Development of PIRT and assessment matrix for verification and validation of sodium fire analysis codes

ナトリウム燃焼解析コードの検証・妥当性確認のためのPIRT及び評価マトリックスの作成

大野 修司  ; 大島 宏之; 田嶋 雄次*; 大木 裕*

Ohno, Shuji; Ohshima, Hiroyuki; Tajima, Yuji*; Oki, Hiroshi*

高速炉プラントの安全性評価に使用するナトリウム燃焼解析コードを対象として、その信頼性を系統的に示すために検証と妥当性確認に関する活動を進めている。2つの解析コードSPHINCS及びAQUA-SFに焦点を当てて、まず対象とする重要現象を明らかにするためのPIRTテーブルを作成し、次に妥当性確認に用いる試験を示す評価マトリックスを提案した。さらに、単一液滴燃焼試験の解析を実施して、両解析コードのスプレイ燃焼モデルが液滴燃焼量を約30%以内の誤差で評価できることを示した。

The authors are initiating systematic verification and validation activity to demonstrate the reliability of numerical simulation tool for sodium fire behavior postulated in a fast reactor plant. The activity is in progress with the main focuses on already developed sodium fire analysis codes SPHINCS and AQUA-SF. The events to be evaluated are sodium spray, pool, or combined fire accidents followed by thermodynamic behaviors. The present paper describes that the "Phenomena Identification and Ranking Table" is developed at first to clarify the important validation points in the codes, and that an "Assessment Matrix" is proposed which summarizes the tests for validating the computational models for important phenomena. Furthermore, the paper shows a practical validation with a separate effect test in which the spray droplet combustion model of both codes predicts the burned amount of a sodium droplet with the error mostly less than 30%.