Integrity evaluation of boundary function of main components in nuclear plants during severe accidents

シビアアクシデント時における原子力プラント主要機器のバウンダリ機能健全性評価

月森 和之; 矢田 浩基 

Tsukimori, Kazuyuki; Yada, Hiroki

日本では、福島第一原子力発電所の事故以来、原子力プラントに対して厳しい安全対策が取られている。シビアアクシデント時において、放射性物質を内包する危機がそのバウンダリ機能を維持できるか否かが重要な関心事となる。本研究では、高速炉の1時冷却材を内包する容器等のバウンダリを構成する構造部材である鏡板とベローズに着目し、設計を超える過大な圧力を受けた場合の座屈、座屈後変形、さらにバウンダリの貫通破損(バウンダリ機能喪失)までの挙動を検討した。研究は、2013年度に始まり、段階的に進められたが、最終段階として、新たに提案する破損クライテリアの鏡板、ベローズへの適用結果を示すものである。

After the accident at the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant, very strict safety measures were implemented for nuclear power plants in Japan. It thus becomes a crucial issue if the safety of a plant is maintained or not at beyond design basis events. In this study, head plates and bellows were examined as components that compose the parts of the boundary of vessels that contain the primary coolant of a prototype fast breeder reactor. The behaviors of buckling, post-buckling deformation, and penetration failure, that is, loss of boundary function of these components with increasing pressure were investigated. The series of this research program started in FY2013 and the research proceeded step by step. The new result in this paper is the application of the proposed criteria to head plates and bellows, and a conservative estimation of penetration failure of these components is obtained.