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竹田 武司
International Journal of Nuclear Energy, 2014, p.803470_1 - 803470_17, 2014/00
RELAP5 code analyses were performed on ROSA/LSTF experiments that simulated PWR 0.2% vessel bottom small-break LOCAs with different AM measures under an assumption of non-condensable gas inflow. Depressurization of and auxiliary feedwater (AFW) injection into both steam generators (SGs) as the AM measures were taken 10 min after a safety injection signal. The primary depressurization rate of 55 K/h caused rather slow primary depressurization being obstructed by the gas accumulation in the SG U-tubes. Core temperature excursion thus took place by core boil-off before the actuation of low-pressure injection (LPI) system. The fast primary depressurization by fully opening the relief valves in both SGs with continuous AFW injection led to long-term core cooling by the LPI actuation even under the gas accumulation in the SG U-tubes. The code indicated remaining problems in the predictions of break flow rate during two-phase flow discharge period and primary pressure after the gas inflow.
鈴木 光弘; 竹田 武司; 浅香 英明; 中村 秀夫
Proceedings of 6th International Topical Meeting on Nuclear Reactor Thermal Hydraulics, Operations and Safety (NUTHOS-6) (CD-ROM), 14 Pages, 2004/10
原研のROSA-V/LSTFを用いてPWRの原子炉容器底部計装管破断を模擬する小破断LOCA実験を行い、高圧注入系(HPI)不作動時にアクシデント・マネージメント(AM)策として行う蒸気発生器(SG)の2次系減圧を通じた1次系冷却操作に、蓄圧注入系から流入する非凝縮性ガスが及ぼす影響を明らかにした。蓄圧注入系からのガス流入がない場合を想定したコールドレグ0.18%破断に相当する計装管9本破断実験では、工学的安全施設作動(SI)信号から10分後に定率(-55K/h)のSG2次系減圧を開始することで、低圧注入系(LPI)を作動させることができた。しかしガスの流入を想定した計装管10本破断実験では、SG U字管の凝縮熱伝達率が低下して1次系減圧が阻害され、LPIの作動以前に炉心露出が生じた。これに対し、SGの2次系逃がし弁全開による急減圧と補助給水系の連続作動を仮定したパラメータ実験では、炉心露出以前にLPIが作動して長期冷却の可能性を示した。このようなガス流入によるSG伝熱管内の凝縮熱伝達阻害についてRELAP5/MOD3コードを用いた解析を行い、実験結果をよく再現できた。さらに、PWRの事故過程を的確にとらえAM策の実施判断を行ううえで、1次系圧力と保有水量を指標とするマップが有用なことを示した。