【精品】核电站概率安全分析讲义
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核电站概率安全分析讲义-54页精选文档核电站概率安全分析讲义目录第1章概述1.1 风险的概念1.2 风险评价1.3 概率风险评价(PSA)技术的发展历程1.4 PSA技术的展望1.5 思考题第2章数学知识2.1 概率论及数理统计2.2 布尔代数2.3 思考题第3章可靠性工程基础3.1 可靠性基本概念3.2 失效过程的可靠性特征量3.3 修复过程的可靠性特征量3.4 生命全过程的可靠性特征量3.5 思考题第4章核电站安全原理4.1 核反应堆的潜在风险及核安全的概念4.2 降低核反应堆潜在风险的措施4.3 核反应堆安全设施和安全功能4.4 核反应堆安全评价4.5 思考题第5章核电站概率安全分析5.1 核电站PSA概述5.2 初因事件分析5.3 核电站模型及事件树分析5.4 系统模型及故障树分析5.5 事故序列定量分析5.6 思考题第6章PSA分析中的其它问题6.1 PSA中的事件模型6.2 相关失效分析6.3人可靠性分析6.4 PSA分析软件和数据库6.5 PSA中的不确定性分析6.6 思考题第7章PSA发展趋势及其应用7.1 PSA发展趋势7.2 PSA研究成果7.3 PSA应用7.4 思考题前言核能的发展和和平利用是20世纪科技史上最杰出的成就之一。
人类今天已拥有大规模利用核能的能力,核电站的发展相当迅速,已被公认为一种经济、安全、可靠、干净的能源。
到上世纪末,在全世界31个国家和地区已有438台核电机组在运行,总装机容量达到约351Gwe,约占发电总量的16%。
研究堆作为强大有效的中子源,其用途更加广泛,可用来进行基础研究,生产军用、医用和工业用等各种放射性同位素,或对生物、种子等多种物质进行辐照,或开展中子活化分析、中子照相及中子治癌等各种应用,已成为科研、工业、农业、医学中重要的设施。
为了应对人口及经济增长,人类对能源和电力需求提出了巨大挑战,与化石能源相比,由于核能在世界能源平衡中具有的独特优势,许多有识之士预测核能将扮演越来越重要的角色,核能对于优化能源结构、促进能源多元化、提高能源安全和能源资源的合理利用以及保护环境具有不可替代的作用。
核電站概率安全分析講義目錄第1章概述1.1 風險的概念1.2 風險評價1.3 概率風險評價(PSA)技術的發展歷程1.4 PSA技術的展望1.5 思考題第2章數學知識2.1 概率論及數理統計2.2 布爾代數2.3 思考題第3章可靠性工程基礎3.1 可靠性基本概念3.2 失效過程的可靠性特徵量3.3 修復過程的可靠性特徵量3.4 生命全過程的可靠性特徵量3.5 思考題第4章核電站安全原理4.1 核反應爐的潛在風險及核安全的概念4.2 降低核反應爐潛在風險的措施4.3 核反應爐安全設施和安全功能4.4 核反應爐安全評價4.5 思考題第5章核電站概率安全分析5.1 核電站PSA概述5.2 初因事件分析5.3 核電站模型及事件樹分析5.4 系統模型及故障樹分析5.5 事故序列定量分析5.6 思考題第6章PSA分析中的其他問題6.1 PSA中的事件模型6.2 相關失效分析6.3人可靠性分析6.4 PSA分析軟體和數據庫6.5 PSA中的不確定性分析6.6 思考題第7章PSA發展趨勢及其應用7.1 PSA發展趨勢7.2 PSA研究成果7.3 PSA應用7.4 思考題前言核能的發展和和平利用是20世紀科技史上最傑出的成就之一。
人類今天已擁有大規模利用核能的能力,核電站的發展相當迅速,已被公認為一種經濟、安全、可靠、乾淨的能源。
到上世紀末,在全世界31個國家和地區已有438臺核電機組在運行,總裝機容量達到約351Gwe,約占發電總量的16%。
研究堆作為強大有效的中子源,其用途更加廣泛,可用來進行基礎研究,生產軍用、醫用和工業用等各種放射性同位素,或對生物、種子等多種物質進行輻照,或開展中子活化分析、中子照相及中子治癌等各種應用,已成為科研、工業、農業、醫學中重要的設施。
