核电厂构筑物和设备高置信度低失效概率抗震能力值的计算方法

计算核电厂构筑物、系统和部件(SSC)的高置信度低失效概率抗震能力值(HCLPF)是地震概率安全评价(SPSA)、地震裕度评价(SMA)的一个重要步骤.介绍在工程上常用的3种计算SSC HCLPF值的方法:概率易损性方法、保守的确定性失效裕度(CDFM)方法以及通过试验数据获取HCLPF值的方法,并对比研究近年来在计算HCLPF值方法上的新进展,最后给出了计算HCLPF值的一些建议.     

高温气冷堆压力容器侧向支承地震易损性的敏感性分析

反应堆压力容器（RPV）侧向支承是高温气冷堆地震风险的关键贡献物项,对于反应堆地震安全至关重要。本文确定了高温气冷堆RPV侧向支承的地震易损性变量,分析出易损性变量因子的合理取值,计算得到侧向支承的地震易损性曲线和高置信度低失效概率（HCLPF）抗震能力,挑选出易损性变量中的关键参数,并研究了RPV侧向支承HCLPF抗震能力对易损性关键参数的敏感性。结果表明,侧向支承的抗震能力明显高于设计基准地震动,易损性对于关键参数变异并不敏感。      

高温气冷堆蓄电池组地震易损性研究

为验证核电厂发生地震外部事件时的电力安全,需要对蓄电池组进行抗震鉴定试验。本文以高温气冷堆(HTR)核电厂安全级蓄电池组为研究对象、以安全级蓄电池组抗震鉴定试验数据和工程经验为基础,通过识别、量化蓄电池组的地震易损性变量,并应用基于试验的易损性分析法推导出地震易损性曲线和高置信度低失效概率(HCLPF)抗震能力。研究结果表明,安全级蓄电池组的抗震能力远高于核电厂设计基准地震动需求。     

核电厂设备易损度分析方法综述

易损度分析方法是地震概率安全评价中的一个重要步骤。本文介绍了地震易损度分析方法的发展历程和数学模型,以及近年来国内外易损度分析方法的进展,并对地震易损度分析方法的主要研究方向进行了总结。     

稳压器非线性支撑的HCLPF值计算方法研究

核电厂地震裕度评价(SMA)的关键之一是分析结构和部件的高置信度、低失效概率(HCLPF)值。本文先对概率易损性法、保守的确定性失效裕度法(CDFM)、试验法以及非线性瞬态分析法等几种HCLPF值计算方法进行介绍,然后以稳压器支撑模型为研究对象,通过非线性瞬态分析法和CDFM分析计算HCLPF值。结果表明2种结果有所差别,CDFM法较为保守,非线性瞬态分析方法更加准确,建议对稳压器等含非线性的结构与部件,应通过非线性瞬态分析法分析HCLPF值。     

核电站冷却用电机抗震性能鉴定及裕度分析

根据相关核安全法规,核电站的冷却水泵用电机为核安全2级,必须确保承受若干次安全停堆地震(OBE)和运行基准地震荷载(SSE)荷载之后,仍能保持结构完好性和安全运行功能。本文通过模拟地震振动台设备对1台1E级冷却水泵用电机进行白噪声和若干次人工波激振,获取了电机的基本动力特性,并通过在试验过程中对电机功能的监测和试验数据的分析,结论表明该电机在各地震工况下结构完好,各功能指标在抗震试验前后无明显变化,满足抗震要求。利用高置信度低概率失效(HCLPF)来量化设备的抗震裕度(SMA),采用核电站抗震裕度评估方法 EPRI NP-6041-SL中易于实施的保守的确定论失效裕度(CDFM)分析方法,合理选取其反应谱削波因子、抑制因子等主要参数,计算其抗震裕度比例因子,得到该电机的抗震裕度。     

地震危险性分析不确定性表征

概述地震危险性分析中不确定性的来源、类别、不同类别不确定性的特征。采用逻辑树模型处理不确定性,通过算例说明不确定性对厂址地震危险性评价结果的影响。讨论在进行核电厂地震风险评价时如何考虑地震危险性分析中的不确定性。     

核电厂安全壳近场地震动下易损性分析

安全壳结构作为核电厂最重要的结构之一,其地震易损性是核电厂结构概率地震安全评价工作中关注的重点。结合非线性有限元分析技术和增量动力分析方法,对核电厂安全壳在近场地震动作用下的易损性展开分析。此外,为克服传统基于顶点位移的安全壳结构整体损伤指标的局限性,本文提出了基于能量的整体损伤指标,并验证其有效性。最后提出了考虑地震易损性参数统计不确定性的易损性曲线构造方法。研究结果表明:本文提出的安全壳结构整体损伤指标能很好地反映安全壳结构整体变形特性,并且其变异性小于基于顶点位移整体损伤指标的变异性。统计不确定性对安全壳结构不同损伤性能水准下对应的易损性曲线的整体影响可以忽略,但对易损性曲线下尾部分有一定影响。      

谈核电厂抗震裕度分析中抗震能力的走访

走访在核电厂的抗震裕度分析(SMA)中占据了重要的位置。讨论了走访在SMA中能够解决的最直接的问题,并对整个走访流程进行了描述,包括走访前的准备工作、走访过程以及对几类主要设备的走访方针进行了描述。给出了作者对于高效率完成走访工作的设想。     

