[发明专利]基于概率安全分析的核电厂电缆防火保护选取设计方法

说明书

本发明涉及一种基于概率安全分析的核电厂电缆防火保护选取设计方法，在传统确定论电缆防火保护清单的基础上增加火灾概率安全分析(PSA)作为输入，通过PSA方法定量识别出风险重要的电缆，针对性地将此类电缆添加到防火保护清单中，该方法能精确的定量评价每根电缆包覆所引起的电厂风险变化情况，可在最小代价下得到最大的安全性提升。同时，采用本方法可以有效减少确定论的分析设计中的保守性，在保证核电厂安全性不受影响的同时，优化核电厂的防火投入，减轻核电厂的经济负担，充分平衡核电厂的安全性和经济性。

技术领域

本发明属于核电厂设计技术，具体涉及一种基于概率安全分析(PSA)的核电厂电缆防火保护选取设计方法。

背景技术

核电厂中存在的大量电缆是重要的内部火灾风险源，而电缆一旦起火或受到火灾损坏也会对电厂运行和安全功能造成重要影响。特别是由于火灾的蔓延特性，在较严重的火灾情形下，很可能会造成部分区域的大量电缆受损，若冗余安全列的电缆也在同一场火灾中受到损坏，就会对核安全造成严重危害。因此，对于在电厂中可能引起共模失效的电缆，需要进行防火包覆。

当前电缆防火保护分析采用的是传统确定论的定性分析方法，在施工设计后期，基于电缆数据库针对核安全厂房每个防火区或防火小区开展定性的火灾薄弱环节分析，通过潜在火灾共模点的鉴别、功能分析、火灾风险分析、已确认火灾共模点的处理确定电缆防火保护清单。目前的确定论电缆防火保护分析中仅识别安全列电缆，无法识别逻辑复杂的共模失效，且无法给出定量化的风险结果，无法得知电缆包覆与否对风险的影响。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的缺陷，提供一种基于概率安全分析的核电厂电缆防火保护选取设计方法，从而定量化的识别出风险重要的电缆，优化核电厂的防火投入，实现安全性和经济性的最大平衡。

本发明的技术方案如下：一种基于概率安全分析的核电厂电缆防火保护选取设计方法，包括如下步骤：

(1)划分火灾影响区域，对核电厂分析边界中的区域划分成若干火灾隔间，将核电厂的设备与电缆分别对应到各火灾隔间；

(2)识别火灾隔间中的火灾概率安全分析设备，确定火灾概率安全分析范围，形成火灾概率安全分析设备清单；

(3)以火灾概率安全分析设备清单为基础，识别火灾隔间中的火灾概率安全分析电缆，建立电缆与火灾概率安全分析设备的关联；

(4)识别点火源并计算点火频率；

(5)构建火灾概率安全分析模型；

(6)进行电路失效分析和火灾后人员可靠性分析，将分析结果代入火灾概率安全分析模型，并进行火灾情景分析；

(7)通过对火灾概率安全分析模型进行定量化分析，计算并得到核电厂的火灾风险结果，确定火灾堆芯损伤频率的主要贡献；

(8)基于火灾概率安全分析模型定量化分析结果，形成初步防火包覆电缆清单，在火灾概率安全分析模型中对这些电缆进行识别和模化；

(9)判断火灾风险定量化结果是否满足概率安全目标，若不满足，则进一步通过火灾概率安全分析模型识别出受火灾影响的关键电缆，继续提出增加防火包覆的要求，直至满足概率安全目标；

(10)计算电缆组合实施包覆与否的风险变化量，对风险增量较小的情景，可选择不进行防火包覆；

(11)得到优化后的电缆防火保护清单。

进一步，如上所述的基于概率安全分析的核电厂电缆防火保护选取设计方法，步骤(1)中可参考消防设计中的防火分区对所述火灾隔间进行划分。

进一步，如上所述的基于概率安全分析的核电厂电缆防火保护选取设计方法，步骤(2)中所述形成火灾概率安全分析设备清单的过程如下：