安全度评估在核安管制上的应用
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25
起動變壓器允許維修時間(AOT) 之延長申請
美國核能電廠可遵循Regulatory
Guidance 1.177 執行永久性風險告知
運轉規範修改(Risk-Informed
Technical Specification, RI-TS) ，以
延長允許維修時間(AOT )。
台電公司到目前為止並未提出此種RI-TS
加 强 自 身 建 设，增 强个人 的休养 。2020年 12月 11日 下午3时 33分 20.12.1120.12.11
30
31
每 一 次 的 加 油，每 一次的 努力都 是为了 下一次 更好的 自己。 20.12.1120.12.11Friday, December 11, 2020
天 生 我 材 必 有用， 千金散 尽还复 来。15:33:2915:33:2915:3312/11/2020 3:33:29 PM
放射性物質外釋事故發生機率的技術。
美國三哩島核能電廠發生部分爐心損壞的事 故後，核能管制單位逐漸重視此種分析技術， 並要求各核能電廠執行個廠之安全評估並進 行改善，以增進運轉安全性 。
3
安全度評估在台灣的發展狀況 (續)
1980年代
– 由原子能委員會出面召集國內外相關專家 ( USNRC, NUS, Taipower, INER)，進行核 能電廠的PRA，並分別於1985 (核二廠) 、 1987 (核三廠) 、1991 (核一廠)完成三座核能 電廠功率運轉下之PRA。
駐廠及專案視察
視察發現
初步判定 是否為綠燈
No
使用PRiSE判定
是否為綠燈
Yes
No
召開審查會確定燈號
是否為綠燈
Yes
No
函請台電公司申覆
審議申覆案並確立 燈號
視察發現安全顯著性判定程序
Yes
上網公告
21
核安管制紅綠燈 (續)
視察指標之安全顯著性程度
DCDF < 1E-6 1E-6 < DCDF < 1E-5 1E-5 < DCDF < 1E-4
19
核安管制紅綠燈 (續)
原子能委員自2005年起，開始執行核安 管制紅綠燈之視察。
對於視察中發現之缺失， 駐廠視察員可 利用安全顯著性(Safety Significance) 分析工具 快速地計算爐心受損增量 (ΔCDF) Leabharlann 以初步決定該視察發現之安全 顯著性。
20
核安管制紅綠燈 (續)
原子能委員會成立專案審查小組，邀請 學者專家來審查本申請案.
考量本申請案的分析結果顯示，並不會 對民眾有安全上的影響，原能會有條件 地同意此豁免申請，但建立後續管制追 蹤事項。
12
風險告知火災分析－防火屏蔽 材料之豁免申請 (續)
台電公司承諾發展各核能電廠火災後安 全停機迴路之分析 。
各電廠特定事項包括：
安全度評估在核安管制上 的應用
趙衛武 博士 2008年兩岸核能交流研討會
1
簡報大綱
安全度評估在台灣的發展狀況 安全度評估近年在核安管制上的
應用案例 安全度評估應用之未來展望 結語
2
安全度評估在台灣的發展狀況
安全度評估 (Probabilistic Risk Assessment, 以下簡稱PRA)是一種以系統 化的方式，來計算核能電廠爐心受到損壞及
SUM
1.66E-05 7.27E-06
Acceptance Criteria
△CDP＜5.00E-06
1.50E-05 5.32E-06 7.72E-06 2.80E-05
8.09E-06 4.50E-06 1.31E-06 1.39E-05
△LERP＜5.00E-07
Acceptable Extension Based on △CDP/△LERP
System
16
選定系統之線上維修 (續)
由於台電公司於2007起試行維護法規， 並於2008年正始開始實施，預期可對所 有重要維修工作執行風險管理，全廠性 線上維修的工作即亦將展開。
目前各核能電廠擬比照國外經驗，配合 維護法規實施，推動 13 週之轉動排程 (Rolling Schedule)。
2000迄今 – 台電公司持續與核能研究所合作開發風險監 看程式 “TIRM” (Taipower Integrated Risk Monitor) ，以協助電力公司對核能電 廠運轉組態風險之評估及管理 。 – 為了協助原子能委員會對視察發現風險顯著 性之判定，原子能委員會商請核能研究所發 展出電腦程式PRiSE(PRA Model Based Risk Significance Evaluation ).
