Top Banner
ANALISIS COMMON CAUSEFAILURE PADA DIGITAL ESFAS DENGAN METODE MUL n PARAMETER Sudarno ABSTRAK ANALISIS COMMON CAUSE FAILURE PADA DIGITAL ESFAS DENGAN METODE MULTI PARAMETER Perkembangan teknologi digital semakin menggantikan peralatan elektronik analog,termasuk peralatan yang digunakandalam reaktor nuklir atau fasilitas nuklir lainnya. Seiring denganmeningkatnya tingkat keandalansistem digital, teknologi ini mulai diterapkandalam sistem keselamatan kritis, seperti sistem proteksi reaktor clansistemmitigasi kecelakaan pada reaktor nuklir. Untuk instalasi yang memerlukan tingkat keselamatan yang tinggi, peralatanperlu dipasang secara redundan. Untuk mengkajitingkat keselamatan suatuinstalasi, maka perlu dilakukan anilisis keandalan. Dalammakalahini dibahas analisis common causefailure, suatu bentuk kegagalan yang muncul dalam redundansi komponen.Analisis dilakukan dengan metode Multiple Greek Parameter (MGL) untuk Digital Engineered Safety Features Actuation System (DESF AS). Hasil perhitungan numerik menunjukkan bahwametodeini lebih bagus dari metode Beta factor, karena melibatkan tipe konfigurasi redundansi komponen. ABSTRACT COMMON CAUSE FAILURE ANALYSIS OF DIGITAL ESFAS USING MULTIPLE PARAMETER METHOD The development of digital technologyreplaces more and more analog electronic equipment, including the equipmentfor nuclear reactorand other nuclear facilities. As its reliability increases, the digital technology application is extended into critical safety system,such as reactor protection system and accident mitigation system of nuclear reactor. For an installation that requires a high safetylevel,the equipment should be installed redundantly. In order to assess its safety, a reliability analysis is needed. In this paper a commoncausefailure (CCF) analysis for component redundancy is treated. The Multiple Greek Letters (MGL) method is used to analyse the CCF of Digital Engineered Safety Features Actuation System (DESFAS). The result of numerical calculation showsthat this method is better than Beta factor method, becauseit considered the configuration types of component redundancy. PENDAHULUAN Perkembangan teknologi digital semakinmenggantikan peralatan elektronik analog,termasuk peralatan yang digunakan dalamreaktornuklir ataufasilitas nuklir .Pusat Pengembangan Teknologi Keselamatan Nuklir -BAT AN 55
13

ABSTRACT - digilib.batan.go.iddigilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Informatika/lkstn... · Penerapan teknologi digital yang sudah umum adalah dalam hal akuisisi dan pengolahan

Mar 04, 2018

Download

Documents

trankhue
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: ABSTRACT - digilib.batan.go.iddigilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Informatika/lkstn... · Penerapan teknologi digital yang sudah umum adalah dalam hal akuisisi dan pengolahan

ANALISIS COMMON CAUSE FAILURE PADA DIGITAL ESFAS DENGANMETODE MUL n PARAMETER

Sudarno

ABSTRAK

ANALISIS COMMON CAUSE FAILURE PADA DIGITAL ESFAS DENGAN METODEMULTI PARAMETER Perkembangan teknologi digital semakin menggantikan peralatan elektronikanalog, termasuk peralatan yang digunakan dalam reaktor nuklir atau fasilitas nuklir lainnya. Seiringdengan meningkatnya tingkat keandalan sistem digital, teknologi ini mulai diterapkan dalam sistemkeselamatan kritis, seperti sistem proteksi reaktor clan sistem mitigasi kecelakaan pada reaktor nuklir.Untuk instalasi yang memerlukan tingkat keselamatan yang tinggi, peralatan perlu dipasang secararedundan. Untuk mengkaji tingkat keselamatan suatu instalasi, maka perlu dilakukan anilisis keandalan.Dalam makalah ini dibahas analisis common cause failure, suatu bentuk kegagalan yang muncul dalamredundansi komponen. Analisis dilakukan dengan metode Multiple Greek Parameter (MGL) untukDigital Engineered Safety Features Actuation System (DESF AS). Hasil perhitungan numerikmenunjukkan bahwa metode ini lebih bagus dari metode Beta factor, karena melibatkan tipe konfigurasi

redundansi komponen.

