JP4034195B2

JP4034195B2 - プラントの運転方法およびその運転装置

Info

Publication number: JP4034195B2
Application number: JP2003014471A
Authority: JP
Inventors: 竜介木村; 康平久持; 伸吾織田; 憲一佐藤
Original assignee: Hitachi Engineering and Services Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Engineering and Services Co Ltd; Hitachi Ltd
Priority date: 2003-01-23
Filing date: 2003-01-23
Publication date: 2008-01-16
Anticipated expiration: 2023-01-23
Also published as: JP2004227298A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラントの運転方法およびその装置に係わり、特に、地震発生時における安全性と経済性を考慮したプラントの運転方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、原子力プラントは、放射線防護の観点から、構造および機能ともに十分余裕を持った安全性を有するように設計し建設されている。また運転に際しても放射性物質が周辺環境へ放出されることがないように、工学的安全施設などの放射性物質閉じ込め施設を有し、運転に異常が生じた場合、この異常を検知して原子炉の停止や適切な安全動作を起こさせる安全保護系を有している。また各設備に対しては、作動試験、機能試験を定期的に実施し、系統に要求される機能を充分に発揮できることを確認するようにしている。例えば、地震が発生した場合、上述した安全保護系の働きにより原子炉停止系が作動して自動的に運転を停止するなど、十分な安全性が確保されている。こうした原子力発電所等における従来のプラントの運転方法として、定量的に求められた個々の設備機器の保全費用と故障による損失予測値を比較し保全方法を選択するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−７７２１１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のプラントの運転方法は、プラントの建屋構造が十分な強度をもって建設され、またシステムにおいても想定される事象に対して十分な安全性を示しているのに対して、過度の保守性が含まれている可能性がある。つまり、地震等のように複数のプラントに対して同様の負荷を生じさせる事象を想定すると、それら複数プラントに対して十分に無視できるリスクまでを全て考慮し過度の安全性を確保することになり、プラント停止によって被る損害や、安定的な電力供給不備を引き起こす可能性がある。
【０００５】
本発明の目的は、プラントの十分な安全性を維持しつつ、電力の安定的な供給を可能としたプラントの運転方法およびその運転装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、複数のプラント構成機器を有するプラントの運転方法において、上記プラント構成機器を監視する機器監視部および地震計からの信号を取り込んで上記各プラント構成機器の状態評価を行い、この状態評価と予め記憶したプラント固有情報から求められる重要度評価結果から上記各プラント構成機器の重要度に応じた修理の優先順位を決め、この優先順位に基づいて算出したプラント起動に係わる損失予測値が所定値以下となるように起動タイミングを合わせるようにしたことを特徴とする。
【０００７】
本発明によるプラントの運転方法によれば、プラント構成機器の状態評価を行って健全性が確認されたものを除いた後、異常および不明なプラント構成機器に対して修理の優先順位を決め、その後、プラント起動に係わる損失予測値が所定値以下となるように起動タイミングを合わせるようにしたため、安全性を損なうことなくプラントの起動手順を合理化し、プラント運転停止における損失を最小限に抑えることが可能となり、電力の安定供給を実現することができる。
