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PSA 評価による原子力プラントの運転中保守に関する研究−オンラインメインテナンスに関する成立性研究−
An Application of PSA Techniques to On-Line Maintenance Program— A feasibility Study of Maintenance Strategy during Plant
Operation Using PSA Techniques —尾上

彰(Akira Onoue)*
青井

貞則

小島

重雄

(Shigeo Kojima)†(Sadanori Aoi)‡

要約 我が国では，原子力プラントの運転中に試験等により発見された機器故障に対しては，保守規定に定められたある一定期間内は，運転を継続した状態で補修することが許容されている．
この考え方を一歩進めて，特に米国においては定期検査期間の短縮や保守コストの低減を目的に，運転中保守自体がリスクを判断基準とした安全性確認を前提として実施されている．しかし，
PSA コードによるリスク評価の手法は十分明らかになっていない．本研究は，リスクマネジメン
トをプラントに適用する一例として，運転中保守に伴うリスクを RISKMAN コードによって評価する手法を示すことを目的としている．この目的のために，現在は定期検査期間中に実施している原子力プラントの安全上重要な機器あるいはシステムの点検を運転中に実施した場合における安全上の影響を PSA 評価により確認する一連のプロセスを検討した．更に，我が国においても運転中保守を実施することの成立性及び技術的課題について具体的に検討した．PSA 評価の結果，暫定的に設定した管理目標により，運転中保守の実施が可能なシステムと実施が困難なシステムが生じること，また出力運転中と定期検査期間中の安全性に与える影響の両方のバランスを考慮すべきこと等の重要な知見が得られた．運転中保守の実施は，管理目標を適切に設定することにより，リスクの観点からは，特定のシステムに関しては可能との結果が得られた．
キーワード

PSA，OLM，運転中保守，オンラインメインテナンス，リスクマネジメント

Abstract
This study confirms an on-line maintenance possibility for a Japanese NPP from aplant risk management point of view. One-line maintenance has already been planned and executed insome NPPs in the United States. The problem preceding on-line maintenance is how to keep a certain
level of plant safety with out of service condition, safety-related systems and components, during
maintenance. Deterministically, the technical specification defines unplanned maintenance periods ofsafety related standby systems. Probabilistically, this principle is able to be verified by utilizing PSA
technology. In this study a PSA method for Japanese PWR plants is applied to improve plant
availability, and to investigate safety issues associated with on-line maintenance strategy, system
configuration, management and financial advantage regarding Japanese plant constraints. On-line
maintenance is one of the risk management activities to improve safety and manpower workload
during shutdown. As a result of this study, core damage frequency can show that on-line maintenanceof some safety related systems is able to be performed and that of other safety related systems, not.
On-line maintenance for Japanese NPPs utilizing risk method, will be introducing maintenanceprogrems during power operation, like as performed in the United States. It will be important to
prepare guidelines for on-line maintenance principles for further risk management programs.
Keywords

PSA, OLM, on-line maintenance, risk management*（株）
原子力安全システム研究所 技術システム研究所†（株）
原子力安全システム研究所 技術システム研究所
現 コンピュータソフト開発（株） 特別プロジェクト‡ コンピュータソフト開発（株）

ＰＳＡ技術推進グループ

126

1.

はじめに

米国では，T-Spec に定められている安全系の機

2.

運転中保守について

2.1

運転中保守の基本原則

器の保守を従来は原子炉停止期間中に実施していたが，これを計画的に出力運転中に実施することによ

米国のリスクベースマネージメント活動の基本原

り，原子炉停止期間を非常に短縮することに成功し則として，決定論的手法と確率論的手法を適切に組ている．このようにして出力運転中の保守（OLM ： On-Line Maintenance）により原子力発電合せたブレンデッドアプローチが提案されている（２）．即ち，①深層防護の確保，②リスク管理目標，

プラントの保守コストの削減や稼働率の向上を図っ③多様性／多重性の確保，④従属故障要因の制限等ている．その実施例はサウス・テキサス・プロジェを基本原則としている．OLM 実施手順を検討する

クト発電所などいくつかのプラントで報告されてい上で，これらの基本原則を念頭に，以下の４項目をる （１）．一方，我が国のように２トレン構成の原子

本研究の原則とした．

力発電プラントでは，安全上重要な工学的安全設備①

同時に待機除外とする機器は同一トレンに属するものとする．

の点検・保守のための待機除外は保安規定で事実上制約を受けている．しかしながら，今後我が国でも運転中に保守を実施するためには，著しい信頼リスクに基づいた意志決定の有用性が認識されるよ性の低下をもたらさないようにする必要がある．

