• 核电厂电仪可靠性:筑牢核电安全的智能防线——《核安全》专栏寄语

    叶奇蓁;

    <正>在全球能源低碳转型的背景下,核电作为清洁高效能源,已成为保障能源安全与实现“双碳”目标的关键力量。而核安全是核电发展的生命线,关乎公众安全、生态环境与社会稳定。作为深耕核电领域数十年的从业者,我见证了我国核电从起步到发展的历程。从参与第一座生产堆设计,到主导秦山二期核电站建设,我深刻体会到核安全的核心地位。秦山二期的成功运营,离不开对核安全标准的坚守,其中电仪系统的可靠性至关重要。

    2025年04期 v.24;No.105 1页 [查看摘要][在线阅读][下载 811K]
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核电厂电仪可靠性

  • 基于马尔可夫模型的核电厂DCS系统冗余控制器可靠性分析

    崔泽朋;钟洋;谢挺;周奕甫;

    本文分析了核电厂DCS系统控制器冗余工作的原理和可能引起冗余控制器失效的原因。针对引发冗余控制器失效的两个典型原因,基于马尔可夫模型计算了冗余控制器平均故障间隔时间(MTBF)随着诊断覆盖率和共因故障率的变化曲线。结果表明,冗余控制器MTBF随控制器诊断覆盖率的增加而增大,诊断覆盖率越接近100%,冗余控制器MTBF增大速率越快;冗余控制器MTBF随控制器共因故障率的减小而增大,共因故障率越接近0,冗余控制器MTBF变化速率越快。本文对产品开发和工程设计给出了改进建议。

    2025年04期 v.24;No.105 2-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 1481K]
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  • 基于概率论的核电通风系统仪表配置可靠性研究

    王升超;孙伟;苏朝葵;

    核电厂通风系统作为支持系统,对部分安全功能的有效实现起着关键作用,而风机作为通风系统的主设备,其运行性能一般通过压差仪表进行监测,因此压差仪表的可靠性是通风系统能否正确执行安全辅助功能的关键。本文通过对通风系统风机压差监测仪表开展不同配置方案的研究,采用故障树概率论技术量化分析其信号链路的可靠性,形成核电厂通风系统仪表配置分析方法和流程,解决核电厂仪表冗余配置造成的成本损失以及增大系统复杂度的问题,也为其余系统和设备的仪表配置提供技术参考。

    2025年04期 v.24;No.105 8-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 1352K]
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  • 核电厂主控室人因失误分析技术研究

    刘涛;梁尘逸;李邵男;龚磊;孙卓;肖安洪;冯晋涛;

    为了对核电厂主控室的人因失误进行分析研究,本文基于人因失误分析技术中典型的人因可靠性分析方法,并结合核电厂主控室的运行特点,对人因失误分析开展了定量研究。首先分析人因失误的定义分类和发生机理,然后通过主控室实际试验数据对现有计算方法进行优化改进。本研究在传统CREAM方法的基础上进行加权改进:通过试验数据分析人机交互性能,为CPC因子赋予差异化权重,实现了CREAM方法的加权优化。改进后的分析方法显著提升了评估结果的准确性,使其更加贴合工程实际,可为核电厂主控室人因失误的预防与控制提供理论依据和技术支持。

    2025年04期 v.24;No.105 13-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 1593K]
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  • 核电厂仪控系统软件可靠性评估:方法、应用与困境

    冯素梅;郭林;冯伟;王少华;

    随着核电厂仪控系统数字化进程的加速,软件可靠性评估成为保障核安全的核心课题。本文详细阐述了国内外相关标准和核电领域技术报告中关于软件可靠性评估方法及应用情况,分析其优缺点以及面临的挑战,旨在为提升核电厂软件可靠性评估水平提供参考,确保核电厂安全稳定运行。

    2025年04期 v.24;No.105 21-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 1436K]
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  • 堆芯测量系统软件部件级测试过程研究与实践

    梁尘逸;龚磊;郭文;刘涛;李邵男;肖安洪;冯晋涛;

    堆芯测量系统(RII)是我国自主研发的第三代核电机组“华龙一号”的配套仪控系统,承担着组件线功率密度、堆芯温度和水位等众多关键参数的监测和测量任务。按照相关法规和标准的要求,在其软件开发周期中的各个阶段均需开展V&V工作以保证软件的质量和可靠性,其中,实现V&V阶段开展的部件测试工作是至关重要的一环。本文主要针对堆芯测量系统中C/C++语言编写的嵌入式软件的部件测试任务,对测试环境搭建、被测对象分析、测试用例设计、测试执行等步骤方法进行介绍,并以一个软件函数为例详细说明开展部件测试的具体过程。

