Analytical study on fire and explosion accidents assumed in HTGR hydrogen production system

高温ガス炉水素製造システムで想定される火災・爆発事故に関する解析的研究

稲葉 良知  ; 西原 哲夫 ; 新田 芳和*

Inaba, Yoshitomo; Nishihara, Tetsuo; Nitta, Yoshikazu*

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、実用規模の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・整備した。本論文では、HTGR水素製造システムで想定される3つの事故シナリオ,P2Aの構造,P2Aを用いた解析の手順及び事故シナリオに基づいた数値解析の結果について述べ、P2AがHTGR水素製造システムにおける火災・爆発事故の解析に対して有効なツールであることを示した。

One of the most important safety design issues for a hydrogen production system coupling with a High Temperature Gas-cooled Reactor (HTGR) is to ensure reactor safety against fire and explosion accidents because a large amount of combustible fluid is dealt with in the system. The Japan Atomic Energy Research Institute (JAERI) has a demonstration test plan of a hydrogen production system by steam reforming of methane coupling with the High Temperature engineering Test Reactor (HTTR). In the plan, we developed the P2A code system to analyze event sequences and consequences in detail on the fire and explosion accidents assumed in the HTGR or HTTR hydrogen production system. This paper described the three accident scenarios assumed in the system, the structure of P2A, the analysis procedure with P2A and the results of the numerical analyses based on the accident scenarios, and it was showed that P2A was a useful tool for the accident analysis in the system.