COMCAF, a computer code for the common-cause failure analysis, is developed to treat the common-cause failures in nuclear power plants. The common-cause failures are extremely important because they are the multiple-component failures occurring from a single cause that is common to all of the components.
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 between components in the same and/or in the different minimal cut sets. The effects of common-cause failures are confined within the prescribed common-cause component groups.
The basic parameter model is used to model the common-cause failures between similar or identical components. For the 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 top event probabilities are evaluated for the two cases : common-cause component groups having components in the same minimal cut sets and those having components in the different minimal cut sets.
The results in the top event probability for the system are compared with those of no common-cause failures. The top event probability increases when we consider common-cause failures between components in the same minimal cut sets, which is of course a well known fact. However, if we consider common-cause failures between components in the different minimal cut sets, the top event probability decreases considerably.
원자력 발전소에서 발생하는 공통원인 고장을 분석하기 위한 컴퓨터 코드 COMCAF를 개발하였다. 공통원인 고장은 하나의 원인이 여러개의 부품에 공통으로 작용하여 다수의 부품을 동시에 고장상태로 만들기 때문에 매우 중요하다.
공통원인 고장을 다룰 때, 먼저 계통의 최소 단절집합들을 공통원인 기본사상들이 고려되지 않은 고장수목으로부터 구한다. 그리고, 공통원인 고장들이 같은 최소 단절집합내의 부품들 간에 있는지 또는 서로 다른 최소 단절집합들의 부품들 간에 있는지를 고려하여 이들 최소 단절집합들의 발생 확률값을 계산한다. 동일한 원인으로 고장을 일으키는 부품들은 공통원인 부품그룹으로 분류된 후 공통원인 고장이 이 공통원인 부품그룹 내에 있는 부품에만 영향을 끼치도록 제한한다.
유사하거나 동일한 부품들 간에 공통원인 고장이 있을 때는 Basic Parameter 모델을 사용한다. 그러나, 서로 다른 부품들 간에 공통원인 고장이 있을 때는 Basic Parameter 모델에 쓰인 Symmetry Assumption 을 두개 이상의 부품에 영향을 주는 기본사상들에만 적용한다.
Inclusion-Exclusion 방법을 사용하여 정점사상 확률값을 구한다. 이 경우 같은 최소 단절집합들에 있는 부품들의 공통원인 고장뿐만아니라 서로 다른 최소 단절집합들에 있는 부품들의 공통원인 고장도 쉽게 고려될 수 있다.
본 논문에서는 이러한 공통원인 고장분석을 가압경수로의 보조 급수계통에 적용하였다. 두가지 경우에 대해 정점사상 확률값이 평가되었다. 하나는 같은 최소 단절집합들내에 있는 부품들 간에 공통원인 고장이 있는 공통원인 부품그룹의 경우이고 또하나는 서로 다른 최소 단절집합들에 있는 부품들 간에 공통원인 고장이 있는 공통원인 부품그룹의 경우다.
이들 정점사상의 확률값들을 공통원인 고장이 없는 경우와 비교하였다. 같은 최소 단절집합내의 부품들이 공통원인 고장을 갖을 때는 잘 알고 있듯이 정점사상 확률값이 증가한다. 그러나, 서로 다른 최소 단절집합들에 있는 부품들의 공통원인 고장을 고려하면 정점사상 확률값이 상당히 감소한다.