    2025年04期 v.24;No.105 29-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 1495K]
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监督管理

  • 基于人员画像与维修活动风险匹配的核电厂维修风险管理探索

    俞雅静;陈吉胜;尹永雷;

    核电机组的稳定运行与卓越的维修紧密相连,但核电厂维修活动工作量大、工作过程环节多、维修实施人员背景不一等因素导致管控相对复杂,台山核电围绕维修工作过程,全面梳理准备端到执行端到工后端全链条业务流程,以工作负责人为中心,构建维修风险分级、人员分级、管控措施分级模型,以期通过维修活动分级与人员画像和管控措施的匹配,实现对维修活动全过程风险分级及管控。经过探索与研究,台山核电完成第一阶段维修活动风险管理实践并取得预期效果,维修人员风险意识及安全文化逐步加强,维修人因偏差及事件数量呈下降趋势,相关实践对行业维修风险管理具有借鉴意义。

    2025年04期 v.24;No.105 35-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 1684K]
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  • 美国核安全监管方式的演变逻辑研究——基于美国183份核安全监管政策文本的内容分析

    戴立操;刘素琴;

    本文采用内容分析法,对1975年至2024年间美国发布的183份核安全监管政策文本进行了系统分析。结果显示:美国早期的核安全监管主要依赖命令控制型监管方式,随着时间推移,监管方式逐渐演变为以命令控制型为主,辅以激励型、企业自我管理型及行业内部管理型等多种方式的综合运用。在梳理其监管方式演变的基础上,本文进一步探讨了核安全监管的变迁逻辑,指出美国核安全监管的发展遵循着监管对象、监管主体和监管技术这三条主线。为中国未来核电安全监管提供启示,即应根据监管对象、监管主体和监管技术的发展状况,灵活选择和综合运用多种监管方式。

    2025年04期 v.24;No.105 43-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 1739K]
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核安全理论与实践

  • 基于拉格朗日模型的核素扩散及剂量评估方法应用

    艾雨星;杨子辉;李煜辰;王箫箫;袁振豪;郁杰;

    在核设施突发事故中,快速准确地预测事故核素扩散分布能为核应急响应提供有力支持。本文提出了一种基于修正拉格朗日粒子扩散模型的核素扩散与辐射剂量评估方法,通过引入反射系数和干沉积修正速率,结合真实地形数据与历史气象数据,计算得到扩散后核素浓度分布和地面沉积分布,结合剂量转换因子,快速计算各年龄段公众与工作人员所受到的内、外辐射剂量。基于该方法自主研发了核素扩散及剂量评估软件系统,实现了地形气象数据预处理、核素扩散模拟、内外辐射剂量计算及结果可视化功能,并针对铅基堆双层容器破口设计基准事故场景进行了模拟验证。该方法可支撑人员辐射防护及制定核应急预案。

    2025年04期 v.24;No.105 54-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 1973K]
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  • 摇摆条件下堆芯补水箱模拟体热分层特性数值模拟研究

    单家浩;张晋雷;王庶光;唐济林;李东阳;田瑞峰;谭思超;

    为探究海洋条件下堆芯补水箱(CMT)模拟体内冷却剂在安注过程中的热分层特性,本文建立了三维数值模型,通过用户自定义函数(UDF)将摇摆运动引起的惯性加速度转变为动量源项,采用CFD方法模拟自然循环模式下CMT内热分层的动态演变。通过与对应的试验数据结果进行对比分析,验证了数值模型的可靠性。研究表明:在静止工况下,CMT热分层演化经过混合主导、温跃层发育、温跃层完全发育三个阶段;而在摇摆工况下,热分层结构受到破坏,冷热流体的混合程度提高,温跃层显著变厚。随着摇摆角加大、周期变小,混合效应增强,温跃层变厚的趋势也加强。所得结论可为海上浮动核反应堆非能动安全系统的设计提供参考。

    2025年04期 v.24;No.105 63-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 2366K]
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  • 核电厂操纵员工作压力对人因失误的影响机制研究

    罗筑华;程柯欣;李鹏程;王烨;

