Evaluation of detectability of pump/diagrid link rupture in pool-type sodium-cooled fast reactor

タンク型SFRにおける炉内配管破損事象の検出性の評価

小野田 雄一 ; 内田 昌人*; 時崎 美奈子*; 岡崎 仁*

Onoda, Yuichi; Uchita, Masato*; Tokizaki, Minako*; Okazaki, Hitoshi*

炉内配管破損に対する安全保護系の機能の十分性を確認するために安全評価を実施した。対象プラントは、現在日本で開発中の軸方向に均質な炉心燃料を装荷した、約600MWeクラスのタンク型SFRである。タンク型SFRでは、一次系配管が一次系ポンプと燃料集合体の入口にあたる高圧ナトリウムプレナムとを接続し、「炉内配管」と呼ばれている。この配管は原子炉容器内に配置されているため、この配管の小規模なナトリウム漏洩を検出することは困難であり、このためギロチン破断のような大きな配管破損を想定し、設計基準事象として評価する必要がある。安全保護系の信号による炉内配管破損事象の検出性を確認するために、炉内配管破損事象の解析評価を実施した。反応度係数の不確実性を考慮するための感度解析も実施した。炉内配管破損に対する安全保護系の機能の十分性は、タンク型SFRの安全保護系の開発目標としている、事象の検出のために少なくとも2つの信号が送信されるという解析結果によって確認された。

The safety analyses were carried out to confirm the sufficiency of the function of the plant protection system against the pump/diagrid link rupture. The target plant is a pool-type SFR of about 600 MWe class equipped with an axially homogeneous core currently under development in Japan. In the pool-type SFR, the primary system piping connects primary pump and the high-pressure sodium plenum located at the inlet of fuel sub-assemblies and called "pump/diagrid link". Because this piping is submerged in the reactor vessel, it is difficult to detect small scale sodium leakage in this piping, and thus a certain large pipe break like guillotine should be assumed and evaluated as a design basis event. In order to confirm the detectability of pump/diagrid link rupture by safety protection system signals, a series of analyses of the guillotine break for a pump/diagrid link were carried out. Sensitivity study had also been performed to consider the uncertainty of the reactivity coefficient in the analyses. The sufficiency of the function of the plant protection system against the pump/diagrid link rupture was confirmed by the analysis results that at least two signals are transmitted for the detection of the event, which is the development target of the plant protection system in pool-type SFR.