JP6869747B2 - Reactor risk management equipment, reactor risk management methods, and reactor risk management programs - Google Patents
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Description
本発明は、例えば原子力発電所等の原子炉を有する設備において、大規模地震等の緊急事態発生時に、速やかに事故状況を予測することが可能な原子炉リスク管理装置、原子炉リスク管理方法、及び原子炉リスク管理プログラムに関するものである。 The present invention provides a nuclear reactor risk management device, a nuclear reactor risk management method, which can promptly predict an accident situation in the event of an emergency such as a large-scale earthquake in a facility having a nuclear reactor such as a nuclear power plant. And the reactor risk management program.
原子力発電所では、原子炉内において放射性物質を核分裂させ、その際に発生する熱エネルギーで蒸気タービンを回転させて発電を行っている。この核分裂反応は、膨大な熱エネルギーの発生を伴うため、原子炉に常に水を供給することで冷却を継続して行い、原子炉及び格納容器の温度・圧力を制御する必要がある。ところが、近年発生した東日本大震災のような大規模地震等によって除熱機能を喪失してしまうと、格納容器圧力が上昇することが想定される。そして、原子炉格納容器内の圧力が許容値を超えそうな場合には格納容器ベント(放射性物質を含む気体の一部を外部に排出して圧力を下げる緊急措置)を実施して圧力を下げることになるが、格納容器ベントの時刻推定、及びその際に放射性物質がどの程度放出されるかを予測して、適切なタイミングで情報発信を行う必要がある。 In a nuclear power plant, radioactive materials are fissioned in a nuclear reactor, and the heat energy generated at that time is used to rotate a steam turbine to generate electricity. Since this fission reaction involves the generation of enormous heat energy, it is necessary to continuously cool the reactor by constantly supplying water to control the temperature and pressure of the reactor and containment vessel. However, if the heat removal function is lost due to a large-scale earthquake such as the Great East Japan Earthquake that occurred in recent years, it is expected that the pressure in the containment vessel will rise. Then, when the pressure inside the reactor containment vessel is likely to exceed the permissible value, the containment vessel vent (an emergency measure to reduce the pressure by discharging a part of the gas containing radioactive substances to the outside) is carried out to reduce the pressure. However, it is necessary to estimate the time of the containment vessel vent, predict how much radioactive material will be released at that time, and transmit information at an appropriate timing.
例えば特許文献1には、原子力施設の各部から収集した伝送データと、該伝送データと所定の計算モデルを用いてプラントで計測されない非検出値を推定し、伝送データ及び非検出値によって初期設定された解析コードを用いてリアルタイムにプラント状態をトラッキングしながらシミュレーションを行う、原子力緊急事態計算システム及びプログラムが開示されている。
For example, in
しかし、特許文献1の原子力緊急事態計算システム及びプログラムにおいては、原子力施設から収集した伝送データを基にMAAP(Modular Accident Analysis Program)コード初期化用データを更新してから、MAAPコードによる精緻な計算を行う。MAAPコードとは、軽水炉のシビアアクシデント時の原子炉圧力容器、原子炉格納容器及び原子炉建屋内の熱水力/核分裂生成物(FP: Fission Products)の放出・移行挙動を同時に一貫して解析することができる解析プログラムである。そして、MAAPコードを用いて原子炉内状態予測データを得るためには、多数のパラメータを設定する必要がある。また、事態の進展を予測するために計算時間を必要とするため、緊急事態発生時に速やかに事故状況を予測することが困難となる状況が想定される。
However, in the nuclear emergency calculation system and program of
本発明は、このような問題点を解決することを課題とするものであり、その目的は、緊急事態発生時に、速やかに事故状況を予測することが可能な原子炉リスク管理装置、原子炉リスク管理方法、及び原子炉リスク管理プログラムを提供することである。 An object of the present invention is to solve such a problem, and an object of the present invention is a nuclear reactor risk management device capable of promptly predicting an accident situation in the event of an emergency, and a nuclear reactor risk. To provide management methods and reactor risk management programs.
