http criepi denken or jp 原子力発電所のPRAと国内故障率財電力中央研究所原子力情報センター

http: //criepi. denken. or. jp PSAの実施手順内的起因事象に関する検討外的起因事象に関する検討格納容器破損シーケンスの分類各現象・事象の生起確率検討炉心損傷事故解析炉心損傷事故シーケンスの分類各安全系の信頼性解析 ET解析ソースターム格納容器破損頻度 FT解析環境中FP移行・公衆被爆線量解析炉心損傷頻度レベル 2 PSA レベル 1 PSA 総合リスク Copyright © 2003 CRIEPI All rights reserved レベル 3 PSA

http: //criepi. denken. or. jp ET解析　解析の流れプラントのシステムに習熟安全機能の定義 (NUREG/CR-2300 PRA Procedure Guide) 起因事象の選定プラントの応答事故シーケンスの設定プラント損傷状態評価システムの成功基準の設定システムのモデル化 (フォールトツリー(FT)解析) Copyright © 2003 CRIEPI All rights reserved

http: //criepi. denken. or. jp ET解析　起因事象の選定運転実績の調査 EPRI NP-2230 etc. 国内の運転実績包絡性確認対応調査安全評価審査指針集約包絡性確認起因事象の選定 Copyright © 2003 CRIEPI All rights reserved 比較既存のPSA研究発電用軽水炉型原子炉施設の安全評価に関する審査指針 (1990年　原子力安全委員会決定)

http: //criepi. denken. or. jp ET解析　事故シーケンスの設定設定方法 – 起因事象毎にEvent. Treeを作成 – 作動が必要な設備、操作を時系列的に考慮 – 設備、操作の成功、失敗シーケンスを評価

http: //criepi. denken. or. jp イベントツリー（ET）の例初期事象反応度停止非常用炉心冷却系崩壊熱除去大LOCA 原子炉停止高圧炉心冷却系低圧炉心冷却系崩壊熱除去 A C U V W シーケンス発生頻度 OK OK AW P×Qw OK OK AUW P×Qu×Qw AUV P×Qu×Qv AC Qc 作動作動失敗 Qw 作動作動作動失敗 Qw 失敗 Qu 失敗 Qv P 失敗 Qc 大LOCAに対するイベントツリー解析例 Copyright © 2003 CRIEPI All rights reserved

http: //criepi. denken. or. jp ET解析　起因事象発生頻度（典型例）起因事象大/中/小破断LOCA Interface LOCA 主給水喪失外部電源喪失 ATWS 二次冷却水系の破断蒸気発生器伝熱管破損過渡事象補機冷却水の喪失手動停止 Copyright © 2003 CRIEPI All rights reserved 発生頻度(/炉年) 3. 4 E-5/1. 1 E-4/3. 4 E-4 3. 8 E-7 2. 9 E-2 4. 9 E-3 3. 4 E-7 6. 8 E-4 7. 1 E-3 1. 8 E-1 3. 4 E-4 1. 8 E-1

http: //criepi. denken. or. jp FT解析　解析の流れプラントのシステムに習熟システム成功基準の設定 Fault Tree Top事象の定義解析基本ルールの選定 Fault Treeの作成

http: //criepi. denken. or. jp フォールトツリー（FT）の例：対象系統原子炉容器電動弁 01 逆止弁水源電動弁 02 電動ポンプA

フォールトツリー（FT）の例システム機能喪失注入ライン故障注入弁01故障電動弁01 開失敗電動ポンプA 起動失敗 ORゲート ANDゲートポンプ廻り故障逆止弁開失敗電動弁01 閉塞 http: //criepi. denken. or. jp ポンプA 故障吸込ライン故障ポンプB 故障電動弁02 閉塞水源喪失電動ポンプB 継続運転失敗論理回路B 故障論理回路 01 故障電動ポンプA 継続運転失敗 Copyright © 2003 CRIEPI All rights reserved 論理回路A 故障電動ポンプB 起動失敗

FT解析に用いられる記号記号 http: //criepi. denken. or. jp 名称説明事象 event トップ事象、及び基本事象等の組み合わせにより起る個々の事象( 中間事象) AND ゲート論理積。基本事象 Basic event これ以上は展開されない、又は発生確率が単独で得られる基本的な事象 OR ゲート論理和。冗長系でN out of M の時は、N/Mゲートとする場合がある。否展開事象 Undevelo ped event 情報不足、技術的内容不明のためこれ以上展開できない事象ダイヤモンド事象と呼ぶ。移行記号 Transfer gate FT図上の関連する部分への移行又は連結を示す。通常(家型) 事象 Normal (House) event 通常発生すると思われる事象を示す。火災での「空気の存在」、機器の「保修・試験」等。制約ゲート INHIBIT gate 条件付確率。条件を満足している場合のみ出力事象が発生する。 Copyright © 2003 CRIEPI All rights reserved 記号名称 IN 説明 OUT 条件

http: //criepi. denken. or. jp FT解析　評価ツール PSA計算コード » Win. Nu. PRA/Nu. PRA » Saphire » CAFTA » RISKMAN » SETS » FT-Free » 重要度評価システム Copyright © 2003 CRIEPI All rights reserved SCIENTECH社 INEEL EPRI PLG社 SANDIA国立研究所テプコシステムズ電中研

