KR101171950B1

KR101171950B1 - 원전배관 검사의 대상선정 시스템 및 그 방법

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Publication number: KR101171950B1
Application number: KR1020110069352A
Authority: KR
Inventors: 임혁순; 지문구; 이은찬; 오지용; 황석원; 방기인; 김명수; 배연경; 전호준; 정희창
Original assignee: 한국수력원자력 주식회사
Priority date: 2011-07-13
Filing date: 2011-07-13
Publication date: 2012-08-08

Abstract

본 발명은 원전 배관 검사의 대상선정 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배관의 사고결말분석 및 배관파손확률평가 등의 원자력발전소의 위험도정보를 활용하여 높은 위험도를 가지는 원전배관을 우선적으로 검사대상으로 선정하는 원전 배관 검사의 대상선정 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 설계기준에 의해 선정된 배관 중 위험도 결정조건이 유사한 배관을 하나의 배관부분으로 분절하는 대상배관 분절부; 상기 대상배관 분절부를 통해 분절된 하나의 배관부분에 대해 확률적 안정성 평가(PSA평가)를 하고 간접피해 검사로 보완하여 배관파손시 노심손상확률(CDF) 및 대량조기방출빈도(LERF)를 분석하는 사고결말 분석부; 상기 대상배관 분절부를 통해 분절된 하나의 배관부분에 대해서 배관파손 정보를 수집하여 배관파손 확률평가를 산출하는 배관파손 확률평가부; 상기 노심손상확률(CDF)/대량조기방출빈도(LERF)와 배관파손확률을 이용하여 위험도를 평가하고, 소정의 외부조건을 적용하여 위험도증감을 평가하는 위험도/위험도증감 평가부; 및 상기 위험도/위험도증감 평가부에서 평가된 결과를 이용하여 원전 배관검사 대상을 선정하는 검사배관 선정부; 를 포함한다.

Description

원전배관 검사의 대상선정 시스템 및 그 방법{SYSTEM FOR SELECTING TARGETS OF INSPECTION OF CLASS 1 AND 2 PIPING AND METHOD THEREFOR}

본 발명은 원전배관 검사의 대상선정 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배관의 사고결말분석 및 배관파손확률평가 등의 원자력발전소의 위험도정보를 활용하여 높은 위험도를 가지는 원전배관을 우선적으로 검사대상으로 선정하는 원전배관 검사의 대상선정 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

우리나라는 현재 발전설비용량의 29.2%, 총 발전용량의 43.1％를 차지할 만큼 원자력발전이 주 전력 공급원으로서 확고하게 자리 잡았다. 이는 1970년 이후 경제수준과 생활수준의 향상으로 에너지소비량이 매년 10% 이상씩 늘어나고 사용 에너지의 97% 이상을 수입하고 있는 현실 여건에서 원자력발전을 가장 중요한 전력수요 대처방안으로 채택한 한국 정부의 정책 때문이다. 현재 원자력발전소 8개가 건설 중에 있어, 매년 1개씩 준공되어 원자력발전소의 발전방향에 기대가 모아지고 있는 실정이다.

이러한 원자력발전소의 가동을 위해서 원전에는 수만 여개의 배관이 설치되어 있고, 원자력발전소의 원활한 가동을 위해서는 주기적으로 배관 양호상태를 검사하여 배관의 이상유무를 확인하고, 불량시 이에 대한 조치가 필요하다.

다만 설치되어 있는 모든 배관을 검사할 수 없기 때문에 일정한 기준을 두고 우선순위에 따라 검사 대상 배관을 선정해야 할 것이다.

이에 대해 종래에는 특정 설계기준에 의해 선정된 배관에 대해서 우선검사를 실시하였다. 좀 더 구체적으로, 설계기준에 따라 10년 동안 안전관련 배관인 Class 1 배관의 25%, Class 2 배관의 7.5%를 ASME Sec XI 코드에 의해 이종금속, 용접부, 고응력 부위를 선정하여 비파괴 검사를 수행하도록 하였다.

다만, 실제 검사 결과 배관 결함이 종래 기준처럼 설계기준에 의해 선정된 배관보다는 열성층화, 유체가속도 부식 등에서 더 많이 발생하고 있기 때문에 검사대상 선정에 있어서 비효율적이라는 문제가 있었다.

