高速増殖炉蒸気発生器内におけるナトリウム-水反応による圧力波の伝播に関するシミュレーション実験(第二報;蒸気発生器の等価断面績および圧力波の蒸気発生器構造材におよぼす影響について)

Simulation experiment on pressure wave propagation during large-leak sodium-water reaction in LMFBR steam-generator; The Second report; The Equivalent cross-sectional area for a system with inner structures and structural dynamic response of the SG shell for pressure wave Form

秋元 徳三*; 高野 博*; 前野 陽治*; 堀 雅夫*; 佐藤 稔*; 田中 信夫*; 綿見 正和*

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実施期間;1975年2月1日1976年1月31日目的;大リークナトリウム-水反応によって発生する急峻な圧力波の特性および圧力波の蒸気発生器構造材におよぼす影響について,十分な解明をおこなうため,液体ナトリウムに代る圧力伝播媒質を用いて模擬試験をおこない,高速増殖炉蒸気発生器の設計および安全性向上に資する。要旨動力炉・核燃料開発事業団と電力中央研究所は高速増殖炉蒸気発生器の設計および安全性向上に資する事を目的に「高速増殖炉蒸気発生器内におけるナトリウム-水反応による圧力波の伝播に関するシミュレーション試験」を行っている。本研究は,第一次共同研究の成果を基盤に,第二次共同研究として1)高速増殖炉用蒸気発生器内,内部構造物の等価断面積の評価方法の確立2)圧力波の蒸気発生器構造材におよぼす影響について試験解明を行ったものである。1)項については,蒸気発生器内に内部構造物がある場合の蒸気発生器内の総合等価断面積を求める手法を開発し,試験は高速増殖炉原型炉"もんじゅ"蒸気発生器に対象を絞り,実機と同一ピッチ,同一寸法の伝熱管群部の等価断面積を求め,次に,伝熱管群部とセンターパイプ部を想定した並列管路の場合の等価断面積について検証を行った。2)項については,急峻な内圧変化に対する容器壁の動的歪について検討を行った。

PNC and CRIEPI have jointly perfomed a simulation experiment for pressure wave propagation in LMFBR steam generators during sodium/water reaction. The purpose of this work was to contribute to the safe design of the steam generators and from the results of this project the following has been established: (1)Analytical method has been devised to obtain the equivalent cross-sectional area for a system with inner structures, and (2) Structural dynamic response of the shell has been measured for given pressure wave form. By the simulation experiments, the equivalent cross-sectional areas have been established for Monju SG in its various design alternatives and, moreover, verification was made of the equivalent cross-sectional area for straight pipe intervals. In item (2) above, dynamic strain of the vessel wall was measured for the given simulated pressure pulse.