林枝茂
台電核安處
前言：
最近原能會在擬議修訂「核子反應器設施管制法」，計劃在第七條納入「由主管機關訂定核子反應器設施之火災防護設置標準」之法條，這是將核能電廠之火災防護自一般火災防護之「消防法」移轉到原能會核管法主管單位來管制之開端。 目前原能會核能管制處已委託「美國消防工程師學會台灣分會」草擬「核子反應器設施火災防護準則條文草案」提交各單位研議並回饋。因此本公司核能部門必須開始考量NFPA 805轉換採用問題。
本文「風險告知與績效導向之消防方案轉換現況」（The Current State of Transition to Risk-Informed Performance -Based Fire Protection Programs）是2011年2月美國NRC「反應器安全顧問委員會」ACRS (Advisory Committee on Reactor Safeguards)所作對美國核能電廠「風險告知與績效導向的消防方案」NFPA-805(Performance-Based Standard for Fire Protection for Light Water Reactor Electric Generating Plants)轉換現況報導，從消防方案(FPP)之發展歷史、風險告知與績效導向之FPP方法論，談到兩個先導廠(Oconee/Harris)目前進度，最後也可能是最有參考價值的「轉換可能遭遇的問題」與結論，深信對我們因應即將公布實施的新「核子反應器設施火災防護準則」會有一定的助益。
本文分上、下兩輯刊載，此次刊出上輯，敘述FPP發展概況歷史回顧、風險告知與績效導向之FPP方法論與流程概述，以及NRC審查兩個先導廠(Oconee/Harris)風險告知與績效導向FPP之執行結果所獲經驗，提供參考。
綱要：
本報告目的在說明依據10CFR50.48(c)，參照NFPA 805 2001年版轉換到風險告知與績效導向的消防方案(FPP：Fire Protection Program)的現況。
第2章概述FPP發展概況，第3章為風險告知與績效導向之FPP方法論概述。第4章敘述NRC審查兩個先導廠(Oconee/Harris)風險告知與績效導向FPP之執行結果所獲經驗。第5章討論轉換可能遭遇的問題，第6章為結論。
NUREG/CR-6850，加上其Supplement 1的補強澄清，提供了依NFPA 805和10CFR50.48(c)轉換風險告知與績效導向之FPP堅實的技術依據，依照其方法論來執行轉換可以提供信心，從個廠特性分析出的火災風險源不會因分析者不同而在模式化和假設方面有所差異。總之，期望與導則有所差異之處是為了詮釋個廠特定議題。這類差異應經技術評估來驗證比較其範圍和品質，其實這個要求與其他執照法規導則差異分析並無不同。
NRC會要求後續提出NFPA 805轉換的案件要有雙邊同意(Mutually- agreed-upon)的確切時程。從「執照更新」成功而類似的處理流程經驗，已經清楚驗證了雙邊同意時程的作法，對後續申請與審查過程會有技術利益和雙方相互瞭解之好處。特殊的技術考慮與其澄清說明一旦列入紀錄，就可避免無效率的平行質疑和重複的資訊要求。正如業界分享對關鍵議題以及其解決方案之瞭解，後續申請者可自這些經驗得到技術品質和申請案一致性方面的幫助。訂定一個後續提報流程，也方便於正式提報前可以進行高品質的同業評估，且有適當的時間可以讓分析者進行PRA模式必要的加工改善。業界已有人提出「交錯提交時程」（staggered submittal schedule），第一次執照修訂在2011年6月而後續展延到2012年6月。以我們對關鍵技術和務實的看法，這類提案是合理的。看起來沒有業界聲稱超過2012年6月的展延獲得批准，或許需要額外增加的研究結論等，方可獲得批准。其他進一步延展只有在NRC人員和持照者在特定廠驗證時意見一致才能被核准。
Harris和Oconee電廠執照修訂審查的經驗顯示，PRA模式和分析基準須保持保守性的簡化和假設，可以支持NRC人員判定全廠安全(overall plant safety)可以維持符合NFPA 805風險告知執照作業架構。然而，已知的保守傾向根源或大的不準度可能影響轉換後，用基線風險作絕對和相對比較的電廠相關變更案的決策，特別是那些持照者可不需經NRC審查核准而自行核定(Self-approved)，且完全依據整體風險影響分析有限結論的變更案。
不準度須依現行作業方法和導則完全量化和運算。不準度的量化和紀錄以及其影響效應之紀錄等，可以增加對目前火災風險預測結果內數值上保守傾向程度與其根源的理解。不準度量化的一致性也可自各種火災風險、位置、情境中獲得進一步的瞭解，且可以和其他火災事件的相對風險作比較。
火災量化風險和內部事件應合併，以建立全電廠風險架構和計算統合性的風險影響數值。電廠硬體或方案修改申請提案應對風險改變之量化作適當描述，包括影響效應和不準度來源、已知的保守傾向和已執行的最佳化調整。應比較火災風險改變、內部初始火災事件風險和全廠風險以觀察其影響效應的平衡態勢。法規導則的審查和引用應考量個廠特定(plant-specific)PRA模式和風險告知對策提案各方面加以評估比較。
NRC人員與業界已對有關資料庫進行研究、測試和改善。大部分工作需要技術與分析經驗基礎來統合火災PRA使與內部事件PRA可以匹配。
目前正奮力投入發展與更新火災事件資料庫。更新的資料庫應一貫考量與各廠間不同的運轉經驗，訂定每一事件類別(fire event category)發生頻率不準度的特定影響因素。僅納入最近運轉經驗的次分類(subset)之資料上不當的限制，將含影響不準度之計算和對應的平均發生頻率。
優先於發展目前引用的「電廠層次」(plant-level)之火災發生頻率，將加速發展「元件層次」(component-level)火災發生頻率之資料建立。
加強業界火災事件資料庫將會造成電氣箱火災風險量化數值大量降低。此成效將確實改進整體經驗基礎和對這類火災之瞭解，並促使繼續完成改善工作。然而，針對此一技術議題要以更全面的方法來主動研究。
NUREG/CR-6850之「電氣箱」一般性分類應再細分為功能性次類別(functional subgroups)，如此才能統一考量起火頻率、潛在火災嚴重性、電廠位置典型特性描述，以及潛在風險結果。例如：次分類包括開關室(Switch Gear)和負載中心、馬達控制中心、直流母線、直流和交流分電盤、保護和控制信號箱等等。先導廠和執行中的PRA所得到的成果和工程理念應用來引導定義這個類別。
NRC與業界將繼續合作推動和協調中程與長期性研究。此作業將有效運用有限資源來調查幾個困難的議題，一般來說可以儘量避免無效率的重複工作。研究優先順序應以多數電廠最可能受益，需要支持的PRA方法改善、模式和資料之必要驗證來建構。
1.簡介
本報告目的為審查目前為了符合10CFR50.48(c)和NFPA 805而轉換到風險告知、績效導向之消防方案，持照者所作努力現況。2010年6月25日NRC備忘錄(SRM：Staff Requirements Memorandum)依據2010年6月9日反應器安全諮詢委員會(ACRS：Advisory Committee on Reactor Safeguards)之會議決議，NRC聲明：「ACRS應審查和提報目前業界轉換NFPA 805之作業狀況。審查內容應包括可能會阻礙轉換流程的方法論方面或其他事項、和先導專案對各議題所得到經驗和建議等。審查作業應判定方法論之保守傾向水準是否妥適，並考量是否應調整保守傾向。審查作業不可影響先導專案和執照修訂懸案之NRC人員相關行動。」。本報告為ACRS整理回報NRC。