うになれば，保守頻度の最適化や経済性の向上を図

このため，保守の実施は片トレンのみとし，両トるために OLM の検討が俎上に上るものと考えられ

レンにまたがる保守は原則として禁止する必要がる．OLM を実施することは保守計画全体を見直す

ある．複数プラント共用の機器については，複数プラントの状態を考慮した運用が必要である．

ことにもなるため，まず安全性の観点から OLM 実施の成立性を検討しておくことが必要である．

②

運転中保守の管理目標は以下を使用する．

米国においても OLM 時のリスク評価にプラント

PSA はプラントの安全上の特徴を体系的に評の PSA モデルを適用し，解析結果に基づいたリス

価し，意志決定の手段として活用されるものであク管理を実施するようになったのはつい最近のこと

り，必ずしも定量的な安全目標の設定を必要としである．また，OLM は発電所の数多くの部門が関ない．しかしながら，OLM の対象範囲を設定す係するものであり，発電所毎に詳細計画内容も異なる等の詳細な計画立案，決定を行うためには，自っている．そのため，OLM を実施する際のリスク

主的な管理指標を設定しておく必要がある．また，評価モデルや様々なプラント構成状態でのリスク評

今後我が国において各分野のコンセンサスを得る

価方法の詳細は明らかになっていない．また我が国ためにも管理指標を設定しておく必要がある．

では，プラントの安全系の機器については計画的にOLM によるリスク増加を表す指標として，EPRI

OLM を実施した実績がないため，OLM が可能かど

PSA Application Guide は一時的リスク及び年平

うかも検討されていない．

均リスク基準を提唱している （３）．本研究では，

本研究では，国内 PWR プラントについて，リスクの観点から OLM が成立するかどうかを評価する

暫定的に以下の管理目標を使用する．
a.

一時的リスク

ことを目指した．まず運転中保守の考え方を整理し，単位時間当たり炉心損傷頻度増分×待機除外

次いで PWR プラントを対象に出力運転中および停時間 ＜ CDP（Core Damage Probability)

止期間中の PSA モデルを用いて，RISKMAN コードによるリスクの評価方法を示すと共に，OLM のb.

年平均リスク
年平均炉心損傷頻度 ＜ CDF（Core Damage

実施がリスクに及ぼす影響の評価を試みた．更にFrequency）

OLM 時の安全確保策についての検討を行った．

なお，現在は保安規定対象機器に対しては許容
待機除外期間（AOT ： Allowed Outage Time）が定められている．AOT は待機除外に出来る最大127

限の期間であり，設備を AOT 内に復旧出来なけ

時に点検することにより，停止時の安全性が向上

れば，原子炉を停止しなければならない．そのた

する．停止時の安全性の向上に寄与度の高い補機

め，この期間内に保守が完了できそうにない機器

は，停止期間中の異常時に影響緩和機能としてのは，運転中保守の対象外とする．また，ここでは作動が要求される機器である．

待機除外期間は現行の保安規定に記載されている④

異常事象の発生防止
出力運転中に稼働している機器を誤って待機除期間（10 日）を限度とした．
③

外にした場合には，主給水喪失，外部電源喪失や同時待機除外は２系統までの組合せを限度とす

補機冷却水喪失のような炉心損傷の要因となり得る．
複数の機器を待機除外にする場合には，当該トる事象や，原子炉の誤トリップを引き起こす可能

レンの全部あるいは一部の機能が待機除外とな性がある．そのため，出力運転中に稼働している

り，信頼性は低下する．特に，冗長トレン側の信機器は，全て OLM 対象から除外する．また，再頼性をも著しく低下するような場合や両トレンの循環サンプや燃料取替用水タンクなどの共用設備

多重性のある機器を同時に待機除外とするようなは，両トレンの機能喪失の要因となることから場合には，著しい安全性の低下をもたらす．また，

OLM の対象から除外する．

異常事象の影響を緩和するための設備で，多様

⑤

被曝の防止
放射線量の高い格納容器内の機器は被曝の観点

性／多重性の確保が不十分となる場合にはプラントのリスクが高くなる．そのため，OLM の実施から対象外とする．

に際しては極端な多様性／多重性の低下をもたらさないように配慮する必要がある．
④

従属故障要因を増大するような OLM は実施し以上の観点から，本研究では次の機器を OLM 対象に選定した．
非常用 DG，海水ポンプ，原子炉補機冷却水

ない．
補機冷却水系，海水系，非常用 DG 等のサポー

ポンプ，原子炉補機冷却水クーラ，制御用空気ト系の待機除外は複数の系統に影響を及ぼすの

圧縮機，電動補助給水ポンプ，タービン動補助で，当該サポート系と同じトレンの機器以外は待給水ポンプ，高圧注入ポンプ，余熱除去ポンプ，

機除外とはしない．

格納容器スプレイポンプ，充てんポンプ

2.2

運転中保守を適用する機器の選定方
法

国内 PWR プラントに対して，次の５つの観点か

3.