為了應對人口及經濟增長,人類對能源和電力需求提出了巨大挑戰,與化石能源相比,由於核能在世界能源平衡中具有的獨特優勢,許多有識之士預測核能將扮演越來越重要的角色,核能對於優化能源結構、促進能源多元化、提高能源安全和能源資源的合理利用以及保護環境具有不可替代的作用。
工艺安全之概率安全分析(PSA)及应用概率安全分析(PSA)介绍上世纪八十年代之前,核电厂的安全评价基于确定论安全分析(DSA,DeterministicSafetyAssessment)方法,即通过分析核电设施针对一系列最大可信设计基准事故的响应和后果,确定设计是否可以达到事故的容忍、处理及放射性物质的包容能力。
然而确定论安全分析方法有其限制,如:过于关注设计基准事故,可能忽略其他事故;对于最大可信事故(设计基准事故)的确定往往有很大主观因素;无法考虑多重设备/人员失效的叠加情况;可能导致过分保守的设计等。
上世纪八十年代中期之后,美国三里岛核事故和前苏联切尔诺贝利核事故让核电业界开始思考单纯基于确定论分析的核电站安全管理体系是否能够充分确保核安全。
概率安全分析(ProbabilisticSafetyAssessment/PSA)作为一种定量安全评价方法开始大量应用,主要用于验证电站堆芯损伤频率和大量放射性释放概率与安全目标的一致性,系统性地识别核电设施的薄弱环节。
概率安全分析(PSA)方法通过计算实际数值来确定发生问题的可能性和后果,从而估计风险,并提供对核电厂设计和运行的优缺点的见解。
当前在核电行业中,概率安全分析已经与确定论分析方法具有同等的重要性,并均为核电设施安全评审的必需要素。
PSA方法具有以下特点:严格的系统化分析工具可以实现多专业的信息整合能够考虑复杂的交互和系统间的相关性能提出定性和定量的设计建议能为决策提供定量度量指标能够明确的强调并处理不确定性的主要来源PSA在核电厂运行安全管理中的应用在核电厂安全设计中进行了大量的PSA分析工作后,人们开始思考如何更好地利用PSA方法和结果,特别是用于指导核电厂的生产运行。
在运行中,通过将PSA融入核电安全事务的决策体系,有助于识别安全事项的重要程度,将安全投入与该事项的安全重要度相适应,从而实现降低风险的措施的效果和代价的平衡。
这种新的决策框架在核电行业被称为风险指决策体系(见下图)。
哈尔滨工程大学硕士学位论文核电站保护系统概率风险评价研究姓名:***申请学位级别:硕士专业:核能科学与工程指导教师:***20030101哈尔滨『:程人学硕士学位论文摘要反应堆保护系统的功能主要是保护三道核安全屏障(燃料包壳、~回路压力边界和安全壳)的完整性,当运行参数达到危及三道屏障完整性的阈值时,保护系统动作触发反应堆紧急停堆和启动专设安全设施。
大亚湾核电站反应堆保护系统是大亚湾核电站PRA项目的重要的‘个分支,大亚湾核电站减少紧急停堆PRA(概率安全分析)是要找出各种可能引起机组紧急停堆的信号和部件,评价系统设计的安全性和可靠性,找到可能存在的设计缺陷,采取有效的防范措施,减少此类事件。
本次分析的RPR系统为广义的反应堆保护系统,分析的范围从系统的传感器(热工仪表和核仪表)到控制棒组件及专设安全设施驱动信号部分。
本文在阅读了大量的大亚湾核电站PRA报告和各种系统手册等资料的基础上,采用FMEA(故障模式和影响分析)和FTA(故障树分析)可靠性分析方法,依据大亚湾核电站PRA事件树分析的结果,建立了以紧急停堆失效和专设安全设施驱动失效为顶事件的故障树,利用RISK-SPECTRUM程序,对所建的故障树进行定量分析,计算,得到系统故障树的失效概率和最小割集,从而为大亚湾核电站可视化风险分析软件提供数据支持。
反应堆保护系统可靠性分析是大亚湾核电站的PRA模型不可或缺的部分,该项工作的完成将使得PRA模型更加完善。
