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内堀 昭寛; 柳沢 秀樹*; 高田 孝; 大島 宏之
日本機械学会論文集(インターネット), 86(883), p.19-00353_1 - 19-00353_6, 2020/03
ナトリウム冷却高速炉の蒸気発生器において、伝熱管破損時のナトリウム-水反応現象の影響による破損伝播の発生有無と水リーク率を評価することが重要な課題となっている。既往研究において、事象が終息するまでの長時間事象進展におけるウェステージ型破損伝播を評価対象とする解析手法が開発された。本研究では、ウェステージ型破損伝播に加え高温ラプチャ型破損伝播を評価対象に含めるため、これに対応する解析モデルを開発、追加した。ナトリウム-水反応試験を対象とした解析を実施し、解析手法の妥当性を確認した。
梅田 良太; 栗原 成計; 下山 一仁
JAEA-Technology 2016-030, 50 Pages, 2016/12
JAEA-Technology-2016-030.pdf:5.22MB
ナトリウム冷却高速炉の蒸気発生器において伝熱管が貫通破損した場合、高温・高速かつ高アルカリ雰囲気の反応ジェットが生成される(ナトリウム-水反応)。反応ジェットが隣接する伝熱管全体を覆うと、伝熱管の高温化によって機械的強度が低下し、伝熱管内圧で膨出破損に至ることがある(高温ラプチャ)。高温ラプチャの評価では、伝熱管温度に相当する伝熱管材料のクリープ強度を材料強度の基準値(破損クライテリア)としており、内圧による管壁のフープ応力と当該破損クライテリアを比較することで破損を判断する。このため、高温ラプチャ現象を模擬した伝熱管破損実験から得られる知見を踏まえて、破損クライテリアの妥当性を確認することが非常に重要である。本報告書では、原子力機構が所有する伝熱管破損模擬試験装置(TRUST-2)を用いて、高クロム系鋼の細径伝熱管の単管試験体及び密着型の二重試験体を対象に、最高1500Kまでの超高温条件で内圧加圧型の急速加熱伝熱管ラプチャ実験を行い、破損形態や破損強度特性などを明らかにするとともに、破損クライテリアの妥当性を検討した。
加藤 章一; 吉田 英一; 青砥 紀身
JNC TN9400 2000-042, 112 Pages, 2000/03
JNC-TN9400-2000-042.pdf:8.55MB
FBR蒸気発生器の伝熱管破損に起因する隣接伝熱管への破損メカニズムのひとつとして、ナトリウム-水反応により急速に伝熱管壁が加熱され破断に至るいわゆる高温ラプチャ現象が考えられる。本研究では、改良9Cr-1Mo鋼に関する高温ラプチャ評価の基礎データとして反映するため、超高温領域における引張及びクリープ試験を実施した。引張試験におけるひずみ速度は10%/min
10%/sec、クリープ破断時間は最長277secである。また、試験温度は700
1300である。本試験において得られた結果を要約すると、以下のとおりである。(1)改良9Cr-1Mo鋼について、ひずみ速度と引張強度との関係及び数分以内の極端時間のクリープ破断強度に関する評価データを取得した。(2)上記取得データに基づき、Mod.9Cr-1Mo鋼伝熱管の構造健全性評価に必要なクリープ破断式を提案した。(3)改良9Cr-1Mo鋼の超高温域における引張強度及びクリープ強度は、「もんじゅ」伝熱管材料の2・1/4Cr-1Mo鋼よりも高い値を示し、優れた強度特性を有していることがわかった。
日高 昭秀; 浅香 英明; 上野 信吾*; 吉野 丈人*; 杉本 純
JAERI-Research 99-067, p.55 - 0, 1999/12
JAERI-Research-99-067.pdf:2.51MB
