신고리 제1발전소

2011. 12. 1

근 본 원 인 분 석(신고리1호기 원자로건물 살수밸브 비정상 개방)

□ 문제점 발생내용

□ 원인 분석

□ 근본원인 및 기여원인

□ 개 요

발표 순서

1

□ 시정 조치

□ 분석 방법

▣ 백색비상 발령 일시 :‘10. 9. 17(금) 15:00

※ 발전소 상태 : 기동 초기단계 (RCS 압력 28 kg/㎠, 온도 145 ℃)

▣ 원자로 냉각재 가열 운전 중 원자로건물 살수격리밸브 (CS-V035)

비정상 개방 으로 인한 원자로 냉각재 압력 및 수위가 급감하여

안전주입 조치하고 백색비상을 발령함

개요

2

▣ 발전소 간이 정비 후 가열운전 중(RCS 압력 28 kg/㎠, 온도 145 ℃)

노외중성자속 검출기 위치조정 관련

▣ ‘10. 9. 17(금)

14:17 원자로건물 살수 격리밸브(CS-V035) 비정상 개방

14:20 비상-02(원자로냉각재상실사고) 절차진입

14:35 안전주입신호 수동 작동

14:36 원자로건물 격리신호 수동 작동

14:54 원자로건물 살수 격리밸브 (CS-V035) 수동 닫음

15:00 백색비상 발령 (발령기준 5)

15:15 발전소 안정상태 진입

18:00 백색비상 해제

개요/경위

3

개요/발생원인

4

M

M

M M

M

재장전수탱크

(RWT)

RWT 수위변화95.5 → 80.1%

(437톤)

사건 발생 유로

정상 유로

V033V035

V695

V693

V027

정지냉각펌프(저압안전주입펌프)

원자로건물 살수펌프

고압안전주입펌프

정지냉각열교환기

재순환 집수조

누설량 423톤 ※ 고온정지(Mode 4)운전조건에서 V033및 V035 밸브는CLOSE 되어야 함

원자로

증기발생기

가압기

개요/발생원인

5

(계속)

개요/발생원인

6

▣ 원자로건물 살수 원인

1차원인 : 원자로건물 살수격리밸브(CS-V035) 비정상 개방

2차원인 : 절차서 오류에 의한 CS-V035 전단 차단밸브(CS-V033)

개방상태 유지

▣ CS-V035 비정상 개방 원인

운전원

- 살수격리밸브 핸드스위치를

Inoperable 상태에서 2회 이상

OPEN 스위치 누름

→ Open Demand 신호발생

CLOSE

OPEN

INOPERABLE

(계속)

개요/발생원인

7

정비원

- MCR 경보(C-1E 480V MCC

Trouble)를 제거하기 위해

열적과부하계전기를 현장에서

임의 조작

→ 살수격리밸브 비정상 개방

▣ 전단 차단밸브(CS-V033) 개방 상태 유지 원인

정지냉각 열교환기 설계변경에 따른 운전절차 오류

- 잠금상태 유지가 되어야 함

☞ 설계변경내용(정지냉각열교환기/살수열교환기 기능 공유)

- 독립 사용(2대) : 영광 5,6 / 울진 3,4,5,6

- 공동 사용(1대) : 영광 3,4 / 신고리 1,2

Reset 버튼

(계속)

문제점 발생내용

8

▣ 살수계통 설계변경 사항의 절차서 오류(미반영)

❍ 신고리 1호기는 울진 5,6호기와는 다르게 정지냉각계통

과 살수계통을 공유토록 설계 변경됨 → 정지냉각계통 운

전시 전단 격리밸브(V033)을 닫힘상태로 유지하여야 하나

이를 반영하지 않아 개방상태로 유지함

▣ 주제어실 운전원 및 시험원의 기기 확인 및 조작 오류

❍ CS-V035 밸브의 작동불능 신호와 전원이상 경보에 대한

재확인 미흡

❍ 정비요원이 주제어실 승인없이 현장 차단기를 단독 조작함

문제점 발생내용

9

▣ 시험, 정비 등 작업에 대한 관리 미흡

❍ 시험, 정비 등 작업에 대하여 MCR 운전요원 및 정비기술

팀의 통제미흡 혹은 통제없이 작업이 수행되고, 작업오더

에 따른 기기격리 태그가 적절히 발행되지 않음. 또한, 작

업량 대비 관리 및 수행 인원이 부족함

❍ 4.16kV 안전모선 A계열이 가압되었고, 운전원이 확인하여

야하는 부하(약110여개)가 많았기 때문에 작업부하(기기

상태확인)가 순간적으로 증가됨

(계속)

