Failure evaluation analysis of reactor pressure vessel lower head in BWR due to severe accident

シビアアクシデントによるBWR圧力容器下部ヘッドの破損評価解析

加治 芳行  ; 勝山 仁哉  ; 山口 義仁 ; 根本 義之  ; 逢坂 正彦  

Kaji, Yoshiyuki; Katsuyama, Jinya; Yamaguchi, Yoshihito; Nemoto, Yoshiyuki; Osaka, Masahiko

BWR下部ヘッドの形状の複雑さによる不均一な温度や応力分布を求めるために、制御棒駆動系配管やシュラウドサポートも考慮した圧力容器下部ヘッドの詳細3次元モデルを構築し、汎用有限要素法コードANSYS Fluent/Mechanicalを用いて溶融プールの3次元熱流動解析及び下部ヘッドのクリープ変形解析を実施した。その結果、BWR下部ヘッドの内面からの溶融と外面からのクリープが重畳する破損が生じる可能性が示唆された。

To investigate the inhomogeneous temperature and stress distribution by geometrical complex of BWR lower head, the detailed 3D model of RPV lower head with control rod guide tubes and shroud supports are constructed and the 3D thermal hydraulic analysis of simulated molten pool and creep deformation analysis of lower head are performed using ANSYS Fluent / Mechanical finite element code. It is found that failure for BWR lower head might be caused by combination between melting failure in inner surface of lower head and creep failure in outer surface of lower head.