ABSTRACT

COMMON CAUSE FAILURE ANALYSIS OF DIGITAL ESFAS USING MULTIPLEPARAMETER METHOD The development of digital technology replaces more and more analogelectronic equipment, including the equipment for nuclear reactor and other nuclear facilities. As itsreliability increases, the digital technology application is extended into critical safety system, such asreactor protection system and accident mitigation system of nuclear reactor. For an installation thatrequires a high safety level, the equipment should be installed redundantly. In order to assess its safety, areliability analysis is needed. In this paper a common cause failure (CCF) analysis for componentredundancy is treated. The Multiple Greek Letters (MGL) method is used to analyse the CCF of DigitalEngineered Safety Features Actuation System (DESFAS). The result of numerical calculation shows thatthis method is better than Beta factor method, because it considered the configuration types of

component redundancy.

PENDAHULUAN

Perkembangan teknologi digital semakin menggantikan peralatan elektronikanalog, termasuk peralatan yang digunakan dalam reaktor nuklir atau fasilitas nuklir

.Pusat Pengembangan Teknologi Keselamatan Nuklir -BAT AN

55

Page 2: ABSTRACT - digilib.batan.go.iddigilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Informatika/lkstn... · Penerapan teknologi digital yang sudah umum adalah dalam hal akuisisi dan pengolahan

Risalah Lokakarya Komputasi dalam Sains dan Teknologi Nuklir XIV. Juli 2003 (55-67)

lainnya. Penerapan teknologi digital yang sudah umum adalah dalam hal akuisisi danpengolahan data. Seiring dengan meningkatnya tingkat keandalan peralatan digital,teknologi ini mulai diterapkan dalam peralatan keselamatan kritis, seperti sistemproteksi reaktor dan sistem mitigasi kecelakaan. Keuntungan lainnya, karena sisteminstrumentasi dan kendali analog menggunakan lebih banyak komponen yangmemerlukan perawatan. Dengan demikian juga diperlukan lebih banyak jumlah orang-jam untuk pengetesan dan perawatan selama shutdown.

Sistem keselamatan kritis harus didesain sesuai dengan kebutuhan tingkatkeselamatan yang tertuang dalam spesitikasi persyaratan keselamatan (safetyrequirement specification). Sistem keselamatan pada komponen redundan juga barnsdiusahakan untuk meminimalkan common cause failure (CCF). Menurut Humphreyes[1] CCF didetinisikan sebagai suatu kegagalan dependen yang muncul dalamkomponen redundan di mana beberapa kegagalan terjadi secara simultan di kanal-kanal yang berlainan dan disebabkan oleh satu kernsakan yang sarna. Dengandemikian, CCF barns diperhatikan dalam analisis keandalan pada sistem yangmengandung redundansi komponen. Contoh daTi CCF dapat bernpa kesalahanfabrikasi, miskalibrasi sensor atau komponen, perawatan yang tidak benar, bypasskanal yang tidak tepat dan pengarnh faktor lingkungan seperti kelembaban dansuhu udara.

PERMASALAHAN

Sistem proteksi reaktor digital atau Digital Plant Protection System (DPPS)daD aktuasi digital untuk sistem mitigasi atau Digital Engineered Safety FeaturesActuation System (DESF AS) mulai diterapkan pada Korean Standard Nuclear PowerPlant (KSNPP) Ulchin unit 5 daD 6, yang direncanakan akan beroperasi tahun 2004daD 2005 [2,3]. Penerapan analisis keandalan seperti PSA untuk desain barn tersebutsangat penting untuk mengevaluasi tingkat keandalannya.

