韓雨 任誠
摘要隨著核電廠安全評價標準化工具概率論安全分析PSA的改進和發展,依托PSA模型而開發的核安全風險分析工具一一風險監測器(RiskMonitor)便更加的易懂、便捷、高效,運用核安全風險量化理念,能夠彌補確定論安全分析的不足,進行全面的核安全風險評價,識別和警示即時及未來的核安全風險高的生產計劃、試驗項目和電廠配置狀況,優化日常生產計劃管理,確保核電廠的安全運行。
關鍵詞核安全管理 風險量化 核電生產管理
一、日常生產計劃核安全風險量化管理
根據對核電廠三日滾動計劃工作的分析,并考慮試驗項目和維修或缺陷情況,通過功率運行PSA模型和風險檢測器計算出生產計劃的堆芯損傷頻率值并制成風險曲線,用于識別、警示、調整和優化日常生產計劃管理。為方便識別出核安全風險曲線所在的風險狀態,一般依據CDF值的大小分成安全區、調整區以及危險區。各個風險區含義如下:
1.如果風險曲線在安全區內,表示生產計劃風險可接受,無需進行調整。
2.如果風險曲線進入調整區內,則生產計劃風險較高。如果因設備新缺陷原因已經進入危險區,則需給予關注,暫停其他可能導致核安全高風險的生產計劃安排和試驗項目,同時正在執行的核安全高風險的工作盡快完成,并采取相應的管理措施保證核安全。如果還是生產計劃的工作安排階段,則建議盡可能調整計劃,使風險曲線維持在安全區范圍,如果無法調整相應的工作安排,則需采取相應的管理措施。
3.如果風險曲線進入危險區內,則該生產計劃的核安全風險不可接受。如果因設備新缺陷原因已經進入危險區,則需相應核電廠管理層和生產處室給予最高優先級的關注,暫停其他可能導致核安全風險增高的生產計劃安排和試驗項目,同時正在執行的核安全高風險的工作盡快完成,并采取相應的管理措施。如果是生產計劃安排的風險曲線預測,則建議調整生產計劃,使風險曲線退出危險區范圍。
二、日常生產計劃管理的創新
(一)原日常生產計劃管理存在的問題
以往日常生產計劃管理以確定論安全分析為基礎,根據核電廠技術規格書、系統設計手冊和運行手冊等程序的要求,并參考運行經驗等逮行日常生產計劃的安排,使生產計劃安排存在以下問題
1.日常生產計劃管理安排過于保守。
2.日常生產計劃沒有量化管理。
3.確定性核安全風險評價存在局限性的問題。
4遺漏重要的核安全高風險相關的設備及設備組合。
5.無法解決生產處室之間對于日常生產計劃管理安排產生的不同意見等。
(二)解決問題的基本思路和方法
通過引入生產計劃核安全風險量化管理的理念和方法,來識別、警示、調整和優化日常生產計劃的量化管理。
1.對于日常生產計劃管理安排過于保守的問題:通過計算比較不同生產計劃重要設備組合同時檢修的堆芯損傷頻率值,確認它們在風險曲線圖所在的區域。如果生產計劃重要設備組合風險值在風險曲線圖綠區范圍,則可以采用重要設備同時維修的生產計劃方式,而不是像原先重要設備串聯安排的生產計劃,這樣就可以消除生產計劃管理安排的過保守情況。以某電廠的循環冷卻水泵和重要海水冷卻泵為例,計算出一臺循環冷卻水泵不可用時的CDF為6.846E-06,而一臺重要海水冷卻泵不可用時的CDF為6.80E-06,而這兩臺泵同時不可用時的CDF為6.915E-06。根據核安全風險曲線圖,該風險值遠遠小于6.69E-05的風險黃區起始線,還在風險綠區范圍,屬于低風險水平,因此可以安排這兩臺泵同時維修。
2.對于日常生產計劃管理沒有量化的問題:通過提供具體的核安全風險即堆芯損傷頻率值,可以讓生產人員清楚明了的知道生產計劃安排或當前的機組狀態的核安全風險值,同時還可以掌握導致核安全風險的設備情況,掌握核安全風險持續的時間段和相關關鍵勝的系統和設備信息。
3.針對確定論安全分析局限性的問題;根據技術規格書、系統設計手冊和運行手冊等程序的要求,并由經驗豐富的專業人員進行日常生產計劃核安全分析的方法存在局限性。由于人員的知識技能水平和經驗的不同及各種人因失誤陷阱的存在,可能導致生產計劃審核時產生遺漏或錯誤。而功率運行PSA模型和風險檢測器已經固化,模型運行、計算、分析和評價比人員更可靠,且更簡單,可以避免人員因知識技能和運行經驗不足及存在人員失誤陷阱情況下發生失誤。另外,既使是普通電廠人員只要經過簡單培訓,就可以計算出當前或預測未來計劃安排的電廠實際核安全風險情況,而不再需要依賴經驗豐富的專業^、員進行分析計算。
4.針對遺漏重要的核安全高風險相關的設備及設備組合的問題:通過功率運行PSA模型和風險檢測器不僅能夠識別出導致核安全高風險的系統和設備,并且還可以識別出導致核安全高風險的設備組合,而這些如果只是依靠確定論安全分析的方法和人員的運行經驗是很難識別出來的。
5.協調生產處室之間對于日常生產計劃管理的不同意見:通過比較各生產處室不同意見的生產計劃情況的核安全風險值,并確認在核安全風險曲線圖所在的風險區域,提出優化建議。
三、管理創新點總結
(一)彌補確定論安全分析的不足,增設一道安全屏障
通過引人概率論安全分析的方法,不僅可以優化電廠安全相關系統配置管理,避免確定論分析的人因失誤,消除其過于保守的部分,還能識別確定論安全分析遺漏的核安全風險高的設備及設備組合,從而優化日常生產計劃的管理,提高日常生產計劃管理的水平,同時增加一道核安全屏障,保證核電廠的安全。
(二)核電廠日常生產計劃核安全風險定量化管理
核電廠首次引入日常生產計劃核安全風險量化管理的理念和方法,進行全面的生產計劃核安全風險評估。通過量化的日常生產計劃管理,使生產計劃核安全風險更直觀、更明確、更具體,從而優化日常生產計劃的管理,提高日常生產計劃管理的水平。