Selección de componentes críticos para la gestión del riesgo

El objetivo de este apartado se centra en la realización de una priorización basada en el impacto en el riesgo del envejecimiento de los componentes de uno de los sistemas críticos seleccionados en el apartado anterior. La metodología aplicada para realizar dicha priorización se basa en la propuesta en (European Comission, 2014). Para ello, el primer paso consiste en la reformulación de los modelos de fiabilidad e indisponibilidad de los componentes del sistema de forma que incluyan de forma explícita el envejecimiento y las pruebas y mantenimiento, utilizando la formulación propuesta en el Capítulo 5. El sistema seleccionado para realizar el caso de aplicación, es el sistema de Agua de Alimentación Auxiliar (AAA), puesto que según se ha demostrado en el apartado anterior es uno de los sistemas más críticos con respecto a su contribución a la FDN. Una vez reformulados los modelos para este sistema, se incluyen en el APS estándar para obtener el APS Extendido (APSE). Este APSE se utiliza para llevar a cabo una priorización de los sucesos básicos relativos al sistema AAA utilizando las medidas de importancia tradicionales de (USNRC, 1992) y las métricas de riesgo propuestas en (Laitonen & Niemel, 2014) con el objetivo de evaluar el efecto del envejecimiento en el riesgo considerando un periodo de observación de 10 años.

La selección de los componentes críticos para la gestión del riesgo se realiza en dos etapas. En primer lugar se seleccionan los sucesos básicos que comprenden el 95% de la indisponibilidad del sistema según los conjuntos mínimos de corte obtenidos con un nivel de truncación de 1E-09. En segundo lugar, con el fin de simplificar el problema se

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ha realizado un cribado de los sucesos básicos obtenidos en función de la medida de importancia FV al inicio del periodo de observación FV0, seleccionando aquellos cuyo

valor sea superior a 0.005, tal y como se propone en (European Comission, 2014). En la Tabla 6.3 se muestran los sucesos básicos finalmente seleccionados.

Tabla 6.3. Datos sucesos básicos del sistema AAA

Suceso básico Descripción  M [h]  [-]  [-] RI [-] TI [h] RI [h] FCV02SBY

Válvula control caudal FCV02 fallo al permanecer abierta 4.11E-10 13140 0.6 0.6 1 4130 4616 MDP01FCC FCC motobombas MDP01/03 fallo al arrancar -- -- -- -- -- -- -- FCV01SBY

Válvula control caudal FCV01 fallo al permanecer abierta

4.11E-10 13140 0.6 0.6 1 4130 4616

FCV03SBY

Válvula control caudal FCV03 fallo al permanecer abierta

4.11E-10 13140 0.6 0.6 1 4130 4616

TDP01DEM Turbobomba TDP01 fallo

al arrancar 3.08E-11 13140 0.6 0.44 1 2160 13140

MOV02DEM Motoválvula MOV12 fallo

al abrir 4.11E-10 13140 0.6 0.6 1 4130 13140

SWI03DEM Interruptor motobomba

SWI03 fallo al cerrar 2.63E-11 13140 0.6 0.2 1 2160 13140

SWI01DEM Interruptor motobomba

SWI01 fallo al cerrar 2.63E-11 13140 0.6 0.2 1 2160 13140

FAN01FCC

FCC ventiladores FAN01/03 fallo al arrancar

-- -- -- -- -- -- --

MOV01SBY Motoválvula MOV01 fallo

al abrir 4,57E-11 13140 0.6 0,45 1 2160 13140

MOV03SBY Motoválvula MOV03 fallo

al abrir 4,57E-11 13140 0.6 0,45 1 2160 13140

Estos sucesos básicos corresponden principalmente a tres tipos de fallos, Fallos de Causa Común (FCC), fallos en espera (SBY) y fallos en demanda (DEM). Además, se distinguen diferentes tipos de componente sujetos al modelado de la indisponibilidad dependiente del tiempo: válvulas de control de caudal (FCV), válvulas motorizadas (MOV), válvulas neumáticas (AOV), bombas motorizadas (MDP), turbobombas (TDP), ventiladores (FAN), controladores de caudal (MFC), relés (REL) e interruptores (SWI). En la Tabla 6.3 se muestran los datos relativos a fiabilidad y a las actividades de mantenimiento y pruebas utilizados en el modelado de estos sucesos básicos.

