培训材料之PSA应用

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PSA技术与应用
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二 PSA的应用领域
RG1.177，特定电厂风险指引型决策方法：技术规范。此 导则适用于技术规范中的条款和限制条件的修改，减少不 必要的保守规定。如延长设备的后撤时间。 RG1.178，特定电厂风险指引型决策方法：管道在役检查。 此导则适用于管道的在役检查，减少不必要的检查或延长 检查周期。 Maintenance Rule a(4) (10CFR50.65)：在执行维修活动 （包括但不限于：监测、维修后的试验、纠正性和预防性 维修）之前，电站必须评估和管理该项维修活动可能引起 的风险增量。评估的范围可限于风险指引型评估过程所显 示对公众健康和安全有显著影响的SSCs； NUMARC-93-01 Rev.3：“监督核电厂维修有效性的工业 导则” 。主要用于评价电站是否应该进入某特定状态 （configuration）的，以及如何进行风险控制和管理。
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二 PSA的应用领域
RG1.174，概率风险评价用于特定电厂执照申请基准变更 的风险指引型决策方法。此导则适用于所有的执照申请变 更，包括工程改造、技术规范和试验/维修大纲的修改、 设备的重新分级等。 RG1.175，特定电厂风险指引型决策方法：在役试验。此 导则适用于在役试验大纲的修改。 RG1.176，特定电厂风险指引型决策方法：分级质量保证。 此导则适用于SSCs（构筑物、系统和设备）的重新分级， 在传统的安全相关和非安全相关的基础上，根据PSA对 SSCs重要度的评价结果（FV和RAW）将SSCs划分为四 个类别：安全相关且风险重要度高、安全相关但风险重要 度低、非安全相关但风险重要度高、非安全相关且风险重 要度低。从而可以降低哪些风险重要度低的SSCs的质保 等级以及试验/维修要求。
美国核管会（NRC）于1995年正式颁布了PSA应 用的政策声明。其目的是通过应用PSA技术来改 善核安全监管：加强安全决策的有效性；更有效 地利用监管资源；减轻核电站不必要的负担。声 明中提到：
– 应根据PSA方法和数据的技术发展水平加强PSA技术 在所有管理事务中的应用，以补充NRC的确定论方法 和支持NRC传统的纵深防御体系； – PSA和相关的分析（如灵敏性研究、不确定性分析和 重要度评估）应该应用在各项管理事务中，以减少现 今管理要求中不必要的保守，而且要认识到现今的管 理规定和管理导则应该遵守，除非这些规定和导则已 经修改。
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一 应用PSA的必要性
满足电站的实际需要。核电站修改的主要目的是 提高安全水平或提高经济效益（或提高运行和维 修的灵活性）。当用确定论方法难于判定哪个方 案更好时，PSA可以提供风险定量上的比较，或 从利益－代价分析，判定该修改是否有必要施行。 比如
– 提高同样的安全水平，对哪个系统或设备进行改造更 有利，如ASG泵、安注泵还是应急柴油机？ – 当前最需要进行改造是哪个系统或设备？ – 提高同一个系统的可靠性，最应该对哪个设备进行改 造？ – 是否有必要对某个系统或设备进行改造？ – 如果不进行改造，目前的安全水平或系统可靠性是否 已经足够？
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三 PSA应用的分析过程
并非所有的“问题”都可以用PSA来解决的，而且必须强 调的是：尽管PSA或基于PSA应用的各种方法有着确定论 无法比拟的优势，是强有力的决策支持工具，但PSA本身 还有很多方面依赖于确定论，而且也还存在较大的不确定 性。因此，PSA不可能取代确定论成为唯一的决策依据， PSA不是万能的，更不是绝对的、唯一的方法。决策时不 能将PSA分析结果作为唯一的依据，当纯粹以风险评估的 数值结果为基础的风险基准方法（Risk-based Approach） 被提出时，立刻遭到大多数人的反对，因为它过高地估计 了PSA的能力。后来，Risk-based的提法就被Riskinformed所取代。同时，还必须指出，即使对风险指引型 综合决策方法而言，系统的确定论分析的原则和方法仍然 占着极其重要甚至可以说是主要的地位。而PSA的作用是 作为确定论分析的补充，作为纵深防御原则的支持，为电 站管理层的决策提供重要的信息，同时也为核安全管理部 门对电站提交的申请进行审评提供重要信息。
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二 PSA的应用领域
1. 评估电站的技术规范和运行限制条件：电站的技术规范提
供一套电站必须遵守的参数，并根据这些参数进行运行、 试验、维修和检修。这些参数主要是根据确定论分析确定 的，比较保守，对电站运行的限制非常严格。利用PSA可 以为这些参数的取值和/或有关方针的决定提供方法并对 其进行优化，如后撤时间（AOT）和定期试验间隔（STI） 的评估和修改。 2. 支持工程改造：从PSA的角度评价改造项目的必要性以及 比较不同工程改造方案的优劣性，评价该改造项目使电站 的安全水平有多大程度的提高。PSA是唯一能一致地考虑 系统之间的相关性的方法。当仅用确定论的安全分析方法 来作决策时，这种相关性的重要程度往往被忽视或低估。 3. 支持试验和维修：对于在役检查的各项活动，PSA结果能 帮助确定优先性次序，同时，还能用于确定系统或设备的 可靠性要求，以便监测不同系统和/或设备在运行期间的 性能提供方便，考查维修计划的风险影响和计划维修的频 率和周期，以及为基于风险的在役试验和检查提供支持；
是
修改模型 是 PSA重新定量化和 阐明结果 修改数据
数据的改变能否定 量化？ 否
否 是 能否用已有的PSA结果 求解问题？ 否 PSA不能支持
定性分析
定性和定量分析
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三 PSA应用的分析过程
PSA任务是指PSA评价的结果，如CDF、LERF （大量早期放射性释放频率）、重要度等； 任务的元素是指评价所需的信息，即PSA模型中 能模化的信息，如运行工况、始发事件、设备故 障率和不可用度、共因失效和人因等； 并不是所有“问题”都可以用PSA来评价的，更 不是都可以进行定量评价的，应用PSA对“问题” 进行评价可能有四种结果：PSA需修改模型和/或 数据并重新定量化、只能定性分析、可用原模型/ 数据进行定性和定量分析、PSA不能评价。 即使某个“问题”可以用PSA进行定性和定量评 价，最终也要结合确定论的分析作决策支持。
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四 Risk-informed的可接受方法
1. 2.