【０００８】
また請求項２に記載の本発明は上記目的を達成するために、複数のプラント構成機器を有するプラントの運転装置において、上記プラント構成機器を監視する機器監視部および地震計と、これら機器監視部および地震計からの信号を取り込んで上記各プラント構成機器の状態評価を行う機器状態評価部と、この機器状態評価部による評価と予め記憶したプラント固有情報から重要度評価結果を得るプラントリスク評価部および起動失敗リスク評価部と、このプラントリスク評価部および起動失敗リスク評価部にて評価した上記各プラント構成機器の重要度評価結果を利用して上記各プラント構成機器の重要度に応じた修理の優先順位を決めるパトロール優先度評価部と、このパトロール優先度評価部の優先順位に基づいてプラント起動に係わる損失予測値を算出するプラント停止起動失敗リスク経済損失評価部と、このプラント停止起動失敗リスク経済損失評価部による損失予測値が所定値以下となるように起動タイミングを合わせるプラント立ち上げ優先度判定部とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明によるプラントの運転装置は、機器状態評価部でのプラント構成機器の状態評価を行って健全性が確認されたものを除いた後、異常および不明なプラント構成機器に対してプラントリスク評価部および起動失敗リスク評価部にて評価したプラント構成機器の重要度評価結果を利用してパトロール優先度評価部で各プラント構成機器の重要度に応じた修理の優先順位を決めるようにし、その後、プラント起動に係わる損失予測値が所定値以下、例えば最小となるように起動タイミングを合わせるようにしたため、安全性を損なうことなくプラントの起動手順を合理化し、プラント運転停止における損失を最小限に抑えることが可能となり、電力の安定供給を実現することができる。
【００１０】
請求項３に記載した本発明は、請求項２記載のものにおいて、上記パトロール優先度評価部による優先順位に基づいて上記プラント構成機器のプラント固有情報を更新する点検補修データ更新部を設け、上記プラントリスク評価部および起動失敗リスク評価部は、更新された上記プラント構成機器のプラント固有情報に基づいて新たな重要度評価結果を得るようにしたことを特徴とするため、損失予測値が所定値以下ではない場合、パトロールによって得た点検補修データ等の固有情報を点検補修データ更新部から入力してプラントリスク評価部および起動失敗リスク評価部に与えて更新し、再度、損失予測値の再評価を行うようになり、プラント運転停止における損失を常に望ましい状態に抑えることが可能となり、電力の安定供給を実現することができる。
【００１１】
また請求項４に記載した本発明は、請求項２記載のものにおいて、上記プラント停止起動失敗リスク経済損失評価部は、複数プラント毎にそれぞれ損失予測値を算出するように複数有し、上記複数のプラント停止起動失敗リスク経済損失評価部のそれぞれの損失予測値を用いて複数プラント間の運転の優先順位を算出するプラント立ち上げ優先度判定部を設けたことを特徴とするため、複数のプラント起動に係わる損失予測値が所定値以下となるように起動タイミングを合わせるようにすることができるようになり、電力の安定供給を実現することができる。
【００１２】
さらに請求項５に記載した本発明は、請求項４記載のものにおいて、解除信号を受けない状態でのプラント起動を阻止する起動ロック手段を設け、上記プラント立ち上げ優先度判定部は、複数プラントの損失予測値の時間変化に基づき損失予測値が所定値以下となるタイミングを判断すると共に、炉心損傷確率上限値を下回っていると判定したとき解除信号を起動ロック手段に与えるように構成したことを特徴とするため、複数プラントの損失予測値の時間変化に基づき損失予測値が所定値以下となるタイミングを判定し、かつ、放射性防護の観点から設定された炉心損傷確率上限値を下回っているとプラント立ち上げ優先度判定部が判定したとき、この起動ロック手段に解除信号を与えることになり、一層、安全にプラント起動を行なうことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施の形態による原子力プラントの運転装置を示すブロック構成図である。
