概率安全分析科大胡麗琴

1、基本概念與意義風險風險：“生命與財產損失或損傷的可能性”風險的分類：個人風險、社會風險基本概念與意義PSA概率安全分析：70年代以后, 定量的工程安全評價方法。該方法先確定系統所有潛在的事故，求出各種事故發(fā)生的概率，結合事故的后果來計算風險，以風險的大小確定系統的安全程度。確定系統所有潛在的事故，并計算其發(fā)生頻率識別設計中的缺陷、評價不同的設計選擇方案識別各系統和部件的重要性為系統的運行、維修和決策提供依據與確定論分析的關系（PSA是確定論分析的輔助和補充）對事故的分類不同（最根本的區(qū)別）確定論：“可信”和“不可信”PSA：隨機事件；概率有大小之別對事故后果的理解不同確定論：最大可信事故發(fā)生時

2、，對周圍居民造成的危害；PSA：后果的數學期望, 即風險=概率*后果。易于公眾理解的程度確定論：以外泄的輻射劑量為評價標準，不具可比性；PSA：風險具有可比性，單位為每年死亡人數/年人均死亡率。確定論：分析事故發(fā)生對系統狀態(tài)的影響（溫度、壓力等）PSA：確定事故序列，并分析各種事故的發(fā)生頻率和造成的后果二PSA內容與過程PSA分析過程PSA三個級別一級PSA（分析電站設計弱點，防止堆芯損壞的途徑）對電廠系統和安全系統進行可靠性分析,確定造成堆芯損壞的事故序列，求出反應堆每運行年發(fā)生堆芯損壞的頻率。二級PSA 一級PSA分析結果加上安全殼響應的評價。確定放射性物質的釋放途徑/量及發(fā)生頻率。三級P

3、SA 二級PSA結果加上廠外后果的評價，分析放射性物質在環(huán)境中的遷移，求出廠外不同距離處放射性濃度隨時間的變化。按風險的概念確定放射性事故造成的后果。始發(fā)事件確定與分組始發(fā)事件：造成核電廠擾動并有可能導致堆芯損壞的事件。它究竟能否造成堆芯損壞，依賴于電廠各個緩解事故系統是否能夠成功運行。分類：內部事件和危害（內部和外部）始發(fā)事件確定確定方法：工程評價法主邏輯框圖法（MLD）故障模式影響分析法（FMEA）始發(fā)事件分組原則相同的前沿系統成功準則相同的特殊條件（對操作員要求、電廠自動響應）能利用相同的事件樹/故障樹進行分析故障模式影響分析-FMEA事故序列確定與ETA事故序列始發(fā)事件發(fā)生后導致的電站

4、狀態(tài)一個始發(fā)事件多個事故序列分析方法：將序列轉換成故障樹進行分析可靠性分析與FTA可靠性分析法故障樹分析法,Markov法,可靠性框圖法,GO圖法等。FTA定性分析下行法：從頂事件開始,由上向下逐步將頂事件展開為積之和的形式上行法：從底事件開始,由下而上逐步將頂事件展開為積之和的形式故障樹求最小割集的過程實質上是布爾表達式化簡的過程。FTA定量分析求解頂事件概率由底事件概率計算頂事件的發(fā)生概率FTA定量分析不確定性分析目的與意義：找出系統失效率的一個置信區(qū)間 蒙卡模擬法:對底事件按照其分布進行隨機抽樣，產生各個底事件的隨機概率求得頂事件的一次隨機數值根據精度要求要進行多次抽樣隨機實驗最終得到頂

5、事件概率分布曲線,并求出區(qū)間估計FTA定量分析敏感性分析目的與意義：確定PSA分析所必需的重要基本事件或參數驗證輸入變量的實際偏差變化不會導致分析結果的劇烈改變分類：FTA定量分析重要度分析重要度分析分析每個基本事件對頂事件不可用度或事件序列發(fā)生頻率的影響程度。目的與意義：確定各基本事件對預防故障發(fā)生的重要性明確要改進系統時應重點從何處著手分類：概率重要度：反映基本事件概率的增減對頂上事件發(fā)生概率影響的敏感度結構重要度：反映基本事件在故障樹結構中所占的地位臨界重要度：從結構及概率上反映改善某一基本事件的難易程度PSA研究/應用現狀國內PSA現狀我國核電正處于快速增長的階段，PSA研究和應用的必

6、要性已被認可，國家核安全局也明確規(guī)定了PSA方面的安全目標。20世紀80年代末，清華大學、上海核研院等單位開始進行PSA方面的跟蹤和研究工作秦山,期,大亞灣等核電廠都在進行PSA的研究與應用僅限于1級PSA，并沒有包含外部事件，對于2級PSA，尚處于學習階段國外PSA現狀1級PSA發(fā)展得比較成熟和完善，應用也很廣泛2級PSA已發(fā)展到了一定的成熟度水平，其價值正在逐步得到確認主要核電國家都比較關注地震PSA （SPSA）的研究和應用PSA軟件發(fā)展現狀RiskSpectrum：瑞典RELCON AB開發(fā); 1985年問世，目前被世界上40%的核電站所用。CAFTA：美國Electric Power

7、 Research Institute和Data Systems & Solutions, LLC合作于1995年開始開發(fā)的一個PSA軟件。Forte：韓國動力工程研究所和KEDO技術服務公司聯合開發(fā)1997.10 問世。Relex：美國RELEX公司于1987年開始開發(fā)的可靠性和維修性分析軟件。ITEM：ITEM 軟件公司開發(fā)的可靠性和安全性分析軟件工具。國內沒有商用化的自主知識產權軟件研發(fā)自主知識產權的PSA軟件勢在必行！國產PSA軟件的出發(fā)點RiskA大型集成概率安全/可靠性分析軟件系統特點：模型可靠，算法精確自主研發(fā)，擴充性強網絡架構，資源共享圖形建模，智能輸出界面友好，簡單易用軟件界面一覽核心算法采用最先進的二元決策圖BDD法，3.2版本已經發(fā)布并經過大量測試可應用于核能、航天、航空、兵器、電子、國防、通訊、石油化工等領域RiskBase可靠性數據庫管理系統系統特點：-可靠性數據庫平臺-數據挖掘及分析工具-網絡化設計、資源共享可靠性數據是進行產品可靠性設計、可靠性分析及可靠性增長的基本依據。基本功能:-數據采集數據挖掘預處理-數據分析分布擬合/參數估計/置信限計算-數據管理自定義可靠性模型/編碼