阅读说明：本技术 一种核电厂征兆导向最佳恢复事故导则确认工况选取方法 (Method for selecting condition for confirming optimal recovery accident guiding rule of symptom guiding of nuclear power plant ) 是由 王雨琪 徐钊 刘海宇 杨庆明 孙涛 于 2020-04-30 设计创作，主要内容包括：本发明属于核电厂事故运行导则设计领域,具体涉及一种核电厂征兆导向最佳恢复事故导则确认工况选取方法,包括：步骤S1,筛选得到包含对于核电厂机组安全性挑战最大的第一DBA工况的第一工况清单；步骤S2,根据第一工况清单确定第一最佳恢复导则；步骤S3,根据第二最佳恢复导则得到包含第二DBA工况的第二工况清单；步骤S4,合并第一工况清单和第二工况清单得到最佳恢复导则确认工况清单。该方法解决了为征兆导向EOP最佳恢复导则确认工况筛选工作中难以建立筛选原则的技术难题,使得开展完整且系统性最佳恢复类事故处理导则的确认工作成为可能。(The invention belongs to the field of design of nuclear power plant accident operation guide rules, and particularly relates to a method for selecting a condition for confirming an optimal recovery accident guide rule for nuclear power plant symptom guide, which comprises the following steps: s1, screening to obtain a first working condition list containing a first DBA working condition with the largest challenge on the safety of the nuclear power plant unit; step S2, determining a first optimal recovery guide rule according to the first working condition list; step S3, a second working condition list containing a second DBA working condition is obtained according to the second optimal recovery guide rule; and step S4, merging the first working condition list and the second working condition list to obtain the best recovery guide rule confirmation working condition list. The method solves the technical problem that a screening principle is difficult to establish in the work of confirming the working condition screening for the symptom-oriented EOP optimal recovery guide rule, and makes it possible to carry out the complete and systematic work of confirming the optimal recovery type accident handling guide rule.)

一种核电厂征兆导向最佳恢复事故导则确认工况选取方法

技术领域

本发明属于核电厂事故运行导则设计领域，具体涉及一种核电厂征兆导向最佳恢复事故导则确认工况选取方法。

背景技术

核电厂事故运行导则(EOP导则)是事故处理规程(EOP)的上游指导性文件，描述了核电厂事故处理的策略以及编制事故处理规程所需的输入信息，是核电厂运行领域安全重要的设计文件。

目前，核电厂运行过程中采用的事故处理策略依据诊断策略的不同，主要分为事件导向、状态导向和征兆导向三类。征兆导向事故处理策略主要通过关键安全相关参量作为征兆来确定需采取的运行策略。该种策略因能有效地处理复杂工况和叠加事故，且具有较好的可阅读和可理解性，是目前国际上先进的核电厂事故处理策略之一。

EOP导则的开发过程包括导则开发和验证确认等步骤。

我国以往核电项目多采用事件导向的事故处理策略，采用该方法得到的EOP导则对于所应对的事故工况具有很明确针对性，在导则确认工况的选取过程中，直接选取该导则所应对的事故工况即可。而对于同样采取征兆导向事故处理策略的秦山一期和三门1&2号机组，秦山一期导则确认工况的选取是根据以往工程经验得到的，而三门1&2号机组的导则确认工况选取这方面内容更是不包含在技术转让的内容中，因此，国内不具备一套完整且系统性的最佳恢复类事故处理导则的确认工况选取方法。

发明内容

我国自主研发的三代核电机组，采用了征兆导向策略来开发事故运行导则和事故处理规程。征兆导向事故处理规程认为核电厂的运行安全程度由一些与安全相关的关键参数表征，这些值的变化被称为“征兆”，只要安全相关参数在限值内，就能够确保电厂安全屏障的完整性。如果一个或多个参数超过安全限值，核电厂就处于异常工况或紧急状态，此时，操纵员需利用针对征兆所制定的事故规程使核电厂恢复到安全状态，而无需先完成与事故原因和性质有关的诊断。从设计角度，征兆导向事故处理导则不仅考虑了对设计基准事故的处置，还考虑了多重故障。其中，最佳恢复导则主要针对设计基准事故工况(DBA工况)。

