概率安全分析-科大(胡丽琴
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基本概念与意义—风险
风险：“生命与财产损失或损伤的可能性”
风险的分类：个人风险、社会风险
基本概念与意义—PSA
概率安全分析：70年代以后, 定量的工程安全评价方法。该方法先确定系统所有潜在的事故，求出各种事故发生的概率，结合事故的后果来计算风险，以风险的大小确定系统的安全程度。
确定系统所有潜在的事故，并计算其发生频率
识别设计中的缺陷、评价不同的设计选择方案
识别各系统和部件的重要性
为系统的运行、维修和决策提供依据
与确定论分析的关系（PSA是确定论分析的辅助和补充）
对事故的分类
不同（最根本
的区别）确定
论：“可信”和
“不可信”
PSA：随机事件；概率有大
小之别
对事故后果的理解不同
确定论：最大可信事故发生时，对周围居民造成的危害；
PSA：后果的数学期望, 即风险=∑概率*后果。
易于公众理
解的程度
确定论：以外泄的辐射剂量为评价标准，不具可比性；
PSA：风险具有可比性，单位为每年死亡人数/年人均死亡率。
确定论：分析事故发生对系统状态的影响（温度、压力等）
PSA：确定事故序列，并分析各种事故的发生频率和造成的后果
二．PSA内容与过程
PSA分析过程
PSA三个级别
一级PSA（分析电站设计弱点，防止堆芯损坏的途径）
对电厂系统和安全系统进行可靠性分析,确定造成堆芯损坏的事故序列，求出反应堆每运行年发生堆芯损坏的频率。
二级PSA 一级PSA分析结果加上安全壳响应的评价。确定放射性物质的释放途径/量及发生频率。
三级PSA 二级PSA结果加上厂外后果的评价，分析放射性物质在环境中的迁移，求出厂外不同距离处放射性浓度随时间的变化。按风险的概念确定放射性事故造成的后果。
始发事件确定与分组
始发事件：造成核电厂扰动并有可能导致堆芯损坏的事件。它究竟能否造成堆芯损坏，依赖于电厂各个缓解事故系统是否能够成功运行。
分类：内部事件和危害（内部和外
部）
始发事件确定确定方法：
工程评价法
主逻辑框图法（MLD）
故障模式影响分析法（FMEA）
始发事件分组原则
相同的前沿系统成功准则
相同的特殊条件（对操作员要求、电厂自动响应）
能利用相同的事件树/故障树进行分析
故障模式影响分析-FMEA
事故序列确定与ETA
事故序列—始发事件发生后导致的电站状态
一个始发事件多个事故序列
分析方法：将序列转换成故障树进行分析
可靠性分析与FTA 可靠性分析法—故障树分析法,Markov法,可靠性框图法,GO图法等。
FTA定性分析
下行法：从顶事件开始,由上向下逐步将顶事件展开为积之和的形式
上行法：从底事件开始,由下而上逐步将顶事件展开为积之和的形式
故障树求最小割集的过程实质上是布尔表达式化简的过程。
FTA定量分析–求解顶事件概率
由底事件概率计算顶事件的发生概率
FTA定量分析–不确定性分析
目的与意义：找出系统失效率的一个置信区间
蒙卡模拟法:
对底事件按照其分布进行随机抽样，产生各个底事件的随机概率
求得顶事件的一次随机数值
根据精度要求要进行多次抽样随机实验
最终得到顶事件概率分布曲线,并求出区间估计
FTA定量分析–敏感性分析
目的与意义：确定PSA分析所必需的重要基本事件或参数
验证输入变量的实际偏差变化不会导致分析结果的剧烈改变
分类：
FTA定量分析–重要度分析
重要度分析—分析每个基本事件对顶事件不可用度或事件序列发生频率的影响程度。
目的与意义：确定各基本事件对预防故障发生的重要性
明确要改进系统时应重点从何处着手
分类：–概率重要度：反映基本事件概率的增减对顶上事件发生概率影响的敏感度–结构重要度：反映基本事件在故障树结构中所占的地位
–临界重要度：从结构及概率上反映改善某一基本事件的难易程度
PSA研究/应用现状
国内PSA现状
我国核电正处于快速增长的阶段，PSA研究和应用的必要性已被认可，国家核安全局也
明确规定了PSA方面的安全目标。
20世纪80年代末，清华大学、上海核研院等单位开始进行PSA方面的跟踪和研究工作
秦山Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ期,大亚湾等核电厂都在进行PSA的研究与应用
仅限于1级PSA，并没有包含外部事件，对于2级PSA，尚处于学习阶段
国外PSA现状
1级PSA发展得比较成熟和完善，应用也很广泛
2级PSA已发展到了一定的成熟度水平，其价值正在逐步得到确认
主要核电国家都比较关注地震PSA （SPSA）的研究和应用
PSA软件发展现状
RiskSpectrum：瑞典RELCON AB开发; 1985年问世，目前被世界上40%的核电站所用。
CAFTA：美国Electric Power Research Institute和Data Systems & Solutions, LLC合作于1995年开始开发的一个PSA软件。
Forte：韩国动力工程研究所和KEDO技术服务公司联合开发1997.10 问世。
Relex：美国RELEX公司于1987年开始开发的可靠性和维修性分析软件。
ITEM：ITEM 软件公司开发的可靠性和安全性分析软件工具。
国内没有商用化的自主知识产权软件
研发自主知识产权的PSA软件势在必行！
国产PSA软件的出发点