문제점 발생내용

10

(계속)

분석 방법

11

▣ 원자로건물 살수밸브 비정상 개방에 대한 일련의 증상 및

인적행위에 대한 E&CF Chart (Event Cause Factor Chart)

를 작성하여 전체적인 사건 흐름과 원인 요소를 도출하여

설비관리, 안전문화, 인적행위 및 조직 관리에 있어 취약요

소를 분석함

▣ 방벽분석(Barrier Analysis)을 이용하여 사건을 방지했어

야하는 기존 방벽이 왜 실패했는지를 평가하고, 그 사건의

재발방지를 위한 방법을 평가함

분석 방법

12

(계속)

근본원인

주제어실경보

감시미흠

원인파악

미흡

직접원인기여원인

격납건물

살수

살수 밸브

개방

기여원인

기여원인

현장확인 간과

기본원칙 준수

미흡

모드 변경 절차

미준수

비정상 경보

문제의식 부족

살수 열교환기 격리밸브(V035) 차단기

열동계전기 Reset

정비원 임의

조작

문제의식 부족

시험 후 상태

감시 미수행

정비처리 규정

준수 미흡

발전팀장승인

누락

작업 기본수칙

준수 미흡

- 안전문화 정착 미흡

: 문제의식 및 기본준수 문화 정착화 미흡

: 종사자 기본원칙 체득 미흡

: 안전문화 정착 필요성 인식 부족

살수 열교환기 격리밸브(V035)

"INOP" 스위치 누름 조치

다수 작업

동시 수행

작업 관리

미흡

INOP 스위치

두번 누름

교육 불충분

제어용

스위치모듈 동작

이해부족

열동계전기

Reset 누락

안전문화 부족

절차 준수 미흡

작업관리 운영

체계 미수립

기여원인

단일고장시 살수

가능성 조건형성

근본원인근본원인

차단기 정전작업 및

열동계전기 시험

살수 열교환기

밸브배열 수행

절차서 내용

설비와 불일치

설계변경사항

미 반영

설계관리 체계

미흡

밸브배열 오류

설계사 제공

자료 오류

제공자료 검토

미흡

절차서 작성

인력 /시간 부족

조직 발족 및

인력 충원 지연

계통 이해

부족

교육 및 인력

불충분

- 시운전 교육 및 인력 충원이 적기에 이루어

지지 않음

: 설계특성 친숙화 교육 부족

: 설계변경사항 교육 부족

: 인원충원 지연 및 경험자 부족

- 설계변경 관리체계 미흡

: 건설원전 설계관리 체계 개선 필요

: 설계변경관련설계관리강화필요

: 설계 검토시 발전조직 미참여

분석 방법

13

(계속)