本報告目的在說明依10CFR50.48(c)，參照NFPA 805 2001年版轉換到風險告知與績效導向的消防方案(FPP)的現況。
第2章概述FPP發展概況歷史回顧，第3章為風險告知與績效導向之FPP方法論與流程概述。第4章敘述NRC審查兩個先導廠(Oconee/ Harris)風險告知與績效導向FPP之執行結果所獲經驗。第5章討論轉換可能遭遇的問題，第6章為結論。
2. 消防法規要求發展歷史
早年核電廠運轉
自早年反應器發展開始核電廠防火就是一個引起興趣的主題。1960年AEC開始採用法規和標準來保證安全。第一個消防法規是GDC 3「消防」，在1971年建立於10CFR50 GDC 3，申明：「在符合其他安全要求狀況下，重要安全之結構、系統、組件等設計和建置，應將火災和爆炸可能性降至最小，不可燃和隔熱材料應視實際狀況全面使用於機組內，尤其是圍阻體和控制室等處所。火災偵測和滅火系統要有適當能量和能力以降低火災對重要安全SSCs之影響至最小程度。消防系統設計應確保其損壞斷裂或不當運轉等對重要安全SSCs不致有重大損害。」總之，那時並沒有詳細導則可用來認定電廠消防方案可以達成其功能目標，NRC人員主要引用當地消防規定和保險契約規定來判定是否可接受。
Browns Ferry火災和10CFR50 App. R
Browns Ferry電廠1975年3月火災事件，使火災引起事故之重要性明白顯現，僅在3個月後NRC依據1974年能源重組法案(Energy Reorganization ACT)開始運作，有如一個新成立的管制單位。雖然火災使多個安全系統故障失能，運轉員成功地將反應爐自功率運轉帶到安全冷爐停機。Browns Ferry火災促動NRC去發展火災安全要求，使電廠在火災中和火災後能超越一般工業消防通則，並確保相關安全功能維持可用。NRC開始彙整10CFR50 App. R以規範1979年1月以前商轉電廠消防方案，1980年11月公布10CFR50.48和10CFR50 App. R。
這些定論式分析的法規要求，意圖經由安全停機和維持冷卻所必須的SSCs在火災後免於受損來保證安全。故要求持照者運用物理分離、屏障，以及偵測與控制或滅火等等方式，來保存一串安全停機所需的安全系統，以達到確保反應器安全之目的。運轉員手冊行動應置入電廠程序書，可以用來復原可能在火災中受損的安全停機設備。
在R.G 1.189〝Fire Protection for Nuclear Power Plants〞背景討論中反映NRC人員評估定論式法規架構之執行狀況：
「初期NRC核准約60廠之防火法規豁免。1980中期以後電廠相對比較符合，故申請豁免之數目減少。雖然如此，但為節省維持安全水準及緊急方面事項的費用，產生了幾百個豁免案。在演進過程中，GDC廣泛條件、詳細執行導則、逐廠審查….等等造成了1979以前的業主形成了複雜的防火法規架構，引申了許多額外導則、分類和詮釋等文件。」
早期火災PRA與IPEEE之發展
定論式消防法規要求，以一套假設性嚴重火災為依據，其發展較早，NRC或業界尚無可參考之PRA和其他先進火災模式。
在1970年末NRC發起核電廠火災風險評估方法論之研究案，由洛杉磯大學(UCLA)George Apostolakis博士主持。UCLA團隊建立並驗證一個分析方法，將「定論式電腦模式火災行為預測」整合，以PRA模式的火災情境處理。有幾個電廠支持PRA，包括Zion與Indian Point，引用UCLA所發展方法。UCLA發展之架構也用在NRC發展的PRA，包括La Salle的整體風險評估和NUREG-1150 Study。此研究顯示，因為火災可能同時影響多串設備，故對於爐心受損頻率和風險有重大影響。
1985年NRC對核電廠嚴重事故發表政策聲明，根據可用資訊，現有電廠對於公共安全和健康並無過度的危險，對這些電廠立即採取法規要求行動並無根據。根據NRC與業界對電廠特定PRA的經驗，NRC認識到系統性的檢測在找出特定電廠「可用低花費就緩解的重大事故」的弱點方面大有助益。作為政策聲明執行的關鍵部位，NRC 1988年簽發GL 88-20，要求持照者執行個廠檢查(IPE：Individual Plant Examination)來處理內部引發事件。1991年NRC發布GL 88-20之附錄4 (Individual Plant Examination of External Events for Severe Accident Vulnerabilities)，要求執行IPEEE來找出電廠特定「因外部事件引發嚴重事故」之弱點，(傳統上已包含內部火災事件)，並提報NRC。
NFPA 805與風險告知、績效導向FPP之轉換
1995年NRC採取促進增加使用PRA技術的政策，廣泛運用PRA先進技術方法和資料來支持有關法規，以使NRC定論式方法更為完整。ACRS鼓勵NRC轉換到風險告知的法規方式並提供轉換的技術概要。
1998年3月26日發布SECY-98-058，NRC人員提案與NFPA和業界合作發展核電廠風險告知績效導向之消防共同標準，以作為既有定論式消防規定之替代方案。NRC核定，即開始建立NFPA 805。2001年NFPA標準委員會核定了NFPA 805，其內詳述現有輕水式核電廠在各運轉模式之基本消防規定，包括停機和除役。該「標準」敘述運用基本設計元素和風險告知績效導向方法來建立適用的消防程序書、系統和設備。
2004年7月16日NRC修訂增加了10CFR50.48 (c)，將NFPA 805 2001年版列入參考，允許持照者自願採用NFPA 805替代10 CFR 50.48(b)，同時要求自願採用NFPA 805架構之持照者向NRC提報執照修訂。
2003年11月12日ACRS向NRC提出報告建議修訂10CFR50.48 ，允許持照者自願採用NFPA 805。NRC通告：「按照規劃，執行績效導向替代方案，將在未來減少對消防改善案有關的執照豁免和差異方面的干涉。同時經由彈性、效率和合理的流程，可使持照者和NRC人員聚焦，把資源用在風險告知的消防設備和行動。」。
3.風險告知績效導向之消防方案的方法架構和流程
NFPA 805規定現有輕水式核電廠在包括停機和除役之各種運轉模式基本消防要求，提供了兩種「判定消防設備和驗證符合核電廠安全績效法規」的方式，即定論式與績效導向等兩種方法論。
10CFR50.48(c)允許持照者自願採用和維持其消防方案，以符合NFPA 805作為執行10CFR50.48(b)之替代方法，例如：1979年1月1日以前商轉之電廠符合10CFR50 App. R，或者1979年1月1日以後商轉，其消防執照條件經審定的電廠均屬之。
NFPA 805提供轉換到風險告知績效導向消防方案之詳細程序要求。特別是10CFR50.48(c)(3)(i)要求持照者選擇採用該方案時應向NRC提出執照修訂，指出應修訂的所有命令和執照條件，包含電廠技術規範與其Base之修訂。此外，10CFR50.48(c)(3)(ii)要求持照者執行NFPA 805 Ch.2(包括評估和分析)之方法論，並修訂消防計劃來反映採用NFPA 805之決策，這些作業都要在FPP或電廠組態(configuration)變更之前完成。此章節之意圖討論如下：
