專利名稱：核電廠儀表管道火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分析方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于核電站設(shè)計(jì)技術(shù)，具體涉及核電廠儀表管道火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分析方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，作為核電廠安全保障重要組成部分的防火技術(shù)取得了長(zhǎng)足發(fā)展。在部分新建電廠的設(shè)計(jì)中，為保證核安全功能的執(zhí)行，全面、系統(tǒng)地解決和處理火災(zāi)引起的設(shè)備共模失效，已開(kāi)展了相關(guān)的火災(zāi)薄弱環(huán)節(jié)分析，其中包括了對(duì)儀表管道的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分析。儀表管道是用于連接傳感器和第一個(gè)閥門(mén)之間的管道，其共模點(diǎn)屬于機(jī)械共模的范疇，相對(duì)于其它大管徑的管道，火災(zāi)會(huì)對(duì)儀表管道造成較大的影響。在早期核電廠的防火設(shè)計(jì)中并未對(duì)儀表管道開(kāi)展火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分析及保護(hù)工作，但火災(zāi)情況下，儀表管內(nèi)介質(zhì)受熱膨脹，會(huì)對(duì)儀表測(cè)量結(jié)果直接造成影響，造成核安全相關(guān)系統(tǒng)誤啟動(dòng)或不能給操縱員提供真實(shí)的測(cè)量信息。儀表管敷設(shè)路徑十分復(fù)雜，同時(shí)受環(huán)境因素制約，因此設(shè)計(jì)中難以采用實(shí)體隔離的方法 對(duì)其冗余管道進(jìn)行完全隔離的防火保護(hù)措施。綜上所述，為了提高核電廠的安全性能，在新建核電廠的防火設(shè)計(jì)中需要新開(kāi)展儀表管道火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分析，進(jìn)而采取相關(guān)保護(hù)措施，以更加全面、系統(tǒng)地處理火災(zāi)引起儀表測(cè)量不能正常執(zhí)行功能的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了防止傳感器所屬的儀表管道在火災(zāi)情況下產(chǎn)生傳感器測(cè)量的信息偏離或失效現(xiàn)象，提供一種核電廠儀表管道火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分析方法，通過(guò)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分析，對(duì)儀表管道進(jìn)行保護(hù)，以保證其順利執(zhí)行核安全相關(guān)功能。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種核電廠儀表管道火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分析方法，包括如下步驟(I)選定傳感器分析范圍，包括以下幾類(lèi)傳感器a)火災(zāi)發(fā)生時(shí)執(zhí)行安全功能所必需的冗余傳感器，b)火災(zāi)情況下確保事故規(guī)程正確操作所必需的傳感器，c)儀表管道與a)、b)兩類(lèi)傳感器相連接的，該兩類(lèi)傳感器以外的其它傳感器；(2)確定所選傳感器的儀表管道受到火災(zāi)影響的熱源；(3)進(jìn)行熱效應(yīng)分析，判定火災(zāi)引起的熱效應(yīng)對(duì)于儀表管道的影響程度。進(jìn)一步，如上所述的核電廠儀表管道火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分析方法，在步驟(2)中，確定熱源的具體方法為通過(guò)儀表管道布置圖查找相關(guān)傳感器的敷設(shè)路徑，分析儀表管道周?chē)匾幕馂?zāi)荷載和火災(zāi)持續(xù)時(shí)間，以判斷儀表管道是否會(huì)受到火災(zāi)產(chǎn)生的熱氣流或熱輻射的影響。進(jìn)一步，如上所述的核電廠儀表管道火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分析方法，在步驟(3)中，根據(jù)傳感器設(shè)計(jì)特性，如果判定火災(zāi)引起的熱效應(yīng)對(duì)于儀表管道的影響十分有限，那么將不會(huì)導(dǎo)致傳感器的失效，則無(wú)需處理，結(jié)束本次分析。進(jìn)一步，如上所述的核電廠儀表管道火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分析方法，在步驟(3)中，如果確認(rèn)熱效應(yīng)會(huì)對(duì)測(cè)量造成嚴(yán)重影響，并通過(guò)功能分析確認(rèn)會(huì)對(duì)核安全功能產(chǎn)生影響，則對(duì)相關(guān)儀表管道采取保護(hù)措施。本發(fā)明的有益效果如下本發(fā)明通過(guò)對(duì)儀表管道的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分析，對(duì)分析結(jié)論中發(fā)現(xiàn)的薄弱環(huán)節(jié)采取防火保護(hù)措施，保證安全功能的執(zhí)行，能夠有效降低火災(zāi)對(duì)核電廠安全功能造成的危害。


