بخشی از مقاله
خلاصه
تجزیه و تحلیل حوادث یکی از مهمترین و پیچیده ترین فرآیندها در ارزیابی ایمنی تاسیسات هستهاي خصوصا نیروگاههاي هستهاي میباشد. در یک حادثه نیروگاه هستهاي در صورتی که سیستمهاي ایمنی ذاتی و پیشبینی شده نتوانند به موقع حادثه را کنترل نمایند ممکن است با افزایش ناگهانی دماي قلب، سناریوي ذوب قلب آغاز گردد و آسیب جبران ناپذیري را بر محیط وارد نماید.
بنابراین تحلیل حوادث مختلف و بررسی رفتار گذراي رآکتور در طی آن جهت پیش بینی تمهیدات لازم براي کنترل آن و ارائه دستورالعمل مقابله با شرایط اضطراري نیروگاه، امري بسیار ضروري است. از آنجایی بررسی حوادث هسته اي و تجزیه و تحلیل ایمنی تا کنون با دو روش رویکرد قطعی و رویکرد احتمالاتی بصورت جداگانه مورد بررسی قرار میگرفت. در این مقاله اهمیت تلفیق دو رویکرد جهت آنالیز بهتر و جامعتر حوادث مورد بررسی قرار گرفته است..
.1 مقدمه
مسئله تصمیم گیري آگاهانه برمبناي ریسک و بررسی تلفیق رویکردهاي یقینی و احتمالاتی بحث مهمی است که در چند سال اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است و تا کنون اسناد و مقالات بسیار کمی در این زمینه منتشر شده است و به جرات میتوان گفت که چنین کاري هنوز در کشور انجام نشده است. در زیر به بعضی از موارد آن اشاره میگردد.
در فاصله بین سالهاي 1998 تا 2009، USNRC، گزارشاتی در مورد تصمیم گیري آگاهانه بر مبناي ریسک و کاربرد رویکردهاي قطعی و احتمالاتی در این زمینه ارائه کرده است.[14][13][12][11][10][9] در سال Collins 2001 ، در کنفرانس بین المللی مسائل ایمنی هسته اي مربوط به آژانس بین المللی انرژي اتمی به بررسی تصمیم گیري نظارتی و ایمنی آگاهانه بر مبناي ریسک: بر اساس دیدگاه NRC، پرداخته است.[2]
Hahn، در سال 2002 در کنفرانس بین المللی مسائل ایمنی هسته اي، آژانس بین المللی انرژي اتمی، موانع در بکارگیري تصمیم گیري آگاهانه بر مبناي ریسک در مسائل ایمنی هسته اي را بیان نمود.[5] در سال 2005 نیز آژانس بین المللی انرژي اتمی - - IAEA، یک بازنگري و مروري بر مقررات ریسک آگاهانه در تاسیسات هسته اي انجام داده است .[6]
Dezfuli و همکاران نیز در سال 2010، تصمیم گیري آگاهانه بر مبناي ریسک در زمینه مدیریت ریسک در ناسا را مورد بررسی قرار دادند.[3] در سال 2011 آژانس بین المللی انرژي اتمی - - IAEA، چارچوب یکپارچه تصمیمگیري آگاهانه بر مبناي ریسک را در قالب - - INSAG-25 ارائه نمود.[7] همچنین در سال Fontes 2015 و همکاران، به بررسی مدل ITO براي خوردگی در خطوط لوله بر اساس ارزیابی تصمیم گیري آگاهانه ریسک پرداختهاند[4]، و در سال Talarico 2016، تصمیمگیري آگاهانه بر مبناي ریسک در سرمایه-گذاري ایمنی با استفاده از فاکتورهاي نامتناسب را نشان داده است.[8]
در همان سال نیز Veeramany، چارچوبی براي مدلسازي حوادثی تاثیر بالا، با فرکانس پایین شبکه در تصمیمگیري آگاهانه بر مبناي ریسک را بررسی نمود.[1] به طور کلی بررسی حوادث هسته اي و تجزیه و تحلیل ایمنی تا کنون با دو روش رویکرد قطعی و رویکرد احتمالاتی بصورت جداگانه مورد بررسی قرار میگرفت. هدف رویکرد یقینی تعریف و بکارگیري یکسري قوانین و الزامات محافظه کارانه براي طراحی و بهره برداري یک موسسه هسته اي میباشد.