Untuk dapat melakukan analisis dengan pohon kegagalan, suatu model yangbanyak dipakai dalam PSA, maka setiap basic event harus diketahui nilaikegagalannya baik yang independen maupun dependeD. Munculnya common causefailure (CCF) sangat berpengaruh pada kegagalan komponen redundan. Dalammakalah ini dibahas kuantifikasi daD analisis CCF untuk DESF AS menggunakanpendekatan Multiple Greek Letter (MGL). Estimasi CCF hanya diterapkan padakomponen (hardware), daD tidak meliputi CCF software. Hal ini mengingat masihsangat terbatasnya data tentang keandalan software.

56

Page 3: ABSTRACT - digilib.batan.go.iddigilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Informatika/lkstn... · Penerapan teknologi digital yang sudah umum adalah dalam hal akuisisi dan pengolahan

Analisis Common Cause Failure pada Digital Esfas dengan Metode Multi Parameter (Sudamo)

TEORI

Digital Engineered Safety Features Actuation System (Digital ESF AS)

Digital ESF AS atau lebih lengkapnya disebut DESF AS Auxiliary Cabinet(DESF AS-AC) adalah kelanjutan daTi sistem proteksi reaktor digital (Digital PlantProtection System -DPPS) clan digunakan sebagai antar-muka antara DPPS denganPlant Control System (PCS) yang mengirim sinyal aktuasi ke berbagai peralatan clankomponen dari sistem mitigasi Engineered Safety Features (ESF), seperti katup clanpompa. Fungsi dari DESF AS adalah untuk menghasilkan sinyal inisiasi untukkomponen-komponen ESF yang membutuhkan aktuasi secara automatis pada saatterjadi kondisi operasi abnormal.

Sinyal inisiasi DESF AS diterima dari kanal-kanal DPPS, yang kemudiandiproses oleh DESF AS Coincidence Logic Processor menurut logika 2-out-of-4. Satukanal (train) DESFAS mempunyai 4 prosesor, yaitu dua prosesor untuk memprosessinyal aktuasi katup-katup ESF clan dua lainnya untuk memproses sinyal aktuasipompa-pompa ESF. Sinyal keluaran dikirim ke PCS yang mengendalikan komponen-komponen ESF seperti pompa, katup, motor, kipas pendingin clan lain lain.

Deskripsi DESFAS

DESFAS-AC terdiri daTi dua kanal (train A clan train B) yang terpisah clanberfungsi secara redundan. Setiap kanal terdiri daTi tiga almari, yaitu untuk tempatprosesor katup, prosesor pompa clan prosesor antarmuka komunikasi (CommunicationInterface Processor -CIP), panel test clan perawatan (Maintenance and Test Panel-MTP), jaringan internal PLC (Programmable Logic Controller), sistem pendingin clanventilasi clan sistem catu daya. Diagram DESF AS dapat dilihat pada Gambar 1

(lihat [4]).

57

Page 4: ABSTRACT - digilib.batan.go.iddigilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Informatika/lkstn... · Penerapan teknologi digital yang sudah umum adalah dalam hal akuisisi dan pengolahan

Risalah Lokakarya Kornputasi dalam gains dan Teknologi Nuklir XIV, Juli 2003

Gambar 1. Diagram konfigurasi DESFAS-AC (1ihat [4])

DESF AS menghasilkan tujuh macam sinyal inisiasi, yang masing-masing untuksatu jenis fungsi ESF, seperti tampak pada Tabell.

Seperti telah disebutkan di atas, bahwa pada setiap train DESF AS, diperlukandua prosesor untuk pemrosesan sinyal aktuasi pompa atau katup ESF. Hal inidimaksudkan untuk menghasilkan logika 2-out-of-4 pada sinyal keluaran. DanGambar 1 dapat diidentifikasi komponen-komponen DE SF AS yang terlibat secaralangsung dalam menghasilkan sinyal aktuasi, yaitu Fiber Optic Receiver (FOR),Digital Input Module (D!), Processor Module (PM), Digital Output Module (DO) clan

Relay Opto-Coupler.