此一流程保證以完全管制、完整及有組織的方式來進行NFPA 805架構轉換。此規定排除部分採用或選擇性採用NFPA 805之持照者(如：部份防火區而其他區域不適用、在指定防火區引用不完整之方法論)。
NFPA 805 Ch.2的評估和分析流程，提供FPP基礎之建立、訂定火災區域界限和風險、經由分析判定電廠設計符合績效法則、訂定達到績效所需使用的SSCs，執行電廠變更之評估、建立監測方案、建立紀錄文件以及組態管制。NFPA 805 Ch.2亦提供引用定論式或績效導向方法來判定是否符合績效法規，且提供諸如工程分析、火災模式、核能安全能力評估以及火災風險評估等工具來輔助建構這些方法。使用這些工具的方法論則建置在NFPA 805 Ch.4。
轉換流程本質上是定論式的，將現有執照基準重要部份帶向新的NFPA 805執照基準，同時也增加一些要求，例如調查在非功率運轉模式發生的火災。在轉換期之後，NFPA 805要求所有已核定的FPP之修訂申請案必須是「風險告知」式的。NFPA 805主要在詮釋技術議題，故不提供配合法規流程相關的作業架構或導則。2003年12月12日ACRS在10CFR50.48修訂草案內報告NRC，同意「繼續與業界合作，發展包括轉換和管制NFPA 805之操作指南，且不致產生引用該標準時不必要的障礙。」NEI自願代表業界與NRC人員合作發展執行導則(NEI 04-02)提供選擇採用NFPA 805之電廠作業方向和澄清說明。後來RG 1.205認可了NEI 04-02作為轉換到NFPA 805之FPP導則。
FPRA方法論
10CFR50.48(c)允許未依據FPRA模式之持照者修訂其執照要求。RG 1.205在其Background章節說明：「NRC期望持照者建立電廠特定之FPRA以充分了解轉換到NFPA 805在安全與成本方面之利益。」FPRA建立了風險告知FPP之變更不必先經NRC審查核定之基本依據。
依NFPA 805，FPRA據以執行電廠變更風險評估(Sec. 2.4.4)與火災風險評估(Sec. 4.2.4.2)必須要有充分技術之適當性來支持其提案。NFPA 805要求PRA方法和資料須經管制當局判定接受。
RG 1.205申明持照者可依照RG 1.200所執行之同業評估和自我評估來佐證其PRA之技術適當性。RG 1.200提供了NRC可接受的基準PRA模式技術適當判定的方法，經過澄清和驗證，其Addendum A認可ASME/ANS RA-Sa 2009 (Standard for Probabilistic Risk Assessment for Nuclear Power Plant Applications)。2005年NRC和EPRI完成了合作方案，合併先前研究發展成果成為單一FPRA先進方法論，即為NUREG/CR-6850/ EPRI 1011989提供了整體分析程序的作業架構，也推出了一個說明特定分析作業關鍵面相的作業通則。該專案主要目的強化與整合既有的先進方法，發展建立新方法，在許多領域表現比起先前記錄有重大進步。
業界參與提供了廣泛的同業評估，該專案併入了一個正式的議題處理流程以確保會完整考量各種分歧的技術觀點。雖然RES或EPRI準備採取分離處理方式，但實際上未發生類似狀況，所有議題都獲得一致同意。有兩個廠擔任先導，進行特定分析作業之驗證。RES與EPRI想在先導廠進行全範圍的FPRA驗證研究。然而兩個先導廠均未完成FPRA。
2005年6月10日ACRS在NUREG/CR-6850草案完成報告中敘述：「喪失了在NUREG/CR-6850之程序和新方法中汲取經驗的機會。」ACRS也建議：「應完成全範圍NUREG/CR-6850的程序和方法先導測試，並運用在其中獲得之洞見來強化其方法論。」
火災的模式化
NFPA 805使火災模式化成為風險告知法規要求的一部分。火災模式化也用於FPRA判定假設火災情境之發展演進和結果。NFPA 805將火災模式定義為：「依據保守數學式或經驗資料對火災生成、環境狀況和對SSCs影響效應所作的數學估測」。NFPA 805要求：「只能用主管機關(NRC)所能接受的火災模式來執行火災模式化計算。」NFPA 805進一步要求火災模式應執行驗證(V&V：verification and validation)，且在該模式之限制值之內才能引用。
NRC和EPRI合作建立了一個可在核能業界共同使用的火災模式驗證V&V專案。其中國家技術標準中心(NIST：National Institute of Standards and Technology)也是重要參與者。該合作計劃的成果整理發布了NUREG-1824/EPRI 1011999，所選定的模式如下：
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火災動態工具(FDTs)：NRC發展的一套工程相關計算。
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火災引起弱點評估，Rev.1：EPRI發展的一套工程相關計算。
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火災生成及煙霧傳播之統一模式(CFAST)：為NIST建立之火災區 劃模式。
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MAGIC：為法國電力公司發展之火災區劃模式。
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火災動態模擬器(FDS)：NIST發展之流體動態計算模式。
V&V研究係依據ASTM國際標準E1355-05a所述方法論來執行。ACRS說明：「這類估算允許火災風險重要度無論落在V&V程序之參數範圍之內或之外皆可適用。」在使用導則內亦建議：「亦已提供模式內部不準度引起之可能影響預測因素，如模式之物理與數學假設。」更進一步建議：「這些影響因素未包括在熱釋放率不準度內，因為後者是使用者會詳細處理之輸入資料。」同時也建議：「此類不準度是風險告知方法運用時一個重要的原始輸入資料」。
在追蹤處理方面，NRC與EPRI合作建立了一個火災模式使用導則，內容包括導則和執行NFPA 805火災PRA和其他核能業界火災模式研究之建議。其文件編號為NUREG-1934/EPRI 1019195。
轉換時程和過渡期加強處理政策
10CFR50.48(c)內未規定符合NFPA 805之特定時程。然而在Final Rule裡要求執照修訂，在執照條件內引用NFPA 805時應包括執行時程。
2004年NRC改版其「加強政策」，提供在轉換期過渡處理程序，包括持照者轉換過程不符合案件和既有預備轉換不符合案件之處理。過渡時期自通知NRC轉換開始計算。過渡時期可維持2年，至持照者向NRC提出執照修訂(LAR)，且可能一直延伸到NRC處理其申請案。
許多持照者要求3年以上之轉換期，延展申請應依據下列條件：
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為適當評估現有火災分析而需要更多時間
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缺乏資源