圖I為本發(fā)明的分析方法流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說(shuō)明。如圖I所示，本發(fā)明的核電廠儀表管道火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分析方法，包括如下內(nèi)容
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(I)選定分析范圍重點(diǎn)關(guān)注以下幾類(lèi)傳感器a)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，執(zhí)行安全功能所必需的冗余傳感器，需要重點(diǎn)關(guān)注下面兩類(lèi)共模點(diǎn)，對(duì)兩類(lèi)共模點(diǎn)中分別涉及到的冗余傳感器進(jìn)行重點(diǎn)分析>火災(zāi)薄弱環(huán)節(jié)分析中所確認(rèn)的共模點(diǎn)；>由于測(cè)量電纜受到破壞，數(shù)字化控制系統(tǒng)(DCS)可探測(cè)到該傳感器失效，此類(lèi)傳感器屬于在火災(zāi)薄弱環(huán)節(jié)分析中未被確認(rèn)的共模點(diǎn)。b)火災(zāi)情況下確保事故規(guī)程正確操作所必需的傳感器。c)不屬于上述兩類(lèi)傳感器，但其儀表管道與上述兩類(lèi)傳感器相連的傳感器。(2)根據(jù)相關(guān)準(zhǔn)則進(jìn)行火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分析儀表管道火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分析遵循通常的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分析準(zhǔn)則以及相關(guān)基本假設(shè)>未進(jìn)行防火保護(hù)的測(cè)量電纜通常要比傳感器本身更容易受到火災(zāi)破壞；>測(cè)量電纜與傳感器附近的儀表管道及設(shè)備相比，更加容易受到火災(zāi)破壞而失效；>即使該安全防火空間屬于擴(kuò)散性火災(zāi)(PFG)，火災(zāi)持續(xù)時(shí)間大于20分鐘，通過(guò)承插焊接的儀表管道同毛細(xì)儀表管一樣能夠保證其完整性。(3)確定熱源通過(guò)儀表管道布置圖查找相關(guān)傳感器的敷設(shè)路徑，分析儀表管道周?chē)匾幕馂?zāi)荷載和火災(zāi)持續(xù)時(shí)間，以判斷儀表管道是否會(huì)受到火災(zāi)產(chǎn)生的熱氣流或熱輻射的影響。對(duì)于火災(zāi)荷載和火災(zāi)持續(xù)時(shí)間的計(jì)算為本領(lǐng)域的公知技術(shù)，本發(fā)明對(duì)于熱氣流影響的分析方法與現(xiàn)有技術(shù)存在一些區(qū)別，具體方法如下(a)分析儀表管道敷設(shè)路徑周?chē)闹匾馂?zāi)荷載，根據(jù)重要火災(zāi)荷載分布的情況判定火災(zāi)類(lèi)型(整體擴(kuò)散性火災(zāi)或局部火災(zāi));(b)分析傳感器與重要火源之間的相對(duì)位置，同時(shí)測(cè)量傳感器與火源之間的距離；(C)對(duì)重要火災(zāi)區(qū)域的空間結(jié)構(gòu)特點(diǎn)做出分析；(d)綜合考慮火災(zāi)持續(xù)時(shí)間、空間距離、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等因素對(duì)熱氣流或熱輻射導(dǎo)致的設(shè)備功能失效風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行判定。(4)熱效應(yīng)及功能分析根據(jù)傳感器設(shè)計(jì)特性，如果判定火災(zāi)引起的熱效應(yīng)對(duì)于儀表管道的影響十分有限，那么將不會(huì)導(dǎo)致傳感器的失效，則無(wú)需處理，結(jié)束本次分析。否則，進(jìn)行下一步分析。如果確認(rèn)熱效應(yīng)會(huì)對(duì)測(cè)量造成嚴(yán)重影響，并對(duì)核安全功能產(chǎn)生影響，則從功能分析角度不可接受，因此對(duì)相關(guān)儀表管道采取防火保護(hù)措施。熱效應(yīng)分析方法如下綜合考慮儀表管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和管道布置情況，確定火災(zāi)是
