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論文

Event sequence assessment of deep snow in sodium-cooled fast reactor based on continuous Markov Chain Monte Carlo method with plant dynamics analysis

高田 孝; 東 恵美子*

Journal of Nuclear Science and Technology, 53(11), p.1749 - 1757, 2016/11

 被引用回数:1 パーセンタイル:76.09(Nuclear Science & Technology)

東京電力福島第一原子力発電所事故以降、外部ハザードに対する原子力発電所のマージン評価が重要となっている。本論文では、外部ハザード発生時のプラント応答を定量的にかつ統計的に評価することを目的に、連続マルコフ連鎖モンテカルロ(CMMC)法をプラント動特性ツールに援用した新たな評価手法を開発した。CMMC法では現在のプラント状態をもとに機器の機能喪失確率を評価し、モンテカルロ法を用いることで様々なプラントシーケンスを個別に評価する。本論文では開発した手法を用い、積雪ハザードにおけるナトリウム冷却高速炉の事象進展を評価した結果について報告する。

論文

Event sequence assessment using plant dynamics analysis based on continuous Markov chain process with Monte Carlo sampling assessment of strong wind hazard in sodium cooled fast reactor

高田 孝; 東 恵美子*; 西野 裕之; 山野 秀将; 堺 公明*

Proceedings of 10th Japan-Korea Symposium on Nuclear Thermal Hydraulics and Safety (NTHAS-10) (USB Flash Drive), 6 Pages, 2016/11

外部ハザード事象におけるプラントの様々な状態を定量化することを目的に、連続マルコフ過程モンテカルロ(CMMC)法と動特性解析手法とのカップリングを行った。本論文では強風事象を対象とし、開発手法を用いた定量化を行った結果、対象としたプラントにおける強風事象への耐性が高いことを明らかにした。また低頻度事象に対する手法適用拡張として、重み付けを用いたサンプル方法について提案した。

論文

Development of risk assessment methodology against natural external hazards for sodium-cooled fast reactors; Project overview and margin assessment methodology against volcanic eruption

山野 秀将; 西野 裕之; 栗坂 健一; 岡野 靖; 堺 公明; 山元 孝広*; 石塚 吉浩*; 下司 信夫*; 古川 竜太*; 七山 太*; et al.

Proceedings of 11th International Topical Meeting on Nuclear Reactor Thermal Hydraulics, Operation and Safety (NUTHOS-11) (USB Flash Drive), 12 Pages, 2016/10

本論文では、プロジェクト概要を述べたうえで、ナトリウム冷却高速炉を対象にして火山ハザードに対するマージン評価手法開発について述べる。火山灰は崩壊熱除去に必須である空気取入口のフィルター目詰まりを引き起こす恐れがある。フィルタ閉塞の程度は、火山灰大気中濃度と降灰継続時間に加えて、各機器の吸い込み風量で計算される。本研究では、フィルター破損までの猶予時間をマージンと定義した。降灰継続時間より猶予時間が短いときだけマージンを検討する必要がある。機器別のマージン評価では、各機器の吸い込み風量とフィルタ破損限界を使って計算された。シーケンス別のマージン評価では、機器別のマージン評価とイベントツリーに基づき評価された。マージンを大きくするアクシデントマネジメント対策として、例えば、強制循環運転の手動トリップ、空気冷却器3系統の順次運転、及びプレフィルターによるカバーを提案した。

論文

Event sequence assessment of tornado and strong wind in sodium cooled fast reactor based on continuous Markov chain Monte Carlo method with plant dynamics analysis

高田 孝; 東 恵美子*

Proceedings of 13th Probabilistic Safety Assessment and Management Conference (PSAM-13) (USB Flash Drive), 10 Pages, 2016/10

プラント状態の定量化を含めた総合的なリスク評価を行うことを目的に、連続マルコフ過程モンテカルロ法と動特性解析をカップリングした新たな手法を開発した。本論文では、開発した手法の適用性評価として、竜巻および強風ハザードにおけるループ型ナトリウム冷却高速炉プラントの安全性評価を実施した。その結果、本手法の適用性を確認するとともに、低頻度事象への適用として、重み付けを用いることで比較的少ないサンプル数で評価が可能な見通しを得た。

論文

Development of risk assessment methodology against natural external hazards for sodium-cooled fast reactors; Project overview and strong wind PRA methodology

山野 秀将; 西野 裕之; 栗坂 健一; 岡野 靖; 堺 公明; 山元 孝広*; 石塚 吉浩*; 下司 信夫*; 古川 竜太*; 七山 太*; et al.

Proceedings of 2015 International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP 2015) (CD-ROM), p.454 - 465, 2015/05

本論文では、プロジェクト概要に加えて、主に強風PRA手法開発について述べる。強風PRA手法を開発するにあたって、まず、我が国で記録された気象データに基づき、ワイブル分布及びグンベル分布を用いてハザード曲線を推定した。得られたハザード曲線は、イベントツリー定量化のために5つのカテゴリに離散化した。次に、崩壊熱除去に関連した設備に対する破損確率を求めるために、2つの確率の積で表すことにした。すなわち、飛来物が崩壊熱除去系の空気吸気口と排気口に入る確率と飛来物衝突による破損確率の積である。イベントツリーに基づき最終的に得られた炉心損傷頻度は、グンベル分布で求められたハザード発生頻度の離散化した確率に条件付除熱失敗確率を乗ずることによって、約6$$times$$10$$^{-9}$$と推定された。支配的なシーケンスは、飛来物衝突による燃料タンク火災を従業員が消火できず、崩壊熱除去喪失に至ることであると導かれた。

論文

Development of risk assessment methodology of decay heat removal function against external hazards for sodium-cooled fast reactors, 1; Project overview and margin assessment methodology against snow

山野 秀将; 西野 裕之; 栗坂 健一; 岡野 靖; 堺 公明; 山元 孝広*; 石塚 吉浩*; 下司 信夫*; 古川 竜太*; 七山 太*; et al.

