PSA’da mekânsal bağımlılık: yangın, su baskını ve ortak ekipman maruziyeti

Yedekli koruma iddiasından önce bölgeleri ekipman ve işlevlerle eşleyin. Ortak kablo yolu, ayrı makineleri tek fiziksel olayla kaybettirebilir.

Bu sayfada

Yedekli ekipman farklı odalarda dururken gerekli kabloları tek hassas alandan geçebilir. Mekânsal PSA bu bağlantıyı açık kılar. Bu özgün örnek, galeri yangınını ve ayrı su baskını durumunu ekipman arızalarına eşler; ardından görünürde çoğaltmayı fiziksel maruziyette varsayımsal değişiklikle karşılaştırır.

İşlevler ve gerekli yollarla başlayın

A ve B olmak üzere iki hatlı genel hizmet sistemini düşünün. Hatlardan biri tanımlı görev boyunca F soğutma işlevini sağlayabilir. Hat; P pompasını, U yerel beslemesini ve C komut kablosunu gerektirir. M izleme işlevi ise SM sensör modülünü, UM beslemesini ve CM haberleşme kablosunu gerektirir. Örnek yaralanma veya varlık kaybı gibi nicel sonuç yerine bu işlevlerin kullanılabilirliğini inceler.

Başarı mantığını F = (PA ∧ UA ∧ CA) ∨ (PB ∧ UB ∧ CB) ve M = SM ∧ UM ∧ CM biçiminde yazın. Simgeler elemanın tehlike senaryosunda gerekli işlevini sürdürebildiğini anlatır. Listelenmeyen bütün kontrol ve destekler burada kullanılabilir sabitlenmiştir. Dışlanmaları sınır varsayımıdır; gerçek sistemde önemsiz veya bağımsız olduklarına kanıt değildir. Ortak destek incelemesi gerçek uygulamada ayrıca gerekir.

Bölge–ekipman–işlev kaydı kurun

PA pompası ile UA beslemesini ZA bölgesine, PB ile UB’yi ZB’ye yerleştirin. Her iki komut kablosu ve CM izleme kablosu ZC galerisinden geçer. SM izleme kaynağı ve UM beslemesi ZD’dedir. Tablo ekipman konumlarıyla birlikte işlev bağlantılarını kaydeder; yoksa ayrı pompa simgeleri, iki hat yolunun da bağlı olduğu tek galeriyi saklayabilir. Yalnız makine yerleşimini incelemek bağlantıları kaçırır.

BölgeEkipmanİşlev bağlantısı
ZAPA, UAA hattı
ZBPB, UBB hattı
ZCCA, CB, CMA, B ve izleme yolları
ZDSM, UMİzleme kaynağı

NRC/EPRI yangın PRA yöntemi, ekipmanla ilişkili kabloları bölme konumlarına bağlar. Burada bu eşleme ilkesi, nükleer varsayımları aktarılmadan kullanılır. Güzergâh yalnız ekipman etiketinin bulunduğu odayı değil, ilgili her parçayı ve arayüzü tanımlamalıdır. Aynı bileşen kabloları, yardımcı hizmetleri veya fiziksel bağlantıları aracılığıyla birkaç bölgede hassas olabilir; kayıt bu çoklu bağlantıyı korumalıdır.

Galeride hasar veren yangın senaryosunu tanımlayın

Varsayımsal hasar verici galeri yangını senaryosuna fZ = 0,004 yıl⁻¹ sıklık atayın. Önceden tanımlanmış bu hasar senaryosu koşulunda CA, CB ve CM kesin kaybolur. Bu değer galerideki her küçük tutuşmanın sıklığı değildir; algılama, söndürme ve yangın gelişimi seçilen senaryo sınırına dahil edilmiştir. Sonradan ek genel söndürme çarpanı uygulanmaz; böylece aynı etki iki kez kredilendirilmez.

Yangının iki pompayı mekanik olarak tahrip etmesi gerekmez. Her iki komut yolunu kullanılamaz yapmak, iki hat terimini de yanlış kılmaya yeter; F kaybolur. CM kaybı M’yi de kullanılamaz yapar. Böylece aynı açık mekânsal olay soğutmayı ve izlemeyi birlikte kaybettirir. Üç bağımsız kablo arızası kaydetmek, hem başlatıcı mekanizmayı hem işlev kayıpları arasındaki bağımlılığı gizler.

