استفاده از روش مدلسازي فيزيكي چند حالته درارزيابي قابليت اطمينان تيوب هاي مولد بخار نيروگاه هسته اي زايون

The use of multi-state physics modeling approach in the reliability of steam generator tubes of ZION nuclear power plant

ارزيابي احتمالاتي ايمني (PSA) براي تمامي تجهيزات و فعاليت هاي نيروگاه هاي هسته اي امري ضروري است. ابزارهاي كنوني PSA به اندازه كافي به مسائل مربوط به كهنسالي و فرسودگي تجهيزات نمي پردازند،در حالي كه اين موضوع مي تواند داراي تاثيري به مراتب قابل توجه بر نتايج ناشي از كاربردهايPSA باشد. تكميل تعيين اثرات فرسودگي در مدل هاي PSA براي تجيزات منفعل، به خصوص در عمرهاي كاركرد بالا، افزايش اعتبار كاربرد PSA جهت تعيين عمر مفيد تجهيز،زمان تعويض ،تعمير، نگهداري و پايش را در پي خواهد داشت.در اين پژوهش از مدل فيزيكي فضاي حالت (MSPM) كه شامل معادله هاي ديفرانسيلي با نرخ هاي انتقال وابسته به تاريخچه كاركرد سيستم مي باشد، به منظور مدلسازي تخريب تدريجي تيوب هاي مولد بخار و دسته بندي آنها استفاده شده است. خروجي اين مدل احتمالاتي است، كه بيانگر حضور تيوب در حالات مجزا مي باشد. استفاده از احتمال حالات محاسبه شده براي نيروگاه هسته اي زايون منجر به تغييراتي در فركانس ذوب قلب (CDF) بر اثر تركيدگي تيوب هاي مولد بخار (SGTR) مي گردد. شرايط عملكردي سخت تاثير زيادي در تعيين عمر مفيد سيستم ها داشته و مي تواند آنها را تا ده ها برابر كاهش دهد. توجه به قابليت اطمينان به خصوص در مورد تيوب هايي كه در شرايط عملكردي سخت و دشوار فعاليت مي كنند، از اهميت بالايي برخوردار است. نتايج حاصل شده از اين پژوهش و روش بكار گرفته شده را مي توان در ارزيابي قابليت اطمينان سيستم هاي لوله كشي نيروگاه هاي هسته اي بكار بست و از پيش بيني هايي بدست آمده در تصميم گيري هاي براساس ايمني قابليت اطمينان در زمينه هاي تعميرات، جايگزيني و نگهداري تجهيزات استفاده كرد.

Probabilistic Safety Assessment (PSA) is essential for all equipment and activities of nuclear power plants. The current PSA tools do not adequately address aging issues of equipment, while this could have a significant impact on the results from PSA applications. Completion of the determination of the effects of aging on PSA models for passive equipment, especially in life-long operating life, will increase the validity of the use of PSA to determine the useful life of the equipment, the time for replacement, repair, maintenance and monitoring. In this study, Multi-State Physical Model (MSPM), which includes differential equations with transition rates dependent on history of system operation, is used to modeling of steam generator tubes degradation and their classification. The output of this model is probabilistic, which indicates the presence of the tubes in separate states. The use of probability states for a nuclear power plant leads to changes in the frequency of Core Damage Frequency (CDF) due to Steam Generator Tube Ruptures (SGTRs). Hard operating conditions have a great influence on determining the useful life of systems and can reduce them to ten times as many as. Attention to reliability, especially in tubes that operate in difficult operating conditions, is of great importance. The results of this research and the applied method can be used to assess the reliability of nuclear power plants and to use the predictions made in decision making on reliability in the field of repair, replacement and Maintenance of equipment.