Proceedings of 23rd International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-23) (DVD-ROM), 10 Pages, 2015/05

本論文では、プロジェクト概要に加えて、主に積雪マージン評価手法開発について述べる。積雪マージン評価には降雪速度と継続時間の組み合わせが指標となる。降雪中は除雪が期待できるから、除雪速度が降雪速度を下回ったときに除熱失敗と定義すると、その除熱失敗に至るまでの降雪継続時間がマージンとみなされるという積雪マージン評価手法を開発した。

論文

Development of margin assessment methodology of decay heat removal function against external hazards, 1; Project overview and snow PRA methodology

山野 秀将; 西野 裕之; 栗坂 健一; 岡野 靖; 堺 公明; 山元 孝広*; 石塚 吉浩*; 下司 信夫*; 古川 竜太*; 七山 太*; et al.

Proceedings of 10th International Topical Meeting on Nuclear Thermal Hydraulics, Operation and Safety (NUTHOS-10) (USB Flash Drive), 12 Pages, 2014/12

本論文は、主に積雪確率リスク評価(PRA)手法開発とプロジェクト概要を記す。積雪ハザード分類では、崩壊熱除去破損の分類にわけたイベントツリーを用いた事故影響を評価する。除雪と空気冷却ダンパの手動操作をアクシデントマネージメントとしてイベントツリーに導入した。積雪PRAの炉心損傷確率は10$$^{-6}$$/年以下の確率と表された。

口頭

外部ハザードに対する崩壊熱除去機能のマージン評価手法の研究開発,5; 平成25年度進捗及び積雪・竜巻ハザードに対するマージン評価手法

山野 秀将; 西野 裕之; 栗坂 健一; 岡野 靖; 堺 公明; 山元 孝広*; 石塚 吉浩*; 古川 竜太*; 下司 信夫*; 七山 太*; et al.

no journal, , 

代表的な外部ハザードを対象にナトリウム冷却高速炉のPRA手法及びマージン評価手法を開発している。ここでは、2年目(平成25年度)の成果概要、並びに積雪及び竜巻に対するマージン評価手法の開発について報告する。

口頭

Development of PRA and margin assessment methodology of decay heat removal function against external hazards

山野 秀将; 西野 裕之; 栗坂 健一; 岡野 靖; 堺 公明; 山元 孝広*; 石塚 吉浩*; 下司 信夫*; 古川 竜太*; 七山 太*; et al.

no journal, , 

本論文は、計画全体の開発とともに主に積雪マージン評価手法開発に関して説明する。積雪マージン評価指標は積雪率と経過時間によって行う。積雪の過程では除雪が期待されるので、本研究では除雪率が積雪率を下回ると定義された場合の崩壊熱除去に失敗する積雪時間に関する積雪マージン評価手法の研究を行った

口頭

外部ハザードに対する崩壊熱除去機能のマージン評価手法の研究開発,10; 平成26年度進捗及び火山噴火ハザードに対する事象シーケンス評価手法

山野 秀将; 西野 裕之; 栗坂 健一; 岡野 靖; 堺 公明; 山元 孝広*; 石塚 吉浩*; 古川 竜太*; 下司 信夫*; 七山 太*; et al.

no journal, , 

代表的な外部ハザードを対象にナトリウム冷却高速炉のPRA手法及びマージン評価手法を開発している。ここでは、3年目(平成26年度)の進捗概要、並びに火山噴火ハザードに対する事象シーケンス評価手法の開発について報告する。

口頭

外部ハザードに対するナトリウム冷却高速炉のためのリスク評価手法に関する研究開発

山野 秀将; 西野 裕之; 岡野 靖; 栗坂 健一; 堺 公明; 山元 孝広*; 石塚 吉浩*; 古川 竜太*; 下司 信夫*; 七山 太*; et al.

no journal, , 

ナトリウム冷却高速炉を主たる対象として外部ハザードに対する確率論的リスク評価(PRA)及びマージン評価手法を含むリスク評価手法を開発するため、2012年から4年間のプロジェクトを実施している。本発表では、プロジェクト概要を簡単に述べたうえで、強風に対するPRA及びマージン評価手法の開発について述べる。本プロジェクトでは、2014年までに、積雪, 竜巻, 降雨及び強風に対するPRA手法を開発するとともに、それらのハザード評価手法を開発してきた。火山噴火ハザードに対しては、降灰シミュレーションを実施し、それによりハザード評価手法を開発した。強風PRA手法の開発にあたり、日本の気象データに基づきグンベル分布を用いてハザード曲線を推定した。次に、崩壊熱除去機能に関連する機器の破損確率を計算するため、崩壊熱除去系の吸気口/排気口に侵入する飛来物の確率と飛来物衝突により生じる破損確率を乗じることで求めることとした。イベントツリーを構築してから、離散的なハザード発生頻度と条件付崩壊熱除去失敗確率を乗じることによって、炉心損傷頻度は6$$times$$10$$^{-9}$$/年と評価された。また、本研究では、崩壊除去失敗に至る風速をマージンとみなす強風マージン評価手法も開発した。

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