運転中保守への PSA 評価からのアプ
ローチ

3.1 運転中保守のリスク評価の方法

ら OLM 対象となる代表的な機器を選定した．
①

定期検査（定検）期間の短縮

本研究では，運転中保守に伴うリスクの PSA 評
価のために，RISKMAN コードの OLM 評価用モデ器に OLM を実施すれば，定検期間，プラント停ルを用いて炉心損傷頻度を評価した．このモデルの止期間が短縮され，稼働率が向上する．

特徴は，大イベントツリー／小フォールトツリーと②定検工程の所要日数に対してクリティカルな機呼ばれる PSA の一つの手法を用いることにある．

現在定検時に実施している機器の保守を出力運

即ち，内的事象（出力運転中，停止期間中）の転中に実施することにより，定検時の保守作業がPSA 評価では，各起因事象に対する影響緩和系

軽減され，年間を通して保守作業の平準化を図る（ECCS，２次系冷却，格納容器スプレイ系等）をことが出来る．

ヘッディングとしたイベントツリー（フロントライ③

定検作業の平準化

停止時の安全性向上

ンイベントツリー）の前にサポート系（電源系，計停止時のリスク軽減に寄与する機器を出力運転

装系，補機冷却系等）をヘッディングとしたイベン

128

トツリー（サポート系イベントツリー）と共用系

み合わせのみを定量評価出来るようにしたものであ（燃料取替用水タンク，再循環サンプ等）をヘッデ

る．即ち，OLM を実施しない場合には①のシーケィングとしたイベントツリー（共用系イベントツリ

ンスとなり，機器１の OLM を実施する場合には⑤ー）を連結させてリスク評価を行うのである．こののシーケンスとなる．また，この方法によれば，手法の利点は，複数の系統に係わるサポート系等をOLM 対象機器の組合せのすべてのケースの解析を明示的に扱えることにある．本研究では，更に一度の計算で評価できる．更に，OLM イベントツ

OLM 評価のための感度解析が容易に扱えるように，

リーの評価対象とする機器の組み合わせを表すシー

OLM イベントツリーと保守状態イベントツリーをケンスの分岐確率に年間の OLM 期間の比率を与え追加し，事故シーケンスの発生頻度を起因事象の発ることにより，OLM 期間を変更する場合の感度解生頻度に次の５つのイベントツリーの分岐確率を乗析を行うことが出来る．
保守状態イベントツリーは，OLM イベントツリ

じることにより求めている．
（起因事象）× OLM イベントツリー

ーと内的事象のイベントツリー（サポート系，共用

×保守状態イベントツリー

系，フロントライン系）をつなぐものであり，機器×サポート系イベントツリー

が待機除外となる場合に影響を受けるシステムをヘ

×共用系イベントツリー

ッディングとしている．保守状態イベントツリーを×フロントライン系イベントツリー

図２に示す．このイベントツリーでは，予め，機器が待機除外となった場合のシステムの状態変更の情

OLM イベントツリーは，OLM 対象機器をイベン

報（片トレン使用不能等）を設定しておき，OLM

トツリーのヘッディングとし，各ヘディングに対しイベントツリーで設定した機器の待機状態による影て同時期に OLM を実施する機器の組み合わせを多響緩和系への影響を自動的にその後のイベントツリ

