ATR実証炉用ジルカロイ-2被覆管の外圧変形試験

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芳賀 哲也 ; 小幡 真一; 山口 俊弘; 上村 勝一郎; 長井 修一朗; 馬上 康*; 佐藤 克也*

Haga, Tetsuya; not registered; not registered; not registered; Nagai, Shuichiro; not registered; not registered

ATR実証炉の冷却材喪失事故時における燃料被覆管の外圧変形挙動評価に必要なデータを取得するため,温度,圧力,時間,初期楕円度の有無及び模擬ペレットの封入状態をパラメータとした炉外での外圧変形試験を行った。尚,本試験は電源開発株式会社との受託契約に基づき,新型転換炉技術確証試験の一部として平成2年度に実施したものである。本試験において求めた主な結果は以下のとおりである。1) ATR実証炉用被覆管の 0.2%, 0.5%, 1.0%及び 2.0%の変形量に対応する応力とLMPの関係の曲線を求めた。また, Life Fractionと変形量の関係の曲線を求めた。2) 被覆管に作用する応力とLMPの関係及び Life Fractionと変形量の関係について,ATR実証炉用被覆管とBWR用被覆管(文献値)を比較した。この結果,材料の違いによる差が認められた。3) 下降管完全両端破断(破断ループ)及び下降管中小破断の解析結果を包絡する条件,外圧70Kg/cm2,到達温度 640,外圧保持時間20秒及び外圧50/cm2,到達温度 650,外圧保持時間130秒で得られた変形量は,LMP/LF法による変形量の予測値と,予測精度の範囲内で一致した。4)被覆管に170mの楕円度が発生した場合の下降管完全両端破断(破断ループ)の解析結果を包絡する条件(外圧70Kg/cm2,到着温度 640,外圧持時間20秒)で3本中1本が座屈した。5) 被覆管にATR実証炉の模擬ペレットを封入した試験片及びペレット間を25mm空けた試験片をそれぞれ5本ずつ座屈させた結果,リークは1本も認められなかった。以上の結果は,電源開発株式会社が行うATR実証炉冷却材喪失事故時の安全評価に使用される。

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