炉容器冷却設備冷却器の伝熱性能の変化とその回復作業について

Change in heat exchange performance of VCS cooler and its recovery works

濱本 真平  ; 渡辺 周二; 小山 直*; 太田 幸丸; 栃尾 大輔 ; 藤本 望

Hamamoto, Shimpei; Watanabe, Shuji; Oyama, Sunao*; Ota, Yukimaru; Tochio, Daisuke; Fujimoto, Nozomu

HTTRの炉容器冷却設備(Vessel cooling system: VCS)は工学的安全施設の一つであり、配管破断や減圧事故時のような強制循環による炉心の冷却ができない場合に、炉心の熱を圧力容器の周りに設置した水冷管パネルで輻射及び自然対流によって除去する設備である。また、通常運転時には1次遮蔽体のコンクリート温度を制限値以下に保つ機能を有している。これまでの運転で、VCSによる除熱量の変化はないものの、VCSを流れる冷却水の温度レベルが徐々に上がりはじめた。さらに冷却水の温度上昇に伴い、遮蔽体であるコンクリート温度の上昇も懸念された。このまま運転を続けると、コンクリート温度が制限値に近づくことも予想されたため、VCS冷却水の温度レベルを低下させる対策を行うこととした。VCS冷却水の温度を管理している機器の1つにVCS冷却器がある。このVCS冷却器の伝熱性能を評価しその低下の程度を明らかにした。その結果、伝熱性能の低下が認められたため、伝熱管の洗浄を行い伝熱性能の回復を図った。これにより、VCS除熱量を変化させることなく、VCS冷却器の伝熱性能を大きく改善し、VCS冷却水の温度を低下させることができた。

The Vessel Cooling System (VCS) is one of the safety engineered features of the HTTR. The VCS removes the decay heat of the reactor core when the forced circulation can not be maintained due to pipe rupture accidents, etc. VCS cools the core by water cooling panels surrounding the reactor pressure vessel. The VCS also keeps the temperature of the concrete of the primary shielding under the design limit during the operation. The temperature of cooling water of the VCS has recently tended to rise gradually, though the amount of heat removal of VCS has been constant. Accompanying with the increase of the cooling water temperature, the temperature of the shielding concrete is also possible to rise and exceed the limit. The heat exchange performance of the VCS cooler was evaluated and the deterioration of the cooler was verified. Therefore, the cleaning of heat transfer tubes was carried out to recover the heat exchange performance. The cleaning recovered the performance of the VCS cooler drastically and the cooling water temperature of the VCS could be reduced sufficiently.