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1、    ap1000系統(tǒng)間不利影響分析    張岐月摘 要:ap1000作為第三代先進(jìn)壓水堆核電站,安全系統(tǒng)采用了非能動(dòng)的設(shè)計(jì)特點(diǎn),但這些系統(tǒng)完成預(yù)期功能是否會(huì)受到其它系統(tǒng)的影響,需要進(jìn)行必要的分析,以證明ap1000核電站在設(shè)計(jì)上能夠避免這些潛在不利影響,并減少人的失誤產(chǎn)生的不利影響。關(guān)鍵詞:ap1000;非能動(dòng);系統(tǒng)、設(shè)備和構(gòu)筑物;不利影響:tm623 :a :1671-2064(2017)11-0149-011 引言作為第三代壓水堆核電站,ap1000核電技術(shù)具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)練,易于操作,充分利用諸多“非能動(dòng)的安全體系”等顯著特點(diǎn),但各種系統(tǒng)之間的是否能

2、夠按設(shè)計(jì)要求順暢地聯(lián)合運(yùn)行而不會(huì)相互造成不利影響,有哪些潛在的不利影響需要仔細(xì)的分析和討論。2 影響的分類非能動(dòng)安全系統(tǒng)是ap1000區(qū)別于當(dāng)前其他壓水堆核電技術(shù)的最大特點(diǎn),本文對(duì)系統(tǒng)間的不利影響分析也將圍繞非能動(dòng)安全系統(tǒng)展開。總體來說,系統(tǒng)間相互影響的類型分為可分為三類:(1)功能性影響:主要?dú)w因于系統(tǒng)之間共用系統(tǒng)設(shè)備或存在物理連接,如電氣、水、氣或機(jī)械連接。(2)人員介入影響:涉及操縱員操作的影響,操縱人員采取的措施可能有利也可能不利。(3)空間相互影響:包括火災(zāi)、水淹、飛射物危害、管道破裂和地震事故,一個(gè)設(shè)備故障可能會(huì)導(dǎo)致其它設(shè)備失效。3 影響分析3.1 功能性影響分析存在共同接口的系統(tǒng)

3、會(huì)產(chǎn)生相互影響,可能由于這種影響,系統(tǒng)運(yùn)行會(huì)變得更加安全和高效,也可能導(dǎo)致安全系統(tǒng)無法按預(yù)期緩解事故。為了全面分析ap1000系統(tǒng)的功能性影響,需要使用系統(tǒng)化分析方法。以六個(gè)關(guān)鍵安全功能次臨界、堆芯冷卻、熱阱、一回路完整性、安全殼完整性、一回路水裝量為基礎(chǔ),對(duì)完成這些關(guān)鍵安全功能的各能動(dòng)-非能動(dòng)系統(tǒng)、非能動(dòng)-非能動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行分析,可以解決這一問題。完成關(guān)鍵安全功能的系統(tǒng)被認(rèn)為受影響系統(tǒng),同時(shí),執(zhí)行安全相關(guān)功能的系統(tǒng)也被認(rèn)為受影響系統(tǒng)。而所有與這些受影響系統(tǒng)存在接口的系統(tǒng)認(rèn)為是潛在的觸發(fā)系統(tǒng)。功能性相互作用可以從工藝流體相互作用、驅(qū)動(dòng)相互作用、正??赡軣o法預(yù)測(cè)的物理相互作用(事故情況)三個(gè)方面來考