关键词:反应堆保护系统;FMEA;FTA;停堆保护;专设安全设施系统哈尔滨1_程大学硕十学位论文AbstractTheprimaryfunctionofreactorprotectionsystemiStoprotecttheintegrityofthethreenuclearsafetybarriers,najIlely,fuelC】adding,primarypressureboundaryandcontainment.Whenthecertainsafety1imits,determinedbytheaccidentstudies,areexceeded,ThereactorprotectionsystemwillgivetheprotectionsignalSofreactortripand/orsafeguardactuations,andthenthereactortripsystemand/ortheengineeredsafetyfeaturesareactuated.ThereactorprotectionsystemreliabilityanalysiSofDayaBayNPPiSanimportantbranchoftheProbabilistiCRiskAssessmentprojectofDayaBayNuclearPowerPlant.ThepurposeofprobabilistiCriskassessmentofreducingreactortripiStodiscoverallthesignalSandthecomponentswhichcanresultinreactortrippotentially,toassessthesafetyandteliabilityofsystematicdesign,tofindthepotentialdesigndrawbacksandtakeeffectivemeasurestoreducesucheventS.ThereactorprotectionsystemwhichweanalyzethiStimeiSinbroadsense.TheanalyticalscopeiSfromthesystematiCsensors(thermodynamicinstrumentationgroupsandnuclearinstrumentationgroups)totherodclustercontrolassembliesandthesignalsofengineeredsafetyfeatureactuationsystem.AlotofpapersaboutthereportofprobabilistieriskassessmentofDayaBayNPPandsystemmanualshasbeenreadbytheauthorandletaSthebasiS.Inthispaper,basedonthereliabilityanalysismethodsofFailureModeandEffectAnalysisandFailureTreeAnalysiS,accordingtotheresultofEventTreeAnalysiSofprobabilisticriskassessmentreportofDayabayNPP,thetopeventsofthefaulttreesByuslngRisk—Spectrumprocedure,theunavailabilityandthe“1“1“8Lcutsets(Mcs)ofthefaulLtreeswereobtained.rlheresultofa“8iy818was。
核电厂数字化仪控系统动态概率安全分析方法摘要:对于核电厂数字化仪控系统,传统的概率安全分析(PSA)方法采用事件树/故障树(ET/FT)方法,不能完整地解释其动态交互作用,可能造成忽略一些事故后果的状况。
动态概率安全分析(动态PSA)方法,可弥补传统PSA方法的不足,补充和完善现有核电厂的可靠性与安全性评估技术体系。
