JP2012008744A - 原子力発電プラント用コンピュータ支援トップ論理によるリスクの定量的評価方法。 - Google Patents
原子力発電プラント用コンピュータ支援トップ論理によるリスクの定量的評価方法。 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】本発明は、一種の標準化したコンピュータ支援リスク定量評価方法を提供し、適当な事象を系列に並びトップダウン論理による故障のツリーモデルを作り、予定値の指令を設定する。このプログラムは事象系列に含める特徴について求解し、基本事象の改名を行い、更に基本事象のパラメーターを評価モデルに代入して合理の最小カットセットやリスク結果や重要度指標を求める。また基本事象のパラメーターを調整することによって、基本事象が故障する感度分析を行い、最善の対策を練られるようにする。
【選択図】図1
Description
更に、予め分析した基本事象を入力してリスク結果及び重要度指標が得られる。また、評価者は、基本事象のパラメーターを調整することによって使用不能な状態への感度分析を行い、最適のオンライン維持または予定プランの提案を求めることが出来る。
しかしながらこのコンピュータ支援トップダウン論理故障ツリーを解析するには強大な故障ツリーエンジンを必要とし、例え迅速に解を求めることができる能力を備えていても、不都合な失敗するカットセットの削除、ヒューマンエラーの依存性、失敗するカットセットの最小化などリスク評価結果についての機能補足、又は強化に対するニーズは分析者自身がその点に対処する専用プログラムを開発しなければならない。
発電プラントの運営維持による各基本事象の失敗状況を検討し、評価構造で対応するデータベースの基本事象を直接修正して定量的リスク指標への再分析を行って、定性的リスク情報が得られる。
更に、リスク定量化モデルにおいてリスク全体への影響を検討する。この迅速に解を求めることが出来るリスク評価構造によってリスク感度分析を行い、重要な基本事象のリスクへの高度かつ顕著な影響を窺えるだけでなく、評価構造のリスク情報に従ってより効率的な改善対策を練られる。
さらに、その故障事象系列の故障機能を考慮するシステム部分にタイトル機能のキーワードをそのモデル構造に入力し、故障機能の最小カットセットを解決し、需要に応じて基本事象を改名し、及びブール代数の最小化プロセスを行う。最後に(Deltrum)のキーワードをそのモデル構造に入力する。その中には事象系列にとって成功したシステム機能部分、及び事象系列から削除すべき基本事象の組合せをも含まれている。本発明に用いるコンピュータ支援トップ論理評価モデル構造は、キーワードと事象系列の論理構造の関連性を利用してリスクを定量化する過程から機能が故障するシステムに対応する最小カットセット及び各事象系列の最小カットセットを割り出す他、炉心損傷の発生率・事故早期に放射能漏洩の発生率の最小カットセットをも提供する。
評価者はコンピュータ支援トップダウン論理評価モデル構造に従ってプロセスを構築しながら、リスクモデルの関連性を考慮して適切なキーワードを入力すれば、INERiskenプログラムはそのコンピュータ支援トップダウン論理評価モデル構造によって自動的にあらゆる計算を完成させる。この計算により故障事象系列・炉心損傷の発生率・大量の放射能の早期事故漏洩の発生率の最小カットセット及び重要度の必須の結果分析結果を提供する。
本発明のコンピュータ支援トップダウン論理評価モデル構造の開始事象BEi=1-pは一つのORゲートであり、このORゲートの下に炉心損傷に導く全ての事象系列及びそれに繋げる事象系列i=1-pを入力する。基本事象である設備部品のランダム或いは共通原因故障、または操作員の操作不当などによって支援機能を失効させて炉心損傷に導く事象系列i=1-pを全部頂上事象の下に入力すべきである。
各発生事象はブール代数によって炉心損傷への最小カットセットを求めてからORゲートのブール代数論理に従ってプラントの炉心損傷の発生率の最小カットセットを求める。その最小カットセットに前述の基本事象から得られたランダム失効、共通原因失効、或いはヒューマンエラーなどの基本事象データを入力してプラントの炉心損傷の発生率が得られる。
本発明のコンピュータ支援トップ論理評価モデル構造にある開始事象(BE) iの特定事象系列(SEQ−) jは一つのANDゲートであり、その下に全ての炉心損傷に導かれる事象系列j及びそれに繋げる開始事象iを入力する。その開始事象iの事象系列jの下に付く支援機能は四つのタイプがある:
1.事象系列のキーワードや開始事象、
2.設備部品のランダム或いは共通原因故障、または
3.操作員の操作不当による機能化システム(SYSFA) kの失敗及び
4.炉心損傷の事象系列には行われるべき削除項目(DELTRM)。
