報告書番号

NR24004

タイトル（和文）

竜巻飛来物衝突評価ツールTONBOS-MIEの開発

タイトル（英文）

Development of TONBOS-MIE for evaluation of tornado missile impact probability

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

背　　景
竜巻の確率論的リスク評価（竜巻PRA）の実施において、竜巻飛来物が被衝突体（以降、ターゲット）となる設備に衝突する確率の算出は必要不可欠である。米国の先行事例では、規格化された飛来物衝突パラメータ（MIP）注1を用いた簡易的な計算式が提案されているが、国内プラントへの適用性は明らかでない。そこで、国内プラントを対象とした竜巻PRAにおいて、既存の簡易的な計算式やMIPの適用性確認・適用性の向上を行うことが出来る詳細な竜巻飛来物衝突評価手法が求められる。また、MIPの値は非常に小さく（10-8～10-10/m2 程度）、衝突確率を適切に評価するためにはしばしば膨大な数の飛来物の衝突判定を行う必要があり、実用性の観点で衝突判定における高速化も重要である。
目　　的
竜巻飛来物における衝突確率評価の高度化のため、個々の竜巻飛来物の衝突状況を高速かつ詳細に分析・データベース化できるツールを開発する。
主な成果
1. 竜巻飛来物衝突評価ツールTONBOS-MIEの開発
TONBOSから得られる竜巻飛来物の飛散軌跡に対して、独自に構築した高速・高精度の飛来物衝突判定手法を適用することで、膨大な数の竜巻飛来物衝突判定を比較的短時間で処理・データベース化する竜巻飛来物衝突評価ツールTONBOS-MIE(Tornado Missile Impact Evaluator using TONBOS)を開発した。
2. TONBOS-MIEの検証
米国EPRIで開発された竜巻飛来物評価コードTORMISによる竜巻飛来物衝突確率の評価例と同等の条件でTONBOS-MIEによる解析を行った。その結果、両者のMIPは概ね一致することが示された。
3. 複数体の設備の同時衝突確率評価への適用例
国内プラントでは屋外にSA設備において、安全性向上のため複数体が配置される場合がある。この様なケースでは、同時に何体の設備が損傷するかがリスク評価上重要となる。そこでTONBOS-MIEの結果に基づき、２つのターゲットの同時衝突確率を試算した。その結果、ターゲット間の離隔距離が同時衝突確率に有意に依存することが示された。

概要 （英文）

This study presents the development of the TONBOS-MIE tool, designed to generate detailed impact information by integrating tornado missile trajectory data from TONBOS with the spatial positions and dimensions of potential projectiles. Determining statistically sufficient impact probabilities typically requires analyzing a large number of impact events. To address this challenge, TONBOS-MIE incorporates a matrix product-based impact determination method, enabling efficient processing of large datasets. The tool's performance was evaluated under conditions analogous to those employed by the U.S. Electric Power Research Institute's (EPRI) TORMIS code for assessing tornado missile impact probabilities. The results indicated that the normalized impact probabilities obtained from TONBOS-MIE were generally consistent with those from TORMIS, confirming the tool's reliability. Furthermore, additional analyses investigating simultaneous impacts on two distinct structures revealed that the probability of common-cause impacts decreases with increasing separation distance between the structures.

報告者

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