文章主要分析了传统PSA方法用于数字化仪控系统的不足,对动态PSA方法的分类进行了介绍,并根据动态PSA需满足的11项条件进行了比较和分析,可作为选取合适动态PSA 方法,开展具体分析计算的理论基础。
关键词:核电厂;数字化仪控系统;动态概率;安全分析引言概率安全分析(ProbabilisticSafetyAnalysis,简称PSA)是以概率论为基础的风险量化评价方法。
与传统的确定论安全分析方法相比,概率安全分析方法可较现实地反映核电厂的实际状况,其分析对象不仅仅局限于设计基准工况,而是尽可能地考虑更广泛的事故谱,并对这些事件的进程进行全面分析,在此基础上对风险进行量化。
1概率安全分析方法相关理论与概念概率安全(PRA技术分析系统)分析的首次运用是在在美国核管20世界80年代出版发行的《反应堆风险分析评估美国商用核电站事故风险》报告中,该报告对堆芯熔化的风险和概率进行分析与评估的时候第一次运用了概率安全分析方法。
根据国内外学者的研究,可以将概率安全分析方法定义为:以概率论和稳定性作为前提,按照事件已知概率,对某一错综复杂的系统或者事件进行分析研究,对估算客体的风险与后果进行分析与评估的技术手段和方法。
概率安全分析系统将一个运行中的复杂系统进行全面考量,可能对核电站安全稳定运行产生影响的全部因素都要进行研究与排查,将各种可能的核电事故情形均纳入研究范围。
因而,PRA技术分析系统不仅能够及时准确发现设计缺陷、共因概率和各种失效模式,以及核电厂内诸多不利因素之间的作用程度和方式,而且还能够被用于评估修改设计的成本与代价,因而对核电站周边居民身体健康与生命、财产安全提供了保障。
关于核电厂安全分析与概率评价发布时间:2021-06-29T07:51:12.080Z 来源:《建筑学研究前沿》2020年26期作者:刘欢[导读] 核电厂的安全性分析并非旨在研究核电厂是否会发生事故或堆芯熔化以及放射性释放,而是在干扰因为无法预测的情况下,对系统、设备和组件的可用性等进行足够分析,探讨事故预防的设计基准或严重性预防,以获得减轻事故后果的操作程序。
刘欢福建福清核电有限公司福建福清 350300摘要:核电厂的安全性分析并非旨在研究核电厂是否会发生事故或堆芯熔化以及放射性释放,而是在干扰因为无法预测的情况下,对系统、设备和组件的可用性等进行足够分析,探讨事故预防的设计基准或严重性预防,以获得减轻事故后果的操作程序。
例如,尽管一些核电厂从未发生过重大安全事故,但是核电厂必须以重大事故为参考,以执行避免故障的要求和准则,并可以保证堆芯和安全壳燃料的完整性,以对油箱和喷雾泵(或设备)进行喷射和喷雾流量分析。
当高失水事故从安全注入或喷雾损失升级为严重事故时,安全设备将注入反应堆腔体,防止高压团块,从氢重组器中除去氢气,释放安全壳中的超压并淹没反应堆等。
对核电厂安全进行分析机会,有利于以防止和减轻容器故障引发的放射性释放的后果。
因此,核电厂的安全分析是对核电厂特殊安全设施的安全能力和安全裕度的分析,而其中基于概率评价的概率安全评价法,在核电厂管理中应用广泛,其具有一定的应用优势和可改进之处,对此进行分析,有利于优化核电厂安全管理。
关键词:安全分析;大破口失水事故;安注系统;概率;数字游戏概率评价是基于与每个事件或事故的概率的有限数量的事件或事故结果的推断估计。
但是,令人遗憾的是,核电厂的事件或事故数量非常有限,不足以作为评估可能性的准则。
概率估计是人为创建的事件树和故障树,其中放射性释放频率造成的事故概率与核电厂安全间的相关性并不强。
例如,大型结构破裂损失事故、堆芯损坏和放射性释放等问题,皆是核电厂经营中面临的重要安全预防内容[1]。
概率安全评价方法在核电厂设计中的应用核电厂是指利用核能将燃料中的核能转化为热能,进而产生电能的装置。
由于核电厂涉及到放射性物质和核能反应,因此在设计和运营过程中必须特别注重安全性。
概率安全评价方法是评估系统或过程的所有潜在风险并量化其概率的一种方法。
在核电厂设计中,概率安全评价方法被广泛应用,以分析和评估各种潜在事故的发生概率,并采取相应的措施保障核电厂的安全。
