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概率安全评价中人因可靠性分析技术研究

张力  
【摘要】:人因失误/人因事故已是大规模人-机系统最主要的事故源之一,所以人因可靠性分析(HRA)也就成为概率安全评价(PSA)的重要组成部分。由于HRA分析对象的复杂性及分析方法、技术的多样性和不成熟性,致使HRA结果有较大的不确定性,对PSA的质量和可信性造成很大的影响和冲击。该问题已引起国际原子能机构(IAEA)和安全管理界的高度关注,但尚未较好地解决。 通过对大规模复杂人—机系统运行控制特征的分析,建立了大规模复杂人—机系统人员认知行为模型,并据此对该系统中人因失误的分类与产生机制进行了分析,获得了诱发大规模复杂人-机系统人因事故的主要因素,进而提出了人因失误结构模型和人因事故成因模型,为建立HRA技术奠定了理论基础。 通过分析PSA对HRA的本质需求,发现只有具备有效性、可用性和可靠性的HRA方法,才能完全地承担其应在PSA中扮演的角色。有效性包括完备性、完整性、准确性、灵敏性。可用性包括数据可用性、程序化、适用性、易用性。可靠性包括结果一致性、数据可信性、模型和假设可证明、结论可比较性。通过对现行12种主要HRA方法的比较分析,进一步证明了上述结论。 以有效性、可用性和可靠性为基本框架,构建了HRA技术规范化准则。按该准则建立了PSA中规范化HRA技术,其由规范化分析模型、规范化技术程序、规范化基本数据三部分有机构成。其中分析模型为THERP+HCR,它由THERP和HCR模型整合而成,与时间密切相关的诊断等行为分析使用HCR,而与时间不甚相关的观测、操作等行为则使用THERP,两者相互补充,其间用一时间函数连接,共同构成一个有机整体。技术程序包含事故前HRA程序、激发初因HRA程序、事故后HRA程序三个子程序,覆盖了事故的全过程。基本数据包括数据采集与分析基本技术和数据管理系统。使用该规范化HRA技术能在现有条件下最大限度地消除HRA/PSA之不足。文中给出了该技术的一个应用实例。 在国内首次利用真实核电厂全尺寸模拟机实施了操纵员可靠性实验,获得了中国本土的人的认知可靠性基本数据。实验选择包含技能型、规则型和知识型三种认知类型、对电厂运行安全有重大影响的23个异常事件(55个HIs),对38名操纵员事件响应状况和时间进行录像和记录,取得764个数据点,经数据处理和分析后获得适合秦山核电厂系统与人员特性的HRA/HCR模型基本参数。 本文所建立的规范化HRA技术和模拟机实验获得的人因可靠性数据已通过 概率安全评价中人因可靠性分析技术研究 IAEA评审,且被秦山核电厂HRA/P SA项目采用,其还可推广到其它领域。 本文受国家自然科学基金项目(79870004,70271016)和国防军工技术基础 计划项目(2012000A003,2012002A001)资助。 关键词:概率安全评价;人因可靠性分析;规范化:人因可靠性模型;分析程序; 人因可靠性数据


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