用于核電設計階段的可用性評價方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及核電站可靠性技術領域，尤其涉及一種應用于核電站可用性的定量預 測和定量評價、以非計劃停堆頻率和非計劃停堆時間為評價指標的用于核電設計階段的可 用性評價方法。
【背景技術】
[0002] 核電廠電力生產以機組安全可靠為中心，以經濟運行為目標。非計劃停運次數越 多、非計劃停運時間越長，則表明核電機組的可靠性越差，經濟運行的目標則無法實現。因 此電廠在設計階段，需要對電廠的可用性是否能達到業主或行業標準的要求進行檢測。
[0003] 現有的核電廠設計階段可用性的確定，大多是參考國外相似電站或國內同類電站 得來，并未經過詳細的分析評價。其中，機組的強迫停機時間和非計劃停機頻率的確定，尚 無定量化的評價方法可供使用。對于新建的創新型有差異性的核電站，這樣同類參考來確 定相關經濟性指標的方法并不可取；又由于設計階段設備缺乏運行維修經驗，不具備足夠 的相關數據積累，傳統的經驗反饋法也很難適用，不易推廣。
【發明內容】
[0004] 本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述經驗參考和反饋法不能適用 于有差異性的新建核電站以及設計階段設備運行維修經驗、不易推廣的缺陷，提供一種用 于核電設計階段的可用性評價方法。
[0005] 本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種用于核電設計階段的可用 性評價方法，包括以下步驟：
[0006] S1、從核電站的所有系統中篩選出單一故障可能導致機組跳機跳堆的系統；
[0007] S2、針對步驟Sl中篩選出的系統中的設備，分別進行FMEA分析確定引發機組跳機 跳堆的所有設備故障模式；
[0008] S3、針對每個設備故障模式，參考行業內設備類和/或在運核電站的經驗數據庫 分別確定每個設備故障模式的故障率和強迫不可用時間；
[0009] S4、通過每個設備故障模式的故障率和故障發生的年次數/年時間，計算核電站 的年非計劃停堆頻率；通過每個設備故障模式的故障率和強迫不可用時間，計算核電站的 年強制性不可用時間；
[0010] S5、基于所述年非計劃停堆頻率和年強制性不可用時間判斷核電站的可用性。
[0011] 在本發明所述的用于核電設計階段的可用性評價方法中，
[0012] 所述步驟Sl之前還包括：設定年非計劃停堆頻率、年強制性不可用時間的預設初 始值，并對年強制性不可用時間值進行初始分配；
[0013] 所述步驟S5包括：判斷計算得到的年非計劃停堆頻率、年強制性不可用時間是否 在各自的預設初始值范圍內，如果是，則認為核電站的可用性符合要求；如果否，則基于所 述年非計劃停堆頻率、年強制性不可用時間與各自的預設初始值之間的差值對核電設計進 行優化。
[0014] 在本發明所述的用于核電設計階段的可用性評價方法中，
[0015] 所述步驟S2中所述的FMEA分析包括：
[0016] S21、針對設備在機組RP模式下可能發生的故障模式，分別分析每個故障模式的 故障影響；其中，所述故障影響包括系統功能級故障影響和機組級故障影響；
[0017] S22、篩選出機組級故障影響所對應的故障模式作為引發機組跳機跳堆的所述設 備故障模式。
[0018] 在本發明所述的用于核電設計階段的可用性評價方法中，所述步驟S4包括：
[0019] S41、基于每個設備故障模式的故障率和故障發生的年次數/年時間，計算每個設 備故障模式的每年的非計劃停堆頻率；將所有的設備故障模式的每年的非計劃停堆頻率累 加得到所述的核電站的年非計劃停堆頻率；
[0020] S42、通過每個設備故障模式的故障率和強迫不可用時間，計算每個設備故障模式 每年的強制性不可用時間，將所有的設備故障模式的每年的強制性不可用時間累加得到 所述的核電站的年強制性不可用時間。
[0021] 在本發明所述的用于核電設計階段的可用性評價方法中，所述步驟S3包括：針對 每個設備故障模式分別執行以下步驟：
[0022] S31、根據行業內設備類故障率的通用數據和在運核電站的運維經驗數據確定所 述故障率；
[0023] S32、根據在該運核電站的運維經驗數據，確定所述強迫不可用時間。
[0024] 在本發明所述的用于核電設計階段的可用性評價方法中，所述步驟S32包括：
[0025] S321、根據在運核電站的運維經驗數據以及設備可隔離可達條件，確定待分析設 備故障模式的檢修窗口；
[0026] S322、根據反應堆的各個運行模式的持續時長以及所述檢修窗口，確定設備故障 模式導致機組自動或手動上、下行的上下行不可用時間；
[0027] S323、根據作為參考的在運核電站的運維經驗數據確定設備的故障診斷時間、維 修準備時間、維修時間MTTR和再鑒定時間；
[0028] S324、將步驟S322中的上下行不可用時間和S323中的故障診斷時間、維修準備時 間、維修時間MTTR、再鑒定時間根據機組降功率比率全部累加得到所述強迫不可用時間。 [0029] 實施本發明的用于核電設計階段的可用性評價方法，具有以下有益效果：本發明 可以在核電設計階段計算核電站的年非計劃停堆頻率和年強制性不可用時間，以該頻率和 時間作為評價指標，可對核電站可用性進行定量預測和定量評價，避免了以往憑借參考電 站經驗反饋的方法確定機組經濟性指標的局限性。因此適合差異性的以及設計階段設備運 行維修經驗缺乏的新建核電站，容易推廣，除了對新建核電站設計階段經濟指標評估有很 好的適用性外，本發明還可以推廣應用到在運之初的核電站在全壽命期間的經濟性評估工 作、由差異性和創新型核電站（如小型堆等）設計和在運之初的經濟性評估研究領域。
【附圖說明】
[0030] 下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中：
[0031] 圖1是本發明用于核電設計階段的可用性評價方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0032] 為了對本發明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖詳細說明 本發明的【具體實施方式】。
[0033] 如圖1所示，是本發明用于核電設計階段的可用性評價方法的流程圖。
[0034] 本發明的用于核電設計階段的可用性評價方法，其特征在于，包括以下步驟：
[0035] S1、從核電站的所有系統中篩選出單一故障可能導致機組跳機跳堆的系統；
[0036] S2、針對步驟Sl中篩選出的系統中的設備，分別進行FMEA分析確定引發機組跳機 跳堆的所有設備故障模式；
[0037] S3、針對步驟Sl中篩選出的設備故障模式，參考行業內設備類的經驗數據庫和/ 或在運核電站的經驗數據庫分別確定每個設備故障模式的故障率和強迫不可用時間；
[0038] S4、通過每個設備故障模式的故障率和故障發生的年次數/年時間，計算核電站 的年非計劃停堆頻率；通過每個設備故障模式的故障率和強迫不可用時間，計算核電站的 年強制性不可用時間；
[0039] S5、基于所述年非計劃停堆頻率和年強制性不可用時間判斷核電站的可用性。
[0040] 優選的，所述步驟Sl之前還包括：設定年非計劃停堆頻率、年強制性不可用時間 的預設初始值，并對