Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
大野 修司; 松木 卓夫*
JNC TN9400 2000-106, 132 Pages, 2000/12
高速増殖炉プラントのナトリウム漏えい事故時の熱的影響を評価するための解析コードASSCOPSを使用して、7種類の既往ナトリウム燃焼試験の解析を実施した。雰囲気ガスやナトリウム受け皿の温度、壁温度、雰囲気ガス圧力、酸素濃度等の項目について解析結果と試験測定値を比較することにより、本解析コードを適切な解析パラメータとともに使用することで、ナトリウム燃焼とそれに伴う熱的影響の評価を妥当または保守的な形で実施できることを確認した。
二神 敏; 石川 浩康; 大野 修司; 宮原 信哉
JNC TN9400 2000-092, 247 Pages, 2000/08
JNC-TN9400-2000-092.pdf:20.29MB
高湿分条件下における小規模ナトリウム漏えい時の受け皿減肉の腐食形態を明らかにすることを主目的として、「ナトリウムプール燃焼実験Run-F7-3」および「ナトリウム漏えい燃焼環境における床ライナの腐食発生条件確認実験Run-F8-1」を実施した。両実験では、大規模ナトリウム漏洩燃焼試験施設SAPFIREの小型密閉容器FRAT-1(内容積3mの3乗)を用い、炭素鋼製の受け皿上に約507
のナトリウムを24
26kg/hの流量で2325分間漏えいさせた。雰囲気条件は湿分濃度2500028000vol-ppmで5mの3乗minの換気を行い、燃焼の終了時刻(容器内のアルゴン置換の実施時刻)をパラメータとした。両ケースの受け皿の減肉量、材料分析結果、堆積物化学組成を分析・比較した結果から、2回の実験ではNaFe複合酸化型腐食が支配的であったと推定した。また、堆積物中にNaOHが形成されるのは主に漏えい終了後でありナトリウム漏えい期間中は溶融塩型腐食の発生しにくい環境であったことを確認した。
内山 尚基; 高井 俊秀; 西村 正弘; 宮原 信哉; 三宅 収; 田辺 裕美
JNC TN9400 2000-090, 413 Pages, 2000/08
JNC-TN9400-2000-090.pdf:16.61MB
「もんじゅ」2次主冷却系ナトリウム漏えい事故の原因究明の一環として、原子炉補助建屋部分モデル試験装置(SOLFA-1:コンクリート製矩形セル)内に模擬漏えい配管、換気空調ダクト、グレーチングおよび床ライナ等を実機と同様に配置して、ナトリウム漏えい燃焼実験を行った。本実験の目的は、ナトリウム漏えい燃焼挙動、換気空調ダクト・グレーチングの破損挙動、床ライナ・コンクリートヘの影響を確認することであった。試験後、各種の分析・調査を行い、以下の結果を得た。(1)ナトリウム漏えい燃焼挙動:漏えい初期のナトリウム落下状況は、液滴状で換気空調ダクトに跳ね返り広範囲に飛散した。一部は、換気空調ダクト表面を伝わってコラム状に流れ、さらにグレーチング、ガス温度測定用サポートに当たり液滴となって飛散した。(2)換気空調ダクト、グレーチングの破損挙動:換気空調ダクトは600700で推移し、温度計直下周辺に「もんじゅ」より大きな欠損部が認められた。グレーチングは600900(最高温度1000程度)で推移し、温度計直下近傍に「もんじゅ」で見られた半楕円状の欠損ではなく、グレーチング長手方向に2山形状の欠損が認められた。(3)床ライナヘの影響:床ライナ温度は主に800850で推移し、3時間20分後頃に1000を超えた。表面は波打つように変形して、温度計直下周辺約1m
1mの範囲に大小5個の破損孔が認められた。また、温度計直下を中心に、北側と西側に減肉の大きい範囲が分布していた。(4)コンクリートヘの影響:壁、天井コンクリートは、強度測定・化学分析結果について実験前調査結果と比較して有意な差はみられず、健全性は保たれていた。床コンクリートは、ナトリウム化合物の床ライナ下部への侵入により、最大8cmの浸食が見られた。当該部では、圧縮強度に対し静弾性係数が低く、熱負荷の影響がみられたが、圧縮強度は設計基準値以上であった。(5)ナトリウム燃焼生成物の化学組成:床ライナ上の堆積物は水酸化ナトリウムとNaFe複合酸化物Na5FeO4が多く含まれており、床ライナ上に約5cm以下の厚さに広く比較的平坦に堆積していた。実験実施から3日後に行われたセル内観察によると、温度計直下から遠いセル入り口側床ライナ上には、深さ約1cmの潮解液プール(水以外の主成分は水酸化ナトリウムと炭酸ナトリウム)が形成され
川田 耕嗣; 寺奥 拓史; 大野 修司; 宮原 信哉; 三宅 収; 田辺 裕美
JNC TN9400 2000-089, 258 Pages, 2000/08
JNC-TN9400-2000-089.pdf:12.26MB