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需要更多時間建立消防PRA
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需要更多時間取得先導廠經驗回饋
2006年NRC修訂過渡期強化後允許轉換過渡期自2年增至3年。
2007年NEI提出要求延展10CFR50.48(c)轉換，並申明進一步延展可以使轉換有序。也說明有些電廠因為轉換期限之規定而被迫提前在先導廠之前完成部分轉換，如此無法從先導廠獲得參考的利益，因而可能產生重新評估和與其他持照者不一致之實質風險。下列議題使NEI要求NRC重新檢視過渡期加強政策：
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先導廠時程和與非先導廠延展期限
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業界PRA標準和NEI同業評估導則之延後
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受PRA專業人員可用限制
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NRC人員對現有執照修訂案限期審查之負擔
2008年NRC修訂「加強政策」，以個案方式延展過渡期為3年。NRC將視持照者之進程來同意延展。延展期限為第二個先導廠執照修訂之安全評估核定之後6個月。
2008年Harris核電廠第一先導廠依10CFR50.48(c)提報採用NFPA 805。Oconee三部機組亦於2008年提執照修訂申請案。2010年4月Harris修訂其執照修訂申請案。NRC核定於2010年6月提出對Harris安全評估報告，而2010年11月核定Oconee執照修訂之安全評估報告，37個機組之25件執照修訂申請案將在2011年第3季提出。
NFPA 805轉換先導廠之經驗
NRC認可北卡Harris和南卡Oconee 3部機組為先導。轉換作業自2005年開始，2008年中提出執照修訂採用NFPA 805。
NRC多次以觀察訪視和法規稽查方式來監測NFPA 805轉換作業。先導作業程序也用作NRC技術審查團隊與地區檢查監測和轉換審核之導則。
先導廠之審查同時由NRC、核能業界、公眾代表及其他相關協力單位等?行作業，並經由公開會議、消防團隊和不同的消防論壇提供回饋和經驗傳授。
常見問題(FAQ)程序
NRC為回應NEI 2006年7月之詢問，建立了FAQ程序，提供RG. 1.205與其認可之NEI 04-02所未包含問題之詮釋說明和法規立場。按照規劃之流程，FAQ先由NEI NFPA 805專案小組審查，然後提到NRC每月舉行的公眾會議。如果不能在合理時間架構下獲得共識，NRC會對這些特定的FAQ議題發布結案備忘錄來說明NRC立場。
FAQ程序已被證明對於處理NFPA 805之執行方案問題很有成效。然而，當有幾個FAQ指出對PRA方法論技術議題，對NUREG/CR-6850導則特定元素有關的複雜主題很難在時限內建立共識，其情況很明顯。
2009年NRR核能法規辦公室(RES之諮詢部門)建立一套方法和時限來去除NUREG/CR-6850相關重要FAQ懸案拖延問題，並提供轉換NFPA 805之法規穩定性。其採用手段方法是建立對每一特定FAQ建立內部立場，並由RES聯繫EPRI以既有的備忘錄取得其對內部立場之意見。該RES與EPRI團隊可同意或反對過渡期立場提案，或同意另加提驗證之研究案。NRC視其所宜，將RES/ EPRI審查同意之FAQ解決方法納入，提供對業界與相關參與者建議。業界與其他參與公眾之意見，業界會評量視適合情況納入FAQ解決方案發布並予結案。
下表為與NUREG/CR-6850火災PRA方法論有關的FAQ議題概要表。NRC認定這些FAQ已經處理完畢並已表明立場而予結案。這些過渡性之因應(針對PRA FAQ)亦以NUREG/CR-6850 Supplement 1發布。但如下表所述業界大多認為大部分FAQ仍未解決或部分解決。EPRI已將長程解決方案納入PRA Action Plan(2009年末)之一部分作為PRA方法之澄清和與業界協調之手段。下表之總結顯示先導廠之執照修訂要求引用NUREG/CR-6850作為建立FPRA之導則，但只有少數特定電廠開頭並未根據過渡期FAQ之回應來作業。
NEI已注意到業界已凍結正式FAQ議題額外技術主題和FPRA方法論相關議題，主要因為FAQ解決方案時間拖長和過渡期立場一直無法獲得共識，詳細情形可參考下表。
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FAQ
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議題/關切事項
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目前狀況
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先導廠引用情形
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FAQ 06-0016
電氣箱起火源計算導則
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必須澄清NFPA 805轉換之計算導則
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已結案
過渡因應方式以提供(NUREG/CR-6850 EPRI 101929 Supplement 1)將再提供特定電廠判定起火頻率更適用之導則
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Harris廠未引用
Oconee廠未引用
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FAQ 06-007
高能故障電弧起火源計算導則
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需澄清開關室(Switch gear)和負載中心之HEAF
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已結案
NUREG/CR-6850 EPRI 1019259 Supplement 1內提供處理方式
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Harris廠、Oconee廠
皆未引用
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FAQ 06-0018
主控制板(MCB)
起火源計算
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需澄清導則
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已結案
NUREG/CR-6850 EPRI 1019259 Supplement 1內提供處理方式