分岐のシーケンスとして展開したものである．

ーに受け渡す．即ち，OLM を実施しない場合にはOLM イベントツリーの一例を図１に示す．同時に①のシーケンスとなり，機器１の OLM を実施する

OLM を実施する機器の組み合わせを表すシーケン

場合には⑤のシーケンスとなる．更に，OLM イベ

スに分岐確率 1.0 を与え，対象としない機器の組み

ントツリーデータのみを変更することにより OLM

合わせに 0.0 を与えて，対象となる OLM 機器の組の感度解析を行うことが可能であり，データの設定

起因事象 機器1 機器2 機器3

図1

起因事象 機器1 機器2 機器3

1OLMなし

1OLMなし2機器3をOLM

2機器3をOLM

3機器2をOLM

3機器2をOLM

4機器2と機器3をOLM

4機器2と機器3をOLM

5機器1をOLM

5機器1をOLM

6機器1と機器2をOLM

6機器1と機器3をOLM

7機器1と機器3をOLM

7機器1と機器2をOLM

OLM イベントツリー

図2

保守状態イベントツリー

129

を簡素化している．更に，OLM イベントツリーはを図るが，これらの対策を施しても年平均リスクまOLM 機器の組合せを表現するだけであるが，保守

たは一時的リスクのどちらかが禁止区域に入るよう状態イベントツリーを加えることにより個々の機器な場合には，運転中保守の対象とはしない．

毎に待機除外状態を指定することが出来るようにしa.

同時に保守する設備／機器の組合せを再検討
し，工程を組み替える．

た．
サポート系，共用系，フロントライン系の３つのb.

リスクを低減できるような手段を検討する．

イベントツリーは既に確立されたものを使用していc.

待機除外時間の最短化を図る．

3.3

運転中保守の試解析

る．

3.2

運転中保守の管理目標
前節で選定した対象機器について作成した OLM

運転中保守に伴うリスクは次のように与えられる．即ち，先ず各機器の OLM の任意の組み合わせ

評価用の PSA モデルを用いて解析を試みた．リス
ク評価手順のフローチャートを図３に示す．

を i とした時，その OLM が１年間継続した場合のこの評価では，OLM 時のポンプや熱交換器の隔炉心損傷頻度（CDF OLM,i）を算出し，ベースとなる

離は，対象補機に最も近い吸込／吐出側の電動弁ま内的事象の炉心損傷頻度（CDF BASE）との差を炉心たは手動弁で行うこととし，当該機器の隔離により損傷頻度の増分（Δ CDF）とする．次に一時的リ

他の機器に影響を及ぼさないものとした．また，

スク及び年平均リスクを次式によって年間時間

OLM 実施に伴う人的過誤，OLM 実施前後の機器故（8760 時間）に換算して求める．

障率や人的過誤の時間依存性までは考慮していな① 一時的リスク
炉心損傷頻度増分× OLM 期間＝（CDFOLM − CDFBASE）
×（OLM 期間／ 8760 時間）② 年平均リスクい．
図４に OLM 対象機器の組合せ毎に１年間 OLMを実施した時の年平均リスクを示す．但し，図のＴは前述の基本原則によって禁止されている組合せである．また，図５に OLM 期間を 10 日間とした場合

Σ（CDFOLM,ｉ× OLM 期間 i ／ 8760 時間）の一時的リスクを示す．これらの図から，OLM 対＋ CDFBASE ×（１−Σ OLM 期間 i ／ 8760 時間）

象機器により，リスクの観点から OLM 実施が可能

一時的リスクと年平均リスクは，それぞれ次のよ

な場合と困難な場合があることが分かる．また，前

うに禁止，注意及び許可の３段階に分類する．ここ節で選定した対象機器全てについて，極端な仮定でで，CDP1 と CDF1 はそれぞれ EPRI PSA Application

はあるが，各トレン毎に保安規定の制限範囲である

Guide や個々のプラントの故障率データ等に基づい

10 日間毎の OLM を順次実施すると，OLM の実施て決めるべき値である．CDP 2 と CDF 2 はそれぞれ

期間は合計で 210 日となり，実施していない期間は

CDP1 と CDF1 の 1/10 の値である．

155 日となる．その場合の炉心損傷頻度は，OLM① 一時的リスクを実施していない場合に比べ約６割程度増加する．
ここで，炉心損傷頻度に寄与する割合が大きい機

R ：禁止≧ CDP1

Y ：注意

CDP2 ≦Ｙ＜ CDP1

器を OLM 対象外とすることにより，炉心損傷頻度

G ：許可＜ CDP2を低減することが可能である．

② 年平均リスク
R ：禁止≧ CDF1

Y ：注意

CDF2 ≦ Y ＜ CDF1

G ：許可

＜ CDF2

3.4

停止期間中の試解析

運転中に機器の保守を行うことにより停止期間中

一時的リスクまたは年平均リスクの基準値を超えには当該機器の保守をする必要が無くなる．そのたる場合には，以下の対応により炉心損傷頻度の低減

め，運転中の保守に伴うリスクの評価を補完する目

130

出力運転中の P S A モデルにより
O L M を実施していない時の炉心損傷頻度C D F BASE を計算

工程の作成
一時的リスクの基準の決定
高：C D P OLM ≥ C D P 1
低：C D P OLM < C D P 2

O L M を実施する対象設備／機器を工程表に従い、系統構成毎に分類

年間リスクの基準の決定
高：C D F OLM ≥ C D F 1
低：C D F OLM < C D F 2

系統構成 i における炉心損傷頻度C D F OLM, i を計算

C D P OLM, i の計算
C D P OLM, i = ( C D F OLM, i — C D F BASE ) ◊ Ti
Ti：系統構成 i の継続時間