그리고, 비파괴 검사인 만큼 방사선검사를 수행하는바, 검사대상이 많을 경우 검사자의 방사선 피폭량이 상당할 수 있다는 문제가 있었다.

특히 공개특허 제2011-0034286호(발명의 명칭; 리스크정보활용 배관가동 중 검사부위 선정방법)에 따르면, 발전소의 안전성을 입증하기 위하여 배관파손조건부 리스크와 배관파손확률을 구한 후, 관련 배관이 갖는 리스크 중요도를 구함으로써, 배관의 리스크 중요도를 바탕으로 검사부위를 선정하는 것을 목적으로 한다. 이로서 배관부위별 리스크를 정략적으로 평가하여 검사대상부위를 선정함으로써 객관적인 평가를 할 수 있다. 다만, 직접피해평가(PSA)판단만으로 정확한 검새대상을 선정하기 어려우며, 배관의 파손으로 초해되는 간접피해를 평가할 수 없다는 문제는 해결되지 않았으며, 특히 배관부분의 배관재료물성치와 배관응력을 고려하지 않아 배관파손 정보를 확인할 수 없는 문제가 있었다. 또, 운전원의 조치신호를 별도로 수신하지 않아, 설계기준에 의해 선정된 검사대상 배관이라고 하더라도, 실제 운전원의 조치로 검사할 필요가 없음에도 다시 검사를 수행하게 되는 경우가 많아 총 검사의 시간과 비용의 낭비가 있을 수 있다는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 각 배관을 분절화 한 후 분절된 하나의 배관부분에서의 배관파손에 따른 사고결말을 확률론적평가인 위험도와 각 배관의 응력, 물성치를 종합한 배관파손확률을 평가한 후, 검사부위 선정기준인 해당 배관 파손시 위험도 증가가 0.5%증가인 즉, RRW(리스크감소가치 : Risk Reduction Worth, 이하 RRW) ≥1.005의 검사부위 선정 기준치를 생성하고 설계기준에 의해 선정된 배관검사 대상의 검사 개수를 줄이는 원전배관 검사의 대상선정 시스템 및 그 방법을 제공함에 있다.

또한, 분절된 하나의 배관부분이 포함된 계통/계열의 직접피해를 평가하는 것 뿐만아니라, 이를 보완하기 위해서 배관의 파손으로부터 초래되는 간접피해를 평가하는 간접피해를 평가하여 검사대상 배관선정에 보다 높은 정확도를 제공하는 원전배관 검사의 대상선정 시스템 및 그 방법을 제공함에 있다.

그리고, 산출된 위험도에 기 행해진 운전원의 조치신호를 입력받아 위험도를 재산정할 수 있어, 실제 운전원의 조치로 검사할 필요가 없음에도 다시 검사를 수행하는 중복검사를 방지하는 원전배관 검사의 대상선정 시스템 및 그 방법을 제공함에 있다.

이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은, 설계기준에 의해 선정된 배관 중 위험도 결정조건이 유사한 배관을 하나의 배관부분으로 분절하는 대상배관 분절부; 상기 대상배관 분절부를 통해 분절된 하나의 배관부분에 대해 확률적 안정성 평가(PSA평가)를 하고 간접피해 검사로 보완하여 배관파손시 노심손상확률(Core damage Frequency, 이하 CDF) 및 대량조기방출빈도(Large Early Release Frequency, 이하 LERF)를 분석하는 사고결말 분석부; 상기 대상배관 분절부를 통해 분절된 하나의 배관부분에 대해서 배관파손 정보를 수집하여 배관파손 확률평가를 산출하는 배관파손 확률평가부; 상기 노심손상확률(CDF)/대량조기방출빈도(LERF)와 배관파손확률을 이용하여 위험도를 평가하고, 소정의 외부조건을 적용하여 위험도증감을 평가하는 위험도/위험도증감 평가부; 및 상기 위험도/위험도증감 평가부에서 평가된 결과를 이용하여 원전 배관검사 대상을 선정하는 검사배관 선정부; 를 포함한다.

