一種核電站系統(tǒng)或設(shè)備可靠性評估方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及核電站操作技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種核電站系統(tǒng)或設(shè)備可靠性評估方法和系統(tǒng)，適用于在運(yùn)核電廠全壽命周期管理的設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]1998年，美國 EPRI (Electric Power Research Institute)發(fā)布了壽期管理(LifeCycle Management, LCM)實施導(dǎo)則，旨在為核電站執(zhí)照更新申請?zhí)峁┘夹g(shù)支持，為核電站壽期管理開發(fā)新的方法和技術(shù)。LCM是通過對核電站重要SSCs (系統(tǒng)、構(gòu)筑物和部件)運(yùn)行壽期相關(guān)決策過程的優(yōu)化，以提高SSCs的可用性，達(dá)到核電站壽期內(nèi)價值和長期收益的最大化。該項目綜合了老化管理和經(jīng)濟(jì)性計劃兩個方面，旨在為核電站重大SSCs更換/改造方案、長期資金計劃以及核電站延壽方案提供決策支持和決策依據(jù)。
[0003]其通過下述活動將核電站的運(yùn)行、維修、工程、管理、延壽以及經(jīng)濟(jì)計劃融合為一個整體的過程:
[0004]I)管理電站的材料狀況(例如SSCs的老化和過時)；
[0005]2)優(yōu)化運(yùn)行壽命(包括選擇提前退役和延壽)；
[0006]3)在保證安全的同時使電站價值最大化。
[0007]并且其在運(yùn)行/退役/延壽決策中，以及在執(zhí)照更新申請中，占據(jù)非常重要的作用。
[0008]目前，國內(nèi)早期運(yùn)行的核電站如大亞灣核電站、秦山一期等電站運(yùn)行年限均已接近或達(dá)到25年。核電站使用的所有材料或多或少已經(jīng)歷或正在經(jīng)歷著老化退化，這種退化可能導(dǎo)致電站SSCs的功能退化，設(shè)計時提供的可靠性和安全裕度會隨之降低，而運(yùn)行和維修的費用則相應(yīng)上升，對公眾健康和安全的風(fēng)險也會相應(yīng)地增加，這就需要對核電站進(jìn)行老化和壽期管理。
[0009]而可靠性評估作為壽期管理老化及壽命評估的重要環(huán)節(jié)，如何有效快捷地進(jìn)行核電站系統(tǒng)或設(shè)備的可靠性評估是核電站壽期管理亟待解決的問題，關(guān)系到核電站系統(tǒng)及設(shè)備的安全、可靠和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)中LCM的實際需要和電廠的實際情況，以及解決核電站的可靠性的重要性，提供一種核電站系統(tǒng)或設(shè)備可靠性評估方法和系統(tǒng)。
[0011]本發(fā)明解決上述問題的技術(shù)方案是提供了一種核電站系統(tǒng)或設(shè)備可靠性評估方法，該方法包括以下步驟:
[0012]篩選出核電站壽期管理所關(guān)注的系統(tǒng)或設(shè)備，并確定構(gòu)成該系統(tǒng)或設(shè)備的關(guān)鍵部件的清單；
[0013]收集所述部件和所述系統(tǒng)或設(shè)備的可靠性數(shù)據(jù)；
[0014]分別對所述部件和所述系統(tǒng)或設(shè)備進(jìn)行可靠性評估，輸出所述部件和所述系統(tǒng)或設(shè)備的可靠性參數(shù)。
[0015]在上述的核電站系統(tǒng)或設(shè)備可靠性評估方法中，對所述部件進(jìn)行可靠性評估包括以下步驟:
[0016]對所述部件的所述可靠性數(shù)據(jù)進(jìn)行分布擬合，得到所述部件的可靠性數(shù)據(jù)所服從的分布類型及分布函數(shù)的參數(shù)值；
[0017]根據(jù)所述分布類型及分布函數(shù)的參數(shù)值，采用參數(shù)評估方法確定所述部件的可靠性參數(shù)。
[0018]在上述的核電站系統(tǒng)或設(shè)備可靠性評估方法中，對所述系統(tǒng)或設(shè)備進(jìn)行可靠性評估包括以下步驟:
[0019]建立所述系統(tǒng)或設(shè)備的可靠性框圖；
[0020]建立所述系統(tǒng)或設(shè)備的故障樹；
[0021]根據(jù)所述系統(tǒng)或設(shè)備的所述可靠性框圖和所述故障樹，計算所述系統(tǒng)或設(shè)備的可靠性參數(shù)。
[0022]在上述的核電站系統(tǒng)或設(shè)備可靠性評估方法中，所述方法還包括:
[0023]在收集到所述部件和所述系統(tǒng)或設(shè)備的可靠性數(shù)據(jù)之后，對所述可靠性數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，以方便進(jìn)行可靠性評估。
[0024]在上述的核電站系統(tǒng)或設(shè)備可靠性評估方法中，在對部件進(jìn)行可靠性評估時，若所述部件不能確定失效分布類型，則使用非參數(shù)估計確定所述部件的可靠性變化趨勢。
[0025]本發(fā)明還提供了一種核電站系統(tǒng)或設(shè)備可靠性評估系統(tǒng)，包括輸入模塊、采集模塊、第一評估單元、第二評估單元以及輸出模塊，其中:
[0026]所述輸入模塊，篩選出核電站壽期管理所關(guān)注的系統(tǒng)或設(shè)備，并確定構(gòu)成該系統(tǒng)或設(shè)備的關(guān)鍵部件的清單；
[0027]所述采集模塊，用于收集所述部件和所述系統(tǒng)或設(shè)備的可靠性數(shù)據(jù)；
[0028]所述第一評估單元，用于對所述部件進(jìn)行可靠性評估；
[0029]所述第二評估單元，用于對所述系統(tǒng)或設(shè)備進(jìn)行可靠性評估；
[0030]所述輸出模塊，用于輸出所述部件和所述系統(tǒng)或設(shè)備的可靠性參數(shù)。
[0031]在上述的核電站系統(tǒng)或設(shè)備可靠性評估系統(tǒng)中，所述第一評估單元包括擬合模塊和參數(shù)評估模塊，其中:
[0032]所述擬合模塊，用于對所述部件的可靠性數(shù)據(jù)進(jìn)行分布擬合，得到所述部件的可靠性數(shù)據(jù)所服從的分布類型及分布函數(shù)的參數(shù)值；
[0033]所述參數(shù)評估模塊，用于根據(jù)所述分布類型及分布函數(shù)的參數(shù)值，采用參數(shù)評估方法確定所述部件的可靠性參數(shù)。
[0034]在上述的核電站系統(tǒng)或設(shè)備可靠性評估系統(tǒng)中，所述第二評估單元包括第一建立模塊、第二建立模塊以及計算模塊，其中:
[0035]所述第一建立模塊，用于建立所述系統(tǒng)或設(shè)備的可靠性框圖；
[0036]所述第二建立模塊，用于建立所述系統(tǒng)或設(shè)備的故障樹；
[0037]所述計算模塊，用于根據(jù)所述系統(tǒng)或設(shè)備的所述可靠性框圖和所述故障樹，計算所述系統(tǒng)或設(shè)備的可靠性參數(shù)。
[0038]在上述的核電站系統(tǒng)或設(shè)備可靠性評估系統(tǒng)中，還包括整理模塊，所述整理模塊用于在收集到所述部件和所述系統(tǒng)或設(shè)備系統(tǒng)的可靠性數(shù)據(jù)之后，對所述可靠性數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，以方便進(jìn)行可靠性評估。
[0039]在上述的核電站系統(tǒng)或設(shè)備可靠性評估系統(tǒng)中，所述參數(shù)評估模塊在對部件進(jìn)行可靠性評估時，若所述部件不能確定失效分布類型，則使用非參數(shù)估計確定所述部件的可靠性變化趨勢。
[0040]實施本發(fā)明的核電站系統(tǒng)或設(shè)備可靠性評估方法和系統(tǒng)的有益效果有:根據(jù)核電站的實際情況，先對核電站的關(guān)鍵部件進(jìn)行可靠性評估，再對關(guān)鍵部件構(gòu)成的核電站設(shè)備及系統(tǒng)進(jìn)行可靠性評估，能有效快捷地輸出系統(tǒng)、設(shè)備和部件的可靠性參數(shù)，從而為核電站壽期管理和資產(chǎn)管理奠定基礎(chǔ)。同時，對保障核電站的安全、可靠和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要意義。