N
C D P OLM, i < C D P 1

リスクを低減するための
対策を検討
または
原子炉停止時期の保守に変更

YN
C D P OLM, i < C D P 2

リスクを低減するための対策を検討、工程再検討
または
P S A 再評価

Y全ての系統構成 i においてC D P OLM, i < C D P 2

NY

年平均リスクC D F OLM < C D F 2

N

Y
工程の決定

図3

リスクの評価手順

O L Mの優先順位を決定

A–SYS1
B–SYS1
A–SYS2
B–SYS2
A–SYS3
B–SYS3
A–SYS4
B–SYS4
A–SYS5
B–SYS5
A–SYS6
B–SYS6
C–SYS6
A–SYS7
B–SYS7
C–SYS7
A–SYS8
B–SYS8
A–SYS9
B–SYS9
C–SYS9
D–SYS9
A–SYS10
B–SYS10
A–SYS11
B–SYS11
C–SYS11
A–SYS12
B–SYS12131

A–SYS 1 Y T Y T Y T Y T Y T Y Y Y Y T Y Y T Y Y T T Y T Y Y Y Y T
B–SYS 1 T Y T Y T Y T Y T Y Y Y Y T Y Y T Y T T Y Y T Y Y Y Y T Y
A–SYS 2 Y T Y T Y T Y T Y T Y Y Y Y T Y Y T Y Y T T Y T Y Y Y Y T
B–SYS 2 T Y T Y T Y T Y T Y Y Y Y T Y Y T Y T T Y Y T Y Y Y Y T Y
A–SYS 3 Y T Y T Y T Y T Y T Y Y Y Y T R Y T Y Y T T Y T Y Y Y Y T
B–SYS 3 T Y T Y T Y T Y T Y Y Y Y T Y R T Y T T Y Y T Y Y Y Y T Y
A–SYS 4 Y T Y T Y T Y T Y T Y Y Y Y T Y Y T Y Y T T Y T Y Y Y Y T
B–SYS 4 T Y T Y T Y T Y T Y Y Y Y T Y Y T Y T T Y Y T Y Y Y Y T Y
A–SYS 5 Y T Y T Y T Y T Y T Y Y Y Y T Y Y T Y Y T T Y T Y Y Y Y T
B–SYS 5 T Y T Y T Y T Y T Y Y Y Y T Y Y T Y T T Y Y T Y Y Y Y T Y
A–SYS 6 Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y G T T G G Y Y Y G G G G Y Y G G G G G
B–SYS 6 Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y T G T G G Y Y Y G G G G Y Y G G G G GC–SYS 6 Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y T T G G G Y Y Y G G G G Y Y G G G G G
A–SYS 7 Y T Y T Y T Y T Y T G G G G T T Y T Y Y T T Y T G G G G T
B–SYS 7 T Y T Y T Y T Y T Y G G G T G T T Y T T Y Y T Y G G G T G
C–SYS 7 Y Y Y Y R R Y Y Y Y Y Y Y T T Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y
A–SYS 8 Y T Y T Y T Y T Y T Y Y Y Y T Y Y T Y Y T T Y T Y Y Y Y T
B–SYS 8 T Y T Y T Y T Y T Y Y Y Y T Y Y T Y T T Y Y T Y Y Y Y T Y
A–SYS 9 Y T Y T Y T Y T Y T G G G Y T Y Y T G T T T Y T G G G G T
B–SYS 9 Y T Y T Y T Y T Y T G G G Y T Y Y T T G T T Y T G G G G T
C–SYS 9 T Y T Y T Y T Y T Y G G G T Y Y T Y T T G T T Y G G G T G
D–SYS 9 T Y T Y T Y T Y T Y G G G T Y Y T Y T T T G T Y G G G T G
A–SYS 10 Y T Y T Y T Y T Y T Y Y Y Y T Y Y T Y Y T T Y T Y Y Y Y T
B–SYS 10 T Y T Y T Y T Y T Y Y Y Y T Y Y T Y T T Y Y T Y Y Y Y T Y
A–SYS 11 Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y G G G G G Y Y Y G G G G Y Y Y T T G G
B–SYS 11 Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y G G G G G Y Y Y G G G G Y Y T Y T G G
C–SYS 11 Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y G G G G G Y Y Y G G G G Y Y T T Y G G
A–SYS 12 Y T Y T Y T Y T Y T G G G G T Y Y T G G T T Y T G G G G T
B–SYS 12 T Y T Y T Y T Y T Y G G G T G Y T Y T T G G T Y G G G T G

