Verification and validation procedures of calculation codes for determining corrosive conditions in the BWR primary cooling system based on water radiolysis and mixed potential models

ラジオリシス及び混成電位モデルに基づく原子炉一次冷却系腐食環境評価のための計算コードの正確さの検証と妥当性の確認の手法

内田 俊介*; 和田 陽一*; 山本 誠二*; 高木 純一*; 久宗 健志*

Uchida, Shunsuke*; Wada, Yoichi*; Yamamoto, Seiji*; Takagi, Junichi*; Hisamune, Kenji*

BWR一次冷却系の腐食環境は、腐食電位を指標として評価される。実機では腐食電位は限られた箇所でしか測定できない。一次冷却系のあらゆる点での腐食電位を求めるためには、腐食性放射線分解生成種の濃度を求めるラジオリシスコードと求められた濃度を用いた腐食電位評価コードを結合させて計算する必要がある。日本機械学会の規格では、腐食電位の低減によるSCC亀裂進展速度の緩和が定量的に規定されているが、腐食電位緩和の評価法については認知されるには至っていない。本論文では、VV法に基づく、腐食環境評価算コードの標準化手法について記述するものである。標準コードとして採用されるすべての計算コードは数式の正確さを検証するとともに、実機プラントの評価における精度と適用の妥当性を確認することが必要である。正確さの検証のためのベンチマーク計算を提案するとともに、プラントでの測定値と計算値の比較により妥当性を確認する手法を提示する。

ECP in the BWR primary cooling system can be measured only in the restricted region. In order to determine ECP at any location, ECP should be evaluated by computer simulation codes consisting of water radiolysis models to determine the concentrations of corrosive radiolytic species and mixed potential models to determine ECP based on corrosive species. Mitigation of SCC crack growth rate due to decreasing ECP can be authorized by the JSME Standards, while mitigation of ECP due to hydrogen addition has not been authorized yet. In the paper, standard procedures to authorize the computer simulation codes based on the verification and validation method are proposed. The numerical justification of every code applied as a standard code should be verified and its accuracy and applicability for plant analysis should be validated. Benchmark problems for verification processes are proposed and comparison of the calculated results with the measured ones for the plant of evaluation is required.