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Harris廠、Oconee廠
皆未引用
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FAQ 07-0031
其他起火頻率類別議題
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需澄清其他起火源種類如泵、變壓器通風次系統
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已結案
NUREG/CR-6850 EPRI 1019259 Supplement 1內提供處理方式
將建立新準則刪除依據火災大小和功能計算部分起火源
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Harris廠、Oconee廠
皆未引用
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FAQ 07-0035
母線槽道HEAF計算導則
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需澄清母線槽道故障HEAF之處理(發生頻率和損害影響區域等)
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部分結案(依業界看法)過渡期因應方式如NUREG/CR-6850 EPRI 1019259 Supplement 1
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Harris廠引用過渡期立場
Oconee廠未引用
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FAQ 08-042
電氣箱火災傳播
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需澄清導則
需澄清電氣箱防止火災傳播所需之特性
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未結案(依業界看法)
NUREG/CR-6850 EPRI 1019259 Supplement 1業界認為不同電氣箱架構之熱釋放率尚未解決，業界亦關切電氣箱外的傳播問題未完全追蹤處理
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Harris廠引用
Oconee廠引用
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FAQ 08-0043
電氣箱內的火災位置
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需澄清建立火災模式時在電氣箱內火源之適當位置
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業界認為部分解決
NUREG/CR-6850 EPRI 1019259 Supplement 1業界相信不會產生傳播的架構不需納入
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Harris廠、Oconee廠
均未引用
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FAQ 08-0044
主飼水（Main Feedwater (MFW) Pump）泵油濺出火災
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需要澄清起火頻率和嚴重性因數(以油濺出之量來表示)之導則
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業界認為部分結案
NUREG/CR-6850 EPRI 1019259 Supplement 1業界認為原案針對所有泵油濺出火災但只有MFW Pump部分解決
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Harris廠、Oconee廠
均未引用
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FAQ 08-0046
初始火災偵測系統
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需建立導則來規範處理方式和考量「非常早期煙霧警報探測系統」(有時稱為初期火災偵測系統)效應
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業界認為部分結案
NUREG/CR-6850 EPRI 1019259 Supplement 1業界認為所提模式很難用在過渡期解決方案內清楚描述架構以外情況
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Harris電廠引用不同方法。靈敏度分析驗證該差異並不影響風險計算重大改變
Oconee廠未引用
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FAQ 08-0047
誤動作可能性
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需提供更清楚用來判定對防火區內有多重電纜之組件之電路故障可能性(即誤動作可能性)
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業界認為未結案
NUREG/CR-6850 EPRI 1019259業界認為活線短路部份未解決
NRC與業界合作審查直流與交流火災資料以訂定長程處理方式
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Harris廠未引用
Oconee廠引用此過渡期立場
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FAQ 08-0048
起火頻率
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需引用更多業界建立的火災資料來更新起火頻率
1990年以後出現運轉經驗之改變
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業界認為未結案
NUREG/CR-6850 EPRI 1019259 Supplement 1
業界關切過渡立場不允許改變頻率時引用較新的資料是重大事件，等於是消除了新資料庫之好處
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Harris廠未引用
Oconee廠引用此過渡立場
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FAQ 08-0049
電纜槽火災傳播
