IHXフローティングサポート方式の成立性に関する検討 第1報; ノズルの解析

Piping system of large FBRs on the IHX floating support concept; Vol.1 Analysis of the nozzles

渡士 克己; 古橋 一郎*; 今津 彰

not registered; Furuhashi, Ichiro*; Imazu, Akira

昭和60年度の一次熱輸送配管系の成立性検討の中で今後の課題として抽出された、ノズルの撓性、応力の簡易算出法および設計解析における軸対称モデル化手法について検討する。FINASコードを用いて配管反力、内圧および熱過渡荷重に対するノズルの三次元ソリッド、三次元シェル、軸対称ソリッドおよび軸対称シェルの弾性応力解析を行った。1.配管解析において用いるノズルのバネ定数を三次元シェル解析結果から定めた。これらの値は三次元ソリッドからの算出値と良く一致する。又、応力算出時に軸対称にモデル化する場合には優勢な配管反力成分を考慮する必要がある。2.内圧は配管解析において等価な軸力で取扱え、容器胴は3.0倍の半径に軸対称化するのが良い。3.熱過渡荷重は容器胴のモデル化に鈍感であり、簡単さから平板モデルを推める。又、1/secの熱過渡では発生応力が大きく、プラント熱設計をつめる必要がある。(結論)熱輸送配管系検討に必要なノズルのバネ定数、応力の簡易算出法および設計解析における軸対称モデル化手法を準備した。これによって今後簡単に精度の高いノズルの解析・評価が可能となった。

This report describes flexibility, simplified stress calculation method and simple axisymmetrical modelling method for nozzles which were designed for large EBRs based on the IHX floating support concept. Stress analyses of nozzles were conducted with 3-dimensional solid model etc. under piping reaction force, internal pressure and thermal transient loadings by finite element FINAS code. The results of analyses are as follows; (1)Spring constants representing nozzle flexibility were prepared for piping analyses from the results of 3-dimensional shell analyses, (2)For internal pressure, an equivalent axial force was applicable in piping analyses, (3)Thermal transient loadings of 1 C/sec temperature change caused higher stress than allowable limit, so more discussion is needed in thermal design of the FBRs, (4)Simplified stress calculation methods for each loading were developed, (5)Analytical modelling of 3-dimensional nozzle shapes to axisymmetrical shapes was developed for each loading.