首先,概率安全评价方法可以用于评估核电厂事故的发生概率。
核电厂事故是很罕见的事件,但一旦发生,后果将是灾难性的。
通过概率安全评价方法,可以对各种潜在事故的发生概率进行定量分析。
这些事故可能包括失控的核反应、冷却系统故障、燃料泄漏等。
通过评估这些事故的发生概率,设计人员可以调整设计和采取相应的措施来降低事故的概率。
其次,概率安全评价方法可以用于评估核电厂的脆性。
脆性是指系统在受到外界条件变化或干扰时对这些变化的敏感程度。
核电厂是一个复杂的系统,受到许多因素的影响,如温度、压力、湿度等。
通过概率安全评价方法,可以评估核电厂在各种条件下的脆性,并及时采取措施来预防系统的故障。
例如,可以通过评估系统的强度和易损性来确定可能的脆弱处,并采取措施加以加固或改进。
第三,概率安全评价方法可以用于评估核电厂的可靠性。
可靠性是指系统在给定的时间内能够正常运行的能力。
核电厂是一个高度复杂的系统,由大量的组件和子系统组成。
通过概率安全评价方法,可以对核电厂的各个组件和子系统进行评估,以确定其可靠性和故障率。
通过评估核电厂的可靠性,设计人员可以确定哪些组件是最容易发生故障的,并采取措施来提高其可靠性,从而提高整个核电厂的安全性。
此外,概率安全评价方法还可以用于评估核电厂的应急响应能力。
核电厂设计中需要考虑各种应急情况,如火灾、冲击波等。
通过概率安全评价方法,可以分析和评估各种应急情况的概率,并确定所需的应急响应措施。
通过评估核电厂的应急响应能力,可以确定是否需要增加或改进相应的设备和措施,以提高核电厂应对突发事件的能力。
核电站概率安全分析讲义目录第1章概述1.1风险的概念1.2风险评价1。
3概率风险评价(PSA)技术的发展历程1.4PSA技术的展望1.5思考题第2章数学知识2。
1概率论及数理统计2。
2布尔代数2.3思考题第3章可靠性工程基础3.1可靠性基本概念3。
2失效过程的可靠性特征量3。
3修复过程的可靠性特征量3。
4生命全过程的可靠性特征量3.5思考题第4章核电站安全原理4.1核反应堆的潜在风险及核安全的概念4.2降低核反应堆潜在风险的措施4.3核反应堆安全设施和安全功能4.4核反应堆安全评价4。
5思考题第5章核电站概率安全分析5.1核电站PSA概述5。
2初因事件分析5。
3核电站模型及事件树分析5.4系统模型及故障树分析5.5事故序列定量分析5。
6思考题第6章PSA分析中的其它问题6。
1PSA中的事件模型6.2相关失效分析6。
3人可靠性分析6.4PSA分析软件和数据库6。
5PSA中的不确定性分析6.6思考题第7章PSA发展趋势及其应用7.1PSA发展趋势7。
2PSA研究成果7.3PSA应用7.4思考题前言核能的发展和和平利用是20世纪科技史上最杰出的成就之一.人类今天已拥有大规模利用核能的能力,核电站的发展相当迅速,已被公认为一种经济、安全、可靠、干净的能源。
到上世纪末,在全世界31个国家和地区已有438台核电机组在运行,总装机容量达到约351Gwe,约占发电总量的16%.研究堆作为强大有效的中子源,其用途更加广泛,可用来进行基础研究,生产军用、医用和工业用等各种放射性同位素,或对生物、种子等多种物质进行辐照,或开展中子活化分析、中子照相及中子治癌等各种应用,已成为科研、工业、农业、医学中重要的设施.为了应对人口及经济增长,人类对能源和电力需求提出了巨大挑战,与化石能源相比,由于核能在世界能源平衡中具有的独特优势,许多有识之士预测核能将扮演越来越重要的角色,核能对于优化能源结构、促进能源多元化、提高能源安全和能源资源的合理利用以及保护环境具有不可替代的作用。
中国要实施可持续发展战略,到2020年全面实现小康社会,能源安全保障是重要支撑条件之一,而加快发展核电这一重要替代能源是保持我国社会经济与资源环境平衡和谐的战略选择。
为此,确定了能源战略要求是:降低燃煤发电比重,提高水电和核电的比重;能源发展的基本方针是:大力开发水电,优化发展煤电,适度发展核电,积极发展天然气发电,加快新能源发电;能源发展规划是:到2020年发电装机量约9亿千瓦,核电装机容量约3600万千瓦。