24
VC-16B
N2
Emergency Chiller
275A
277A
From Normal Chiller
V VVE VVEV
C
CA 5
AA 5 A
1
510
2102
B
BBB
BDCC
Exp. Tk PCV
Air Separator
DST
275B
To Normal Chiller
277B
核二 廠Emergency Chilled Water System
– 台電公司隨後根據各廠分析的結果來進行各項 改善工作，例如：三個電廠都新增了第五台緊 急柴油發電機，大幅地增強應付喪失交流電源 事件(全黑事件)的能力，此外也強化了耐震、 防風、防火功能。
4
安全度評估在台灣的發展狀況 (續)
1990年代
– 台電公司在核能研究所的協助下，持續發展 以個人電腦操作為基準之活態安全度評估技 術(living PRA) ，並定期更新模式及結果.
29
結語
安全度評估技術在台灣的引進、發展、改 良、精進已超過25年以上的歷史。
早期的應用偏重於增進核能電廠之安全管 制及改善電廠的設備。
經過多年的應用結果顯示，安全度評估已 被視為執行風險告知評量之有力工具。
預期未來可應用的範圍可涵蓋整個核能電 廠系統，並做為管制單位決策及電廠安全 運轉和維修之用。
17
核安管制紅綠燈
為使核能電廠運轉安全狀況更透明化，原 子能委員會參採美國核管會反應器監管方 案(NRC ROP)中有關反應器安全領域之 肇始事件、救援系統及屏障完整等三個範 疇，建構了核安管制紅綠燈制度。
此制度係以績效指標(Performance Indicator)及視察指標(Inspection Findings) ，來評量核能電廠之安全狀態。
時間在28天內，風險增量在法規導則的限值內，若 加上一些管制措施，應可達到30天的AOT。 – 經過原子能委員會審查後，同意AOT延長至28天之 一次申請，並要求台電公司施工前應有詳細之應變 計畫 ，並採適當的管制措施，做好維修期間的風險 管理。
27
起動變壓器允許維修時間 (AOT)之延長申請 (續)
CHINSHAN ST-B Maint.
Base case
ST-B Maintenance Case
IE\RiskMetrics
CDF
LERF
CDF
LERF
internal 3.93E-06 1.56E-06
seismic 5.27E-06 4.46E-06
Fire
7.38E-06 1.25E-06
18
核安管制紅綠燈 (續)
績效指標(PI) 首先於 2004起公布在原 子能委員會的網站上。
2006年核一廠爐心隔離冷卻水系統 (RCIC) 曾因連續出現測試失敗，而使得 PI轉為白燈。台電公司及電廠相關人員 均相當重視此指標，故積極採取改善措 施，已有效增進RCIC之測試成功率，並 轉回綠燈。
– 廠外事件如：地震、颱風、水災、火災的模 式亦陸續加入活態PRA中。停機安全度評估 (Shutdown PRA)也被開發完成。
– 歷經此一時期的研發後，PRA的技術可謂發 展齊備。
5
核二廠安全度評估結果更新前後之比較
6
核三廠安全度評估結果更新前後之比較
7
核一廠安全度評估結果更新前後之比較
8
安全度評估在台灣的發展狀況 (續)
安 全 象 只 弓 ，不拉 它就松 ，要想 保安全 ，常把 弓弦绷 。20.12.1115:33:2915:33Dec-2011-Dec-20
得 道 多 助 失 道寡助 ，掌控 人心方 位上。 15:33:2915:33:2915:33Friday, December 11, 2020
安 全 在 于 心 细，事 故出在 麻痹。 20.12.1120.12.1115:33:2915:33:29December 11, 2020
紅
安全規定
任二指標
整體性 禁止運轉
23
核安管制紅綠燈 (續)
到目前為止，各核能電廠視察指標均為無安全 顧慮的綠燈。
核二廠2號機EChW-B因寒水容量控制模組故 障，造成系統不可用，視察指標有變成白燈之 虞。惟經本會召開管制會議後，判定其非屬績 效缺失，故仍維持綠燈.
