新型転換炉 実規模圧力管破断試験 -平成6年度成果-

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川又 伸弘; 望月 弘保

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ATR実証炉の圧力管集合体は、技術的には破断が起こるとは考え難いが、圧力管型炉の安全裕度を確認するために圧力管破断試験を行い、圧力管破断時カランドリア管の健全性及び燃料冷却性、並びに圧力管及びカランドリア管同時破断時の隣接チャンネル等の健全性及び燃料冷却性について検討し、圧力管破断事故手法を確立する。平成6年度は、破断チャンネルと隣接チャンネルに実機材料を用いたカランドリア構造物健全性試験、並びに同時破断時の燃料冷却性試験等を実施した。また、圧力上昇を評価する手法の検証解析を行った。1圧力管破断試験、圧力管破断時のカランドリア管の健全性裕度評価に資するために、照射材カランドリア管材料を用いて、圧力管破断時に生じるカランドリア管の高速歪速度を包絡する歪速度条件下で引張試験を実施し、機械的材料測定を測定した。圧力管衝突時の歪速度条件(100/S)での引張速度は約82KG/MM2、破断伸びは約10%であった。また、同時破断時のき裂長を燃料集合体の有効発熱長とすることにより、カランドリア構造物に対する負荷が最大となるカランドリア構造物健全性試験(NCI-2)を実施した。この結果、タンク内圧は第一隣接管部及びタンク壁部共に約30KG/CM2程度のピーク値であること、冷却材ジェット力は、第一隣接部で約11KG/CM2のピーク値であること等のカランドリア構造物への負荷挙動が明らかとなった。さらに、再循環ポンプ周辺部において破断が発生した際の圧力管内の圧力挙動を確認する破断時圧力挙動試験を実施した。その結果、圧力管内には水撃圧力は発生しないことが確認された。2検証解析、同時破断時のカランドリアタンク内の内圧上昇を評価する手法を検証するため、HIPWAPコードにより圧力管及びカランドリア管同時破断試験の試験解析を行うことにより、内圧挙動に関する試験結果の再現性及び適用性を確認した。また、本コードにより平成7年度に実施予定の同時破断試験(開口面積2A相当)の予備解析を実施した結果、カランドリアタンク壁で約8KG/CM2の圧力上昇となる解析結果が得られた。

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