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報告書

高速増殖原型炉「もんじゅ」詳細設計におけるナトリウム燃焼解析(研究報告書)

岡部 綾夫; 大貫 康二; 菊池 裕彦; 内橋 昌也; 西林 洋平; 池田 真輝典; 三宅 収

JNC-TN2400 2003-005, 62 Pages, 2004/03

JNC-TN2400-2003-005.pdf:2.41MB

高速増殖原型炉「もんじゅ」のナトリウム漏えい対策について,詳細設計の妥当性を確認するため,ナトリウム燃焼解析コード ASSCOPS version 2.1 を使用し,2次主冷却系設備におけるナトリウム漏えい時の床ライナへの影響解析(ナトリウム燃焼解析)を実施した。本報告書は,ナトリウム燃焼解析で得られた床ライナ温度及び水素濃度等をまとめたものである。詳細設計構造を反映したナトリウム燃焼解析の結果,大規模及び中規模のナトリウム漏えい時の配管室の床ライナの温度上昇は,低減されることを確認した。また,流出・移送過程において,ナトリウムと水分との反応により生成された水素濃度の最高値は,水素燃焼に関する判断基準の4%未満にとどまることが確認された。貯留後のナトリウムプール中におけるナトリウムと水酸化ナトリウムの反応による水素濃度の最高値についても,同様に,判断基準の4%未満にとどまることが確認された。

報告書

蒸気発生器伝熱管の高温ラプチャ型破損評価手法の整備と適用(Ⅳ)

三宅 収; 浜田 広次; 田辺 裕美; 和田 雄作; 宮川 明; 岡部 綾夫; 中井 良大; 広井 博

JNC-TN2400 2003-003, 225 Pages, 2004/02

JNC-TN2400-2003-003.pdf:40.45MB

高速増殖炉の蒸気発生器における伝熱管破損事故(ナトリウム-水反応事故)の評価に関連して、事故発生時の高温ラプチャ型破損による隣接伝熱管への破損伝播の有無に係る評価手法を整備した。また、この評価手法を用いて「もんじゅ」蒸気発生器伝熱管の健全性を評価した結果について整理した。

報告書

高速増殖原型炉「もんじゅ」2次主冷却系設備におけるナトリウム燃焼解析(II)

岡部 綾夫; 大野 修司; 中井 良大; 江橋 政明

JNC-TN2400 2003-002, 49 Pages, 2004/02

JNC-TN2400-2003-002.pdf:0.72MB

高速増殖原型炉「もんじゅ」のナトリウム漏えい対策について設計の妥当性を確認する際の判断材料を得るため、ナトリウム燃焼解析コード ASSCOPS version 2.1 を使用し、2次主冷却系設備におけるナトリウム漏えい時の建物や床ライナへの影響解析(ナトリウム燃焼解析)を実施した。本報告書は、ナトリウム燃焼解析で得られた雰囲気圧力、床ライナ温度及び水素濃度等をまとめたものである。

報告書

蒸気発生器伝熱管の高温ラプチャ型破損評価手法の整備と適用(3)

