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住野 公造; 大嶋 淳; 飯塚 透; 小川 徹; 高津戸 裕司; 小澤 健二
JNC TN9410 2001-008, 47 Pages, 2001/03
JNC-TN9410-2001-008.pdf:2.66MB
「常陽」窒素ガス供給系の窒素ガス気化器(蒸気式)は、プラントへ窒素ガスを常時供給するというその性格から供用開始後メンテナンスされることなく連続して運転されてきた。しかしながら、近年加温用の水・蒸気を内包する外槽(水槽)の腐食が進行しこれ以上の使用が不可能となったため、窒素ガス気化器の更新を行う必要が生じた。更新においては、既設の蒸気式窒素ガス気化器を外槽の腐食対策を施した同等の構造・性能を有するものに交換するとともに、蒸気式窒素ガス気化器のメンテナンス(停止)時にプラントへ窒素ガスを供給するための空温式窒素ガス気化器を新たに設置した。さらに従来からの懸案事項であった外槽内の水温及び供給窒素ガス温度の監視を中央制御室からできるようにした。更新工事終了後、これらの改良点の機能確認、運転参考データ採取を目的に性能試験を行い、更新した窒素ガス気化器が所期の性能を有していることを確認した。性能試験により得られた主な成果を以下に示す。(1)蒸気式窒素ガス気化器が更新前の気化器と同等以上の性能を有していることを確認した。(2)空温式窒素ガス気化器の運転により、1次系配管・機器を内包する原子炉格納容器内床下エリアを窒素雰囲気(酸素濃度4%以下)に維持できることを実証した。(3)通常運転及び負荷運転(原子炉格納容器内床下エリアの窒素置換)時の外槽内の水温と供給窒素ガス温度の関係が明らかとなった。
安 哲徳; 寺門 誠一*; 揃 政敏; 片岡 一; 高津戸 裕司; 宮川 俊一
JNC TN9430 2000-001, 55 Pages, 1999/12
JNC-TN9430-2000-001.pdf:2.38MB
炉外材料照射装置(EXIR:Ex-Vessel Irradiation Rig)は、高速実験炉「常陽」の安全容器内において、原子炉容器等の構造材料の中性子照射下における単軸クリープ破断強度試験を行うことを目的に開発した、オンライン計測・制御型の照射装置である。EXIRを用いた照射試験は、平成6年8月の第29サイクルから開始し、平成9年3月の第30サイクルにおいて2つの試験片の破断が検出されたため、照射試験を終了した。照射試験において、試験片の温度、引張荷重、変位データを取得した。本照射試験を通じて、確認したEXIRの性能および試験片の変位データは、以下のとおりである。(1)温度制御原子炉運転中において試験片の温度を一定に保持することができた。試験片の温度は、設定温度
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の範囲内に保持されており、目標とした制御精度3を十分満足する性能であった。(2)引張荷重制御荷重の負荷期間中における引張荷重の制御は、設定荷重値に対して8.8Nの範囲内に保持されており、制御精度29.4Nを十分満足する性能であった。(3)変位計測高速炉用構造材料であるSUS316FR鋼について、中性子照射下における単軸クリープ破断強度試験を行い、その変位データを取得した。変位データの解析は、今後実施される照射後試験結果と合わせ、別途報告される。
片岡 一; 高津戸 裕司; 野口 好一; 宮川 俊一
PNC TN9410 98-076, 89 Pages, 1998/07
高速実験炉「常陽」の炉心におけるオンライン計装照射のためには、計測線付き集合体(INTA)で代表されるように、配線上の制約から照射集合体とその上部機構を一体構造にした長尺な装置が用いられている。もし、照射集合体の頂部にナトリウム中コネクタを設けて照射装置を分離構造にできれば、上部機構を再利用することにより照射試験の経済性が向上し、原子炉燃料交換時の装置待避が容易になって作業期間の短縮が期待できる。このため、ナトリウム環境中に適用できるコネクタ機構を動燃独自で考案し、昭和63年度から平成7年度にかけて、実用化のための開発研究を進めてきた。先行例のないコネクタ機構であるため、要素試験、水中部分モデル試験と手順を踏みつつ設計仕様を固め、ナトリウム中部分モデル試験では、ナトリウムのブロー除去等の基本的な成立性が実証できるほどに開発が進んだ。しかし、ナトリウムと高温環境の影響により、電気絶縁体であるセラミックスと電極金属の間で剥離が生じ、構造上のバウンダリーが確保できないという問題も明らかになった。この問題解決のため、セラミックスにはナトリウムとの共存性が期待できるサファイヤ、高純度アルミナ、窒化珪素等を選択し、電極材料にはステンレス鋼、コバール(Fe-Ni-Co合金)他、数種の材料を選択してそれらを組み合わせ、ロー付け材料やメタライズ材料、さらにはロー付け部の形状を変えて性能評価を行ったが、満足できる結果は得られなかった。以上の開発は、大手セラミックスメーカーの最新技術による協力を得て進めてきたものであるが、ナトリウム中コネクタにおけるセラミックスの接合技術を確立する見通しが立たず、ここに考案したナトリウム中コネクタの開発は、1997年での本報告書のまとめをもって中断することとなった。
