基于抗震鉴定试验的开关柜的抗震裕度分析

核电厂发生超过设计基准地震后,需要进行抗震裕度分析以便于识别核电厂的薄弱环节。本文利用高置信度低概率失效来量化设备的抗震裕度,采用保守的确定论失效裕度和易损性分析两种方法,计算了核电厂设备的高置信度低概率失效,梳理了两种方法的计算步骤,明确了计算过程中关键参数的取值范围。利用两种方法计算基于抗震鉴定试验的开关柜的高置信度低概率失效。     

核安全级电缆鉴定寿命的分析再评估技术

基于对安全级电气设备（1E设备）鉴定方法和鉴定寿命的分析和研究，将分析再评估技术应用于核电厂有环境鉴定要求的电缆（EQ电缆）的寿命评估，可在满足安全要求的前提下合理地延长EQ电缆的鉴定寿命，确保电缆在鉴定寿命的延长期内仍然能够按照规范的要求实现其预期功能。该方法不仅可用于核电厂正常运行期间电缆合格鉴定状态的评估，也可用于电缆在核电厂运行许可证延续（OLE）期间实现其预期功能的能力评估，该方法在国内核电厂已有实际应用。     

核电厂地震易损性分析模型研究

福岛核事故发生后,我国要求开展外部事件对核电厂影响的评价,“十二五”核安全规划要求2015年之前开展外部事件概率安全分析工作。地震是需要重点评价的外部事件之一,而地震易损性分析是地震概率安全评价（SPSA）的一项重要内容,易损性分析模型是地震易损性分析的基础。本文介绍了地震易损性的概念,研究了美国核管会（NRC）和电力研究院（EPRI）推荐的地震易损性模型,并从数学上对该模型进行推导。给出易损性模型的应用实例,讨论随机性和不确定性对易损度的影响。结果表明,进行易损性分析时,需拥有丰富的知识和经验,以减少不确定性,使得到的分析结果更接近实际。     

核电厂电仪设备延寿再鉴定试验研究

在核电厂电气仪表设备（简称电仪设备）环境鉴定研究成果的基础上,开展核电厂电仪设备延寿再鉴定分析和试验研究。以秦山第一核电厂DDG-1型电气贯穿件（EPA）为研究对象,根据运行实际制定了再鉴定试验研究的遵循原则,在此原则下结合分析法确定了试验方案和试验项目序列以及EPA修复依据和方案,并在此基础上开展再鉴定试验研究。适当修复后的DDG-1型EPA按试验大纲依次通过了设备性能随时间变化的试验、抗震试验、设计基准事故（DBA）条件下热力学试验和DBA后极限电性能试验,试验后状态完好,表明该DDG-1型EPA经适当修复后能够完成继续延寿20 a的预期目标,可为核电厂其他电仪设备再鉴定试验研究提供指导和借鉴。      

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。     

基于经验-解析数据的某核电安全壳地震易损性分析

本文基于混合数据的地震易损性分析方法,对我国已运行核电厂地震易损性分析进行研究。首先基于地震危险性分析和分解结果,生成了我国华南地区某核电厂厂址条件谱;然后采用贪心优化算法,选取符合厂址危险性的地震动记录;基于增量动力分析方法,生成我国某核电厂安全壳地震易损性安全系数FS和FSA的解析数据;地震易损性其他参数采用经验数据,基于经验-解析数据,生成了我国某核电厂安全壳地震易损性曲线。建议将基于经验-解析数据的地震易损性分析方法应用于我国核电厂安全壳初步地震易损性分析中。     

某研究堆应急电力系统设计

为保证我国正在新建的某研究堆安全运行，通过介绍该研究堆应急电力系统的设计准则、系统结构、功能、设备组成等，分析系统的柴油发电机组、不间断电源（UPS）以及安全级蓄电池组的容量确定过程中应考虑的关键要素，并设计了一套应急电力系统作为反应堆的专设安全设施，对其容量进行了计算。结果表明:该系统的柴油发电机组容量1000 kV?A、不间断电源最大容量600 kV?A、安全级蓄电池组最大容量5000 Ah，在2路外电源丧失后能不间断地向反应堆安全系统供电72 h。因此，该应急电力系统能够保证反应堆安全运行。      

多种影响因素下的设备易损性计算

抗震裕度评估是核电厂地震安全评估的方法之一,通过地震易损性分析计算高置信度低失效概率的抗震能力值是抗震裕度评估中很重要的一步。本文对于同时受到多种失效模式影响的设备易损性计算进行了研究,讨论了蒙特卡罗抽样方法和拉丁超立方分布抽样方法在设备易损性计算中的应用,对两种抽样方法的计算效率和准确度进行了评价。结果表明,在小样本抽样计算时拉丁超立方抽样方法有更好的计算效率和收敛速度,在1 000次样本数量时,两种抽样方法计算结果均可达到收敛。     