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需澄清電纜槽之間火災傳播之導則
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業界認為未結案
NUREG/CR-6850 EPRI 1019259 Supplement 1
業界關切過渡立場所訂導則只有兩種架構，其他架構則未處理
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Harris廠、Oconee廠均未引用
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FAQ 08-0050
手動非滅火機率
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需更新人為滅火和消防隊反應(消防隊介入時間點及非滅火可能性效應)之處理導則
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業界認為未結案
NUREG/CR-6850 EPRI 1019259 Supplement 1
業界認為非滅火曲線太過保守
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Harris廠、Oconee廠均未引用
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FAQ 08-0051
活線短路維持時間
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須提供活線短路維持時間和AC電路動操作在其維持時間被引用的情況之可能性處理導則
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業界認為部分結案
NUREG/CR-6850 EPRI 1019259 Supplement 1
業界認為直流部分未處理
NRC與EPRI正合作審查AC與DC火災資料以建立長程解決方案
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Harris廠、Oconee廠均未引用
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FAQ 08-0052
瞬發火災 －生成率和控制室非滅火
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需澄清和更新以人為滅火和排除時間之生成模式表示的瞬發火災處理導則(期滅火曲線引用於控制室和垃圾桶/垃圾袋瞬發火災)
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業界認為部分結案
NUREG/CR-6850 EPRI 1019259 Supplement 1
業界關切過渡立場未處理可燃物模式化的種類和總量與運轉經驗間之差異。業界亦關切需建立瞬發火災更精確的熱釋放率
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Harris廠引用此過渡期立場
Oconee廠未引用
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Harris電廠1號機執照修訂
2010年6月NRC簽發Harris電廠1號機依照10CFR50.48(c)採用NFPA 805運轉執照之修訂。依據Harris執照修訂之安全評估報告，持照者並未使用火災模式作為績效導向方法來驗證符合NFPA 805核能安全績效法規，而只用於輔助FPRA和火災風險評估。火災模式最先用在ZOI(zone of influence)影響區之建立，目的是判定是否超出臨界損害溫度或輻射熱流是否超出門檻值。ZOI是鑑別火災情境是否需要進一步分析的過濾工具。所引用火災模式工具如非經驗關聯(empirical correlation)即為CFAST Zone模式。
持照者依據NUREG/CR-6850提出之熱釋率的98百分級(98th percentile)來作初始過濾。然後進一步評估起火源，調整引用之HRR值來判定對SSCs運轉負面影響。對少數的電氣箱調整後的HRR係依據火災模式推測。瞬發性火災「在電廠嚴格行政管制的位置瞬發可燃物」之HRR值也加以調整。此外，HEAF之HRR以75百分點計算。
如前所述，持照者引用NUREG/CR-6850作為建立FPRA主要導則。業界對持照者之火災PRA執行重點範圍同業評估。審查範圍為先前送NRC前檢查發現不完整的部分，或有發現和建議部分，或是ASME/ANS PRA Standard Capability Category I之規定範圍。業界審查產生一些發現和建議，持照者也加以處理改善。此外，因為Harris是業界先導廠，且未進行全範圍的同業評估，NRC詳細審查了PRA模式一些層面，結論是如持照者在執照文件內的說明，符合ASME/ANS PRA標準。
持照者報告內部事件和轉換至NFPA 805爐心損壞機率(CDF)為5.3×10-6和3.06×10-5事件／年，相對應之大量早期釋放率(LERF)則為1.51×10-6和3.48×10-6事件／年。持照者未執行任何不準度分析。依據安全評估報告，NRC人員之結論為：「經驗證大多數假設為保守，藉此可確保既有風險分析已合理納入所有不準度。」。
Oconee之執照修訂
2010年12月29日NRC簽發Oconee 1、2、3號機依10CFR50.48(c)採用NFPA 805之執照修訂許可。
依據其執照修訂之安全評估，僅將火災模式用於支持FPRA之建立和火災風險評估。與Harris相似，火災模式主要用於特定發火源影響區(ZOI)建立，以判定標的物是否超出「臨界損害溫度」或「輻射熱流」之門檻值。ZOI方法是決定是否需要進一步分析的過濾工具。火災模式工具限制於經驗關係之運用。並未執行其他更細的火災模式，例如防火區劃模式之運用等。每一起火源保守的ZOI是經由在零時間(Time Zero)最大HRR保持至60分鐘。在許多情境裡，ZOI垂直延展到天花板。在建立這些ZOI時，持照者假設有保護之電纜僅為有限可燃，因此排除引起附近電纜起火之HRR效應。根據安全評估記載，持照者說明有氯化聚乙烯塗層保護之電纜不會延燒到相當距離，故所有沿電纜水平傳播已妥適包含在每一火災情境之目標類別(Target Set)之內。
過濾法亦用於鑑別層化熱氣層(HGL：Hot Gas Layer)在小區劃或防火區內形成之可能性分析。如果判定有HGL可能形成，就要與消防隊所需就位時間比較。持照者承諾在某些地區加裝偵檢器來支持HGL之時間假設，然而，由於假設被覆電纜為有限可燃物，持照者未將HGL效應納入電纜材料燃燒項目。NRC人員關切此舉將延長HGL形成時間，而且會造成一些因HGL而可能成為議題標的的分類小項被過濾掉。根據安全評估記錄，雖然Oconee有一些可能要考量HGL形成效應的密封區劃，NRC人員發現：限制有保護之電纜燃燒之證據不足，以及建立ZOI與HGL時未考量潛在燃燒明確影響效應。為回應NRC之要求補充資料，持照者報告如引用該假設會產生至少33分鐘之HGL形成時間，相較之下，依據可觀察到的火災演習，期望消防隊在20分鐘內可以反應。NRC人員納入已加保護之電纜燃燒效應其結論為：看起來「在『消防隊反應』優於『擴張ZOI或加速HGL形成』的情況，而使轉換NFPA 805提案相關的火災風險估計值降低，不會使實際風險提高。」
