设施营运单位在日常的应急准备工作中，需要对每个应急资源的数量、类型、名称、型号、参数指标、存放位置和可用状态等进行管理，以便应急状态下及时得到配置使用。对于应急资源，一般按照用途可分为通讯设备、辐射监测、人员防护、放射源回收、去污洗消、医学救治、综合保障等不同种类。
原来的确定论方法中，某种应急资源的数量确定方法如下：
N＝max{NEC1,NEC2,NEC3,NEC4}
其中，EC1～EC4分别为应急待命、厂房应急、场区应急和场外应急；NECi为某应急等级需要的应急资源数量。
也就是说，对应急资源保守地取为最大值，一般情况下，就是最高应急等级所需要的应急资源。但是，对每种应急资源的管理，尤其是数量上的配置采取了保守的、确定论的方法，造成了一定的资源浪费。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种核燃料循环设施应急资源的优化方法及系统，可以对应急资源进行数量上的管理优化，避免了不必要的浪费。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种核燃料循环设施应急资源的优化方法，所述方法包括：
S1、通过确定论方法确定各应急等级需要的应急资源数量；
S2、通过概率安全评价方法确定各应急等级对应的风险数值；
S3、根据各应急等级需要的应急资源数量和各应急等级对应的风险数值，计算得到风险指引优化后的应急资源数量。
进一步，如上所述的一种核燃料循环设施应急资源的优化方法，各应急等级对应的风险数值为事故发生的概率与事故造成的辐射剂量的乘积。
进一步，如上所述的一种核燃料循环设施应急资源的优化方法，步骤S3包括：
通过下式计算得到风险指引优化后的应急资源数量：
其中，Nopt为风险指引优化后的应急资源数量，NECi为应急等级i需要的应急资源数量，RECi为应急等级i对应的风险数值，n为应急等级数，n为正整数。
进一步，如上所述的一种核燃料循环设施应急资源的优化方法，各应急等级包括：应急待命、厂房应急、场区应急和场外应急。
本发明还提供一种核燃料循环设施应急资源的优化系统，所述系统包括：
第一确定模块，用于通过确定论方法确定各应急等级需要的应急资源数量；
第二确定模块，用于通过概率安全评价方法确定各应急等级对应的风险数值；
计算模块，用于根据各应急等级需要的应急资源数量和各应急等级对应的风险数值，计算得到风险指引优化后的应急资源数量。
进一步，如上所述的一种核燃料循环设施应急资源的优化系统，各应急等级对应的风险数值为事故发生的概率与事故造成的辐射剂量的乘积。
进一步，如上所述的一种核燃料循环设施应急资源的优化系统，所述计算模块具体用于：
通过下式计算得到风险指引优化后的应急资源数量：
其中，Nopt为风险指引优化后的应急资源数量，NECi为应急等级i需要的应急资源数量，RECi为应急等级i对应的风险数值，n为应急等级数，n为正整数。
进一步，如上所述的一种核燃料循环设施应急资源的优化系统，各应急等级包括：应急待命、厂房应急、场区应急和场外应急。
本发明的有益效果在于：本发明所提供的方法及系统，基于风险指引的方法，对应急资源进行数量上的管理优化，避免了不必要的浪费。
附图说明
图1为本发明实施例中提供的一种核燃料循环设施应急资源的优化方法的流程示意图；
图2为本发明实施例中提供的一种核燃料循环设施应急资源的优化系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图与具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。
如图1所示，一种核燃料循环设施应急资源的优化方法，方法包括：
S1、通过确定论方法确定各应急等级需要的应急资源数量；
各应急等级包括：应急待命、厂房应急、场区应急和场外应急。
国家核安全局同时批准发布《核燃料循环设施营运单位的应急准备和应急响应》(HAD002/07-2010)，为民用核燃料循环设施(以下简称核燃料循环设施)营运单位制定应急计划、进行应急准备及事故时开展应急响应行动提供指导。指出核燃料循环设施按其可能出现的事件、事故的辐射后果的严重程度和需要采取的应急响应行动，将应急状态划分为四级，依次为应急待命、厂房应急、场区应急和场外应急。
确定论安全分析从系统及部件失效和损坏，或人员失误的角度，假定事故确定地发生，按照分析问题的要求，选用保守或现实模型以及一系列规则和假设，分析计算整个核电厂系统的响应，直至得出该事故的放射性后果。基于得出的放射性后果确定各应急等级需要的应急资源数量。
S2、通过概率安全评价方法确定各应急等级对应的风险数值；
各应急等级对应的风险数值为事故发生的概率与事故造成的辐射剂量的乘积。
概率安全评价(PSA，probabilistic safety assessment)，也常称为概率风险评价(PRA)，是以概率论为基础的风险量化评价技术。它把整个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。
PSA方法尽可能现实地综合核电厂的有关信息进行全面的风险评价，这些信息包括核电厂的设计、建造、运行、维修、设备可靠性、人因可靠性、堆芯损坏事故物理过程及其对公众健康与安全的潜在影响。与传统的确定论方法相比，PSA方法具有如下特点。
