基于蒙特卡罗抽样的风险指引的安全裕度定量化方法研究

风险指引的安全裕度不同于核电传统的安全裕度,是近十年来核电行业提出的新的安全理念。文中将阐述核电传统安全裕度和风险指引安全裕度的内涵,研究风险指引的安全裕度的计算框架和蒙特卡罗抽样方法下的风险指引的安全裕度定量化技术。鉴于蒙特卡罗抽样方法下的风险指引的安全裕度定量化方法尚需完善,文中借鉴蒙特卡罗抽样次数估算方法和基于蒙特卡罗的可靠度计算方法,提出蒙特卡罗抽样方法下的风险指引的安全裕度的不确定度计算方法以及蒙特卡罗抽样次数的估算流程。     

基于离散动态事件树的风险指引的安全裕度分析方法研究

风险指引的安全裕度是近十年来核工业界提出的新的安全理念。本文阐述了基于离散动态事件树的风险指引的安全裕度分析方法,给出该方法下核燃料包壳失效概率均值和标准差的数学表达式。针对简化压水堆模型下的全厂断电事故,提出了基于离散动态事件树的风险指引的安全裕度计算流程,计算了两种离散动态事件树分支规则下燃料包壳失效的风险指引的安全裕度及其不确定性。计算结果表明,不同的分支规则、模型参数分布、系统程序最大时间步长对核燃料包壳失效概率均值和标准差均有显著影响。提出了一种改进的可变概率阈值的分支方法,以更好地平衡风险指引的安全裕度分析过程中计算精度与计算资源的匹配问题。     

基于蒙特卡罗方法事故进程分析的CPR1000全厂断电事故PSA

本文对CPR1000核电厂全厂断电事故下可能出现的事故序列的进程建立数学模型,使用蒙特卡罗方法,编写程序计算了每种事故进程中交流电源及时恢复的可能性。根据计算结果对全厂断电事故进行了概率安全分析（PSA）。结果表明,使用蒙特卡罗方法对全厂断电事故进程进行动态分析,可使PSA更贴近核电厂实际情况,有利于更好地认知核电厂整体风险和全厂断电风险。     

基于RAVEN的SGTR事故概率安全裕度分析方法研究

介绍了一种基于RAVEN软件通过蒙特卡洛（MC）抽样的风险指引的安全裕度特性分析（RISMC）方法,综合分析热工参数、人员动作时刻不确定性对蒸汽发生器传热管破裂（SGTR）事故安全裕度的影响,并将计算结果与传统安全评价方法进行比证。针对事故关键影响参数,基于MC抽样量化影响安全裕度的关键参数样本,利用RELAP5程序建立SGTR事故的系统仿真模型,通过RAVEN软件进行耦合计算并加以分析,最终获得该电厂模型在辅助给水系统失效情况下SGTR事故的概率安全裕度及其对各影响参数的敏感度。      

核电站风险指引设备分级的试点研究

风险指引设备分级通过定量化的概率风险分析、纵深防御的确定性分析和敏感性分析3个步骤来综合评估设备的安全重要性.重点研究了风险指引设备分级中的确定性分析评估方法,研究建立了一套改进的风险指引设备分级流程,并以大亚湾核电站的辅助给水系统、安全壳喷淋系统和设备冷却水系统为对象进行试点研究,验证了改进的设备分级流程是合理、有效的.     

基于风险指引安全分级的维修规则实施方案

近年来,美国核电厂的业绩始终保持世界领先水平,维修规则的实施起了很大的作用.本文研究了美国核电厂实施维修规则的法规要求以及实施方法,结合我国正在研究中的风险指引安全分级及其处理方法,提出了适用于我国的核电厂维修规则实施方案.     

核电厂风险指引型安全分级方法对比分析

核电厂物项安全分级是核电厂构筑物、系统和设备(SSCs)相关的各项管理和规定的基础。随着核电厂运维经验积累,逐渐发现传统确定论分级方法过于保守,存在优化的空间。风险指引型安全分级在传统分级的基础上应用概率安全分析技术,明确安全重要物项,优化核电厂物项分级。研究国内外风险指引型安全分级方法及其技术路线,梳理总结为设备分级方法、非能动管道部件分级方法,并开展方法对比分析与可行性分析。初步研究表明,我国核电厂具备开展风险指引型安全分级的基础,基于合理可行的方法实现物项分级的优化,在确保核电厂安全水平的前提下提升运维经济性。     

百万千瓦级核电站全厂断电叠加破口事故分析

在发生全厂断电的情况下,冷管段出现破口将会进一步加快事故进程。利用一体化严重事故分析程序MAAP4对百万千瓦级核电站全厂断电叠加冷管段破口进行计算分析,得到该事故时间序列和关键热工水力参数随时间的变化趋势。对于重要参数(一回路压力,堆芯液位,时间序列等)的分析:随着中小破口当量直径由4 cm增至5 cm,堆芯裸露时间分和失效时间提前分别约1 000 s和3000 s;中破口当量直径由5 cm增至7 cm,堆芯裸露时间和失效时间提前分别约1 400 s和6 457 s;而大破口事故当量直径由20 cm增至21 cm,堆芯裸露时间和失效时间分别仅提前约20 s和230 s。相关数据及其分析可为严重事故的缓解措施提供相关理论依据。     

核电厂风险指引管理研究

风险指引管理是确定论与概率论方法相结合的一种新的安全管理模式.为了促进我国这项工作的开展,有必要对国内外的相关法规、标准和实践进行全面和系统的研究.本文介绍了核电厂风险指引决策的基本原则、方法与风险接受准则,讨论了风险指引决策对概率安全评价(PSA)的要求,并对我国核电厂采用风险指引管理提出了建议.     