기능상실 혹은효과 없는 방지벽

방지벽 기능상실이어떻게 이루어 졌는지

방지벽 기능상실이왜 일어났는지

기능상실 방지벽에대한 시정조치

설계변경 관리체계

- 밸브배열 오류

- 설계사 제공자료 오류

- 설계문서 검토 및 개정 미흡

- 설계변경사항 미 반영

- 설계사 제공자료 검토 미흡

- 설계 검토 시 발전 조직 미 참여

- 건설원전 설계관리체계 미흡

-설계변경에 따른 관련 문서 개정

관리 강화

- 설계요건에 대하여 발전조직 참여

- 설계사 설계관리 강화대책 수립

교육훈련 및

조직 인력

- 발전소 기기 및 계통 이해 부족

- INOP 스위치 두 번 누름

- 절차서 내용 설비와 불일치

- 다수작업 동시 수행

- 발전소 설계특성 친숙화 교육 부족

- 설계변경사항 교육 미흡

- 시운전 인력 충원 지연

- 공정 작업관리 업무분장 미흡

- 교육훈련에 대한 자체진단 수행

- 시운전 교육훈련 강화

- 시운전 인력수급 및 배치방안 수립

- 운영절차서 전면 재검토

- 발전소 업무분장지침 작성

안전문화

- 임의 조작

- 문제의식 및 기본준수 문화 정착 미흡

- 시험 기기 복구상태 감시 미흡

- 발전소 상태감시 미흡

- 절차 준수 미흡

- 문제의식 및 기본준수 문화 정착 미

흡

- 안전문화 정착 필요성 인식 부족

- 종사자 규정준수 의식 부족

- 경영층/종사자 안전문화 제고

- 안전문화 증진 및 평가체계 구축

- 안전문화 특별교육 시행

설비개선- 열동계전기 Reset 누락

- 핸드스위치 INOP 스위치 두번 누름

- 안전기능 우선원칙과 다르게 설계됨

- 명령신호 발생시 운전요원 인지 불가

- 운영타당성 검토

- 인지 가능방안 수립

원인 분석

14

▣ 부적절한 행위

❍ 운전요원 : 정지냉각운전모드 시 밸브정렬 실패, 운전모드

전환 시 비정상 경보원인 확인 및 해제 실패, 기기상태와

다른 핸드스위치(개방 스위치) 조작

❍ 정비요원 : 발전팀장 승인 없이 현장 기기 조작

인적행위 및 조직/안전문화

원인 분석

15

▣ 교육훈련 부족

❍ 교대근무조 발족 시기가 늦어짐에 따라 교육 부족

- 운전원이 핸드스위치 및 제어기 특성 이해 부족

❍ 선행호기대비 설계변경사항에 대한 교육 부족

❍ 다른 노형 발전소 출신 운전원 및 관리직군, 신규직원으로

구성된 조직에 맞도록 운전전략, 설계, 기기설치위치 등

신고리1호기 운전에 필요한 친숙화 교육과정이 미흡함

인적행위 및 조직/안전문화

(계속)

원인 분석

16

▣ 안전문화 정착 미흡

❍ 작업관리에 대한 명확한 업무분장이 되지 않아 다수의

작업을 동시에 수행하는 등 작업관리가 미흡함

❍ 이상징후가 발견될 경우 통지를 발행하거나 추가 확인

하여야 하나, 의문을 제기하지 않음

❍ 작업 전/후의 발전소상태 변화에 대한 감시가 미흡 및

발생 경보원인 파악에 대한 문제의식이 부족함

인적행위 및 조직/안전문화

(계속)

원인 분석

17

▣ 설비 운영 타당성 검토 필요

❍ 열동과부하계전기(TOR)는 안전기능(예; 밸브열림)이 우선

되어야 하는 원칙과 다르게 설계됨

❍ 정지냉각계통 운전중 1개 밸브의 고장 작동에 의한 RCS

냉각재 누설 가능성(단일 고장)에 대해 운영절차서에 운

전주의 사항 및 절차 삽입 필요

❍ 핸드스위치 “Inoperable” 상태에서 운전요원이 오조작

시 현재 기기의 상태를 적절하게 파악할 수 없음

설비 및 설계

(계속)

원인 분석

18

▣ 설비 운영 타당성 검토 필요

❍ 열동과부하계전기(TOR)는 안전기능(예; 밸브열림)이 우선

되어야 하는 원칙과 다르게 설계됨

❍ 정지냉각계통 운전중 1개 밸브의 고장 작동에 의한 RCS

냉각재 누설 가능성(단일 고장)에 대해 운영절차서에 운

전주의 사항 및 절차 삽입 필요

❍ 핸드스위치 “Inoperable” 상태에서 운전요원이 오조작

시 현재 기기의 상태를 적절하게 파악할 수 없음

설비 및 설계

(계속)

근본 원인

19

▣ 설계변경 관리체계 미흡

❍ 건설원전 설계관리 체계 개선 및 설계변경관련 설계관리

강화 필요

❍ 설계 검토단계에서 발전소 조직 미참여

▣ 시운전 교육 및 인력충원이 적기에 이루어지지 않음

❍ 발전소 설계특성 친숙화 교육 및 선행호기 대비 설계변경

사항 교육 부족

❍ 인원충원 지연 및 경험자 부족

근본 원인

20

▣ 안전문화 정착 미흡

❍ 문제의식 및 기본준수 문화 정착화 미흡

❍ 안전문화 정착 필요성 인식 부족

(계속)

기여 원인

21

▣ 절차서 내용과 설비간 불일치

❍ 살수계통 열교환기 설계가 상이한 울진5,6호기의 절차서

를 참조 절차서로 사용하여 절차서 작성

❍ 설계회사에서 제공한 절차서도 계통 정렬상태 오류 포함

❍ 정지냉각 모드에서의 살수계통 배열 관련 주의 및 제한

사항이 절차에는 미반영

: 인력투입 지연에 따른 충분한 절차서 작성시간 미확보

: 문제의식을 강조하는 안전문화 정착 미흡

기여 원인

22

▣ 제어용스위치모듈(CSM : Control Switch Module)동작

이해 부족

❍ 살수밸브 차단기 정전작업 완료 후 CS-V035 Hand Switch

에 발생된 Inoperable 신호 확인(Acknowledge) 과정에서

2회 이상 Open Switch를 누름에 따라 밸브 개방요구 신호

발생 및 유지

: 인력투입 지연에 따른 불충분한 교육훈련

(계속)

