高级检索

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

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
  • [1] Pickard-Lowe and Garrick, Inc. Seabrook station probabilistic safety assessment: PLG-0300[R]. Irvine: Pickard-Lowe and Garrick, Inc., 1983.
    [2] LE DUY T D, VASSEUR D. A practical methodology for modeling and estimation of common cause failure parameters in multi-unit nuclear PSA model[J]. Reliability Engineering & System Safety, 2018, 170: 159-174.
    [3] KIM D S, HAN S H, PARK J H, et al. Multi-unit level 1 probabilistic safety assessment: approaches and their application to a six-unit nuclear power plant site[J]. Nuclear Engineering and Technology, 2018, 50(8): 1217-1233. doi: 10.1016/j.net.2018.01.006
    [4] International Atomic Energy Agency. Multi-unit probabilistic safety assessment: Safety Reports Series No. 110[R]. IAEA: Vienna, 2023.
    [5] KIM D S, JIN H P, LIM H G. A pragmatic approach to modeling common cause failures in multi-unit PSA for nuclear power plant sites with a large number of units[J]. Reliability Engineering & System Safety, 2020, 195: 106739.
    [6] ZHANG S, TONG J J, ZHAO J. An integrated modeling approach for event sequence development in multi-unit probabilistic risk assessment[J]. Reliability Engineering & System Safety, 2016, 155: 147-159.
    [7] ZHANG S, TONG J J. Treating common-cause failures in multi-unit PRAs[C]//The 2017 International Topical Meeting on Probabilistic Safety Assessment and Analysis (PSA 2017). Pittsburgh: ANS, 2017.
    [8] 何劼,刘涛,张忞隽,等. 多机组核电厂总体风险的一级PSA方法研究[J]. 原子能科学技术,2014, 48(5): 867-871.
    [9] MOSLEH A, FLEMING K N, PARRY G W, et al. Procedures for treating common cause failures in safety and reliability studies: NUREG/CR-4780, EPRI-NP-5613[R]. Washington: Nuclear Regulatory Commission, 1989.
    [10] ASME/ANS. Addenda to ASME/ANS RA-S-2008, Standard for level 1/large early release frequency probabilistic risk assessment for nuclear power plant applications: ASME/ANS RA-Sb-2013[S]. New York, U.S.: The American Society of Mechanical Engineers & American Nuclear Society, 2013: 19.
    [11] Nuclear Energy Institute. 10 CFR 50.69 SSC categorization guideline: NEI 00-04[R]. Nuclear Energy Institute: Washington, D.C., 2005.
    [12] US Nuclear Regulatory Commission. Common-cause failure database and analysis systems: event data collection, classification, and coding: NUREG/CR-6268[R]. Nuclear Regulatory Commission: Washington, D.C., 2007.
    [13] US Nuclear Regulatory Commission. CCF parameter estimations (2015 Update): NUREG/CR-5497[R]. Nuclear Regulatory Commission, Washington: D.C., 2016.
    [14] 国家核安全局. 中国核电厂设备可靠性数据报告[R]. 北京: 国家核安全局,2016.
  • 加载中
图(3) / 表(3)
计量
  • 文章访问数:  17
  • HTML全文浏览量:  2
  • PDF下载量:  8
  • 被引次数: 0
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

目录

    /

    返回文章
    返回