CN115564233B - 一种核电厂内部水淹薄弱环节评估方法及系统 - Google Patents

一种核电厂内部水淹薄弱环节评估方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种核电厂内部水淹薄弱环节评估方法、系统、电子设备及计算机可读存储介质，属于电厂安全管理技术领域。包括根据核电厂试验维修活动的内容，获取涉及的SSC并分类；通过内部水淹PSA模型，根据SSC的类别，对SSC进行评估，获取水淹薄弱环节；根据水淹薄弱环节，更新内部水淹PSA模型，获取核电厂各区域的风险指标值，根据风险指标值，获取风险区域的水淹薄弱环节；汇总水淹薄弱环节和风险区域的水淹薄弱环节，形成试验维修活动中的水淹薄弱环节清单。能够在进行试验维修活动前，确定水淹薄弱环节，降低核电厂的水淹风险，保障核电厂的安全；解决了现有技术中存在“试验维修活动对SSC状态造成影响，增加水淹风险”的问题。

Description

一种核电厂内部水淹薄弱环节评估方法及系统
技术领域
本申请涉及电厂安全管理技术领域，特别是涉及一种核电厂内部水淹薄弱环节评估方法及系统。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提到了与本申请相关的背景技术，并不必然构成现有技术。
核安全是关乎国家总体安全、国计民生的关键问题。核电厂在进行试验维修活动时，难免会对一些构筑物、系统和设备(SSC)的状态产生影响，例如，一些阀门因试验而不能投入到正常运行活动中，一些地漏、格栅可能会被试验维修带入的器具堵塞，一些门可能会开启以便于设备和人员的进出。而这些SSC状态的改变会对电厂应对水淹威胁的能力产生影响，例如，原本地漏可及时排出因管道破裂产生的水，现在地漏被堵，则管道发生破裂后，水可能在区域聚集，进而影响区域内的设备。
因此，如何在试验维修活动开展前识别出在该试验维修活动中对核电厂水淹风险有重要影响的SSC(即水淹薄弱环节)对核电厂的安全运行是亟待解决的问题。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本申请提供了一种核电厂内部水淹薄弱环节评估方法、系统、电子设备及计算机可读存储介质，能够确定核电厂试验维修活动中的水淹薄弱环节，从而在试验维修活动中降低核电厂的水淹风险，保障核电厂的安全。
第一方面，本申请提供了一种核电厂内部水淹薄弱环节评估方法；
一种核电厂内部水淹薄弱环节评估方法，包括：
根据核电厂试验维修活动的内容，获取涉及的SSC并分类；
通过内部水淹PSA模型，根据SSC的类别，对SSC进行评估，获取水淹薄弱环节；
根据水淹薄弱环节，更新内部水淹PSA模型，获取核电厂各区域的风险指标值，根据风险指标值，获取风险区域的水淹薄弱环节；
汇总水淹薄弱环节和风险区域的水淹薄弱环节，形成试验维修活动中的水淹薄弱环节清单。
第二方面，本申请提供了一种核电厂内部水淹薄弱环节评估系统；
一种核电厂内部水淹薄弱环节评估系统，包括：
获取模块，被配置为：根据核电厂试验维修活动的内容，获取涉及的SSC 并分类；
分类评估模块，被配置为：通过内部水淹PSA模型，根据SSC的类别，对 SSC进行评估，获取水淹薄弱环节；
更新评估模块，被配置为：根据水淹薄弱环节，更新内部水淹PSA模型，获取核电厂各区域的风险指标值，根据风险指标值，获取风险区域的水淹薄弱环节；
汇总模块，被配置为：汇总水淹薄弱环节和风险区域的水淹薄弱环节，形成试验维修活动中的水淹薄弱环节清单。
第三方面，本申请提供了一种电子设备；
一种电子设备，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成上述核电厂内部水淹薄弱环节评估方法的步骤。
第四方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质；
一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成上述核电厂内部水淹薄弱环节评估方法的步骤。
与现有技术相比，本申请的有益效果是：
本申请通过内部PSA模型进行分析，能在试验维修活动开展前，识别出在该试验维修活动中对核电厂水淹风险有重要影响的SSC(即水淹薄弱环节)，进而采取针对性的措施，有助于核电厂在试验维修活动中将其水淹风险仍然维持在非常低的、可接受的水平之上。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为本申请实施例提供的流程示意图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例一
