高温ガス炉による水素製造,3; 熱化学法ISプロセス開発,配管破断による水素拡散予備解析

Hydrogen production with high-temperature gas-cooled reactors, 3; Development of thermal hydraulics simulation code for thermochemical water-preliminary analyses on hydrogen diffusion through break of IS process plant

寺田 敦彦  ; Somolova, M.*; 竹上 弘彰 ; 岩月 仁 ; 村上 知行; 日野 竜太郎; 塩沢 周策

Terada, Atsuhiko; Somolova, M.*; Takegami, Hiroaki; Iwatsuki, Jin; Murakami, Tomoyuki; Hino, Ryutaro; Shiozawa, Shusaku

高温ガス炉水素製造システム(HTTR-IS)の概念設計の一環として、水素ガスが漏洩して爆発に至った場合について、原子炉施設の安全性を担保するための諸対策を講じるうえで必要な工学的知見を得ることを目的として、ISプロセスの水素配管破断時の水素拡散挙動に関する予備解析を行った。圧縮性,拡散モデル定数等の影響を予備評価した数値解析モデルを用いて、漏洩量,風速等漏洩拡散にかかわる各種パラメータと可燃性混合気の移流距離との相関関係を明らかにするとともに、代表ケースについて文献等の爆発実験結果やその予測式との比較評価を行い、本評価手法の妥当性を確認した。

As part of the conceptual design work of the HTTR-IS system, preliminary analyses on small break of a hydrogen pipeline in the IS process hydrogen plant was carried out as a first step of the safety analyses. This report presents analytical results of hydrogen diffusion behaviors predicted with a CFD code, in which a simple model modified the boundary conditions and commpressibility of the hydrogen gas and turbulent parameter as the turbulent Schmit numbers was incorporated. Moreover, we evaluate the dispersion about parameters; height of release point, wind velocity, amount of released gas, etc. These result is useful to safety analysis for fire and blast accidents.