このプラントの運転装置は、基本的にモニター部１５と評価部１６とアウトプット部１７とからなり、評価部１６は原子力発電所の操作盤が集中している主制御室に設置している。モニター部１５は、評価部１６に接続した機器監視部１および地震計２とを備え、この機器監視部１はプラント毎の原子炉建屋およびタービン建屋内のポンプやタービン等の動的機器また監視カメラ等の静的機器監視等を監視する複数のモニターを有しており、また地震計２はプラント毎の原子炉建屋およびタービン建屋の各階に設置し、地震発生時において地震加速度データ、計測位置データおよび計測時間データを計測し、それらのデータを評価部１６を送信するようにしている。
【００１４】
評価部１６は、プラント構成機器を監視する機器監視部１および地震計２からの信号を取り込んで各プラント構成機器の状態評価を行う機器状態評価部３と、炉心損傷フォールトツリーおよびプラント起動フォールトツリーなどを格納したプラントデータベース４と、プラント構成機器に関する位置データや機器の故障し易さを表す機器フラジリティデーターなどを格納した機器データベース５と、機器状態評価部３による評価と予めプラントデータベース４および機器データベース５に記憶したプラント固有情報から重要度評価結果を得るプラントリスク評価部６および起動失敗リスク評価部７と、このプラントリスク評価部６および起動失敗リスク評価部７において評価した各プラント構成機器の重要度評価結果を利用して各プラント構成機器の重要度に応じた修理の優先順位を決めるパトロール優先度評価部８と、このパトロール優先度評価部８の優先順位に基づいてプラント起動に係わる損失予測値を算出するプラント停止起動失敗リスク経済損失評価部１１とを備えている。
【００１５】
アウトプット部１７は、プラント停止起動失敗リスク経済損失評価部１１による損失予測値が所定値以下つまり最小となるように起動タイミングを合わせるプラント立ち上げ優先度判定部１２を有しており、プラントが複数の場合には他のプラントの評価部１６ａもこのプラント立ち上げ優先度判定部１２に接続されている。
【００１６】
次に、上述した原子力プラントの運転装置の動作を図２に示したフローチャートを用いて説明する。
今、ステップＳ１で地震により複数のプラントが停止したとすると、ステップＳ２で機器状態評価部３は、このときの地震計２による地震加速度データ、計測位置データおよび計測時間データの取り込みと、機器監視部１による機器状況データの取り込みを行う。
【００１７】
この機器状態評価部３では、ステップＳ３で各データに基づいてどのプラント構成機器に、どの位の加速度が加わったかを判定して各プラント構成機器に対応して記憶する。また、機器状態評価部３では、加速度データと機器データベース５に記憶された機器フラジリティデータにより、各プラント構成機器の地震による故障確率が求められ記憶される。また、プラント構成機器において運転上重要機器であるポンプ、タービン等の作動状況の監視や、外部監視カメラを用いた静的機器のモニター監視が行われており、この監視を行っている機器監視部１からの情報に基づいて機器状態評価部３は各プラント構成機器の状態評価を行う。例えば、静的機器である配管が破損し、冷却水が漏れていることを機器監視部１の監視モニターによって知ることができ、これを機器状態評価部３は機器の健全性を判定するための情報として取得している。
【００１８】
例えば、この機器状態評価部３は、図３に示したフローチャートのように動作する。
ステップＳ２において機器監視部１から取り込まれた各プラント構成機器の健全性に関するデータ２ａと、地震計２からの各プラント構成機器に加えられた加速度データ２ｂと、機器データベース５に記憶されている各プラント構成機器の耐震性データ２ｃとを入力した機器状態評価部３では、図３に示したステップＳ１１でその情報を元に予め定められている耐震クラスに対応する許容加速度と、実際に加えられた地震加速度とを比較する。その結果、実際に加えられた地震加速度の方が大きい場合は、そのプラント構成機器は故障していると評価する。
【００１９】
