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矢田 浩基; 高屋 茂; 諸星 恭一*; 横井 忍*; 宮川 高行*
Mechanical Engineering Journal (Internet), 10(4), p.23-00044_1 - 23-00044_13, 2023/08
原子力発電所の合理的な保全計画を策定するには、各プラントの特性を考慮する必要がある。ナトリウム冷却高速炉では、ナトリウムを扱う特殊性から検査上の制約が保全合理化の重要なポイントとなる。本研究では、リスク情報を活用して保全方針を策定する設計支援ツールである保全最適化スキームを提案した。保全最適化スキームは、システム化規格概念に基づくASME Boiler and Pressure Vessel Code, Code Case, N-875が基となっており、最適な保全方針を策定するための詳細な手順を提供するものである。さらに、保全最適化スキームを用いて次期高速炉の候補概念を対象に炉心支持構造物の保全方針設定に関する試評価を実施した。
矢田 浩基; 高屋 茂; 諸星 恭一*; 横井 忍*
Proceedings of 29th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE 29) (Internet), 9 Pages, 2022/08
原子力プラントの保全を合理化するためには、各プラントの特徴を考慮した検査要求を設定する必要がある。ナトリウム冷却型高速炉プラントにおいては、冷却材にナトリウムを用いることに起因する保全活動上の制約が存在し、保全合理化を検討する上で重要なポイントとなる。著者らはこれまでにシステム化規格(SBC)概念に基づく保全最適化スキームを提案している。同スキームの目的は、プラントの特徴を考慮した合理的な検査要求を設定するための手法を提供することである。本研究では、保全最適化スキームにおける検査要求の設定方法を具体化すると共に、日本で検討が進められている次期高速炉の炉心支持構造物を対象に試評価を実施した。
池末 俊一*; 森田 英之*; 石井 秀和*; 佐郷 ひろみ*; 横井 忍*; 山本 智彦
Proceedings of ASME 2021 Pressure Vessels and Piping Conference (PVP 2021) (Internet), 8 Pages, 2021/07
本論文では、円筒形タンクの非線形スロッシング条件に対して、屋根に作用する垂直荷重と側壁に作用する水平荷重を評価できる新しい方法を提案した。この方法は、過去の研究で提案された液面レベルと速度の簡略化された方程式と、既存のモデルから変更された新しい圧力モデルの組み合わせである。この方法は簡略化された方程式で構成されているため、CFD解析のような長い計算時間は必要ない。この方法の有効性は、CFDおよび試験と比較することによって確認した。そして、その結果から、この方法の改善に関する今後の課題が明らかとなった。
横井 忍*; 神島 吉郎*; 定廣 大輔*; 高屋 茂
JAEA-Data/Code 2016-002, 38 Pages, 2016/07
JAEA-Data-Code-2016-002.pdf:1.51MB
規格基準体系が有する余裕を合理的な水準に適正に設定することを目指したシステム化規格概念の実現に向けた検討が行われている。余裕の適正化のために必要となる定量的指標としては破損確率が有望視されているが、破損確率を算出するには、不確定性を有する変数について確率分布形、平均値(もしくは中央値)及び分散(もしくは標準偏差)等の不確定量を入力することが必要になる。これらの入力データのうち、材料強度に関する統計的特性についてはJAEA-Data/Code 2015-002「高速炉機器の信頼性評価に用いる材料強度の統計的特性、オーステナイト系ステンレス鋼」にて報告されている。本報では、高速炉機器の破損確率を求める際に必要な入力データであって、JAEA-Data/Code 2015-002の対象外である荷重等に係る入力データについて、その設定方法及び設定の考え方をまとめたものである。
高屋 茂; 渡辺 大剛*; 横井 忍*; 神島 吉郎*; 栗坂 健一; 浅山 泰
Journal of Pressure Vessel Technology, 137(5), p.051802_1 - 051802_7, 2015/10
被引用回数：2 パーセンタイル：11.54(Engineering, Mechanical)システム化規格概念に基づき、高速炉の原子炉容器の地震座屈の防止に必要な最小板厚について検討した。システム化規格の特徴のひとつは、裕度交換であるが、これを実現するために信頼性設計手法を採用するとともに、原子力プラントの安全性目標から原子炉容器の地震座屈に対する目標信頼度を導出した。地震ハザードも含め必要な入力データを整備し、評価を実施した。その結果、従来の決定論的な設計手法に比べて、最小必要板厚を薄くすることができることが明らかになった。また、各確率変数の評価結果への影響について検討し、地震荷重が支配的な要因であることを示した。
加藤 篤志; 久保 重信; 近澤 佳隆; 早船 浩樹; 横井 忍*; 中田 崇平*; 谷 明洋*; 島川 佳郎*
Proceedings of 2014 International Congress on the Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP 2014) (CD-ROM), p.616 - 623, 2014/04
