Ipari katasztrófák nyomában 11. előadás1 Monte-Carlo módszerek

Ipari katasztrófák nyomában 11. előadás2 A MC szimuláció egy általános célú hibaterjedést modellező eljárás. A PRA- ban-elvileg- az üzem minden tulajdonságát modellezni lehet. Ehhez pontosan kell ismerni az üzem szerkezetét, működésének, meghibásodásainak lehetséges módjait. A szimuláció input adatai: a meghibásodások módjai a meghibásodások valószínűségei az üzem hibafája (a részegységek lehetséges állapotai, az állapotok közötti átmenetek módjai, azok valószínűségei, egy adott jelenség előfordulásának gyakorisága A fenti inputokat a PRA irodalom megfigyelésnek (observation) nevezi. A megfigyelések együttese egy statisztikai mintát alkot, az meghatározza az outputváltozókat. Realisztikus modellek esetén a probléma nem tesz lehetővé realisztikus modellezést, ezért egyszerűsítésekhez kell folyamodni. Az outputváltozó(k) meghibásodási gyakoriságok. Problémás az input adatok eloszlásának meghatározása, erre gyakran mérnöki közelítéseket használnak.

Ipari katasztrófák nyomában 11. előadás3 Kulcskérdés az inputadatok kiválasztásának módja. Erre a véletlen minta vagy a latin négyzet eljárás használatos. Véletlen minta esetén a MC modellezés az alábbi lépésekből áll: Az inputváltozók eloszlásának meghatározása. Szükség lehet egyes változók együttes eloszlásának meghatározására. Véletlenszerűen kiválasztjuk az aktuális inputváltozókat. Itt már a korrelációkat, statisztikus függéseket is figyelembe kell venni. Az üzemet modellező számításokat el kell végezni az adott inputtal. Annyi inputtal kell a számítást elvégezni, hogy az outputok valószínűség- sűrűségét becsülni lehessen. (Boot-strap) Minimális igény: várható érték és szórás. A módszer előnyei: Flexibilitás az input megválasztásában Az output eloszlása tetszőlegesen pontosítható (határt szab a számábrázolás és az idő) A módszer könnyen megvalósítható.

Ipari katasztrófák nyomában 11. előadás4 Expert judgement Körülmények, amelyek igénylik Ej-t Formális eljárások a valószínűségek kiderítésére Pszichológiai tényezők, amelyek befolyásolják Ej-t Kritériumok a val.ségek értékeléséhez Ej-k kombonálása

Ipari katasztrófák nyomában 11. előadás5 Mikor van szükség Ej-re? Több, esetleg ellentmondó információt, amelyek más- más forrásból származnak, az Ej össze tud békíteni Van olyan info, ami fontos a PRA-ban, de nem alkalmazható közvetlenül a PRA-ban (pl. más reaktortípusok tapasztalata) A kísérleti adatokat értelmezni kell. Példa: konténment modellkísérletek, hulladéktároló.) Ha nincs kísérleti adat, analógiák, fizikai elvek alapján pótolhatóak. Kiemelten fontos Ej ha az input erősen hat az eredményre vagy, ha interdiszciplináris megközelítésre van szükség.

Ipari katasztrófák nyomában 11. előadás6 Formális eljárás (Ej) A vizsgált kérdések kiválasztása és pontos meghatározása A szakértők kiválasztása (hozzáértés, publikációk, fokozatok, bizonyítványok, beosztás, kitüntetések) Készség a részvételre A problémakör ismerete Pártatlanság (gazdasági érdekek, személyes érdekek és a lehetséges megállapítások) Többféle nézőpont bevonása

Ipari katasztrófák nyomában 11. előadás7 A végeredmény A feladatok részei és annak dekompozíciója Egyedi kvantitatív döntések (eloszlásfüggvények alakja, változók tartománya) A PRA végeredménye egyedi vagy összesített Ej-k formájában A témákat, módszereket, eredményeket, az indokokat dokumentálni kell.

Ipari katasztrófák nyomában 11. előadás8 Kódok szintű PRA-hoz Program: EVNTRE Forrás: Sandia National Lab Leírás: nagy eseményfák kezelésére készült. Program: Source Term Code Package (STCP) Forrás: Battelle Comunbus Division Leírás: elkülönítve fejlesztett programok együttese, a súlyos baleset fejlődését írja le.

Ipari katasztrófák nyomában 11. előadás9 Kódok szintű PRA-hoz Program: MELCOR Forrás: Sandia Nat. Lab. Leírás: az NRC determinisztikus súlyos baleseti modellje. Program: MAAP Forrás: Fauske and Associates Leírás: A nukleáris ipar által kifejlesztett kód, az STCP alternatívája. Integrált számításokra is alkalmas. Sokkal kisebb, mint MELCOR. Fizetős.

Ipari katasztrófák nyomában 11. előadás10 Kódok szintű PRA-hoz Program: CRAC2 Forrás: Sandia Nat. Lab Leírás: súlyos baleset következményeinek elemzésére dolgozták ki. Utódja MACCS már alkalmas az egészségügyi következmények elemzésére. Program: CRACIT Forrás: Pickard, Lowe, and Garrick Leírás: Reaktorbaleset következményeinek számítása. Időjárás beépíthető.

Ipari katasztrófák nyomában 11. előadás11 Kódok szintű PRA-hoz Program: MACCS Forrás: Sandia Nat. Lab Leírás: Súlyos baleset következményeinek elemzése. A fő jelenség: légköri transzport, dózis akkumukláció táplálékláncon át Program: COSYMA Forrás: Commission of European Community Leírás: PRA kód, súlyos baleset következményeinek vizsgálata Program: UFOMOD Forrás: Kernforschungszentrum Karlsruhe Leírás: Súlyos baleset következményeinek elemzése