否會(huì)引起儀表管內(nèi)的待測(cè)量液體的熱膨脹及受影響的儀表范圍；結(jié)合儀表測(cè)量原理及受火災(zāi)影響的程度，確定對(duì)傳感器測(cè)量精度的影響程度及是否會(huì)最終導(dǎo)致測(cè)量無(wú)效。如果判定熱效應(yīng)將導(dǎo)致儀表測(cè)量失效，則需進(jìn)一步進(jìn)行功能分析。功能分析方法如下分析傳感器的測(cè)量信息所參與的邏輯，以及測(cè)量信息失效情況下安全相關(guān)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制邏輯的判斷與執(zhí)行，并確定最終是否會(huì)影響核安全功能的執(zhí)行，如果傳感器測(cè)量失效導(dǎo)致安全功能無(wú)法保證，則需要對(duì)相關(guān)儀表管道采取保護(hù)措施。應(yīng)用實(shí)例采用儀表管道火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分析方法對(duì)主給水流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)(ARE)模擬傳感器3ARE010MN進(jìn)行分析，該傳感器用于RCP001GV水位(窄量程)的測(cè)量，屬于火災(zāi)薄弱環(huán)節(jié)分析中所確認(rèn)的共模點(diǎn)以及火災(zāi)情況下確保事故規(guī)程正確操作所必需的傳感器；通過(guò)查找儀表相關(guān)管道的布置圖及安裝圖，確定了傳感器3ARE010MN儀表管道的敷設(shè)路徑主要集中在防火空間3ZFSR0180B和3ZFSR0380A內(nèi)。根據(jù)敷設(shè)路徑分析儀表管道周?chē)匾幕馂?zāi)荷載和火災(zāi)持續(xù)時(shí)間，判定火災(zāi)產(chǎn)生的熱氣流對(duì)儀表管道的影響有限，無(wú)需對(duì)傳感器及儀表管道采取相關(guān)保護(hù)措施。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若對(duì)本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其同等技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種核電廠儀表管道火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分析方法，包括如下步驟 (1)選定傳感器分析范圍，包括以下幾類(lèi)傳感器 a)火災(zāi)發(fā)生時(shí)執(zhí)行安全功能所必需的冗余傳感器， b)火災(zāi)情況下確保事故規(guī)程正確操作所必需的傳感器， c)儀表管道與a)、b)兩類(lèi)傳感器相連接的，該兩類(lèi)傳感器以外的其它傳感器； (2)確定所選傳感器的儀表管道受到火災(zāi)影響的熱源； (3)進(jìn)行熱效應(yīng)分析，判定火災(zāi)引起的熱效應(yīng)對(duì)于儀表管道的影響程度。
2.如權(quán)利要求I所述的核電廠儀表管道火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分析方法，其特征在于在步驟(2)中，確定熱源的具體方法為通過(guò)儀表管道布置圖查找相關(guān)傳感器的敷設(shè)路徑，分析儀表管道周?chē)匾幕馂?zāi)荷載和火災(zāi)持續(xù)時(shí)間，以判斷儀表管道是否會(huì)受到火災(zāi)產(chǎn)生的熱氣流或熱輻射的影響。
3.如權(quán)利要求I所述的核電廠儀表管道火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分析方法，其特征在于在步驟(3)中，根據(jù)傳感器設(shè)計(jì)特性，如果判定火災(zāi)引起的熱效應(yīng)對(duì)于儀表管道的影響十分有限，那么將不會(huì)導(dǎo)致傳感器的失效，則無(wú)需處理，結(jié)束本次分析。
4.如權(quán)利要求I所述的核電廠儀表管道火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分析方法，其特征在于在步驟(3)中，如果確認(rèn)熱效應(yīng)會(huì)對(duì)測(cè)量造成嚴(yán)重影響，并通過(guò)功能分析確認(rèn)會(huì)對(duì)核安全功能產(chǎn)生影響，則對(duì)相關(guān)儀表管道采取保護(hù)措施。
全文摘要
本發(fā)明屬于核電站設(shè)計(jì)技術(shù)，具體涉及核電廠儀表管道火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分析方法。該方法首先選定傳感器的分析范圍，然后確定所選傳感器的儀表管道受到火災(zāi)影響的熱源，通過(guò)熱效應(yīng)分析，判定火災(zāi)引起的熱效應(yīng)對(duì)于儀表管道的影響程度。本發(fā)明通過(guò)對(duì)儀表管道的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分析，對(duì)分析結(jié)論中發(fā)現(xiàn)的薄弱環(huán)節(jié)采取防火保護(hù)措施，保證安全功能的執(zhí)行，能夠有效降低火災(zāi)對(duì)核電廠安全功能造成的危害。
文檔編號(hào)A62C2/00GK102737744SQ20121021402
公開(kāi)日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月25日
發(fā)明者信天民, 劉文華, 唐濤, 張瑞萍, 王彥君, 譚廣萍, 陳閩烽 申請(qǐng)人:中國(guó)核電工程有限公司