重要厂用水系统地震情况下可靠性分析

重要厂用水系统是核电厂重要的安全系统之一,其失效概率通常由系统可靠性分析获得。而地震情况下设备的失效概率是地震动峰值加速度的函数,且地震的发生又具有随机性,目前概率安全评价中传统的故障树分析方法对此种情况缺乏足够的处理能力。本文采用蒙特卡罗模拟方法解决条件概率的问题,针对地震情况系统可靠性分析,提出了评价模型,并对核电厂重要厂用水系统进行了分析计算,得到地震情况下重要厂用水系统的年失效概率为1.46×10^-4。计算结果与设备抗震性能数据符合,验证了分析模型的合理性。     

设备地震易损性分析方法研究

地震PSA可以找到核电站在地震中的薄弱环节,是评价地震对核电厂影响的一种有效的方法,易损性分析是其中重要的一个步骤.本文介绍了设备地震易损性的概念,给出了地震易损性的数学模型,讨论了设备在地震情况下的失效模式判定问题,重点研究了易损性参数及其量化的两种方法:基于分析的方法和基于测试的方法,最后得出中值易损性、随机性和不确定性分布以及HCLPF(高可信度低失效概率)能力的计算公式.另外,设备地震易损性分析需要使用真实地震经验数据、测试数据和分析数据,这些都需根据特定电厂的需要进行收集和完善.     

运行核电厂抗震裕度评价研究

抗震裕度评价是对核电厂应对超过设计基准地震能力的评价,特别是日本福岛核事故发生后,评价核电厂应对超过设计基准外部事件时的安全裕量、优化和落实改进措施、提高改进措施的有效性就显得尤为重要。本文通过研究国际上广泛采用的抗震裕度评价方法,最终选定EPRI SMA方法对秦山第二核电厂进行抗震裕量分析。分析结果表明：秦山第二核电厂满足1.5倍SSE的抗震裕度要求,具有较强的抗震能力。     

基于分离变量的地震PSA相关性分析方法研究

为解决现有地震概率安全评价（PSA）相关性分析简化假设存在的问题,建立更准确反映核电厂构筑物、系统和部件（SSC）地震相关性的分析方法,对基于分离变量的易损度相关性分析开展了研究。结合易损度模型对分析方法进行了理论推导,并对方法的实施过程进行了介绍。利用该方法对不同条件下SSC的联合失效开展案例分析,得到了联合失效的易损度曲线和失效频率分析结果,并与现有相关性简化假设得到的结果进行了对比。研究结果表明,基于分离变量的地震PSA相关性分析方法能弥补现有方法的不足,支持核电厂地震PSA开发和应用。     

储液容器地震易损性参数计算

本文介绍了核电厂设备的易损性分析方法以及易损性模型的参数化计算方法。对核电厂中的典型储液容器应急补水箱（ASG水箱）使用Housner质量-弹簧简化模型进行了分析。对ASG水箱的各项易损性参数进行了计算,绘制出其易损性曲线,并得出高置信度低失效概率（HCLPF）值。结果表明：ASG水箱的HCLPF值低于安全停堆地震（SSE）水平,属于抗震能力较低的设备,需在结构上进行加强。     

考虑知识不确定性的核电厂地震易损性概率模型研究

考虑知识不确定性的地震易损性模型公式是核电厂地震易损性分析的理论基础,包括具有置信度的易损性公式和平均值易损性公式。本文分别对两类公式进行了推导,分析了公式中参数的相互关系,研究了基于两类易损性公式分别得到的高置信度低失效概率值的关系。分析结果表明:基于易损性的不确定性角度的公式推导丰富了具有置信度易损性公式的内涵;对于具有置信度的易损性模型公式,失效概率与置信度服从某种分布,且两类不确定性对失效概率具有不同影响;两类不确定性的对数标准差取值相近时,两类高置信度低失效概率能力值近似相等。     

电气机柜的地震概率易损度分析

为开展电气机柜的地震概率安全分析(PSA),利用抗震能力与条件失效概率之间的关系和抗震鉴定试验数据,通过地震易损度的对数正态分布特性开展了电气机柜的概率易损度评价,得到某电气机柜的抗震能力中值为0.75g、随机性对数标准差为0.21、不确定性对数标准差为0.50及高置信度低失效概率(HCLPF)值为0.23g。该评价方法对电气设备的地震易损度分析具有借鉴作用。     

核电厂安全壳地震概率风险评估

地震概率风险评估可分别基于地震风险解析函数和风险卷积函数实现。本文推导了地震风险解析函数,分析了地震风险解析函数蕴含的两个基本假设和两个近似,分别基于地震风险解析函数和风险卷积函数计算了我国某核电厂安全壳地震风险。结果表明：采用幂指数函数近似地震危险性极值Ⅱ型分布对风险结果无影响;对于算例厂址,地震风险解析函数中KH和kⅠ为常数的近似会高估核电厂安全壳面临的地震风险;我国核电厂安全壳结构地震风险较低,具有较大安全裕量。建议采用地震风险解析函数初步评估我国核电厂安全壳地震风险。