RELAP5/MOD3.2 sensitivity analysis using OECD/NEA ROSA-2 project 17% cold leg intermediate-break LOCA test data

17%低温側配管中口径破断LOCAに関するOECD/NEA ROSA-2プロジェクト実験のRELAP5/MOD3.2コードによる感度解析

竹田 武司 ; 渡辺 正; 丸山 結 ; 中村 秀夫  

Takeda, Takeshi; Watanabe, Tadashi; Maruyama, Yu; Nakamura, Hideo

PWRの低温側配管で17%中口径破断冷却材喪失事故(IBLOCA)が生じたことを想定し、LSTFを用いたOECD/NEA ROSA-2プロジェクト実験を行い、ループシールクリアリングの前に高速の蒸気流に起因した気液対向流制限(CCFL)により上部プレナム、蒸気発生器の伝熱管上昇流側と入口プレナムに蓄水が見られ、炉心水位の急速な低下によりドライアウトが生じた。RELAP5/MOD3.2.1.2コードを用いた実験後解析では、炉心露出が実験より遅く生じたため、燃料被覆管表面温度を過小予測した。実験分析と実験後解析の結果に基づいて、炉心水位挙動や燃料被覆管表面温度に影響を及ぼす重要現象と関与するパラメータを抽出した。実験後解析の条件をBase Caseとして、熱水力最適評価手法の不確かさ要因を調べるための感度解析を行い、安全余裕の評価に際して考慮が必要なパラメータとして、炉心出口でのWallis型CCFL相関式の係数Cや炉心内気液相間摩擦は燃料被覆管表面温度に対する影響が大きいことを確認した。

An experiment simulating a PWR cold leg IBLOCA with 17% break at cold leg was conducted. The post-test analysis by RELAP5/MOD3.2.1.2 code revealed that cladding surface temperature was underpredicted due to later major core uncovery. The post-test analysis conditions were considered as Base Case assuming the discrepancies were caused by uncertainties in the code predictability and input data. Key phenomena and related important parameters, which may affect the cladding surface temperature, were selected based on the LSTF test data analysis and post-test analysis results. Sensitivity analyses were performed by changing the parameters relevant to the key phenomena within the ranges to investigate influences of the parameters onto the cladding surface temperature. It was confirmed that both constant C of Wallis CCFL correlation at the core exit and inter-phase drag in the core are more sensitive to the cladding surface temperature.