화재위험도분석에관한기술기준개정(원자력안전위원회고시)

계통평가실이심원

2014 화재방호워크샵 (2014.09.18)

목차

개정필요성1

고시주요개선방향2

총칙 (제1조~제4조)3

화재방호계통설계기준 (제5조~제17조)4

화재안전정지성능기준 (제18조~제23조)5

1

화재위험도분석방법 (제24조~제33조)6

1. 개정필요성

1. 개정필요성(1/3)

q 원자로시설에서의 화재는원자로 노심손상을 유발할수있는사고로 발전될가능성이 높은사건중의하나

q 건설 단계에서심층방어개념에 입각하여 화재예방및초기진압이 효율적으로 이루어 질수있도록 기준을 강화할 필요가있음

q 원자로의안전기능을 수행하고 방사성물질의 유출을 방지하는설비들을화재로부터 보호하기 위하여 심층방어개념에 입각하여 화재방호계통의 설계기준과 화재안전정지 성능기준이 설정되어야함

3

1. 개정필요성 (2/3)

q IAEA 국제기준 및미국 NRC(Reg. Guide) 등을반영하여원자로시설 화재방호설계기준, 화재안전정지 성능기준 및화재위험도분석 방법을구체화하고, 제도운영상에 나타난일부미비점을개선

Ø 화재위험도분석은원자로시설중화재방호계통의설계의적정성을평가하는것으로서, 화재방호설계, 화재안전정지성능평가및화재위험도분석으로이루어짐

Ø 현재의고시는화재방호계통설계및화재안전정지성능기준이구체적이지못하고, 노형별적용기술기준이명확하지않는등의문제가있음

Ø 다수의전기회로가동시에손상되어유발될수있는기기의오동작에대한분석(다중오동작분석)을실시하는등최신분석기준의도입을통하여국내원전의화재안전성을국제적인수준으로향상시킬필요가있음

4

q 화재위험도분석 규정의 문제점

Ø원자로규칙제14조제1항ü원자력안전위원회:규제지침, R.G 등법적지위가모호함ü소방방재청: 소방법령및고시 (일반건축물위주의소방시설)

Ø소방시설에대한기준이불명확ü NFPA와 NFSC에서보수적인요건을선별하여적용하고있으나ü인·허가문제점, 설계적절성확보에어려움이있음

q 기타 개선필요성

Ø화재위험도분석보고서수준및양식

Ø화재방호현안관련국제적동향ü다중오동작분석관련규정도입필요성

ü리스크정보성능기반화재방호적용필요성

글로벌원자력안전의중심

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1. 개정필요성 (3/3)

2. 고시주요개선방향

q 원자로규칙 제14조(화재방호에 관한설계기준)Ø제1항 : 화재및폭발가능성과영향최소화

ü안전정지·잔열제거및방사성물질유출방지능력확보ü심층방어개념: 화재예방및확대방지(내화·내열재료), 안전중요도에따른화재감지및진압설비

ü소화설비고장·손상및오동작에의한영향이없어야함

Ø제2항 : 화재위험도분석에서고려해야하는사항ü화재방호계통설계및화재안전정지성능관련 6개항목

Ø제3항 : 화재위험도분석에대한기준을고시

글로벌원자력안전의중심

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2. 고시주요개선방향(1/5)

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화재위험도분석(화재안전성평가)

• 화재방호구역의 구분• 가연성물질의 크기 및 종류

• 화재위험성평가• 화재감지 및진압설비

원자로규칙제14조제3항

원자로규칙제14조제2항

• 설계기준화재의 범주• 원자로안전정지 ·잔열제거및 방사성물질 유출방지능력

화재재해분석

화재안전정지분석

심층방어개념

원자로규칙제14조제1항

화재방호계통 설계기준• 화재예방 설계• 소방시설(설치대상)• 내화구조 설계

화재안전정지 성능기준• 고온정지기능: 운전가능• 상온정지기능: 72시간이

내복구가능

경수로형 원전규제기준 및지

침 10.6

RG 1.189RCC-I

CSA N-293

세부기준

현행고시

2. 고시주요개선방향(2/5)

q 화재위험도분석 관련 규정: 2003년 제정

Ø화재방호계통 설계기준과 화재안전정지 성능기준을 만족하고있음을 입증하는 분석: 화재재해분석 + 화재안전정지분석

q 화재위험도분석 고시개선방향

Ø 원자로규칙제14조세부기준ü 전 원전에 공통적으로 적용할 수 있

는 화재방호계통 설계기준 및 화재안전정지 성능기준을 추가

Ø 국외기준준용

ü Reg. Guide 1.189(PWR), RCC-I (FRAMATOME), CSA N-293 (CANDU)

