공통원인 고장분석을 위한 전산 코드 개발

Development of a Computer Code for Common Cause Failure Analysis

원자력 발전소에서 발생하는 공통원인 고장을 분석하기 위한 컴퓨터 코드 COMCAF를 개발하였다. 공통원인 고장을 다룰 때, 먼저 계통의 최소 단절집합들을 공통원인 기본사상들이 고려되지 않은 고장수목으로부터 구한다. 그리고, 공통원인 고장들이 같은 최소 단절집합내의 부품들간에 있는지 또는 서로 다른 최소 단절집합들의 부품들간에 있는지를 고려하여 이들 최소 단절집합들의 발생 확률값을 계산한다. 유사하거나 동일한 부품들간에 공통원인 고장이 있을때는 Basic Para-meter 모델을 사용한다. 그러나, 서로 다른 부품들간에 공통원인 고장이 있을때는 Basic Para-meter모델에 쓰인 Symmetry Assumption을 두개 이상의 부품에 영향을 주는 기본사상들에만 적용한다. Inclusion-Exclusion방법을 사용하여 정점사상확률간을 구한다. 이 경우 같은 최소 단절 집합들에 있는 부품들의 공통원인 고장뿐만아니라 서로 다른 최소 단절집합들에 있는 부품들의 공통원인 고장도 쉽게 고려될 수 있다. 본 연구에서는 이러한 공통원인 고장분석을 가압경수로의 보조 급수계통에 적용하였다. 이들 정점사상의 확률값들을 공통원인 고장이 없는 경우와 비교하였다.

COMCAF, a computer code for the common-cause failure analysis, is developed to treat the common-cause failures in nuclear power plants. In the treatment of common-cause failures, the minimal cut sets of the system are obtained first without changing the fault-tree structure. The occurrence probabilities of the minimal cut sets are then calculated accounting for the common-cause failures among components in the same minimal cut set or in different minimal cut sets. The basic parameter model is used to model the common-cause failures between similar or identical components. For dissimilar components, the assumption of symmetry used in the basic parameter model is applied to the basic events affecting two or more components. The top event probability is evaluated using the inclusion-exclusion method. In addition to the common-cause failures of components in the same minimal cut sets, failures of components in the different minimal cut sets are also easily accounted for by this method. This study applied this common-cause failure analysis to the PWR auxiliary feedwater system. The results in the top event probability for the system are compared with those of no common-cause failures.