Analisis Pohon Kejadian (ETA) - ansn.bapeten.go.id · Analisis Pohon Kegagalan (FTA) ... Sebagai masukan kuantitatif untuk kejadian dasar pada pohon kegagalan dan model pohon kejadian

Analisis Pohon Kejadian (ETA)

Analisis induktif : Suatu analisis diawalidengan kejadian awal dan diikuti denganbekerja atau tidaknya sistem-sistemkeselamatan/mitigasiHal yang penting :

Menghubungkan fungsi-fungsi sistem dalam plantpada waktu beroperasiIdentifikasi hubungan di dalam sekuensi kejadianIdentifikasi lamanya waktu terjadinya kejadian

Analisis Pohon Kejadian (ETA)

Proses Penyusunan :Menentukan batas analisis yaitu kondisiakhir sekuensiMendefinisikan kriteria suksesMengembangkan dan menentukan bagian-bagian (sebelah atas) dari pohon kejadianMengembangkan sekuensi

Analisis Pohon Kejadian (ETA)

Kriteria sukses :Suatu kondisi fungsi keselamatan/sistemdimana dapat dikatakan kondisi tersebutsukses/berfungsiDalam reaktor suatu sistem terdiri atasbeberapa redudan ⇒ berapa redudan yang berhasil dapat dikatakan sukses

Analisis Pohon Kejadian (ETA)Fungsi keselamatan (secara umum) yang diperlukan dalam penyusunan :

Reaktor subkritis (Reactor Subcriticality, RS)Pemindah panas teras (Core Heat Removal)Penambah inventori teras (Core Inventory Makeup)Integritas sistem pendingin primer (Primary Coolant System Integrity)Containment Pressure Suppression)Pemindah panas kontainmen (Containment Heat Removal)Integritas kontainmen (Containment Integrity)

Contoh Analisis Pohon Kejadian

Analisis Pohon Kegagalan (FTA)Salah satu cara utk mengkuantifikasi analisispohon kejadian ⇒ setiap sistem keselamatan/ mitigasi dikuantifikasi kegagalannya ⇒analisis pohon kegagalanAnalisis deduktif : suatu kejadian disebabkanoleh kejadian sebelumnya ⇒ kejadian lebihlanjut, kegagalan komponen atau kegagalanoperator (manusia)Kegagalan dianalisis lebih lanjut sampaikejadian dasar (basic event)

Analisis Pohon Kegagalan (FTA)Kuantifikasi kegagalan sistem, komponen, fungsi atau operasiFTA untuk menentukan :

Kombinasi beberapa kegagalanProbabilitas gagalTitik lemah (kritis) pada sistem, komponen, fungsiatau operasi

Kejadian puncak (Top Event) dari FTA merupakan kejadian atau kondisi yang tidakdiinginkan (undesired event/state)

Analisis Pohon Kegagalan (FTA)Hasil FTA merupakan kegagalan atauketidaktersediaan (unavailability)Perangkat lunak yang digunakan : PSA pack, SAPHIRE, SALP, SET, NUPRA, dllnya.Keluaran perangkat lunak :

Cut set/minimal cut set yang menyebabkanterjadinya kejadian puncak

Cut set : kombinasi kegagalan kejadian dasarMinimal cut set : kombinasi terkecil kegagalan kejadiandasar ⇒komponen kritis

Perhitungan : sesuai dengan aljabar boolean

Analisis Pohon Kegagalan (FTA)

Penyusunan pohon kegagalan :Menentukan kejadian puncakMenganalisis penyebab terjadinya kejadian puncak secaramundur dengan gerbang logika :

Kesalahan komponen dasar yang tidak memerlukan pengembanganlebih lanjut

Kejadian Dasar

Gerbang logika yang menunjukkangabungan beberapa masukankejadian. Keluaran akan terjadi bilasedikitnya 1 masukan terjadi

Gerbang OR

Gerbang AND Gerbang logika yang menunjukkaninterseksi (perkalian) beberapamasukan kejadian. Keluaran akanterjadi bila masukan terjadi

Analisis Pohon Kegagalan (FTA)

Analisis diuraikan lebih lanjut sampaikejadian dasar

Penyelesaian FTA :Mengubah logika pohon kegagalan menjadipersamaan booleanMereduksi persamaan boolean menjadibentuk sederhana

Boolean Algebra and PSA quantification

Slide 17.

OPERATIONS AND LAWSOPERATIONS AND LAWSLAWS OF THE BOOLEAN ALGEBRALAWS OF THE BOOLEAN ALGEBRA

COMMUTATIVE A + B = B + A A × B = B × A

ASSOCIATIVE A + B + C = ( A + B ) + C = A + ( B + C )A × B × C = ( A × B ) × C = A × ( B × C )

DISTRIBUTIVE A × ( B + C ) = ( A × B ) + ( A × C )

IDEMPOTENT A + A = A A × A = A

NULL SET A + 0 = A A × 0 = 0

UNIVERSAL SET A + 1 = 1 A × 1 = A

ABSORPTION A + ( A × B ) = A

COMMUTATIVECOMMUTATIVE A + B = B + A A + B = B + A A × B = B × AA × B = B × A

ASSOCIATIVEASSOCIATIVE A + B + C = ( A + B ) + C = A + ( B + C )A + B + C = ( A + B ) + C = A + ( B + C )A × B × C = ( A × B ) × C = A × ( B × C )A × B × C = ( A × B ) × C = A × ( B × C )