压水堆核电厂地震概率安全评价开发方法研究

福岛核事故引发了全球范围内对核电厂地震风险的重新审视。我国是地震多发国家,同时在可以预期的未来多年内是世界上最大的核电建造国,因此应重视核电厂的地震风险。现有核电厂的抗震设计主要是基于确定论设计,难以全面评估核电厂地震风险的大小。核电厂地震概率安全评价是利用概率论方法评估核电厂地震风险的有效方法,对核电厂抗震薄弱环节识别和抗震安全改进具有重要意义。文章全面介绍了压水堆核电厂地震概率安全评价方法的开发流程和技术要素,指出了应在核电厂地震概率安全评价中考虑的重要因素和处理方法,为国内核电厂地震概率安全评价工作提供参考。文章建议尽快完善我国核电厂地震概率安全标准体系建设,指导国内核电厂广泛开展地震概率安全评价工作。     

CDFM方法在秦山核电厂SMA中的应用

抗震裕度评价（SMA）是核电厂地震安全评价的方法之一,而计算构筑物、系统和部件（SSC）的高置信度低概率失效（HCLPF）值是开展抗震裕度评价的重要内容之一。本文介绍了HCLPF值的定义和计算HCLPF值的保守的确定论失效裕度（CDFM）方法。结合秦山核电厂抗震裕度评价,以应急柴油发电机组和主控制楼为例说明了CDFM方法在核电厂SMA中的应用。通过计算得到了大部分SSC的HCLPF值,为秦山核电厂SMA工作的顺利开展奠定了基础。     

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。      

堆芯补水箱地震易损性分析

本文采用有限元软件ANSYS建立AP1000核电站堆芯补水箱（CMT）三维有限元模型,通过模态分析获得其结构特征,采用时程分析法较为真实地模拟CMT地震下响应。通过地震易损性数学模型,对CMT的各项易损性参数进行分析,获得了其抗震能力中值A_m、随机性标准差β_R以及不确定性标准差β_U,计算出其高置信度低失效概率（HCLPF）值。结果表明：CMT的HCLPF值明显高于设计安全停堆地震强度0.3g,说明其具有较高的抗震能力,且HCLPF值略高于采用确定论方法得到的值。对易损性参量误差敏感性分析发现β_R取值变化对CMT的条件失效概率和HCLPF值影响较小,可简化部分随机性误差的考虑,使得易损性分析更简洁。     

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。      

Fragility estimation for seismically isolated nuclear structures by high confidence low probability of failure values and bi-linear regression

A method for the fragility estimation of seismically isolated nuclear power plant structure is proposed. The relationship between the ground motion intensity parameter (e.g. peak ground velocity or peak ground acceleration) and the response of isolated structures is expressed in terms of a bi-linear regression line, whose coefficients are estimated by the least-square method in terms of available data on seismic input and structural response. The notion of high confidence low probability of failure (HCLPF) value is also used for deriving compound fragility curves for coupled subsystems.     

Recent extensions to seismic margin review methodology

Two seismic margin review methodologies — one by USNRC and the other by EPRI — have been developed in the last four years. The focus is on assessing the capability of existing nuclear power plants to withstand earthquakes larger than the design basis earthquakes. The methods restrict the analysis to a selected few systems and components using the insights from past seismic PRAs, seismic analysis and qualification results, and earthquake experience data. The objective of this paper is to describe recent and on-going studies in extending the NRC seismic margin review methodology. Specifically, three topics are discussed: (1) extension of the HCLPF capacity to analyse radiological releases and importance of human factors and non-seismic failures; (2) importance of BWR plant systems and functions to seismic margins; and (3) extensions of seismic margin review results to obtain seismic risk estimates.     

The use of the uniform risk spectra in the seismic PSA for a PWR power station

This paper describes a simple method for incorporating the effects of the uniform risk spectra (URS) in the seismic probabilistic safety assessment (PSA) for a pressurized water reactor (PWR) power station. The “traditional” fragility parameters for a range of critical equipment items in a PWR power station on two typical UK sites are modified to incorporate the URS using this simple method and the effect on the high confidence low probability of failure (HCLPF) acceleration levels and seismic-induced failure probabilities of the equipment items is examined. The results illustrate the potential benefit of using the URS in the seismic PSA for a PWR power station.     

Uncertainty analysis of system fragility for seismic safety evaluation of NPP

In this study, a Seismic Probabilistic Safety Assessment (SPSA) methodology considering the uncertainty of fragilities was studied. A system fragility curve is estimated by combining component fragilities expressed by two variance sources, inherent randomness and modeling uncertainty. The sampling based methods, Monte Carlo Simulation (MCS) and Latin Hypercube Sampling (LHS), were used to quantify the uncertainties of the system fragility. The SPSA of an existing nuclear power plant (NPP) was performed to compare the two uncertainty analysis methods. Convergence of the uncertainty analysis for the system fragility was estimated by calculating High Confidence Low Probability of Failure (HCLPF) capacity. Alternate HCLPF capacity by composite standard deviation was also verified. The annual failure frequency of the NPP was estimated and the result was discussed with that from the other researches. As a result, the criteria of the uncertainty analysis and its effect was investigated.