虽然从上个世纪八十年代初我国的核电开始起步,目前已经初步形成了一定规模的核电工业基础,取得了很大的成绩,到“十五"末,我国将有11台机组,总装机容量870万千瓦,占全国发电总装机容量约1。
6%。
如要实现上述核电规划,就意味着在15年左右的时间内,我国每年平均建设投产约200万千瓦,平均每年投产2台百万千瓦级的核电机组。
我国核电迎来了新的发展机遇,有着令人鼓舞的发展空间。
尽管如此,核反应堆毕竟具有巨大的潜在风险,主要风险来自于事故工况下不可控的放射性物质释放。
如何减少由于这种释放对工作人员、居民和环境所造成的危害,就构成了核反应堆的特殊安全问题,称为核安全。
核反应堆的事故不但会影响其本身,而且会波及周围环境,甚至会越出国界。
核反应堆一旦发生事故,不仅危害严重,而且还会造成重大的社会影响。
因此,人们在致力于提高核能经济竞争力的同时,尤其是美国三浬岛核电站事故(1979年)和前苏联切尔诺贝利核电站事故(1986年)后,更加重视其安全性能,其中非能动安全、人的因素以及概率安全研究是比较注重和活跃的研究领域,并且取得了重大进展。
概率安全分析(ProbabilisticSafetyAnalysis,简称PSA)方法是70年代以后发展起来的一种系统工程方法.它采用系统可靠性评价技术和概率风险评价技术对复杂系统的各种可能事故的发生及其进程进行全面分析,从它们的发生概率以及造成的后果综合进行考虑。
由于PSA方法具有考察系统所有潜在事故、并对系统硬软件包括人进行量化,便于优化改进设计,最后对事故后果进行量化,给出便于与其他活动进行比较的风险,利于被公众接受等诸多优点,尤为重要的是,作为概率安全分析成果典范的WASH—1400成功地预示了TMI事故的全过程,而且被后来发生的切尔诺贝利核电站事故进一步证实。
因此,80年代后PSA技术及其应用获得迅速发展,成为国际上美国、德国及法国等核工业大国核安全分析领域最热门研究课题之一,也是为下一代更先进、安全、经济的反应堆系统技术取得突破最有贡献的研究成果之一。
目前,PSA已经从过去作为少数专家的研发工具向为大多数机构和组织(如生产、运行、管理和人员培训部门及核安全管理机构)的核安全和经济辅助决策工具转变,是核安全评价中一种标准的有效工具.核发达国家要求新建核反应堆必须提交概率安全分析报告。
由于PSA技术及其研究成果的推广应用,核安全已经逐渐从确定性遵守文化(deterministiccomplianceculture)向风险通报安全文化(risk—informedsafetyculture)转变,开创了核安全文化的新纪元。
国际上系统地介绍PSA技术及其应用的教科书非常少见,多为实施导则、指南或手册,国内更是如此,一直苦于没有一套好的PSA教材,这与我国将要成为世界核电大国极不相称,基于此,作者在多年PSA研究和教学的基础上,参照国际上的参考资料编写本讲义.全套讲义将分6章:概述、数学基础、可靠性工程基础、核反应堆安全原理、PSA技术及PSA应用介绍。
由于作者知识浅薄,错误和不足在所难免,敬请批评指正。
第1章概述本章将阐述风险的概念,简要回顾风险评价及概率安全分析(PSA)的方法及其应用的发展历程.1.1风险的概念风险(Risk)是一个具有多种含义的概念。
通俗地说,可以将风险看成人们从事某种活动,在一定的时间内给人类带来的危害,与安全、危险、危害、损失、受伤、死亡、中毒及灾难等相关。
安全就是指人类未受伤亡或财产未受损失的状态。
危险指的是导致风险之源。
风险有易引起混淆的两种定性定义。
第一个定义:风险就是危害、灾难或将要面临的伤亡,即一种不是真实的而是潜在的伤害。
如果危险真的发生了,就不再是风险,而是受伤、损失和死亡。
第二个定义:风险就是受伤、损失和死亡的可能性、几率或概率.对风险的这种定性的理解不便于用来比较各种不同的风险,需要有一种可以作定量分析的定义,因此,我们将风险的第二种定义转化为数学描述,即风险就是事件发生的概率和事件发生后导致的后果大小之乘积。