DISTRIBUTIVEDISTRIBUTIVE A × ( B + C ) = ( A × B ) + ( A × C )A × ( B + C ) = ( A × B ) + ( A × C )

IDEMPOTENTIDEMPOTENT A + A = A A + A = A A × A = AA × A = A

NULL SET NULL SET A + 0 = AA + 0 = A A × 0 = 0A × 0 = 0

UNIVERSAL SETUNIVERSAL SET A + 1 = 1A + 1 = 1 A × 1 = AA × 1 = A

ABSORPTIONABSORPTION A + ( A × B ) = AA + ( A × B ) = A

Contoh FTA

Contoh FTA

Contoh FTA

Persamaan Logika sebagai berikut :G1 = G2 + E1G2 = E2 + G3 + E3G3 = G4 G5G4 = E4 + E5G5 = E4 + E6Substitusi :G3 = (E4 + E5) (E4 + E6) G2 = E2 + [(E4+E5) (E4 + E6)] + E3G1 = E2 + [(E4+E5) (E4 + E6)] + E3 + E1 Persamaan setelah disederhanakan merupakan Minimal cut

set (dipisahkan dengan tanda “+”)G1 = E1 + E2 + E3 + E4 + E5E6Probabilitas motor gagal untuk berhenti adalah :

Pr(G1) ≅ Pr(E1) + Pr(E2) + Pr(E3) + Pr(E4) + Pr(E5E6)

Estimasi ParameterDiperlukan untuk memberikan hargakegagalan komponen dan kejadian awalSebagai masukan kuantitatif untuk kejadiandasar pada pohon kegagalan dan model pohon kejadianData yang diperlukan :

Laju kegagalan (failure rate) dan kebolehjadiangagal saat dibutuhkan (demand failure probability)Ketidaktersediaan pada kondisi test atauperawatanCommon cause failureFrekuensi kejadian awalKeandalan manusia/operator

Perhitungan Data Keandalan

Estimasi Parameter

Sumber data :Data generik : NUREG-1150, NUREG/CR-5750, NUREG/CR-5496, NUREG/CR-5500, WASH-1400, IEEE std 500, TECDOC 478, dllPengalaman operasiData dari plant tertentuData yang termodifikasi (misal denganBayes)

Kegiatan PSA level-1 ReaktorRiset

Kejadian Awal :Kehilangan suplai daya listrik

Kehilangan daya listrik normalInsersi kelebihan reaktivitas

Kekritisan selama handling bahan bakar ( kesalahan pemasukan bahan bakar)Kecelakaan start-upKetidak seimbangan posisi batang kendaliInsersi air dingin, dan lain-lain

Kegiatan PSA level-1 ReaktorRiset

Kehilangan aliranKegagalan pompa primerPengurangan aliran pendingin (mis : katup gagal, pipaatau alat penukar panas tersumbat, dll)Penyumbatan bahan bakarKegagalan atau kesalahan eksperimen, dll

Kehilangan pendinginPecahnya batas pendingin primerKolam rusakKegagalan beam tube atau penetrasi, dll

Kegiatan PSA level-1 ReaktorRiset

Kesalahan handling atau kegagalanperalatan/komponen

Kegagalan kelonsong bahan bakarKekritisan di penyimpan bahan bakarKelebihan burn-up, dll

Kejadian internal khususKebakaran atau ledakan secara internalKesalahan eksperimen reaktorKejadian keamanan, dll

Kegiatan PSA level-1 ReaktorRiset

Kejadian eksternalGempaBanjir (sungai, dam, dll)Jatuhnya pesawat, dll

Kesalahan manusia

Penyusunan pohon kegagalan dari sistemPenyusunan pohon kejadianPengumpulan data keandalan komponen

Keunggulan dan Kekurangan PSA

Keunggulan :1. Bersifat sistematik ⇒ analisis sistem yang

kompleks2. Membutuhkan beberapa jenis keilmuan

(multidisiplin)3. Menentukan interaksi yang sangat

kompleks4. Memberikan pandangan secara kualitatif

dengan mudah terhadap plant

Keunggulan dan Kekurangan PSA

5. Memberikan hasil secara kuantitatif yang dapat digunakan sebagai pengambilkeputusan

6. Model yang dapat digunakan untuk studisensitivitas

7. Dapat digunakan untuk mengevaluasisesuatu yang tidak pasti

Keunggulan dan Kekurangan PSA

Kekurangan :1. Tidak ada jaminan semua kejadian awal

sudah teridentifikasi2. Kekurangan dari model konsep dan

model matematika3. Ketidakpastian dari model parameter

untuk model yang digunakan4. Tidak cukupnya data perangkat keras dan

performance manusia

Keunggulan dan Kekurangan PSA

Usaha mengatasi kekurangan :1. Perlu studi sensitivitas2. Menggunakan keputusan expert (expert

judgement)3. Perlu adanya peer review4. Hasil dihubungkan dengan analisis

keteknikan dan filosofi pertahananberlapis (defense in depth)