一方、図３に示したステップＳ１１の判定結果、予め定められている耐震クラスに対応する許容加速度の方が実際に加えられた地震加速度よりも大きい場合は、ステップＳ１２で状態確認が行われ、各機器監視部１によって状態確認ができない場合と、各機器監視部１によって正常動作の確認ができた場合と、各機器監視部１によって異常状態や損傷状態の確認ができた場合とに分ける。このうち各機器監視部１により状態確認ができない場合はステップＳ１３で不明と評価し、各機器監視部１により正常動作の確認ができた場合はステップＳ１４で健全と評価し、さらに各機器監視部１により異常状態や損傷状態の確認ができた場合はステップＳ１５で故障と評価する。
【００２０】
このように機器状態評価部３での状態評価は、それぞれプラント構成機器を「健全」、「故障」、「不明」のいずれかに区分することになる。この評価が「故障」とされた場合は、機器監視部２から得られた情報より、各プラント構成機器と対応して機器データベース５に記憶されたデータから故障モードを判定し、プラント構成機器の状態判定とその予測故障モードを記憶する。図５は、各プラント構成機器における判定例を示したもので、各プラント構成機器の名称１８に対して、それぞれの機器毎に付けた耐震クラス判定１９と、監視モニターによる実測の加速度などによる監視モニター判定２０との比較から機器状態評価２１を付けている。監視モニター判定２０で「○」は健全、「−」は判定不能、「×」は故障を表している。
【００２１】
続くステップＳ４では、図７に示すようにステップＳ３の評価結果と、地震計２からのデータと、機器データベース５内の機器の故障し易さを表す機器フラジリティデーターと、プラントデータベース４内の炉心損傷フォールトツリーおよびプラント起動フォールトツリーを取り込んで、プラントリスク評価部６および起動失敗リスク評価部７においてプラント固有情報から重要度評価結果を得る。プラントリスク評価部６はプラントが炉心損傷へ至るリスクを評価し、起動失敗リスク評価部７はプラント起動が失敗したことによる機器の故障や発電能力喪失によるリスクを評価する。これは、炉心廻りの系統に関しては、プラント起動に失敗するという事柄だけでなく、安全性を保持するという目的からプラントリスク評価を行う必要があるためである。
【００２２】
プラントデータベース４には、原子炉の炉心損傷を頂上事象とするフォールトツリーと、プラント起動失敗を頂上事象とする二つの種類のフォールトツリーが記憶されている。原子炉の炉心損傷を頂上事象とするフォールトツリーは、例えば図４に示すように頂上事象である炉心損傷に至った直接の原因事象である一次下位事象Ｐｉ（ｉ＝１，２……ｎ）と、この１次下位事象Ｐｉに至った直接の原因に事象である二次下位事象Ｐｉｊ（ｉ＝１，２……ｎ、ｊ＝１，２……ｎ）と、さらに最下位の素事象ｐｉ（ｉ＝１，２……ｎ）とから樹系図として構成されている。このフォールトツリーにより、複数の素事象ｐｉから炉心損傷に至る確率を与える論理式（ブール式）ｆ（ｐ）が導き出される。
【００２３】
この論理式ｆ（ｐ）において全ての素事象ｐｉごとの発生確率λを代入し、これに損害額Ｄを乗ずれば、数式１に示すように複数の素事象ｐｉを有するプラントにおいて炉心損傷発生に至った場合の経済的損失の期待値ＥＲを算出することができる。
【数１】

【００２４】
従って、ある素事象ｐｉの発生確率λｉがλｉｘに変化した場合、損失の期待値ＥＲもＥＲｘに変化する。後述するプラント停止起動失敗リスク経済損失評価部１１は、ある素事象ｐｉにかかる保全方法の変更に伴って、炉心損傷に至る経済的損失がどの程度変化するか、すなわち損失予測値の変化量ΔＥＲを数式２に基づき算出する。
【数２】

【００２５】
またプラントデータベース４には、原子力プラントの起動失敗を頂上事象とするフォールトツリーが記憶されている。このフォールトツリーは、図４の場合と同様に頂上事象であるプラントの停止に至った直接の原因事象である一次下位事象Ｑｉ（ｉ＝１，２……ｎ）と、さらにこの一次下位事象Ｑｉに至った直接の原因に事象である二次下位事象Ｑｉｊ（ｉ＝１，２……ｎ、ｊ＝１，２……ｎ）と、最下位の事象を素事象ｑｉ（ｉ＝１，２……ｎ）とからなる樹系図として構成している。
【００２６】
