[发明专利]一种用于核电厂的商用大飞机撞击事件分析评价方法

说明书

本发明涉及一种用于核电厂的商用大飞机撞击事件分析评价方法，包括：结合核电厂具体设计，确定评估对象；确定飞机撞击工况；根据不同的撞击效应的评价方法，对所述评估对象进行撞击分析评价；判断不同撞击效应造成的损坏范围；判断系统或设备失效情况；进行撞击后果评价，确定所有撞击工况是否都能满足总体验收准则，如果满足则评价完成；如果不满足，则识别设计薄弱环节，采取必要的设计增强措施，重新进行分析评价。本发明针对各类撞击效应不同特点，提供了不同的评价方法，通过评价分析可识别出设计的薄弱环节，采取设计增强措施，提高核电厂应对此类极端外部事件的能力，降低其造成大量放射性释放的风险，满足核安全相关的法规导则要求。

技术领域

本发明属于核电厂的外部事件防护设计技术，具体为一种用于核电厂的商用大飞机撞击事件分析评价方法。

背景技术

911事件后，国际上开始关注商用大飞机撞击国家关键基础设施建筑物的潜在可能，其中核电厂是潜在的撞击目标设施之一。商用大飞机撞击核电厂可能造成：1)厂房整体性的物理损坏；2)厂房局部结构的物理损坏，例如飞机发动机穿透墙体；3)撞击造成的短期高频振动效应；4)飞机燃油的爆炸和火灾效应。

目前，国际上先进的三代压水堆核电技术大多把抵御商用大飞机蓄意撞击的能力作为重要技术指标，一般通过对包含关键设备的厂房构筑物设置加厚混凝土防护结构和/或冗余设计叠加一定的距离隔离措施，实现对撞击可能造成整体性的和局部的物理损坏的防护。然而，振动效应和火灾效应将大大扩大撞击造成物理损坏区域的范围，造成损坏区域范围内关键设备或设施的功能失效，进而影响事故后必须的安全功能的执行。因此，有必要结合商用大飞机撞击核电厂的事故后果，对核电厂设计进行全面的分析评价。

国内核安全法规要求，对于商用飞机的恶意撞击事件，评价结果应表明核电厂设计可以维持反应堆堆芯的冷却或安全壳的完整性，以及乏燃料的冷却或乏燃料水池的完整性。在现有的核电厂商用大飞机撞击事件分析中，也一般是对核电厂的反应堆安全壳和屏蔽厂房进行物理损坏分析，如“飞机撞击反应堆安全壳的有限元分析”，“大型商用飞机撞击刚性墙及核电屏蔽厂房的撞击力分析”等，忽略了通过完整结构直接作用于设备的振动效应和可能通过缝隙或孔洞蔓延而造成更大范围损毁的火灾效应，评价四种效应导致的综合后果才是对商用大飞机撞击核电厂事件的完整评价。尽管法规给出了分析评价的总体验收准则，但目前并没有一套系统的全面的分析评价方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种系统的、全面的用于核电厂的商用大飞机撞击事件分析评价方法，通过应用该方法，有助于识别设计薄弱环节，从而保证核电厂设计满足核安全法规要求的总体验收准则。

本发明的技术方案如下：一种用于核电厂的商用大飞机撞击事件分析评价方法，包括如下步骤：

(1)结合核电厂具体设计，确定评估对象；

(2)确定飞机撞击工况；

(3)根据不同的撞击效应的评价方法，对所述评估对象进行撞击分析评价，所述撞击效应包括整体效应、局部效应、振动效应和火灾效应；

(4)判断不同撞击效应造成的损坏范围；

(5)判断系统或设备失效情况；

(6)进行撞击后果评价，确定所有撞击工况是否都能满足总体验收准则，如果满足则评价完成；如果不满足，则进入步骤(7)；

(7)识别设计薄弱环节，采取必要的设计增强措施，并针对采取措施后的设计方案，重新进行分析评价。

进一步，如上所述的用于核电厂的商用大飞机撞击事件分析评价方法，步骤(1)中所述的评估对象包括确保安全壳和乏燃料池完整性、维持堆芯和乏燃料冷却的系统或设施所处的厂房或构筑物；评估对象的确定需要考虑在飞机撞击评估对象的飞行路径上，相邻或相近的厂房或构筑物以及厂址地形条件对识别出的撞击区域起到的遮挡或部分遮挡作用。