仍有部分視察發現 (如RHR耐震能力、直流電 池容量測試等) 仍待台電公司澄清後 ，再判定 其安全顯著性之燈號為何？
之申請。
然而，台電公司因應核一廠345KV起動
變壓器更換，而提出允許維修時間延長
一次之申請。
26
起動變壓器允許維修時間 (AOT)之延長申請 (續)
2007年4月，核一廠起動變壓器發生故障而到 達需更換的地步。
– 台電公司申請 AOT時限，暫時由3天延長到30天。 – 針對本案，台電公司之安全度評估結果顯示，維修
9
安全度評估近年在核安管制上 的應用案例
風險告知火災分析－防火屏蔽材料之 豁免申請
選定系統之線上維修 核安管制紅綠燈（視察發現顯著性之
判定） 起動變壓器允許維修時間之延長申請
10
風險告知火災分析－防火屏蔽 材料之豁免申請
自1990年起有關安全停機串電纜防火屏蔽材料 THERMO-LAG的耐火性不符合Appendix R的 問題被發現後，台電公司安裝此防火屏蔽材料的 計畫便告中途暫停。
線上維修申請必須涵蓋：維修範圍、運 轉規範規定、電廠組態監測計畫、安全 度評估(定性&定量) 。
14
選定系統之線上維修 (續)
核一、二、三廠選定RHR執行先導性線 上維修申請，並於獲得原能會審核同意 後，分別於2003年間實施。
台電公司各核能電廠已實施線上維修的 系統，均依規定在允許維修時間(AOT) 之60﹪內完成，且未發生非預期的事件。
DCDF > 1E-4
• 綠燈表示無安全顧
慮
• 白燈表示低微安全
顧慮
• 黃燈表示中度安全
顧慮
• 紅燈表示顯著安全
顧慮
22
核安管制紅綠燈 (續)
視察指標
績效指標
完全符合 安全規定
綠
例行性之管制
全部指標
白
任一指標
同基石二指標 或
不同基石三指標
黃
或
任一指標
管制單位介入程度增加 偏離安全規定程度增加
嚴重違反
– 核一廠需修改強化現有滅火系統，並重繞在 特定防火分區內之部分電纜。
– 核二廠需重繞6條特定之電纜。 – 核三廠在緊急海水泵室內，需加裝一道分隔
牆，以隔離電纜。
13
選定系統之線上維修
有鑑於台電公司核能電廠並未實施維護 法規，但欲申請部分系統之線上維修工 作，原能會於2002年公布「核能電廠執 行線上維修實施要點」，選定：RHR、 ECW、EChW、LPCS等系統，採個案審 查的方式。
依各核能電廠換照管制追蹤案件，台電公司後續 以研究計畫來搜尋合乎法規的防火屏蔽材料。
台電公司決定委託核能研究所開發風險告知防火 分析技術(Risk-Informed Fire Analysis, RIFA) ，來解決此項議題。
11
風險告知火災分析－防火屏蔽 材料之豁免申請 (續)
台電公司陸續提出運轉中核一、二、三 廠之風險告知火災分析並申請防火屏蔽 材料的豁免。
~160 days
~28 days
28
安全度評估應用之未來展望
維護法規之正式實施 風險告知之相關法規導則應用：Risk-
informed in-service inspection (RIISI), Testing (RI-IST), and technical specification (RI-TS) 全廠性之線上維修 停機安全顯著性判定工具之開發 風險告知防火法規之實施(NFPA-805)
15
選定系統之線上維修 (續)
基於以上成功的線上維修經驗，各核能電 廠陸續提出申請項目如下：
– 核一廠： RHR Pump, RHR Booster Pump
– 核二廠： RHR Valve & Instrument – 核三廠： RHR Valve & Instrument,
Containment Spray System , Essential Chilled Water
起動變壓器允許維修時間(AOT) 之延長申請
美國核能電廠可遵循Regulatory
Guidance 1.177 執行永久性風險告知
運轉規範修改(Risk-Informed
Technical Specification, RI-TS) ，以
延長允許維修時間(AOT )。
台電公司到目前為止並未提出此種RI-TS
加 强 自 身 建 设，增 强个人 的休养 。2020年 12月 11日 下午3时 33分 20.12.1120.12.11
