高通量工程试验堆概率安全分析

摘要

随着公众对核安全问题的关心，能够将风险量化的概率安全分析(PSA)方法得到越来越多人的关注。对于提高反应堆系统运行的安全性与可靠性，PSA是一种有重要价值同时也必不可少的工具。并且，经过数十年的发展，其在核动力厂的设计、运行、维修、退役等方面的应用日趋成熟。目前，美国作为PSA的发源地和先驱者，已经通过有关法律、法规将PSA作为核动力厂申请各类许可证的要求之一;我国的核安全法规中也要求必须完成核动力厂的概率安全分析。
　　对于设计、建造或运行中的研究堆，尤其是具有较长运行历史并逐渐趋于老化的研究堆，PSA同样会发挥巨大作用。与大型核动力厂相比，研究堆系统配置更加简单，燃料装量、运行功率及运行条件都有显著不同。同时由于试验需求，反应堆堆芯布置变动频繁，启停及运行过程中涉及更多的人员操作，使得人员操作在研究堆运行和安全中具有更加重要角色。
　　本文通过采用核动力厂PSA一般方法以及调研类似研究堆PSA分析过程及成果，开展了高通量工程试验堆(HFETR)功率工况下的一级PSA研究，分析得到HFETR堆总的堆芯损坏频率(CDF)、支配性始发事件及事故序列。所分析事件的范围为内部始发事件，同时包括丧失厂外电事件。HFETR堆始发事件的确定综合使用了多种方法以保证始发事件清单的完备，其频率通过故障树特定分析、参考相似研究堆数据及特定数据确定;始发事件后的序列分析及系统分析分别采用事件树与故障树方法;始发事件前人员可靠性分析采用ASEP方法，始发事件后的人误使用SPAR-H方法评估;设备随机失效数据与共因失效数据采用通用数据。通过对HFETR的PSA模型的量化分析，得到其内部事件导致的CDF为6.01E-7/堆年，其中对CDF具有支配性的始发事件为失水事故(LOCA)与丧失厂外电（高压Ⅰ段、高压Ⅱ段、外电压波动引起的瞬态、丧失两路厂外电和全厂断电）。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 背景

1．2 研究堆简介

1．2．1 研究堆类型

1．2．2 研究堆功能

1．2．3 研究堆特点

1．3 研究堆PSA现状

1．4 本文的研究目的和范围

第二章 方法综述

2．1 始发事件分析

2．1．1 目的和范围

2．1．2 始发事件的确定

2．1．3 始发事件的归并分组

2．1．4 始发事件频率

2．1．5 始发事件分析与其它任务的接口

2．2 事件序列分析

2．2．1 事件树建立

2．2．2 题头事件的排序

2．2．3 成功准则

2．3．系统分析

2．3．1 系统分析的方法

2．3．2 顶事件的确定

2．3．3 故障树的建造

2．3．4 故障树定性分析

2．3．5 故障树的定量分析

2．4 数据分析

2．5 人员可靠性分析

2．5．1 人员可靠性分析方法

2．5．2 人员可靠性相关性分析

2．5．3 误差因子的确定

2．6 相关性分析

2．7 软件

2．7．1 RS的主要功能

2．7．2 RS主要内容

第三章 高通量工程试验堆PSA分析

3．1 高通量工程试验堆简介

3．1．1 设计概况

3．1．2 主冷却系统

3．1．3 事故冷却系统

3．1．4 电源系统

3．2 始发事件确定与分组

3．2．1 始发事件的确定

3．2．2 始发事件归并分组

3．2．3 始发事件(组)的频率

3．3 事件序列分析

3．3．1 概述

3．3．2 破口失水事故事件序列分析

3．3．3 丧失厂外电事件序列分析

3．4 人员可靠性分析

3．4．1 始发事件前的人员差错分析

3．4．2 引起始发事件的人员差错分析

3．4．3 事发事件后的人员差错分析

3．5 数据分析

3．5．1 设备随机失效数据

3．5．2 共因失效数据

第四章 结果与结论

4．1 研究的主要结果

4．2 结论

参考文献

致谢

在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果