OLM 組み合わせ年平均リスク評価マトリックス

A–SYS 1
B–SYS 1
A–SYS 2
B–SYS 2
A–SYS3
B–SYS 3
A–SYS4
B–SYS 4
A–SYS5
B–SYS 5
A–SYS6
B–SYS 6
C–SYS6
A–SYS7
B–SYS 7
C–SYS7
A–SYS8
B–SYS8
A–SYS9
B–SYS9
C–SYS9
D–SYS9
A–SYS10
B–SYS10
A–SYS11
B–SYS11
C–SYS11
A–SYS 12
B–SYS12

図4

A–SYS 1 Y T Y T Y T Y T Y T Y Y Y Y T Y Y T Y Y T T Y T Y Y Y Y T
B–SYS 1 T Y T Y T Y T Y T Y Y Y Y T Y Y T Y T T Y Y T Y Y Y Y T Y
A–SYS 2 Y T Y T Y T Y T Y T Y Y Y Y T Y Y T Y Y T T Y T Y Y Y Y T
B–SYS 2 T Y T Y T Y T Y T Y Y Y Y T Y Y T Y T T Y Y T Y Y Y Y T Y
A–SYS 3 Y T Y T Y T R T R T Y Y Y R T R R T Y Y T T Y T Y Y Y Y T
B–SYS 3 T Y T Y T Y T R T R Y Y Y T R R T R T T Y Y T Y Y Y Y T Y
A–SYS 4 Y T Y T R T G T G T G G G G T G G T G G T T G T G G G G T
B–SYS 4 T Y T Y T R T G T G G G G T G G T G T T G G T G G G G T G
A–SYS 5 Y T Y T R T G T G T G G G G T G G T G G T T G T G G G G T
B–SYS 5 T Y T Y T R T G T G G G G T G G T G T T G G T G G G G T G
A–SYS 6 Y Y Y Y Y Y G G G G G T T G G G G G G G G G G G G G G G G
B–SYS 6 Y Y Y Y Y Y G G G G T G T G G G G G G G G G G G G G G G GC–SYS 6 Y Y Y Y Y Y G G G G T T G G G G G G G G G G G G G G G G G
A–SYS 7 Y T Y T R T G T G T G G G G T T G T G G T T G T G G G G T
B–SYS 7 T Y T Y T R T G T G G G G T G T T G T T G G T G G G G T G
C–SYS 7 Y Y Y Y R R G G G G G G G T T G R R G G G G G G G G G G G
A–SYS 8 Y T Y T R T G T G T G G G G T R G T Y Y T T Y T G G G G T
B–SYS 8 T Y T Y T R T G T G G G G T G R T G T T Y Y T Y G G G T G
A–SYS 9 Y T Y T Y T G T G T G G G G T G Y T G T T T G T G G G G T
B–SYS 9 Y T Y T Y T G T G T G G G G T G Y T T G T T G T G G G G T
C–SYS 9 T Y T Y T Y T G T G G G G T G G T Y T T G T T G G G G T G
D–SYS 9 T Y T Y T Y T G T G G G G T G G T Y T T T G T G G G G T G
A–SYS 10 Y T Y T Y T G T G T G G G G T G Y T G G T T G T G G G G T
B–SYS 10 T Y T Y T Y T G T G G G G T G G T Y T T G G T G G G G T G
A–SYS 11 Y Y Y Y Y Y G G G G G G G G G G G G G G G G G G G T T G G
B–SYS 11 Y Y Y Y Y Y G G G G G G G G G G G G G G G G G G T G T G G
C–SYS 11 Y Y Y Y Y Y G G G G G G G G G G G G G G G G G G T T G G G
A–SYS 12 Y T Y T Y T G T G T G G G G T G G T G G T T G T G G G G T
B–SYS 12 T Y T Y T Y T G T G G G G T G G T G T T G G T G G G G T G

図5

OLM 組合わせ一時的リスク評価マトリックス（OLM 期間 10 日間）

132の程度を検討する．

的で，PWR プラントの停止期間中の PSA モデルを用いて炉心損傷頻度の評価を行い，OLM 実施によ③

OLM 実施時のコスト

る停止時リスクの低減効果をも評価した．評価対象

OLM を実施する場合に増加するコスト（管理機器として，出力運転中の OLM 対象機器であり，費，機材費等）と定検時に低減するコストを比較

かつ機器の待機除外期間が短縮可能なものを選定しして検討する．

た．なお，停止期間中は，余熱除去ポンプは従前か
ら燃料取り出し期間以外は全て待機状態であるた

4.