30
31
每 一 次 的 加 油，每 一次的 努力都 是为了 下一次 更好的 自己。 20.12.1120.12.11Friday, December 11, 2020
天 生 我 材 必 有用， 千金散 尽还复 来。15:33:2915:33:2915:3312/11/2020 3:33:29 PM
放射性物質外釋事故發生機率的技術。
美國三哩島核能電廠發生部分爐心損壞的事 故後，核能管制單位逐漸重視此種分析技術， 並要求各核能電廠執行個廠之安全評估並進 行改善，以增進運轉安全性 。
3
安全度評估在台灣的發展狀況 (續)
1980年代
– 由原子能委員會出面召集國內外相關專家 ( USNRC, NUS, Taipower, INER)，進行核 能電廠的PRA，並分別於1985 (核二廠) 、 1987 (核三廠) 、1991 (核一廠)完成三座核能 電廠功率運轉下之PRA。
駐廠及專案視察
視察發現
初步判定 是否為綠燈
No
使用PRiSE判定
是否為綠燈
Yes
No
召開審查會確定燈號
是否為綠燈
Yes
No
函請台電公司申覆
審議申覆案並確立 燈號
視察發現安全顯著性判定程序
Yes
上網公告
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核安管制紅綠燈 (續)
視察指標之安全顯著性程度
DCDF < 1E-6 1E-6 < DCDF < 1E-5 1E-5 < DCDF < 1E-4
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核安管制紅綠燈 (續)
原子能委員自2005年起，開始執行核安 管制紅綠燈之視察。
對於視察中發現之缺失， 駐廠視察員可 利用安全顯著性(Safety Significance) 分析工具 快速地計算爐心受損增量 (ΔCDF) Leabharlann 以初步決定該視察發現之安全 顯著性。
20
核安管制紅綠燈 (續)
原子能委員會成立專案審查小組，邀請 學者專家來審查本申請案.
考量本申請案的分析結果顯示，並不會 對民眾有安全上的影響，原能會有條件 地同意此豁免申請，但建立後續管制追 蹤事項。
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風險告知火災分析－防火屏蔽 材料之豁免申請 (續)
台電公司承諾發展各核能電廠火災後安 全停機迴路之分析 。
各電廠特定事項包括：
安全度評估在核安管制上 的應用
趙衛武 博士 2008年兩岸核能交流研討會
1
簡報大綱
安全度評估在台灣的發展狀況 安全度評估近年在核安管制上的
應用案例 安全度評估應用之未來展望 結語
2
安全度評估在台灣的發展狀況
安全度評估 (Probabilistic Risk Assessment, 以下簡稱PRA)是一種以系統 化的方式，來計算核能電廠爐心受到損壞及
SUM
1.66E-05 7.27E-06
Acceptance Criteria
△CDP＜5.00E-06
1.50E-05 5.32E-06 7.72E-06 2.80E-05
8.09E-06 4.50E-06 1.31E-06 1.39E-05
△LERP＜5.00E-07
Acceptable Extension Based on △CDP/△LERP
System
16
選定系統之線上維修 (續)
由於台電公司於2007起試行維護法規， 並於2008年正始開始實施，預期可對所 有重要維修工作執行風險管理，全廠性 線上維修的工作即亦將展開。
目前各核能電廠擬比照國外經驗，配合 維護法規實施，推動 13 週之轉動排程 (Rolling Schedule)。
2000迄今 – 台電公司持續與核能研究所合作開發風險監 看程式 “TIRM” (Taipower Integrated Risk Monitor) ，以協助電力公司對核能電 廠運轉組態風險之評估及管理 。 – 為了協助原子能委員會對視察發現風險顯著 性之判定，原子能委員會商請核能研究所發 展出電腦程式PRiSE(PRA Model Based Risk Significance Evaluation ).
