[发明专利]一种核电厂地震叠加外部水淹风险评估方法

说明书

技术领域

本发明涉及核电厂风险评估技术，更具体的说，涉及一种核电厂地震叠加外部水淹风险评估方法。

背景技术

核电厂概率风险评估技术从上个世纪70年代开始发展至今，对于包括地震和外部水淹在内的单一内、外部灾害，都已经形成了比较成熟的导则和标准，如ASME/ANS Ra-Sa-2009，ERPI TR-1002989等。对于地震和外部水淹等对于核电厂有整体性影响的单一外部灾害，风险评估的过程一般分为危险性分析、易损度评价和系统分析(响应分析)三部分。

在福岛核事故之前，对于核电厂外部灾害叠加情形的风险评估没有引起足够的重视，对于地震叠加外部水淹等灾害叠加情形的风险评估并没有形成一套规范成熟的技术方法，而福岛核事故正是由于地震叠加海啸导致了堆芯损坏和放射性大规模释放。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，解决现有的核电厂概率风险评估技术只能针对单一外部灾害进行风险评估、无法反应出核电厂外部灾害叠加情形对核电厂风险影响。

本发明解决上述技术问题的技术方案为：提供一种核电厂地震叠加外部水淹风险评估方法，包括如下步骤：

S100、核电厂地震响应分析及定量化：通过故障树/事件树方法分析核电厂地震下响应情况，包括地震是否会导致核电厂发生堆芯损坏的事件发生、核电厂主要缓解系统的地震影响；建立地震前端树模型，定量化得到地震强度a下地震直接导致堆芯损坏事故序列的发生频率CDF₁(a)、地震非直接导致堆芯损坏的地震损伤态事故序列的发生频率SDSF(a)；

S200、核电厂厂址地震导致外部水淹发生频率分析：通过如下公式计算核电厂厂址地震导致外部水淹发生频率F(a，h):

F(a，h)＝F(a)·D(a，h)·f(a，h)

公式中，

F(a)表示地震强度a的发生频率；

D(a，h)表示地震强度a下外部水淹高度h发生的条件概率；

f(a，h)表示地震强度a叠加外部水淹高度h下电厂防护堤的条件失效概率；

然后，定量化得到地震损伤态事故序列叠加外部水淹发生的频率SDSF(a，h)，公式如下：

SDSF(a，h)＝SDSF(a)·F(a，h)；

S300、核电厂地震叠加外部水淹情形响应分析及定量化：在地震损伤态事故序列叠加外部水淹发生的基础上建立外部水淹前端树模型，得到地震叠加外部水淹前端树模型；定量化得到地震叠加外部水淹直接导致堆芯损坏事故序列的发生频率CDF₂(a，h)、地震叠加外部水淹非直接导致堆芯损坏的地震叠加外部水淹损伤态事故序列的发生频率SFDSF(a，h)；

S400、计算核电厂地震叠加外部水淹风险：在地震叠加外部水淹损伤态事故序列基础上联接电厂的内部事件模型，定量化得到SFDS序列导致的堆芯损坏频率CDF₃(a，h)，通过如下公式计算地震强度a、外部水淹高度h下核电厂总的堆芯损坏频率CDF_总(a，h)：

CDF_总(a，h)＝CDF₁(a)+CDF₂(a，h)+CDF₃(a，h)。

在本发明的核电厂地震叠加外部水淹风险评估方法中，所述步骤S200之前还包括：

S150、核电厂厂址地震导致外部水淹情形识别：根据厂址特点，选择地震叠加的外部水淹情形，所述外部水淹情形包括天文潮、风暴潮、海啸、河流溃坝、强降雨、湖震。

在本发明的核电厂地震叠加外部水淹风险评估方法中，所述步骤S100之前还包括如下步骤：

S010、核电厂厂址地震危险性分析：根据核电厂厂址的地震历史、区域地震学、区域地质学内容，得到地震危险性曲线；

S020、地震叠加外部水淹下核电厂设备清单的整理和筛选：收集核电厂所有为地震叠加外部水淹事件提供保护和缓解功能所必需的构筑物、系统和部件清单；

S030、核电厂设备地震易损度评价：根据电厂抗震设计信息，评估出核电厂安全重要的构筑物、系统和部件在不同地震强度下的条件失效概率；

S040、核电厂设备外部水淹失效概率评价：计算核电厂设备淹没失效概率和冲击失效概率。

在本发明的核电厂地震叠加外部水淹风险评估方法中，所述步骤S030包括：