现有技术中，为了保障核电厂的安全，需要定期对核电厂进行试验维修，但是在进行试验维修活动时，不可避免的会对SSC(构筑物、系统和设备)的状态产生影响，从而影响核电厂应对水淹威胁的能力产生影响；因此，本申请提供了一种能够确定试验维修活动中水淹薄弱环节的核电厂内部水淹薄弱环节评估方法，进而采取针对性的措施，例如，对于重要设备，要加强水淹防护避免设备受到喷淋或淹浸的影响；对于重要地漏，则避免试验活动过程中将该地漏堵住；对于重要的门，则注意状态改变后及时恢复，这将大大有助于核电厂在试验维修活动中将其水淹风险仍然维持在非常低的、可接受的水平之上。
一种核电厂内部水淹薄弱环节评估方法，包括：
根据核电厂试验维修活动的内容，获取涉及的SSC并分类；
通过内部水淹PSA模型，根据SSC的类别，对SSC进行评估，获取水淹薄弱环节；
根据水淹薄弱环节，更新内部水淹PSA模型，获取核电厂各区域的风险指标值，根据风险指标值，获取风险区域的水淹薄弱环节；
汇总水淹薄弱环节和风险区域的水淹薄弱环节，形成试验维修活动中的水淹薄弱环节清单。
进一步的，对涉及的SSC进行分类具体为：
根据内部水淹PSA模型，对核电厂试验维修活动涉及的SSC进行分类；其中，SSC的类别为内部水淹PSA模型直接考虑类或内部水淹PSA模型间接考虑类。
进一步的，通过内部水淹PSA模型，根据SSC的类别，对SSC进行评估包括：
判断内部水淹PSA模型直接考虑类SSC是否在内部水淹PSA模型中进行模化；若是，计算该SSC的风险增加因子，保留风险增加因子超过第一阈值的 SSC；若否，则将该SSC剔除；
根据内部水淹PSA模型间接考虑类SSC，获取水淹情景计算分析结果，根据水淹情景计算分析结果，更新水淹PSA模型；
根据更新后的水淹PSA模型，获取风险指标值，保留使风险指标值超过第二阈值的SSC。
进一步的，风险增加因子为
其中，RIFi表示第i个SSC的RIF值，QTOP表示基准的核电厂风险指标值， QTOP(Qi＝1)表示将该水淹薄弱环节设置为不可用而重新计算得到的该核电厂风险指标值。
进一步的，根据核电厂构筑物的分隔情况和内部PSA模型的分析需求，划分核电厂各区域。
进一步的，还包括：
根据水淹薄弱环节清单，获取试验维修计划。
进一步的，SSC包括阀门、泵、水箱、开关柜、仪表柜、地漏、门、格栅和设备基座。
接下来，结合图1对本实施例公开的一种核电厂内部水淹薄弱环节评估方法进行详细说明。
本实施例提供了一种核电厂内部水淹薄弱环节评估方法。
一种核电厂内部水淹薄弱环节评估方法，包括：
S1、根据核电厂试验维修活动的内容，获取涉及的SSC并分类；
试验维修活动中涉及的SSC，可分为两类，一类是试验维修活动直接涉及的，属于核电厂内直接执行相关功能的设备，有电厂给出的设备编码，包括阀门、泵、水箱、开关柜、仪表柜等；另一类则是试验活动所在区域与防水淹相关的 SSC，属于核电厂构筑物的一部分，无对应编码，包括地漏、门、格栅、设备基座等。
完成该试验维修涉及的SSC确定后，结合内部水淹PSA模型，按照该SSC 类型是否在该模型中模拟进行分类，分为内部水淹PSA模型中直接考虑的SSC 类型(一般包括阀门、泵、水箱等)和内部水淹PSA模型中间接考虑的SSC类型(一般包括地漏、门、格栅、设备基座等)两大类。
S2、通过内部水淹PSA模型，根据SSC的类别，对SSC进行评估，获取水淹薄弱环节；具体步骤包括：
S201、评估内部水淹PSA模型中直接考虑类SSC；包括：
S2011、判断SSC是否在内部水淹PSA模型中进行了模化，若是没有，直接筛除该SSC，若是模化了，则保留该SSC执行步骤S2012。
其中，由于内部水淹导致的始发事件与内部始发事件的电厂响应大多相同，因此，基于内部事件PSA事件树和故障树模型，根据需反映水淹导致的始发事件和设备失效，并考虑水淹事件对设备的影响来修改相应的故障树模型，建立内部水淹PSA模型。若在故障树模型中已模拟设置了SSC失效的基本事件，则该SSC在内部水淹PSA模型中进行了模化。
S2012、计算该SSC的风险增加因子RIF，风险增加因子RIF为
其中，RIFi表示第i个SSC的RIF值，QTOP表示基准的核电厂三大风险指标值(堆芯损伤频率CDF、大量放射性早期释放频率LERF或大量放射性释放频率LRF)，通过结合内部水淹PSA模型事件树和故障树将水淹发生和电厂始发事件、损伤状态相关联，开展水淹PSA分析而分别获得；QTOP(Qi＝1)表示将该 SSC设置为不可用(在故障树模型中将该SSC失效事件设置为True)而重新计算得到的该核电厂风险指标值；
风险指标值为