持照者進一步評估經判定會有負面影響之SSCs的起火源。按照安全評估報告，持照者依據火災模式化推測調整了有限起火源種類(如：電氣箱)的HRR值。NUREG/CR-6850將所有瞬發火災之HRR均訂為75百分點，且FPRA內僅有潤滑油是唯一須評估的可燃液體。
持照者使用NUREG/CR-6850作為建立PRA模式主要導則。依據安全評估報告，第3號機最早進行FPRA，而第2個模式適用於第2、3號機。持照者報告已針對1、2號機起火頻率和火災損害故障情形與適用的防火區劃加以比較。因個案的數量有限，2號機未考量涵蓋1號機，經調整了2號機模式來適用於1號機。NRC結論認為特定機組差異業經評估，且其結果足以支持執照修訂提案(LAR)。
因Oconee未執行同業評估，NRC審查了FPRA模式來判定其技術妥適性，其結論是：「具有足夠之技術妥適性可支持判定NFPA 805轉換而導出風險降低的結果」。應注意的是Oconee的執照條件內規定轉換到NFPA 805之後未執行FPRA同業評估之前，電廠變更不能引用NFPA 805之風險告知程序裡「自行核定」(self-approved)之規定來修訂其FPP。此與Harris情況不同，因其已完成執照修定前之重點同業評估。
持照者報告在完成保護水源改善之後1、2、3號機之CDF分別為5.99×10-5、5.99×10-5及6.08×10-5事件／年。對應LERF為4.24×10-6、4.24×10-6及1.53×10-6事件／年。應注意並未執行完整的不準度分析，而用一系列的敏感度計算來說明不準度。安全評估報告結論是：「看起來完整的不準度和靈敏度分析將使所估算的風險預測值降低，而不會變成實際風險增加。」
5. NFPA 805 FPP轉換之議題
本節總結我們的觀察，內容包括目前火災分析、PRA模式和轉換NFPA 805消防之整體架構各方面，看起來有最重要影響的技術主題和其他議題。
觀察結果僅來自資料審查和次級會議討論的內容。雖然Harris與Oconee之火災分析已提報NRC作為執照修訂之一部分，我們並未檢驗PRA模式之技術細節或者輔助火災分析當作我們發現事實的一部分。
顯然內部火災危險非常強烈地因電廠特有的設計特性和物理架構而有重大的差異，即使是在(同一電廠)機組間在核工、機械、電氣和土木工程各方面設計觀點差異也是如此。因此，基於必要性，每一個使用於內部火災事件的PRA模式，必須考慮影響起火源、偵測、生成滅火和對重大風險SSCs有潛在損害等各方面的電廠設備特性來個別建立。
目前先進技術之火災分析是以層級體系來建構。初始分析和模式通常包含實質性保守假設和簡化處理。這種流程對有效地鑑別整體火災風險有重大影響的電廠位置、危險性和SSC架構等非常有助益。該評估程序後續系統性地引用更多改善後的模式、資料和輔助分析來去除已知的保守傾向來源，並針對每一關鍵位置實際風險進行更為貼切實際的估算。
在連續改善某過程中一些點，無可避免地需要選擇停止分析並保持風險量化結果。有許多因素影響這個選擇，包括對整體風險之交互影響、可用資源以及可預期自進一步改善模組、資料和分析而得到降低風險預測值的好處時，會考慮停止分析。因此對於何時停止電廠特定位置後續的改善分析也因廠而異，也因分析個案而異。
FPRA演化之一般性背景提供參考和作為觀察前注意事項。因我們未檢驗任何先導廠與其輔助分析，故不能單方面確定那些特別研究案引用改善結果的程度，或，如何應用於電廠層次或特定位置之分析。因此，我們無法判斷保留在現有PRA分析結果內之絕對或相對保守成分、特定保守成分之根源、以及相關改善如何在特定風險、位置和架構方面影響整體風險或相對風險估測。當然，儘管分析方法和導則都在設法防止，我們依然無法判斷任何分析是否包含了輕忽的樂觀根源。
每一電廠內部火災PRA模式與其輔助分析都是非常獨特(plant specific)的。一個電廠分析的關鍵議題和決策對電廠本身非常重要，但對其他廠而言就可能不是那麼重要。因此，我們的觀察以一般形式呈現，大家應考量業界討論的內容。在檢視電廠特定之PRA模式或火災分析之時去淡化或強調某些結論對我們自己並無好處。
先導廠程序
內部火災風險系統性和明晰的評估涉及全範圍PRA內最複雜和困難的挑戰。不單只是套用先前建立的內部初始事件風險模式而已。自完成一個以上的先導實踐獲得經驗，對PRA實際執行者、業界審查者和NRC人員，得以徹底了解計算錯綜複雜、模式化技巧、可能會影響到分析技術品質的陷阱、和執行一個可靠的全範圍研究所需付出之努力等等，都是非常重要的。
Harris和Oconee電廠之執照修訂案內含了一個依據目前最先進技術方法、資料和分析導則之內部火災事件，完整電廠層級之整體PRA模式。在NUREG/CR-6850與其輔助研究發展期間，其元素和特定分析方法與工具之評估僅依據有限的根據。然而，經驗顯示特定技術主題之隔離觀念驗證研究，對於實際辨證和那些電廠實際評估難免產生多樣化分析元素方面困難議題的解決，只具極有限的價值。
Harris和Oconee電廠完全信賴他們所建立的分析和程序，宣稱從研究所獲經驗與其第一次全範圍複雜技術之引用相符合。任何一個先導程序，期望完成研究後可以對其方法、模式和分析等之關鍵元素指出可以進一步改進之處，並在分析之後有機會轉化其經驗和真知。對後續申請者持續的挑戰是更有效地自Harris和Oconee先導廠學習，避免重複已找出的問題，以及了解先導廠特定的解決方法如何運用於其他設施之類似狀況。該程序需要時間來與那些對組織忠心、用其他方法申請、或具有不同水準之經驗等所限制的人作更有效的溝通。此外也要注意兩個先導廠選擇有限運用火災模式在經驗關聯(empirical correlations)方面，以及有限使用防火區模式。類似簡化和實際性的妥協是分析者依據申請者之意圖必須要做的決定。
兩先導廠之執照修訂安全評估報告顯示，只要電廠特定模式、資料和輔助分析經過適當的驗證，NRC願意接受與NUREG/CR-6850所述不同的方法和參數值的分析結果。NRC審查和對輔助驗證之要求已與其他引用與公布導則不同方法之執照案一致被引用。
NRC審查結論顯示，相較於轉換後風險告知決策的PRA模式，不同的技術妥適性判定可以被適用於支持NFPA 805架構轉換之PRA模式細節和分析的改善。NRC已解釋：分析改善層級需合理證明，依保留一些簡化的分析元素且導出數值上保守傾向的新執照架構，可保證維持電廠安全。總之，進一步改善或更多模式化細節需要針對風險告知之FPP特定元素之變更來驗證其技術依據。特別是不須先經NRC審查自行核定的變更案，以及那些根據整體風險評估結果影響極小的變更申請案更是如此。
正在執行中火災PRA之成果
業界彙整7件FPRA，係依其完整性和分析之細緻程度而評定為相對「成熟」的案例。這個研究案包含不同的電廠設計，且由至少2個不同的諮詢單位所支持。有幾個電廠已經決定要設置火災風險緩解設施，這類改善已涵蓋在PRA分析結果之內。我們的諮詢也簡要地強調其他電廠在進行研究之過渡性結論。
