Reliability of tokamak fusion reactors is a key parameter in the successful development of commercial fusion power. In addition, reliability analysis can be used during the design phase of reactor development to perform tradeoff studies. Generation of a set of reliability curves for a particular tokamak in-vessel component, the limiter, is the focus of this paper.The methodology implemented to generate the set of reliability curves consists of the following steps:(1)Identifying those particulars deemed important in characterizing normal and transient operation. This includes enumeration of events initiating transients, referred to as Initiating Events (IE's), via facility level fault tree analysis, of the transients considered.(2)Specifying Failure Modes (FM's) and associated Failure Criteria (FC) to be included in the analysis. Previous lifetime studies, existing design codes and engineering judgment used as guidelines in choosing relevant FM's and FC.(3)Developing and integrating models for normal operation, transient operation and FM's to assess failure times.(4)Assessing probability distributions for state-of-knowledge uncertainties surrounding models and key parameters. These uncertainties are then propagated through a statistical lifetime model to obtain a probabilistic description of limiter reliability. The impact of various parameters on limiter reliability is examined.Results show that the limiter reliability decreases rapidly as a function of time. The occurrence of transients is the main contributor to decreased reliability. The dominant FM's are material loss and cumulative cyclic damage.
トカマク核融合炉の信頼性は、商業用核融合発電の成功における重要なパラメータである。さらに、信頼性解析は、炉の設計段階においてトレードオフ研究を実施するために使用することができる。特定のトカマク炉内コンポーネントであるリミッターに対する信頼性曲線群の生成が、本論文の焦点である。信頼性曲線群を生成するために実施された方法論は、以下のステップから構成される：(1) 通常運転および過渡運転を特徴づける上で重要とみなされる項目の特定。これには、考慮対象の過渡事象を開始させる事象である起因事象（IE）の、プラントレベルフォールトツリー解析による列挙が含まれる。(2) 解析に含める故障モード（FM）および関連する故障基準（FC）の特定。関連するFMおよびFCの選定には、既往の寿命研究、既存の設計コード、および工学的判断が指針として使用された。(3) 故障時間を評価するための、通常運転、過渡運転、およびFMに関するモデルの開発と統合。(4) モデルおよび主要パラメータを取り巻く知識状態の不確実性に関する確率分布の評価。これらの不確実性は、その後、統計的寿命モデルを通じて伝播され、リミッター信頼性の確率論的記述が得られる。リミッター信頼性に対する各種パラメータの影響が検討されている。結果は、リミッター信頼性が時間の関数として急速に低下することを示している。過渡事象の発生が信頼性低下の主な要因である。支配的なFMは、材料損失と累積循環損傷である。