風險管理與風險告知技術於核能電廠營業期間檢測與測試之應用

刊登日期:2015/12/5
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自 1992年以來,美國核能管制委員會以風險管理的角度大力推行風險告知技術與應用於核能電廠各項營運期間檢測、測試、品質保證與運轉規範等措施,其實施結果除為電廠持照者獲得大量之成本效益以外,同時也能兼顧核能電廠之運轉安全及深層防禦等理念。美國核能工業界過去 30年間,已將風險技術先後應用於營運期間檢測( RI-ISI )與營運期間測試( RI-IST ),及其風險管理(10 CFR 50.65維護法規)。美國機械工程師學會也訂定相關之規範個案 N-560、N-577 與 N-578,以作為各核能電廠執行風險告知營運期間檢測和測試之替代方案與法規參考依據。
 
圖一、美國聯邦法10 CFR 50.69 設備風險顯著性分類
 
國內外發展現況
有鑑於美國近年來大力推行將風險告知技術應用於核能電廠各項營運及檢測計畫中,國外核能產官學界也相繼發展將風險告知評估技術納入營運期間檢測及營運期間測試方案的作業程序。目前國外管制法規相當完整,電廠及相關管制單位已能有所遵循。再者,採用安全度評估之風險告知方案能夠為電廠節省功率運轉,或停機大修期間龐大的維護費用,及降低工作人員的劑量,此評估技術不但可以發現電廠各個結構、系統及設備的弱點加以改進,還可以將有限的資源集中在高安全顯著性的結構、系統及設備上以確保核能電廠的深層防禦。
 
風險告知營運期間測試方案評估技術
以風險告知營運期間測試方案( RI -IST )為例,執行 RI-IST 分析須符合法規指引 1.174 及 1.175 要求。整體流程可分為四項主要作業要點,其要點內容如圖二所示。依據四項作業要點分別為①提出變更申請,係依據廠內相關設備及組件數量、型式及內容提出執照變更;②執行工程分析,其分析內容須結合定量型之安全度評估及定性型之傳統工程分析評估,配合整體決策程序( IDP )內容進行設備及組件風險顯著性分類,其風險顯著性決策考量內容須符合法規指引 1.175 所提之五項原則,如圖三所示;③依據工程分析結果提出風險告知營運期間測試方案執行措施內容及相關所配合之監測計畫;④陳報管制單位所提之執照變更內容及變更文件,並依據法規指引 1.175 內容列管及存查相關分析文件及資料。
 
2. 安全度評估定量分析
安全度評估為風險告知營運期間測試方案分析過程中主要之分析方法,藉由失效組合模擬設備或組件失效後對爐心熔損及早期大量釋出頻率的貢獻。IST 方案中可量化分析之對象包含① IST 方案中所屬設備或組件有納入 PRA 模擬;②非 IST 方案中但有納入 PRA 模式模擬之設備或組件;③共因事件所屬設備或組件;④肇始事件所涉及之設備或組件。



圖五、爐心熔損頻率評估及接受範圍
 
傳統工程定性分析
未納入安全度評估模式內之設備與組件,則採以傳統工程分析技術,依據定性風險顯著性判定準則及其條件,集合電廠專家小組意見及審查判定結果,以完整風險告知營運期間測試方案下所列之設備與組件所需之分析程序。傳統工程分析用於執行 RI-IST 方案中未納入於定量化之安全度評估設備與組件,評估潛在涉及影響電廠深層防禦及安全餘裕之風險內涵 ……以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。
 
作者:李元志/工研院材化所
★本文節錄自「工業材料雜誌」348期,更多資料請見下方附檔。


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