58

Page 5: ABSTRACT - digilib.batan.go.iddigilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Informatika/lkstn... · Penerapan teknologi digital yang sudah umum adalah dalam hal akuisisi dan pengolahan

Analisis Common Cause Failure pada Digital Esfas dengan Metode Multi Parameter (Sudarno)

Tabel Fungsi Engineered Safety Feature (ESF)

ESFm NAMA

Safety InjectionActuation Signal

FUNGSISIAS Sinyal inisialisasi untuk melakukan

injeksi air boron ke dalam sistempendingin reaktor

CIAS Containment IsolationActuation Sif!nal

Sinyal inisialisasi untuk isolasi jalur-jalurpenetrasi cont~inment reaktor.

CSAS Containment SprayActuation Signal

Sinyal inisialisasi untuk penyemprotan airboron dingin pada udara containtmentreaktor.

RAS Sinyal inisialisasi untuk resirkulasi airboron dari containment sumo.

Recirculation Actuation§j f!!!g I

MSIS Main Steam IsolationSi~al

Sinyal inisialisasi untuk isolasi keduasteam j?;enerator.

AF AS-l Auxiliary FeedwaterActuation Signal-l

Sinyal inisialisasi untuk suplai airtambahan ke dalam steam generator padasaat permukaan air di bawah batas yangtelah ditentukan, kecuali jika DPPSmendeteksi bahwa steam generator-lp~cah.

AFAS-2 Auxiliary FeedwaterActuation Signal-2

Sinyal inisialisasi untuk supplai airtambahan ke dalam steam generator padasaat permukaan air di bawah batas yangtelah ditentukan, kecuali jika DPPSmendeteksi bahwa steam generator-2Decah.

Pada saat DESF AS berfungsi dalam mode automatik, sinyal masukan diskretdaTi DPPS dikirim ke Dr module melalui komunikasi serat optik. Serat optik ini dipilihuntuk menjaga independensi sinyal input daTi semua kanal DPPS. Setiap processormenerima dua sinyal input, yaitu A&C atau B&D. Sinyal aktuasi biner kemudiandikonversi ke sinyal elektrik output melalui DO module. Sinyal "trip setengah" inidikombinasikan dengan sinyal trip daTi prosessor yang lain dengan logika 'AND' didalam opto-coupler. Berdasarkan logika pemrosesan sinyal tersebut, maka kombinasisinyal input yang dapat menghasilkan sinyal output adalah "A&B", "A&D", "B&C",clan "C&D". Untuk menghasilkan sinyal trip, opto-coupler beroperasi secara "fail-safemode", dengan memutus arus listrik yang ada pada relai dalam opto-coupler.

59

Page 6: ABSTRACT - digilib.batan.go.iddigilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Informatika/lkstn... · Penerapan teknologi digital yang sudah umum adalah dalam hal akuisisi dan pengolahan

Risalah Lokakarya Kornputasi dalam Sains daD Teknologi Nuklir XN, Juli 2003

Kuantifikasi CCF dengan metode Multi Parameter

Kuantifikasi CCF dapat dilakukan dengan menggunakan model parametrik.Model Beta factor hanya menggunakan satu parameter, sedangkan model MultipleGreek Letter (MGL) dapat melibatkan lebih dan satu parameter, yaitu f3, y, <'> clanseterusnya [5]. Jumlah parameter yang digunakan sarna dengan m-l, di mana m adalahorde redundansi. Untuk suatu sistem dengan dua komponen redundan, model MGLclan Beta factor mempunyai bentuk yang sarna. Nilai dan parameter berkisar antara0 clan 1. Nilai 0 berarti tidak ada dependensi, sedangkan nilai 1 berarti dependensitotal antara komponen-komponen redundan.

Dalam NUREG/CR-4780 clan NUREG/CR-5485 [6,7], bentuk umum untukCCF dengan model MGL adalah sebagai berikut:

m

Qc =INkk=2 (1

DenganQc = probabilitas kegagalan secara CCF.Pi = parameter MGL; PI = 1, P2 = (3, P3 = Y, P4 = 8, ..., Pm+I = o.

Nk = jumlah kejadian k komponen daTi suatu himpunan m komponen.(Nk = m! / [k!(m-k)!]).

Qt = probabilitas kegagalan total.

