大型高速増殖炉要素技術設計研究(II); 炉心構成要素耐震性の検討

Key technological design study for large LMFBR (Phase II); Seismic safety assessment of large LMFBR core

森下 正樹* ; 五十幡 直文*

not registered; not registered

高速炉の炉心構成要素は地震時に、パッド部での隣接要素間の衝突相互作用を含む複雑な非線型群振動挙動を呈する。従って、地震荷重に対する炉心構成要素の健全性、冷却材流路の確保、及び制御棒挿入性の確保の各観点から、高速炉炉心の耐震性を評価するためには、この群振動挙動を精度良く把握することが必要となる。本報告書は、昭和60年度の設計研究において設定された大型炉の炉心体系について群振動解析を行い、概略の耐震性を検討した結果について示すものである。群振動解析は、もんじゅを対象として開発された専用解析コード"VIOLLON"を用いて行った。本検討によって得られた成果をまとめると以下のようである。(1)大型炉炉心の群振動特性は5Hz前後に1次の卓越振動数があり、これは要素単体の1次固有振動数より2Hz程度高い。(2)暫定的に定めたS1及びS2地震に対し、炉心構成要素に発生する応力は許容値と比較して十分低い値となる。従って、大型炉炉心の振動設計の成立性は十分見通しがある。(3)耐震設計の観点からは、大型炉炉心構成要素の構造形態は合理化、最適化の余地があり得る。なお、本検討は昭和60年度大型高速増殖炉要素技術設計研究(2)の一環として実施された。

The core components of an LMFBR may show a complex nonliear vibration behavior as a cluster during a seismic event, which is induced by interaction between neighboring components due to collisions taking place at the load pads of hex-can ducts. Therefore, an analytical evaluation on this cluster vibration is essential when assessments are made on seismic safety of an LMFBR core in lights of structural integrity of core components, maintenance of coolant flow-path, and maintenance of control rods insertabity. Described in this report are the results of cluster vibration analysls and seismic safety assessment on the Large LMFBR core which was established during the course of the design study performed in FY 1986. The cluster vibration analyses were performed using a special purpose code "VIOLLON" that had been developed for the seismc design of Monju core. The results of this study can be su㎜arized as follows. (1)The dominant frequency of cluster vibration of the Large LMFBR core is around 5.0 Hz, which is about 2 Hz higher than the 1st natural frequency of a single element. (2)Stresses arising in a core comporent due to an earthquake load are sufficiently lower than the allowable limits, leading to a successful expectation of seismic design of the Large CMFBR core. (3)The design and configurations of the Large CMFBR core may be further rationalized and optimized as far sa the seismic design viewpoint is concerned.