HTTR水素製造システムの確率論的手法を用いた可燃性ガス漏えい頻度評価(受託研究)

Probabilistic safety assessment of inflammable gas leakage in the HTTR hydrogen production system (Contract research)

清水 明; 西原 哲夫 ; 森山 耕一*

Shimizu, Akira; Nishihara, Tetsuo; Moriyama, Koichi*

日本原子力研究所の高温工学試験研究炉(HTTR)は核熱利用技術開発のためメタンの水蒸気改質による水素製造システムを接続することを計画している。本システムではこれまでの原子炉設備と異なり、原子炉に近接して大量の可燃性物質を取扱うため、これらの存在を考慮した安全設計を行う必要がある。本報告では、可燃性ガス漏えいの発生頻度について確率論的手法を用いて評価した結果を述べる。可燃性ガスを内包する機器,配管を系統別に区分し、安全設計で定めた緊急遮断弁の設置,可燃性ガス二重管化等の火災・爆発対策を勘案して、漏えいの発生頻度を計算した。火災・爆発の確率は漏えい確率と着火確率の積となるが、着火確率の評価は非常に困難であるために安全側に1として検討を進めた。このため、火災・爆発が防止できる安全目標については漏えい発生頻度を10/年以下に設定して、安全対策の妥当性を調べた。その結果、可燃性ガス配管の二重管化,計装配管の小口径化,漏えい検知器,漏えい遮断設備等が、火災・爆発の規模を小さくし、原子力プラントを災害から防護するうえで有効であることを確認した。

HTTR of JAERI will be connected with a hydrogen production system by steam reforming of methane for development of nuclear heat utilization technology. This facility will handle much inflammable gas near the nuclear reactor so that special safety consideration is necessary. This report describes the Probabilistic Safety Assessment (PSA) of inflammable gas leakage in the HTTR hydrogen production system. Vessels and pipes, which contain flammable gas, were divided into several systems. Probability of gas leakage were calculated at all candidate places. As a result of assessment, the counter measures such as double-covered inflammable gas pipes, small diameter instrument pipes, leakage detector and emergency shut off valves, are confirmed to be very effective to minimize the scale of explosion and to prevent the damage on nuclear plant.