BASIL DAN PEMBAHASAN

Dalam makalah ini, kuantifikasi CCF dengan MGL diaplikasikan pada DigitalESF AS yang mempunyai empat komponen redundan. Kuantifikasi CCF dilakukanuntuk komponen yang terlibat langsung dalam pemrosesan sinyal aktuasi, meliputiFiber Optic Receiver (FOR), DI module, PM module, DO module clan Opto-Coupler.

Gambar 3 menampilkan pohon kegagalan keluaran sinyal aktuasi untuk gruppompa AF AS I pada DESF AS train A. Sinyal aktuasi diproses oleh PM untuk pompa(PI clan P2), diubah menjadi sinyal analog oleh DO module, clan akhimya dikirim kePCS melalui opto-coupler. Pada Gambar 2 terdapat basic event untuk CCF DOmodule (FSWDO).

60

Page 7: ABSTRACT - digilib.batan.go.iddigilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Informatika/lkstn... · Penerapan teknologi digital yang sudah umum adalah dalam hal akuisisi dan pengolahan

Analisis Common Cause Failure pada Digital Esfas dengan Metode Multi Parameter (Sudamo)

L2~!:!l~t:~~

Faih= of pu"" CL.P2.'Jwatclxlog WD-P2A

-~~~~~~~ ~~1~~~ ~~~~~ ~~~j~~~ ~~ZS~~~ ~~!ZS~~~DO Irodul CL-P2A sbl 151

fails to generate sots;gnal

FSOMAP2A15 I

-~I;;O__~~~}AW..~

Gambar 2. Pohon kegagalan keluaran sinyal aktuasi untuk grup pompa AF AS 1

Dan persamaan MGL dapat diketahui bahwa besamya nilai parameter sangatmenentukan basil perhitungan CCF. Dalam makalah ini nilai parameter yangdigunakan untuk kuantifikasi CCF mengacu rekomendasi yang diberikan padadokumen Advanced Light Water Reactor Utility Requirements [8], di mana J3 = 0,05,y = 0,5, 8 = 0,9. Nilai parameter yang lain dianggap sarna dengan 1. Untukmenghitung CCF juga diperlukan nilai probabilitas kegagalan total (QJ. Nilai Qt yangdigunakan bersumber dan dokumen Westinghouse dalam [4].

Estimasi CCF telah dilakukan untuk semua jenis fungsi ESF, namun untukmempermudah penyajian, di sini hanya ditampilkan untuk satu fungsi ESF, yaituAF AS 1.

CCF Fiber Optic Receivers

Tiap-tiap DESF AS mempunyai empat FOR, yang masing-masing berhubungandengan DPPS kanal A, B, C atau D. Keempat sinyal input daTi FOR kemudiandiproses oleh PM menggunakan logika 2-out-of-4. Sehingga kegagalan pada 2 FORtertentu dapat mengakibatkan gagalnya sinyal aktuasi output daTi satu train. FungsiAFASl akan gagal jika terjadi kegagalan pada DE SF AS train A dan train B untukmenghasilkan sinyal aktuasi. Dengan demikian kegagalan pada minimal 4 FOR

61

CCFofCL Digital OutputmJdule

FSOMWDO

1=0

Page 8: ABSTRACT - digilib.batan.go.iddigilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Informatika/lkstn... · Penerapan teknologi digital yang sudah umum adalah dalam hal akuisisi dan pengolahan

Risalah Lokakarya Komputasi dalam gains daD Teknologi Nuklir XN, Juli 2003

tertentu pada kedua train DESF AS dapat menyebabkan gagalnya fungsi AF AS 1.Kondisi ini dapat digunakan untuk mencari CCF FOR dengan model MGL, di manam = 8 clan k = 4, ..., 8.

Dengan menggunakan asumsi pada referensi [7], yaitu Pi = 1 untuk i > 4, makadidapat bentuk CCF berikut:

(:)GJP'

(2)Qc(FOR) =

Karena m = 8 maka P9 = 0, dan persamaan di atas menjadi:

Qc(FOR) = P yo. Qt (3)

Dari ap1ikasi numerik Qt = 5,64£-06 /jam didapat Qc(FOR) = 1,27£-07/jam.Dengan asumsi bahwa pengetesan FOR untuk mendeteksi dan memperbaiki FORdi1akukan tiap bu1an (720 jam), dipero1eh ni1ai estimasi mean CCF untuk FOR =4,57£-05 dan median 3,76£-05 dengan asumsi faktor kesa1ahan (error factor) = 2,8.

