飞机电源系统的贝叶斯概率风险评估

针对飞机电源系统,利用贝叶斯概率风险评估法(BPRA)分析系统失效的风险。建立贝叶斯(Ga-Exp)模型及共因失效组的贝叶斯(D-M)模型,以便获得5类部件失效率及各阶共因失效比例的贝叶斯估计值。根据α因子模型得到共因失效组中部件的失效率估计值。计算系统失效的贝叶斯风险概率值,定义部件失效对系统失效风险的敏感度为部件重要度指标。实证比较是否考虑共因失效的两种情况下,系统失效风险、共因失效组部件的重要度及5类部件重要度随着累积飞行时间变化的情况,验证了模型的有效性及考虑共因失效因素的必要性,为维护飞机安全运行的可靠性提供依据。

考虑概率型共因失效的多阶段任务系统可靠性分析模型

针对多阶段任务系统(phased-mission system,PMS)任务可靠性受概率型共因失效(probabilistic common cause failure,PCCF)影响的问题,提出一种基于贝叶斯网络(Bayesian network,BN)的PCCF-PMS分析模型。首先,研究基于BN的PMS表征方法,建立不考虑共因失效的PMS基础BN模型,即PMS-BN。其次,构建共因空间节点,并研究在共因空间节点影响下系统模型参数的修正方法。最后,引入共因节点对PMS-BN模型进行扩展,实现考虑共因失效影响的PMS可靠性量化分析。以地球同步轨道卫星的首次变轨任务为例说明所提模型的正确性,分析结果表明,共因失效问题对于PMS的可靠性存在显著影响。PCCF-PMS模型能够综合处理受概率型与确定型共因失效影响的PMS可靠性分析问题。所提模型适用于共因事件间呈独立、互斥、统计相关等统计关系的情况,且网络模型规模可控。

UPM共因失效分析方法在概率安全评价中的适用性

对整合部分法(UPM)这个共因失效(CCF)分析方法作了简要介绍,结合30万千瓦核电厂高压安注系统故障树分析,对UPM和另一常用的CCF分析方法作了比较分析,确定了在概率安全评价及系统故障树分析中采用UPM进行CCF分析的有效性、适用性。

一种考虑共因失效的PMS可靠性建模分析方法

共因失效(CCF)打破了系统内组件失效的独立性假设,会对系统特别是多阶段任务系统(PMS)的可靠性评估产生显著影响。针对多阶段任务系统中随机共因失效(PCCF)对任务可靠性的影响问题,对共因事件之间的关系进行分析,利用贝叶斯理论扩展了共因事件的概率模型,使其适用于互斥、相互独立和统计相关等多种统计关系。在此基础上提出了综合应用二元决策图(BDD)和马尔可夫(Markov)模型的模块化建模分析方法。首先,利用故障树对任务过程建模;然后,在考虑共因失效的情况下采用BDD和Markov模型分别计算系统中静态模块和动态模块;再次,由全概率公式计算任务可靠性;最后,以卫星首次转轨过程为对象,验证了方法的有效性,并通过与已有案例的对比,分析了共因失效对任务可靠性的影响。

考虑概率共因失效的多状态系统可靠度计算

[目的]对于共因失效(CCF)的可靠性分析,现有研究基本上都假设发生共因失效事件必将导致相关单元失效。该假设对于电子元器件是准确的,但是对于可靠度高、结构复杂的机械设备会出现状态缺失的问题。为此,通过理论推导,提出一种考虑概率共因失效(PCCF)的多状态可靠度计算方法。[方法]该方法将共因分为致命型和非致命型,且将每种共因的作用分解在各单元上,采用显式法建立各单元的通用生成函数(UGF)模型,分别采用现有方法和所提方法对单元独立失效与致命型概率及非致命型概率共因失效的计算结果进行对比。[结果]结果表明对概率共因失效假设具有正确性,提出的可靠度计算方法有效。[结论]相比传统的CCF分析法,采用PCCF分析法的可靠度计算结果准确度更高,能较好地解决单元和系统状态丢失的问题。

AP1000核电厂设备可靠性数据库开发及应用

[目的]设备可靠性数据在核电厂PSA、RCM、维修规则、可靠性保障大纲、风险指引管理等领域的重要价值,提出了开发AP1000设备可靠性数据库的必要性。[方法]对AP1000核电厂特定数据库开发过程中的一些重要问题,如独立失效的分析流程,设备和设备类的选取,可靠性参数估计方法,共因失效的分析方法和流程,核电厂特定数据以及通用数据收集和分析以及可靠性数据的应用等方面进行了探讨。[结果]提出了开发AP1000电站特定的设备可靠性数据库的技术路线。[结论]AP1000核电厂设备可靠性数据库的建立和应用,可以积累宝贵的核电厂特定运行、维修、失效、试验等数据,为核电厂运行PSA提供可靠性参数,为运行维修优化、安全管理等多个领域提供重要参考。

多堆PSA机组间共因失效分析研究

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。