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報告書

高速実験炉「常陽」の定期的な評価; 高経年化に関する評価

礒崎 和則; 小川 徹; 西野 一成; 皆藤 泰昭; 市毛 聡; 住野 公造; 須藤 正義; 川原 啓孝; 鈴木 寿章; 高松 操; et al.

JNC TN9440 2005-003, 708 Pages, 2005/05

JNC-TN9440-2005-003.pdf:31.46MB

高速実験炉「常陽」では、定期的な評価(高経年化に関する評価)として、「経年変化に関する技術的評価」及び「長期保全計画の策定」について、平成17年4月までに実施した。(1)経年変化に関する技術的評価 「常陽」における経年変化事象として、(1)放射線劣化、(2)腐食、(3)磨耗、侵食、(4)熱時効、(5)クリープ、疲労、(6)応力腐食割れ、(7)絶縁劣化、(8)一般劣化を抽出し、当該項目に係る技術的評価を実施した。その結果、定期的な監視もしくは更新を実施することで、安全機能上問題となるような経年変化がないことを確認した。(2)長期保全計画の策定 経年変化に関する技術的評価の結果に基づき、平成17年度$$sim$$平成26年度までの長期保全計画を策定した。 今後、高速実験炉「常陽」の設置者長期自主検査計画書における施設定期検査計画に加え、長期保全計画に基づく点検・更新等を実施していくことで、機器・構築物の健全性を確保し、その機能喪失を未然に防止することができると評価した。

報告書

「常陽」MK-III総合機能試験; 主冷却機関係

川原 啓孝; 礒崎 和則; 石井 貴之; 市毛 聡; 野瀬 正一; 坂場 秀男; 仲井 悟

JNC TN9410 2004-016, 106 Pages, 2004/06

JNC-TN9410-2004-016.pdf:8.47MB

主冷却機に関係する総合機能試験は、2001年8月27日から2001年9月13日の間で実施した。主たる試験結果は、以下のとおりである。(1)主送風機の空気風量は、インレットベーン開度50%で設計定格風量 7,700 m3/min以上、インレットベーン全開で設計定格風量の約130%であった。これは、空気流路の圧力損失が設計値に対して小さかったためである。(2)出入ロダンパ全開、インレットベーン全開状態での主送風機の空気風量は、設計定格風量の約 5%であった。(3)主送風機停止時の特性として、インレットベーン全閉までの時間は4基平均で 7.9sec、主送風機回転数が0になるまでの時間は4基平均で 8.7secであった。また、風量遅れ時間は、4基とも回転数の低下から約 1secであり、設計時における熱過渡解析で用いた 5secに対して保守側であった。 (4)主送風機運転中における騒音は、インレットベーン開度25%が最も大きく、主送風機周りで約100dBであった。なお、周辺監視区域境界では、50dBであり、茨城県の条例基準(工業地域第4種区域)を満足していることを確認した。 (5)MK-IIIでは、インレットベーン及び入ロダンパドライブユニットは大型となったが、アキュームレータタンクは、圧縮空気喪失事象が発生した場合でも設計容量以上であることを確認した。

