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報告書

3次元免震構造に関する研究(平成14年度共同研究報告書)

森下 正樹; 北村 誠司; 井上 和彦; 木田 正則; 毛呂 達; 加藤 朝朗; 伏見 実*

JNC-TY9400 2003-009, 682 Pages, 2003/05

JNC-TY9400-2003-009.pdf:35.1MB

核燃料サイクル開発機構(JNC)と日本原子力発電(原電)では、安全性と経済性に優れた実用高速炉プラント概念の構築を目的として「高速増殖炉サイクル実用化戦略調査研究」を実施している。ここでは、高温構造設計の高度化、新材料の採用、ならびに3次元免震が経済性向上のためのシステム改善方策の枢要技術として挙げられている。そこで、JNCと原電は、平成12年度より、高温構造設計手法高度化と3次元免震開発に関する共同研究を開始した。本報告書はそのうち、3次元免震開発に関する平成14年度の成果をとりまとめたものである。なお、本成果のなかには、原電が経済産業省より受託し、JNCがその実施に協力した、「発電用新型炉技術確証試験」の成果が含まれている。本研究は、その内容を(1) 開発計画の検討、 (2) 建屋3次元免震の検討、及び(3) 機器上下免震の検討、の3つのスコープに整理して進めた。本年度の成果を要約すると、以下のとおりである。

報告書

3次元免震構造に関する研究

森下 正樹; 北村 誠司; 梅木 克彦*; 堂崎 浩二*; 加藤 朝朗*

JNC-TY9400 2002-024, 914 Pages, 2003/01

JNC-TY9400-2002-024.pdf:37.28MB

核燃料サイクル機構(JNC)と日本原子力発電(原電)では、安全性と経済性に優れた実用高速炉プラント概念の構築を目的として「高速増殖炉サイクル実用化戦略調査研究」を実施している。ここでは、高温構造設計の高度化、新材料の採用、ならびに3次元免震が経済性向上のためのシステム改善方策の枢要技術として挙げられている。 そこで、JNCと原電は、平成12年度より、高温構造設計手法高度化と3次元免震開発に関する共同研究を開始した。本報告書はそのうち、高温構造設計手法高度化に関する平成13年度の成果をとりまとめたものである。なお、本成果のなかには、原電が経済産業省より受託し、JNCがその実施に協力した、高速増殖炉技術確証試験の成果が含まれている。 本研究の結果を、(1)3次元免震開発において考慮する地震条件の検討、(2)3次元免震に対する性能要求の検討、(3)3次元免震の開発目標ならびに開発計画の検討、(4)建屋3次元免震の検討、(5)機器上下免震の検討、の5つの観点から要約すると、以下のとおりである。 (1)3次元免震開発において考慮する地震条件の検討 本研究で設定したケーススタディS2は、今回調査した強震記録の中では最大級の地震動と位置付けることが出来る。ただし、断層長さ等の条件によっては、断層近傍での地震動の長周期成分がケーススタディS2を超える場合もある。上下/水平の応答スペクトル値については、0.6とすることが妥当と考えられる。 (2)3次元免震に対する性能要求の検討 3次元免震を導入する場合の成立性範囲は、機器の成立性範囲が支配要因となるものの、その範囲は平成12年度の結果と同じであり、fv=1Hz以下、hv=20%以上となる。 (3)3次元免震の開発目標ならびに開発計画の検討 建屋水平免震指針(JEAG4614)をベースに、昨年度暫定した目標項目との整合を確認し、今後の検討項目の明確にした。また、開発目標項目のなかで、安全性確保に係る項目の優先度が高いことを確認した。 以上の成果を受け、平成21年度までを視野に入れた3次元免震技術の開発計画を策定した。 (4)建屋3次元免震の検討 平成12年度に採択された6概念について、フィージビリティ試験を実施して有望3概念(「油圧機構を用いた3次元免震システム」、「ケーブル補強マッシュルーム型空気ばね3次元免震装置」、及び・・・

報告書

3次元免震構造に関する研究(平成12年度共同研究報告書)

森下 正樹; 北村 誠司; 梅木 克彦*; 堂崎 浩二*; 加藤 朝朗*

JNC-TY9400 2001-027, 617 Pages, 2002/01

JNC-TY9400-2001-027.pdf:17.22MB

核燃料サイクル機構と日本原子力発電では、安全性と経済性に優れたFBRプラント概念の構築を目的として「FBRサイクル開発戦略調査研究」を実施している。ここでは、高温構造設計の高度化、新材料の採用、ならびに3次元免震が経済性向上のためのシステム改善方策の枢要技術として挙げられている。 そこで、サイクル機構と原電は、平成12年度より、高温構造設計手法高度化と3次元免震開発に関する共同研究を開始した。本報告書はそのうち、3次元免震開発に関する平成12年度の成果をとりまとめたものである。なお、本成果の中には、原電が経済産業省より受託し、サイクル機構がその実施に協力した、高速増殖炉技術確証試験の成果が含まれている。 本研究の結果を以下の5つの観点、1)3次元免震に対する要求条件の検討、 2)3次元免震概念の調査・整理、 3)3次元免震概念の予備評価 4)3次元免震技術の開発目標・開発計画の検討 5)3次元免震提案概念の検討から要約すると以下のようである。 (1)3次元免震に対する要求条件の検討 地震動として、FBR実証炉の水平免震研究に適用されたケーススタディS2を暫定的に用いることとした。建屋ならびに原子炉の応答解析を行い、FBRに適合する免震システムの成立に対する要求条件を、免震システムの上下振動数、上下減衰を用いて明確にした。 (2)3次元免震概念の調査・整理 各種の3次元免震方式について、システムの特徴、開発現状や課題を整理した。また、既往研究における3次元免震要素について文献調査を行い、同様の観点から整理した。 (3)3次元免震概念の予備調査 開発の難易度、開発費用、開発効果の各観点から予備的評価を行い、建屋全体3次元免震及び建屋水平免震+機器上下免震をFBRに適合する方式として選定した。 (4)3次元免震技術の開発目標及び開発計画の検討 3次元免震開発の基本方針を次のように設定した。すなわち、建屋全体3次元免震方式は、広く概念を募り、中・長期的観点から開発する。一方、建屋水平免震+機器上下免震方式は、皿ばね適用し、中・短期的観点から開発する。 (5)3次元免震提案概念の検討 提案された3次元免震装置9概念を実現性見通しの観点から審査し、6概念を有望案として選定した。これらは、主として、上下方向免震装置である空気ばねを積層ゴムと組み合わせたタイ

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