GO法原理及其在核工业系统中的应用

GO法是以成功为导向的系统可靠性分析方法.本文介绍GO法的基本原理和GO法分析的状态组合算法和概率公式算法,给出了GO法用于核工业系统可靠性分析的方法.通过实例说明应用GO法计算稳态可靠性指标,求故障事件集合和计算有时序的概率变化的方法,并总结了GO法的特点和用途.     

反应堆安全注射系统的GO法可靠性分析

应用GO法分析了反应堆安全注射系统的典型过程,推导了系统操作过程中各阶段的动态故障概率公式,给出了实际算例.结果表明,GO法可以直观地反映出系统运作过程中故障概率的变化趋势;对于具有物流、多状态和时序性的复杂系统,GO法是一种比较有效的可靠性分析方法.     

核电厂丧失厂外电源事件下柴油发电机系统动态响应分析

将系统可靠性分析方法GO法与Markov法相结合,对核电厂概率安全分析(PSA)中厂外电源丧失(LOOP)后柴油发电机应急响应系统在24h内缓解全厂断电(SBO)事件中的动态过程进行分析,解决了维修相关存在下可修系统可靠性精确计算问题,并通过创建GO法“备用门”操作符真实地模拟应急响应系统工作的逻辑关系.通过将2种可靠性分析方法相结合使用的尝试,使之与柴油发电机应急响应系统存在维修相关的实际情况相适应,拓展了2种方法的分析领域,同时能够更为精确地得出SBO对系统安全运行的影响.     

GO法在CEFR核级循环冷却水系统的动态可靠性分析

根据CEFR的核级循环冷却水系统的设计和运行特点,基于GO法原理建立了该系统可靠性分析动态计算模型。针对动态分析问题,应用马尔科夫过程理论建立了三种特殊故障模式的部件可靠性参数随时间变化状态转移方程,创建并导出互备自投门的可靠性参数随时间变化的状态转移方程。在此基础上,数值模拟计算了系统的典型运行工况动态可靠性分析。结果表明,该系统的平均可靠度达到0.999 92,说明其设计和设备选型具有很高的可靠性;典型动态分析结果表明,该模型可以合理地计算典型瞬态工况下系统的可靠度随时间的变化。最后对系统进行定性分析。     

基于GO-FLOW的可修复复杂冗余系统共因失效分析

通过改进GO-FLOW操作符功能,结合可修系统共因失效发生概率的计算模型,研究了在风险评价中应用GO-FLOW方法进行含共因失效的可修复复杂冗余系统可靠性定量分析,给出了实际算例.分析结果表明,GO-FLOW方法能够有效地定量分析包含多种共因故障和多重共因失效部件组(CCCG)的复杂系统可靠性,并能够直观地反映出系统运作过程中故障概率的变化趋势;与GO法相比,GO-FLOW方法能够更简捷地对多状态复杂系统进行共因失效定量分析.     

田湾核电站失去外电源的概率风险评估

对江苏田湾核电站失去外部电源(Loss of offsite power，LOSP)事件进行概率风险评估。考虑了核电站接入华东电力系统后电网与系统间的相互影响．指出导致核电站失去外电源的4个事件：①主网稳定破坏：②计划检修与故障重迭，导致4个回路联络线全部不可用；③飓风导致断线．使4个回路联络线全部不可用；④500kV及220kV主变电站电气设备故障，主变全部停电。使核电站失去外电源。给出这4个事件的计算方法和定量计算结果．并给出了提高可靠性的措施。     

LOCA事故下安全注射系统可靠性的GO-FLOW法分析

反应堆安全注射系统是包含复杂操作时序的动态系统,本文研究了应用GO-FLOW方法对其进行可靠性分析,导出了能将GO-FLOW用于含两种失效模式的可修部件状态概率计算的可靠性参数等效模型,并验证了模型的正确性。给出了实际算例,结果表明,GO-FLOW方法是对含时序问题的动态系统进行可靠性分析的有效工具,本文导出的可靠性参数等效模型提高了GO-FLOW对多状态问题的分析能力。     

反应堆控制系统可靠性动态分析

该文运用动态逻辑分析技术,编制了DYLAM计算程序。对导致反应堆控制系统故障的事故序列进行了识别,计算了该系统顶事件的概率。最后将动态逻辑法与可靠性分析中常用的故障树分析法作了比较。     

基于FPGA的反应堆保护系统可靠性建模与分析

为建立基于现场可编程门阵列（FPGA）的反应堆保护系统的可靠性模型,以对系统安全提供有效的分析与验证手段。本研究采用故障树、随机Petri网模型,对CANDU堆1号停堆系统（SDS1）单通道进行可靠性建模与分析。对故障树模型分析得到最小割集,以顶事件发生概率作为系统故障概率,在考虑故障检测、维修与定期试验情况下对随机Petri网模型进行仿真得到系统的拒动概率。研究结果表明,故障树和状态空间方法存在一定局限性,随机Petri网能够反映故障检测与定期试验对反应堆保护系统的影响,可以动态地反映系统可靠性,并且避免了状态空间爆炸问题。因此,本研究建立的随机Petri网模型适用于反应堆保护系统的可靠性建模。      

