1000 MW核电厂发生堆外蒸汽爆炸条件下引发安全壳失效概率分析

堆外蒸汽爆炸发生的可能性很低，但一旦发生，其产生的冲击载荷将有可能损坏安全壳结构的完整性。由于蒸汽爆炸触发概率存在较大不确定性，本文着重研究在假定已经发生了堆外蒸汽爆炸的条件下，爆炸载荷将进一步导致安全壳失效的概率水平。针对某1 000 MW压水堆，对选取的初始条件和物理模型参数，根据假设的概率分布进行拉丁超立方抽样，利用MC3D程序计算500个样本工况得到了爆炸载荷的概率分布。通过理论分析得到安全壳脆性曲线后，采用概率论方法计算得到安全壳失效概率以及各失效模式的贡献敏感度。结果表明，在假设已经发生了堆外蒸汽爆炸的条件下，爆炸载荷导致某1 000 MW先进压水堆安全壳失效的总概率为0.453。相比于堆坑侧壁失效，压力容器上冲位移是导致安全壳失效的主要模式。本研究的概率分析方法和结论可为安全壳完整性审评提供参考。