Improvement of temperature evaluation model of biological shielding concrete for HTTR test simulating LOFC with VCS inactive

HTTRの炉心冷却喪失を模擬した試験における生体遮蔽コンクリートの温度評価モデルの改良

高田 昌二; 柳 俊樹; 飯垣 和彦 ; 篠原 正憲 ; 栃尾 大輔 ; 島崎 洋祐 ; 小野 正人 ; 沢 和弘

Takada, Shoji; Yanagi, Shunki; Iigaki, Kazuhiko; Shinohara, Masanori; Tochio, Daisuke; Shimazaki, Yosuke; Ono, Masato; Sawa, Kazuhiro

HTTRの炉容器冷却設備(VCS)は、熱反射板と隣接する冷却管をフィンで繋いだ冷却パネルで構成され、炉心冷却喪失時に輻射,熱伝導,自然対流のみで炉心から崩壊熱を除去する。VCSのサポートは生体遮蔽コンクリート内に埋め込まれている。高温ガス炉の固有の安全性を実証するため、HTTRを使って、初期出力9MWの状態からVCSを停止させて炉心冷却を喪失させるLOFC試験を計画している。本試験では、VCSサポート周辺のコンクリートの温度が高くなることが予想されている。2次元モデルを改良して、サポートから流入する熱と、VCSを通過してコンクリートに流入する熱を考慮できるようにした。原子炉出力を0にして、ガス循環機により加熱するコールド試験により解析結果を検証した。この結果、熱が周囲の低温部に拡散して、サポート周りのコンクリートは局所的に高くはなるものの十分低くなることを明らかにした。

The VCS of HTTR, which is composed of thermal reflector plates, cooling panel composed of fins connected between adjacent water cooling tubes, removes decay heat from reactor core by thermal radiation, conduction and natural convection in case of LOFC. The metallic supports are embedded in the biological shielding concrete to support the VCS. The LOFC test is planned with the VCS inactive at 9 MWt while the reactor shut-down system disabled. In this test, the temperature distribution in biological shielding concrete is prospected locally higher around the support. A symmetrical model was improved to simulate the heat transfer to the concrete through the VCS support. The numerical results were compared with the measured data acquired from the test, in which the RPV was heated up to around 110 C without nuclear heating with the VCS inactive, to show the temperature is locally high but kept low around the support due to sufficient thermal conductivity to the cold temperature region.