従来の電力IPEでの故障率データ http: //criepi. denken. or. jp 平成元年度に行われている従来の国内IPEでの考え方 – (1)　国内で独自の実績データがPSA評価で使用でき得るレベルで得られているものは、これを優先的に利用する。ディーゼル発電機の起動失敗（全交流電源喪失事象検討WG報告書　[通産省]） – (2)　米国の機器故障データでは、故障の詳細が比較的トレースしやすいデータを使用する。(機械系機器: ) 米国NRCのデータ(NUREG/CR-2815, CR-2728, WASH-1400等) 米国LERに基づく故障(NUREG/CR-1205, CR-1363等) – (3)　上記のデータが設定できない機器については、それに準じたデータソースを使用。 IEEE Std-500　(1984、1977)等 » (1)、(2)、(3)のデータソースも得られない機器は、米国のPSA等で使用したデータを設定。共通要因故障(NUREG-1150、CR-4550)、ヒューマンエラー(CR-1278) Copyright © 2003 CRIEPI All rights reserved

http: //criepi. denken. or. jp 現在のPSRで用いられる故障率データ前述の米国データ及び、電中研データをベースに用いた原安協報告の国内機器故障率、又は電中研データの年度拡張版。 » 国内機器故障率に関しては – 機器の故障率に関しては、国内の実績データを用いて算出し利用する。 10カ年 34プラント対象の機器故障率（原安協） 16カ年 49プラント対象の機器故障率（電中研） – 国内でデータソースが得られない場合は、米国のPSA等で使用したデータを設定。共通要因故障のβファクタ値、ヒューマンエラー率 Copyright © 2003 CRIEPI All rights reserved

http: //criepi. denken. or. jp 米国主要データとの比較故障率データの種類と概要(1) Copyright © 2003 CRIEPI All rights reserved

米国主要データとの比較 Copyright © 2003 CRIEPI All rights reserved http: //criepi. denken. or. jp

http: //criepi. denken. or. jp 国内故障率の基礎データの収集および算出 47万機器 1230件 16カ年 49プラント Copyright © 2003

http: //criepi. denken. or. jp 機器員数データ：系統と機器の分類整備調査対象系統 » BWR 20系統、PWR 13系統の安全系および主要な常用系 » PSAで対象となる安全系及びそれらの系統にある機

対象系統 Copyright © 2003 CRIEPI All rights reserved http: //criepi. denken. or. jp

http: //criepi. denken. or. jp 機器のバウンダリ Copyright © 2003 CRIEPI All rights reserved

http: //criepi. denken. or. jp 機器仕様データ Copyright © 2003 CRIEPI All rights reserved

http: //criepi. denken. or. jp 機器仕様データ(リスト画面) Copyright © 2003 CRIEPI All rights reserved

http: //criepi. denken. or. jp 故障の分類・各事例の検討内容の整備・系統毎の機器の仕様データの　整理と確認・技術継承データベースの管理 Copyright © 2003 CRIEPI

http: //criepi. denken. or. jp 時間故障率の算出機器の故障率 » λ = r / T〔 1/h〕 r : 　故障モード別故障件数 T : 　延べ運転時間(延べ待機時間) なお、故障件数が0件の場合は 0. 5件と仮定した。ポンプ、ファン/ブロアの故障率 » 起動失敗は安全系待機機器を対象、継続運転失敗は常用系運転機器を対象として故障率を算出 Copyright © 2003 CRIEPI All rights reserved

http: //criepi. denken. or. jp プラント固有データの活用　-米国基本的にGenericではなくSpecific データを利用する。・燃料交換停止時毎にNUREG等のデータから発電所の実績を用いてベイズ処理等を用いて個別データにアップデート “The Bayesian Analysis Reliability Tool (BART) was used to generate distributions (mean, 5 th and 95 th percentile) for each reactor by performing an update of the pre-1989 generic distribution with the plant specifc 1989 -1998 data for each reactor. Figure 2 provides an example result from the BART update process. ” DERIVATION SHUTDOWN INITIATING EVENT FREQUENCIES , Jefrey T. Mitman, EPRI : PSAM 5. Copyright © 2003 CRIEPI All rights reserved

重要度分類表示例　(主給水喪失時) 注: 　この試計算はCDFではなく、系統の機能喪失を元に重要度ランキングを付けている。 Copyright © 2003 CRIEPI All rights reserved http: //criepi.

http: //criepi. denken. or. jp 重要度評価分類(1/2) (1)　Birmbaum重要度　　着目事象Aの発生の有無が系統の非信頼度に及ぼす影響度を表す。 (2)　Criticality重要度　　系統の非信頼度が着目事象Aの発生によって生じる確率(寄与率)を表す。 (3)　Risk Achievement Worth 　　着目事象Aの発生確率が1になった場合の系統非信頼度の増加割合を表す。ある機器が必ず故障すると仮定した場合に、系統非信頼度の増加に最も大きく寄与する機器を抽出する。 Copyright © 2003 CRIEPI All rights reserved

http: //criepi. denken. or. jp 重要度評価分類(2/2) (4)　Risk Reduction Worth 　　着目事象Aの発生確率が0になった場合の系統非信頼度の低減効果を表す。ある機器の故障が完全に防止できると仮定した場合に、系統非信頼度の低減率の効果を表わすため、予防保全の対象として効果のある機器の抽出に適する。 (5)　Fussell-Vesely重要度　　着目事象Aを含む最小カットセットがどれだけ系統の非信頼度に対して寄与しているかを示す。 Copyright © 2003 CRIEPI All rights reserved

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