İlk tehlike katkısını hesaplayın

Bu galeri yangını senaryosunda F kaybının koşullu olasılığı birdir; katkı 0,004 yıl⁻¹ olur. Aynı olay koşulunda izleme de kaybolur. Bunlar çarpılacak ayrı bağımsız başlatıcılar değil, tek senaryonun birlikte oluşan sonuçlarıdır. Aynı galeri yangınını soğutma ve izleme için ayrı saymak da iki farklı saha olayı yaratmaz; hangi işlev ölçütünün raporlandığı açık kalmalıdır.

Birinin her hat için 0,02 nominal kullanılamazlık alıp 0,004 × 0,02² = 0,0000016 yıl⁻¹ hesapladığını düşünün. Bu sayı uygun olmayan bağımsız hat sorusunu yanıtlar. Senaryo koşulunda iki komut yolunun da kaybını göz ardı eder. Hata yalnız yeterince ihtiyatlı olmayan ortak neden katsayısı seçmekte değil, tehlikeyi mantığa eşlemektedir; katsayıyı büyütmek yanlış sınırı düzeltmez.

Fiziksel olarak ayrılmış alternatifi karşılaştırın

Şimdi CB’nin ZC’den geçmediği ve korunan B tarafı güzergâhında bulunduğu varsayımsal tasarım alternatifini düşünün. Diğer bütün eşlemeleri aynı bırakın. Galeri yangını CA ve CM’yi yine kaybettirir. Tehlike ZB’ye yayılmaz ve kalan gerekli elemanlar çalışırsa B hattı kullanılabilir kalabilir. Bu bir model karşılaştırmasıdır; gerçek tesiste kablo güzergâhı değiştirme talimatı değildir, uygulanabilir tasarımı belirlemez.

Galeri yangını koşulunda ZB’ye hasar verici yayılma olasılığına r = 0,08 atayın. Yayılmama koşulunda kalan B hattının görev boyunca başarısızlık olasılığını qB = 0,02 alın. Koşullu yapı önemlidir: qB başka bağımsız yangın yayılma olasılığı değildir. Yalnız yayılmama dalında uygulanır ve kalan bütün hattın tanımlı artık kullanılabilirliğini kapsar; dal sınırı değişirse veri yorumu da değişir.

Özgün bölge haritası: ZA’da PA ve UA, ZB’de PB ve UB vardır; ZC galerisi CA, CB ve CM’yi taşır, ZD’de SM ve UM bulunur. Hasar verici galeri yangını soğutma ve izlemeyi kaybettirir. Varsayımsal modelde yalnız CB’yi ayrı yola taşımak koşullu soğutma kaybını 0,0984, sıklığını yılda 0,0003936 bırakır. Ayrı 0,8 metre su baskını görüntüsü, 0,4 ve 0,6 metre bağlantıları kaybettirir fakat 1,2 metre bağlantıyı kaybettirmez.
Ölçekli çizim değil, işlev bağımlılığı haritasıdır. Aynı bölgenin tanımlı yangın ve su baskını senaryolarında farklı hedef kümeleri vardır. Alternatif güzergâh yayılma ve artık arıza dallarını korur; gerçek ayrım dayanımı iddia edilmez.

Kalan bağımlılığı açık hesaplayın

Alternatif koşullu kayıp P(F kaybı | ZC yangını) = r + (1 − r)qB = 0,0984’tür. Yıllık katkısı 0,0003936 yıl⁻¹ olur. Yayılma dalı 0,00032 yıl⁻¹, yayılma olmadan artık B başarısızlığı 0,0000736 yıl⁻¹ katkı verir. Toplamları, yayılmanın B’yi zaten kaybettirdiği dalda başarısız hattı yeniden saymadan bütün sonucu verir; dallar birbirini dışlar.

Fiziksel ayrım bu örneği önemli ölçüde değiştirmiştir; fakat bütün bağımlılığı kaldırmamıştır. CM, ZC’de kaldığından M izlemesi yine kaybolur. İzlemeyi gerektiren elle toparlama iddiası değişmeden eklenemez. Alternatifin mühendislik kararını desteklemesinden önce r varsayımı, gerçek yayılma yolu ve bariyer durumuna ilişkin tehlikeye özgü kanıt gerektirir. Şemadaki ayrı çizgi tek başına bu kanıtı sağlamaz.

Su baskını için farklı maruziyet eşlemesi uygulayın

Ayrı, statik su baskını gösterimi için ilk güzergâh düzenine dönün. Hassas CA, CB ve CM bağlantılarını aynı yerel başlangıç düzleminden 0,4, 0,6 ve 1,2 m kritik kotlara yerleştirin. ZC su düzeyini 0,8 m tanımlayın ve basit batma kuralı kullanın: düzeyde veya altında kalan bağlantılar arızalanır, yukarıdakiler kullanılabilir kalır. Su baskını olay sıklığı atanmaz.