(1)PSA不仅研究某一事件发生后出现的物理现象、过程和导致的后果，而且还在此基础上对风险进行量化评价。
(2)PSA的分析对象不局限于设计基准事故，而是对所有事件及其可能进程进行全面的分析。
(3)PSA在分析时没有采用单一故障准则，而认为多重故障是有可能发生的。
(4)PSA在分析时考虑了事件发生后人员干预行为失败的可能性及其负面影响。
(5)PSA在分析时考虑了设计上存在的系统、设备、人员之间互相影响的各种复杂的相关性。
(6)PSA采用较现实的假设来反映核电厂的实际情况，其评价结果更加接近现实。
可见，PSA方法在很大程度上能够弥补传统的确定论方法的不足，综合使用这两种方法可以让安全分析更加全面、客观和合理。
S3、根据各应急等级需要的应急资源数量和各应急等级对应的风险数值，计算得到风险指引优化后的应急资源数量。
步骤S3包括：
通过下式计算得到风险指引优化后的应急资源数量：
其中，Nopt为风险指引优化后的应急资源数量，NECi为应急等级i需要的应急资源数量，RECi为应急等级i对应的风险数值，n为应急等级数，n为正整数。
上式也可以表述为，风险指引优化的某种应急资源的数量为各应急等级所需应急资源数量的风险比重加权之和。
实施例一
假设n＝4,各应急等级包括：应急待命、厂房应急、场区应急和场外应急。对于人员防护类的防护服套装数量的确定，首先根据确定论的结果得到NECi的数值；其次，根据概率安全评价的结果得到RECi的数值；最后，将前两步得到的参数数值代入下式中，求得Nopt。
其中，Nopt为风险指引优化后的应急资源数量，NECi为应急等级i需要的应急资源数量，RECi为应急等级i对应的风险数值。
原来的确定论方法中，某种应急资源的数量确定方法如下：
N＝max{NEC1,NEC2,NEC3,NEC4}
其中，EC1～EC4分别为应急待命、厂房应急、场区应急和场外应急；NECi为某应急等级需要的应急资源数量。对应急资源保守地取为最大值，一般情况下，就是最高应急等级所需要的应急资源，会造成一定的资源浪费。相比于现有的确定论方法，本发明基于风险指引的方法，对应急资源进行数量上的管理优化，避免了不必要的浪费。
如图2所示，本发明还提供一种核燃料循环设施应急资源的优化系统，系统包括：
第一确定模块1，用于通过确定论方法确定各应急等级需要的应急资源数量；
第二确定模块2，用于通过概率安全评价方法确定各应急等级对应的风险数值；
计算模块3，用于根据各应急等级需要的应急资源数量和各应急等级对应的风险数值，计算得到风险指引优化后的应急资源数量。
各应急等级对应的风险数值为事故发生的概率与事故造成的辐射剂量的乘积。
计算模块3具体用于：
通过下式计算得到风险指引优化后的应急资源数量：
其中，Nopt为风险指引优化后的应急资源数量，NECi为应急等级i需要的应急资源数量，RECi为应急等级i对应的风险数值，n为应急等级数，n为正整数。
各应急等级包括：应急待命、厂房应急、场区应急和场外应急。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种核燃料循环设施应急资源的优化方法，其特征在于，所述方法包括：
S1、通过确定论方法确定各应急等级需要的应急资源数量；
S2、通过概率安全评价方法确定各应急等级对应的风险数值；
S3、根据各应急等级需要的应急资源数量和各应急等级对应的风险数值，计算得到风险指引优化后的应急资源数量。
2.根据权利要求1所述的一种核燃料循环设施应急资源的优化方法，其特征在于，各应急等级对应的风险数值为事故发生的概率与事故造成的辐射剂量的乘积。
3.根据权利要求1所述的一种核燃料循环设施应急资源的优化方法，其特征在于，步骤S3包括：
通过下式计算得到风险指引优化后的应急资源数量：
其中，Nopt为风险指引优化后的应急资源数量，NECi为应急等级i需要的应急资源数量，RECi为应急等级i对应的风险数值，n为应急等级数，n为正整数。
4.根据权利要求1所述的一种核燃料循环设施应急资源的优化方法，其特征在于，各应急等级包括：应急待命、厂房应急、场区应急和场外应急。
5.一种核燃料循环设施应急资源的优化系统，其特征在于，所述系统包括：
第一确定模块，用于通过确定论方法确定各应急等级需要的应急资源数量；
第二确定模块，用于通过概率安全评价方法确定各应急等级对应的风险数值；
计算模块，用于根据各应急等级需要的应急资源数量和各应急等级对应的风险数值，计算得到风险指引优化后的应急资源数量。
6.根据权利要求5所述的一种核燃料循环设施应急资源的优化系统，其特征在于，各应急等级对应的风险数值为事故发生的概率与事故造成的辐射剂量的乘积。
7.根据权利要求5所述的一种核燃料循环设施应急资源的优化系统，其特征在于，所述计算模块具体用于：
通过下式计算得到风险指引优化后的应急资源数量：
其中，Nopt为风险指引优化后的应急资源数量，NECi为应急等级i需要的应急资源数量，RECi为应急等级i对应的风险数值，n为应急等级数，n为正整数。
8.根据权利要求5所述的一种核燃料循环设施应急资源的优化系统，其特征在于，各应急等级包括：应急待命、厂房应急、场区应急和场外应急。
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