한편, (a) 대상배관 분절부가 설계기준에 의해 선정된 배관 중 위험도 결정조건이 유사한 배관을 하나의 배관부분으로 분절하는 단계; (b) 사고결말 분석부가 상기 (a)단계에서 분절된 하나의 배관부분에 대해 확률적 안정성 평가(PSA평가)를 하고 간접피해 검사로 보완하여 배관파손시 노심손상확률(CDF) 및 대량조기방출빈도(LERF)를 분석하는 단계; (c) 배관파손 확률평가부가 상기 (a)단계에서 분절된 하나의 배관부분에 대해서 배관파손 정보를 수집하여 배관파손 확률평가를 산출하는 단계; (d) 위험도평가모듈이 상기 (b)에서 산출된 노심손상확률(CDF)/대량조기방출빈도(LERF)와 상기 (c)단계에서 산출된 배관파손 확률평가를 곱함으로서, 위험도를 평가하는 단계; (e) 위험도증가 평가부가 상기 (d)단계에서 평가된 위험도를 이용하여 운전원 조치정보를 수신하여 위험도 증감을 평가하는 단계; 및 (f) 검사배관 선정부가 상기 (e)단계에서 평가된 결과를 이용하여 원전 배관검사 대상을 선정하는 단계;를 포함한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 기존 원자력발전소의 배관검사는 설계기준에 의해 선정된 배관에 대하여 검사하는 방법과 달리 배관 파손시 위험도가 높은 배관 및 배관 파손가능성이 높은 배관에 검사를 집중함으로써 원자력발전소 배관파손에 의한 위험도를 감소시키면서 가동중 검사 배관 검사 개수를 감소시키는 효과가 있다.

좀 더 구체적으로, 당해 발명을 실시하는 경우 원전 개당 1.5억원/년 정도 비용이 절감되기 때문에, 현재 국내 원전이 20개 운전되고 있으므로 1.5억원/년.호기 ㅧ 20호기 = 30억원 정도의 1년당 비용감소 효과가 있다. 아울러, 현재 원자력발전소 8개가 건설중에 있어서, 매년 1개씩 준공되어 본 방법을 적용할 경우 경제성은 더욱 증가할 것으로 예상된다.

또한 검사개수가 감소됨으로써, 배관 검사 시간과 비용을 감소시키고, 또한 검사자의 방사능 피폭량을 감소시키기는 효과가 있다. 실제 현재 검사시간은 15일 정도로 본 발명을 실시하는 경우 10일 이하로 감소시킬 수 있을 것이라 예상된다.

도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 원전배관 검사의 대상선정 시스템을 개념적으로 도시한 전체 구성도.
도 2 는 본 발명의 일실시예로 따른 검사대상 선정모듈(520)이 통계적 모듈인 Perdue를 이용하여 검사량을 결정하는 메커니즘에 대한 흐름도.
도 3 는 본 발명의 일실시예에 따른 원전배관 검사의 대상선정 방법에 관한 전체 흐름도.

본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명의 원전배관 검사의 대상선정 시스템 및 그 방법에 대하여 도 1 내지 도 2 를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 원전배관 검사의 대상선정 시스템을 개념적으로 도시한 전체 구성도로서, 도시된 바와 같이 전체적으로 대상배관 분절부(100), 사고결말 분석부(200), 배관파손 확률평가부(300), 위험도/위험도증감 평가부(400), 검사배관 선정부(500)를 포함하여 이루어진다.

대상배관 분절부(100)는 원전배관 검사의 대상선정 분석을 위하여 설계기준에 의해 선정된 배관 중 위험도 결정조건이 유사한 배관을 하나의 배관부분으로 분절한다. 이는 위험도 순위 결정을 위하여 사고결말, 운전조건 및 배관의 물성치가 유사한 배관을 하나의 배관부분으로 정의하고 분절화 하는데, 특히 배관을 분절할 때 고려해야하는 사항은 하나의 배관부분 내의 어떤 위치에서의 파손도 같은 사고결말을 가져야 하며, 파손물성치 역시 비슷하여야 한다는 점이다.

사고결말 분석부(200)는 상기 대상배관 분절부(100)를 통해 분절된 하나의 배관부분에 대해 확률적 안정성 평가(PSA평가)를 하고 간접피해 검사로 보완하여 배관파손시 노심손상확률(CDF) 및 대량조기방출빈도(LERF)를 분석한다. 사고결말 분석부(200)는 확률적 안정성 평가모듈(210), 간접피해 평가모듈(220), 손상확률 분석모듈(230)을 포함하여 이루어진다.