24
VC-16B
N2
Emergency Chiller
275A
277A
From Normal Chiller
V VVE VVEV
C
CA 5
AA 5 A
1
510
2102
B
BBB
BDCC
Exp. Tk PCV
Air Separator
DST
275B
To Normal Chiller
277B
核二 廠Emergency Chilled Water System
– 台電公司隨後根據各廠分析的結果來進行各項 改善工作，例如：三個電廠都新增了第五台緊 急柴油發電機，大幅地增強應付喪失交流電源 事件(全黑事件)的能力，此外也強化了耐震、 防風、防火功能。
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安全度評估在台灣的發展狀況 (續)
1990年代
– 台電公司在核能研究所的協助下，持續發展 以個人電腦操作為基準之活態安全度評估技 術(living PRA) ，並定期更新模式及結果.
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結語
安全度評估技術在台灣的引進、發展、改 良、精進已超過25年以上的歷史。
早期的應用偏重於增進核能電廠之安全管 制及改善電廠的設備。
經過多年的應用結果顯示，安全度評估已 被視為執行風險告知評量之有力工具。
預期未來可應用的範圍可涵蓋整個核能電 廠系統，並做為管制單位決策及電廠安全 運轉和維修之用。
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核安管制紅綠燈
為使核能電廠運轉安全狀況更透明化，原 子能委員會參採美國核管會反應器監管方 案(NRC ROP)中有關反應器安全領域之 肇始事件、救援系統及屏障完整等三個範 疇，建構了核安管制紅綠燈制度。
此制度係以績效指標(Performance Indicator)及視察指標(Inspection Findings) ，來評量核能電廠之安全狀態。
時間在28天內，風險增量在法規導則的限值內，若 加上一些管制措施，應可達到30天的AOT。 – 經過原子能委員會審查後，同意AOT延長至28天之 一次申請，並要求台電公司施工前應有詳細之應變 計畫 ，並採適當的管制措施，做好維修期間的風險 管理。
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起動變壓器允許維修時間 (AOT)之延長申請 (續)
CHINSHAN ST-B Maint.
Base case
ST-B Maintenance Case
IE\RiskMetrics
CDF
LERF
CDF
LERF
internal 3.93E-06 1.56E-06
seismic 5.27E-06 4.46E-06
Fire
7.38E-06 1.25E-06
18
核安管制紅綠燈 (續)
績效指標(PI) 首先於 2004起公布在原 子能委員會的網站上。
2006年核一廠爐心隔離冷卻水系統 (RCIC) 曾因連續出現測試失敗，而使得 PI轉為白燈。台電公司及電廠相關人員 均相當重視此指標，故積極採取改善措 施，已有效增進RCIC之測試成功率，並 轉回綠燈。
– 廠外事件如：地震、颱風、水災、火災的模 式亦陸續加入活態PRA中。停機安全度評估 (Shutdown PRA)也被開發完成。
– 歷經此一時期的研發後，PRA的技術可謂發 展齊備。
5
核二廠安全度評估結果更新前後之比較
6
核三廠安全度評估結果更新前後之比較
7
核一廠安全度評估結果更新前後之比較
8
安全度評估在台灣的發展狀況 (續)
安 全 象 只 弓 ，不拉 它就松 ，要想 保安全 ，常把 弓弦绷 。20.12.1115:33:2915:33Dec-2011-Dec-20
得 道 多 助 失 道寡助 ，掌控 人心方 位上。 15:33:2915:33:2915:33Friday, December 11, 2020
安 全 在 于 心 细，事 故出在 麻痹。 20.12.1120.12.1115:33:2915:33:29December 11, 2020
紅
安全規定
任二指標
整體性 禁止運轉
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核安管制紅綠燈 (續)
到目前為止，各核能電廠視察指標均為無安全 顧慮的綠燈。
核二廠2號機EChW-B因寒水容量控制模組故 障，造成系統不可用，視察指標有變成白燈之 虞。惟經本會召開管制會議後，判定其非屬績 效缺失，故仍維持綠燈.