本発明は、
スクラム発生時刻と、
事故シナリオと、
原子炉注水停止時刻と、
原子炉注水停止時水位と、
原子炉圧力容器急速減圧時刻と、
原子炉圧力容器急速減圧弁数と、
ペデスタル注水の有無と
を含む入力パラメータを入力する入力部と、
前記入力パラメータよりも多い事前計算用パラメータに基づいて計算された複数の状態予測元データを記憶する記憶部と、
前記入力パラメータに基づいて、前記事前計算用パラメータに基づく複数の状態予測元データから事故フェーズに合致する状態予測元データを選択し、選択された状態予測元データに基づいて、原子炉水位、原子炉圧力容器破損のタイミング、原子炉格納容器圧力、放射性物質の環境放出時刻、及び放射性物質の環境放出量のうちの少なくとも1つを予測する制御部と
を備え、
前記原子炉圧力容器急速減圧弁数は、プラントに装備された減圧弁総数のうち事故フェーズに応じて開放される減圧弁の数である原子炉リスク管理装置である。
The present invention
Scrum occurrence time and
Accident scenario and
Reactor water injection stop time and
The water level when the reactor water injection is stopped and
Reactor pressure vessel rapid decompression time and
Reactor pressure vessel rapid pressure reducing valve number and
An input section for inputting input parameters including the presence or absence of pedestal water injection,
A storage unit that stores a plurality of state prediction source data calculated based on pre-calculation parameters that are larger than the input parameters.
Based on the input parameters, the state prediction source data matching the accident phase is selected from the plurality of state prediction source data based on the pre-calculation parameters, and the reactor water level, based on the selected state prediction source data, It is equipped with a control unit that predicts at least one of the timing of reactor pressure vessel damage, the reactor containment vessel pressure, the environmental release time of radioactive materials, and the amount of radioactive materials released to the environment .
The reactor pressure vessel rapid pressure reducing valve number is a reactor risk management device which is the number of pressure reducing valves opened according to the accident phase out of the total number of pressure reducing valves installed in the plant.
また、前記制御部は、原子炉圧力容器破損のタイミング、及び原子炉格納容器圧力の少なくとも1つの実測値に基づいて、予測データを補正することが好ましい。 Further, it is preferable that the control unit corrects the prediction data based on the timing of the reactor pressure vessel breakage and at least one actually measured value of the reactor containment vessel pressure.
また、前記制御部は、前記選択された状態予測元データに基づいて、原子炉格納容器圧力が所定の値に到達するまでの時間を予測することが好ましい。 Further, it is preferable that the control unit predicts the time until the reactor containment vessel pressure reaches a predetermined value based on the selected state prediction source data.
また、前記入力パラメータは、更に、原子炉圧力容器破損後の原子炉注水の有無、原子炉格納容器へのスプレイの有無、放射性物質の環境放出経路、フィルタベントの有無、及びpH制御の有無のうちの少なくとも1つを含み、
前記pH制御は、原子炉格納容器内にアルカリ性物質を供給することであることが好ましい。
Further, the input parameters include the presence / absence of reactor water injection after the reactor pressure vessel is damaged, the presence / absence of spray to the reactor containment vessel, the environmental release path of radioactive materials, the presence / absence of filter vent, and the presence / absence of pH control. seen at least 1 Tsuo含of out,
The pH control is preferably to supply an alkaline substance into the reactor containment vessel.
また、前記制御部は、原子炉への冷却水の注水が停止した後は、注水が継続して停止しているものとして原子炉水位、原子炉圧力容器破損のタイミング、原子炉格納容器圧力、放射性物質の環境放出時刻、及び放射性物質の環境放出量のうちの少なくとも1つを予測することが好ましい。 In addition, the control unit considers that after the injection of cooling water into the reactor is stopped, the water injection is continuously stopped, such as the reactor water level, the timing of reactor pressure vessel damage, and the reactor containment vessel pressure. It is preferable to predict the time of environmental release of radioactive material and at least one of the amount of radioactive material released into the environment.
また、前記制御部は、原子炉への冷却水の注水が停止した後のペデスタル注水、原子炉注水、及びドライウェルスプレイを考慮して放射性物質の環境放出量を予測することが好ましい。 Further, it is preferable that the control unit predicts the amount of radioactive material released to the environment in consideration of pedestal water injection, reactor water injection, and dry well spray after the injection of cooling water into the reactor is stopped.
