CN111814337A - 一种用于核电厂隔间火灾风险分析的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种用于核电厂隔间火灾风险分析的方法，包括确定论分析模块、概率论分析模块和分析软件；本发明采用的火灾情景计算软件，能够模拟计算火灾的发展过程及对部件的危害程度，实现了火灾风险的性能化分析。通过性能化分析以及对火灾风险的平衡优化，有针对性地增加高风险区域的防火措施，合理减少低风险区域的防火设施，降低了消防设施总成本，提升了经济性。
Description
技术领域
本发明属于火灾风险分析领域，特别是涉及核电厂隔间的火灾风险综合评价分析领域。
背景技术
火灾会给核电厂带来显著的风险，需要对其进行系统的分析，确定主要的风险贡献因素，评估总体的火灾风险。有效地火灾风险分析方法可以全面识别火灾危险源，详细地分析火灾对设备及其相关电路的破坏效应，系统地评估火灾对核电厂各项安全功能和运行性能的影响，并可以发现主要的火灾风险及其成因，针对性地提出防火设计优化建议，尽量降低火灾的潜在危害，提升核电厂的总体安全水平。
核电厂火灾风险评估分为两类：一类是基于确定论的火灾危害性分析(FHA)，另一类是基于概率论的火灾概率安全评价(火灾PSA)。其中火灾危害性分析主要分析火灾对安全停堆及维持安全停堆状态的影响。火灾概率安全评价主要分析火灾所造成的堆芯损伤频率。
本方法将这两种分析方法结合起来形成一种综合评估核电厂隔间火灾风险的分析方法，建立标准的分析流程，可以全面地评估隔间火灾风险，支持核电厂消防设计。
发明内容
发明核电厂隔间火灾风险分析的方法目的就是为了同时结合确定论和概率论方法来开展核电厂隔间火灾风险分析，发现潜在火灾风险点，提高核电厂总体安全水平。
本方法按照最新的火灾危害性分析和火灾概率安全评价(火灾PSA)分析，并引入火灾情景模拟计算软件，形成了一套可用于工程实用的火灾风险分析体系。一种用于核电厂隔间火灾风险分析的方法，其特征在于，包括确定论分析模块、概率论分析模块和分析软件；
所述确定论分析模块有数据采集、火势增长分析、火灾效应分析以及防火安全措施恰当性评价；
所述概率论分析模块包括电厂边界的定义和划分、火灾PSA部件的挑选、火灾PSA电缆的挑选、定性筛选、火灾PSA电厂相应模型、火灾情景选择和分析、火灾发生频率、定量筛选、电路失效分析、火灾后的人员可靠性分析、地震后火灾风险评价、火灾风险定量化、不确定性及敏感性分析；
所述分析软件包括FDTS、CFAST和FDS；
确定论分析模块用于分析火灾隔间与防火设计规范的一致性，并识别出无法满足设计规范的火灾隔间；
概率论分析模块用于识别主要的风险贡献火灾隔间，并识别出风险薄弱点，确定火灾风险可接受准则，并对风险不可接受的隔间进行优化设计；
分析软件用于开展火灾情景支持性计算，模拟计算火灾的发展过程，用于支持确定论分析模块及概率论分析模块。
优选的，
(1)识别隔间是否包含安全系统设备；
(2)如果无安全系统设备，则识别是否有纵深防御系统设备；
(3)如果无纵深防御设备，但是会影响其他区域的安全系统设备或纵深防御系统设备，则需进行防火设计改进；
(4)如果有纵深防御设备，并且存在冗余序列，则需进行防火设计改进；
(5)如果特征(3)的防火设计改进无法实施，则转入特征(8)；
(6)如果特征(1)中识别出了安全系统设备，且存在相互冗余的安全系统设备，则需通过隔离、非能动防火、火灾规模、灭火系统、火灾模拟来论证恰当性，并确定是否进行防火设计改进。
(7)如果特征(1)中识别出了安全系统设备，并且无相互冗余的安全系统设备，则需分析火灾蔓延到其他区域是否会破坏相互冗余的安全系统，如果会破坏相互冗余的安全系统，则需论证安全系统设备之间的隔离恰当性，并确定是否进行防火设计改进；