征兆导向EOP导则的开发过程包括导则开发和验证确认等步骤。为确保事故处理策略诊断功能的完整性，并有效减少工程实施过程中难以承受的确认工作量，在导则确认过程中的一项重要工作就是开展“确认工况筛选”。

在完成核电厂征兆导向EOP导则的初步设计后，需要从更加接近核电厂实际运行响应的角度，进一步通过执行相关的征兆导向EOP导则来确认能够实现电厂设计和导则设计之初确定的目标，即：

-确认征兆导向EOP导则体系能够完整正确地诊断设计之初所确定的工况范围中的所有事故；

-确认征兆导向EOP导则能够成功的对相应的事故进行处理和缓解，并将电厂带入安全状态。

根据上述确认工作的目标，为保证导则覆盖范围的完整性，需要保证征兆导向EOP始发事件清单中的所有事故的可诊断性。对于最佳恢复导则来说，由于其入口条件的设计与DBA工况的对应性较好，其对于DBA工况清单中的事故工况都有比较好的可诊断性。因此，最佳恢复导则确认的主要目的在于确保导则能够成功地对DBA事故进行处理，并将电厂带入安全状态。

然而，出于法规及设计角度本身，在机组设计中往往有大量的DBA，若逐个使用基于最佳估算程序的计算平台进行分析确认，则会导致几乎不可承受的工作量。如何通过系统、全面、完善的分析对最佳恢复导则的确认工况进行选取，有效识别出那些对于核电厂运行安全威胁较大的DBA，成为本发明要解决的问题。

本发明的目的就是提出一种基于最佳估算热工水力计算程序的核电厂征兆导向最佳恢复事故导则确认工况选取方法。本方法具有较好的规范性和通用性，借助本方法可有效开展基于各类核电厂设计的征兆导向EOP最佳恢复导则的确认工况选取工作。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是一种核电厂征兆导向最佳恢复事故导则确认工况选取方法，用于对核电厂机组的DBA工况所对应的最佳恢复导则的确认工况进行选取，包括如下步骤：

步骤S1，对所述DBA工况进行筛选，得到包含第一DBA工况的第一工况清单，所述第一DBA工况是指对于核电厂机组安全性挑战最大的DBA工况；

步骤S2，对所述第一工况清单包含的所述第一DBA工况进行确认，确定第一最佳恢复导则；所述第一最佳恢复导则是所述第一DBA工况所涉及的所述最佳恢复导则；

步骤S3，确认第二最佳恢复导则，得到包含第二DBA工况的第二工况清单；所述第二最佳恢复导则是指所述第一DBA工况未涉及的所述最佳恢复导则，所述第二DBA工况是所述第二最佳恢复导则所涉及的、根据导则设计之初所考虑的应对工况并结合工程经验判断和确定论分析后需补充的对所述第二最佳恢复导则最严苛的DBA工况；

步骤S4，合并所述第一工况清单和所述第二工况清单得到最佳恢复导则确认工况清单。

进一步，在所述步骤S1中，所述第一DBA工况可按照如下准则筛选：

准则1，在事故发生后，保留那些无法完全依靠核电厂机组自身仪控和工艺系统的自动动作将事故后果限制在安全分析的验收准则要求内的DBA工况；

在使用本准则时采取的技术方法为：使用最佳估算热工水力计算程序的确认工具对于给定的始发事故进行模拟计算，在不考虑操纵员任何干预动作的情况下，若事故分析中对应的验收准则不被突破，则将计算的对应DBA工况筛除；