    为了有效缓解核电厂操纵员的工作压力,并减少由人因失误引发的安全事故。本研究基于认知交互理论和S-O-R人因失误理论,引入工作倦怠作为中介变量,采用结构方程模型(SEM)对核电厂操纵员工作压力、工作倦怠和人因失误三者的关系进行量化分析,同时采用Bootstrap法对中介作用进行检验。结果表明:工作压力对工作倦怠和人因失误具有直接正向影响;工作倦怠与感知失误和决策失误存在正向相关性,而对执行失误的影响不显著;工作倦怠是工作压力影响人因失误的部分中介变量。研究结果为核电厂的安全管理提供了新的理论阐释和实践参考。

    2025年04期 v.24;No.105 74-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 1575K]
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  • 整体效应试验台架用压力容器模拟体流场特性分析

    钱明远;刘宇生;王亮;邱晓俊;张戈;许超;曹景勋;

    为优化某整体效应试验台架用压力容器堆内构件的结构设计,服务于后续的整体效应试验,针对压力容器模拟体内复杂的流动过程,采用CFD数值方法对其内部流场进行了模拟分析。通过对压力容器模拟体进行三维建模和网格划分,选用SST k-ω湍流模型重点研究了冷却剂在反应堆内部的流动特性、流量分配情况。模拟结果表明,旁流份额约为7.46%,其内部的流场分布存在不均匀性,下腔室和堆芯区域涡流现象较为显著。堆芯入口处流量分配不均,堆芯下支撑板边缘区域流速较高,中心区域流速较低。通过调节堆芯下支撑板流水孔孔径,可以较好地改进优化压力容器内流场。

    2025年04期 v.24;No.105 83-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 2091K]
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  • 压水堆核电厂——回路沉积源项在线监测布点方法及布点方案研究

    李富海;田朝晖;林根仙;孙云;刘灿帅;方军;

    压水堆核电厂沉积源项在线监测是指通过多套在线监测设备在多点位开展管外无损就地γ谱在线监测,国内外相关研究仍处于起步阶段。由于在线监测设备数量有限,需要确定在线监测的具体点位。本研究首先参考法国、美国和中国的源项调查经验,研究了重点关注点位为RCP各环路的管道以及RRA、RCV重要设备的上下游管道;然后通过剂量率贡献和管道内壁沉积活度占比分析,确定了压水堆最主要的沉积源项核素是Co-60和Co-58;在此基础上提出了确定压水堆沉积源项在线监测布点位置的方法,建议在满足在线监测装置安装要求的前提下,优先监测Co-60与Co-58沉积量最多的点位。本研究为压水堆机组开展沉积源项在线监测提供了参考和指导。

    2025年04期 v.24;No.105 92-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 1700K]
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前沿探索

  • 环型线性液态锂电磁泵性能分析及优化设计

    石建业;柯佳良;钱明远;王亮;张群伟;潘镜淇;栾秀春;

    随着空间核电源与液态金属冷却快中子反应堆的不断发展,电磁泵作为输送液态金属的重要设备,其应用越发广泛。本文以某输送工质为液态金属锂的环型线性电磁泵作为研究对象,通过有限元仿真,探究了频率、内铁芯直径、流道宽度、工质温度以及绕组匝数对于泵电磁性能的影响。研究结果表明:泵的扬程与效率随频率的升高而升高;泵的扬程随内铁芯直径增大而增大,随流道宽度增大先上升后下降,在隔热空间大小一定时,存在内铁芯直径与流道宽度的组合解使得扬程最大;泵的输出能力随温度上升而下降,工作温度较高时,可以通过适当增加线圈匝数从而降低绕组线圈自身的损耗功率。

    2025年04期 v.24;No.105 101-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 1714K]
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  • 关于《核安全》订阅和征稿的通知

    <正>《核安全》杂志由中华人民共和国生态环境部主管,生态环境部核与辐射安全中心主办,国务院核安全监督管理部门业务指导,是核安全领域唯一的国家级权威刊物,国内外公开发行,国际标准刊号ISSN 1672-5360,国内统一刊号CN11-5145/TL。为推动核安全领域学术交流,提高期刊围绕中心、服务大局能力,深入挖掘核安全理论研究与实践中的共性问题、基础性问题和前瞻性问题,聚焦核安全科技发展的关键技术,建设高水平的核安全学术交流平台,现开展《核安全》期刊订阅及征稿工作。

    2025年04期 v.24;No.105 110页 [查看摘要][在线阅读][下载 1421K]
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