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多堆PSA机组间共因失效分析研究

杨春菊 王明 林模俤 张冰 王金凯

杨春菊, 王明, 林模俤, 张冰, 王金凯. 多堆PSA机组间共因失效分析研究[J]. 核动力工程, 2024, 45(2): 171-177. doi: 10.13832/j.jnpe.2024.02.0171
引用本文: 杨春菊, 王明, 林模俤, 张冰, 王金凯. 多堆PSA机组间共因失效分析研究[J]. 核动力工程, 2024, 45(2): 171-177. doi: 10.13832/j.jnpe.2024.02.0171
Yang Chunju, Wang Ming, Lin Modi, Zhang Bing, Wang Jinkai. Research on Inter-unit Common Cause Failure of Multi-unit PSA[J]. Nuclear Power Engineering, 2024, 45(2): 171-177. doi: 10.13832/j.jnpe.2024.02.0171
Citation: Yang Chunju, Wang Ming, Lin Modi, Zhang Bing, Wang Jinkai. Research on Inter-unit Common Cause Failure of Multi-unit PSA[J]. Nuclear Power Engineering, 2024, 45(2): 171-177. doi: 10.13832/j.jnpe.2024.02.0171

多堆PSA机组间共因失效分析研究

doi: 10.13832/j.jnpe.2024.02.0171
详细信息
    作者简介:

    杨春菊(1979—),女,高级工程师,硕士研究生,现主要从事核电厂概率安全分析相关的研究,E-mail: szyangzi0202@126.com

    通讯作者:

    王 明,E-mail: wangming25436@163.com

  • 中图分类号: TL334

Research on Inter-unit Common Cause Failure of Multi-unit PSA

  • 摘要: 合理评估同一厂址内不同机组间共因失效(CCF)对电厂安全风险的贡献是多堆概率安全分析(PSA)建模中需要解决的重要技术问题。本研究对设备机组间CCF组的选取、CCF建模和参数估计的方法进行梳理,并以具有4台机组的某压水堆核电厂丧失厂外电(LOOP)事件为分析案例,定量评估在考虑设备机组间CCF前后的多堆PSA模型堆芯损坏频率(CDF)变化情况。研究结果表明,在考虑设备机组间CCF后,多堆PSA结果中仅有一台机组发生堆芯损坏(CD)的频率和多台机组同时发生CD的频率均会有所增加。由此可见,机组间CCF对多堆PSA结果有一定影响。

     

  • 图  1  设备机组间CCF相关性决策事件树

    Figure  1.  Decision Event Tree of Component Inter-unit CCF Correlation

    图  2  LOOP多堆PSA 模型

    Figure  2.  Multi-unit PSA LOOP Model

    图  3  1号机组EDG启动失效机组间CCF故障树

    Figure  3.  EDG Start-up Failure Inter-unit CCF Fault Tree of Unit 1

    表  1  EDG的CCF因子

    Table  1.   CCF Factors for EDG

    CCF参数 启动失效 运行失效
    二阶CCF β因子 8.33×10−3 1.41×10−2
    三阶CCF β因子 6.48×10−3 1.25×10−2
    三阶CCF γ因子 3.98×10−1 3.17×10−1
    下载: 导出CSV

    表  2  EDG的机组间CCF参数计算过程

    Table  2.   Parameters Calculation of Inter-unit CCF for EDG

    共因组编号 描述 k r Rx 共因启动失效概率 共因运行失效概率
    U12_EDG 1、2号机组间EDG的CCF 2.50×10−1 1.00×100 2.35×10−1 5.84×10−5 2.76×10−5
    U13_EDG 1、 3号机组间EDG的CCF 1.25×10−1 5.00×10−1 4.79×10−2 1.19×10−5 1.77×10−5
    U14_EDG 1、4号机组间EDG的CCF 1.25×10−1 5.00×10−1 4.79×10−2 1.19×10−5 1.77×10−5
    U23_EDG 2、3号机组间EDG的CCF 1.25×10−1 5.00×10−1 4.79×10−2 1.19×10−5 1.77×10−5
    U24_EDG 2、4号机组间EDG的CCF 1.25×10−1 5.00×10−1 4.79×10−2 1.19×10−5 1.77×10−5
    U34_EDG 3、4号机组间EDG的CCF 2.50×10−1 1.00×100 2.35×10−1 5.84×10−5 8.69×10−5
    U123_EDG 1、2、3号机组间EDG的CCF 1.25×10−1 5.00×10−1 6.84×10−3 5.25×10−7 7.09×10−8
    U124_EDG 1、2、4号机组间EDG的CCF 1.25×10−1 5.00×10−1 6.84×10−3 5.25×10−7 7.09×10−8
    U134_EDG 1、3、4号机组间EDG的CCF 1.25×10−1 5.00×10−1 6.84×10−3 5.25×10−7 7.09×10−8
    U234_EDG 2、3、4号机组间EDG的CCF 1.25×10−1 5.00×10−1 6.84×10−3 5.25×10−7 7.09×10−8
    U1234_EDG 4台机组间EDG的CCF 1.25×10−1 5.00×10−1 9.77×10−4 7.51×10−8 1.01×10−8
    下载: 导出CSV

    表  3  多堆CDF对比

    Table  3.   Comparison of Multi-unit CDF

    同时发生CD的
    机组数量/台
    CDF/(堆·年)−1
    考虑设备机组间CCF 不考虑设备机组间CCF
    4 5.80×10−15 1.00×10−16
    3 6.10×10−10 4.36×10−14
    2 2.61×10−6 7.84×10−8
    1 7.52×10−5 7.32×10−5
    合计 CDF值 7.78×10−5 7.33×10−5
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-05-23
  • 修回日期:  2024-01-15
  • 刊出日期:  2024-04-12

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