확률적 안정성 평가모듈(210)은 분절된 하나의 배관부분이 포함된 계통/계열의 직접피해를 평가한다. 확률적 안정성 평가모듈(210)에서 실시하는 직접피해에 대한 확률적 안정성 평가는 통상의 PSA평가(Probabilistic Safety Assessment, 이하 PSA)이다.

간접피해 평가모듈(220)은 엔지니어링 평가, 발전소 설계 및 운전성 검토 등 배관의 파손으로 초래되는 침수, 파이프 휩 및 제트 임핀지먼트와 같은 간접피해를 평가한다. 이는 상기 확률적 안정성 평가모듈(210)에서 평가하는 직접피해에 대한 사고결말 분석을 보완하기 위한 것으로 직접피해분석과 간접피해분석을 병행적으로 수행한다.

손상확률 분석모듈(230)은 사고결말 분석부(200)의 마지막단계로, 확률적 안정성 평가모듈(210)과 간접피해 평가모듈(220)을 통해 판단된 정보를 이용하여 배관파손시 노심손상확률(CDF) 및 대량조기방출빈도(LERF)를 분석한다.

배관파손시 노심손상확률이란 원자력발전소에서 사고로 인한 노심 손상이 발생할 확률로서 예를 들면, CDF 1.0 ㅧ 10^-5/Yr = 1.0 ㅧ 10^-5빈도/년 = 1/10,000년 으로 표현되며, 이 경우 10만년만에 1번 정도 사고가 발생할 수 있음을 나타낸다. 대량조기방출빈도는 원자력발전소에서 사고로 원자로(노심)가 손상이 발생되어 격납건물 외부로 방사능이 조기에 대량 방출할 빈도를 의미한다. 예를 들어, LERF = 1.0 ㅧ 10-6/Yr = 1.0 ㅧ 10-6 빈도/년 = 1/100,000년 로 표현할 수 있으며, 보통 CDF의 1/10값을 가진다.

배관파손 확률평가부(300)는 상기 대상배관 분절부(100)를 통해 분석된 하나의 배관부분에 대해서 배관파손 정보를 수집하여 배관파손 확률평가를 산출한다. 이는 배관파손 정보수집모듈(310) 및 배관파손 확률산출모듈(320)을 포함하여 이루어진다.

배관파손 정보수집모듈(310)은 하나의 배관부분의 배관재료 물성치와 배관응력을 고려하여 배관파손정보를 수집한다. 좀 더 구체적으로 하나의 배관부분에 대해서 이에 상응하는 배관부분 및 계장 도면, 현장배관 설치도면, 각 배관의 응력보고서 및 배관운전압력 등의 자료를 수집한다. 이는 배관파손 확률을 평가하기 위한 자료로 사용된다.

배관파손 확률산출모듈(320)은 상기 수집된 배관파손 정보를 SRRA (Structural Reliability and Risk Assessment, 이하 SRRA) 코드에 입력하여 배관파손확률을 산출한다.

위험도/위험도증감 평가부(400)는 노심손상확률(CDF)/대량조기방출빈도(CERF)와 배관파손확률을 이용하여 위험도를 평가하고, 소정의 외부조건을 적용하여 위험도 증감을 평가한다. 위험도 평가모듈(410) 및 위험도증감 평가모듈(420)를 포함하여 이루어진다.

위험도 평가모듈(410)은 배관이 파손될 때 발생되는 위험도를 평가하는 과정으로 사고결말 분석부(200)에서 산출된 노심손상확률(CDF) 및 대량조기방출빈도(LERF)와 상기 배관파손 확률평가부(300)에서 산출된 배관파손 확률을 곱함으로서 위험도를 평가하는데, 위험도 평가에는 위험도감소가치(RRW; Risk Reduction Worth)를 사용한다. RRW는 중요도를 평가하고자 하는 기기가 완전히 "이용가능" 이라 가정할 때의 위험도 감소효과를 나타내는 중요도 판단인자로서 감소된 위험도에 대한 현재의 위험도와의 비율을 의미한다. 예를 들어 RRW가 1.005 이상이면, 배관 파손이 일어나지 않는다는 기준 1에서 200번 중 1번 배관파손이 일어날 확률 1/200 (0.005)을 더한 것을 의미한다.

위험도증감 평가모듈(420)은 위험도 배관가동중검사와 현재의 ASME Section XI에 의한 증감을 평가한다. 위험도증감 평가를 위하여 노심손상빈도/대량조기방출빈도는 물론, 운전원의 조치 등도 위험도 증감 평가의 요소로 사용된다.

