概率安全分析软件RiskA与RiskSpectrum的故障树计算引擎计算对比分析研究

本文采用完整的秦山第三核电厂PSA模型,分别用中科院FDS团队自主研发的概率安全分析软件RiskA的计算引擎RiskAT与瑞典斯堪伯奥公司开发的RiskSpectrum的计算引擎RSAT进行了计算,结果表明二者定性和定量计算结果一致,在计算性能方面,RiskA的计算速度快于RiskSpectrum。     

RiskA和Risk Spectrum故障树计算的比较分析

对FDS团队研发的国产PSA软件RiskA进行了大量系统性的测试,采用完整的核电站真实系统模型,分别用RiskA和国际同类流行软件如Risk Spectrum进行了故障树的定性及定量分析,测试结果表明RiskA与国际同类软件相比,结果正确、模型可靠、算法精确.而Risk Spectrum在测试过程中暴露出了一些问题,如分析中采用阶数截断时单个最小割集的定量计算不正确等,对该问题进行了理论证明及初步的原因分析.     

RiskA事件树模型转换模块的研发

我国的核电行业大多采用国外商用PSA软件作为其概率安全分析工具,其中Risk Spectrum是国内目前应用最广泛的PSA软件。RiskA是FDS团队自主研发的具有完全自主知识产权的大型集成概率安全分析可靠性软件系统。为了保证核电站PSA事件树模型的可靠性,在深入分析Risk Spectrum、RiskA的事件树存储结构基础上,设计并开发了事件树模型识别模块,该模块能够实现Risk Spectrum事件树模型向RiskA事件树模型的自动转换。     

基于网络的核电站PSA数据库管理系统设计研究

核电站PSA数据库管理系统是进行核电站安全评估的手段之一.按照数据库规范设计法,设计了基于网络的核电站PSA数据库管理系统NDMS,NDMS能为PSA提供方便而充分的数据.根据核电站实际情况,NDMS采用了网络化设计,并设计了用户管理机制及智能编码规则管理机制.目前NDMS已作为PSA分析软件RiskA的数据库平台得到了较好的应用.     

EAST装置通用数据分析软件的设计与实现

介绍了EAST 装置聚变实验数据分析与可视化集成软件EastScope的设计与实现.该软件采用ActiveX技术实现了多种格式数据访问方式的统一,调用了MATLAB引擎进行信号表达式运算,使用OpenGL技术完成了阵列信号的三维显示等.只需操作鼠标就可以完成信号的处理、分析、对比以及二维、三维显示,并能用交互式方式实现二维图形的任意轴缩放,三维图形的旋转、平移与缩放.     

基于Python编程的航空伽马全谱分析方法的应用研究

航空伽马全谱分析方法是基于全能谱数据进行的一种数据处理方法,实现过程除常规处理之外,还需大量的矩阵计算,通常用某一种编程语言调用MATLAB、SCILAB等科学计算工具才能实现,编程过程复杂且数据处理效率较低。作者基于Python和其丰富的第三方类库编程,用简短的程序编码实现了航空伽马射线全能谱分析方法的全过程,解决了只能通过调用其他数值计算软件来计算大矩阵、编程复杂且数据处理效率不高的问题。通过在云南昆明-昆阳磷矿试验区的运用及研究表明,基于Python编程航空伽马全能谱分析方法可行、结果可靠,为航空伽马全能谱数据处理以及类似研究提供了一种借鉴,值得应用和推广。     

PSA中不确定性分析实现方法研究

不确定性分析能够量化PSA模型中的不确定性因素从而为决策者提供决策支持.提出一种基于蒙特卡罗模拟的故障树不确定性分析方法用于求得置信区间的上下确界,该方法将模拟求解过程中的对超越方程的求解问题转化成优化问题,并充分利用了优化问题中目标函数的属性特征,选择黄金分割点法来进行一维搜索求解.在此基础上为加速收敛对黄金分割点算法做了改进.该方法已应用于自主开发的PSA分析软件RiskA中.并将RiskA不确定性分析结果和其他的PSA软件进行了校核,校核结果表明这种方法是正确的.     

秦山三期重水堆核电站风险监测器研发进展

核电站风险监测系统(Risk Monitor)可对核电站的运行风险进行实时监测和预测,是概率安全评价(PSA)技术的高级应用之一.FDS团队广泛调研了国际现有核电站风险监测系统的研发现状,深入研究了风险监测系统涉及的各种关键算法并探索了相关实现技术,基于前期自主研发的大型集成概率安全分析软件RiskA发展了通用核电站风...     

大型集成概率安全分析软件系统的研究与发展

FDS团队在广泛调研和深入分析国际现有概率安全分析软件及其关键技术的基础上,研发了具有自主知识产权的大型概率安全分析软件系统RiskA.该软件提供了系统建模、故障树分析、事件树分析、不确定性分析、可靠性数据管理与分析、敏感性分析和重要度分析等概率安伞分析所需的基本功能.介绍RiskA的设计思想、总体结构、主要功能、技术特点和相关测试与应用等.     