ü NFPA(KEPIC FPC) 우선적용, 소방방재청화재안전기준(NFSC)선별적용

Ø 재해분석및안전정지분석의양식

Ø 전기회로분석 : 다중오동작분석고려Ø 분석자격요건강화

Ø 방화구역별재해분석및방화지역별안전정지분석

Ø 재해분석: 외부전문기관제3자검토9

원자로시설

화재안전정지 성능기준 (제18조~제23조)

화재방호계통 설계기준 (제5조~제17조)

화재위험도분석 방법 (제24조~제33조)

화재안전정지분석

화재재해분석

총칙 (제1조~제4조)

2. 고시주요개선방향(3/5)

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2. 고시주요개선방향(4/5)

v조항별 주요 개선사항q 화재방호계통 기준 (제3조)

Ø 원자로노형별적용기준마련(Reg. Guide, CSA 및 RCC-I 등)

q 용어의정의(제4조)Ø 원전화재방호설계기준의구체화에따라화재위험도분석정의등용어를정비

q 화재방호계통 설계기준(제5조~제17조)Ø 화재방호계통의설계기준을심층방어개념에입각하여화재감지, 화재진압등소방시설에대한설계·설치기준및방화구획등에대한기준구체화

ü 원자로시설모든지역에는방호대상지역의특성을고려하여수동식소화설비의설치를의무

화하고, 자동식소화설비설치의의무구역및요건명시ü 화재발생시원전종사자의피난및접근통로기준마련등인명안전기준강화

ü 「소화기구의화재안전기준」등국내원전에의적용이가능한일부국가화재안전기준(소방방재청고시)은선별적으로채택·적용

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2. 고시주요개선방향(5/5)

q 화재안전정지 성능 기준 (제18조~제23조)

Ø 원자로건물외부격리요건, 주제어실원자로건물내부격리기준및대체전용정지설비요건등화재발생시원자로안전정지에미치는영향을최소화하기위한화재

안전정지성능기준구체화

q 화재위험도분석 방법(제24조~제33조)

Ø 화재위험도분석을화재방호조치가적합한지를평가하는화재재해분석과화재

발생시원자로안전정지에미치는영향을평가하는화재안전정지분석으로구분

하고구체적분석기준마련

Ø 화재안전정지분석은화재로인한원자로안전정지영향을평가할수있는원전

및소방분야전문가에의한수행을의무화

Ø 화재재해분석은원전및소방분야전문가를갖춘외부전문기관에서의점검의무

화

11

3. 총칙 (제1조~제4조)

3. 총칙 (제1조~제4조)(1/2)

q 총칙의구성(제1조~제4조)

q 제3조(화재방호계통 기준) Ø 「원자로시설등의기술기준에관한규칙」(이하 “원자로규칙”)제14조제1항

Ø 원자로규칙제16조제1항, 제25조제4항, 제26조제2항제3호

Ø 본고시에기술되지아니한사항은다음각호의기준을준용

1. 가압경수로 : Reg. Guide 1.189

2. 가압경수로(FRAMATOME) : RCC-I

3. 가압중수로 : CAN/CSA N-293

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제1장총칙

제1조 목적

제2조 적용범위

제3조 화재방호계통의 기준

제4조 용어의정의

3. 총칙 (제1조~제4조)(2/2)

q 제4조(용어의정의)

Ø 화재위험도분석(FHA)을화재재해분석과화재안전정지분석으로구성되는원전화재방호계통설계안전성평가최상위개념으로정비

Ø 불연성물질(건축법), 인화성액체(위험물관리법) 등용어정의추가

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화재위험도분석

화재재해분석

화재안전정지분석

화재안전정지계통및장비

화재안전정지회로

다중계열또는계통

성공경로

불연성물질

가연성물질

인화성액체

내화구조물

내화등급 방화지역 방화구역

화재하중설계기준화재

전용정지설비

대체정지설비

연계회로

4. 화재방호계통설계기준 (제5조~제17조)