CDF＝∑i∑hf(IEh)P(IEh→PDSi)
LERF＝∑j∑i∑hf(IEh)P(IEh→PDSi)P(PDSi→APBj)
LRF＝∑k∑j∑i∑hf(IEh)P(IEh→PDSi)P(PDSi→APBj)P(APBj→STGk)
其中，IEh为可能造成堆芯损坏的始发事件，f(IEh)为始发事件h的年发生频率；PDSi为第i种堆芯损伤状态，P(IEh→PDSi)为始发事件h发展成第i种堆芯损伤状态的条件概率；APBj为造成安全壳的早期失效、安全壳旁通或安全壳隔离失效的事故序列，P(PDSi→APBj)为第i种堆芯损伤状态发展到第j组事故序列的条件概率；STGk为造成多于1人死亡的事故源项组，P(APBj→STGk)为第j 组事故序列发展成第k组源项的条件概率。
若三大风险指标值的RIF值大于20则该SSC予以保留，该SSC为水淹薄弱环节；
逐个评估每个内部水淹PSA模型中直接考虑类SSC，直至评估完所有。
S202、评估内部水淹PSA模型间接考虑类SSC，根据内部水淹PSA模型间接考虑类SSC，获取水淹情景分析结果，根据水淹情景分析结果，更新水淹PSA 模型；
此类SSC(如门、地漏等)影响的是水淹情景的分析结果(包括区域的水淹高度、淹没时间等)，根据此类SSC变更后的状态(如地漏被堵、门开启等)，对比各水淹情景下的水淹高度以及设备本身的标高位置(一般假设电气设备所在区域的水位超过设备底部时失效)，根据淹浸、喷溅等水淹效应，逐个更新相应的水淹情景分析结果，包括受水淹影响的设备(由于漫延路径发生改变，受水淹影响的设备也可能发生改变)、缓解水淹影响的人员操作的成功概率(由于漫延路径发生改变，一些操作，如通过关闭阀门及时切断水淹源的允许时间也可能发生变化，或增加了操纵员响应时间和压力等级，则相应的操作成功概率也可能发生变化)等；其中，各水淹场景下的水淹高度为
其中，Zi(t)表示t时刻房间i内水位，J表示房间i漫延路径(门、地漏、开孔等)的数目，QINij表示通过漫延路径j流入房间i的体积流量，QOUTij表示通过漫延路径j流出房间i的体积流量，Si表示房间i的有效面积。
更新完计算分析结果后，根据该结果对内部水淹PSA模型进行更新，包括调整受水淹影响的设备的状态(此时受水淹影响的设备在模型中需模化其失效，并在故障树模型中将该SSC失效事件设置为True)，修改人员缓解动作的成功概率等并计算核电厂的三大风险指标值QTOP，若任一指标值增大为原来的20倍以上，则该SSC予以保留，该SSC为水淹薄弱环节；
逐个评估每个内部水淹PSA模型中间接考虑类SSC，直至评估完所有。
S3、根据水淹薄弱环节，更新内部水淹PSA模型，获取核电厂各区域的风险指标值，根据风险指标值，获取风险区域的水淹薄弱环节；
示例性的，综合所有受影响的SSC对内部水淹PSA模型进行重新设置，即在故障树模型中重新模化所有受影响的SSC，将步骤S201和S202中的相关内容同时在模型中体现，并结合内部水淹PSA模型事件树和故障树将水淹发生和电厂始发事件、损伤状态相关联，计算核电厂各区域(在水淹PSA中会将电厂构筑物根据分隔情况、分析需求划分成不同的区域进行分析，有按整个厂房划分的，也有按单个房间划分的)的三大风险指标值QTOP，QTOP(Qi＝1)表示将该区域内所有SSC设置为不可用(在故障树模型中将该区域内所有SSC失效事件设置为 True)而重新计算得到的该核电厂风险指标值。若区域的任一指标值增大为原来的20倍以上，则对该区域的SSC进行梳理，形成风险区域的水淹薄弱环节的清单。
S4、汇总水淹薄弱环节和风险区域的水淹薄弱环节，形成试验维修活动中的水淹薄弱环节清单。
实施例二
本实施例公开了一种核电厂内部水淹薄弱环节评估系统，包括：
获取模块，被配置为：根据核电厂试验维修活动的内容，获取涉及的SSC 并分类；
分类评估模块，被配置为：通过内部水淹PSA模型，根据SSC的类别，对 SSC进行评估，获取水淹薄弱环节；
更新评估模块，被配置为：根据水淹薄弱环节，更新内部水淹PSA模型，获取核电厂各区域的风险指标值，根据风险指标值，获取风险区域的水淹薄弱环节；
汇总模块，被配置为：汇总水淹薄弱环节和风险区域的水淹薄弱环节，形成试验维修活动中的水淹薄弱环节清单。
此处需要说明的是，上述获取模块、分类评估模块、更新评估模块和汇总模块对应于实施例一中的步骤，上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例一所公开的内容。需要说明的是，上述模块作为系统的一部分可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。
实施例三
