VHTR水素製造システムにおける水素ガスの漏洩拡散特性及び爆風圧評価の考え方

Analysis on characteristic of hydrogen gas dispersion and evaluation method of blast overpressure in VHTR hydrogen production system

村上 知行; 寺田 敦彦  ; 西原 哲夫 ; 稲垣 嘉之; 國富 一彦 

Murakami, Tomoyuki; Terada, Atsuhiko; Nishihara, Tetsuo; Inagaki, Yoshiyuki; Kunitomi, Kazuhiko

現在、日本原子力研究開発機構では、原子炉から発生する高温の熱エネルギーを水素製造に活用する原子力水素製造システムの実用化に向けて、高温ガス炉(VHTR)と水素製造試験設備を安全かつ合理的に接続するための研究開発を行っている。本システムでは可燃性の水素ガスを扱うことから、万一漏洩,爆発に至った場合でも、原子炉施設に対する安全性が損なわれないことを保証することが設計上重要な課題である。本報は、VHTR水素製造システムにおいて、水素ガスが配管破断等により大気中に漏洩した場合を想定した漏洩拡散解析を実施し、可燃性混合気の移流拡散距離とそれに影響を及ぼすさまざまなパラメータとの相関について定量化した。また、本評価結果に基づき、爆発時における爆風圧が原子炉施設に及ぼす影響度を安全かつ合理的に評価する新たな方法について提案した。

The Very High Temperature Reactor (VHTR) is expected to be the best energy source for the hydrogen production. This system will handle a large amount of hydrogen which is combustible gas. It is one of the most important subjects in design with this system to assure the safety of the reactor system against the damage due to fire and the explosion accident. This analysis provides with quantitative information about correlation between the combustible gas movement distance and various parameters which influences the gas dispersion. Based on these analytical results, we propose the best method which is able to evaluate damage of the nuclear plant by blast overpressure. This method will be used efficiently for the safety evaluation for the future VHTR hydrogen production System.