Bu varsayımlarla CA ve CB arızalanırken CM ayakta kalır. F soğutması kaybolur fakat M izlemesi kullanılabilir kalır. Bölge adı aynı olsa da yangın ve su baskını hedef kümeleri farklıdır. Yalnız kota dayanan bu model püskürme, nem, dinamik yük, drenaj davranışı ve yayılmayı dışlar. Eşlemeyi sınayan gösterimdir; yükseltilmiş bağlantının su baskınına yeterli olduğu iddiası değildir.

Sınırları ve yayılmayı kanıt iddiaları olarak modelleyin

IAEA’nın gözden geçirilmiş kılavuzu yangın yayılmasını; su baskınında ise ekipman kotlarını, bariyerleri ve alanlar arası yolları ele alır. Kullanışlı soru, seçilen fiziksel olayın görev süresince gerekli her bileşene ulaşıp ulaşamayacağıdır. Açıklık, kablo geçişi, ortak drenaj veya havalandırma yolu hasar verici koşulları aktarabiliyorsa oda çizimindeki sınır ayrım kanıtlamaz; fiziksel işlev araştırılmalıdır.

Kapıların, geçişlerin ve ilgili bariyerlerin durumunu senaryo varsayımlarında koruyun. Tehlikenin bileşeni doğrudan kaybettirdiğini, yanlış çalışmaya yol açtığını veya toparlama erişimini kaldırdığını belirleyin. Bu mekanizmaların zamanlaması ve işlevsel etkisi farklı olabilir. Basit hedef kümesi modeli, ihtiyatlı ya da yaklaşık ele alışı anlaşıldığında ve dışlanan önemli mekanizmalar görünür kaldığında uygundur; tek hasar etiketi bütün etkileri açıklamaz.

Açık mekânsal kaybı artık ortak nedenden ayırın

Ortak fiziksel olay olarak modellenen galeri yangını, aynı arızalar için ayrıştırılmamış artık ortak neden teriminin içinde yeniden sayılmamalıdır. İkisini birleştirmeden önce veri sınırını ve olay sınıflandırmasını inceleyin. Artık ortak neden, örneğin bakım kusuru gibi başka paylaşılan mekanizmaları temsil edebilir; ancak bunlarla açık tehlike senaryosu tutarlı ayrılmalıdır. Veri kaydındaki aynı olayın modelde iki yere girmediği denetlenmelidir.

Benzer biçimde alternatifte qB’nin gösterdiği gibi, tehlike dalında ilişkisiz arka plan arızaları mümkün kalabilir. Bu, tehlikenin oluşturduğu kayıpları bağımsız hale getirmez. Ayakta kalan ekipmanın ve ortak hizmetlerin koşullu durumunu kullanın. Bağımlılıklar küçük eşlemeyle çözülemiyorsa farklı ekipman kimliklerinin bağımsız kullanılabilirlik anlamına geldiğini varsaymak yerine ortak modelde koruyun; belirsiz bağlantıyı sessizce kaldırmayın.

Fiziksel eşlemeyi mantıkla doğrulayın

Denetlenebilir inceleme; her işlevi gerekli ekipmana, her elemanı bütün hassas konumlarına, her senaryoyu zamanla sınırlı hedef kümesine kadar izler. Bu kaydı güncel çizimler ve odaklı saha incelemesiyle karşılaştırın. Kablo güzergâhı, geçici açıklık, besleme düzeni veya ekipman kotu değişiklikleri, hata ağacı değişmemişken bile önceden doğru eşlemeyi geçersiz kılabilir; model güncelleme ihtiyacı izlenmelidir.

İlk ve alternatif sonuçları varsayımlarının yanında tutun: soğutma kaybı, izleme kaybı, yayılma durumu ve artık arızalar. İki toplamdan hiçbiri tesisin bütün risk tahmini veya bariyer şartnamesi değildir. Aktarılabilir içgörü, yedekliliğin basitleştirilmiş şemadaki pompa ya da oda sayısına değil, fiziksel olaya maruz kalan bütün işlev yollarına ait olmasıdır. İşlevin korunması, gerekli yolun sonuna kadar gösterilmelidir.

Kaynaklar

  1. IAEA — Development and Application of Level 1 PSA, SSG-3 (Rev. 1), 2024.
  2. EPRI / NRC — Fire PRA Methodology, NUREG/CR-6850 Volume 2, 2005.