基于模糊概率齐次Semi-Markov过程的核动力系统可靠性分析

研究了将模糊集合理论与齐次Semi-Markov过程相结合的方法对清晰事件 模糊概率系统进行可靠性分析。给出三角形模糊数算法和将核动力系统设备可靠性数据源通用数据进行三角形模糊化处理的方法,推导系统状态概率计算的模糊概率齐次Semi-Markov过程算法模型,并给出模糊核矩阵的计算方法。实例研究表明,该方法能够基于已有的通用数据进行系统失效概率的不确定性分析,从而弥补仅采用点估计值所得分析结果的不完备性。     

HFETR供电系统概率安全评价

反应堆供电系统失效可导致堆芯熔毁等严重事故后果。本工作应用RiskSpectrum软件,对高通量工程试验堆(简称HFETR)供电系统开展概率安全评价(PSA)工作。通过整合部分法考虑共因故障,建立了以全场断电(SBO)为顶事件的系统故障树模型,并定量给出HFETR发生SBO概率为7.49×10~(-8),证明HFETR现役供电系统安全可靠。同时,以供电系统模型及运行可靠性数据为基础,进行了割集、重要度、敏感度等分析,较全面地分析了现役供电系统的风险水平,为HFETR供电系统变更、升级和改造提供了重要参考。     

CARR应急供电系统可靠性分析

应急供电系统是保证中国先进研究堆（CARR）安全的重要系统之一,它的高可靠性是保证其完成预期功能的重要条件。本文以应急供电系统为研究对象,利用故障模式及影响分析和故障树等可靠性分析方法,建立相应模型,对应急供电系统进行定性和定量的分析,得到了该系统发生故障的概率和最小割集,找出了薄弱环节,提出了有效提高该系统可靠性的建议和措施,为保证CARR安全可靠地运行提供支撑。     

Reliability assessment of emergency exhaust system in a pool-type research reactor

The reliability of an extract system in a swimming-pool-type research reactor has been assessed. A global fault-tree analysis technique has been utilized. The basic event reliability data is based on both generic and reactor specific informations.The unavailability of the extract system is quantified in terms of the unavailability of the various functional requirements of the system. The unavailability is expressed as the probability of failure on demand. The computer system unavailability is determined from the minimal cutsets of the system. It is found that only three events have a major contribution to the top event, i.e., failures of compressed air supply, electric power supply and solenoid valve. A sensitivity analysis is performed to show the effects of variations in the data values of the dominant cutsets. An uncertainty analysis was also performed on the fault tree. The evaluations show that the reactor extract system lacks diversity and redundancy in most of its components. It is tolerant of most minor degradations, as these are taken care of by the operating policies and procedures. However, it can not tolerate common cause failures, e.g., simultaneous compressed air and electric power supply failure. Based upon the results obtained some recommendations are made.     

基于故障树分析的AP1000非能动余热排出系统的设计与优化

非能动余热排出(PRHR)系统是AP1000核电站重要安全系统之一。采用故障树方法对该系统可靠性进行评价,得到系统可能失效机理,并运用Risk Spectrum软件进行定量分析,得出系统失效概率约为9.215×10^-5。结果表明,余热排出热交换器入口管线上电动阀失效关闭是导致系统失效的最主要因素。基于计算结果提出两种方法对系统进行优化：1） 在另一回路增加同样1套PRHR系统;2） 在原有系统基础上增加一PRHR热交换器。通过故障树分析计算,并分别从系统可靠性、复杂性、经济性等方面对两种方法进行比较发现,方法2更具可行性,建议工程上采用此方法对系统进行优化。     

Integration of functional reliability analysis with hardware reliability: An application to safety grade decay heat removal system of Indian 500 MWe PFBR

A passive system can fail either due to classical mechanical failure of components, referred to as hardware failure, or due to the failure of physical phenomena to fulfill the intended function, referred to as functional failure. In this paper a methodology is discussed for the integration of these two kinds of unreliability and applied to evaluate the integrated failure probability of the passive decay heat removal system of Indian 500 MWe prototype fast breeder reactor (PFBR). The probability of occurrence of various system hardware configurations is evaluated using the fault tree method and functional failure probabilities on the corresponding configurations are determined based on the overall approach reported in the reliability methods for passive system (RMPS) project. The variation of functional reliability with time, which is coupled to the probability of occurrence of various hardware system configurations is studied and incorporated in the integrated reliability analysis. It is observed that this consideration of the dependence of functional reliability on time will give significant advantages on system reliability. The integrated reliability analysis is also explained using an event tree. The impact of the provision for forced circulation in the primary circuit on functional reliability is also studied with this procedure and it is found that the forced circulation capability helps to bring down the total decay heat removal failure probability by lowering the peak temperatures after the reactor shut down.     

中国实验快堆通风控制系统的可靠性分析

介绍中国实验快堆通风控制系统的功能和组成结构,并本文以故障模式影响分析(FMEA)和FTA为基础进行了可靠性分析,采用故障树进行定量分析和计算,得到该故障树的失效概率和最小割集,从而为中国实验快堆通风系统风险管理提供数据支持。     

CARR保护系统可靠性分析

保护系统是保证中国先进研究堆（CARR）安全的重要系统之一，它的高可靠性是保证其完成预期功能的重要条件。本工作以保护系统为研究对象，利用故障模式及影响分析和故障树等可靠性分析方法，建立相应模型，对保护系统进行了定性和定量的分析，得到了保护系统发生故障的概率和最小割集，其可靠性水平达到了CARR工程的设计要求，验证了设计，为CARR其他系统分析和验证奠定了基础。