三宅 収; 浜田 広次; 田辺 裕美; 和田 雄作; 宮川 明; 岡部 綾夫; 中井 良大

JNC-TN9400 2001-130, 235 Pages, 2002/03

JNC-TN9400-2001-130.pdf:7.05MB

高速増殖炉の蒸気発生器における伝熱管破損事故(ナトリウム-水反応事故)の評価に関連して、事故発生時の高温ラブチャ型破損による隣接伝熱管への破損伝播の有無に係る評価手法を整備した。また、この評価手法を用いて「もんじゅ」蒸気発生器伝熱管の健全性を評価した結果について整理した。主な内容は以下の通りである。 (1)伝熱管材料強度については、時間依存のクリープ破断強さを強度評価の基本とすることとし、2・1/4Cr-Mo鋼の摂氏700度$$sim$$摂氏1200度のクリープ試験データを取得し、それに基づく評価基準値を策定した。また、この評価基準値が誘導加熱による伝熱管破損模擬試験結果とも整合することを確認した。(2)ナトリウム-水反応による反応域と管外熱伝達率を求め、反応域モデルとしてコサイン温度分布を設定した。(3)伝熱管内の冷却条件(水・蒸気の伝熱相関)については、ヘリカルコイル型蒸気発生器の伝熱相関式に加え、限界熱流束(CHF)相関式並びにPosr-CHF伝熱相関式を組合せて設定した。(4)整備した評価手法を用いて、SWAT-3試験及び米国LLTR試験条件の解析を行い、本評価手法に十分な保守性があることを確認した。また、1987年の英国PFR事故で高温ラブチャ型破損が生じた原因と事故後に行われた改造の有効性について、上記評価手法を適用して定量的に示した。 (5)この評価手法を採用した「もんじゅ」蒸気発生器に関する解析では、カバーガス圧力計信号によって伝熱管破損を検出した場合、カバーガス圧力計検出の機能強化と水ブローの性能強化を図った設備改造後の「もんじゅ」において給水流量を定格、40%給水、10%給水運転条件のいずれのケースとした場合でも隣接する伝熱管に高温ラプチャ型の破損伝播が発生しないことを確認した。

報告書

蒸気発生器伝熱管の高温ラプチャ型破損評価手法の整備と適用(2)

三宅 収; 浜田 広次; 田辺 裕美; 岡部 綾夫; 宮川 明

JNC-TN9400 2001-099, 76 Pages, 2001/11

JNC-TN9400-2001-099.pdf:2.13MB

高速増殖炉の蒸気発生器(以下、SGと略す)における伝熱管破損事故(ナトリウム-水反応事故)の高温ラプチャー型破損の評価手法とその適用については、既に JNC技術報告書「蒸気発生器伝熱管の高温ラプチャ型破損評価手法の整備と適用」にまとめられている。本報告書では、上記報告書以降に検討を行った以下の事項をとりまとめた。 (1)ナトリウム-水反応評価条件について、SWAT-3試験データに基づき、より現実的な熱的条件 (反応度及び局所的伝熱管加熱条件)を与える反応域モデルとして、定格運転及び40%給水運転条件に対しては反応温度1170$$^{circ}C$$を最高とするコサイン温度分布、 10%給水運転条件に対しては1110$$^{circ}C$$を最高とするコサイン温度分布を設定した。(2)ナトリウム-水反応の管内冷却条件について、ヘリカルコイル型SGの伝熱相関式に加え、軽水炉における研究成果を調査し、限界熱流速(CHF)ならびにPost-CHF伝熱相関式を検討した。具体的には、 CHF相関式としては甲藤の式、Post-CHF伝熱相関式としてはCondie-Bengston IVの式とBromleyの式の組み合わせを設定した。(3)その他、ナトリウム-水反応による伝熱管内の水/蒸気の全体的な加熱条件、伝熱管材料物性値の温度依存性等について検討を行った。以上の検討に基づく新評価手法を整備して、新評価手法を採用した実機SG体系の高温ラプチャ解析を行った。その結果、カバーガス圧力計の検出信号によれば定格運転、40%給水運転、10%給水運転条件のいずれのケースでも高温ラプチャが発生しないことを確認した。また、カバーガス圧力検出と水ブローの信頼性向上を図った設備改造後のSG体系の高温ラプチャ解析においても、いずれの運転条件でも伝熱管に高温ラプチャが発生することはなく、高温ラプチャ型破損に対する安全裕度が改善されることが分かった。

口頭

「もんじゅ」事故・トラブル事例集

山田 文昭; 田畑 広明; 宮川 明; 岡田 衛; 岡部 綾夫; 三澤 直人*

no journal, , 

「もんじゅ」の研究開発を進めるにあたり、従業員の安全意識の高揚,地元や関係する方々との対話に活かすことを目的として、建設段階における各試験及び本格運転において、起こるかもしれない事故・トラブル等の事例とその対応方法を整理し、事例集を作成した。

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