1、第十章 系統(tǒng)安全與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià),101系統(tǒng)的安全性 102核電站的安全性和嚴(yán)重事故 103 風(fēng)險(xiǎn)的定義 104 風(fēng)險(xiǎn)分布函數(shù) 105 核電站概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù),101 系統(tǒng)的安全性,安全性是指不發(fā)生導(dǎo)致人員傷亡、職業(yè)病、設(shè)備損壞或財(cái)產(chǎn)損失的意外事件的能力。這些意外的事件通稱為事故，而導(dǎo)致事故發(fā)生的狀態(tài)稱為危險(xiǎn)，要保證安全，最根本的問題是消除或控制這些潛在危險(xiǎn)。 由于復(fù)雜設(shè)備的運(yùn)行需要大量成本的投入，停產(chǎn)時(shí)間將產(chǎn)生極大的經(jīng)濟(jì)損失；由于機(jī)器的快速生產(chǎn)節(jié)奏，生產(chǎn)次品所花費(fèi)的時(shí)間將更昂貴，造成物質(zhì)上的極大浪費(fèi)；由于系統(tǒng)的規(guī)模巨大、功能復(fù)雜，經(jīng)濟(jì)損失或人員傷亡的可能范圍很大，甚至導(dǎo)致付出許多條生命的代價(jià)。,災(zāi)

2、難性事故統(tǒng)計(jì),民用航空： 全世界每年至少有900人死亡，150人受傷。 一架波音747墜毀的損失為一億七千五百萬(wàn)美元 一架空中客車墜毀的損失為4千五百萬(wàn)美元 鐵路： 1981年，倫敦地鐵：30人死亡，21人受傷 1985年，葡萄牙Mangualde火車相撞事故，49人死亡，155人受傷 1989年，里昂火車站：56人死亡，43人受傷 工業(yè)和能源領(lǐng)域： 1978年，Amoco Cadiz能源事故 法國(guó)政府損失5億法郎，地方部門損失1億法郎 1984年，印度Bhopal化工廠泄毒，2500人死亡，34，000人受傷，賠償費(fèi)3億美元，罰款30億美元 法國(guó)每年污染的損失費(fèi)用為14億法郎 前蘇聯(lián)切爾諾貝

3、利核災(zāi)難：損失約200億法郎,102核電站的安全性和嚴(yán)重事故,全世界累積運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)已有8000多堆年，相當(dāng)于每臺(tái)核電機(jī)組平均運(yùn)行20年。設(shè)計(jì)者們相信，最新的核電廠在100 000運(yùn)行堆年內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)超過一次的嚴(yán)重堆芯損壞事故，并且也不會(huì)因此產(chǎn)生環(huán)境釋放。 乏燃料中的钚遠(yuǎn)比有毒污染物有害，有些人還認(rèn)為它是地球上最危險(xiǎn)的物質(zhì)。钚并非十分具有放射性，其半衰期為24 000多年，衰變非常緩慢。 現(xiàn)在還不清楚如何和通過什么技術(shù)可以解決核能目前面臨的問題。保證高的安全性能和良好的運(yùn)行實(shí)踐以及證明核廢物可以得到安全的管理。,103 風(fēng)險(xiǎn)的定義,風(fēng)險(xiǎn)不是危險(xiǎn)，它是發(fā)生災(zāi)害（損害）潛在可能性的一種量度，一般地定義為

4、某事故單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生的概率與該事故的后果（人員或財(cái)產(chǎn)或其它損失）的乘積。,圖10-1自然界各種災(zāi)害與核電站的風(fēng)險(xiǎn)曲線比較,表10-2 各種原因引起的人機(jī)早期死亡風(fēng)險(xiǎn),104 風(fēng)險(xiǎn)分布函數(shù),105 核電站概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù),概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)(Probabilistic risk analysis PRA)又稱量化風(fēng)險(xiǎn)分析(Quantitative risk analysis QRA),在核電站的應(yīng)用領(lǐng)域，按原子能國(guó)際機(jī)構(gòu)規(guī)定又稱PSA技術(shù)（Probabilistic Safety Assessment）。它是復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行安全評(píng)價(jià)的重要方法. PRA的內(nèi)容主要包括三個(gè)方面：確定系統(tǒng)所有可能發(fā)生的一切事故