اگر این قوانین و الزامات برآورده شوند، انتظار میرود که درجه بالایی از اعتماد و اطمینان مربوط به اینکه سطح ریسک براي کارکنان و افراد عمومی در اثر بهره برداري موسسه هسته اي در حد قابل قبولی پایین خواهد بود، را فراهم کند. این رویکرد محافظه کارانه یک روش محاسبه عدم قطعیت در عملکرد تجهیزات و انسانها را فراهم کرده است.
سطح بالاي اصول رویکرد قطعی به فراهم نمودن اصل دفاع در عمق و حاشیههاي ایمنی وسیع مربوط میشود و سطح پایین این اصول به الزام نقص منفرد، جلوگیري از عامل نقص مشترك، ارائه صلاحیت تجهیزات، محدود کردن ادعاهاي اپراتور بهره بردار نیروگاه و غیره مربوط میشود . در برخی از کشورها، این الزامات قطعی در آیین نامه ها و راهنماییهاي ارائه شده توسط قانونگذار تعریف شده است و الزامات قانونی سختی هستند که باید توسط اپراتور موسسه هسته اي برآورده شوند.
در بعضی از کشورها یک رویکرد تعیین هدف مورد قبول قرار گرفته است که قانونگذار درجه بالایی از انعطاف به اپراتورهاي نیروگاه میدهد که میتواند این الزامات را برآورده کند. در تحلیل ایمنی رویکرد قطعی، در صورتی که چیزي اتفاق بیافتد، پیامدهاي آن می بایست قابل قبول باشد. براي این منظور میبایست لیستی از حوادث مبناي طراحی تهیه کرد و نشان داد که آیا این پیامدها الزامات ایمنی مورد درخواست را برآورده میکند؟. در بسیاري از موضوعاتی که توسط رویکرد یقینی مورد خطاب قرار گرفته است، عدم قطعیت هایی وجود دارد، براي مثال عدم قطعیت در موارد زیر وجود دارد:
− مدلهاي آنالیز، کدهاي کامپیوتري و داده هاي استفاده شده جهت پیش بینی رفتار نیروگاه در شرایط بهره برداري، حوادث
− منحنیهاي خطر که براي تعریف حوادث پرخطر و ظرفیت ساختمانها و سیستمها و مولفههاي مختلف، جهت مقاومت در برابر چنین خطراتی استفاده شدهاند. روشهاي سنتی که این عدم قطعیتها در رویکرد یقینی رفع میشوند، ساخت فرضیات محافظه کارانه و استفاده از مدلها و دادههاي محافظه کارانه میباشد. اصلی ترین نقطه قوت رویکرد یقینی این است که، بسیار خوب توسعه داده شده است و یک پیکره وسیعی از تجربه در کشورها جهت کاربرد این رویکرد براي تمام انواع موسسات هستهاي وجود دارد. کمبودهاي مربوط به این رویکرد عبارتند از:
− در گذشته، رویکرد قطعی به شرایط نقص نادر و محدود - مانند حادثه از دست دادن وسیع خنک کننده - بیشتر از نقصهاي کوچکتر - مانند حادثه از دست دادن جزیی خنک کننده - که مکرر هستند و اغلب سهم بیشتري در ریسک را دارند، تمایل نشان میداد.
− رویکرد یقینی تنها فرکانسهاي حوادث آغازي و احتمال نقص مولفهها را به طور تقریبی بیان میکند، بنابراین نشان دادن اینکه این رویکرد منجر به یک توازن در طراحی میشود، امکان پذیر نیست.
