非能動系統(tǒng)物理過程失效分析方法研究.pdf

1、在二代、二代加、三代AP1000和華龍一號的壓水堆中均已引入非能動安全系統(tǒng)，以保障事故條件下的安全。但是，非能動系統(tǒng)也有相應的失效模式。非能動系統(tǒng)的失效應包含常規(guī)的部件失效以及物理過程的失效，目前，針對部件失效的研究較多，而針對物理過程失效的研究還比較欠缺，所以針對物理過程失效的研究具有重要的理論意義和應用價值。
　　首先，引入拉丁超立方抽樣(LHS)，并結(jié)合蒙特卡洛模擬，建立功能可靠性分析(FRPS)方法。利用其研究了AP100

2、0非能動余熱排出系統(tǒng)在喪失正常給水事故時，不同的初始參數(shù)組合對于輸出參數(shù)的影響。其主要的計算流程為:系統(tǒng)功能分析及關(guān)鍵參數(shù)選取;關(guān)鍵參數(shù)分布量化;抽樣得到輸入向量;運行Relap5得到輸出;結(jié)合輸入輸出以及失效準則建立響應面;最后用蒙特卡洛方法進行概率計算。FRPS方法計算得到的失效概率，在106次、107次以及5×107次蒙卡計算中，得到的物理過程失效概率分別為9.4304E-7、9.7762E-7和9.7875E-7，可以認為FRP

3、S方法計算的AP1000非能動余熱排出系統(tǒng)物理過程失效概率在9E-7量級。同時，利用遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法(GNN)分析了各個輸入?yún)?shù)對輸出參數(shù)的重要度，得到了相應的重要度排序。
　　其次，引入根本原因分析方法，用于運行參數(shù)偏離其設(shè)計值的根本原因分析。將運行參數(shù)偏離其設(shè)計值導致的非能動系統(tǒng)物理過程失效歸結(jié)為具體部件的失效，并通過RiskSpectrum軟件建立系統(tǒng)故障樹，計算運行參數(shù)偏離導致的物理過程失效概率。根本原因分析方法的計算結(jié)果

4、表明，其物理過程失效的概率為2.73E-6，與功能可靠性分析（FRPS）方法結(jié)果在同一數(shù)量級。
　　最后，基于AP1000非能動余熱排出系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)布置，借助RiskSpectrum分析軟件建立非能動余熱排出系統(tǒng)(PRHRS)的故障樹，計算得到了PRHRS的部件失效概率。AP1000非能動余熱排出系統(tǒng)部件失效的故障樹分析表明，其部件失效概率為9.559E-6，與物理過程失效概率在同樣的數(shù)量級上，說明了物理失效研究的重要性。