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HTTR-IS水素製造プラントにおける可燃性ガス漏えいの確率論的安全評価

Probabilistic safety assessment of flammable gas leakage in the HTTR-IS hydrogen production plant

工藤 潤一*; 坂場 成昭 ; 高橋 信*; 若林 利男*

Kudo, Junichi*; Sakaba, Nariaki; Takahashi, Makoto*; Wakabayashi, Toshio*

HTTR-IS水素製造プラントは、我が国唯一の高温ガス炉(高温工学試験研究炉:HTTR)からの高温核熱を利用して水素を製造するシステムであり、原子力機構において設計が進められている。本システムでは、原子炉近傍で大量の可燃性ガスを取り扱うため、可燃性ガスの爆発に対する原子炉の安全性確保が重要な課題である。本研究では、HTTR-IS水素製造プラントにおける可燃性ガス漏えいの確率論的安全評価を行った。まず、マスターロジックダイヤグラム(MLD)を用いて、システムの事故につながる可能性のある事象(起因事象)を抽出した。次いで、抽出した起因事象に対して、イベントツリー解析(ETA)及びフォルトツリー解析(FTA)を行い、HTTRの建屋に影響を与える可能性のある可燃性ガスの漏えい事象の発生頻度を定量化した。評価の結果、火災爆発事象の発生頻度を合計値は、2.5$$times$$10$$^{-4}$$(件/年)であり、本検討での目標値を上回ったが、火災爆発事象の発生頻度低減を目的とした機器追加により、目標値以下となる7.9$$times$$10$$^{-7}$$(件/年)に低減できることを明らかにした。

The HTTR-IS system is one of the plants producing hydrogen with nuclear power. Such a system has high safety requirements. One of the safety studies to be conducted is the probabilistic safety assessment (PSA) study for concerned hydrogen explosion, which was not studied previously. Therefore, this study is conducted for the preliminary PSA of flammable gas leakage in the HTTR-IS system. First, a master logic diagram (MLD) was developed to identify initiating events. After identifying initiating events, event tree analysis (ETA) and fault tree analysis (FTA) were performed to quantify the average frequency of an accident. The initial result of the PSA shows that the nominal frequency of explosion is 2.5$$times$$10$$^{-4}$$ 1/y. This frequency is higher than the criterion defined in this paper and unacceptable. Installments of additional components are investigated in order to reduce frequency. As a result, the average frequency of explosion is decreased to 7.9$$times$$10$$^{-7}$$ 1/y.

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