核能海水淡化堆概率安全分析技术应用研究

摘要

核能可为海水淡化提供大量的廉价能源，可缓解目前能源结构带来的相关问题。由于海水淡化堆必须建立在人口密集地区，而且不能设立厂外应急，这就要求其风险发生频率必须低于10-7/堆.年，海水淡化堆PSA分析是其技术保证。另外由于海水淡化堆独特的设计和运行特点，专设安全设施采用非能动设计，海水淡化堆 PSA技术尤其是非能动系统的可靠性评估方法尚处于探索阶段，因此研究海水淡化堆的PSA技术和非能动系统的可靠性评价方法，就显得十分必要。
　　本文首先研究了海水淡化堆的设计和运行特点，分析了目前核电厂PSA技术，并提出了海水淡化堆PSA技术的研究思路，即将事故序列的终态与放射性释放类相联系，对释放类进行定义和分类。然后研究了目前非能动系统物理过程失效的评价方法，提出了自适应蒙卡方法，并根据海水淡化堆非能动系统的特点，将自适应蒙卡分析方法应用于海水淡化堆失水事故情况下非能动系统失效概率的计算，最后将非能动系统的失效概率整合到失水事故的PSA模型中，运用小事件树/大故障树方法对海水淡化堆失水事故进行定量化分析。
　　海水淡化堆的PSA分析得出，失水事故情况下，所有放射性释放类中，LB4发生频率最大为5.45E-08，这远小于目前二代加核电厂10-5的堆芯损坏频率。非能动系统在大破口情况下的失效概率为9.0E-04，其中非能动物理过程失效占系统失效概率的1.10％，对放射性释放类LB2和LB4发生频率的贡献分别为0.92%和1.10%。海水淡化堆失水事故的定量化分析，找出了安全系统的薄弱环节为每列安注管上的隔离阀，如果该部件的可靠性提高一个量级，那么整个非能动系统的可靠性将提高88.9%，LB4发生频率降低为5.4E-09。

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第一章 绪论

1.1 课题背景

1.2国内外研究现状

1.3研究目的与意义

1.4本文的主要内容

第二章 海水淡化堆PSA技术的研究

2.1本章引言

2.2海水淡化堆设计和安全特性

2.3海水淡化堆PSA特殊技术要点分析

2.4小结

第三章 非能动系统可靠性评价

3.1本章引言

3.2非能动系统的定义和分类

3.3 非能动系统可靠性分析方法的研究

3.4自适应蒙卡方法

3.5自适应蒙卡方法在NDR-245非能动系统上的应用

3.6本章小结

第四章 海水淡化堆失水事故PSA分析

4.1始发事件频率与可靠性数据

4.2失水事故进程描述及安全功能的需要与实现

4.3失水事故事件树建模

4.4故障树建模及定量化分析

4.5系统故障树定量化分析

4.6事故序列定量化分析

4.7小结

第五章 结论和建议

5.1 结论

5.2 建议

参考文献

致谢