3次元免震構造に関する研究(平成15年度共同研究報告書)

Study on Advanced Structural Design for Commercialized Fast Breeder Reactors

森下 正樹 ; 北村 誠司 ; 高橋 健司; 井上 和彦; 木田 正則; 毛呂 聡*; 加藤 朝郎*; 伏見 実*

Morishita, Masaki; Kitamura, Seiji; Takahashi, Kenji; Inoue, Kazuhiko; Kida, Masanori; Moro, Satoshi*; Kato, Asao*; Fushimi, Minoru*

核燃料サイクル開発機構(JNC)と日本原子力発電(原電)では、安全性と経済性に優れた実用高速炉プラント概念の構築を目的として「高速増殖炉サイクル実用化戦略調査研究」を実施している。ここでは、高温構造設計の高度化、新材料の採用、ならびに3次元免震が経済性向上のためのシステム改善方策の枢要技術として挙げられている。そこで、JNCと原電は、平成12年度より、高温構造設計手法高度化と3次元免震開発に関する共同研究を開始した。本報告書はそのうち、3次元免震開発に関する平成15年度の成果をとりまとめたものである。なお、本成果のなかには、原電が経済産業省より受託し、JNCがその実施に協力した、「発電用新型炉技術確証誠験」の成果が含まれている。本研究は、その内容を(1)開発計画の検討、(2)建屋3次元免震の検討、及び(3)機器上下免震の検討、の3つのスコープに整理して進めた。本年度の成果を要約すると、以下のとおりである。(1)開発計画の検討3次元免震(装置)に対する性能要求の検討新たな観点からの3次元免震装置への性能要求の検討として、「免震装置に支持された建屋」並びに「風荷重時の居住性」について検討した。その結果、前者の検討では、水平免震方式の建屋とほぼ同様の設計が可能であること、また後者の検討では、免震建屋内の運転員への影響はないことを確認した。3次元免震(装置)の開発目標ならびに開発計画の検討 建屋全体3次元免震装置の開発候補を絞り込むための、「評価項目とクライテリアの具体化」、並びに「3次元免震技術指針(骨子)」の検討を行った。「評価項目とクライテリアの具体化」では、平成14年度の成果をもとに、装置開発側へ要求する項目の詳細内容、具体化の検討を行った。また、3次元免震技術指針(骨子)については、装置開発状況を睨みつつ、既存の水平免震指針からの変更内容や指針化するにあたっての懸案等について検討を行った。(2)建屋3次元免震の検討 平成13年度に抽出された有望概念3案(「油圧機構を用いた3次元免震システム」、「ケーブル補強マッシュルーム型空気ばね3次元免震装置」、「ローリングシール型空気ばね方式3次元免震装置」)について性能試験を実施するとともに、新型炉プラント実機への適用性について検討を行い、今後開発を継続する候補既念(「ローリングシール型空気ばね方式3次元免震装

Japan Nuclear Cycle Development Institute (JNC) and Japan Atomic Power Company (JAPC) launched joint research programs on structural design and three-dimensional seismic isolation technologies, as part of the supporting R&D activities for the feasibility studies on commercialized fast breeder reactor cycle systems. A research project by JAPC under the auspices of the Ministry of Economy, Trade, and Industry (METI) with technical support by JNC is included in this joint study. This report contains the results of the research on the structural design technology. The research scope was identified as (1) Study on Developing Program, (2) Study on 3-dimentional Entire Building Base Isolation System, and (3) Study on Vertical Isolation System for Main Equipment, and the results of this year's studies are summarized as follows. (1) Study on Developing Program -Performance Requirements for 3-dimensional Isolation Devices "The behavior of a three-dimensional isolated reactor building" and "amenity under the strong wind load" were studied in order to set up performance requirements for the three-dimensional isolation system. Consequently, it was proved for the former subject that the structure of horizontal base-dimensional isolated building was applicable to 3-D isolated building and for the latter that amenity of the operator in the 3-D isolated reactor building is not affected under the strong wind. -Development Targets and Schedules for Three-dimensional Isolation Deviece In order to select the development candidate of the three dimensional isolation devices, "evaluation items and criteria" and "technical guideline on seismic three-dimensional isolation system" were studied. For the former subject, detailed requirements to the component in the reactor building were studied based on the 2002 fiscal year result and embodied.(2) Study on 3-dimentional Entire Building Base Isolation System -The 3 system concepts nominated on 2001, "Hydraulic system", "Fiber reinforced air sp