報告書

「常陽」MK-III総合機能試験; 1次主循環ポンプ関係

礒崎 和則; 齊藤 隆一; 住野 公造; 山崎 裕治*; 軽部 浩二; 寺野 壽洋; 坂場 秀男

JNC TN9410 2004-014, 172 Pages, 2004/06

JNC-TN9410-2004-014.pdf:48.0MB

本報告書は,1次主循環ポンプに関係するMK-Ⅲ総合機能試験をまとめたものである。MK-Ⅲ炉心構成前の総合機能試験(SKS-1)は,2001年10月17日$$sim$$2001年10月22日の間で実施し,MK-Ⅲ炉心構成後の総合機能試験(SKS-2)は,2003年1月27日$$sim$$2003年2月13日の間に実施した。試験結果は,以下のとおりであった。(1)1次主循環ポンプの流量調節設備は,CASモード及びMANモードとも安定に制御できることを確認した。また,ステップ状の流量変化に対しても流量及び回転数に発散する傾向がないことを確認した。(2)ランバック制御は,手動スクラム後,約54secで移行することを確認した。移行後のランバック運転は,A側:167m3/h,117rpm,B側:185m3/h,118rpmであり,ランバック運転回転数128rpm$$pm$$8rpmの範囲にあること,定格流量の10%以上を確保していることを確認した。(3)ポニーモータへの引継は,1次主循環ポンプトリップ事象発生後,約39secで行われることを確認した。引継後のポニーモータ運転は,A側:180m3/h,124rpm,B側:190m3/h,123rpmであり,ポニーモータの許容回転数である93rpm以上であること,定格流量の10%以上を確保していることを確認した。(4)フリーフローコーストダウン特性は,1次主循環ポンプトリップ時及びランバック時とも時定数10sec以上を確保していることを確認した。(5)1次主循環ポンプ定格運転中におけるオーバフローカラム液面は,A側:NL-1,550mmNa,B側:NL-1,468mmNaであり,予想していたNL-1,581mmNaより小さく,設計時における新主中間熱交換器の圧損計算結果は,保守的な値であった。(6)1次主循環ポンプは,瞬停時間0.6secまでスクラムせずに定格流量に復旧できることを確認した。

報告書

「常陽」MK-III冷却系改造工事; 1次冷却系機械設備(主中間熱交換器)

大嶋 淳; 芦田 貴志; 礒崎 和則; 住野 公造; 山口 明; 坂場 秀男; 小澤 健二; 冨田 直樹

JNC TN9410 2004-011, 279 Pages, 2004/04

JNC-TN9410-2004-011.pdf:68.76MB

高速実験炉「常陽」の照射能力の高度化を目的としたMK-III計画では、炉心の高速中性子束を高めることで熱出力がMK-IIの100MWtから140MWtに増大した。冷却系の改造は、除熱能力の向上を目的として大型ナトリウム機器を交換するものであり、1次冷却系では、主中間熱交換器(IHX)及びIHX接続配管の交換を行った。本改造は、既設プラントの冷却系バウンダリを維持した状態で放射性ナトリウムが付着した大型機器を交換する我が国初めての工事であり、さらに限られた作業エリア、高放射線環境下での作業等、多くの制約条件があった。このため、従来の「常陽」における運転・保守に関する経験、知見、ナトリウム取扱技術に関する研究開発成果等を参考にしつつ、工事準備段階で綿密な検討を行い、改造工事を実施した。MK-III冷却系改造のうち、1次冷却系機械設備(主中間熱交換器)の改造工事で得られた成果は以下のとおりである。(1)モックアップ試験による基本工法の確認、最適な作業と作業条件の選定、トレーニングによる作業習熟等を図り、的確な工事方法と作業時間短縮により、作業員の被ばく線量を低減することができた。(2)ナトリウムバウンダリを開放する作業(配管切断、ナトリウム除去・洗浄、配管溶接)時のシールバッグによる雰囲気隔離方法の有効性を実証した。(3)冷却材バウンダリ開放時間を低減する適切な切断順序の策定、各切断部位に応じた適切な切断工法(バイト切断+押切り等)の選定により、内外管を含む計44箇所の配管切断時における異物混入を防止できた。(4)配管切断開口部に取付けた線用の仮閉止治具(閉止キャップ、固定治具、ヘキサプラグ)により、工事期間中、冷却材バウンダリを確実に維持することができた。(5)配管切断部に残留したナトリウムの掻きだし及び内面付着ナトリウムの拭き取り方法の有効性を実証すると共に、効率的な作業方法を見出した。(6)配管溶接時の差圧管理(バックシールガスとシールバッグ内圧)と配管表面温度の監視によるシールバッグ内溶接作業の施工方法を確立した。 1次冷却系機械設備(主中間熱交換器)の改造工事は。2000年10月30日に開始し、大きなトラブルもなしにほぼ計画通り2001年9月21日に完了した。これらの成果は、今後同様な工事を実施する場合に十分反映できるものと考えられる。

報告書

「常陽」MK-III冷却系改造工事; 2次冷却系撤去機器の解体・ナトリウム洗浄作業

石井 貴之; 礒崎 和則; 芦田 貴志; 皆川 暁; 寺門 嗣夫; 野上 浩*; 加倉井 克洋*; 植田 宗嗣*; 川原 啓孝; 市毛 聡; et al.