この四つのタイプを上記の順番に従ってANDゲート入力し、それぞれの事象系列jの炉心損傷への最小カットセットを求めてから、開始事象BEi及び全ての機能またはシステムk失敗の最小カットセットをANDゲートのブール論理に従って計算し、更に、事象系列(SEQ−)jのキーワード処理を執行する。上記の計算によって得られた最小カットセットの中に事象系列の関連定義を違反する最小カットセットのみを削除するとその開始事象iの事象系列jの最小カットセット及び炉心損傷の発生率が得られる。
1.系列の求解プロセス:事象系列またはシステムkの失敗及び開始事象iをブール代数に従って演算する。
2.削除項目プロセス:最小カットセットの中に事象系列の定義に違反する最小カットセットを削除する。予想した不都合な失効する組合せへの処理についてはステップ5にて更なる説明をする。
3.非希有事象処理プロセス:失敗した事象系列の中に比較的に失効する確率の大きいものを考慮して成功する事象系列へのデータ修正を行い、両者の確率の和を1に保持する。
4.系列の改名プロセス:同一事象系列にある操作員によるミスの依存性からなる影響程度を考慮する。
本発明のコンピュータ支援トップ論理評価モデルの開始事象iの特定事象系列jに関する機能又はシステムkの失敗は一つのANDゲートであり、その下に開始事象iの事象系列jの下に付く炉心損傷が発生するときに必須の支援機能またはシステムkのシミュレーションを含む事象系列j及びそれに繋げる開始事象iを入力する。その開始事象の事象系列の下に付く特定の支援機能は二つのタイプがある。
1.タイトル機能のキーワード(HDG−)
2.設備部品のランダム或いは共通原因故障、または操作員の操作不当などによって機能またはシステム(SYSFA)kを失敗させた。
この二つのタイプを上記の順番に従ってANDゲートに入力し、それぞれの事象系列jにある機能またはシステムkが失敗する最小カットセットを求めて、その事象系列jにある全ての機能またはシステムkが失敗する最小カットセットをANDゲートのブール論理に従って乗算して、ステップ3のANDゲートへの入力数値として提供する。
1.削除項目(Deltrum)のキーワード
2.削除項目プロセス。
この二つのタイプを上記の順番に従ってORゲートに入力する。削除項目のキーワードとはある開始事象の一つの事象系列の下に付く求解プロセスであり、このキーワードに従って、ステップ6で予想した不都合な失効組合せを対照させながら排除する定量化の手続きである。ステップ6の求解によって得られた最小カットセットをORゲートのブール論理に従って加算すると、ステップ3への入力数値を得られる。削除項目プロセスとは該当開始事象iの事象系列jの下にある削除すべき項目を処理するプロセスであり、予想した不都合な組合せを削除項目プロセスで処理する詳細はステップ6にて説明する。
kの成功した最小カットセットの計算及び入力。
Claims (5)
- コンピュータ支援トップダウン論理による迅速なリスク定量的評価方法であって、リスク評価モデルの開始事象BEi, i=1,p、またはシステムSYSFAkの境界条件及び既知の各基本事象をコンピュータのデータベースに入力し、コンピュータによるブール代数計算を行い、一番合理的な最小カットセットと設定値を得られ、調整すべき発電プラント配置の最小カットセットが設定値の閾値を超えた場合は、発電プラントは点検停止が必要とされ、閾値を超えていない場合は維持され、その標準化プロセスは、
ステップ1.炉心損傷の発生率の頂上事象の構築及び入力:
(a) 一つのORゲートの下に炉心損傷に導かれる全ての事象系列及びそれに繋げる発生事象i=1-Pを入力し、
(b) 各発生事象はブール代数によって炉心損傷への最小カットセットを求め、
(c) ORゲートのブール代数論理によって前述の最小カットセットを演算してプラントの炉心損傷の発生率の最小カットセットを求め、更に、設備部品のランダム或いは共通原因故障、またはヒューマンエラーによって支援機能を失効させた基本事象の数値データを入力してプラント全体の炉心損傷発生率を得ることと、
ステップ2. 開始事象iの事象系列の構築及び入力:
(a)
開始事象i=1-Pは一つのORゲートであり、このORゲートの下に炉心損傷に導く全ての事象系列及びそれに繋げる事象系列i=1-Pを入力し、
(b) 設備部品のランダム或いは共通原因故障、またはヒューマンエラーによって炉心損傷に導く事象系列i=1-Pを全部その開始事象iの下に入力し、
(c) 各発生事象の求解によって炉心損傷への最小カットセットを求めてから、ORゲートのブール代数論理に従ってその開始事象iの事象系列における炉心損傷の発生率の最小カットセットを得て、前述のランダム失効、共通原因失効、またはヒューマンエラーによって支援機能を失効させた基本事象の数値データを入力してその開始事象iの炉心損傷発生率を得ることと、
ステップ3. 特定開始事象の事象系列jの発生率計算及び入力:
(a)事象系列のキーワードと、
(b)開始事象と、
(c)設備部品のランダム或いは共通原因故障、または操作員の操作不当による機能またはシステム(SYSFA) kの失敗と、