准则2，在核电厂机组的设计中，保留需采用创新性的安全相关设计才能应对的DBA工况；

在使用本准则时采取的技术方法为：使用最佳估算热工水力计算程序的确认工具对于始发事故进行模拟计算，在不考虑操纵员任何干预动作的情况下，若事故分析中对应的验收准则，需要通过敏感安全系统的自动动作才能不被突破时，需将此DBA工况保留在所述第一工况清单中。

进一步，在所述步骤S2中，对所述第一工况清单包含的所述第一DBA工况进行确认是指，使用基于最佳估算热工水力计算程序作为确认工具，对所述第一DBA工况进行模拟计算，并使用与所述第一DBA工况相对应的所述第一最佳恢复导则开展确认工作。

进一步，反复执行所述步骤S3，直到所有的所述第二最佳恢复导则均被确认。

本发明的有益效果在于：

1.本发明所提供的方法解决了为征兆导向EOP最佳恢复导则确认工况筛选工作中难以建立筛选原则的技术难题，使得开展完整且系统性最佳恢复类事故处理导则的确认工作成为可能。

2.通过本发明所提供的方法，能够在确保最佳恢复导则确认工作的覆盖范围和有效控制工作量之间取得平衡，即保证了最佳恢复导则确认工况清单的完整性，又提高了确认工作的效率。

3.通过本发明所提供的方法，可通过所确定的最佳恢复导则确认工况清单分析确定核电厂设计的安全性及完备性，找到设计的相对薄弱环节，从而提高核电厂的安全性和经济性。

4.通过本发明所提供的方法，可提供征兆导向EOP最佳恢复导则确认工况的范围，该工况可为新建核电厂操纵员培训等工作提供依据。

附图说明

图1是本发明

具体实施方式

中所述的一种核电厂征兆导向最佳恢复事故导则确认工况选取方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

如图1所示，本发明提供的一种核电厂征兆导向最佳恢复事故导则确认工况选取方法，用于对核电厂机组的DBA工况所对应的最佳恢复导则进行选取，包括如下步骤：

步骤S1，DBA工况筛选，包括：

对DBA工况进行初步筛选，得到包含第一DBA工况的第一工况清单，第一DBA工况是指对于核电厂机组安全性挑战最大的DBA工况；

第一DBA工况可按照如下准则筛选：

准则1，保留自动动作无法缓解的事故所对应的DBA工况；即在事故发生后，保留那些无法完全依靠核电厂机组自身仪控和工艺系统的自动动作将事故后果限制在安全分析的验收准则要求内的DBA工况；

在使用本准则时采取的技术方法为：使用最佳估算热工水力计算程序的确认工具对于给定的始发事故进行模拟计算，在不考虑操纵员任何干预动作的情况下，若事故分析中对应的验收准则不被突破，则将计算的对应DBA工况筛除；最佳估算热工水力计算程序通常作为事故安全分析的主要工具，后期随着对反应堆热工水力现象的不断认识和计算机技术的发展，安全分析程序也逐渐从保守粗放的评价模型程序(EM)发展到真实精细的最佳估算程序(BE)；其中，著名的最佳估算热工水力计算程序包括RELAP5(美国)、TRAC(美国)、ATHLET(德国)以及CATHARE(法国)等；

准则2，保留创新设计相关事故所对应的DBA工况；即在核电厂机组的设计中，保留需采用创新性的安全相关设计才能应对的DBA工况；

在使用本准则时采取的技术方法为：使用最佳估算热工水力计算程序的确认工具对于始发事故进行模拟计算，在不考虑操纵员任何干预动作的情况下，若事故分析中对应的验收准则，需要通过敏感安全系统的自动动作才能不被突破时，需将此DBA工况保留在第一工况清单中；敏感安全系统是指根据工程判断，在核电厂的设计中需要予以额外关注的创新型系统；