4、慮。舉例如下:反應(yīng)堆冷卻劑泵堆芯。事故期間反應(yīng)堆冷卻劑泵的運(yùn)行能夠掩蓋rcs中的空泡,使操縱員誤以為堆芯有足夠的冷卻劑。在三哩島事故中,就是因?yàn)榉磻?yīng)堆冷卻劑泵運(yùn)行掩蓋了rcs的大量空泡,導(dǎo)致操縱員誤停能動(dòng)安注系統(tǒng),因此,電廠操縱員必須考慮反應(yīng)堆冷卻劑泵停運(yùn)對(duì)堆芯裸露的影響。如果反應(yīng)堆冷卻劑泵停止,蒸汽和水的分層可能導(dǎo)致堆芯裸露。ap1000設(shè)計(jì)針對(duì)這種不利的相互作用是通過安注信號(hào)觸發(fā)后反應(yīng)堆冷卻劑泵自動(dòng)跳閘來排除的,后續(xù)重新啟動(dòng)反應(yīng)堆冷卻劑泵需要滿足過冷度和穩(wěn)壓器水位設(shè)定值的要求。按上述方法,可以用矩陣圖將各受影響系統(tǒng)-觸發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行逐一分析,識(shí)別系統(tǒng)間不利的功能性相互作用,從而判斷現(xiàn)有的設(shè)計(jì)是

5、否完整、安全,并在可能的情況下提供操縱員干預(yù)措施。3.2 人員介入作用人員介入作用導(dǎo)致的不利影響可稱為認(rèn)知執(zhí)行失誤,是指決策制定過程中的認(rèn)知執(zhí)行失誤。最可能的認(rèn)知執(zhí)行失誤有以下三種:事故序列的目標(biāo)沖突,且未在程序中加以解決;信息過少或過多,誤導(dǎo)操縱員;程序允許或引導(dǎo)操縱員做出基于知識(shí)的決策。因此,我們需要從潛在人因失誤角度考慮系統(tǒng)間的相互作用。由于ap1000緩解事故過程方面,在設(shè)計(jì)上盡量減少了對(duì)人的依賴,即ap1000設(shè)計(jì)上事故后72小時(shí)內(nèi)不需要操作員干預(yù)。此外,ap1000通過基于功能的任務(wù)分析和基于征兆的事故響應(yīng)規(guī)程和功能恢復(fù)規(guī)程來避免認(rèn)知執(zhí)行失誤。因此認(rèn)知執(zhí)行失誤被認(rèn)為是一種潛在不利系

6、統(tǒng)相互作用。部分認(rèn)知執(zhí)行失誤也包含在ap1000概率安全分析(pra)模型事件序列處理決策的人因失誤中。因?yàn)楹茈y量化,因此需要特殊分析。人員介入對(duì)系統(tǒng)的不利影響分析,繼續(xù)以系統(tǒng)不利作用矩陣為基礎(chǔ)進(jìn)行。通過對(duì)系統(tǒng)矩陣中各組合分別進(jìn)行執(zhí)行失誤發(fā)生的可能性,失誤的預(yù)防屏障,失誤被pra分析或包絡(luò),來檢查潛在認(rèn)知執(zhí)行失誤對(duì)這些系統(tǒng)運(yùn)行造成的影響。分析證明,人員介入作用不會(huì)造成嚴(yán)重的系統(tǒng)不利影響,但需要運(yùn)行人員充分了解存在的潛在風(fēng)險(xiǎn),進(jìn)行嚴(yán)格的知識(shí)技能和人員績(jī)效工具使用的培訓(xùn),提高運(yùn)行的安全性。3.3 空間相互作用空間相互作用是由兩個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)在鄰近位置的存在而產(chǎn)生的相互作用,需要考慮的空間相互作用包括火災(zāi)、洪水、管道破裂、飛射物危害和地震事故的影響等,這些事故在ap1000的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故分析中進(jìn)行了充分討論,本文不再進(jìn)行額外分析。4 結(jié)語通過以上分析方法對(duì)ap1000系統(tǒng)間的相互作用進(jìn)行評(píng)估,結(jié)果證明ap1000核電技術(shù)是完整和可靠的,但是,也存在一些潛在的薄弱環(huán)節(jié)或風(fēng)險(xiǎn)。運(yùn)行人員可以通過這種分析方法深入理解系統(tǒng)間的相互影響機(jī)理和設(shè)計(jì)的背景,充分培訓(xùn),并運(yùn)用人員績(jī)效工具,避免影響電廠安全的潛在的操縱人員失誤;設(shè)計(jì)人員可以通過完善和優(yōu)化ap1000應(yīng)急運(yùn)行規(guī)程和人機(jī)接口系統(tǒng),避免操縱員失誤

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