設計拡張状態として除熱系喪失事象を対象に、JSFRの崩壊熱除熱設備の強化設計について報告する。設計要求は、第4世代ナトリウム冷却炉の安全設計クライテリアを参照した。構築した概念に対する有効性評価, 信頼性評価についても報告する。
高屋 茂; 渡辺 大剛*; 横井 忍*; 神島 吉郎*; 栗坂 健一; 浅山 泰
Proceedings of 2013 ASME Pressure Vessels and Piping Conference (PVP 2013) (DVD-ROM), 6 Pages, 2013/07
システム化規格概念に基づき、高速炉原子炉容器の地震による座屈に対する最少許容板厚に関して検討した。システム化規格の主なコンセプトの一つは裕度の最適化である。このコンセプトを実現するために、信頼性設計手法を用いた評価を行うとともに、原子力施設の安全目標から原子炉容器の地震による座屈に対する目標信頼度を導出し、信頼性設計手法に必要な確率分布等の入力データを整備した。また、地震荷重の大きさの不確定性を考慮するために、地震ハザードを考慮した。目標信頼度を満足する板厚を評価した結果、従来の決定論的手法に比べ、最少許容板厚を小さくできることを明らかにした。
神島 吉郎*; 横井 忍*
JNC TJ9410 2005-002, 113 Pages, 2004/11
JNC-TJ9410-2005-002.pdf:5.84MB
本研究では、上下免震要素の周期変更に伴う影響(要素設計の柔軟性、設計合理化の可能性)に関する調査を行うとともに、機器上下免震システムの成立性検討及び機器上下免震方式のプラント建屋配置検討を行った。
高屋 茂; 岡島 智史; 浅山 泰; 千年 宏昌*; 町田 秀夫*; 横井 忍*; 神島 吉郎*
no journal, ,
高速増殖炉原子炉容器の貫通き裂の発生確率に関する評価手法を提案した。試評価用の入力条件を整備し、提案手法を適用した。評価結果は、安全要求から導出される許容確率と比較した。
松尾 英治*; 渡邊 素子*; 山田 由美*; 小山 和也*; 島川 佳郎*; 佐藤 充*; 神島 吉郎*; 横井 忍*; 山野 秀将; 鈴木 徹; et al.
no journal, ,
JSFRを対象としたレベル2PSAに資する目的でPLOHSの事象推移を検討している。本報では、PLOHS発生後のプラント応答過程における事象進展の検討結果を報告する。
加藤 篤志; 久保 重信; 近澤 佳隆; 中田 崇平*; 横井 忍*
no journal, ,
Generation-IVインターナショナルフォーラムで検討されている第4世代ナトリウム冷却高速炉(SFR)のための安全設計クライテリア(SDC)に適合しうる除熱系喪失事象(LOHRS)対策設備の検討を実施した。本稿では、SDCの要求に対応した設備構成の検討結果について報告する。
横井 忍*; 岡藤 孝史*; 小野田 雄一; 田中 正暁
no journal, ,
高速炉概念検討の効率化に資するため、設計プロセスの自動化・最適化を目的として「設計支援ツール」の開発を進めている。この「設計支援ツール」では、設計手順をモジュール化し、設計条件の入力から図面作成までの一連の操作を自動で行うこと、および遺伝アルゴリズム等を用いて複数の評価指標に対して設計を最適化することを目指している。本報告では、冷却材の温度変化によるナトリウムの膨張・収縮を吸収するため崩壊熱除去系に設置される膨張タンクを対象としてこの「設計支援ツール」を適用し、設計プロセスの自動化・最適化について確認した結果を報告する。
岡村 茂樹*; 平山 智之*; 横井 忍*; 杣木 孝裕*; 宮川 高行*; 内田 昌人*; 山本 智彦; 宮崎 真之; 深沢 剛司*; 藤田 聡*
no journal, ,
近年、原子力発電施設の耐震性の向上を目的として、設計用基準地震動が大幅に見直されている。薄肉構造を指向している高速炉においては、水平のみならず、上下方向の地震力の低減が機器の耐震性を確保するうえで重要となっている。そのため、われわれは、高速炉への適用を目的とした上下免震用皿ばねユニットで構成される新たな3次元免震システムの開発を進めてきた。本論文では、高速炉に適用する3次元免震システムの装置概念を報告するとともに、全体の開発計画と試験の進捗状況について報告する。
山本 智彦; 宮崎 真之; 渡壁 智祥; 宮川 高行*; 内田 昌人*; 横井 忍*; 杣木 孝裕*
no journal, ,
ナトリウム冷却高速炉の耐震性向上の観点から、積層ゴムを用いた水平免震装置の開発を進めてきた。昨今においては、地震動の増大や大口径の容器の耐震性を向上させるために、水平のみならず上下方向の地震動にも対応するため、3次元免震装置の開発を進めている。本報では、水平及び上下方向の免震機能を一体化させたユニット型3次元免震装置の開発概要について述べる。
衛藤 将生*; 横井 忍*; 山下 雅人*; 三浦 一浩*; 岡藤 孝史*; 小野田 雄一; 山本 智彦; 内田 昌人*
no journal, ,
日仏協力を活用してナトリウム冷却高速炉(SFR)の技術基盤の確立を効率的に進める観点から、日仏技術仕様を共通化した600MW[e]級出力のタンク型SFR概念である仕様共通化タンク型炉を検討している。仕様共通化タンク型炉では炉心崩壊事故(CDA)時の機械的エネルギー放出を想定しており、本報告では炉心からホットプール(HP)への気泡放出を模擬した体系にて、HPナトリウム及びカバーガスの挙動、主容器及び中間熱交換器(IHX)等の構造物の変形を応答解析するとともに、主容器、IHX等の耐衝撃性を評価した結果の概要を紹介する。
深沢 剛司*; 平山 智之*; 横井 忍*; 廣田 昭彦*; 杣木 孝裕*; 湯川 正貴*; 宮川 高行*; 内田 昌人*; 山本 智彦; 宮崎 真之; et al.