4. 화재방호계통설계기준 (제5조~제17조)(1/4)

q 화재방호계통 설계기준의 구성

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제2장원자로시설 화재방호 설계기준

제5조 설계의적용 제12조 소화설비설계기준

제6조 화재예방설계기준 제13조 소화활동보조설비 설계기준

제7조 다수호기원자로시설의건설및 운영

제14조 방화구획

제8조 소방시설설계시 고려사항 제15조 피난및 접근통로

제9조 화재감지및 경보설비의설계기준

제16조 공기조화설비에 대한기준

제10조 소화수저장 및공급설비의설계기준

제17조 배수계통에 대한 기준

제11조 지역별설치대상 소화설비

q 화재방호계통 설계기준

Ø화재예방설계기준

ü불연성물질, 난연재료, 점화원격리, 인화성액체/가스저장ü폭발성가스(폭발하한계의 50%), 고에너지아크손상

Ø소방시설설계기준

ü안전에중요한설비에대한소화설비다중성확보

ü발전소간소화수배관망공유요건

ü지역별소화설비설치대상: 고온/상온정지기능방호수준, 화재하중이 2시간을초과하는경우(JEAC 참조) 및준용기준

ü인명안전관련설비 : 비상조명등, 통신설비, 제연설비, 공기호흡기및방화복, 유도등및유도표지

Ø화재확대방지를위한내화구조물설계

ü 방화구획, 피난및접근통로, 배수설비등글로벌원자력안전의중심

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4. 화재방호계통설계기준 (제5조~제17조)(2/4)

q 화재방호계통 설계기준(기술표준)Ø기본적으로NFPA(KEPIC FPC)를준용

ü방수밀도및시간(스프링클러소화설비), 설비성능시험(가스계소화설비) 및유지관리절차등을고려

ØNFSC 준용소방시설(제12조, 제13조)ü소화기구의화재안전기준(NFSC 101)ü비상조명등의화재안전기준(NFSC 304)ü유도등및유도표지의화재안전기준(NFSC 303)ü누설동축케이블 : 무선통신보조설비의화재안전기준(NFSC 505)

ØNFPA-NFSC 혼합적용 (제12조)ü옥내·외소화전설비 : NFPA 표준에는방수압이높게설정되어있으며

, NFSC에는유량이작게설정되어있음

글로벌원자력안전의중심

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4. 화재방호계통설계기준 (제5조~제17조)(3/4)

q 소화설비 설계기준(제12조)

NFSC 102

(옥내소화전)

NFSC 109

(옥외소화전)

KEPIC FPC 14

Class II (40mm) Class I (65 mm)

설치간격 수평거리 25m 40m 보행거리 39.7m

40mm 이하: 36.6m

소화설비 유무에

따라 45.7/61m

방수압노즐선단 방수압력 최소잔압

0.17∼0.7 MPa 0.25∼0.7 MPa 4.5∼6.9 bar 6.9∼12.1 bar

배관

최소유량130×5 lpm 350×2 lpm 379 lpm

1893 lpm(2개)

2840 lpm(3개)

소화전유량 130 lpm 이상 350 lpm 이상 379 lpm 이하 946 lpm 이하

19

4. 화재방호계통설계기준 (제5조~제17조)(4/4)

5. 화재안전정지성능기준(제18조~제23조)

5. 화재안전정지성능기준(제18조~제23조)(1/4)

q 화재안전정지 성능기준의 구성

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제3장화재안전정지 성능기준

제18조 화재손상제한요건

제19조 원자로건물 외부의 격리기준

제20조 주제어실구역 격리기준

제21조 원자로건물 내부의 격리기준

제22조 대체또는 전용정지설비

제23조 연계회로의 보호요건

q 화재안전정지 성능기준(화재손상 제한요건)

Ø고온정지기능

ü최소한하나의성공경로는손상되지않아야함

Ø상온정지기능

ü모두손상될수있으나 72시간이내에하나의다중계열또는계통은복구되어야함

q 원자로노형별 운전모드

PWR CANDU FRAMATOME고온정지 운전모드 4 운전모드 3 운전모드 6상온정지 운전모드 5 운전모드 4 운전모드 4

5. 화재안전정지성능기준(제18조~제23조)(2/4)

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q 화재안전정지 성능기준

Ø성공경로가동일한방화지역에존재하는경우

ü성공경로들을 3시간내화성능을가지는방호체로격리ü성공경로들을가연성물질이나화재의위험이없는상태에서수평거리로 6.1 m 이상이격하고,그방화지역에화재감지기와자동식소화설비를설치.