특히 운전원의 조치와 관련하여, 상기 위험도 평가에서 위험도가 높은 수치가 나왔다고 하더라도, 이 전에 운전원의 점검조치가 없었다면 노심손상빈도/대량조기방출빈도 수치를 유지시키고, 운전원의 점검조치가 있었다면 노심손상빈도/대량조기방출빈도 수치를 감소시키는 등의 위험도 증감을 평가한다.

상기 위험도 평가모듈(410)은 주변 환경을 반영하지 않고 상기 사고결말분석부와 배관파손 확률평가부(300)에서 분석된 자료만을 가지고 배관의 위험도를 평가한 것이라면, 상기 위험도증감 평가모듈(420)은 특정 환경설정에 대한 경우는 반영하여 기 평가된 위험도에 대한 증감을 평가하는 것이다.

검사배관 선정부(500)는 위험도/위험도증감 평가부(400)에서 평가된 결과를 이용하여 원전 배관 검사대상을 선정한다. 검새배관 선정부는 RRW 평가모듈(510)과 검사대상 선정모듈(520)을 포함하여 이루어진다.

RRW 평가모듈(510)은 위험도/위험도 증가평가부에서 평가된 RRW를 이용하여 RRW가 1.005이상이면 고(High) 위험도로, RRW가 1.001이상 1.005미만이면 중간(Medium) 위험도, RRW가 1.001미만이면 저(low) 위험도로 평가한다.

검사대상 선정모듈(520)에서는 RRW가 1.005인 고 위험도 배관부분을 선정하는데, 이때 검사부의 선정은 각 용접부, 모재 및 예상되는 파손 메커니즘에 대한 심도 있는 검토 후에 이루어진다. 활성 손상 메커니즘을 가지고 있는 배관부분은 용접부분에 대한 통계적인 모델인 Perdue를 이용하여 검사량을 결정한다.

상기 통계적인 모델인 Perdue는 최소검사량 결정에 활용하는 통계학적인 신뢰도평가 모델로서, Perdue 모델은 웨스팅하우스에서 작성한 마이크로 소프트 엑셀 스프레드시트를 이용한 통계적 모델로 관련 배관의 검사에서 만족할 만한 신뢰도를 얻기 위하여 필요한 검사량을 결정하는데 사용한다. 본 모델의 입력은 배관파손확률평가 코드인 SRRA 출력데이터를 사용하고, 결과물은 사용자가 특정한 샘플링 플랜 및 샘플크기에 따른 검사 신뢰도를 확률로서 보여준다. Perdue 모델에서는 이항분포(Binomial distribution), 초기기하분포(Hypergeometric distribution) 및 베이지안 이론(Bayes theorem)을 이용하여 샘플링 플랜의 신뢰도를 평가한다.

모델에 사용되는 SRRA 출력데이터는 (1)발전소명 (2) 계통명 (3) 발전소 운전년수 (4) 발전소 수명기간 (5) 세그먼트 ID (6) PIPE/ODIA 중앙값 (7) WALL/ODIA 중앙값 (8) INT%DEPTH 중앙값 (9) INT%DEPTH 편차 요소 (10) FLAWS/IN 중앙값 (11) 현재의 소량누설확률 (12) 수명말기 소량누설확률, 총 12개의 데이터를 이용하며, Perdue 모델 입력데이터는 (1) 발전소명 (2) 세그먼트 #/ Loop # (3) 용접부위 수 (4) 결함존재 확률 (Probability of flaw(@ specified yr)/weld) (5) 결함검출률 (Probability of Detection (POD)) (6) 조건부 누설 확률 (Conditional probability of leak/yr/weld) (7) 단일 샘플크기 (Single sample size) (8) 목표 누설률 (Target leak rate/yr/weld), 총 8개를 이용한다.

도 2 에서는 검사대상 선정모듈(520)이 통계적 모듈인 Perdue를 이용하여 검사량을 결정하는 메커니즘을 나타내는 흐름도이다.

도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 원전배관 검사의 대상선정 방법에 관한 전체 흐름도로서, 시계열적으로 설명할 수 있다.