結果顯示整體火災風險通常以相對小類別(small set)的電廠位置、風險和火災損害議題來驗證。關鍵情境之數量和其優勢程度視其電廠特定模式和對單一影響效應與位置之分析改善方面所下的功夫而有所差異。電氣箱火災對所有被列入研究的電廠而言都具有最重要的影響效應。在此分析報告內，電氣箱指引出電氣箱種類和電壓，包括低壓儀器和控制箱、直流和交流分電盤、低壓交流和直流母線、馬達控制中心以及13.8kv以下的中壓開關室(Switchgear)等等，廣大的頻譜。這些影響效應最重要的結果，以典型案例來說，電氣箱內引燃火災、生成到足夠傳播到護箱以外、在被熄滅前損害到槽外附近之電纜等。
PRA彙整結果顯示有小量其他起火源對全廠風險有典型「可見」(visible)影響效應，而這類少數起火源被歸類在主要電氣箱火災之下一層次，且其影響效應因廠而異。在這些次層火災影響方面，典型的結論大多是「沒有顯著之潛在單一風險或特定火災議題」。其趨勢走向亦相對「平緩」(Flat)，而大量的火災風險、位置和火損情境實際上影響效應均相同。
電氣箱火災之一般議題將於後面章節分別討論，僅此除外：電廠特定潛在火災弱點特性和對應PRA分析之特性，不易用於支持廣泛電廠通用性解決方法。例如：其分析與其結果非常強烈地隨電廠特定之電氣箱物理結構、單一電氣箱內火災危險性之幾何形狀效應、火災風險相對位置和潛在重大風險損害標的、滅火系統和偵測之安裝、緩減火損可用設備之重複設置和分散設置等的不同而有所差異。
從這些研究所得到一個相對明確的結論，那就是內部電廠火災導出的爐心損壞頻率(CDF)，依據IPEEE研究和其他1980年末至1990年初所做的研究，比一般預期高很多。業界將其歸因為PRA方法論過度的保守傾向。這個結果與一些美國電廠和國際火災PRA近20年來全範圍火災分析之經驗並不符合。知悉、接受和了解這些差異感覺的理由很重要。沒有這些洞察力，電廠和PRA執行者會有自然信念，繼續引用更詳細改善分析，應先行確認對整體火災風險及其特定效應之期望。因此這類初始研究所得的數值，結果代表了一個有價值的重新定向和學習的過程。此過程會改變未來執行者對實際執行成果之信心程度方面，以及對未來改善其風險評估所需努力方面之期望。
現行火災PRA之保守傾向
業界經常宣稱FPRA過於保守，因而須延展轉換NFPA 805執照變更之時程，並暫時凍結研究成果以發展更實際的方法、模式和資料。數值的保守傾向和扭曲火災風險型態限制了PRA進行轉換之後風險告知和決策的運用，亦常被提出。
以一般性知識來考量影響模式、分析和電廠特定PRA結果之保守傾向之潛在根源：
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專斷和缺乏彈性導則造成的保守傾向
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分析者對PRA改善結果引用的程度
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現行先進火災分析方法和資料之成熟度
NUREG/CR-6850、EPRI 1011989是NRC人員、業界專家和公眾參與者等經過公開技術交流與合作的特別程序而產生，是一個目前公認描述火災風險評估先進技術最好的導則。此合作之流程被沿用於後續發布火災模式使用導則，並經由FAQ處理方式來改善重要議題。Harris和Oconee先導廠之經驗已證實了只要通過妥適的電廠特定模式、資料和輔助分析之驗證，NRC願意接受不同於NUREG/CR-6850的方法和參數值。這個觀察結果顯示「重大保守傾向根源來自專斷決策和沒有彈性的技術導則」並無根據。
如前所述，執行者無可避免地必需對「特定PRA和留存於模式與結果內相當的保守傾向之分析改善程度」作出判斷。這類判斷流程並非火災評估所獨有的。然而，典型火災評估層化處理特性和大量的潛在風險和損害情境(典型火災評估之成分)會使情況惡化。在實務上，分析者在看起來達到合適之特定目的和運用的層次時，常常會終止其改善程序。通常強調在涵蓋電廠特定顯性風險方面之運用，故運用在特定風險、位置、SSCs組態、損害情境等等其改善程度不同。這些選擇並不是在可用分析工具、方法、導則和資料方面的基本限制。它們基本上受到電廠特定潛在弱點之數量和複雜性、分析者之經驗和技術、以及資源限制所支配。雖然這個議題可能對特別研究之判定很重要，卻不是發展精確火災風險評估技術、或了解風險影響效應(包括已知分析上之簡化和包含保守傾向)之基本障礙。
現行火災分析方法常被注目的問題是「不成熟」。核電廠火災分析整合成為PRA模式的基本方法在1980年初才開始建立。NUREG/CR-6850所引用方法即自該基礎概念所導出。所以對其分析概念與方法評論為「不成熟」太過簡化。NUREG/CR-6850分析火災方法和知識彙整精進，經過25年的演化。有些實質先進的案例，如：
在Harris與Oconee先導廠開始研究和其他廠轉換NFPA 805之前，引用全面整體PRA火災分析方法之實務經驗極其有限。因此，雖然一致公認NUREG/CR-6850引用方法最先進，當先導廠研究開始之後，實際體驗結果該方法極為「不成熟」。一般PRA方法，特別是火災分析方法，執行後續的模式、分析和資料等初始保守傾向和不準度等之改善時，會針對最重要的風險影響效應作系統性的再檢驗。多年內部事件分析經驗顯示：缺乏有效可運用方法的分析經驗和缺乏致力改善PRA模式水準之協助，往往導致許多保守數值傾向之留存於評估結果。期望在先導廠研究和未來繼續執行之分析，所學習到的能強化PRA執行者累積經驗基礎，並減少未來PRA申請案內含之潛在保守傾向。
經過對數值保守傾向一般議題之觀察，區分「因參數估測之系統性偏差造成的數值效應」和「評測時高不準度造成的數值效應」是非常重要的，下圖可說明此差異。
下圖上半部展示系統性偏差的情形。此案例兩種效應(Distribution 1&2)皆有相同內化的不準度。相較於Dis.1，Dis.2是系統性偏向高失效率。Dis.1故障率中值5.0×10-4，平均故障率是6.3×10-4 。Dis.2則各為5.0×10-3 及6.3×10-3 。如果分析者不當使用Dis.2來描述一個參數特性，而實際該參數特性係應由Dis.1代表詮釋，則顯然Dis.2之系統性偏差就是數值保守傾向的根源。
上圖下半部展示不同的不準度。與上半部圖形相同，Dis.1代表真正參數特性，但本案例比中之Dis.1比上半部圖形之Dis.1所具有內化不準度要大得多，但失效率中值5.0×10-4與上半部圖形之Dis.1相同，平均值6.3×10-3 與上半部圖形之Dis.2相同。在此狀況下，若以Dis.1作為最佳參數特性描述，然後匯入更多資料、測試結果、運轉經驗值之後，將會減低其不準度，而其中值與平均值之大的差異值也顯示其最佳估測值(如：平均值)看來也會減小。這過程可自更新後之Dis.1圖形顯示其已納入特性詮釋之改善和相關較小之不準度。然而在實務上，需要更多實質經驗和知識才能達到重大的改善。因為Dis.1精確地依賴現有最佳可用的資料與其內化的不準度，其失效率中值不一定夠保守，其最佳評估需視其可用知識之程度才能確定是否可達到。
當考量討論FPRA分析與結果之相對保守傾向要記著一個重要的觀念。在許多案例，如上圖上半部所示的許多批判意味著數值保守傾向是初始輸入參數值內的系統性偏差所引起。然而NUREG/CR-6850內許多火災發生頻率和關鍵數值有相當大的不準度，有如上圖下半部之Dis.1所示。在此類案例，看起來在匯進更多資料、執行更多測試和改進可用的評估方法之後有可能降低平均估測值，因而可能減少不準度。擴展現有可用資料既有不準度正確估算和專家對這些資料的理解，則數值估測不會與參數值系統性偏差的感覺一樣保守。