PSA of CPR1000 SBO Accident Based on Monte Carlo Accident Process Analysis

A mathematical model for the process of possible accident sequence in the CPR1000 nuclear power plant was established, and the Monte Carlo method was used to programming codes to calculate the possibility of timely recovery of AC power in each accident process. According to the calculation results, probabilistic safety analysis (PSA) of the station black out (SBO) was conducted in the paper. The results show that using Monte Carlo method to analyze the process of SBO can make the PSA more in line with the actual situation of the nuclear power plant. And the overall risk of the nuclear power plant and the risk of SBO can be understood better by using the method.     

核电厂风险指引型管道在役检查方法研究及应用

本文对核电厂风险指引型管道在役检查(RI-ISI)方法开展研究。RI-ISI方法将风险见解融入到在役检查,采用风险矩阵从两个维度(管道失效可能性和管道失效后果)考虑安全重要度,提高了在役检查的有效性和针对性。将该方法应用于田湾核电站1、2号机组一回路压力边界内的管道在役检查,评价结果表明,在役检查工作量和成本得到明显降低,减少了在役检查人员的放射性照射。本文在最后给出了开展RI-ISI的一些建议。     

风险指引的CPR1000核电厂LBLOCA分析方法初步研究

随着核电厂安全分析方法的不断发展,结合传统确定论分析与概率风险评价（PSA）的风险指引型安全分析方法逐渐引起安审当局和核电业主的广泛关注。本文基于国际上风险指引型分析方法在其他领域的应用现状,提出了风险指引的大破口失水事故（LBLOCA）分析方法,并重新评估了CPR1000核电厂的堆芯燃料包壳峰值温度（PCT）裕量。在PSA分析中,识别并量化了LBLOCA发生后可能发生的162个事件序列,并采用确定论现实分析方法（DRM）对筛选出的18个概率较大的事件序列进行了计算分析。然后通过期望值评估法和特定序列覆盖法对LBLOCA的PCT裕量进行了评估。结果表明,本文方法下LBLOCA的PCT裕量约为36~55 ℃,相比于传统的DRM裕量提升了16~35 ℃。     

用蒙特卡罗方法进行核临界安全计算

本文介绍了蒙特卡罗程序ＡＭＰＸ－ＫＥＮＯ系统的铀富集厂核临界安全计算机中的应用,并为此作了大量临实验数据的验证计算和可用于实际生产的临界安全参数计算。     

运行核电厂抗震裕度评价研究

抗震裕度评价是对核电厂应对超过设计基准地震能力的评价,特别是日本福岛核事故发生后,评价核电厂应对超过设计基准外部事件时的安全裕量、优化和落实改进措施、提高改进措施的有效性就显得尤为重要。本文通过研究国际上广泛采用的抗震裕度评价方法,最终选定EPRI SMA方法对秦山第二核电厂进行抗震裕量分析。分析结果表明：秦山第二核电厂满足1.5倍SSE的抗震裕度要求,具有较强的抗震能力。     

基于蒙特卡罗抽样和最大-最小法的地震易损度算法研究

本文探索并研究了一种新的地震易损度算法,基于蒙特卡罗（MC）抽样和最大-最小法计算了单个设备和多个设备组合的最小割集的易损度。最小割集包括3种类型：纯地震失效最小割集、包含非事件的最小割集、地震失效和随机失效混合割集。对于仅包含地震失效的事故序列,可直接采用基于蒙特卡罗抽样和最大 最小法的易损度算法进行计算。涉及地震失效和随机失效混合的事故序列,可采用极限近似方法（MCUB）或其他割集定量化算法进行计算。经对比,基于蒙特卡罗抽样和最大 最小法的地震易损度算法计算结果与理论值一致,为工程应用中的地震易损度计算提供了另一种可行的算法。     

改进弦长抽样方法开发及在弥散燃料蒙特卡罗模拟的应用

弥散型燃料广泛应用于高温气冷堆、事故容忍燃料、实验研究堆及核动力舰船等,是重要的燃料类型之一。弦长抽样(CLS)方法可简化弥散燃料几何建模,提高计算效率,然而传统CLS方法只能描述单种颗粒的填充,同时在高体积填充率时误差较大。针对CLS方法的两大问题,本文在自主化堆用蒙特卡罗程序RMC中开发了改进CLS方法,并应用于全陶瓷微胶囊封装燃料棒算例及含毒物颗粒的高温堆燃料球算例。计算结果表明,改进CLS方法可解决多种颗粒混合填充的问题,并且可保证体积填充率的准确性,为弥散燃料的临界及燃耗计算提供了高效、精确的方法。     

CPR1000全厂断电叠加蒸汽发生器安全阀误开启事故引起的严重事故分析

利用MELCOR程序对CPR1000全厂断电叠加蒸汽发生器(SG)安全阀误开启事故引发的严重事故进行建模与分析,初步实现了对CPR1000严重事故进程的仿真计算与模拟。文中重点分析了无轴封泄漏和辅助给水、有轴封泄漏和辅助给水、有轴封泄漏但无辅助给水3种不同假设条件下CPR1000全厂断电严重事故的响应进程和结果。计算结果显示,SG安全阀误开启对事故进程有重要影响。在无轴封泄漏和辅助给水的情况下,压力容器在9576 s失效;当存在辅助给水时,压力容器失效延后近30000 s;而当存在轴封泄漏时,压力容器失效延后50 s左右。结果证明了发生全场断电叠加SG安全阀误开启事故情况下辅助给水和轴封泄漏对事故起到有效缓解作用。