2次系減圧を伴うPWR電源喪失事故時に炉心が昇温すると、温度上昇に起因して蒸気発生器伝熱管が破損する可能性がある。米国NRCの解析は、その場合でも、サージラインが先に破損することを示したが、沈着したFPからの崩壊熱を考慮していない。そこで、その影響を調べるため、まず、米国NRCの解析で使用したホットレグ水平対向流モデルを原研のLSTF実験で検証した後、Surry炉を対象としてSCDAP/RELAP5コードを用いた解析を行った。FP沈着量と崩壊熱は原研のARTコードを用いて別途計算した。その崩壊熱を熱応答計算で考慮した場合、伝熱管の健全性はかろうじて確保された。しかしながら、種々の不確実性を考慮すると、伝熱管が最初に破損する可能性を排除できない。このことは、2次系減圧に関するアクシデントマネジメント方策の得失を評価するうえで考慮しておく必要がある。
日野 竜太郎; 西本 武志*; 宮本 喜晟
日本原子力学会誌, 33(1), p.73 - 75, 1991/01
被引用回数：0 パーセンタイル：0.3(Nuclear Science & Technology)高温工学試験研究炉(HTTR)の加圧水冷却器伝熱管破損事故を模擬した試験を行い、伝熱管破損時の系統の圧力及び流量変動と浸入水量について調べた。破損してからガス・水差圧低(0.1MPa)の信号が発令されるまでに20秒以上を要し、その間に水側の圧力は急激に上昇・降下した。破損直後には相当な圧力波が発生していると考えられている。循環水量は破損後急激に減少し、差圧低の信号が発令されて30秒を経過する頃には元の流量まで回復した。破損した伝熱管には水はほとんど流れず、水浸入は隔離弁閉止後に起こることが観察された。浸入水量については、安全解析の重力落下による水浸入の仮定の妥当性を確認するとともに、ポンプの押し込みによる水浸入はほとんどないことが分かった。
五福 明夫*; 岡崎 文大*; 吉川 栄和*; 藤木 和男; 鴻坂 厚夫; 若林 二郎*
Tech. Rep. Inst. At. Energy,Kyoto Univ., 211, p.1 - 57, 1989/05
米国Prairie Island1号炉で1979年に生じた蒸気発生器伝熱管破損事故に関し、RELAP5/Mod1コードによるシミュレーションを行った。シミュレーションの目的は原子力発電プラントの異常診断システムの開発にあたって事故時のプラントパラメータ過渡変化について実際のプラントからのデータの代用と成り得る模擬データを供給するための解析コードとその入力モデルを整備することである。計算は伝熱管破損後3200秒までの時間について行った。計算結果はプラント記録及び原研でRETRAN-02コードにより実施された解析結果と良く一致しており、若干の改良すべき点はあるものの、RELAP5/Mod1コードと今回用いた入力モデルの組合せが、事故時のPWRプラントの全体挙動を模擬する道具として有効な事が示された。(本報告は原研側発表者が、旧原子炉安全解析研究室に所属中に行なった協同研究の一部である。)
田辺 裕美*; 三宅 収; 大後 美道; 佐藤 稔*
PNC TN941 82-100, 48 Pages, 1982/04
ナトリウム冷却高速増殖炉の蒸気発生器でのナトリウム-水反応による伝熱管の破損伝播現象を解析するためにLEAP2コードが開発された。本報告書は蒸気発生器安全性総合試験装置(SWAT―3)を用いて実施された破損伝播試験Run―14及びRun―15の結果として得られた破損伝播の進行と,LEAP2コードの計算結果との比較により,同コードの検証計算を行なったものである。主な結果は以下の通り。1)感度解析の結果,タイム・メッシュ,ジェット分割数などの計算コード上のパラメータが計算結果(水リーク率の時間変化)に及ぼす影響を把握する事ができた。2)SWAT―3試験との比較から,本コードは常に,破損伝播の規模を実現象と比べて保守的に評価できる事が明らかとなった。
高野 和也; 栗坂 健一; 山野 秀将
no journal, ,
ナトリウム-溶融塩熱交換器を有する蓄熱式高速炉のリスク評価技術開発の一環として、溶融塩を活用した既存の太陽熱蓄熱発電システムにおける事故トラブル事例結果に基づき、熱交換器における伝熱管破損件数と溶融塩暴露時間を整理するとともに、ベイズ推定手法に基づき伝熱管破損発生率を評価する方法を検討した。