风险R(后果/单位时间)=事件概率P (事件/单位时间)´造成的后果C(后果/事件)从上式可知,风险具有双重含义,即既讲可能性又讲后果。
风险可分为个人风险和社会风险两类。
个人风险指的是单位时间内由于发生某一确定事件而给个人造成的伤害后果。
而社会风险指的是对整个社会群体造成的后果.显然,社会风险即个人风险与该社会群体内人数的乘积。
为了更好地理解风险的概念,现举有关保险和汽车车祸风险的例子。
在十五世纪Genoese提出了通过分担风险以抵御灾难性损失的方法,即现代社会中保险的概念。
假设投保人为N艘轮船投保,每年交保险费R/艘,如果保险公司赔偿损失为C,而且假设受损的轮船为n艘,根据收支平衡原则,以下式子成立:NR=nC因此,R=Cn/N,当N越来越大时,n/N将趋于一个值,该值称为概率,并用P表示,这样上式可以表示为:R=PC如果经统计某一年龄段人类的死亡率为1%,保险赔偿金为10000美元,那么,投保人应付的保险费至少为100美元/人年。
根据统计,美国每年大约有15×106起车祸.每发生一起车祸平均损失300美元,每发生300起事故大约有1人死亡。
因此,因汽车事故造成的经济损失为:15×106次事故/年×300美元/事故=4.5×109美元/年。
因汽车事故造成的死亡数为:15×106次事故/年×1人死亡/300次事故=50000人死亡/年。
若人口按2亿计算,则平均个人风险为:2.5×10—4死亡/人·年,0.075次事故/人·年和22。
5美元/人·年.同样,可以将风险定义用于核电站.假设有大量的核电站,而且这些核电站的水平及特征是一样的,具有同样的地貌特征和安全措施,电站之间互相独立,发生事故时互不影响。
那么,核电站给公众造成的风险R可以表示为:核电站概率安全分析讲义-超哥-核电日志athconnecttype="rect"gradientshapeok=”t"extrusionok="f”>核电站概率安全分析讲义-超哥—核电日志ath〉pi为发生某i失效模式的事故发生频率,ci为由于发生某i失效模式事故造成的后果,N为所有失效模式的总数。
可见,风险就是后果的数学期望值,如果采用保险术语来说,它就是人类社会使用某项技术或实施某项活动应付的保险费。
应该说,上述有关风险的数学定义具有诸多缺憾,下面就谈谈有关风险的这方面的特性。
首先,上述定义得到的风险具有不确定性,因为构成风险的两个因子:概率和后果均是通过统计、推理或专家评定得到的.为了描述其不确定性,在数学上常采用概率分布或概率密度分布来表示。
PSA技术专家通过重要度、灵敏度等分析对PSA分析结果进行不确定性分析,给出构成风险的各种因素重要性排序,给出结果的置信度,给出风险的不确定性大小。
另外,PSA专家不仅仅应用定量分析结果,而更多地从定性分析结果获益,如根据组成导致风险各种因素的重要度(与数据的不确定性没有关系)排序来安排检查、维修、试验的次序,确定优化设计的方向,为核电站设计、运行和维修的决策提供有益的指导。
当然,PSA结果的不确定性曾经在一定程度上妨碍了人们对PSA技术及其分析结果的认同。
将在第2章中描述有关不确定性的数学处理,在第5、6章描述有关PSA结果及其应用。
其次,上面风险的数学定义中对风险作了线性迭加的假设。
因为,从上面风险定义看,大量的后果轻的小事故和少量的后果严重的事故风险值是相等的。
但是,实际上,人们总觉得在同等风险值下,少量的严重事故的社会影响要大得多.实际上,风险与社会的承受能力有关.如对于每年汽车造成50000人死亡是不足为奇的,因为每一次事故涉及的最多只是少数人死亡,但一次事故造成50000人死亡则是很难接受的。
这种性质称为风险的非线性。
为了考虑这种非线性,有人将风险的定义改为:R=Σciνpiν为考虑风险可接受性的修正因子,ν>1,按NUREG-0739的推荐,ν取1.2。
另外,除了给出事故发生频率、事故后果及风险的平均值外,还给出他们的分布,如给出后果与频率分布图。