(8)对于所分析的隔间，采用火灾PSA识别主要的风险贡献火灾隔间，并识别出风险薄弱点，确定火灾风险可接受准则，对于无法接受的隔间，进行设计优化。
在技术上，本成果比传统的分析方法更加系统和详细，能够全面地识别火灾风险，确保火灾不会妨碍安全停堆。所采用的火灾情景计算软件，能够模拟计算火灾的发展过程及对部件的危害程度，实现了火灾风险的性能化分析。
在经济上，通过性能化分析以及对火灾风险的平衡优化，有针对性地增加高风险区域的防火措施，合理减少低风险区域的防火设施，降低了消防设施总成本，提升了经济性。
附图说明
图1为核电厂隔间火灾风险分析方法示意图；
图2为核电厂隔间火灾风险分析流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本方法包括确定论分析模块、概率论分析模块和分析软件，其中确定论分析模块包括了数据采集、火势增长分析、火灾效应分析以及防火安全措施恰当性评估等4部分内容；概率轮分析模块包括了火灾发生频率分析、火灾情景选择和分析、电路失效以及火灾后人员可靠性分析等13部分内容；分析软件包括使用FDTS、CFAST和FDS 3组软件。本方法所包括的内容如附图1所示。本方法所采用的流程如附图2所示。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (2)
1.一种用于核电厂隔间火灾风险分析的方法，其特征在于，包括确定论分析模块、概率论分析模块和分析软件；
所述确定论分析模块有数据采集、火势增长分析、火灾效应分析以及防火安全措施恰当性评价；
所述概率论分析模块包括电厂边界的定义和划分、火灾PSA部件的挑选、火灾PSA电缆的挑选、定性筛选、火灾PSA电厂相应模型、火灾情景选择和分析、火灾发生频率、定量筛选、电路失效分析、火灾后的人员可靠性分析、地震后火灾风险评价、火灾风险定量化、不确定性及敏感性分析；
所述分析软件包括FDTS、CFAST和FDS；
确定论分析模块用于分析火灾隔间与防火设计规范的一致性，并识别出无法满足设计规范的火灾隔间，并进行防火设计改进；
概率论分析模块用于识别主要的风险贡献火灾隔间，并识别出风险薄弱点，确定火灾风险可接受准则，并对风险不可接受的隔间进行优化设计；
分析软件用于开展火灾情景支持性计算，模拟计算火灾的发展过程，用于支持确定论分析模块及概率论分析模块。
2.如权利要求1所述的用于核电厂隔间火灾风险分析的方法，其特征在于，
(1)识别隔间是否包含安全系统设备；
(2)如果无安全系统设备，则识别是否有纵深防御系统设备；
(3)如果无纵深防御设备，但是会影响其他区域的安全系统设备或纵深防御系统设备，则需进行防火设计改进；
(4)如果有纵深防御设备，并且存在冗余序列，则需进行防火设计改进；
(5)如果特征(3)的防火设计改进无法实施，则转入特征(8)；
(6)如果特征(1)中识别出了安全系统设备，且存在相互冗余的安全系统设备，则需通过隔离、非能动防火、火灾规模、灭火系统、火灾模拟来论证恰当性，并确定是否进行防火设计改进。
(7)如果特征(1)中识别出了安全系统设备，并且无相互冗余的安全系统设备，则需分析火灾蔓延到其他区域是否会破坏相互冗余的安全系统，如果会破坏相互冗余的安全系统，则需论证安全系统设备之间的隔离恰当性，并确定是否进行防火设计改进；
(8)对于所分析的隔间，采用火灾PSA识别主要的风险贡献火灾隔间，并识别出风险薄弱点，确定火灾风险可接受准则，对于无法接受的隔间，进行设计优化。
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