기여 원인

23

▣ 발전소상태 감시 미흡

❍ 살수밸브 차단기 정전작업 완료 및 전원 가압 이후 살수

헤더 격리 밸브(CS-V035) Hand Switch 상태 등, 관련

MCC 경보 및 살수계통 운전불가능 경보 등에 대한 감시

및 조치 미흡

: 인력투입 지연에 따른 불충분한 교육훈련

: 문제의식을 가지는 운전원 기본 업무수칙 준수 미흡

(계속)

기여 원인

24

▣ 열동계전기 Reset 누락

❍ 시험 완료 후 복구 및 상태확인 미흡

: 기본을 준수하는 안전문화 미흡

▣ 작업관리 운영체계 수립 미흡

❍ 열동계전기 Reset 조작을 주제어실에 통보하지 않고

단독으로 수행

: 기본을 준수하는 안전문화 미흡

(계속)

시정 조치

25

조치 내용 담당 비고

▣ 발전소 종사자 교육 강화

❍ 현장설비 조작시 주제어실 통보(의사전달 기법 활용) 등

작업 절차에 대한 교육

❍ 업무시작 전 회합시 인적오류 예방기법 의무 교육

❍ 선행호기 대비 설계변경 사항의 시뮬레이터 교육 강화

❍ 발전소 상태감시 철저

발전팀 완료

▣ 핸드스위치 발생원리 및 동작특성 교육

❍ 주제어실 핸드스위치 “INOP" 확인(Ack) 방법 교육발전팀 완료

단기 대책

시정 조치

26

조치 내용 담당 비고

▣ 절차서 재검토 및 개정

❍ 관련 오류 절차서(총 4건) 즉시 개정

- 울진5,6호기 대비 안전관련 개선설비 대상 절차서

(총 26건)

발전팀 완료

▣ 공정·작업관리 개선

❍ 발전소 업무분장 지침 작성안전팀 완료

▣ 발전팀 인력 충원

❍ 발전팀장 포함 11명 확보/팀본사 완료

단기 대책

(계속)

시정 조치

27

조치 내용 담당 비고

▣ 운영절차서 전면 재검토(대상: 207건)

❍ 운전경험 및 설계변경사항 반영

본사/

발전팀완료

▣ 설계변경 관리체계 개선

❍ 설계변경에 따른 관련 문서 개정 관리 강화

❍ 설계요건에 대하여 발전조직 참여 검토

❍ 설계사 설계관리 강화대책 수립

본사 ‘12.06

▣ 경영층-종사자 안전문화 제고

❍ 안전문화 증진 및 평가체계 구축

❍ 안전문화 특별교육 시행

본사 ‘11.12

장기 대책

(계속)

시정 조치

28

조치 내용 담당 비고

▣ 교육훈련 강화

❍ 발전소 교육훈련분야 자체진단 시행

❍ 시운전 교육훈련 표준체계 수립 및 표준기행 반영

❍ 발전요원 안전운전 역량강화 방안 수립

본사/

발전팀완료

▣ 열동계전기(TOR)의 운영 타당성 검토

❍ 계전기 Reset 및 접점상태 확인 절차 추가(주기-5872)전기팀 완료

▣ 핸드스위치 개선방안 수립

❍ PCS의 작동불능상태 발생 후 Steady On 상태에서 명령

신호(Command) 발생 시 운전원이 인지할 수 있는 방안

본사/

계측제

어팀

‘11.12

장기 대책

(계속)

시정 조치

29

▣ PCS에서 핸드스위치(CSM)로 제어하는 주요 기기에 대하여Trouble 경보를 PMAS로 제공하고, 제공받은 정보를 운전원별로 구분하여 운전원에게 경보창으로 제공 (대상 : 121개)

Disable

Trouble

PCS OIU(Disable)

PCS OIU(Trouble)

실배선(Field)

PMAS경보창

PCS PMAS

PMAS OIU

UA

-

PM03 PCS CSM TROUBLE

F/ODatalink

PMAS OIU 추가설계

(계속)

감 사 합 니 다.