また、各素事象ｑｉがそれぞれ炉心損傷にどの程度の影響を与えるかはＦＶ重要度と呼ばれ、これは全炉心損傷リスクに対する当該機器の機能喪失が関係する炉心損傷リスクの寄与割合を示す。全炉心損傷頻度をＣＤＦ、プラント構成機器Ａの故障が寄与している炉心損傷リスクをＣＤＦＡとすると、プラント構成機器ＡのＦＶ重要度ＦＶ（Ａ）は数式３で導き出せる。
【数３】
ＦＶ（Ａ）＝（ＣＤＦ−ＣＤＦＡ）／ＣＤＦ
【００２７】
また当該プラント構成機器Ａが故障した場合に、炉心損傷リスクの増加割合を表すＲＡＷ重要度ＲＡＷ（Ａ）は、全炉心損傷リスクをＣＤＦ、プラント構成機器Ａの機能喪失確率を１とした場合の炉心損傷リスクをＣＤＦＡ＝１として示すと、次の数式４で定義される。
【数４】
ＲＡＷ（Ａ）＝１／ＣＤＦ
【００２８】
この評価で、機器故障の確率は機器データベース５に記憶されているプラント固有のデータを用いるが、機器状態評価部３における判定によって機能の健全性が確認された機器については、故障確率の値を０として評価し、機能の故障が予想されるプラント構成機器に関しては、故障確率１として評価し、不明なプラント構成機器について機器データベース５の故障確率を用いる。さらに、機器データベース５に記憶されている各プラント構成機器の加速度データと地震耐性データとにより健全性を十分想定できるプラント構成機器については、リスク評価での故障確率を０として評価する。
【００２９】
このようにして、地震計２および機器監視部１による外部情報と、各データベース４，５により、プラント状態を反映したリスク評価を行い、ＣＤＦ炉心損傷リスク、ＦＶ重要度、ＲＡＷ重要度という重要度評価結果をそれぞれ算出する。
【００３０】
続くステップＳ５では、図７に示すようにリスク評価部６，７で実施された評価結果である重要度評価結果をパトロール優先度評価部８に入力して、各プラント構成機器の重要度に応じた修理の優先順位を決めてリスクを効率良く逓減するためのパトロール順序を決定する。機器監視部１により異常ありと認められたプラント構成機器と、地震加速度と機器耐震クラスの関係より故障していると判断されているプラント構成機器に対しては、優先的にそれらの状態確認を行い、また必要ならば補修作業を行う。これらプラント構成機器は、機器状態評価部３によって「故障」と評価されたものであり、それらの故障を復旧した後、機器状態が「不明」と評価されているプラント構成機器に関してのパトロール優先順位を決定する。
【００３１】
これら評価毎の点検補修の優先順位は、次のようにして決定する。
プラントリスク評価部６および起動失敗リスク評価部７における出力値を利用し、先ず、ＦＶ重要度値は、算出したそれぞれの大きさに従って順位付けを行う。ＲＡＷ重要度値は、上述の重要度と同様に算出したそれぞれの大きさに従って順位付けを行う。上述したＦＶ重要度値およびＲＡＷ重要度値は、点検修理候補となるプラント構成機器に関して図８に示すようにＦＶ重要度とＲＡＷ重要度の重要度ランク分類図を用いて二次元プロットし、そのプロット点に応じて、図８に示した各プラント構成機器のランク分けを行うことによって機器優先度の分類Ｓ５ａを行う。
【００３２】
また、損傷モードデータは、各機器の機器監視部１の結果に基づいて、もしくは後述するステップＳ６のパトロールによりプラント構成機器の機能不全が明らかになった場合、そのプラント構成機器の損傷モードに基づいて、どのような種類の破損または機能不全かを判定し、ここで判定された損傷モードデータを元に、プラントデータベース４に予め記憶した損傷モード毎の平均修復時間データから、そのプラント構成機器の損傷モードに対応する修復時間を得る。上述した損傷モードデータで得られたプラント構成機器の平均修復時間と、そのプラント構成機器が修復された時の炉心損傷リスクの計算データを元に、損傷モードデータを持つ各プラント構成機器に対して炉心損傷リスク低減時間変化率を求める。これにより補修時間による順位付け５ｂを行って、より短時間で炉心損傷リスク（経済損失）を低減できるプラント構成機器の修復を優先させることができる。
【００３３】
図６は、損傷モードデータの例を模式的に示すもので、各機器名称１８に対応した図８に基づく重要度ランク２２と、損傷モード２３と、平均修復時間２４と、これらに基づく優先順位２５を付けている。点検修理が進み、上述の判定において優先順位に重複が生じた場合は、ＦＶ重要度指値を用いて順位付けを行う。
【００３４】
