ナトリウム漏えい燃焼実験-IIの水分移行挙動の評価

Evaluation of water transport behaviorin Sodium fire experiment - II

中桐 俊男  

Nakagiri, Toshio

高速増殖原型炉「もんじゅ」2次主冷却系ナトリウム漏えい事故の原因究明のために大洗工学センターで実施されたナトリウム漏えい燃焼実験-II(Run-D4)に関して、実験時のセル内水蒸気のマスバランスを評価し、水蒸気濃度を時刻歴で推定した。マスバランス評価にあたっては、大洗工学センターで実施された複数の実験の結果を参考とし、ASSCOPSコードによる解析結果と比較した。評価結果の概要を以下に示す。(1)試験時には、実験セル内は雰囲気温度が高かった(200300)ためエアロゾルの水和物の生成は起こらなかったが、水蒸気濃度測定ライン内ではガス温度が低くなり(2040)、エアロゾル水和物の生成による吸湿および水蒸気の凝縮が起こった可能性がある。このため、測定ラインを用いた水蒸気濃度測定値は実験セル内の値とは異なると考えるのが妥当である。(2)試験時の実験セル内の水蒸気濃度は測定ラインを用いた測定結果よりも高く、ナトリウム漏えい中はほぼ約35,000ppmであり、漏えい停止前の約190分後からコンクリート壁温度が約100を超えたため上昇し、漏えい停止直前に最高値の約70,000ppmになったと推定される。漏えい中の約35,000ppmの推定値はマスバランスから推定した値と測定ライン測定値からライン中の水和物生成を推定して逆算した値がほぼ一致している。しかし、約190分後からについては、マスバランスからの推定のみしか行えず、コンクリートからの放出水速度はコンクリートの加熱温度履歴による誤差が大きい可能性がある。

Evaluation of water transport behavior in Sodium Fire -II (Run-D4) was performed. Results of other experiments performed in Oarai-Engineering Center were considered in the evaluation, and the results of the evaluation were compared with the calculated results of ASSCOPS code. The main conclusions are described below. (1)lt was estimated that aerosol hydrates were not formed in the test cell in the experiment, because of high gas temperatures (200C300C), but water vapor absorption by the formation of aerosol hydrates and water vapor condensation were occurred in humidity measure line, because of low gas temperature (20C 40C). Therefore, it was considered appropriate that measured water vapor concentration in the humidity measure line was different from the real concentration in the test cell. (2)Water vapor concentration in the test cell was assumed to be about 35,000 ppm during sodium leak, and reached to about 70,000 ppm because of water release from heated concrete (over 100C) walls after 190 min from sodium leak started. The assumed value of about 35,000 ppm during sodium leak almost agree with assumed value from the quantity of aerosol in the humidity measure line, but no support for the value of about 70,000 ppm after 190 min could be found. Therefore, water release rate from heated concrete wans can change with their temperature history.