核电厂设备闸门开关带来的放射性物质释放风险研究

设备闸门是核电厂整个寿期内大型设备进出安全壳的唯一通道,是核电厂安全壳承压边界的重要组成部分。《核动力厂设计安全规定》(HAF 102—2016)中要求设备闸门必须保证在需要对安全壳进行隔离时能够快速和可靠地关闭。实际上,设备闸门开启和关闭需要操作人员现场操作,耗时较长,设备闸门开启期间可能会发生预计运行事件、设计基准事故和设计扩展工况。本文分别从确定论和概率论的角度对设备闸门开启期间电厂事故进程以及设备闸门开启对大量放射性物质释放频率的影响进行了分析,分析结果表明设备闸门开启对大量放射性物质释放频率具有显著影响。设备闸门开启造成的大量放射性物质释放频率值在内部事件大量放射性物质释放频率值中占比最高可达35.89%。

核电厂风险对比分析

通过对核电厂堆芯损坏频率、放射性大量释放频率、照射致死风险、致癌风险和总风险的分析,并与石油化工行业事故发生频率和致死风险的对比,说明我国在役、在建、拟建核电厂的安全水平能够满足美国NRC提出的"两个千分之一"的定量安全目标要求,且我国核电厂大规模放射性释放概率小于石油化工行业事故发生概率;核电厂照射致死风险、致癌风险和总风险均不高于石油化工行业的致死风险。

核电厂定量安全目标溯源及其存在问题剖析

核电厂定量安全目标的提出是为了回答“多安全才足够安全”的问题,对加深公众对核能的理解以及指导核电安全设计等具有重要意义。基于两个“千分之一”的辅助目标在世界范围内得到了广泛应用,并随着新一代核电厂的提出得到进一步降低。然而,福岛核事故表明,即便满足两个“千分之一”目标,公众仍然无法接受,这让现有定量安全目标的合理性受到质疑,未来即使唯数字论进一步降低概率指标,也可能对恢复公众信心是无益的。为此,本文追溯了核电厂定量安全目标的制订历程,从源头上重点考察了安全目标的制订原则和考虑因素、两个“千分之一”与辅助目标的关系以及安全目标制订过程中的公众参与情况,并指出现有定量安全目标存在的问题,为制订更加合理的核安全目标提供参考。

核电厂概率安全目标发展概述

定量的概率安全目标作为衡量技术安全目标是否被满足的重要指标,反映了各种假想事故情况下核电厂的可接受水平。目前,我国用于核电厂的风险衡量指标主要是堆芯损坏频率和大量释放频率,还没有针对三级概率安全分析的风险可接受性准则。本文梳理了国内外核电厂概率安全目标的发展动态,推荐了我国核电厂风险可接受水平的建议值,可为我国审管部门制定风险指引型管理导则提供参考,也可为全范围三级概率安全分析的开展提供评价依据。

概率安全评价在核能安全分析领域的应用和发展

概率安全评价(PSA)是核能安全分析领域的两大分析方法之一。本文从PSA概念入手,首先从理论基础、分析视角等多个方面比较了确定论和概率论2种分析方法的差异;其次,梳理PSA在核能安全分析领域的历史进程,通过回顾PSA在技术和法规上的变化,展示了PSA与核能安全在提升过程中相互促进的关系;再次,阐释PSA技术在风险量化预测、平衡安全设计、安全决策、安全监管方面的应用,并通过华龙一号(HPR1000)的实例展示了PSA在核能安全分析中的具体应用方式。最后,对PSA技术未来的发展方向进行了预测,指出确定论和概率论2种分析方法将深入融合,PSA分析从安全目标向任务目标转移、从静态向动态转换、从认知向感知转换的发展方向。

蒸汽发生器传热管诱发破裂风险评估

蒸汽发生器传热管的诱发破裂是核电厂二级概率安全分析(PSA)中要重点评价的严重事故现象之一。首先识别引起该事故的关键因素,对此建立事故进程事件树(APET),并通过风险导向的事故分析方法(ROAAM),结合热工-水力计算和参数抽样,确定APET中重要现象节点的发生概率,定量评估堆芯损坏严重事故阶段诱发蒸汽发生器传热管破裂(SGTR)事故的发生频率和条件概率,并对降低SGTR风险的设计特征进行讨论。