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中国工程院院士郑健超:“两条腿走路”积极稳妥发展核电

2014-06-03 09:44来源:中国核能行业协会关键词:三代核电压水堆AP1000收藏点赞

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安全性能评价

非能动安全系统的主要优点:一是不依赖外部能源供应,只靠自然力(自然循环、重力、压力储能)应对严重故障;二是对电站设备失效和人因错误不敏感。在理论上,它的安全性优于能动系统。

非能动安全系统的主要缺点有:低驱动力自然循环过程与反应堆中的热交换过程耦合,使非能动系统中的热工水力过程变得极其复杂。这种过程容易受环境条件的微小变化的影响而偏离预期的运行状态,发生所谓“物理过程失效”。

IAEA组织的一次非能动安全系统应用国际会议的结论指出:应该对非能动安全设备和系统的潜在失效模式进行仔细评估,以确定可能出现的新故障机理。

另外,非能动安全系统缺乏试验数据和运行经验。IAEA的一份技术文件指出,过去30-40年全球对能动安全系统中的热工水力过程、评价软件、设计工具已进行了十分详尽的研究,积累了大量的试验数据和运行经验,而对非能动安全系统中的热工水力过程的了解甚少,试验数据有限。非能动安全技术的广泛应用,需要作进一步的试验研究和工程验证。

非能动安全系统的可靠性:因为非能动安全系统有可能因热工水力过程的不稳定而失效,所以非能动安全系统的可靠性成为国内外近年的重点研究课题。其可靠性包括非能动设备(如管道、阀门)的可靠性,需要研究系统中硬件失效(如阀门失效,不能启动安全系统)对整个安全系统可靠性的影响;物理过程的可靠性,需要研究热工水力过程的不稳定性、失效模式、发生概率及对整个非能动安全系统可靠性的影响。

非能动安全系统可靠性评价方法:概率安全分析(PSA)已成为分析核电站安全性的有力工具。现有PSA是针对能动安全系统发展起来的概率风险分析方法,适用于设备失效(包括人机界面)带来的安全风险评价,没有考虑非能动系统中物理过程失效对安全系统可靠性的影响。如果沿用现有的PSA来评价非能动系统的安全性,会得出过于乐观的结果。例如,用现有的PSA计算AP1000 的CDF、LERF,可得出比能动系统低2个数量级的结果。“AP1000 的安全性比二代反应堆高两个数量级”的说法可能来源于这个计算结果。PSA的计算过程并无错误,问题出在现有的评价工具不适用非能动系统。

将硬件失效和物理过程失效的影响融入PSA评价体系,需要解决许多困难问题,包括建立非能动系统热工水力过程仿真的数学模型。评价非能动安全系统的另一困难是,非能动设备(如阀门)可靠性的数据缺乏。

原标题:中国工程院院士郑健超:“两条腿走路”积极稳妥发展核电
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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