前田 幸基; 大山 信美; 沢田 誠; 高津戸 裕司
PNC TN9440 98-003, 28 Pages, 1998/03
高速実験炉「常陽」は,1997年4月24日に臨界20周年を迎えた。これまでの20年を超える運転実績と成果をさらにアピールするため,一般の方々への情報の発進とそれに対するレスポンスへの対応が迅速に行えるインターネットを利用して「常陽」を紹介する動燃ホームページ/「JOYOほーむぺーじ」の「JOYOを知ろう」の章に高速実験炉「常陽」臨界20周年記念誌を掲載する。
野口 好一; 三代 敏正*; 宮川 俊一; 小堀 高久*; 高津戸 裕司
PNC TN9410 98-035, 60 Pages, 1998/03
本報告書は、高速実験炉「常陽」の照射試験において最も精度の良い、オフライン照射温度モニタの一つである熱膨張差型温度モニタ(TED: Thermal Expansion Difference Tempera ture Monitor)の製作法の開発についてまとめたものである。TEDは、ステンレス鋼またはニッケル合金材の金属容器内に、これらの材料よりも熱膨張率の大きいナトリウムを充填し金属球の蓋を抵抗溶接で密封したものである。これを炉内に装荷すると、ナトリウムの熱膨張により容器が変形しTEDの体積が増加する。この増加分と、炉外較正試験で予め求めたTEDの体積増加分と温度の相関式から照射中の最高温度を同定するものである。TEDは、米国のアルゴンヌ国立研究所(ANL)で開発されたものであるが、同研究所での受注生産品であるため、入手時間や供給見通しに問題が生じていた。また、国内での調達先の調査の結果、同等のコストでも受注に応ずる国内メーカもないことが分かった。このため、大洗工学センターの実験炉部照射課ではTED入手の確保のために平成4年度からTEDの内部製作法の開発に着手した。開発にあたっては、当初ANLからの情報提供に基づき試作試験を試みたが、より高精度なモニタとするためにはナトリウム充填法や金属球の溶接法等の改良の必要が判明し、ナトリウム充填率を100%近くに上げるなど改善を行った。その結果、炉外試験での温度測定値のばらつきが米国製の半分の5
Cとなる大幅な改善結果を得ることができ、また、コスト的にもANLと同等であることを確認した。このようにして国産化したTEDの照射装置への装着を平成8年に実施し、平成9年3月の「常陽」定格運転第30サイクルから使用を開始している。
青山 卓史; 鈴木 寿章; 高津戸 裕司; 大和田 敏雄; 大山 信美; 江森 修一
PNC TN9418 97-006, 93 Pages, 1997/12
高速実験炉「常陽」は,昭和52年4月に初臨界に到達以来,20年間の運転を順調に行ってきた。本資料は,この間の運転,保守,照射試験,運転特性試験,放射線管理により達成された技術進展と「常陽」を利用した研究成果を概説し,将来計画(Mk-III)ならびに今後の技術開発の展望について述べる。
青山 卓史; 大和田 敏雄; 鈴木 寿章; 大山 信美; 高津戸 裕司; 江森 修一
動燃技報, (104), p.3 - 93, 1997/12
高速実験炉「常陽」は、昭和52年4月に初臨界に到達以来、20年間の運転を順調に行ってきた。本資料は、この間の運転,保守,照射試験,運転特性試験,放射線管理により達成された技術進展と「常陽」を利用した研究成果を概説し、将来計画(Mk-III)ならびに今後の技術開発の展望について述べる。
宮川 俊一; 片岡 一; 安 哲徳; 高津戸 裕司
Proceedings of 8th International Conference on Fusion Reactor Materials (ICFRM-8), P. 319, 1997/10
高速実験炉「常陽」では高速炉燃料材料開発を主要な目的として、種々の照射試験を実施している。その中でオンライン計装の材料照射装置として、照射下クリープ破断試験を主目的とする4の高精度の温度制御能力を有する温度制御型材料照射装置を開発し、現在その1号機を使用中である。一方、「常陽」では受託照射として核融合材料開発を主目的とする基礎研究に係わる照射試験も行われている。この分野の研究者からの要望として、原子炉の起動・停止時においても照射温度を高温保持することなどの種々の要望がある。これらの要望に応えるため、温度制御型材料照射装置の2号機においては、電気ヒーターを照射カプセルに装着するなどの改良設計を行い、MK-IIIからの使用を目指し部分試作試験中である。
