船舶核动力装置蒸汽发生器故障诊断系统研究

根据蒸汽发生器的结构特点与工作特点 ,从理论上分析了导致常见故障的各种原因 ,并结合现场专家的直觉经验 ,建立了蒸汽发生器的故障知识库 ,同时将Kohonen算法应用于模糊神经网络的故障诊断系统 .在故障诊断过程中 ,根据自身的联想特点 ,将模糊运算引入神经网络中 ,有效地解决了知识的不确定性导致诊断的不确定性的问题 .该诊断系统具有元教师的自组织、自学习功能 ,并且聚类能力强。

基于AHP的船舶核动力装置故障及安全性分析

针对民用核动力船舶运行的安全性问题,运用层次分析法(AHP)对目标船型为50万t级的核动力矿砂船进行了安全性分析。基于民用核动力船舶动力装置系统的特点,分别建立了民用船舶核动力装置一回路系统和二回路系统的递阶层次模型,并制定相应的指标评分准则,进行风险评估。应用层次分析法进行安全性分析,能避免民用核动力船舶数据缺失等问题,为开展船用核动力装置故障分析开辟了新的思路。研究结果表明:安全注射系统(RIS)、化学和容积控制系统(RCV)、控制棒系统及燃料包壳系统是一回路系统中的关键风险要素;二回路系统中汽动给水泵系统、电动给水泵系统、主给水流量控制系统和高压给水加热器系统为关键风险要素。针对安全性分析找到的关键风险要素提出相应的应对措施,能提高民用核动力船舶应对海上风险状况的能力。

船舶核动力人因初步研究

本文结合政治形势,提出在核动力船舶开展人因研究的可能途径,有助于拓宽人因工程的应用范围,提高核动力船舶运行的安全可靠度,推动国防建设以及经济社会发展。

北极地区核动力船舶航行的法律问题研究

依据《联合国海洋法公约》,外国核动力船舶应享有非歧视性的航行权,但因核事故巨大的生态破坏性,许多沿海国对于外国核动力船舶的通过持保守态度,核动力船舶航行权的实现存在着现实困境。随着核动力船舶航行实践不断发展,核动力船舶航行权边界的不确定性问题逐渐凸显,鉴于对航行权的体系化思考,通过分析沿海国管辖权、相关国际协定与标准,有助于弥补《联合国海洋法公约》的缺陷。相比于其他传统国际航道,北极航道有着特殊的航行秩序,《联合国海洋法公约》第234条赋予了沿海国额外管辖权以监管冰封区域的航行活动,这加剧了北极沿海国对外国核动力船舶的限制。而特别敏感海域、海洋保护区、无核区等制度的发展使得北极核动力船舶的航行面临着尤为复杂的制度形势,关于外国核动力船舶在北极过境的诸多法律问题尚待厘清。

基于免疫遗传算法的核动力船舶设备故障诊断

针对传统遗传算法收敛速度慢且容易未成熟收敛引起的核动力船舶设备故障诊断响应延迟、误诊、漏诊问题,提出一种基于信息熵的免疫遗传算法用于核动力船舶设备的故障诊断:利用已知船舶设备故障征兆集合,选用概率因果模型,引入信息熵免疫遗传算法,求解具有最大后验概率的故障集合。某船用核动力蒸汽发生器与液压泵故障仿真结果表明,基于信息熵免疫遗传算法优化的概率因果模型不受故障样本的限制,具有较好的通用性,且模型故障诊断精度较高、寻优速度快。本方法同样适用于其他领域的故障诊断问题。

大型核动力船舶应急计划区分区策略研究

本文基于一个设计热功率为百兆瓦级客货两用商船的研究,提出了通过划分恰当的应急计划区消除公众担心、推动我国大型核动力船舶建造的建议。研究重点针对因大型核动力船舶船体大、船外范围广造成的受大船核或事故威胁的人群复杂的特性,提出了在船上划分预防行动计划区和紧急行动计划区,在我国管辖陆域和海域划分紧急行动计划区、扩展计划距离、摄入和商品计划距离,在公海划分应急警戒距离的建议。

