一种基于风险指引的核电厂安全注射系统模拟方法及系统技术方案

技术编号:26175547 阅读:39 留言:0更新日期:2020-10-31 14:09
本发明专利技术公开了一种基于风险指引的核电厂安全注射系统模拟方法及系统,本发明专利技术的方法通过确定论识别安全注射系统功能需求的最小割集、确定安全注射系统的实现原理、系统设置及运行方式;通过概率论识别安全注射系统的薄弱环节、确定安全注射系统不同设计方案对核动力厂安全的重要度,提出安全注射系统设计中的系统组合提出优化建议。本发明专利技术综合确定论与概率论的分析形成一套以风险指引为导向的安全注射系统设计方法,实现安全注射系统设置最小化、安全性能最大化的目标,保障核动力厂安全性的同时进一步优化核动力厂的建造成本。

【技术实现步骤摘要】
一种基于风险指引的核电厂安全注射系统模拟方法及系统
本专利技术涉及核动力厂安全设计
,具体涉及一种基于风险指引的核电厂安全注射系统模拟方法及系统。
技术介绍
压水堆核动力厂发生反应堆冷却剂管道破口事故工况(LOCA)后,反应堆冷却剂从压力容器内流失,导致反应堆堆芯燃料元件丧失冷却剂而发生烧毁,进一步威胁反应堆的安全性能;或者反应堆棒控调节系统无法发挥作用时,由于反应性丧失控制而导致堆芯燃料元件功率过高而烧毁,进一步威胁反应堆的安全性能。因此,有必要针对堆芯反应性控制和LOCA事故设置一套安全注射系统,以应对棒控系统无法调节时的堆芯反应性控制,应对LOCA事故中的堆芯冷却剂丧失。传统的安全注射系统的设计主要基于确定论的认知,针对LOCA事故的安全注射水量需要与热停堆下主蒸汽管道破裂事故硼浓度需求对安全注射系统提出设计需求,但是并没有考虑安全注射系统的优化配置,因此现有的设计方法设计的安全注射系统无法达到功能最大化、设置最优化。因此提出一种风险指引的核动力厂安全注射系统设计方法,用以安全注射系统的设计,以达到功能最大化,设置最本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于风险指引的核电厂安全注射系统模拟方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:/n步骤一、对核动力厂需要安全注射功能的事故进行识别;/n步骤二、分析不同事故对安全注射流量与硼浓度的限制性要求,确定安全注射系统功能需求的最小割集;/n步骤三、根据安全注射系统的功能需求形成初步的安全注射系统设计方案;/n步骤四、根据初步的安全注射系统设计方案建立安全注射系统故障树模型,分析安全注射系统设置的薄弱环节并给出优化建议;/n步骤五、建立核动力厂事件树模型,分析安全注射系统不同的失效率对于堆芯损伤频率的影响并给出优化建议;/n步骤六、基于步骤四和步骤五的优化建议,对安全注射系统进行重新优化设计,然后再...

【技术特征摘要】
1.一种基于风险指引的核电厂安全注射系统模拟方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
步骤一、对核动力厂需要安全注射功能的事故进行识别;
步骤二、分析不同事故对安全注射流量与硼浓度的限制性要求,确定安全注射系统功能需求的最小割集;
步骤三、根据安全注射系统的功能需求形成初步的安全注射系统设计方案;
步骤四、根据初步的安全注射系统设计方案建立安全注射系统故障树模型,分析安全注射系统设置的薄弱环节并给出优化建议;
步骤五、建立核动力厂事件树模型,分析安全注射系统不同的失效率对于堆芯损伤频率的影响并给出优化建议;
步骤六、基于步骤四和步骤五的优化建议,对安全注射系统进行重新优化设计,然后再结合步骤二的事故分析进行迭代分析,最终确定安全注射系统的优化设计方案。


2.根据权利要求1所述的一种基于风险指引的核电厂安全注射系统模拟方法,其特征在于,所述步骤一中识别的核动力厂需要安全注射功能的事故包括核动力厂的设计基准事故和设计扩展事故,包括反应堆冷却剂管道破口事故,主蒸汽管道破裂事故和未能预期停堆的瞬态故障。


3.根据权利要求1所述的一种基于风险指引的核电厂安全注射系统模拟方法,其特征在于,所述步骤二采用确定论分析方法对安全注射系统有需求的事故进行定量化分析,确定不同事故工况下分别对于安全注射流量及硼浓度的限制性要求,并且分析安全注射系统误投入的影响,确定安全注射流量的最大限制性要求,确定安全注射系统功能需求的最小割集,包括对于高、中、低压安全注射流量的最小需求,对于高压注射的最大流量限制以及硼浓度的最小与最大限制要求。


4.根据权利要求1所述的一种基于风险指引的核电厂安全注射系统模拟方法,其特征在于,所述步骤四采用概率论分析方法对安全注射系统故障树模型进行定量化分析:初步的安全注射系统失效频率记为f0,分析安全注射系统各部件失效率增大导致安全注射系统失效频率记为f1,则:



r值越大说明此部件对于安全注射系统越重要,当r大于预设值时,则应当对此部件的功能进行优化设置。


5.根据权利要求1所述的一种基于风险指引的核电厂安全注射系统模拟方法,其特征在于,所述步骤五采用概率论方法对核动力厂的事件树模型进行定量化分析:识别事件树序列中用到安全注射系统的事件序列,分析安全注射系统不同的失效频率对于事件序列堆芯损伤频率CDFi及核动力厂总的堆芯损伤CDFt的影响,确定安全注射系统的非能动与能动的组合方式以及确定列数设置的优化建议。


6.一种基于风险指引的核电厂...

【专利技术属性】
技术研发人员:邱志方邓坚张航党高健曾未李喆丁书华邓纯锐陈伟蒋孝蔚张丹陈宏霞喻娜陈宝文张舒
申请(专利权)人:中国核动力研究设计院
类型:发明
国别省市:四川;51

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