CN113762742A - 一种结合概率安全分析的核电厂设计变更分类的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种结合概率安全分析的核电厂设计变更分类的方法，包括：收集设计变更信息；进行全范围概率安全分析准备；使用全范围概率安全分析对设计变更进行定性分析，如果不影响概率安全分析结果，则使用基于确定论的分类判定设计变更的分类结果；如果影响概率安全分析结果则使用全范围概率安全分析对设计变更进行定量分析，确定设计变更对概率安全分析结果的影响程度；根据风险判定准则对概率安全分析结果的影响程度进行判定，得到设计变更的分类结果。本发明系统性的考虑设计变更对核电厂安全水平的影响，保证对安全有重要影响的设计变更合理分类，可以有效的用于设计变更的管理。

Description

一种结合概率安全分析的核电厂设计变更分类的方法
技术领域
本发明属于核电厂设计技术，具体涉及一种结合概率安全分析的核电厂设计变更分类的方法。
背景技术
核电厂设计过程中根据设计变更对安全、进度、价格等因素要进行分类管理。就安全方面，以往从传统的主要基于确定论的角度来确定对安全的影响情况进行分类，例如：划分为影响非安全级、影响除安全1级外的安全相关级、影响安全1级等。
概率安全分析(PSA)使用概率论方法全面系统的评估电厂安全水平，是法规要求的必须的核电厂设计方法，是核电厂安全分析报告的重要组成部分。PSA采用现实分析的方法，区别于传统的确定论。例如，设计上对主给水泵进行了改造，确定论分析不会受到影响；而这一改造可能影响PSA的结果。因此，从对电厂安全影响的角度对设计变更进行分类时，仅从原有的确定论考虑，会造成对电厂安全水平影响的考虑是不全面，进而导致分类不合理。需要结合设计变更对PSA结果的影响程度来对设计变更进行分类，建立适当的分析流程，保证对安全有重要影响的设计变更合理分类和管理。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种结合概率安全分析的核电厂设计变更分类的方法，保证对安全有重要影响的设计变更分类的合理性和有效性。
本发明的技术方案如下：一种结合概率安全分析的核电厂设计变更分类的方法，包括如下步骤：
(1)收集设计变更信息；
(2)进行全范围概率安全分析准备；
(3)使用全范围概率安全分析对设计变更进行定性分析，如果不影响概率安全分析结果，则使用基于确定论的分类判定设计变更的分类结果；如果影响概率安全分析结果则进入步骤(4)；
(4)使用全范围概率安全分析对设计变更进行定量分析，确定设计变更对概率安全分析结果的影响程度；
(5)根据风险判定准则对概率安全分析结果的影响程度进行判定，得到设计变更的分类结果。
进一步，如上所述的结合概率安全分析的核电厂设计变更分类的方法，其中，所述的全范围概率安全分析至少包括：内部事件一级概率安全分析、内部事件二级概率安全分析、内部火灾概率安全分析、内部水淹概率安全分析、地震概率安全分析。
进一步，如上所述的结合概率安全分析的核电厂设计变更分类的方法，其中，在核电厂设计初期无法进行全范围概率安全分析的情况下，可以在确保主要风险影响因素都被考虑的基础上，进行简化概率安全分析。
进一步，如上所述的结合概率安全分析的核电厂设计变更分类的方法，步骤(3)中，使用基于确定论的分类判定设计变更的分类结果包括：安全无关、安全相关、安全重要。
进一步，如上所述的结合概率安全分析的核电厂设计变更分类的方法，步骤(4)中，所述对设计变更进行定量分析包括：分析设计变更导致的堆芯损坏频率变化，以及分析设计变更导致的大量放射性释放频率变化。
进一步，如上所述的结合概率安全分析的核电厂设计变更分类的方法，步骤(5)中，所述的风险判定准则包括：
风险判定准则1：堆芯损坏频率变化≥10％安全目标，或大量放射性释放频率变化≥10％安全目标；
风险判定准则2：堆芯损坏频率变化≥1％安全目标且＜10％安全目标，或大量放射性释放频率变化≥1％安全目标且＜10％安全目标；