Aplicación de la metodología de toma de decisiones utilizando modelos APSE

91 En la Tabla 6.4 se muestran los resultados obtenidos, mostrando el FV para el instante inicial (FV0) y final (FV10) del periodo de observación de 10 años. Además, se muestra

el coeficiente FV0/FV10, el cual proporciona información acerca de los componentes que

son más sensibles respecto al envejecimiento.

Tabla 6.4. Resultados del análisis de importancia a nivel de suceso básico FV10 y FV0/ FV10

Suceso básico Descripción FV0(-) FV10(-) FV0/

FV10

FCV02SBY Válvula controladora de caudal FCV02 fallo

al permanecer abierta 1.151E-01 3.478E-01 3.022 MDP01FCC FCC motobombas MDP01/03 fallo al

arrancar 3.62E-02 1.17E-01 3.230 FCV01SBY Válvula controladora de caudal FCV01 fallo

al permanecer abierta 3.28E-02 2.57E-01 7.836 FCV03SBY Válvula controladora de caudal FCV03 fallo

al permanecer abierta 3.34E-02 2.61E-01 7.796 TDP01DEM Turbobomba TDP01 fallo al arrancar 2.11E-02 2.98E-02 1.411 MOV02DEM Motoválvula MOV12 fallo al abrir 1.03E-02 1.68E-01 16.290

SWI03DEM Interruptor motobomba SWI03 fallo al

cerrar 6.03E-03 2.26E-02 3.758 SWI01DEM Interruptor motobomba SWI01 fallo al

cerrar 5.89E-03 2.24E-02 3.812 FAN01FCC FCC ventiladores FAN01/03 fallo al

arrancar 1.970E-03 -- -- MOV01SBY Motoválvula MOV01 fallo al abrir 1.347E-04 - - MOV03SBY Motoválvula MOV03 fallo al abrir 1.347E-04 - -

Este estudio también se ha realizado de forma gráfica utilizando el mapa ui-Bi (Laitonen

& Niemel, 2014), el cual se representa en la Figura 6.3 y que permite cuantificar el riesgo intrínseco de un componente a partir de dos medidas de importancia: la indisponibilidad del componente, ui y su medida de importancia Birnbaum, Bi. A partir de la Figura 6.3

Gestión de la operación, vigilancia y mantenimiento de las CCNN a corto y largo plazo

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Figura 6.3. Mapa {ui -Bi} de los sucesos básicos teniendo en cuenta el envejecimiento

mediante el APSE

Los resultados obtenidos en la Tabla 6.4 y el la Figura 6.3, permiten identificar el componente del sistema AAA más afectado por el envejecimiento. En la Tabla 6.4, se muestra que el suceso básico MOV02DEM es uno de los más importantes dentro del sistema, atendiendo a la medida FV10, es decir, el FV al final del periodo representado y

a su coeficiente FV0/FV10, que es el mayor. Además, en la Figura 6.3 se puede observar

como el aumento de la indisponibilidad para este suceso básico debido al envejecimiento es uno de los más acentuados, situando al punto en una línea de isoriesgo de valor elevado.

Por tanto, en este estudio se concluye que el suceso básico MOV02DEM es uno de los más críticos con respecto al envejecimiento del sistema de AAA. Este suceso básico corresponde al fallo al permanecer abierta la motoválvula MOV02, la cual se encuentra ubicada en la línea de vapor del sistema de AAA.

En el apartado siguiente se realiza el estudio de impacto en el riesgo del envejecimiento y de las políticas de vigilancia y mantenimiento de este componente crítico.

Aplicación de la metodología de toma de decisiones utilizando modelos APSE

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6.3 Estudio del impacto en el riesgo del envejecimiento y de las políticas