Seismic capacity evaluation of a group of vertical U-tube heat exchanger with support frames for seismic PSA

残留熱除去系熱交換器の地震PSA用耐力評価

渡辺 裕一*; 村松 健; 及川 哲邦

Watanabe, Yuichi*; Muramatsu, Ken; Oikawa, Tetsukuni

原子炉の地震起因事象の確率論的安全評価(地震PSA)に資するため、我が国のBWR残留熱除去系用の複数の支持枠付縦置U字管型熱交換器の地震時耐力を評価した。耐力中央値は4個の熱交換器から選定した代表例について詳細モデルによる時刻歴応答解析を行って評価し、知識不足による不確実さに関する対数標準偏差(LSD)は、応答への影響の大きいアンカーボルトの直径,熱交換器重量,熱交換器重心位置の3つのパラメータのばらつきを考慮して評価した。対象とした熱交換器の支配的損傷モードは支持脚アンカーボルトの主として剪断力による損傷であった。設置床での最大床応答加速度で表した耐力中央値は4,180Gal(4.3g)、ランダム性による不確実さに対応するLSDは物性値のばらつきにより0.11、知識不足による不確実さに対するLSDはばらつき要因として考慮する設計変数の範囲に応じて0.21から0.53となった。

This paper presents an evaluation of seismic capacity of a group of vertical U-tube type heat exchangers(HXs) with support frames for residual heat removal systems of BWRs for seismic Probabilistic Safety Assessment in Japan. The median capacity was evaluated by a time history response analysis with a detailed model for a representative HX selected from four HXs. The logarithmic standard deviation(LSD) for uncertainty due to lack of knowledge was evaluated with consideration of the variabilities in three influential parameters, i.e., diameter of anchor bolt, weight of HX and position of center of gravity of HX. The dominant failure mode of HXs was the failure of anchor bolts of lugs mainly due to shearing stress. The capacity expressed in terms of zero period acceleration on the foundation of HX was evaluated to be 4,180 Gal(4.3 g) for median, LSD for uncertainty due to randomness was 0.11 from the variability in material property and LSD due to lack of knowledge was 0.21 to 0.53 depending on combination of the variability in design parameters to be considered.