同様にしてパトロール優先度評価部８では、機器状態評価部３で健全性を確認できなかった「不明」のプラント構成機器、またパトロールによる確認もなされていない未確認プラント構成機器に関する点検修理の優先順位を決定する。これらの情報はプラント構成機器の優先度と共に図示しない端末ディスプレイに表示し、この優先順位に従ってパトロールガイドを作成する。
【００３５】
続いて、ステップＳ５で作成されたパトロールガイドに従い、ステップＳ６で機器の点検修理のためのパトロールを実施する。
【００３６】
その後、図２に示したステップＳ７でプラント停止起動失敗リスク経済損失評価部１１は、先に実施したパトロール優先度評価部８での優先順位に基づいてプラント起動に関わる損失予測値を算出する。両リスク評価部６，７においてリスク評価を行い、炉心損傷確率およびプラント起動失敗確率を算出し、それぞれの確率に対して、炉心損傷による損害およびプラント起動失敗による損害を推定した損害ファクターを掛け合わせて、経済損失予測値を算出する。損害ファクターは、予めプラントデータベース４に記憶されているプラント固有データを用いる。ここで得られる二つの経済損失予測値はプラント停止起動失敗リスク経済損失評価部１１において合算され、計測時間と共に記憶される。
【００３７】
図９は、経済損失予測値の時間変化特性図である。
同図の曲線２６はプラント起動に関する経済損失予測値の時間変化を示し、曲線２７はプラント停止に関する経済損失予測値の時間変化を示し、また曲線２８は、上述の曲線２６，２７を加算したプラントが持つ合算損失予測値の時間変化を示している。プラントが停止することによる経済的な損失を示す曲線２７は、プラント停止の季節、時間、送電先などのファクターから決まるものであり、これらのデータは予めプラントデータベース４に記憶させている。
【００３８】
プラント停止起動失敗リスク経済損失評価部１１において、プラント起動に関する経済的損失を示す曲線２６と、プラント停止による経済的損失を示す曲線２７とを時間変化に対して合算すると、図９に点線で示すようなプラントが持つ合算損失予測値の時間変化曲線２８が得られる。またプラントが複数の場合、各プラントの損失予測値を統合し、複数プラント全体の合算予測値の時間変化曲線が得られる。
【００３９】
その後、ステップＳ８では、上述の経済損失評価を元にプラントの立ち上げのタイミングを判断する。図９に示した時間変化曲線２８を用いることにより、プラント起動に関してどのタイミングで経済損失予測値を最小に抑えることができるかを判定することができる。同図では時間tｎのとき合算予測値が最小となり、損失予測値のみを指標とするとプラントを起動する最適なタイミングであることを示している。
【００４０】
合算損失予測値は機器機能健全性データが更新される度に変化するため、プラント起動に関する経済損失予測値の時間変化を示す曲線２６は、図１０に示すように更新毎に不連続に変化する。そこで、次のように合算損失予測値が最小になるタイミングを決定する。更新時の経過時間ｔ１、ｔ２（ｔ２＞ｔ１）とし、その間に機器機能健全性データが更新されたプラント構成機器を機器ｎとする。機器ｎは機器機能健全性データが更新されるまでの間、機器データベース５に記憶されている機器ｎに加わった負荷に応じた損傷確率を持つとして評価されている。ここで機器ｎが健全である場合、それがプラント起動に関する経済損失予測値の低下に寄与する値をΔＰｎとすると、そのときのプラント起動に関する経済損失予測値変化率ΔＰは、Δｔ＝ｔ２−ｔ１とすると、数式５で表される。
【数５】

【００４１】
同様に経過時間ｔ１、ｔ２間でのプラント停止による経済的損失曲線の時間変化率をΔＱ（ΔＱ＝ΔＱｎ／Δｔ）とする。ここでΔＱ＞ΔＰとなるとき、機器点検時間Δｔが大体一定だと考えると、プラントが停止してからの経過時間がｔ２以降は、機器の点検優先順位はプラント起動に関する経済損失予測値に対する寄与の大きい順になっているため、点検機器の状態によらずその合算損失期待値はｔ１＜ｔ＜ｔ２における合算損失期待値よりも大きくなる。そこで、合算損失期待値の更新毎にΔＰ、ΔＱの比較を行い、ΔＱ＞ΔＰとなるときを合算損失期待値が所定値以下、つまり最小となるタイミングを迎えたと判断する。
【００４２】
