[發(fā)明專利]基于概率安全分析的核電廠電纜防火保護選取設計方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110474473.5
• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號: CN113297727A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發(fā)明（設計）人: 劉美汝;楊健;鄧偉;馬超
• 申請（專利權）人: 中國核電工程有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q50/06;G06F119/02
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 任曉航;屈獻莊

本發(fā)明涉及一種基于概率安全分析的核電廠電纜防火保護選取設計方法，在傳統確定論電纜防火保護清單的基礎上增加火災概率安全分析(PSA)作為輸入，通過PSA方法定量識別出風險重要的電纜，針對性地將此類電纜添加到防火保護清單中，該方法能精確的定量評價每根電纜包覆所引起的電廠風險變化情況，可在最小代價下得到最大的安全性提升。同時，采用本方法可以有效減少確定論的分析設計中的保守性，在保證核電廠安全性不受影響的同時，優(yōu)化核電廠的防火投入，減輕核電廠的經濟負擔，充分平衡核電廠的安全性和經濟性。

技術領域

本發(fā)明屬于核電廠設計技術，具體涉及一種基于概率安全分析(PSA)的核電廠電纜防火保護選取設計方法。

背景技術

核電廠中存在的大量電纜是重要的內部火災風險源，而電纜一旦起火或受到火災損壞也會對電廠運行和安全功能造成重要影響。特別是由于火災的蔓延特性，在較嚴重的火災情形下，很可能會造成部分區(qū)域的大量電纜受損，若冗余安全列的電纜也在同一場火災中受到損壞，就會對核安全造成嚴重危害。因此，對于在電廠中可能引起共模失效的電纜，需要進行防火包覆。

當前電纜防火保護分析采用的是傳統確定論的定性分析方法，在施工設計后期，基于電纜數據庫針對核安全廠房每個防火區(qū)或防火小區(qū)開展定性的火災薄弱環(huán)節(jié)分析，通過潛在火災共模點的鑒別、功能分析、火災風險分析、已確認火災共模點的處理確定電纜防火保護清單。目前的確定論電纜防火保護分析中僅識別安全列電纜，無法識別邏輯復雜的共模失效，且無法給出定量化的風險結果，無法得知電纜包覆與否對風險的影響。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是針對現有技術中存在的缺陷，提供一種基于概率安全分析的核電廠電纜防火保護選取設計方法，從而定量化的識別出風險重要的電纜，優(yōu)化核電廠的防火投入，實現安全性和經濟性的最大平衡。

本發(fā)明的技術方案如下：一種基于概率安全分析的核電廠電纜防火保護選取設計方法，包括如下步驟：

(1)劃分火災影響區(qū)域，對核電廠分析邊界中的區(qū)域劃分成若干火災隔間，將核電廠的設備與電纜分別對應到各火災隔間；

(2)識別火災隔間中的火災概率安全分析設備，確定火災概率安全分析范圍，形成火災概率安全分析設備清單；

(3)以火災概率安全分析設備清單為基礎，識別火災隔間中的火災概率安全分析電纜，建立電纜與火災概率安全分析設備的關聯；

(4)識別點火源并計算點火頻率；

(5)構建火災概率安全分析模型；

(6)進行電路失效分析和火災后人員可靠性分析，將分析結果代入火災概率安全分析模型，并進行火災情景分析；

(7)通過對火災概率安全分析模型進行定量化分析，計算并得到核電廠的火災風險結果，確定火災堆芯損傷頻率的主要貢獻；

(8)基于火災概率安全分析模型定量化分析結果，形成初步防火包覆電纜清單，在火災概率安全分析模型中對這些電纜進行識別和?；?；

(9)判斷火災風險定量化結果是否滿足概率安全目標，若不滿足，則進一步通過火災概率安全分析模型識別出受火災影響的關鍵電纜，繼續(xù)提出增加防火包覆的要求，直至滿足概率安全目標；

(10)計算電纜組合實施包覆與否的風險變化量，對風險增量較小的情景，可選擇不進行防火包覆；

(11)得到優(yōu)化后的電纜防火保護清單。

進一步，如上所述的基于概率安全分析的核電廠電纜防火保護選取設計方法，步驟(1)中可參考消防設計中的防火分區(qū)對所述火災隔間進行劃分。

進一步，如上所述的基于概率安全分析的核電廠電纜防火保護選取設計方法，步驟(2)中所述形成火災概率安全分析設備清單的過程如下：