AP1000系统间不利影响分析

1、    ap1000系统间不利影响分析    张岐月摘 要：ap1000作为第三代先进压水堆核电站，安全系统采用了非能动的设计特点，但这些系统完成预期功能是否会受到其它系统的影响，需要进行必要的分析，以证明ap1000核电站在设计上能够避免这些潜在不利影响，并减少人的失误产生的不利影响。关键词：ap1000；非能动；系统、设备和构筑物；不利影响：tm623 ：a ：1671-2064（2017）11-0149-011 引言作为第三代压水堆核电站，ap1000核电技术具有设计简练，易于操作，充分利用诸多“非能动的安全体系”等显著特点，但各种系统之间的是否能

2、够按设计要求顺畅地联合运行而不会相互造成不利影响，有哪些潜在的不利影响需要仔细的分析和讨论。2 影响的分类非能动安全系统是ap1000区别于当前其他压水堆核电技术的最大特点，本文对系统间的不利影响分析也将围绕非能动安全系统展开。总体来说，系统间相互影响的类型分为可分为三类：（1）功能性影响：主要归因于系统之间共用系统设备或存在物理连接，如电气、水、气或机械连接。（2）人员介入影响：涉及操纵员操作的影响，操纵人员采取的措施可能有利也可能不利。（3）空间相互影响：包括火灾、水淹、飞射物危害、管道破裂和地震事故，一個设备故障可能会导致其它设备失效。3 影响分析3.1 功能性影响分析存在共同接口的系统

3、会产生相互影响，可能由于这种影响，系统运行会变得更加安全和高效，也可能导致安全系统无法按预期缓解事故。为了全面分析ap1000系统的功能性影响，需要使用系统化分析方法。以六个关键安全功能次临界、堆芯冷却、热阱、一回路完整性、安全壳完整性、一回路水装量为基础，对完成这些关键安全功能的各能动-非能动系统、非能动-非能动系统进行分析，可以解决这一问题。完成关键安全功能的系统被认为受影响系统，同时，执行安全相关功能的系统也被认为受影响系统。而所有与这些受影响系统存在接口的系统认为是潜在的触发系统。功能性相互作用可以从工艺流体相互作用、驱动相互作用、正常可能无法预测的物理相互作用（事故情况）三个方面来考

4、虑。举例如下：反应堆冷却剂泵堆芯。事故期间反应堆冷却剂泵的运行能够掩盖rcs中的空泡，使操纵员误以为堆芯有足够的冷却剂。在三哩岛事故中，就是因为反应堆冷却剂泵运行掩盖了rcs的大量空泡，导致操纵员误停能动安注系统，因此，电厂操纵员必须考虑反应堆冷却剂泵停运对堆芯裸露的影响。如果反应堆冷却剂泵停止，蒸汽和水的分层可能导致堆芯裸露。ap1000设计针对这种不利的相互作用是通过安注信号触发后反应堆冷却剂泵自动跳闸来排除的，后续重新启动反应堆冷却剂泵需要满足过冷度和稳压器水位设定值的要求。按上述方法，可以用矩阵图将各受影响系统-触发系统进行逐一分析，识别系统间不利的功能性相互作用，从而判断现有的设计是

5、否完整、安全，并在可能的情况下提供操纵员干预措施。3.2 人员介入作用人员介入作用导致的不利影响可称为认知执行失误，是指决策制定过程中的认知执行失误。最可能的认知执行失误有以下三种：事故序列的目标冲突，且未在程序中加以解决；信息过少或过多，误导操纵员；程序允许或引导操纵员做出基于知识的决策。因此，我们需要从潜在人因失误角度考虑系统间的相互作用。由于ap1000缓解事故过程方面，在设计上尽量减少了对人的依赖，即ap1000设计上事故后72小时内不需要操作员干预。此外，ap1000通过基于功能的任务分析和基于征兆的事故响应规程和功能恢复规程来避免认知执行失误。因此认知执行失误被认为是一种潜在不利系

6、统相互作用。部分认知执行失误也包含在ap1000概率安全分析（pra）模型事件序列处理决策的人因失误中。因为很难量化，因此需要特殊分析。人员介入对系统的不利影响分析，继续以系统不利作用矩阵为基础进行。通过对系统矩阵中各组合分别进行执行失误发生的可能性，失误的预防屏障，失误被pra分析或包络，来检查潜在认知执行失误对这些系统运行造成的影响。分析证明，人员介入作用不会造成严重的系统不利影响，但需要运行人员充分了解存在的潜在风险，进行严格的知识技能和人员绩效工具使用的培训，提高运行的安全性。3.3 空间相互作用空间相互作用是由两个或多个系统在邻近位置的存在而产生的相互作用，需要考虑的空间相互作用包括火灾、洪水、管道破裂、飞射物危害和地震事故的影响等，这些事故在ap1000的设计基准事故分析中进行了充分讨论，本文不再进行额外分析。4 结语通过以上分析方法对ap1000系统间的相互作用进行评估，结果证明ap1000核电技术是完整和可靠的，但是，也存在一些潜在的薄弱环节或风险。运行人员可以通过这种分析方法深入理解系统间的相互影响机理和设计的背景，充分培训，并运用人员绩效工具，避免影响电厂安全的潜在的操纵人员失误；设计人员可以通过完善和优化ap1000应急运行规程和人机接口系统，避免操纵员失误