风险判定准则3：堆芯损坏频率变化＜1％安全目标，且大量放射性释放频率变化＜1％安全目标。
更进一步，所述安全目标应至少满足相关核安全法规要求。
进一步，如上所述的结合概率安全分析的核电厂设计变更分类的方法，步骤(5)中，如果满足风险判定准则1，则分类结果为安全重要；如果满足风险判定准则2，则使用基于确定论的分类判定设计变更的分类结果，分类结果包括：安全相关、安全重要；如果满足风险判定准则3，则使用基于确定论的分类判定设计变更的分类结果，分类结果包括：安全无关、安全相关、安全重要。
本发明的有益效果如下：本发明提供的一种结合概率安全分析的核电厂设计变更分类的方法，根据设计变更对PSA结果的影响程度，制定风险判定准则，对设计变更进行分类，并建立适当的分析流程，系统性的考虑设计变更对核电厂安全水平的影响，保证对安全有重要影响的设计变更合理分类，有效的用于设计变更的管理。
附图说明
图1为本发明结合概率安全分析的核电厂设计变更分类的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为保证核电厂的安全性，需要根据对安全的影响分类管理核电厂设计变更。而原有的确定论为主的分类方式，一般根据安全等级进行分类，有可能会将对电厂安全有重要影响的设计变更不合理的分类。为解决这一问题，本发明提供了一种结合概率安全分析的核电厂设计变更分类的方法，如图1所示。具体实施的步骤包括：
(1)设计变更信息收集。
(2)全范围概率安全分析(PSA)准备。应至少包括：内部事件一级PSA、内部事件二级PSA、内部火灾PSA、内部水淹PSA、地震PSA。设计初期可能没有详细的PSA，可以通过简化PSA等方式进行评估，但需要保证主要的风险影响因素都得到考虑。
(3)使用全范围概率安全分析(PSA)进行定性分析。如果通过定性分析确定设计变更不影响PSA结果，则使用基于确定论的分类判定设计变更的分类结果，可能的分类结果为：安全无关、安全相关、安全重要。
(4)如果通过定性分析确定设计变更影响PSA结果，则使用全范围PSA进行定量分析，确定分析设计变更对PSA结果的影响程度。
(5)根据风险判定准则进行判定，如果满足表2中的风险判定准则1，则分类为安全重要；
如果满足表2中的风险判定准则2，则使用基于确定论的分类判定设计变更的分类结果，可能结果为：安全相关、安全重要；
如果满足表2中的风险判定准则3，则使用基于确定论的分类判定，可能结果为：安全无关、安全相关、安全重要。
从安全角度考虑，设计变更分类如表1所示。
表1设计变更安全角度的分类
类别 说明
安全重要 对核安全重要，例如安全1级、核电站设计基准、风险重要等
安全相关 与核安全相关，例如安全2级、安全3级、IE级、风险相关等
安全无关 与核安全无关，例如非安全级、风险无关等
对概率安全分析结果的影响程度的风险判定准则如表2所示。
表2概率安全分析结果影响程度的风险判定准则
Figure BDA0003224523930000051
注：CDF为堆芯损坏频率；LRF为大量放射性释放频率。安全目标至少满足法规要求，即：CDF＜1E-5/堆年，并且LRF＜1E-6/堆年。
下面以某压水堆核电厂某些设计变更为例，说明本发明的实施过程。
实施例一
1)设计变更信息
常规岛废液收集系统优化：调整该系统废液排放周期、排放量、排放持续时间、排放最大流速的要求。
2)全范围PSA定性分析
常规岛废液收集系统优化的设计变更，不改变PSA分析要素，因此不影响PSA结果；根据确定论分类判定要求，常规岛废液收集系统属于非安全级(NC级)，因此该设计变更确定为：安全无关。
实施例二
1)设计变更信息
取消厂区附加柴油发电机组：不设置厂区附加柴油发电机组，降低采购成本。
2)全范围PSA定性分析
取消厂区附加柴油发电机组的设计变更，在全厂断电(SBO)情景下，相比于原方案减少了一种电源恢复的手段，因此影响PSA结果。