JNC TN9410 2002-013, 86 Pages, 2002/11

JNC-TN9410-2002-013.pdf:68.29MB

高速実験炉「常陽」では、照射能力の高度化に向けたプロジェクト(MK-III)を進めている。MK-III計画は、炉心の高速中性子束を高める、照射技術を向上させることを目的としているが、炉心の中性子束を高めることで熱出力がMK-II炉心の100MWtから140MWtに増大する。MK-III冷却系改造工事は、その除熱能力を高めるため、原子炉冷却系機器のうち、主中間熱交換器及び主冷却機をはじめとした原子炉冷却機器を交換する工事である。このうち、1次冷却系では主中間熱交換器を既設の50MWt/基から70MWt/基、2次冷却系では主冷却器を既設の25MWt/基から35MWt/基に交換した。これらの工事は、平成12年10月30日から平成13年9月21日の間に実施し、無事工事を終了することができた。 本報告書は、これらの工事で撤去された機器のうち、非放射性ナトリウムの付着した主冷却器、主冷却器接続配管主中間熱交換器2次側接続配管をはじめとしたナトリウム機器の解体・洗浄及び主送風機等をはじめとした非ナトリウム機器の解体に係る方法、結果及び安全対策等についてまとめたものである。 2次冷却系撤去機器の解体・ナトリウム洗浄作業は、ほぼ計画通りの方法にて安全、かつ、効率的に作業を行うことができ、処理したナトリウム量は、約13.5kgであった。

口頭

高速実験炉「常陽」の定期的な評価

礒崎 和則; 高松 操; 坂場 秀男; 前田 幸基

no journal, , 

高速実験炉「常陽」では、昭和50年4月24日(保安規定認可日)から平成15年3月31日までを評価対象期間として、定期的な評価(保安活動に関する評価,高経年化に関する評価)を実施したとともに、その結果に基づく保全計画を策定した。保安活動に関する評価では、運転及び保守管理をはじめとした保安活動を調査した結果、事故・故障等を未然に防止するための十分な保安活動を実施してきており、その活動は適切かつ有効であったと評価したとともに、原子炉施設の安全性・信頼性確保のための新たな追加措置は摘出されなかった。高経年化に関する評価では、ナトリウム冷却型高速炉である高速実験炉「常陽」の特徴を踏まえつつ、考えられる経年変化事象を抽出し、代表となるべき評価対象機器等を選定し、点検結果等で見られた経年変化に対する観察結果,測定データ等の実績調査を行い、規格,基準等の許容値,基準値等と比較・検討することで、現状の保全活動が適切なものか、その妥当性を評価した。評価の結果、安全機能上問題となるような経年変化傾向はなかったものの、腐食を中心とした定期的な監視,一部機器・部品等の計画的な更新等を行っていく必要があると評価した。高経年化に関する評価の結果では、安全機能上問題となるような経年変化傾向はないものの、腐食を中心とした定期的な監視,一部機器・部品等の計画的な更新等を行っていく必要があることから、高経年化に関する評価において抽出した経年変化事象に対して、平成17年度から平成26年度(10か年)までの長期保全計画を策定した。

口頭

Thirty years operating experience at the experimental fast reactor Joyo

前田 幸基; 青山 卓史; 坂場 秀男; 吉田 昌宏; 鈴木 惣十

no journal, , 

高速実験炉「常陽」は日本で最初に建設された高速増殖炉である。「常陽」の建設の目的は、設計,建設,運転を通してナトリウム冷却型高速増殖炉の技術的知見を得ること及び高速増殖炉の燃料・材料開発のための高速中性子照射炉として利用することである。「常陽」は1977年の初臨界以来、順調に運転されてきた。この30年間の運転実績は、ナトリウム冷却型高速炉の安全性と信頼性を示すものであり、高速増殖炉の開発に多大な貢献をしてきた。1982年には照射試験用のMK-II炉心に改造され、原型炉「もんじゅ」や後続炉のための種々の照射試験が実施された。さらに、2003年には照射試験能力を向上させるため、より高性能なMK-III炉心への改造が行われ、MA含有MOX燃料の照射試験やODS鋼の照射試験等が行われた。これらの成果は、FaCTプロジェクトをはじめとしてGenerationIV等の国際協力にも活用される。今後も「常陽」は世界でも数少ない高速中性子照射炉として高速増殖炉開発に貢献していくとともに、基礎・基盤的な研究用途への利用拡大も図っていく。

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