プラントの立ち上げ判断のために、十分な安全性が確保されていない場合、または複数プラント損失予測値が最小にならないとプラント起動が出来ないような起動ロック手段を設置するとよい。プラント立ち上げ優先度判定部１２は、複数プラントの損失予測値の時間変化に基づく損失予測値が所定値以下、つまり最小となるタイミングを判定し、かつ、放射性防護の観点から設定された炉心損傷確率上限値を下回っていると判定したとき、この起動ロック手段を解除する信号を発信するようにする。またプラント立ち上げ優先度判定部１２は、同時に、他の各プラントの評価結果部１６ａにおける情報から損失予測値指標に基づき最小の損失予測値を持つプラントを選択するようにプラント立ち上げの優先順位評価判定を行う。
【００４３】
複数プラントの合算損失予測値が所定値以下、例えば最小ではない場合、もしくは設定されている安全目標値に達していないと判定された場合は、図２のステップＳ１０へと進む。ここでは、パトロールによって得た点検補修データを、図１に示した点検補修データ更新部９から入力してプラントリスク評価部６および起動失敗リスク評価部７に与えて更新し、図２に示したフローチャートのステップＳ３から合算損失予測値の再評価を行う。以上のような図２のステップＳ３〜Ｓ８の合算損失予測値の再評価を繰り返し、その評価値と経過時間を記録することにより、損失予測値の時間変化を知ることができる。
【００４４】
図２に示したステップＳ９では、上述のステップＳ８において複数プラントの合算損失予測値が所定値以下、例えば、最小もしくは設定された最小予測値をクリアしている場合において進み、合算予測値が最小となるプラントに対してプラント起動を実施する。
【００４５】
このようなプラント立ち上げは、プラント停止による影響が大きい場合に、十分な安全性を確保した上で手順を合理化したものである。つまり社会的影響が大きい時に行われる応急的な行為である。そのため、プラントが無事立ち上がった後、機器の健全性が未確認であるプラント構成機器についてはその確認を継続する。また、複数プラントの場合は、他プラントに対して電源が融通できるときには他プラントにおけるプラント機能の迅速な復旧を目指す。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の力プラントの運転方法およびその装置によれば、安全性を損なうことなく、プラントの起動手順を合理化し、プラント運転停止における損失を最小限に抑えることが可能となり、電力の安定供給を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態によるプラントの運転装置を示すブロック構成図である。
【図２】図１に示したプラントの運転装置の動作手順を示すフローチャートである。
【図３】図１に示したプラントの運転装置における機器状態評価部の動作を示すフローチャートである。
【図４】図１に示したプラントの運転装置におけるプラントデータベースに格納した炉心損傷を頂上事象とするフォールトツリーの模式図である。
【図５】図１に示したプラントの運転装置における機器状態評価部での状態評価例を示す模式図である。
【図６】図１に示したプラントの運転装置におけるパトロール優先度評価部でのパトロール優先度順位決定結果を示す模式図である。
【図７】図１に示したプラントの運転装置におけるリスク評価部およびパトロール優先度評価部の動作を示すフローチャートである。
【図８】図１に示したプラントの運転装置におけるリスク評価部での機器の重要度ランク分類を示す分類図である。
【図９】図１に示したプラントの運転装置における経済損失の時間変化を示す特性図である。
【図１０】図９に示したプラント起動に関する経済損失予測値の時間変化を示す曲線の要部を拡大した特性図である。
【符号の説明】
１機器監視部
２地震計
３機器状態評価部
４プラントデータベース
５機器データベース
６プラントリスク評価部
７起動失敗リスク評価部
８パトロール優先度評価部
９点検補修データ更新部
１１プラント停止起動失敗リスク経済損失評価部
１２プラント立ち上げ優先度判定部

Claims

複数のプラント構成機器を有する原子力プラントの運転方法において、機器監視部と地震計と機器状態評価部とリスク評価部とパトロール優先度評価部とプラント停止起動リスク経済損失評価部とを備えて、
