بخشی از مقاله
چکیده
هدف در این مقاله تحلیل حساسیت فرکانس آسیب به قلب نسبت به مهمترین دادههای تحلیل اهمیت در طی حادثه شکت خط بخار داخل محفظه ایمنی - - SLBI با رویداد آغازگر 1.0E-03/ry برای نیروگاه هستهای دو مداره از نوع PWR میباشد. روش تحقیق به این شکل بوده است که با استفاده از متدولوژی PSA، ابتدا آنالیز درخت رویداد انجام شده و سپس برای تحلیل رویدادهای عملکردی در طی حادثه، آنالیز درخت خطا انجام گرفته است. مهمترین و موثرترین داده ها در تحلیل اهمیت فرکانس آسیب به قلب، شامل خطاهای انسانی و خرابیهای مشترک - CCF - بوده است. سپس براساس موثرترین دادههای تحلیل اهمیت، تحلیل حساسیت انجام شده است که فرکانس آسیب به قلب نسبت به خطای انسانی که در باز کردن شیر رابط میان استخرهای آب تغذیه اضطراری - - EFW رخ میدهد؛ بیشترین حساسیت را نسبت به خطاهای دیگر دارد. در این تحقیق، مدلسازی و تحلیلها توسط نرم افزار SAPHIRE انجام شده است و فرکانس آسیب به قلب در این حادثه به روش تخمین نقطه ای، 1.38E-07/ry بدست آمده است.
-2 مقدمه
لزوم انجام تحلیل حساسیت؛ سنجش میزان تاثیر دادهها، فرضیات و آراء تخصصی در هنگام کمبود اطلاعات است. حصول از میزان صحت نتایج در جهت تائید یافتههای PSA، شناخت عناصر موثر در نتیجه و نمایش میزان این تاثیر و همچنین ارائه پشتوانه محاسباتی برای پیشنهادات و نتایج ارائه شده از تحلیل PSA میباشد. تحلیل حساسیت میتواند تاثیر اهمیت قابلیت اطمینان انسانی و سیستمها را برای تخمین آسیب به قلب ناشی از حادثه نشان دهد. بر این اساس در سال 1992، Z.Guo با استفاده از تحلیل حساسیت، متغیرهای مهم نیروگاه هستهای را به منظور کنترل تغییر حرارتی نیروگاه، معین کرده است .[1] در سالهای اخیر انجام تحلیل حساسیت برای بهبود بینش اساسی بر رفتار سیستم قابل تکثیر و شناسایی مرتبطترین تغییرات ورودی که بر پاسخ عملکردی مدل سیستم تاثیر میگذارد، حائز اهمیت میباشد که در همین راستا در سال 2016 ، تحلیل حساسیت سیستم خنککننده محفظه ایمنی منفعل نیروگاه AP1000 در جهت انجام تحلیل قابلیت اطمینان این سیستم انجام شده است .[2] در سال 2017 تحلیل حساسیت حاشیه ایمنی بهمنظور ارزیابی ایمنی احتمالاتی نیروگاه هستهای طی حادثه SGTR انجام شده است که نتایج آن در مقاله [3] قابل مشاهده است. هدف در این مقاله تحلیل حساسیت فرکانس آسیب به قلب نسبت به مهمترین دادههای تحلیل اهمیت در طی حادثه شکت خط بخار داخل محفظه ایمنی - - SLBI با رویداد آغازگر 1.0E-03/ry برای نیروگاه هستهای دو مداره از نوع PWR میباشد. در راستای این حادثه کارهایی انجام شده است، از جمله در سال2014 ، J. Lim به همراه همکاران عملکرد سیستم ایمنی passive تحت حادثه MSLB را آنالیز کرده اند .[4] در سال
-2 بدنه اصلی مقاله
به طور کلی انجام یک PSA کامل شامل 3 سطح است [6] که در سال 2012 آخرین و جدیدترین نسخه PSA در بخشی از گزارش SOARCA منتشر شده و پروسه ی آن بر 5 گام بنا شده است .[7] تمرکز این تحقیق بر روی سطح یک PSA می-باشد که این سطح از PSA ترکیب رویدادهای منجر به حادثه را شناسایی و فرکانس وقوع آنها را تخمین میزند و به فرکانس آسیب به قلب می پردازد. گامهای PSA در سطح یک به صورت یک روند سیستماتیکی در شکل 1 آمده است که اولین گام، تحلیل رویداد آغازگر است که در حادثه مورد بررسی در این مقاله، شکست خط بخار در داخل محفظه ایمنی با فرکانس وقوع 1.0E-03/ry مورد بررسی قرار گرفته است. در این حادثه فرض بر این است که یکی از خطوط بخار مدار ثانویه شکسته شده و بخار وارد محفظه ایمنی میشود. در این صورت کاهش فشار در مولد بخار باعث کاهش دما در مدار اول میشود که این اتفاق به مانند تزریق راکتیویتهی مثبت به راکتور می-باشد که به همین علت در ابتدا افزایش قدرت در راکتور اتفاق میافتد. در نتیجهی کاهش فشار مدار ثانویه سیگنال ٌESFAS صادر میشود که منجر به تریپ ٍراکتور میگردد. اینکه در طی حادثه سیستمهای ایمنی عمل کنند یا نه، ماهیتی احتمالاتی دارد؛ همچنین امکان وقوع شکست لولههای مولد بخار هم در روند گسترش این حادثه وجود دارد که رخداد آن باعث پیچیدگی حادثه میگردد.