運転中保守実施時の安全管理

め，リスクへの影響はない．以下に評価対象機器を示す．

OLM 実施中は，対象設備の１台もしくは１系列

非常用 DG，海水ポンプ，原子炉補機冷却水は待機除外となる．このため，このような運転条件

ポンプ，制御用空気圧縮機，電動補助給水ポン

下で安全性を確保するためには，OLM 実施前，実プ，タービン動補助給水ポンプ，高圧注入ポン

施中及び実施後の安全管理策を検討しておく必要がプ，充てんポンプある．この安全管理策はプラント毎に異なるが，そOLM 対象機器の保守はプラント停止中には行わの基本について検討した．

れないため，従来の停止中の保守の所要期間から当該機器の分は控除されることになる．そのため，そ4.1

実施前の安全管理の該当期間中は待機状態にあるものと見なしてリスク評価を試みたところ，停止期間中の炉心損傷頻度は約 1 ／ 2 に減少した．

OLM 実施前には，OLM 実施中の安全性を確保するために，次の内容を含む適切な管理計画を立て，文書で明確にしておく必要がある．

3.5

評価結果のまとめと課題①

実施工程の作成
運転中保守によるリスクが許容できる実施工程

OLM 実施により，出力運転中のリスクは増大し，を作成する．また，計画工程と実績工程にずれが停止期間中のリスクは低減する傾向にある．出力運生じれば，リスク評価を行うと共に対応処置を検討する必要がある．

転中と停止期間中のリスクは評価手法や評価モデルが異なるため，各々のリスクの単純な比較やトレー②

系統の隔離方法

ドオフを論じることは難しいが，少なくとも，運転中の機器に影響を及ぼさないように隔離範

OLM による出力運転中のリスクの増加はそれほど囲を決定する必要がある．特に，保守対象トレン

大きくないことが分かった．また，OLM を実施すに含まれる機器に関するインターロックの解除やることにより定検期間の短縮や定検要員の平準化が作動が影響を及ぼす範囲を明確にする必要があ期待できる．

る．また，定検時には使用しない隔離弁や，定検

本評価では，OLM 実施によるリスクへの影響に時に使用する隔離弁であっても差圧がある状態で関する検討を実施した．今後は，実際に OLM を実隔離した実績がない場合のように，定検中の一括施するための具体的手順と OLM 実施による次の経隔離とは異なる隔離状態になる場合には，隔離弁済性の得失を検討する必要がある．

そのものの健全性を事前に確認しておく必要があ①

定検期間の短縮効果

る．また，系統の隔離が終了した状態で，事故時定検実績から定検のクリティカルパスを分析

運転モードでの確認が必要である．

し，OLM を実施することによる定検工程の短縮，プラント稼働率の向上の効果を検討する．

③

作業環境
運転中と定検中は作業環境が異なるために，作人員平準化効果業が可能であることを確認しておく必要がある．

OLM を実施することにより，定検要員の平準

例えば，海水ポンプを作業するために潜水作業が化を図れるが，OLM 実施計画策定と共に平準化必要な場合に，循環水ポンプが運転されていれば，

②

133

潜水作業が極めて危険になる場合がある．また，めの処置については事故時手順書に記されている．

蒸気を使用している機器は高温であるために，作しかしながら，事故時手順書は，原則として安全系業を開始するために十分な冷却期間を考慮する必補機が全系列（或いは全台）使用可能状態であるこ要がある．

とを前提として記されている．

④

一方，OLM 実施時には安全系補機が１系列（或緊急作業への対処
待機側トレンに異常が発見された場合，保守作

いは１台）待機除外されており，通常時とは異なっ業の段階に応じて対応方法を事前に検討しておくた処置が必要である．ここでは，OLM 中の事故時必要がある．また，待機除外までは問題なく運転の安全性を確保するという観点から，事故時手順書されており，分解点検により異常が発見され，かで新たに考慮すべき事項について検討を行った．