CCF Digital Input Module

Tiap-tiap DESF AS menggunakan 4 ill untuk menerima sinyal input daTi FORclan mengirirnkannya ke PM. Dari 4 ill tersebut, dua ill meneruskan input untukaktuasi pompa clan dua ill lainnya untuk katup. Kegagalan pada pompa atau katupakan menyebabkan kegagalan AF AS 1. Dengan demikian kegagalan pada minimal 2daTi 4 ill untuk pompa atau katup tertentu pada kedua train DE SF AS dapatmenyebabkan gagalnya fungsi AF AS 1. Kondisi ini dapat digunakan untuk mencariCCF ill, dengan m = 4 clan k = 2, ..., 4. Persamaan CCF ill dalam model MGLmenjadi sebagai berikut:

"4-P(!

,3Qc(DI) = (4)

Dari aplikasi numerik Qt = 1,15£-06 /jam didapat Qc(DI) = 6,81£-08 /jam.Dengan waktu pengetesan tiap satu bulan, diperoleh nilai estimasi mean CCF untukDI = 2,45£-05. Nilai CCF yang digunakan adalah dua kali nilai perhitungan, karenaterdapat dua grup DI, yaitu untuk pompa dan katup.

62

P3P4(1-P9

Page 9: ABSTRACT - digilib.batan.go.iddigilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Informatika/lkstn... · Penerapan teknologi digital yang sudah umum adalah dalam hal akuisisi dan pengolahan

Analisis Common Couse Failure pada Digital Esfas dengan Metode Multi Parameter (Sudarno)

CCF Processor Modules

Tiap-tiap DESF AS menggunakan 4 PM untuk memproses sinyal aktuasi denganpembagian fungsi: dua PM memproses sinyal aktuasi pompa clan dua PM lainnyauntuk katup. PM menerima sinyal input dari DI, clan mempunyai tingkat redundansiyang sarna dengan DI. Dengan demikian bentuk persamaan model MGL pada PMjuga sarna seperti DI.

Dari aplikasi numerik Qt = 4,16E-O6 /jam didapat Qc{PM) = 2,46E-O7 /jam.

Dengan asumsi waktu pengetesan PM tiap 1 bulan, diperoleh nilai estimasi mean CCFPM = 8,87E-O5. Seperti halnya pada DI, nilai CCF PM yang digunakan adalah dua

kali nilai perhitungan, karena terdapat dua grup PM, yaitu untuk pompa clan katup.

CCF Digital Output Modules

Untuk memenuhi fungsi AF AS 1, setiap PM menggunakan satu DO untukmenghasilkan sinya1 output. Dengan demikian kofigurasi redundansi dan bentukpersamaan model MGL pada DO sarna seperti persamaan (4). Dengan Qt = 2,79E-06/jam didapat Qc(DO) = 1,65E-07 /jam. Dengan asumsi waktu pengetesan DO tiap 2bulan secara staggered test, diperoleh ni1ai estimasi mean CCF DO = 5,95E-05. Ni1aiCCF DO yang digunakan adalah dua ka1i nilai perhitungan, karena terdapat dua grupDO, yaitu untuk pompa dan katup.

CCF Opto-Couplers

Sinyal aktuasi untuk tiap-tiap komponen AFWS 1 dikirim oleh DESF AS melaluiopto-coupler. Apabila terjadi kegagalan pada opto-coupler sejenis di kedua trainDESF AS, maka akan menyebabkan kegagalan fungsi AF AS 1. Dengan demikianbentuk persamaan model MGL pada Opto-coupler menjadi :

Qc(OC) = J3 Qt (5)

Untuk Qt = 1,05E-07 /jam didapat Qc(OC) = 5,25E-09 /jam. Dengan asumsi

waktu pengetesan OC tiap 2 bulan secara staggered test, diperoleh nilai estimasi meanCCF OC = 1,89E-06. Tabe12 menampilkan rekapitulasi nilai median CCF komponen-

komponen DESFAS.