ü하나의성공경로를 1시간내화성능을가지는방호체의내부에설치하고, 그방화지역에화재감지기와자동식소화설비를설치

Ø2003년이후원전ü화재가발생한방화지역의모든기기는기능상실

ü방화지역에보수를위하여출입이나운전조작이불가능

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5. 화재안전정지성능기준(제18조~제23조)(3/4)

q 화재안전정지 성능기준

Ø원자로건물내부격리기준

ü가연물이나화재위험이없이수평거리로 6.1m 이상이격ü화재감지기와자동식소화설비를설치하여야한다

ü최소 30분의내화등급을갖는불연성복사열차폐체로 격리Ø대체/전용정지설비요건

ü고온정지기능을수행하는장비나케이블(합선, 단선, 지락으로인하여작동을방해하거나오동작을일으킬수있는전기회로를포함)이화재손상제한요건을만족하지못하는경우

Ø연계회로보호요건

ü대체/전용정지설비기능에미치는영향평가ü보호협조및전기적보호장치(차단기및휴즈)

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5. 화재안전정지성능기준(제18조~제23조)(4/4)

6. 화재위험도분석방법(제24조~제33조)

6. 화재위험도분석방법(제24조~제33조)(1/3)

q 화재위험도분석 방법의 구성

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제4장화재위험도분석 방법

제24조 화재위험도분석보고서의작성및 구성

제29조 화재감지기 및 진압설비 등

제25조 화재재해분석의범위및 목적

제30조 화재안전정지분석의범위및 목적

제26조 화재방호구역의 구분 제31조 설계기준화재의 범주

제27조 가연성물질의 종류 및 크기 제32조 원자로안전정지·잔열제거및방사성물질 유출방지능력

제28조 화재위험성의 평가 제33조 재검토기한

q 화재위험도분석 표준화(제24조)Ø일반사항

ü시설의현황, 주기적안전성평가결과및용어의정의등Ø방법론및허용기준

ü화재위험도분석방법론및설비성능시험및설계기준등

Ø화재재해분석: 화재방호계통의설계기준준수여부(방화구역별수행)

ü종사자, 운전원및소방대원의인명안전과시설의손상및가동중단

ü방화구획, 가연성물질,화재위험성및소방시설적절성평가Ø화재안전정지분석: 화재안전정지성능기준준수여부(방화지역별수행)

ü핵연료의안정된상태유지및방사성물질이누출가능성평가

ü반응도제어, 붕괴열제거, 압력경계건전성및감시/보조기능Ø화재재해분석에대한외부전문기관평가결과

글로벌원자력안전의중심

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6. 화재위험도분석방법(제24조~제33조)(2/3)

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q 다중오동작분석(MSO)

글로벌원자력안전의중심

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결정론적화재안전정지분석

종료

안전정지계통 선정

안전정지 장비선정

안전정지 케이블 선정

방화지역별 평가

개선방법론 개발(가동원전) 격리규정

고온정지기능상온정지기능

- 반응도제어 기능- 원자로냉각재보충 기능- 원자로열제거 기능- 공정감시 기능- 보조기능

MSO1단계: NEI 00-01 Generic List

2단계: Site Specific conditions

6. 화재위험도분석방법(제24조~제33조)(3/3)

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결 론

q 화재방호설계기준 및화재안전정지 성능기준 등을강화하는것은원자로시설의 화재방호운영안전성을 향상에 도움

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화재위험도분석화재위험도분석

원전 화재안전성 입증원전 화재안전성 입증

화재안전정지분석화재안전정지분석화재재해분석화재재해분석

Always we keep watching our Atomic Power

이심원

mindone@kins.re.kr