风险指引综合决策（优化）的基本原则 风险指引综合决策（优化）的基本步骤 确定变更。确定执照申请基准（LB）的哪些方面受变 更影响; 变更所涵盖的所有SSC及相应的规程与活动。 评价变更的依据。 工程评价 • 评估纵深防御属性和安全裕量 • 风险影响评估（含不确定性分析） – PSA的范围、详细程度和质量应与申请对象、 PSA结果在综合决策过程中所起的作用相适应。 –变更对风险的增量是很小的 确定实施与监督大纲。目标是确保不会因LB变更产生 不利的安全等级降低。
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二 PSA的应用领域
综合灵活地运用PSA的结果可以为电站的 安全决策提供判断依据，解决电站运行和 维修中的实际问题，应用于电站的运行、 维修和电站管理规程的优化（如技术规范、 试验/维修大纲的优化），支持核电站优化、 改进和改造，在电站的决策过程中提供支 持。
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四 Risk-informed的可接受方法
5．采用性能监督对策 跟踪并监督变更
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四 Risk-informed的可接受方法
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五
PSA分析结果的可接受标准
1)两类准则
对于电厂的任何活动（包括设计变 更、硬件改造、运行与维修活动等）进 行风险管理，要考虑两类准则，一是 “永久”性变化，一是“临时”性变化。 前者是用△ CDF和△ LERF进行衡量； 后者除了“临时”状态的△ CDF和△ LERF外，还要考虑“临时”状态延续的 时间，即两者的乘积，即ICCDP和 ICLERP。
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4. 对电站运行支持：可以利用PSA结果系统地评价
运行经验，利用“活态PSA”模型可以评价失效 数据和运行程序的变化所造成的影响，如控制电 站不同的工况下的风险，使风险峰值、累积和平 均风险最小化以及避免高风险工况； 5. 作为与安全当局对话的工具：当电站需要向安全 当局提交特许申请时，PSA可以说明特许申请的 理由（即所造成的CDF可以接受），提出缓解或 补偿措施的建议并证明这些措施是恰当的； 6. 事故管理：PSA结果和有关见解能为培训操纵员 和发展运行程序提供很有效的方法，还可以为应 急计划提供合理的依据。
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三 PSA应用的分析过程
是
问题
是否与现有PSA任务 有关？ 否 能否形成新任务来 评价问题？ 否 PSA不能支持 是
任务是否有受问题 影响的元素？ 否 是否有信息可用来 模型修改或包括新 元素？ 否 PSA不能支持 是
是
更新/修改PSA
是否引起逻辑模型 改变？ 否 数据是否要改变？ 是
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一 应用PSA的必要性
集团风险指引型核安全管理体系建 设的要求
– 集团风险指引型核安全管理系统的开发、运行、 维护由集团承担负责； – 各基地负责承担与之相关的技术开发，如： PSA模型、MSPI模型、SDP模型；
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一 应用PSA的必要性
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五
2)
PSA分析结果的可接受标准
对于维修活动要考虑可接受准则
TS的变更属于永久性变更，维修活动按其性质又属“临时”性的变 化准则。故需考虑两类准则，即： • 设备因维修而退出服务产生的即时状态的CDF<1E-3。 • 维修状态持续期间所引起的风险增量ICDP≤5E-7（按R.G 1.177）或≤1E-6（按EPRI TR-105396）。 • 考虑该维修活动的多次出现，在一年内产生累积风险增量满 足RG 1.174或EPRI TR-105396中“永久”性变更的准则。 对于电厂运行的真实情况，往往出现的不是单个部件的维修或不 可用，而是多个部件同时不可用。这不仅是在预防性维修时，可能 有多个部件同时因维修或试验而退出服役，并且还存在因设备临时 失效而进行纠正性维修。这种状态不是自愿进入的，而是强迫进入 的，对这种情况的风险管理有一专门名词为“状态（或配置）管理” （Configuration Control），与AOT类似，停留在某状态的最大允许 时间称ACT。对于ACT的评价采用类似方法。