仍有部分視察發現 (如RHR耐震能力、直流電 池容量測試等) 仍待台電公司澄清後 ，再判定 其安全顯著性之燈號為何？
之申請。
然而，台電公司因應核一廠345KV起動
變壓器更換，而提出允許維修時間延長
一次之申請。
26
起動變壓器允許維修時間 (AOT)之延長申請 (續)
2007年4月，核一廠起動變壓器發生故障而到 達需更換的地步。
– 台電公司申請 AOT時限，暫時由3天延長到30天。 – 針對本案，台電公司之安全度評估結果顯示，維修
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安全度評估近年在核安管制上 的應用案例
風險告知火災分析－防火屏蔽材料之 豁免申請
選定系統之線上維修 核安管制紅綠燈（視察發現顯著性之
判定） 起動變壓器允許維修時間之延長申請
10
風險告知火災分析－防火屏蔽 材料之豁免申請
自1990年起有關安全停機串電纜防火屏蔽材料 THERMO-LAG的耐火性不符合Appendix R的 問題被發現後，台電公司安裝此防火屏蔽材料的 計畫便告中途暫停。
線上維修申請必須涵蓋：維修範圍、運 轉規範規定、電廠組態監測計畫、安全 度評估(定性&定量) 。
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選定系統之線上維修 (續)
核一、二、三廠選定RHR執行先導性線 上維修申請，並於獲得原能會審核同意 後，分別於2003年間實施。
台電公司各核能電廠已實施線上維修的 系統，均依規定在允許維修時間(AOT) 之60﹪內完成，且未發生非預期的事件。
DCDF > 1E-4
• 綠燈表示無安全顧
慮
• 白燈表示低微安全
顧慮
• 黃燈表示中度安全
顧慮
• 紅燈表示顯著安全
顧慮
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核安管制紅綠燈 (續)
視察指標
績效指標
完全符合 安全規定
綠
例行性之管制
全部指標
白
任一指標
同基石二指標 或
不同基石三指標
黃
或
任一指標
管制單位介入程度增加 偏離安全規定程度增加
嚴重違反
– 核一廠需修改強化現有滅火系統，並重繞在 特定防火分區內之部分電纜。
– 核二廠需重繞6條特定之電纜。 – 核三廠在緊急海水泵室內，需加裝一道分隔
牆，以隔離電纜。
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選定系統之線上維修
有鑑於台電公司核能電廠並未實施維護 法規，但欲申請部分系統之線上維修工 作，原能會於2002年公布「核能電廠執 行線上維修實施要點」，選定：RHR、 ECW、EChW、LPCS等系統，採個案審 查的方式。
依各核能電廠換照管制追蹤案件，台電公司後續 以研究計畫來搜尋合乎法規的防火屏蔽材料。
台電公司決定委託核能研究所開發風險告知防火 分析技術(Risk-Informed Fire Analysis, RIFA) ，來解決此項議題。
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風險告知火災分析－防火屏蔽 材料之豁免申請 (續)
台電公司陸續提出運轉中核一、二、三 廠之風險告知火災分析並申請防火屏蔽 材料的豁免。
~160 days
~28 days
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安全度評估應用之未來展望
維護法規之正式實施 風險告知之相關法規導則應用：Risk-
informed in-service inspection (RIISI), Testing (RI-IST), and technical specification (RI-TS) 全廠性之線上維修 停機安全顯著性判定工具之開發 風險告知防火法規之實施(NFPA-805)
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選定系統之線上維修 (續)
基於以上成功的線上維修經驗，各核能電 廠陸續提出申請項目如下：
– 核一廠： RHR Pump, RHR Booster Pump
– 核二廠： RHR Valve & Instrument – 核三廠： RHR Valve & Instrument,
Containment Spray System , Essential Chilled Water