海洋核动力装备国内外发展现况与前景展望

海洋核动力装备是解决深远海资源开发中持久动力能源供给、海洋领域“碳减排”等问题的重要支撑。我国作为核电大国、海洋大国,虽然在核工业和海洋装备产业领域具有较好的优势基础,但在民用海洋核动力装备领域尚未实现“从零到一”的突破。本文基于对国内外海洋核动力装备发展实践研究,总结了海洋核动力装备的优势特性和技术策源,分析了未来海洋核动力装备发展的应用场景和主要趋势,厘清了我国发展海洋核动力装备的战略需求与问题,并提出了相关发展建议。研究认为海洋核动力装备总体呈现由军用向民用拓展、由陆地向海洋拓展的发展趋势,技术策源以紧凑型和一体化压水堆为主,装备类型近期将聚焦于海上浮动核电站和核动力破冰船。研究建议,通过顶层规划明确我国海洋核动力装备发展的重点应用场景,通过建立示范工程形成与发展需求相匹配的法规标准和监管制度等措施,突破海洋堆系统建造和核动力平台总装建造等方面的关键技术,推动海洋核动力装备高质量发展。

核动力船舶电力系统配置要点分析

核动力船舶电力系统对于核动力船舶的安全性、可靠性和冗余性都至关重要。国内要发展商用核动力船舶,不但在核动力船舶电力系统配置方面没有经验借鉴,同时也没有可依据的现行规范文件。文章通过对国际上相关法规和规范的研究,从主电力系统、应急电力系统和临时电源3个方面,分别总结出核动力船舶电力系统配置的若干要点,并结合实际设计案列和经验,对相关要点进行深入阐述分析。期望对相关要点的分析有助于推动我国核动力船舶的发展。

核电厂与核动力船舶执照申请事故分析的对比研究

对于核设施,国家实行许可证制度。根据核安全法规要求,在许可证申请阶段,营运单位须组织开展事故分析工作,论证核电厂的安全性。与之类似,核动力船舶在船舶入级与核动力装置执照申请阶段,也须开展事故分析。本文对两类民用核设施事故分析的范围和内容开展研究,并比较分析其主要差异项,相关结论可作为浮动核电厂事故分析论证及标准规范建立的参考。

核动力船舶气载放射性物质的去除及效果分析

本文介绍了反应堆主回路载热剂去气、舱室通风、舱室放射性气体净化、舱室空气除尘等几种减少核动力船舶舱室空气中放射性气体和放射性气溶胶的方法 ,并对每种方法的去除效果进行了分析计算。

灰色层次分析模型在核动力船舶应急决策中的应用

为了帮助进行核动力船舶海上核事故应急决策,探索性地建立了风险评价系统灰色层次分析模型,在系统层次结构中全面考虑了决策的各项指标。通过案例研究,灰色层次分析模型实现了影响核事故应急行动主要因素的排序,为核事故应急决策提供了依据。

基于分布式的核动力船舶电力监控系统设计

核动力船舶具有良好的应用背景,电力系统为核动力船舶的重要系统,其电力监控系统的设计需综合考虑船舶电力系统以及核电电力监控系统设计。本文根据核动力船舶电力系统的特点,提出一种基于分布式的电力监控系统,可实现对发电机和电网的控制管理、数据监测、故障报警、优化调度、配电数据监测、负载远程遥控等功能,同时满足船舶孤网发电,空间紧凑以及核电需对用电设备进行分级、可靠性高的要求。该系统对核动力船舶的电力监控系统的标准定制以及后续设计具有重大的参考意义。

