[发明专利]一种GO法中两状态系统内子系统部件的重要度确定方法

说明书

技术领域

本发明属于核工业中风险指引的应用领域，具体涉及一种GO法中两状态系统内子系统部件的重要度确定方法。

背景技术

核电厂一般采用传统的确定论方法进行设计，即选定可信的后果最严重的事故作为设计基准事故，针对设计基准事故考虑大量的保守假设和大的安全裕量，设置多重的预防和缓解措施以保证核电厂的安全。随着核工业实践经验的积累，以及PSA(概率安全分析)技术越来越广泛和深入的应用，为了使基于传统确定论方法的核安全法规更趋于合理，因此产生了风险指引的思想(是指将风险分析的结果与管理规范的其它因素综合考虑，使电站根据对核安全和辐射防护的重要程度来考虑设计和运行问题的方法和技术)。风险指引的应用在全球的核工业界愈来愈受重视。

在系统可靠性和风险评价分析时，常采用故障树法(FTA)，它在工业部门已经得到发展和应用，然而，FTA有一定的局限性，对有多种状态的系统、有时序功能变化的可维修系统等，FTA可能变得更为复杂或者无能为力。GO法是一种以成功为向导的有效的系统可靠性分析方法，同故障树方法一样，GO法可以作为PSA中系统分析的方法，可以对有共有信号的复杂可修系统(失效后可以修理或更换零部件使之恢复正常的系统)的可靠性进行精确的定量化。GO法的基本原理是以操作符代表单元，以信号流代表单元之间的连接，将系统图转换成GO图。GO法的定量计算是从输入操作符开始，沿信号流序列，按操作符运算规则，逐步计算信号流的状态概率，直至代表系统的最终输出信号。

两状态系统(系统中的全部单元只有正常工作和故障维修两种状态)的GO法中也可进行系统的定性分析，获得系统的最小路集(路集是一些元件的集合，这些元件运行就保证系统运行)和最小割集(割集是一些元件的集合，这些元件停运将导致系统停运)；同时也能进行重要度(一个部件或者最小割集故障发生对顶事件(最不希望发生的事件)发生的贡献度)的分析。FV重要度(Fussel-Veseley，部件涉及的各失效组合占系统无效度(不可靠度)的贡献份额)和RAW重要度(RAW-Risk Achievement Worth致险价值重要度，部件失效后系统无效度(不可靠度)的增长倍数)是PSA导则要求计算的重要度，是风险指引的应用中所必需的两个重要度，作为量化的PSA信息，是风险指引应用的关键的基础数据。

对于两状态的系统，通过对系统可靠性的定量计算得到系统最小割集的方法得到系统的最小割集后，进而可得到系统中部件的FV重要度。GO法精确算法可以得到关于系统故障概率的表达式，进而可得到系统中部件的RAW重要度。稳态可靠性分析时的可修系统，仅考虑稳态可靠性特征量(工程可修系统是长期连续工作的，因此需要关注的是经过长期工作，处于稳定运行阶段的系统平均特性，比如平均无故障工作时间、平均工作概率、平均停工概率等，这些特性就是稳态可靠性特征量)，不必考虑时间因素，因此稳态分析的可修系统是两状态系统，这是两状态系统中比较常见的类型。

一般的工程系统可分为分系统，分系统又可分为子系统，子系统由部件或设备组成，此时从系统到部件或设备一共四个层面(部件或设备属于第一层面，系统是最高层面)。从系统到部件或设备的层面数可以根据实际需要而划定。在对系统进行PSA时，也采取如上的拆分思想。但是此时会产生如下问题：虽然得到了部件在子系统中的相关重要度以及子系统在系统中的相关重要度，却未知部件在系统中的相关重要度，而这恰是在PSA导则尤其风险指引的应用中所需要的。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种GO法中两状态系统内子系统部件的重要度确定方法，通过该方法得出子系统内各部件对系统的相关重要度，为风险指引的应用提供所需的基础数据。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种GO法中两状态系统内子系统部件的重要度确定方法，包括FV重要+度与RAW重要度的计算，具体如下：

计算对象子系统中的部件在系统中的FV重要度，包括以下步骤：

(1)计算对象子系统I的部件i在对象子系统I中的FV重要度公式为：