(d)炉心損傷の事象系列には行われるべき削除項目(DELTRM)とを含む炉心損傷に導かれる事象系列j及びそれに繋げる開始事象iをその開始事象iの特定事象系列jであるANDゲートの下に入力することと、
ステップ4.事象系列の機能またはシステムkが失敗する発生率の計算及び入力:
(a)タイトル機能のキーワードと、
(b)設備部品のランダム或いは共通原因故障、または操作員の操作不当などによって機能またはシステム(SYSFA)kを失敗させた事象と、
を含む開始事象iの事象系列jの下に付く炉心損傷が発生するときに必須の支援機能またはシステムkのシミュレーションをその開始事象iの特定事象系列jであるANDゲートの下に入力することと、
ステップ5.特定開始事象の事象系列jの削除項目プロセスの構築及び入力:
(a)削除項目のキーワードと、
(b)削除項目プロセスと、
を含む必須削除項目を処理するプロセスを開始事象iの特定事象系列jに関する削除項目であるORゲートの下に入力することと、
ステップ6.特定開始事象系列jの削除項目を構築する為に必須の入力:
(a) 開始事象iiの事象系列jの下にある全ての炉心損傷への支援シミュレーションに必須の機能またはシステムkが成功するものと、
(b) 特定の故障の木(DAM)と、
を含む必須の削除項目プロセスを開始事象iの特定事象系列jに関する削除項目であるORゲートの下に入力し、開始事象iの特定事象系列jの下にある成功した機能またはシステムkの最小カットセットを予め計算してから、モデルシミュレーション及び運営規制を含めて予想した不都合な最小カットセットを処理することと、
ステップ7.事象系列機能またはシステムlの成功した最小カットセットの計算及び入力:
(a) 削除項目のキーワードと、
(b) 設備部品のランダム或いは共通原因故障、または操作員の操作不当による機能またはシステムkの失敗と、
を含む開始事象iの事象系列jの下に付く特定の支援機能、すなわち炉心損傷への必須の支援機能またはシステムlが成功するものをその開始事象iの特定事象系列jであるANDゲートの下に入力すること、
を特徴とする、請求項1記載の原子力発電プラント用コンピュータ支援トップダウン論理によるリスク定量的評価方法。 - 前記ステップ
3は、上記の順番に従ってANDゲート入力し、それぞれの事象系列jにおいて炉心損傷への最小カットセットを求めて、開始事象i及び全ての機能またはシステムkが失敗する最小カットセットをANDゲートのブール代数論理に従って乗算し、更に、事象系列のキーワード及び削除項目処理プロセスを執行して、その開始事象iの特定事象系列jの最小カットセット及び炉心損傷発生率を得られることを特徴とする, 請求項1記載の原子力発電プラント用コンピュータ支援トップダウン論理によるリスク定量評価方法。 - 前記事象系列キーワードは、その開始事象の特定事象系列を代表し、このキーワードに従って、
事象系列またはシステムkの失敗及び開始事象iをブール代数に従って演算する系列求解プロセスと、
予想した不都合な失効する組合せを処理する削除項目プロセスと、
失敗した事象系列の中に比較的に失効する確率の大きいものに応じて成功する事象系列へのデータ修正を行い、両者の確率の和を1に維持する非希有事象プロセスと、
同一事象系列にある操作員によるミスの依存性からなる影響程度を配分する系列改名プロセスと、
を含む事象系列に関する定量化プロセスを行うことを特徴とする,
請求項1記載の原子力発電プラント用コンピュータ支援トップダウン論理によるリスク定量評価方法。 - 前記ステップ4は、上記の順番に従ってANDゲート入力し、それぞれの事象系列jの下でブール代数の演算によって開始事象i及び全ての機能またはシステムkが失敗する最小カットセットを求めて、ANDゲートのブール代数論理に従い、その事象系列jにおいて機能またはシステムkが失敗する全ての最小カットセットを乗算させてステップ3のANDゲートへの入力に提供することを特徴とする、請求項1記載の原子力発電プラント用コンピュータ支援トップダウン論理によるリスク定量評価方法。
- 前記ステップ4のタイトル機能のキーワードは、ある開始事象に付く一つの事象系列の下にある特定機能またはシステムkの求解プロセスであり、このキーワードが及ぶ機能に従ってシステム(SYSFA)kを設定してその機能またはシステムkに関する、タイトル機能の求解または改名プロセスを含める機能またはシステムkの定量化プロセスを行い、タイトル機能の求解プロセスは失敗した特定機能またはシステムkのブール代数演算を行い、タイトル機能の改名プロセスは各機能またはシステムlを失敗に導くヒューマンエラー依存性の基本事象及びタイトル機能の特殊基本事象の改名プロセスを行うことを更に含むことを特徴とする、請求項1記載の原子力発電プラント用コンピュータ支援トップダウン論理によるリスク定量評価方法。
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