ライナ構造健全性評価のための解析手法 - 腐食減肉過程のモデル化 -

Structural analysis methods for liner integrity evaluation; Modeling of thinning process of liner due to corrosion

月森 和之; 加藤 猛彦*; 古橋 一郎*; 岩田 耕司; 赤津 実

Tsukimori, Kazuyuki; not registered; Furuhashi, Ichiro*; not registered; not registered

ナトリウムを冷却材とする高速増殖炉では、床ライナはナトリウム漏えい事故時に漏えいナトリウムと床コンクリートとの直接接触を防止する機能を有し、事故の拡大防止の観点から重要な構造である。したがって、ナトリウム漏えい事故時にはその終息に到るまでライナの機能が維持されなければならない。ナトリウム漏えい時のライナの温度は、初期段階で漏えいナトリウムと接する領域を中心に急速に上昇する。一方、腐食によるライナの減肉については溶融塩型腐食を想定した厳しい減肉速度に従うとしても、ライナの温度上昇によりかなり遅れて進行する。このため、ライナに生じるひずみの最大値はこの初期段階に生じることになる。したがって、ひずみの解析評価において、最終的に到達する減肉量を最初から仮定したモデル化を用いるとひずみの最大値を過大に評価することになる。そこで、現象面から実態に合った解析を実現するためにライナの減肉の進行過程をモデル化する方法を検討した。具体的には、擬似的なクリープによる応力緩和と剛性の低減により減肉部分の応力を解放する方法をとった。さらに、この方法をFINASに適用して事例計算を行うことにより、その妥当性を検証した。

The lining structure of LMFBR has an important function to prohibit leaked sodium from having contact with floor concrete at sodium leakage accident. Therefore, the integrity of the liner during the sodium leakage accident should be confirmed. The maximum temperature of the liner at the sodium leakage accident rises very quickly. On the other hand, thinning of the liner due to corrosion progresses gradually compared with the rise of temperature even if the thinning rate in case of molten salt type corrosion is assumed. Therefore, there is a possibility to estimate maximum strain of the liner excessively large compared with the actual value. In this study the modeling of thinning process of liner was developed in order to realize reasonable analysis from the point of view of actual phenomena. The concept of the method is to release the stress of the losing region by using artificial creep and reducing Young's modulus. The validity of this method was verified through some example analyses by FINAS equipped with this thinning model as users' subroutines.