63

Page 10: ABSTRACT - digilib.batan.go.iddigilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Informatika/lkstn... · Penerapan teknologi digital yang sudah umum adalah dalam hal akuisisi dan pengolahan

Risalah Lokakarya Kornputasi dalam gains dan Teknologi Nuklir XIV, Juli 2003

Tabel 2. Rekapitulasi estimasi CCF DESF AS dengan model MGL

ODeDFi eiverDi oduleProcessor Mo uleDigital Output Module

faktor MGL2,25E-025,92E-025,92E-025,92E-025,00E-02

CCF3,76E-O54,O3E-O51,46E-O49,78E-O51,56E-O6

I

ODto-Coupler

Dari Tabel 2 dapat dilihat bahwa perubahan nilai faktor MGL untuk berbagaikomponen masih dalam satu aIde. Dengan demikian nilai Qt komponenlah yangsangat menentukan besamya CCF. Dari tabel tersebut terlihat bahwa opto-couplermempunyai nilai CCF yang paling kecil, hat ini dikarenakan kecilnya Qt untuk Opto-coupler, yaitu 1 ,05E-07.

Perhitungan CCF melibatkan peri ode waktu pengetesan komponen. Penentuan

perioda pengetesan perlu memperhatikan besamya probabilitas kegagalan komponen.Di sini dua jenis pengetesan dibedakan, yaitu pengetesan sekuensial clan staggered.Dalam pengetesan staggered, perioda pengetesan yang digunakan dalam perhitunganadalah waktu rata-rata perioda pengetesan. Misalnya T adalah perioda pengetesankomponen dengan tingkat redundansi 2, maka dalam perhitungan CCF digunakan nilaiT/2. Hal ini dikarenakan dalam pengetesen staggered, jika dideteksi satu komponenmengalami kerusakan yang terjadi karena CCF, maka komponen yang lainnya jugakemungkinan akan mengalami kegagalan.

Dari Tabel 2 dapat dilihat bahwa besamya faktor MGL dalam penghitunganCCF bervariasi mengikuti tingkat redundansi komponen. Nilai faktor MGL yang lebihbesar menunjukkan tingkat dependensi kegagalan komponen yang lebih besar. Hal inijelas lebih baik daTi pacta menggunakan faktor Beta, yang hanya menggunakan satu

parameter saja.Model MGL dapat diterapkan untuk semua tingkat redundansi. Namun

demikian nilai-nilai parameter yang digunakan dalam perhitungan ini, yang mengikutirekomendasi untuk AL WR [8], model MGL hanya optimal untuk tingkat redundansisampai dengan 4. Lebih daTi itu bentuk persamaan MGL tidak mengalami perubahan.Secara praktis tingkat redudansi di atas 4 memang sangatjarang.

KESIMPULAN

DESFAS adalah bagian yang sangat penting untuk keselamatan reaktor nuklir.Oleh karenanya perlu dilakukan analisis keandalan terhadap sistem tersebut. Untukdapat melakukan analisis keandalan dengan pohon kegagalan, maka perlu diketahui

64

Page 11: ABSTRACT - digilib.batan.go.iddigilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Informatika/lkstn... · Penerapan teknologi digital yang sudah umum adalah dalam hal akuisisi dan pengolahan

