セルフウェステージ現象解明のための試験手法の開発; セルフウェステージ試験装置(SWAT-2R)の開発と試験手順の検討

Development of experimental method for self-wastage behavior in sodium-water reaction; Development of test rig (SWAT-2R) and study for experimental procedure

阿部 雄太  ; 下山 一仁 ; 栗原 成計 

Abe, Yuta; Shimoyama, Kazuhito; Kurihara, Akikazu

ナトリウム冷却高速炉の蒸気発生器内に配置されている伝熱管に生じた微細な貫通き裂(初期欠陥)から水/蒸気がリークすると、ナトリウムと水との化学反応に伴い、初期欠陥自体が自己損耗により拡大するセルフウェステージ現象が起こる。セルフウェステージ現象が継続すると、初期欠陥孔が拡大し、伝熱管群内の健全な伝熱管へ影響を及ぼす程度の水リークに進展する。このため、原子力機構では、安全評価を目的として多次元ナトリウム-水反応解析コードを用いたセルフウェステージ解析手法を開発している。過去のセルフウェステージ試験ではクラック型孔の試験体等が用いられてきたが、再現性がある同形状の試験体を製作するのが困難であった。そのため、孔形状の再現性がよく現象の個々の要因の効果の評価が可能な試験が望まれていた。本報告書では、過去の試験において曖昧だった腐食影響因子をできるだけ分離して、セルフウェステージ解析手法の検証に資するための基礎データを取得することを目的としたセルフウェステージ試験装置(SWAT-2R)の開発、微細孔型試験体の開発、試験概要と手順についてまとめた。

In case of water leak from a penetrated crack on a tube of steam generator in the sodium cooled fast reactor (SFR), self-wastage, that increases the size of leak, may take place by corrosion related to chemical reaction between sodium and water. For the safety evaluation of the accident, JAEA has been developing the analytical method of self-wastage using the multi-dimensional sodium-water reaction code. This report describes the development of new experimental rig (SWAT-2R). SEAT-2R enables to examine corrosion effecting factors that were ambiguous in the previous studies. The report includes description of development of micro-leak test piece, examination of experimental procedure. The results will provide fundamental data for validation of the self-wastage analytical method.