また、本発明は、
入力部により、
スクラム発生時刻と、
事故シナリオと、
原子炉注水停止時刻と、
原子炉注水停止時水位と、
原子炉圧力容器急速減圧時刻と、
原子炉圧力容器急速減圧弁数と、
ペデスタル注水の有無と
を含む入力パラメータを入力するステップと、
記憶部により、前記入力パラメータよりも多い事前計算用パラメータに基づいて計算された複数の状態予測元データを記憶するステップと、
制御部により、前記入力パラメータに基づいて、前記事前計算用パラメータに基づく複数の状態予測元データから事故フェーズに合致する状態予測元データを選択するステップと、
前記制御部により、選択された状態予測元データに基づいて、原子炉水位、原子炉圧力容器破損のタイミング、原子炉格納容器圧力、放射性物質の環境放出時刻、及び放射性物質の環境放出量のうちの少なくとも1つを予測するステップと
を含み、
前記原子炉圧力容器急速減圧弁数は、プラントに装備された減圧弁総数のうち事故フェーズに応じて開放される減圧弁の数である原子炉リスク管理方法である。
In addition, the present invention
Depending on the input section
Scrum occurrence time and
Accident scenario and
Reactor water injection stop time and
The water level when the reactor water injection is stopped and
Reactor pressure vessel rapid decompression time and
Reactor pressure vessel rapid pressure reducing valve number and
Steps to enter input parameters, including with or without pedestal water injection,
A step of storing a plurality of state prediction source data calculated based on pre-calculation parameters that are larger than the input parameters by the storage unit, and
A step of selecting a state prediction source data matching the accident phase from a plurality of state prediction source data based on the pre-calculation parameter based on the input parameter by the control unit.
Of the reactor water level, reactor pressure vessel damage timing, reactor containment vessel pressure, radioactive material environmental release time, and radioactive material environmental release amount, based on the state prediction source data selected by the control unit. look including a step of predicting at least one of the,
The reactor pressure vessel rapid pressure reducing valve number is a reactor risk management method which is the number of pressure reducing valves opened according to the accident phase out of the total number of pressure reducing valves installed in the plant.
また、本発明は、
コンピュータに、
スクラム発生時刻と、
事故シナリオと、
原子炉注水停止時刻と、
原子炉注水停止時水位と、
原子炉圧力容器急速減圧時刻と、
原子炉圧力容器急速減圧弁数と、
ペデスタル注水の有無と
を含む入力パラメータを入力する手順と、
前記入力パラメータよりも多い事前計算用パラメータに基づいて計算された複数の状態予測元データを記憶する手順と、
前記入力パラメータに基づいて、前記事前計算用パラメータに基づく複数の状態予測元データから事故フェーズに合致する状態予測元データを選択する手順と、
選択された状態予測元データに基づいて、原子炉水位、原子炉圧力容器破損のタイミング、原子炉格納容器圧力、放射性物質の環境放出時刻、及び放射性物質の環境放出量のうちの少なくとも1つを予測する手順と
を実行させ、
前記原子炉圧力容器急速減圧弁数は、プラントに装備された減圧弁総数のうち事故フェーズに応じて開放される減圧弁の数である原子炉リスク管理プログラムである。
In addition, the present invention
On the computer
Scrum occurrence time and
Accident scenario and
Reactor water injection stop time and
The water level when the reactor water injection is stopped and
Reactor pressure vessel rapid decompression time and
Reactor pressure vessel rapid pressure reducing valve number and
Procedures for entering input parameters, including with or without pedestal water injection,
A procedure for storing a plurality of state prediction source data calculated based on pre-calculation parameters that are larger than the input parameters, and a procedure for storing the plurality of state prediction source data.
A procedure for selecting a state prediction source data that matches the accident phase from a plurality of state prediction source data based on the pre-calculation parameters based on the input parameters, and
Based on the selected state predictor data, at least one of the reactor water level, the timing of reactor pressure vessel breakage, the reactor containment pressure, the time of environmental release of radioactive material, and the amount of radioactive material released to the environment. to execute the steps of predicting,
The reactor pressure vessel rapid pressure reducing valve number is a reactor risk management program which is the number of pressure reducing valves opened according to the accident phase out of the total number of pressure reducing valves installed in the plant.