شکل:1 روند مدلسازی حادثه در سطح اولPSA
پس از مشخص شدن رویداد آغازگر، براساس قرارگیری حادثه در سطح سوم دفاع در عمق یعنی حوادث مبنای طرح - DBA - [8]، تمهیداتی اندیشیده شده است که شامل تعدادی رویدادهای عملکردیَو سیستم های ایمنی است که در شکل 2 قابل مشاهده است و براساس عملکردهای ایمنیُ تهدید شده در طی حادثه به منظور جلوگیری از پیشروی حادثه بهکار گرفته شدهاند. ترکیب عملکرد و عدم عملکرد آنها منجر به تشکیل تعدادی روند حادثه میشود. بدین ترتیب گام دوم شامل آنالیز درخت رویداد میباشد که در این مرحله روندهای احتمالاتی بررسی و تخمین زده میشود و آنالیز معیار موفقیت برای هر یک از آنها به روش یقینیِ انجام میشود.
شکل:2 رویدادهای عملکردی بهکاررفته در طی حادثه، ISGTR نشانگر رخداد احتمالی شکست U-tubeهای SG معیوب و یا هر دو SG میباشد. گام تکمیلی بعدی، آنالیز سیستمها است که با استفاده از روش آنالیز درخت خطا به طور کامل در این مقاله بررسی و تحلیل شده است. برای تکمیل این گام، آنالیز خرابی به روش خرابی به علت مشترکّ، آنالیز داده و آنالیز قابلیت اطمینان انسانی باید انجام شود. خرابی رویدادهای پایه به دو صورت مستقل و مشترک با استفاده از کد SAPHIRE7-27-0-41 مدلسازی شده است. به منظور کمّیسازی رویداد پایه و وارد کردن داده-های خرابی از مدلهای قابلیت اطمینان - معادلات 1تا - 6 استفاده میشود که در این پژوهش از مدل های 3 و 4 قابلیت اطمینان غالبا استفاده شده است. همچنین خرابی به علت مشترک به روش آلفا فکتور - معادلات 7و - 8 مدل شده است. استخراج دادههای خرابی از پایگاه دادهْ بوده است که این دادهها براساس [9] ASME-PRA-Standard میباشد.
پس از تکمیل مراحل فوق، درخت رویداد و درخت خطا با یکدیگر کوپل شده و درخت رویداد پیوند یافته مطابق شکل3 بدست آمده است. نتایج بدست آمده از درخت رویداد پیوند یافته شامل فرکانس آسیب به قلب ناشی از حادثه شکست خط بخار در داخل محفظه ایمنی، آنالیز اهمیت فرکانس آسیب به قلب که شامل آنالیز اهمیت فاسل-وسلی - معادله - 9 و آنالیز اهمیت افزایش ریسکَ - معادله - 10 می باشد و آنالیز حساسیت - معادله - 11 آسیب به قلب دادههای مورد نظر تخمین زده شده است.
-3 نتایج و بحث
نتایج مورد بحث در این بخش شامل فرکانس آسیب به قلب نهایی، نتایج روندهای حادثه، نتایج تحلیل اهمیت فرکانس آسیب به قلب، تحلیل حساسیت ریسک حادثه میباشد. پس از مدلسازی حادثه، فرکانس هریک از روندهای حادثه مطابق جدول 1 بدست آمده است که از 18 روند حادثه، 13 روند منجر به CD و 5 روند منجر به خاموشی ایمن ُ راکتور میشود. سپس فرکانس آسیب به قلب نهایی ناشی از شکست خط بخار در داخل محفظه ایمنی با روش تخمین نقطهای 1.38E-07/ry و همچنین مقدار متوسط فرکانس آسیب به قلب با توزیع عدم قطعیت 1.57E-07/ry بدست آمده است.
