基本介紹
- 中文名：核電廠可靠性分析
- 外文名：analysis of nuclear power plant reliability
在規定的壽期內(一般為30年)，在保護人和環境不受超過限度的電離輻射和放射性損害的條件下，核電廠維持其正常商業供電運行的能力。
定性和定量地評價核電廠的可靠性與評價單一產品的可靠性有很大的不同。它不僅與安全性有關，而且與經濟性有關，要求有一套切實可行的可靠性指標體系或通用規則。一般應包括核電設備的耐久性(可靠度、可靠壽命、平均壽命，平均大修時間間隔，儲存壽命)，無故障性(故障率，故障頻率)，維修性(維修度、維修率、平均維修時間)和經濟性(發電成本、維修費用)等指標。可靠性定義中的規定條件包括使用時的環境條件、維護方法、儲備條件等，而規定時間是可靠性的核心，設備連續運行時間愈長，其可靠性隨之下降，因此不同的規定時間可靠性也不同。為了保證核電廠運行的經濟性，應提高核電廠的滿功率運行時間，提高可用率，增加負荷因子，在保證安全的前提下，減少非計畫停堆，提高核電廠的可用性。為了保證核電廠可靠性，在系統設計中常採用冗餘、儲備、降額技術，然而它們必須以安全性、可靠性與經濟性三者之間的綜合平衡為基礎。例如核電廠的安全系統常採用冗餘方式，而使整個系統複雜化，投資費用提高。此外為提高核燃料可用率及能量可用率所實施的核電廠定期換料將會影響核電廠的可用性，降低可用度。
核電廠可靠性指標的實現，不僅要從設計入手，而且要在製造和管理上採取嚴格的可靠性規範，提高設備和人的可靠性，在核電廠設計、建造、調試、運行的各個階段，進行可靠性評估，通過功能試驗，質量保證體系的實施，以證明核電廠服役期間，這些可靠性指標始終得到滿足。在有可能試驗的條件下進行試驗，其中某些系統的可靠性指標可能大於其可驗證值，如果必須確保這個更大的功能可靠性時，則要求增加一些獨立系統，其中每一個系統都能夠執行賦予的安全功能。
核電廠系統和設備的可靠性定量評價可採用故障模式與影響分析(FMEA)、事件樹分析(ETA)和故障樹分析(FTA)方法。目前，世界各國在核電廠的機率安全評價(PSA)中對核電廠的安全性與可靠性所採用的定量指標是：發生冷卻劑嚴重失效事故頻率不超過10次/(堆·年)；發生堆芯熔化事故頻率不超過10次/(堆·年)；發生外部事件引起的大量放射性釋放事故頻率不超過10次/(堆·年)；此外美國核管會90年代提供的核電廠可靠性資料庫(NUCLARR)的2500個數據中：設備最高失效率不超過9.3×10/h；設備最低失效率不超過4.1×10/h；人的失誤機率範圍在1.7×10至2.7×10之間。系統的設計應具備多樣性和實體分離，使共因失效的機率降低至10次/(堆·年)以下。
