两种安全级仪控系统拒动率计算方法的比较

张 蔚，张淑慧，徐冬苓

（上海核工程研究设计院有限公司，上海 200233）

0 引言

2000年功能安全的基础标准IEC61508出台，它提出了一种全新的保障安全的原理与方法。其中，IEC61508标准第六部分属于参考性资料，它给出了计算简单系统失效概率的方法。目前，IEC61508中的原理与方法已经被国际上流程工业、机械工业、医药、交通等与安全相关的控制领域广泛接受[1]。但是在核电仪控领域，相比较故障树、可靠性框图、马尔科夫等可靠性计算方法，IEC61508的应用并不广泛。因此，本文采用IEC61508第六部分对典型的核电厂反应堆保护系统可靠性进行计算，并与可靠性框图计算方法比较，验证IEC61508中的可靠性计算结果相比可靠性框图计算数量级一致且略微保守，可以在核电仪控领域推广使用。

1 可用性计算方法和公式

可靠性框图是从可靠性角度出发研究系统与部件之间关系的逻辑图，这种图反映了部件之间的串并联关系[2]。计算系统可用性时，先计算可靠性框图中每个部件的可用性，再根据部件之间的串并联关系，计算出整个系统的可用性。

1.1 部件可用性

部件的可用性即某一时刻部件处于正常状态，能够执行自身功能的概率，它是随时间变化的。而工程应用中比较关心的是一个部件的平均可用性（An）或平均不可用性（Un）。可用性An是指部件的无故障运行时间与部件总运行时间之比，用百分数表示[3]：

假设除非部件发生故障，否则部件一直是正常运行的。平均无故障时间（MTTF，Mean Time to Failure）是指失效前时间的数学期望值，对于不可修复系统，MTTF是指系统故障前运行时间的数学期望值；……