小リーク・ナトリウム-水反応「セーフティ・マップ」解析コード; SWAC-10-MJ/2使用マニュアル

User's manual of safety map code SWAC-10-MJ/2; Evaluate detector capability against small leak sodium-water reaction

渡辺 収*; 岸田 雅子*; 白滝 康次*; 平沢 義也*

Watanabe, Osamu*; Kishida, Masako*; Shirataki, Koji*; Hirazawa, Yoshiya*

ナトリウム冷却高速炉の蒸気発生器において,伝熱管小リーク発生時の,リーク検出計一水素濃度計一の検出性能評価は,いわゆる「セーフティ・マップ」でおこなわれる。本報告書は原型炉用「セーフティ・マップ」作成コードSWAC-10-MJ/2の取扱いマニュアルとして作成されたものである。以下,本コードの特徴を記す。1)計算対象は高速原型炉「もんじゅ」とする。2)ウェステージ式はリーク点と隣接伝熱管間距離を考慮したPNC実験式を用いている。3)初期水リーク率とリーク孔拡大比の関係は外部入力で与える。4)水素濃度計算時にはリーク孔拡大効果が考慮される。5)Na中(プレナム部)水素濃度のミキシング効果が考慮できる。6)Naスタグナント部(ダウンカマー部)リークに対するカバーガス中検出特性を評価できる。7)Na部とカバーガス部との間の水素移行効果が考慮できる。8)検出器の応答計算において,Ni膜中の水素拡散応答特性が考慮できる。9)計算可能なリーク率計算点数は,50点であり約20,000秒までの計算が可能である。(時間きざみ巾4sec最大計算ステップ数5,000)尚,本コードに必要なリージョンサイズは,約470KBであり,計算時間(CPUTime)は,IBM370/168で,約0.83msec/リーク率/ステップである。

Water leak detectors-hydrogen concentration meters are equipped with secondary cooling system of LMFBR to detect small leak of water from heat transfer tube in steam generator. Leak rate region to be able to detect the water leaks before secondary tube failure is decided by using the concept of so-called "safety map". Computer code "SWAC-10-MJ/2" provides the safety map for secondary cooling system of proto-type reactor. This paper is written for user's manual of the code. Performance of "SWAC-10-MJ/2" code is as follows; (1)Secondary cooling system of proto-type LMFBR is selected for calculation object. (2)Wastage rate equations proposed by PNC are accepted. (3)The relation between the initial leak rate and the enlargement of the leak hole is enabled to be feeded as an input. (4)The enlargement by self wastage is taken into account in calculating the change of hydrogen concentration. (5)Effect of mixing of hydrogen in sodium is introduced for plenum regions. (6)Detectability of water leak in stagnant sodium (in the down-commer region) by means of hydrogen detectors is enabled to be evaluated. (7)Movement of hydrogen between sodium and cover gas is enabled to be evaluated. (8)Hydrogen diffusion process in Ni membrance of hydrogen detector is introduced. (9)The number of calculating points of leak rate is 50 points, and the range of calculation time is about 20,000 seconds. (Time mesh size; 4 seconds and Calculating step; 5,000 steps) By the way, the region size needed is about 470KB and the computing time for IBM 370/168 is about 0.83 msec/point of leak rate/step.