本发明实施例三提供一种电子设备，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，计算机指令被处理器运行时，完成上述核电厂内部水淹薄弱环节评估方法的步骤。
实施例四
本发明实施例四提供一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成上述核电厂内部水淹薄弱环节评估方法的步骤。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/ 或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
上述实施例中对各个实施例的描述各有侧重，某个实施例中没有详述的部分可以参见其他实施例的相关描述。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种核电厂内部水淹薄弱环节评估方法，其特征是，包括：
根据核电厂试验维修活动的内容，获取涉及的SSC并分类；
通过内部水淹PSA模型，根据SSC的类别，对SSC进行评估，获取水淹薄弱环节；
根据水淹薄弱环节，更新内部水淹PSA模型，获取核电厂各区域的风险指标值，根据风险指标值，获取风险区域的水淹薄弱环节；
汇总水淹薄弱环节和风险区域的水淹薄弱环节，形成试验维修活动中的水淹薄弱环节清单；
其中，所述通过内部水淹PSA模型，根据SSC的类别，对SSC进行评估包括：
判断内部水淹PSA模型直接考虑类SSC是否在内部水淹PSA模型中进行模化；若是，计算该SSC的风险增加因子，保留风险增加因子超过第一阈值的SSC；若否，则将该SSC剔除；所述风险增加因子为
其中，RIFi表示第i个SSC的RIF值，QTOP表示基准的核电厂风险指标值，QTOP(Qi＝1)表示将该水淹薄弱环节设置为不可用而重新计算得到的该核电厂风险指标值；
根据内部水淹PSA模型间接考虑类SSC，获取水淹情景分析结果，根据水淹情景分析结果，更新水淹PSA模型；
根据更新后的水淹PSA模型，获取风险指标值，保留使风险指标值超过第二阈值的SSC。
2.如权利要求1所述的核电厂内部水淹薄弱环节评估方法，其特征是，对涉及的SSC进行分类具体为：
根据内部水淹PSA模型，对核电厂试验维修活动涉及的SSC进行分类；其中，SSC的类别为内部水淹PSA模型直接考虑类或内部水淹PSA模型间接考虑类。
3.如权利要求1所述的核电厂内部水淹薄弱环节评估方法，其特征是，根据核电厂构筑物的分隔情况和内部PSA模型的分析需求，划分核电厂各区域。
4.如权利要求1所述的核电厂内部水淹薄弱环节评估方法，其特征是，还包括：
根据水淹薄弱环节清单，获取试验维修计划。
5.如权利要求1所述的核电厂内部水淹薄弱环节评估方法，其特征是，所述SSC包括阀门、泵、水箱、开关柜、仪表柜、地漏、门、格栅和设备基座。
6.一种核电厂内部水淹薄弱环节评估系统，其特征是，包括：
获取模块，被配置为：根据核电厂试验维修活动的内容，获取涉及的SSC并分类；
分类评估模块，被配置为：通过内部水淹PSA模型，根据SSC的类别，对SSC进行评估，获取水淹薄弱环节；
更新评估模块，被配置为：根据水淹薄弱环节，更新内部水淹PSA模型，获取核电厂各区域的风险指标值，根据风险指标值，获取风险区域的水淹薄弱环节；
汇总模块，被配置为：汇总水淹薄弱环节和风险区域的水淹薄弱环节，形成试验维修活动中的水淹薄弱环节清单；
其中，所述通过内部水淹PSA模型，根据SSC的类别，对SSC进行评估包括：
判断内部水淹PSA模型直接考虑类SSC是否在内部水淹PSA模型中进行模化；若是，计算该SSC的风险增加因子，保留风险增加因子超过第一阈值的SSC；若否，则将该SSC剔除；所述风险增加因子为
其中，RIFi表示第i个SSC的RIF值，QTOP表示基准的核电厂风险指标值，QTOP(Qi＝1)表示将该水淹薄弱环节设置为不可用而重新计算得到的该核电厂风险指标值；
根据内部水淹PSA模型间接考虑类SSC，获取水淹情景分析结果，根据水淹情景分析结果，更新水淹PSA模型；
根据更新后的水淹PSA模型，获取风险指标值，保留使风险指标值超过第二阈值的SSC。
7.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成权利要求1-5任一项所述的步骤。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成权利要求1-5任一项所述的步骤。
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