宮川 俊一; 高津戸 裕司; 曾我 知則
PNC TN9410 97-068, 113 Pages, 1997/07
「常陽」MKII制御棒は、当初の設計から約20年経過した現在までに、44体の制御棒が主として寿命延長を目的とした種々の改良を経て製作され、このうち34体がその使用を終え、そのうちの16体の照射後試験(以下PIE)がほぼ完了している。これらの使用実績とPIE結果に基づく評価から、次のような知見が得られた。(1)「常陽」MK-I制御棒は密封型であったため、制御棒の寿命はBの10乗の(n,
)反応によって制御棒要素内に蓄積するHeガスの圧力のために短く制限されていた。このためMKII炉心用の制御棒では、Heガスの制御棒要素外排出が可能で簡素な構造のダイビングベル方式のベント型を採用し、その有効性と信頼性を確認した。(2)MKII炉心では6本の制御棒全てにスクラム機能と出力抑制機能を持たせた設計としたため、地震時のスクラム機能確保と流力振動による炉出力振動防止の両立が必要になった。その解決策として、制御棒の下部に流力振動防止用の突起状の流力振動防止機構を設け、さらに突起の段数や形状を改良し、それらの両立性を確認した。(3)スクラム緩衝機構である制御棒下端部のダッシュラムは、原子炉運転中はほぼ炉心中心面に位置して高速中性子の照射量が非常に大きく、ダッシュラムのスエリングによる下部案内管の同緩衝機構の受け側との干渉が問題となった。これを解決するため、ダッシュラムの構造を中空として20%冷間加工を施す等の耐スエリング対策を確立し、長期使用条件下におけるスクラム緩衝機構での干渉の課題を克服した。(4)中性子吸収体(B4Cペレット)と被覆管との機械的相互作用(Absorber-Cladding-Mechanical-Interaction:以下ACMIと称す)は、制御棒の寿命制限因子として現在も世界的に最も注目されているテーマである。「常陽」制御棒の使用実績とPIEの評価によって、ACMIはB4Cペレット破片の再配置(リロケーション)により加速されること、それによるACMIの開始燃焼度は5
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10の26乗cap/m3乗と大きくばらつくことなどのメカニズムの詳細を把握し、より合理的な設計基準を明らかにすることができた。この設計基準に従い、従来型の制御棒の経験的な燃焼度管理法の妥当性、リロケーション防止の簡易対策(シュラウド管つきHeボンド型制御棒)の効果、さらにACMI吸収のため
高津戸 裕司
動燃技報, (90), p.3 - 7, 1994/06
平成6年1月から平成6年3月における高速増殖炉の開発に関する業務概況を動燃技報NO.90に掲載する。1.高速実験炉、2.高速増殖原型炉もんじゅの建設、3.大型炉設計研究、4.炉物理研究開発、5.機器研究開発、6.燃料・材料研究開発、7.構造材料研究開発、8.安全研究
高津戸 裕司
動燃技報, (89), p.3 - 7, 1994/03
平成5年10月から平成5年12月における高速増殖炉の開発に関する業務概況を動燃技報NO.89に掲載する。1.高速実験炉、2.高速増殖原型炉「もんじゅ」の建設、3.大型炉設計研究、4.炉物理研究開発、5.機器研究開発、 6.燃料・材料研究開発、7.構造材料研究開発、8.安全研究
高津戸 裕司
動燃技報, (88), p.3 - 7, 1993/12
平成5年7月から平成5年9月における高速増殖炉の開発に関する業務概況を動燃技報NO.88に掲載する。1.高速実験炉、2.高速増殖原型炉「もんじゅ」の建設、3.大型炉設計研究、4.炉物理研究開発、5.機器研究開発、6.燃料・材料研究開発、7.構造材料研究開発、8.安全研究
高津戸 裕司
動燃技報, (87), 0 Pages, 1993/09
平成5年4月から平成5年6月における高速増殖炉の開発に関する業務概況を動燃技報NO.87に掲載する。1.高速実験炉2.高速増殖原型炉「もんじゅ」の建設3.大型炉設計研究4.炉物理研究開発5.機器研究開発6.燃料・材料研究開発7.構造材料研究開発8.安全研究
高津戸 裕司
動燃技報, (86), p.3 - 7, 1993/06
平成5年1月から平成5年3月における高速増殖炉の開発に関する業概況を動燃技報NO.86に掲載する。1.高速実験炉、2.高速増殖原型炉「もんじゅ」の建設、3.大型炉設計研究、4.炉物理研究開発、5.機器研究開発、6.燃料・材料研究開発、7.構造材料研究開発、8.安全研究
玉置 哲男*; 山本 博樹*; 佐藤 増雄*; 吉田 恵*; 金子 知子*; 照沼 誠一; 高津戸 裕司; 森本 誠