대상배관 분절부(100)가 설계기준에 의해 선정된 배관 중 위험도 결정조건이 유사한 배관을 하나의 배관부분으로 분절한다.(S10)

사고결말 분석부(200)가 분절된 하나의 배관부분에 대해 확률적 안정성 평가(PSA평가)를 하고, 간접침해 검사로 보완하여 배관파손시 노심손상확률(CDF) 및 대량조기방출빈도(LERF)를 분석한다.(S20)

배관파손 확률평가부(300)는 대상배관 분절부(100) 및 사고결말 분석부(200)의 분석이 종료되면, 분절된 하나의 배관부분에 대해서 배관재료물성치와 배관응력 등의 배관파손 정보를 수집하여 전산코드 SRRA를 이용하여 배관파손 확률평가를 산출한다.(S30)

위험도평가모듈이 사고결말 분석부(200)에서 분석된 노심손상확률(CDF) 및 대량조기방출빈도(LERF)와 배관파손 확률평가부(300)에서 평가된 배관파손 확률평가를 곱하여 위험도를 평가한다.(S40)

위험도증감 평가모듈(420)이 상기 위험도 평가된 데이터를 이용하여, 노심손상빈도/대량조기방출빈도는 물론, 운전원의 조치 등의 평가 요소를 반영하여 위험도 증감을 평가한다.(S50) 위험도 증감평가방법은 상기 위험도증감 평가모듈(420)에서 상세히 설명한바 있다. 위험도는 RRW로 표현될 수 있다.

RRW 평가모듈(510)이 위험도 RRW가 1.005 이상인 배관부분만을 선정하고, 선정된 배관부분은 검사배관 선정모듈로 넘어가서, 용접부분에 대한 통계적인 모델인 Perdue를 이용하여 검사량을 결정하여 최종 검사대상을 선정한다.(S60)

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등 물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