根据确定论分类判定要求，厂区附加柴油发电机组属于非安全级(NC级)，但由于该设计变更影响PSA结果，需要开展PSA分析来确定其分类。
3)全范围PSA定量分析
取消厂区附加柴油发电机组的设计变更信息，对全范围PSA模型进行修改，减少了一种电源恢复的手段，评估对序列发展的影响，计算得到如下的分析结果：
安全指标 变化量 相对于安全目标的变化率
CDF 1.32E-8/堆年 1.32％
LRF 2.28E-10/堆年 0.23％
根据上述分析结果，相对于安全目标的变化率满足风险判断准则2，即CDF变化≥1％安全目标且＜10％安全目标，或LRF变化≥1％安全目标且＜10％安全目标，因此确定该设计变更为：安全相关。
该设计变更按照传统确定论的分类要求，属于安全无关类别。通过结合PSA分析结果，该设计变更对核电厂安全水平有一定影响，需要将其划分为安全相关类别。
本发明根据设计变更对PSA结果的影响程度，制定风险判定准则，对设计变更进行分类，系统性的考虑设计变更对核电厂安全水平的影响，保证对安全有重要影响的设计变更合理分类，有效的用于设计变更的管理。
对于本领域技术人员而言，显然本发明的结构不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种结合概率安全分析的核电厂设计变更分类的方法，包括如下步骤：
(1)收集设计变更信息；
(2)进行全范围概率安全分析准备；
(3)使用全范围概率安全分析对设计变更进行定性分析，如果不影响概率安全分析结果，则使用基于确定论的分类判定设计变更的分类结果；如果影响概率安全分析结果则进入步骤(4)；
(4)使用全范围概率安全分析对设计变更进行定量分析，确定设计变更对概率安全分析结果的影响程度；
(5)根据风险判定准则对概率安全分析结果的影响程度进行判定，得到设计变更的分类结果。
2.如权利要求1所述的结合概率安全分析的核电厂设计变更分类的方法，其特征在于，所述的全范围概率安全分析至少包括：内部事件一级概率安全分析、内部事件二级概率安全分析、内部火灾概率安全分析、内部水淹概率安全分析、地震概率安全分析。
3.如权利要求1所述的结合概率安全分析的核电厂设计变更分类的方法，其特征在于，在核电厂设计初期无法进行全范围概率安全分析的情况下，可以在确保主要风险影响因素都被考虑的基础上，进行简化概率安全分析。
4.如权利要求1所述的结合概率安全分析的核电厂设计变更分类的方法，其特征在于，步骤(3)中，使用基于确定论的分类判定设计变更的分类结果包括：安全无关、安全相关、安全重要。
5.如权利要求1所述的结合概率安全分析的核电厂设计变更分类的方法，其特征在于，步骤(4)中，所述对设计变更进行定量分析包括：分析设计变更导致的堆芯损坏频率变化，以及分析设计变更导致的大量放射性释放频率变化。
6.如权利要求5所述的结合概率安全分析的核电厂设计变更分类的方法，其特征在于，步骤(5)中，所述的风险判定准则包括：
风险判定准则1：堆芯损坏频率变化≥10％安全目标，或大量放射性释放频率变化≥10％安全目标；
风险判定准则2：堆芯损坏频率变化≥1％安全目标且＜10％安全目标，或大量放射性释放频率变化≥1％安全目标且＜10％安全目标；
风险判定准则3：堆芯损坏频率变化＜1％安全目标，且大量放射性释放频率变化＜1％安全目标。
7.如权利要求6所述的结合概率安全分析的核电厂设计变更分类的方法，其特征在于，所述安全目标应至少满足相关核安全法规要求。
8.如权利要求6所述的结合概率安全分析的核电厂设计变更分类的方法，其特征在于，步骤(5)中，如果满足风险判定准则1，则分类结果为安全重要；如果满足风险判定准则2，则使用基于确定论的分类判定设计变更的分类结果，分类结果包括：安全相关、安全重要；如果满足风险判定准则3，则使用基于确定论的分类判定设计变更的分类结果，分类结果包括：安全无关、安全相关、安全重要。
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