3-D Thermal stress analysis of hot spots in reactor piping using BEM

Bains, R.S.*; 杉本 純

JAERI-Research 94-007, 66 Pages, 1994/08

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シビアアクシデント時のFP沈着により形成される局部をホットスポットを有するPWRホットレグを対象に、3次元熱弾性解析を実施した。本解析では境界要素法(BEM)を数値解析法として適用し、ホットレグの構造応答を調べた。十分な数の要素を用い、配管内壁のホットスポットに近接する温度遷移領域(TTR)を適切にモデル化することにより、数値解に収束が実現できる。ホットスポット近傍における変形の特徴は、ホットレグ外壁の熱的境界条件が一定温度か断熱かに依存する。本解析から、内側表面のホットスポット領域において、大きな垂直圧縮応力が形成されることが示された。外側表面の同じ場所では、大きな垂直引張り応力が生じ得る。ホットスポット近傍におけるこのような応力増加の依存は、ホットレグの健全性にとって問題となり得る。