「もんじゅ」2次主冷却系ナトリウム漏えい事故の原因究明の一環として、ナトリウムによる漏えい速度・漏えい形態の確認実験、ナトリウム漏えい燃焼実験-I、ナトリウム漏えい燃焼実験-IIを順次実施した。本報告は、この内のナトリウム漏えい燃焼実験-Iに関するものである。ナトリウム漏えい燃焼実験-Iは、換気空調ダクト、グレーチングでの漏えいナトリウムの燃焼および破損挙動、漏えいナトリウムの床ライナヘの影響挙動を明らかにする目的で、大規模ナトリウム漏えい燃焼試験施設(SAPFIRE)の大型密閉試験装置(SOLFA-2)を用いて実施した。実験では、「もんじゅ」と同仕様の温度計と周囲の保温構造の一部、換気空調ダグトおよびグレーチングを実機と同様に設置し、また床面には実機の床ライナと同仕様の受け皿を設置し、漏えい事故室の機器構造・配置を部分的に模擬した。実験は、480のナトリウムを温度計から当初約4時間にわたって漏えいさせる予定であったが、排煙処理装置の排気流量低下のため約1.5時間で終了した。各部における燃焼挙動、破損挙動等はCCDカメラ、熱電対等を用いて確認した。ナトリウム漏えい燃焼実験-Iから、以下の結果を得た。(1)温度計からのナトリウム漏えい形態は、煽ネい開始直後はフレキシブル管からの流線状の飛散後、換気空調ダクト上で跳ね返って液滴状燃焼になるのが確認された。(2)換気空調ダクトは、表面温度が約600約700の範囲であったが、「もんじゅ」で見られたような開口はなく、ダクト本体の破損は認められなかった。(3)グレーチングは、上面温度が約650約940の範囲で推移していたが、鋼板の一部に欠損や減肉が認められた。(4)床面に設置した受け皿の裏面温度は、約10分後に約700に達し、その後は約740約770で推移していたが、受け皿の破損はなく、最大約1mmの減肉が認められた。(5)受け皿上には、「もんじゅ」と同様にナトリウム酸化物が山状に堆積し、堆積物最下層からは、鉄とナトリウムの複合酸化物(Na4FeO3)が確認された。
浜田 広次; 栗原 成計
JNC TN9400 2000-091, 69 Pages, 2000/07
JNC-TN9400-2000-091.pdf:1.42MB
高速増殖炉蒸気発生器での中規模水リーク時の高温ラプチャ型破損に対する伝熱管の構造健全性を評価するために、伝熱管の構造及び温度評価モデルに基づく高温ラプチャ解析コードTRUE(Tube Rupture Evaluation Code)を開発した。解析コードの妥当性を確認する目的で、2.25Cr-1Mo鋼製伝熱管の内部を窒素加圧し、高周波誘導加熱により高温ラプチャ破損を模擬したTRUST-2(Tube Rupture Simulation Test-2)試験データを用い、検証解析を実施した。その結果、以下の知見が得られた。(1)いずれの試験ケースにおいても、解析コードは高温ラプチャ発生の有無及び発生時刻を1050%程度早く計算しており、保守側に評価できる。(2)管内圧力を設定した後急速に昇温する試験ケースは、管壁温度を設定した後急速に昇圧する試験ケースより、試験と解析で破損時刻の裕度が少なくなるが、それでも評価は発生時刻を10%程度早く、また破損温度を100程度低く計算しており保守側である。(3)クリープ破損の試験ケースでは、試験データと一致するのは時間係数
Rを約1.52とした場合であり、Rを3とした場合には充分な裕度で評価が可能である。
中桐 俊男
JNC TN9400 2000-030, 93 Pages, 2000/02
JNC-TN9400-2000-030.pdf:2.21MB
高速増殖原型炉「もんじゅ」2次主冷却系ナトリウム漏えい事故の原因究明のために大洗工学センターで実施されたナトリウム漏えい燃焼実験-II(Run-D4)に関して、実験時のセル内水蒸気のマスバランスを評価し、水蒸気濃度を時刻歴で推定した。マスバランス評価にあたっては、大洗工学センターで実施された複数の実験の結果を参考とし、ASSCOPSコードによる解析結果と比較した。評価結果の概要を以下に示す。(1)試験時には、実験セル内は雰囲気温度が高かった(200300)ためエアロゾルの水和物の生成は起こらなかったが、水蒸気濃度測定ライン内ではガス温度が低くなり(2040)、エアロゾル水和物の生成による吸湿および水蒸気の凝縮が起こった可能性がある。このため、測定ラインを用いた水蒸気濃度測定値は実験セル内の値とは異なると考えるのが妥当である。(2)試験時の実験セル内の水蒸気濃度は測定ラインを用いた測定結果よりも高く、ナトリウム漏えい中はほぼ約35,000ppmであり、漏えい停止前の約190分後からコンクリート壁温度が約100を超えたため上昇し、漏えい停止直前に最高値の約70,000ppmになったと推定される。漏えい中の約35,000ppmの推定値はマスバランスから推定した値と測定ライン測定値からライン中の水和物生成を推定して逆算した値がほぼ一致している。しかし、約190分後からについては、マスバランスからの推定のみしか行えず、コンクリートからの放出水速度はコンクリートの加熱温度履歴による誤差が大きい可能性がある。