步骤S2，计算确认，包括：

对第一工况清单包含的第一DBA工况进行确认，确定第一最佳恢复导则；第一最佳恢复导则是第一DBA工况所涉及的最佳恢复导则；

对第一工况清单包含的第一DBA工况进行确认是指，使用基于最佳估算热工水力计算程序作为确认工具，对第一DBA工况进行模拟计算，并使用与第一DBA工况相对应的第一最佳恢复导则开展确认工作；

步骤S3，导则确认完整性分析(包括进行工况补充)，确定基于最佳恢复导则确认完整性所需的补充工况清单

，包括：

确认、分析第二最佳恢复导则，得到包含第二DBA工况的第二工况清单(补充工况清单)；第二最佳恢复导则是指第一DBA工况未涉及的最佳恢复导则，第二DBA工况是第二最佳恢复导则所涉及的、根据导则设计之初所考虑的应对工况并结合工程经验判断和确定论分析后需补充进第一工况清单的DBA工况；第二DBA工况是对第二最佳恢复导则最严苛的DBA工况；即在确认所述第一DBA工况所涉及的所述第一最佳恢复导则的基础上，检查全部最佳恢复导则确认范围的完整性情况，确认所述第一DBA工况未涉及的最佳恢复导则，并根据所述第二最佳恢复导则的设计之初所考虑的应对事件，结合工程经验判断和确定论分析，得到补充工况清单；也就是对于那些尚未进行确认的最佳恢复导则，根据导则设计之初所考虑的应对事件，结合工程经验判断和确定论分析，补充部分工况；

反复执行步骤S3，直到所有的第二最佳恢复导则均被确认，最终得到完整的第二工况清单(补充工况清单)；

步骤S4，合并第一工况清单和第二工况清单，得到完整的最佳恢复导则确认工况清单。

最后，举例说明本发明所提供的一种核电厂征兆导向最佳恢复事故导则确认工况选取方法的实际应用。

1)根据该核电厂的DBA工况清单，采用基于保守假设的分析方法进行初步筛选，寻找那些对于机组安全性挑战最大的DBA工况。具体方法为：使用最佳估算热工水力计算程序的确认工具进行模拟计算，在不考虑操纵员任何干预动作的情况下，若事故分析中对应的验收准则不被突破，则将计算的对应DBA工况筛除；保留采用安全相关的创新设计应对的DBA工况。基于以上方法得到筛选后的DBA工况清单如下：

序号	事件
		1	给水系统管道断裂
2	蒸汽发生器传热管断裂
		3	安全壳外一次侧小管道破裂
…	…

2)从最佳恢复导则确认工作的完整性角度考虑，以筛选后的DBA工况清单为基础，使用基于最佳估算热工水力计算程序作为确认工具，对该工况清单中的所有工况进行模拟计算，并使用相关导则开展确认工作，根据上述确认结果，确定上述工况对最佳恢复导则的覆盖情况，结果如下表所示：

3)仍未覆盖的最佳恢复导则根据导则设计之初所考虑的应对工况，结合工程经验判断和确定论分析，得到如下补充工况清单：

经分析，确保所有最佳估算导则均被确认后，完成本步骤。

4)综合步骤1)和3)所得到的筛选后DBA工况清单和补充工况清单即为最佳恢复导则确认工况清单，如下所示：

序号	事件
		1	给水系统管道断裂
2	蒸汽发生器传热管断裂
		3	安全壳外一次侧小管道破裂
4	一回路大破口+所有安喷/低压安注系统失效
		5	三台蒸汽发生器的大气排放阀卡开
6	丧失全部交流电源
		…	…

后续将根据此清单展开基于最佳估算热工水力计算程序的征兆导向EOP最佳恢复导则的确认工况计算工作，执行操纵员的操作适用性确认。并根据其确认结果对征兆导向EOP最佳恢复导则进行修改，用于指导后续核电厂主控室中使用的征兆导向EOP最佳恢复规程的开发。

本发明所述的装置并不限于具体实施方式中所述的实施例，本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新范围。