民用核动力船舶电力系统方案研究

本文以民用核动力船舶的发展方向为立足点,充分考虑民用核动力船舶的安全性、可靠性、冗余性、经济性设计需求,给出了不同用途下的民用核动力船舶电力系统解决方案。此外,针对自航类核动力船舶所有交流电源失效的可能性和救援的时差性,提供了一种增加附加直流电源来保证安全性的解决方案。

核动力船舶应急柴油发电机组容量选择分析

核动力船舶应急柴油发电机组容量的选择对于核安全具有重要影响,既需满足核安全需求,又需尽量减少总体资源占用。本文首先以某核动力船舶为例,列出了应急柴油发电机组容量选择的过程。然后,明确应急负荷种类及负荷加载顺序,并建立PSCAD仿真模型。最后,通过仿真分析应急柴油发电机组最大单级加载负荷功率,并考虑应急柴油发电机组单级加载能力及船舶后续改装预留的功率储备,确定了应急柴油发电机组的容量。

核动力船舶与核电厂交流电源配置的对比分析

浮动核电平台是兼有核动力船舶与核电厂属性的特种船舶。为了优化浮动核电平台的配置方案,对比分析了两类核设施的交流电源系统典型设计特征。同时,结合最新法规标准要求,梳理不同体系下安全评价的重要差异,并探讨丧失主电源及丧失所有交流电源的应对策略。相关结论对于浮动核电平台的工程设计与标准规范建立具有一定的参考意义。

我国核动力船舶极区航行法理依据探讨

核动力船舶的强劲动力与超长续航力使其在极地领域的应用具有天然的优势,而极地脆弱的生态环境和核能的潜在风险又使得各公约组织、环极地国家对于核动力船舶进入极区持谨慎态度。本文基于我国地理位置特征,研究核动力船舶从本国母港进入南北极相关海域的法理可行性。通过梳理国际海洋法、国际海事公约和国际核安全公约为主的法律体系,构建以法律体系、对象属性、对象行为动作三向维度组成的法律风险识别坐标系,识别潜在法律风险,归纳我国核动力船舶进入极区需遵循的法规及相应技术要求。分析结果显示,尽管法规及相应技术要求对核动力船舶有一定限制或监管措施,但基本保证了其航行权。核动力船舶的安全认证法规和技术规则的体系完整性,对其在他国领海无害通过及停靠港口的可行性亦有重大影响。本文结论可为核动力船舶及海洋工程装备的需求与方案论证提供参考。

大型核动力船舶船员剂量评价体系研究

建立船员的剂量评价体系是实现我国核动力商船等发展规划亟待解决的关键技术之一。对船员人数最多、人员编制最复杂和辐射防护涉及面最广的大型核动力船舶开展了研究,提出了大型核动力船舶船员剂量评价体系。该剂量评价体系参照国际辐射防护委员会和国际原子能机构推荐的方法建立,包括基本剂量量、剂量限值和参考水平以及剂量计算和监测3大块,覆盖计划照射和潜在照射2种情况,能够满足前瞻性、实际性和回顾性全部3个阶段的船员剂量评价需求。另外,该剂量评价体系还给出了船员剂量评价的具体方法,如需考虑的辐射源和照射途径,应使用的模型、量和取值等。

核动力船舶应急准备与响应关键技术研究

根据核动力船舶的设计和运行特点,以国内外相关导则和标准为技术依据,对核动力船舶应急准备与响应需解决的关键技术开展研究,提出划分核动力船舶的应急状态等级、确定与各应急状态等级相匹配的应急响应区域、对各应急响应区域内的人员实施相应防护行动的思路和方法。

海上核应急技术分析

海上核应急相对于陆上核应急难度更大,并且无成熟的标准法规参考,可借鉴经验少。本文梳理了海上核应急工作特点,分析海上核设施自身核应急设备装备情况,提出海上核应急救援初步方案,分析研究海上应急辐射监测方法、监测设施设备配置,为建立完善海上核应急救援体系提供参考。