【附圖說明】
[0041]圖1是本發(fā)明實施例的核電站系統(tǒng)或設(shè)備可靠性評估方法的流程圖。
[0042]圖2是本發(fā)明實施例的核電站系統(tǒng)或設(shè)備可靠性評估系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0043]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0044]如圖1所示，是本發(fā)明實施例的核電站系統(tǒng)或設(shè)備可靠性評估方法的流程圖。該方法包括以下步驟:
[0045]SlOl、篩選出核電站壽期管理所關(guān)注的系統(tǒng)或設(shè)備，并確定構(gòu)成該系統(tǒng)或設(shè)備的關(guān)鍵部件的清單；
[0046]在此步驟中，確定了系統(tǒng)或設(shè)備和關(guān)鍵部件清單之后，還需確定部件和系統(tǒng)或設(shè)備的功能、故障模式、故障原因和故障影響。
[0047]S201、收集關(guān)鍵部件和系統(tǒng)或設(shè)備的可靠性數(shù)據(jù)；
[0048]在此步驟中，收集可靠性數(shù)據(jù)應(yīng)該從數(shù)據(jù)的來源、完整性、真實性及篩選等方面進(jìn)行，以便確保所收集的可靠性數(shù)據(jù)的適用性。
[0049]進(jìn)一步地，在收集到部件和系統(tǒng)或設(shè)備的可靠性數(shù)據(jù)之后，還對可靠性數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，以方便進(jìn)行可靠性評估，其分為內(nèi)部經(jīng)驗反饋整理和外部經(jīng)驗反饋整理，其中內(nèi)部經(jīng)驗反饋整理即將內(nèi)部經(jīng)驗反饋數(shù)據(jù)整理為可以直接進(jìn)行計算的數(shù)據(jù)，如部件的代號、名稱、數(shù)量、投運(yùn)時間、行業(yè)通用失效率等，最終形成關(guān)注系統(tǒng)或部件內(nèi)部經(jīng)驗反饋可靠性數(shù)據(jù)整理表；外部經(jīng)驗反饋整理即為將外部經(jīng)驗反饋數(shù)據(jù)整理為可以直接進(jìn)行計算的數(shù)據(jù)，最終形成系統(tǒng)或部件外部經(jīng)驗反饋可靠性數(shù)據(jù)整理表。當(dāng)然，可靠性數(shù)據(jù)整理只涉及系統(tǒng)或設(shè)備或關(guān)鍵部件清單涵蓋范圍內(nèi)的部件。
[0050]S301、分別對部件和系統(tǒng)或設(shè)備進(jìn)行可靠性評估，輸出部件和系統(tǒng)或設(shè)備的可靠性參數(shù)。
[0051]在此步驟中，部件的可靠性參數(shù)包括失效率、可靠度、平均首次失效前運(yùn)行時間(MTTFF)以及90% /95%可靠壽命，當(dāng)然，在核電站進(jìn)行過維修時，還包括大修間隔期平均失效率或年均失效次數(shù)；系統(tǒng)或設(shè)備的可靠性參數(shù)包括可靠度和平均首次失效前運(yùn)行時間(MTTFF) ο
[0052]進(jìn)一步地，部件的可靠性評估包括以下步驟:
[0053]對部件的可靠性數(shù)據(jù)進(jìn)行分布擬合，得到部件的可靠性數(shù)據(jù)所服從的分布類型及分布函數(shù)的參數(shù)值；
[0054]根據(jù)分布類型及分布函數(shù)的參數(shù)值，采用參數(shù)評估方法分別確定部件的可靠性參數(shù)，如失效率、可靠壽命或給定壽命情況下的可靠度等參數(shù)。
[0055]其中，根據(jù)核電站的實際情況，確定失效率時，失效率評估方法分為以下情況進(jìn)行:
[0056]當(dāng)內(nèi)部經(jīng)驗反饋部件故障數(shù)據(jù)較多時，利用經(jīng)典可靠性評估方法計算部件的可靠度；
[0057]當(dāng)內(nèi)部經(jīng)驗反饋部件故障數(shù)據(jù)較少，但有外部通用失效率時，利用可靠性綜合評估方法或bayes方法進(jìn)行修正通用失效率獲得部件的可靠度；
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