地震によりプラントが停止したとき、機器状態評価部は、上記プラント構成機器の状態をモニターにより機器を監視する機器監視部および地震計からの信号を取り込んで、上記各プラントの構成機器の状態を健全、判定不能、故障に分けて損傷モードの評価を行い、
リスク評価部は、この評価結果と予め記憶していた機器の故障のし易さを表す機器フラジリティデータと、炉心損傷を頂点事象として各構成機器の状態を示す関連素事象との関係を樹系化した炉心損傷フォールトツリーデータおよび、プラント起動失敗を頂点事象として各構成機器の状態を示す関連素事象との関係を樹系化したプラント起動フォールトツリーデータとを取込み、炉心損傷の危険度を示す炉心損傷リスク、各素事象がそれぞれ炉心損傷にどの程度の影響を与えるかを示すＦＶ重要度および故障構成機器の炉心損傷リスクの増加割合を示すＲＡＷ重要度とをリスク評価情報として求め、
パトロール優先度評価部は、上記評価情報から点検修理の機器優先度およびプラント構成機器の損傷モードからその損傷モードに対応した修理期間、プラント構成機器が修復された時の炉心損傷リスク低減時間変化率を求めてプラント構成機器の点検修理の優先順位を決定し、
プラント停止起動リスク経済損失評価部は、炉心損傷フォールトツリーデータおよびプラント起動フォールトツリーデータを取り込んで上記プラント構成機器の点検修理の優先順位に基づいて修理を実施するときのプラント起動に係わる経済的損失の予測値を算出して該経済的損失の予測値が所定値以下となる起動タイミングを判定する、
ことを特徴とする原子力プラントの運転方法。
複数のプラント構成機器を有する原子力プラントの地震発生によるプラント停止が生じたときの原子力プラント運転装置において、
地震計と、
上記プラント構成機器の状態をモニタにより、監視する機器監視部と、
上記地震計と機器監視部との信号を取込み、上記各プラント構成機器の状態を、健全、判定不能、故障に分けた損傷モードの評価を行う機器状態評価部と、
この評価結果と、上記地震計と機器監視部との信号を取込み、予め記憶していた機器の故障のし易さを表す機器フラジリティデータと、炉心損傷を頂上事象として各構成機器の状態を示す関連素事象との関係を樹系化した炉心損傷フォールトツリーデータと、原子力プラントの起動失敗を頂上事象として各構成機器の状態を示す関連素事象との関係を樹系化したプラント起動フォールトツリーデータと、を取込み、炉心損傷の危険度を示す炉心損傷リスクと、各事象からそれぞれ炉心損傷にどの程度の影響を与えるかを示すＦＶ重要度と、故障構成機器の炉心損傷リスクの増加割合を示すＲＡＷ重要度と、をリスク評価情報として求めるリスク評価部と、
このリスク評価情報から点検修理の機器優先度及びプラント構成機器の損傷モードからその損傷モードに対応した修理時間、プラント構成機器が修復されたときの炉心損傷リスク低減時間変化率、を求めて、プラント構成機器の点検修理の優先順位を決定するパトロール優先度評価部と、
この優先順位、及び前記炉心損傷フォールトツリーデータ及びプラント起動フォールトツリーデータとを取込み、このプラント構成機器の点検修理の優先順位に基づいて修理を実施するときのプラント起動に係わる経済的損失の予測値を算出して該経済的損失の予測値が所定値以下となるプラントの起動タイミングを判定するプラント停止起動リスク経済損失評価部と、
を備える原子力プラント運転装置。
請求項２記載のものにおいて、上記プラント停止起動失敗リスク経済損失評価部は、複数プラント毎にそれぞれ損失予測値を算出するように複数有し、上記複数のプラント停止起動失敗リスク経済損失評価部のそれぞれの損失予測値から最小の損失予測値を持つプラントを選択して複数プラント間の運転の優先順位を算出するプラント立ち上げ優先度判定部を設けたことを特徴とする原子力プラントの運転装置。
請求項３記載のものにおいて、複数プラント損失予測値が最小にならないとプラント起動ができない起動ロック手段を設け、上記プラント立ち上げ優先度判定部は、複数プラントの損失予測値の時間変化に基づき損失予測値が所定値以下となるタイミングを判断したとき上記起動ロックを解除する信号を与えるように構成したことを特徴とする原子力プラントの運転装置。