5、的頻率和它們產(chǎn)生的后果，對(duì)所得到的定量結(jié)果進(jìn)行不確定性研究；在核電站的PSA研究中，對(duì)所有可能導(dǎo)致核電站嚴(yán)重事故的事件序列進(jìn)行物理的、熱工的和化學(xué)的分析和計(jì)算，以求得事故后的全部放射性源項(xiàng)；和這些放射性源項(xiàng)在環(huán)境中擴(kuò)散后產(chǎn)生的后果的分析。 美國(guó)在1975年正式發(fā)生“商用核電站輕水反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)”報(bào)告（WASH-1400）是一個(gè)重要的里程碑,WASH-1400報(bào)告商用核電站風(fēng)險(xiǎn)分析,內(nèi)容包括三個(gè)方面 采用FTA，ETA技術(shù)的核電站系統(tǒng)可靠性分析的第一級(jí)PRA，事故后果分析和外部事件的第二級(jí)PRA，不確定性分析。 WASH-1400報(bào)告簡(jiǎn)稱RSS報(bào)告（反應(yīng)堆安全研究）。該報(bào)告約3000頁(yè)，11個(gè)技

6、術(shù)附錄組成，耗資400萬(wàn)美元，60位專家70個(gè)人年工作量，所得出的結(jié)論是：小破口失水事故是壓水型核電站的最大風(fēng)險(xiǎn)事故，實(shí)際證明，三哩島事故就是一次小破口的失水事故。其次風(fēng)險(xiǎn)事故是過渡工況事故；而沸水型核電站的最大風(fēng)險(xiǎn)事故是核電站的過渡工況，失水事故則位居第二，由此可見，核電站不同的設(shè)計(jì)應(yīng)具備不同的安全對(duì)策。PRA的分析能提供安全性的技術(shù)性支持。表1是世界幾座核電站風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)PRA的堆芯熔化頻率的結(jié)果。,各種因素對(duì)CDF的貢獻(xiàn)影響分析,表3 各主要初因事件對(duì)堆芯CDF的貢獻(xiàn)%，PWR,表3 各主要初因事件對(duì)堆芯CDF的貢獻(xiàn)%，PWR,表3 各主要初因事件對(duì)堆芯CDF的貢獻(xiàn)%，PWR,圖10-3 核

7、電站PSA分析程序,1051 輕水核電站初因事故類型,1失水事故（LOCA事故） 大破口，管道直徑15厘米至90厘米斷裂； 中破口，管道直徑5厘米至15厘米斷裂； 小破口，管道直徑1厘米至5厘米斷裂； 2過渡工況事故 對(duì)壓水堆和沸水堆可能導(dǎo)致較嚴(yán)重后果的過渡工況的初因事件有40多種 3廢料儲(chǔ)存池的事故 4外部事件 指自然災(zāi)害和人為事故，如地震、洪水、颶風(fēng)、火災(zāi)、撞擊物、爆炸以及人為失誤而造成的嚴(yán)重事故,1052 核電站事故釋放及堆芯危害頻率的估計(jì),第1類：是最大的釋放類之一，達(dá)類事故序列中所含有在壓力殼中產(chǎn)生蒸汽爆炸，發(fā)生這類事故時(shí)，有大量熔化的UO落入壓力殼底部的水中，在水中分散得很細(xì)，與水充分混合而產(chǎn)生蒸汽爆炸，這樣就會(huì)釋放出大量的能量，并足以使壓力殼爆破。甚至有些情況壓力殼的爆破碎片會(huì)使安全殼破壞。 第2類：也涉及堆芯熔化。由于氫氧燃燒或蒸汽過壓，造成安全殼破裂。 第3類：類似于第1，2類，但是放射性去除系統(tǒng)能局部地工作。 第4類：也包含堆芯熔化，但安全殼未能完全隔離，并且安全殼的放射性去除系統(tǒng)已經(jīng)失效。 第5類：類似于第4類，只是放射性去除系統(tǒng)正常運(yùn)行。 第6類：熔化的堆芯熔