no journal, ,
原子力発電施設の耐震性の向上を目的として、設計用基準地震動が見直されている。これによって、過去にも増して水平のみならず、上下方向の地震力の低減が機器の耐震性を確保するうえで重要となっている。著者らはこれまでに皿ばねユニットで構成される新たな3次元免震システムの開発を進めてきた。その設計成立性および耐性を検証するためには、本免震システムの荷重-変位関係の確認が必要となる。本論文では1/2縮尺試験体を対象に基準地震動およびこれを上回る荷重領域下で実施した静的試験で得られた結果を報告する。
横井 忍*; 山本 智彦; 宮崎 真之; 田中 正暁; 山根 勇馬*; 西脇 良典*; 佐郷 ひろみ*; 森田 英之*; 岩崎 晃久*; 池末 俊一*
no journal, ,
原子力発電施設の耐震性の向上を目的として、設計用基準地震動が見直されている。薄肉構造を志向している高速炉においては、機器の耐震性を確保するため免震の採用を計画している。その場合、水平方向の建屋の周期と円筒容器のスロッシング周期が近接しているためスロッシングによる天井衝突が懸念される。そこで、著者らは、高速炉への適用を目的に、2014年度より非線形スロッシング評価手法の開発を進めてきた。本論文では、高速炉に適用する非線形スロッシング波高・荷重の評価手法の開発計画及び非線形スロッシング評価手法の概要について報告する。
佐郷 ひろみ*; 山本 智彦; 宮崎 真之; 田中 正暁; 横井 忍*; 山根 勇馬*; 西脇 良典*; 森田 英之*; 岩崎 晃久*; 池末 俊一*; et al.
no journal, ,
原子力発電施設の耐震性の向上を目的として、設計用基準地震動が見直されている。薄肉構造を志向している高速炉においては、機器の耐震性を確保するため免震の採用を計画している。その場合、水平方向の建屋の周期と円筒容器のスロッシング周期が近接しているためスロッシングによる天井衝突が懸念される。そこで、著者らは、高速炉への適用を目的に、2014年度より非線形スロッシング評価手法の開発を進めてきた。本論文では、評価手法構築の試験データ取得を目的に実施したスロッシング水試験結果、及びVOF法を用いて実施した再現解析の結果について報告する。
森田 英之*; 山本 智彦; 宮崎 真之; 田中 正暁; 横井 忍*; 佐郷 ひろみ*; 池末 俊一*
no journal, ,
原子力発電施設の耐震性の向上を目的として、設計用基準地震動が見直されている。薄肉構造を志向している高速炉においては、機器の耐震性を確保するため免震の採用を計画している。その場合、水平方向の建屋の周期と円筒容器のスロッシング周期が近接しているためスロッシングによる天井衝突が懸念される。そこで、著者らは、高速炉への適用を目的に、2014年度より非線形スロッシング評価手法の開発を進めてきた。本論文では、天井無しの円筒容器を対象とした非線形スロッシング波高の評価方法及び天井荷重の簡易評価手法の研究成果について報告する。
池末 俊一*; 山本 智彦; 宮崎 真之; 田中 正暁; 横井 忍*; 佐郷 ひろみ*; 森田 英之*
no journal, ,
原子力発電施設の耐震性の向上を目的として、設計用基準地震動が見直されている。薄肉構造を志向している高速炉においては、機器の耐震性を確保するため免震の採用を計画している。その場合、水平方向の建屋の周期と円筒容器のスロッシング周期が近接しているためスロッシングによる天井衝突が懸念される。そこで、著者らは、高速炉への適用を目的に、2014年度より非線形スロッシング評価手法の開発を進めてきた。本論文では、天井衝突荷重の精度向上を目的に非線形スロッシングを考慮した最大波高及び流速の簡易評価手法の研究成果について報告する。