Claims

설계기준에 의해 선정된 배관 중 위험도 결정조건이 유사한 배관을 하나의 배관부분으로 분절하는 대상배관 분절부(100);
상기 대상배관 분절부(100)를 통해 분절된 하나의 배관부분에 대해 확률적 안정성 평가(PSA평가)를 하고 간접피해 검사로 보완하여 배관파손시 노심손상확률(CDF) 및 대량조기방출빈도(LERF)를 분석하는 사고결말 분석부(200);
상기 대상배관 분절부(100)를 통해 분절된 하나의 배관부분에 대해서 배관파손 정보를 수집하여 배관파손 확률평가를 산출하는 배관파손 확률평가부(300);
상기 노심손상확률(CDF)/대량조기방출빈도(LERF)와 배관파손확률을 이용하여 위험도를 평가하고, 소정의 외부조건을 적용하여 위험도증감을 평가하는 위험도/위험도증감 평가부(400); 및
상기 위험도/위험도증감 평가부(400)에서 평가된 결과를 이용하여 원전 배관검사 대상을 선정하는 검사배관 선정부(500); 를 포함하는 원전배관 검사 대상 선정 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 사고결말 분석부(200)는,
분절된 하나의 배관부분이 포함된 계통 및 계열에 대해 직접피해를 평가하는 확률적 안정성 평가모듈(210);
배관의 파손으로 초래되는 간접피해를 평가하여 상기 확률적 안정성 평가모듈(210)의 판단을 보안하는 간접피해 평가모듈(220); 및
상기 확률적 안정성 평가모듈(210)과 간접피해 평가모듈(220)을 통해 판단된 정보를 이용하여 배관파손시 노심손상확률(CDF)/대량조기방출빈도(LERF)를 분석하는 손상확률 분석모듈(230); 을 포함하는 원전배관 검사 대상 선정 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 배관파손 확률평가부(300)는,
분절된 하나의 배관부분의 배관재료물성치와 배관응력을 고려하여 배관파손 정보를 수집하는 배관파손 정보수집모듈(310); 및
배관파손 확률 평가 전산코드(SRRA)를 이용하여 상기 배관파손 정보수집모듈(310)이 수집한 배관파손 정보로부터 배관파손 확률을 산출하는 배관파손 확률산출모듈(320); 을 포함하는 원전배관 검사 대상 선정 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 위험도/위험도증감 평가부(400)는,
상기 사고결말 분석부(200)에서 산출된 노심손상확률(CDF)/대량조기방출빈도(LERF)와 상기 배관파손 확률평가부(300)에서 산출된 배관파손확률을 곱하여 위험도를 평가하는 위험도 평가모듈(410); 및
상기 위험도 평가모듈(410)에서 평가된 위험도와 운전원 조치정보를 수신하여 위험도 증감을 평가하는 위험도 증감평가모듈; 을 포함하는 원전배관 검사 대상 선정 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 검사배관 선정부(500)는,
RRW가 1.005 이상이면 고(high) 위험도로, RRW가 1.001 이상 1.005미만이면 중간(medium) 위험도로, RRW가 1.001 미만이면 저(low) 위험도로 평가하는 RRW 평가모듈(510); 및
상기 RRW 평가모듈(510)에서 RRW가 1.005이상인 경우 해당 배관을 검사대상으로 선정하되, 통계적 모델인 퍼듀(Perdue)를 이용하여 검사량을 결정하는 검사대상 선정모듈(520); 을 포함하는 원전배관 검사 대상 선정 시스템.
(a) 대상배관 분절부(100)가 설계기준에 의해 선정된 배관 중 위험도 결정조건이 유사한 배관을 하나의 배관부분으로 분절하는 단계;
(b) 사고결말 분석부(200)가 상기 (a)단계에서 분절된 하나의 배관부분에 대해 확률적 안정성 평가(PSA평가)를 하고 간접피해 검사로 보완하여 배관파손시 노심손상확률(CDF) 및 대량조기방출빈도(LERF)를 분석하는 단계;
(c) 배관파손 확률평가부(300)가 상기 (a)단계에서 분절된 하나의 배관부분에 대해서 배관파손 정보를 수집하여 배관파손 확률평가를 산출하는 단계;
(d) 위험도/위험도증감 평가부(400)가 상기 (b)에서 산출된 노심손상확률(CDF)/대량조기방출빈도(LERF)와 상기 (c)단계에서 산출된 배관파손 확률평가를 곱하여 위험도를 산출하고, 평가된 위험도를 이용하여 운전원 조치정보를 수신하여 위험도 증감을 평가하는 단계;
(e) 검사배관 선정부(500)가 상기 (d)단계에서 평가된 결과를 이용하여 상기 하나의 배관의 부분의 위험도를 판단하는 단계 ; 및
(f) 검사배관 선정부(500)가 상기 (e)단계의 판단결과를 이용하여 원전 배관검사 대상을 선정하는 단계; 를 포함하는 원전 배관 검사 대상 선정 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 (b)단계는,
(b-1) 확률적 안정성 평가모듈(210)이 분절된 하나의 배관부분이 포함된 계통 및 계열의 직접피해를 평가(PSA평가)하는 단계;
(b-2) 간접침해 평가모듈이 상기 (b-1)의 판단을 보완하기 위해 배관의 파손으로 초래되는 간접피해를 평가하는 단계; 및
(b-3) 손상확률 분석모듈(230)이 상기 (b-1)과 (b-2)에서 판단된 정보를 이용하여 배관파손시 노심손상확률(CDF)/대량조기방출빈도(LERF)를 분석하는 단계; 를 포함하는 원전 배관 검사 대상 선정 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 (c) 단계는,
(c-1) 배관파손 정보수집모듈(310)이 분절된 하나의 배관부분의 배관재료물성치와 배관응력을 고려하여 배관파손 정보를 수집하는 단계; 및
(c-2) 배관파손 확률산출모듈(320)이 배관파손 확률 평가 전산코드(SRRA)를 이용하여 상기 (c-1)에서 수집한 배관파손 정보로부터 배관파손 확률을 산출하는 단계; 를 포함하는 원전 배관 검사 대상 선정 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 (e) 단계는,
(e-1) RRW가 1.005 이상이면 고(high) 위험도로 평가하는 단계;
(e-2) RRW가 1.001 이상이고 1.005 미만이면 중(medium) 위험도로 평가하는 단계; 및
(e-3) RRW가 1.001 미만이면 저(low) 위험도로 평가하는 단계; 포함하는 원전 배관 검사 대상 선정 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 (f) 단계는,
(f-1) 상기 (e) 단계에서 고(high) 위험도로 평가된 해당 배관을 검사대상으로 선정하는 단계;
(f-2) 상기 (f-1) 단계에서 선정된 검사대상 배관에 대해 통계적 모델인 퍼듀(Perdue)를 이용하여 검사량을 결정하는 단계; 를 포함하는 원전 배관 검사 대상 선정 방법.