つ修理に長時間を要する場合にもその対処の方法①

予備機がない機器の故障時
異常発生時に本来は作動が期待されている機器を事前に検討しておく必要がある．

であっても，待機除外されている機器は自動起動

4.2

しない．そのため，代替手段を事前に検討し，事実施中の安全管理

故時手順書に反映させておく必要がある．例えば，
出力運転中の操作は運転手順書に基づいて行われ事故時手順書では，非常用母線の電源喪失時にはている．運転手順書は原則として補機が全系列使用

DG が２台とも自動起動し，待機状態になったこ

可能状態であることを前提として記されている．ことを確認することになっている．その時，全停信

こでは，OLM 実施に伴い，運転手順書で考慮すべ号が発信し，安全系機器はシーケンシャル起動す

き事項について述べる．

るが，DG の OLM 実施時には DG 待機除外側の①

対象機器の誤認防止策

母線は停電となるため，当該トレンから受電して運転中の機器と OLM 対象機器の設置場所が近いる機器はシーケンシャル起動しない．そのため，接している場合には，作業区画を明確にし，作業深層防護の観点から他のユニットからの電源融通関係者以外は立ち入りが出来ないような措置を講等の代替手段を確立しておく必要がある．

じる必要がある．
②②

予備機がある機器の故障時
異常発生時には，予備機がある機器の場合，ま予備機の取り扱い
機器が３台設置されており，定格出力運転中はず予備機を起動する．しかし，OLM 時には予備１台使用している機器については，１台を待機除

機が待機除外で使用不能の場合があるため，代替

外しても残り１台が予備機として使用可能であ手段に期待することになる．そのため，代替手段る．従って，OLM を実施しても単一故障基準は

を事故時手順書に反映させておく必要がある．

満たすため，安全上の重大な影響はない．しかしながら，更に安全性を確保するためには，電源切

5.

まとめ

替え可能な予備機については，電源及び起動信号を待機除外されたトレン側に切替えておく必要がある．
③

安全管理ツール
扱いやすく，理解しやすい安全管理ツールを用いてプラントのリスクを管理する必要がある．

我が国の PWR プラントを対象に出力運転中と停止期間中の PSA モデルを用いて定量的評価を実施
し，リスクの観点から成立性を検討した．
まず，リスクの定量的評価を行う OLM 対象機器と OLM 実施範囲の検討を行い，OLM 対象として
ECCS 系や工学的安全設備のポンプや熱交換器と非4.3

異常時の安全確保

常用電源系等のサポート系のポンプ類を評価対象として選定した．

事故および故障発生時に，その事故および故障に次に，選定された OLM 対象のシステム／機器をよる影響を緩和し，プラントを安全に停止させるた

待機除外とした場合について，OLM 評価用に改良

134

した RISKMAN コードを用いて炉心損傷頻度を評る．

価し，管理目標への適合性検討のための評価マトリ

本研究の成果として，我が国でも適切なリスクマックスを求めた．その結果，OLM 対象機器に 10 日

ネージメントにより，リスクの観点からは OLM をずつ OLM を実施した場合，OLM 機器の組み合わせ実施できるとの見通しを得たが，今後は現行の基準

によっては，著しいリスクの増大を伴わないことがへの適用性，深層防護確保のモニタリング方法，経確認された．また，対象とした全ての機器に順次済的効果などに関する総合的な検討と実施手順の具

OLM を実施した場合でも，その炉心損傷頻度は，体化を図る必要がある．

OLM を実施していない場合と比較すると約６割程度の増加にとどまった．また，出力運転中に OLMを実施したことによる停止期間中のリスク低減効果

文献について，RISKMAN コードの停止期間中のモデルを用いて炉心損傷頻度を評価した．その結果，機器（1）C.Rick Grantom， On-line Maintenance andの待機除外となっている期間が待機期間となること

Configuration Risk Management at South Texas

によって，停止期間中の炉心損傷頻度は約５割低減

Project，American Nuclear Society Executive

した．出力運転中のリスクの増加と停止期間中のリ
スクの低減効果を総合すると OLM によるリスクの増加はそれほど大きくないことが分かった．
一方，OLM を実施する上で，安全を確保するた

Conference，September 1996
（2）D.True，K. N. Fleming, et al.，The Importanceof a Blended Approach in PSA Applications，
PSA'96，September 1996

めに事前に実施計画と操作手順を作成し，文書化し（3）Electric Power Research Institute， PSAておく必要があることがわかった．これらを OLM

Application Guide，EPRI TR-105396，Projectを実施するための専用の手順書とするのも一案であ320 0-12，Final Report，August 1995