反应堆安全分析仿真机的支持软件的开发

研究了反应堆安全分析仿真机的物理模型、热工水力模型、辅助系统建模方法及数值计算技术,用全隐式差分法求解核蒸汽供应系统各个节块、节点的联立方程,在Windows平台下开发了仿真支撑软件与计算软件.用本文开发的安全分析仿真机与Relap5程序对小破口事故进行了计算比较.结果表明,本模型模拟破口事故主要参数的变化规律与Relap5程序的计算结果相符,且本仿真机能够进行实时仿真计算,计算稳定性较好.     

概率安全评价软件RiskA中的非逻辑处理方法

非单调关联系统广泛存在于实际工程应用中，传统针对单调系统的处理方法不适合于这类系统的处理。因此，如何处理针对非单调关联系统所建立的模型成为概率安全评价软件研发面临的问题之一。本工作在调研一些国际流行概率安全评价软件非逻辑处理方法的基础上，探讨了非逻辑求解难点，基于RiskA的数据结构，设计并实现了非逻辑处理模块，并通过例题验证了RiskA软件非逻辑处理模块的正确性和可靠性。     

核电厂PSA中事故序列后果分析方法研究

在核电站PSA事故序列后果求解过程中,为减小事件树转换成故障树的规模,需对事故序列的布尔表达式进行简化。首先,引入“三步法”,即在事件树转换成后果故障树前,先形成以始发事件和功能事件为节点的故障树;然后,利用FAUNET规则对该故障树进行化简;最后,用始发事件和功能事件的实际输入替代这些节点。在FAUNET简化规则基础上,增加1条新的吸收规则用于简化事故序列后果故障树的某些特殊结构。在FDS团队开发的大型可靠性/概率安全分析软件RiskA平台上对上述方法进行了实现,并经大量实例测试证明了这种处理方法的有效性。     

铅铋快堆一回路充排系统可靠性分析

铅铋快堆属于第四代反应堆,其一回路采用液态铅铋合金冷却.铅铋快堆一回路充排系统可以调节反应堆主容器内液态金属液位,该系统充满含有放射性物质的液态金属,其可靠性水平对反应堆运行及安全有重要影响.本文以中国科学院核能安全技术研究所·FDS团队自主设计的铅铋快堆一回路充排系统为研究对象,运用故障树分析方法对该系统进行可靠性分...     

The Verification of 3 Dimensional Nodal Kinetics Code ANCK Using Transient Benchmark Problems

Three-dimensional (3D) neutronics and thermal-and-hydraulics (T/H) coupling code, ANCK/MIDAC, has been developed. ANCK/MIDAC consisted of the 3D nodal kinetic code ANCK and the 3D drift flux T/H code MIDAC. In order to verify the adequacy of ANCK that is a kinetics engine of this coupling code, several international benchmark problems have been performed. The calculation results of LMW (Langenbuch, Maurer and Werner) benchmark problems, PWR rod ejection benchmarks and PWR benchmarks on uncontrolled withdrawal of control rods at zero power are shown in this paper. The comparison of the results with the reference solutions shows very good agreements with the main core parameters.     

Numerical Approach to the Safety Evaluation of Sodium—Water Reaction

A numerical simulation method of multi-dimensional and multi-phase reacting flow (SERAPHIM code) has been developed to evaluate the sodium-water reaction (SWR) phenomena in a steam generator of liquid metal fast reactor (LMFR). A compressible multi-fluid and one-pressure model is adopted and pressure and velocity fields are updated simultaneously by the HSMAC method. Two types of reaction models are considered; one is a surface reaction and the other is a gas-phase reaction. The surface reaction model assumes that water vapor reacts with the liquid sodium at the gas-liquid interface. If chemical reaction heating is large enough, liquid sodium is vaporized resulting in a gas-phase reaction. In the surface reaction, the reaction rate is assumed to be infinitely large. Several overall reaction equations are taken into account in the gas-phase reaction and the reaction rates are described in the form of the Arrhenius law. In the present study, adequacy of the analytical procedures for compressible multi-phase flow is validated by a benchmark calculation of the Edwards pipe blowdown problem. As a numerical example, two- and three-dimension analyses of the single-tube geometry and the two-dimension analyses of the 43-tubes geometry are carried out. It is concluded that the numerical quantification of the SWR accident by the SERAPHIM code is practicable and further use of the SERAPHIM code is useful to resolve safety issues immanent in the SWR.     

EAST低温系统的故障树分析

EAST是世界上进行聚变研究的先进超导托卡马克实验装置.低温冷却系统是EAST的主要子系统之一,担负着纵向和极向场线圈、纵场线圈盒、冷屏和电流引线的冷却功能,需保证其能长期稳定运行.本文运用故障树分析法来评价低温系统的可靠性,使用自主开发的软件RiskA建立低温系统的故障树模型并进行定量计算,得到系统的失效概率和部件的重要度,并提出改进建议,为系统的优化设计和提高可靠性提供参考.