Analisis Common Couse Failure pada Digital Esfas dengan Metode Multi Parameter (Sudamo)

nilai semua bentuk kegagalan daTi basic event, termasuk Common Cause Failure(CCF). Pada tulisan ini telah dibahas penghitungan CCF DE SF AS untuk KoreanStandard Nuclear Power Plant (KSNP) Ulchin unit 5 dan 6 menggunakan modelMGL. Penghitungan CCF juga memperhatikan jenis pengetesen periodik komponen,yaitu sekuensial atau staggered. Dari basil perhitungan didapat nilaiCCF(FOR)= 3,76E-O5 /jam, CCF(DI) = 4,O3E-O5/jam, CCF(PM) = 1,46E-O4/jam,CCF(DO)= 9,78E-O5/jam dan CCF(OC) = 1,56E-O6. Sedangkan faktor MGL

komponen bemilai antara 2,25E-O2 hingga 5.92E-O2. Variasi faktor MGL inimengikuti jenis redundansi komponen. Hal ini jelas lebih baik daTi pada menggunakanfaktor Beta, yang hanya menggunakan satu parameter saja. Dalam perhitungan CCFjuga memperhatikan jenis pengetesan komponen, secara sekuensial atau staggered.

UCAPAN TERIMA KASm

Penelitian ini bagian dari program riset Post-Doc yang disponsori oleh RCARegional Office dan dilakukan di Korea Atomic Energy Research Institute (KAERI).Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada J.J. Ha, , S.C. Jang dan H.G. Kangyang telah banyak membantu dalam pelaksanaan penelitian ini.

DAFTARPUSTAKA

HUMPHREYES P., JOHNSTON B.D., Dependent Failure Procedure Guide SRD-R-418, United Kingdom Atomic Energy Autority, Safety and ReliabilityDirectorate, March (1987)

1

HYUN GOOK KANG et al., Reliability Study: Digital Reactor Protection Systemof Korean Standard Nuclear Power Plant, KAERI/TR-24 I 9/2003, KAERI, (2003)

2

SUDARNO, KANG HG, EOM HS, JANG SC, HA JJ, Reliability Study: DigitalEngineered Safety Feature Actuation System of Korean Standard Nuclear PowerPlant, KAERlffR-2467/2003, KAERI, (2003)

3

WESTINGHOUSE, Unavailability analysis for the digital plant protection system,ST -99-231, (2001)

4.

65

Page 12: ABSTRACT - digilib.batan.go.iddigilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Informatika/lkstn... · Penerapan teknologi digital yang sudah umum adalah dalam hal akuisisi dan pengolahan

Risalah Lokakarya Komputasi dalam Sains dan Teknologi Nuklir XIV, Juli 2003

FLEMING K.N., KALINOWSKI A.M., An Extension of the Beta Factor Methodto Systems with High Levels of Redundancy, Pickard, PLG-O289, Lowe andGarrick Inc., USA, June (1983)

5

MOSLEH A et al., Procedures for Treating Common Cause Failures in Safety andReliability Studies, NUREG/CR4780, Vol 1&2, Office of NRC, WashingtonDC, (1988)

6,

MOSLEH A, FLEMING K, PARRY G, PAULA H, WARLEDGE D,RASMUSSON D, Procedures for Analysis of Common Cause Failures inProbabilistic Safety Analysis, NUREG/CR-5801, vol 1, Office of NRC,Washington DC, (1998)

7

EPRI AL WR Utility Requirements Document, AL WR Evolutionary Plant, vol II,Ch. 1, App. A, PRA Key Assumptions and Groundrules, Rev. 6, Dec. (1993)

8.

66

Page 13: ABSTRACT - digilib.batan.go.iddigilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Informatika/lkstn... · Penerapan teknologi digital yang sudah umum adalah dalam hal akuisisi dan pengolahan

Analisis Common Cause Failure pada Digital Esfas dengan Metode Multi Parameter (Sudamo)

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

I. Nama : Dr. Ing. Sudarno

2. TempatITanggal Lahir : Klaten, 08 Desember 1966

: P2TKN-BATAN

: Star BSPS

: (setelah SMU sampai sekarang)

.SI Teknik Elektro, HE! LILLE (France)

.S2 Automatic Control, USTL LILLE (France)

.S3 Automatic Control dan Signal Processing, Univ. Toulouse (France)

Pengalaman Kerja :

.PUSDIKLAT-BATAN,1986-1990

3. fustansi

4. Pekerjaan / Jabatan

5. Riwayat Pendidikan

6.

.P2TKN-BATAN,1990-sekarang.Organisasi Professional : -7

67

Moh. zen
Home