日本原子力学会誌, 34(7), p.665 - 677, 1992/00
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Nuclear Science & Technology)知的警報処理手法を適用した「常陽」異常時運転支援システム(JOYCAT)は,プラント異常時に運転員の原因判断や状態監視を支援するもので,その診断手法は先ず設計知識を元に一律的な警報処理を行った後,その結果に対して経験的知識による例外的な処理を行う構成を採った点に特徴がある。このため診断処理の高速化と柔軟性を同時に実現できた。設計知識による警報処理は,発生警報間の各種関係を元にそれらの伝播経路を同定し,機器の自動シーケンス動作の監視,運転対応上の「重要警報」と,異常によって直接引き起こされた「原因警報」の判定,及び処置マニュアルを表示出力する。経験知識による処理では,運転経験に基づくヒューリスティクな判断や着眼点による特殊な警報処理等を行う。本システムは,運転訓練シュミレータと結合し各種異常事象のプラント情報を入力し検証試験を行った後,1990年9月に実稼働を開始した。
藤枝 清; 竹内 徹; 高津戸 裕司; 今井 勝友; 小澤 健二; 堀米 利元; 照沼 誠一
PNC TN9410 91-187, 41 Pages, 1991/07
「常陽」の原子炉容器ナトリウム液面計は,安全保護系に組み込まれている3本の誘導式ナトリウム液面計で構成されている。その測定範囲は,1本が長尺型で通常液位に対して+350mm-1600mm,他の2本は,+ー350mmで,1次主配管の下部レベルまでカバー出来るが,-1600mm以下の原子炉容器内ナトリウム液位を監視する手段がなかった。 このため1次補助冷却系の吐出配管が原子炉容器最下部まで挿入されていることから,1次補助冷却系電磁ポンプの吐出圧力計の指示値を用いて原子炉容器内ナトリウム液位を求めることが出来ると判断し,原子炉容器内ナトリウム液位と1次補助冷却系電磁ポンプ吐出圧力の関係を求める試験を実施した。試験の結果(1)1次補助冷却系を用いて燃料集合体上部までの原子炉容器内ナトリウム液位を推定することは,十分可能である。また,原子炉容器内ナトリウムドレン中の試験によって,原子炉容器内ナトリウムが47.5m3/hの速度で低下している過渡時においても,1次補助冷却系を用いて原子炉容器内ナトリウム液位の推定が可能であることを確認した。(2)1次補助冷却系電磁ポンプ吐出圧力,ナトリウム循環流量およびナトリウム温度から,原子炉容器内ナトリウム液位を求める近似式を導出した。(3)測定データを基に多重回帰分析を行い,1次補助冷却系電磁ポンプ吐出圧力およびナトリウム循環流量から,原子炉容器内ナトリウム液位を推定出来るグラフを作成した。
高津戸 裕司*; 田村 誠司*
PNC TN9440 88-008, 34 Pages, 1988/03
本報告書は、第6回定検時に行なった主冷却器伝熱管外面の掃除による伝熱特性の変化を、プラント運転特性より評価したものである。 主冷却器熱伝達モデルを構築し、そのモデル式に掃除前後のプラント運転データを使って多重回帰分析を行なった。その結果より最大除熱量及び主冷却器熱通過率を求め、掃除効果を比較した。 今回の評価により、Aループでは、掃除後熱通過率が1A主冷却器で約19%、2Aで約4.2%上昇した。これに対しBループでは、掃除効果がAループより小さかった。これは、主送風機入口空気温度と解析に使用した外気温度との時間遅れによる誤差の影響が大きく、解析精度の低下をまねいたものと思われる。第6回定検以降、プラント運転特性データに、主送風機室室温が追加されたので今後の解析ではその精度がさらに向上すると思われる。 今回の評価の結果、主冷却器伝熱特性の変化を回帰分析法で評価できることが明らかとなった。
高津戸 裕司; 照沼 誠一; 丸山 富美*
Proceedings of International Conference on Fast Reactors and Related Fuel Cycles, ,
高速実験炉「常陽」では、高速増殖炉の運転信頼性向上に係わる研究開発の一環として、コンピュータ技術を活用した運転支援技術の開発を行っている。このなかの1システムである異常時運転支援システム(JOYCAT)は、多数の警報発報状況のもとでその異常原因を判定し、プラントの状況に応じて異常処置流れ図を選択して提供するとともに、主要機器の自動保護動作の監視(シーケンスモニタリング)を行うものである。この異常診断手法はすべてのプラントに適用できるものであるが、診断に使用するデータベースはFBR特有のものである。今回の発表ではこのデータベースを中心に本システムの支援機能および「常陽」への適用について発表する。
