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高温ガス炉水素製造システムにおける火災・爆発解析コードシステムP2Aの開発(受託研究)

Development of fire and explosion analysis code system -P2A- for HTGR hydrogen production system (Contract research)

稲葉 良知 ; 西原 哲夫 ; 森山 耕一*; 中村 正志*

Inaba, Yoshitomo; Nishihara, Tetsuo; Moriyama, Koichi*; Nakamura, Masashi*

高温ガス炉(HTGR)を用いた水素製造システムでは、原子炉に水素製造プラントを接続し、多量の可燃性流体を取り扱うことになるが、これによって原子炉の安全性が低下することがあってはならず、特に火災・爆発事故対策は安全上最も重要な課題の1つである。現在、日本原子力研究所では、高温工学試験研究炉(HTTR)に接続する天然ガスを用いた水蒸気改質法による水素製造システムを計画中である。そこで、実用規模HTGR水素製造システムへの適用までを視野に入れた火災・爆発事故対策を検討し、HTGR水素製造システム及びHTTR水素製造システムで想定される火災・爆発事故について、事象推移と影響を詳細に解析するためのコードシステムP2Aを開発した。P2Aは、原子炉建家内外部における可燃性流体の漏洩,移流拡散,着火,燃焼(爆燃及び爆ごう)の過程を解析することができる。本報告書では、P2Aコードシステムが解析対象とする施設,事象やコードシステムの概要,使用方法及び予備計算結果について述べる。

One of the most important safety design issues for an HTGR hydrogen production system is to ensure reactor safety against fire and explosion accidents in the hydrogen production plant because a large amount of combustible fluid is dealt with in the system. JAERI has the demonstration test plan to connect the hydrogen production system with the HTTR. In the plan, we considered effective measures against the fire and explosion accidents in the HTTR hydrogen production system, which were applicable to the HTGR hydrogen production system of a commercial base, and also developed the P2A code system to analyze event sequences and consequences in detail, on assumed fire and explosion accidents in the HTGR hydrogen production system and the HTTR hydrogen production system. The P2A can analyze the process of leakage, dispersion, ignition, and combustion including deflagration and detonation of the combustible fluid in the internal and external area of the reactor building. In this report, we describe the outline and the usage of the P2A, and the results of preliminary calculations.

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