− با بررسی اصول یقینی براي یک نیروگاه موجود، امکان مشخص نمودن اینکه کدام یک از بهبودهاي ممکن نیروگاه بیشترین کاهش در ریسک را نشان میدهد و کدام یک از آنها بیشترین اولویت را جهت اجرا دارا میباشند، وجود ندارد. اما بیشتر مطالعات احتمالاتی - - PSA براي نیروگاههاي هستهاي انجام شده است و پیدایش استاندارد براي آنالیز ویژه نیروگاه هستهاي میباشد، که موارد زیر را مورد خطاب قرار می دهد:
− تمام حوادث آغازین داخلی - گذارها و حوادث - ،تمام خطرات داخلی - آتشسوزي و سیل - و تمام خطرات خارجی − فرکانس ذوب قلب و فرکانس رهاشدن وسیع، با در نظر گرفتن پتانسیل مدهاي نقص محفظه ایمنی مانند آسیب به قلب
− همه مدهاي بهره برداري نیروگاه شامل: بهرهبرداري قدرت کامل، بهرهبرداري قدرت پایین و حالتهاي مختلف نیروگاه که در طی خاموشی و سوخت گذاري بوجود میآیند.
− تمام منابع رادیواکتیو در سایت هستهاي شامل قلب راکتور، سوختهاي پرتو دیده بعد از اینکه از قلب برداشته شدهاند و پسماندهاي رادیو اکتیو. در تحلیل ایمنی احتمالاتی، پیامدهایی قابل قبول میباشند که شانس یا احتمال رخداد آنها تا جاي ممکن کم باشد. براي این منظور رویدادهاي آغازگر تعیین میگردد و سپس محاسبه میگردد که آیا فرکانس ذوب قلب و ریسک مربوطه الزامات مورد درخواست - ایمنی - را برآورده میکند یا نه.
با این حال تمام مواردي که ارزیابی احتمالاتی ایمنی براي آن ارائه شده است بیشتر از این حیطهها داراي محدودیت میباشد. با این حال مطالعات احتمالاتی ایمنی باید براي تمام موسسات هستهاي مورد استفاده قرار گیرد. معیار احتمالاتی تعریف شده براي راکتورهاي هستهاي نوعا به فرکانس ذوب قلب و فرکانس رهاشدن وسیع مربوط میشود. یک چارچوب ممکن براي تعریف معیار احتمالاتی توسط INSAG داده شده است، که یک آستانه تحمل بالا که در آن تراز ریسک غیر قابل تحمل است و یک هدف طراحی پایین که ریسک به طور گسترده قابل قبول میباشد، را تعریف میکند.
بین این دو تراز ناحیهاي وجود دارد که ریسک قابل قبول است. اهداف و حیطه ارزیابی احتمالاتی ایمنی و کاربردهاي مورد نظر آن، باید در شروع آنالیز به طور کامل مشخص شوند، این حیطه باید به اندازه کافی وسیع باشد تا تمام حوادث آغازین مربوطه را شامل شود و تمام روشهاي بهره برداري در نیروگاه را مشخص کند. پیدایش استاندارد براي ارزیابی احتمالاتی ایمنی موجود، به منظور تکمیل اینکه تمام عوامل سهیم براي ریسک در آنالیز مشخص شوند، میباشد. که شامل تمام حوادث آغازین داخلی و خارجی و خطرات میباشد و تمام روشهاي بهره برداري نیروگاه را مورد خطاب قرار میدهد. نقاط قوت رویکرد احتمالاتی عبارتند از:
− آنالیز از لیست جامعی از حوادث آغازین شروع میشود و با شناسایی تمام توالیهاي نقص که میتواند منجر به آسیب به قلب یا رهاسازي سریع شود، شروع بکار میکند.
− آنالیز کمی تراز ریسک نیروگاه را تعیین میکند.
− نرم افزار مدرن ارزیابی احتمالاتی ایمنی، محاسبات تعدادي توابع مهم که میتواند جهت تعیین اهمیت ریسک همه حوادث آغازین ، توالی نقص و ساختارها و سیستمها و مولفههایی که مدل ارزیابی احتمالاتی ایمنی در بر میگیرد، را فراهم می-کند.
− نرم افزار مدرن ارزیابی احتمالاتی ایمنی با مقداري پارامتر عدم قطعیت همراه میباشد.
− ارزیابی احتمالاتی ایمنی میتواند جهت انجام یک محدوده وسیع مطالعات حساسیت انجام شود.