本発明によれば、緊急事態発生時に、速やかに事故状況を予測することが可能な原子炉リスク管理装置、原子炉リスク管理方法、及び原子炉リスク管理プログラムを提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a nuclear reactor risk management device, a nuclear reactor risk management method, and a nuclear reactor risk management program capable of promptly predicting an accident situation in the event of an emergency.
以下、図面を参照して、本発明をより具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係る原子炉リスク管理装置200による予測対象である、原子炉システム100の構成の一例を示すブロック図である。なお、本実施形態では、原子炉システム100は、沸騰水型軽水炉(BWR: Boiling Water Reactor)を例として説明するが、改良型沸騰水型軽水炉(ABWR: Advanced Boiling Water Reactor)又は加圧水型軽水炉(PWR: Pressurized Water Reactor)等、他の型の原子炉であってもよい。放射性物質である燃料と炉心3を備えた原子炉圧力容器1と、原子炉圧力容器1を取り囲み、冷却材喪失時等に外部への放射性物質の放出を抑制する原子炉格納容器20と、原子炉格納容器20を取り囲む原子炉建屋40とを備えている。また、図1には、原子炉圧力容器1内に冷却材である軽水を供給する給水ポンプ5、及び原子炉格納容器20内の放射性物質をフィルタ除去してベントを実行させるためのフィルタベント部30を併せて示している。
(First Embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of the
原子炉圧力容器1(RPV: Reactor Pressure Vessel)は、燃料である濃縮ウラン、及び炉心3を内部に備えている。原子炉圧力容器1は、鋼鉄製の構造物であり、放射性物質からの放射線が外部に漏洩しないような厚みを有している。また、原子炉圧力容器1には、図1に示すように、給水ポンプ5から供給される冷却材である軽水を内部に流通させるために、給水路5a及び蒸気供給路7aが連結されている。給水路5aを経由して供給された冷却材は、炉心3の熱を受け取って高温の蒸気となった後、蒸気供給路7a及び調圧弁7を経由して図示しない蒸気タービンに送られ、蒸気タービンを回転させることにより発電を行う。
The reactor pressure vessel 1 (RPV: Reactor Pressure Vessel) includes enriched uranium as a fuel and a
原子炉格納容器20(PCV: Primary Containment Vessel)は、冷却材喪失時等に原子炉圧力容器1から漏出した放射性物質が外部に漏洩しないようにバリアとしての役割を有する。原子炉格納容器20は、図1に示すように、上述の原子炉圧力容器1と、原子炉格納容器20の底部左右に1箇所ずつ配置されるサプレッションプール22とを備える。また、上述の蒸気供給路7aから分岐し、主蒸気逃がし弁9経由で冷却材をサプレッションプール22へと導く逃がし流路9aが配設されている。
The reactor containment vessel 20 (PCV: Primary Containment Vessel) has a role as a barrier so that the radioactive material leaked from the
サプレッションプール22は、内部に水を有し、原子炉圧力容器1から逃がし流路9a経由で放出された蒸気を水で凝縮して圧力上昇を抑制する機能を有する。また、サプレッションプール22は、原子炉圧力容器1から漏出して原子炉格納容器20内に拡がった放射性物質を含む蒸気を同様に水で凝縮することによって原子炉格納容器20内の圧力上昇を抑制している。なお、サプレッションプール22は、導入された蒸気の圧力を抑制するのみならず、蒸気に含まれる放射性物質を除去する役割を果たす。すなわち、本実施形態では、原子炉格納容器20内の蒸気をサプレッションプール22内の水に通すことにより、蒸気に含まれる放射性物質を除去することができる。
The
サプレッションプール22内で水に通すことにより圧力を下げられた蒸気は、図1に示すように、排出路22aを経由してフィルタベント部30に導入される。フィルタベント部30内の水に通された蒸気は、更に放射性物質が除去された後、大気開放路30aから外部に放出される。また排出路22aから分岐する大気開放路22bから直接外部に放出することもできる。
The steam whose pressure has been reduced by passing it through water in the
次に、原子炉リスク管理装置200について説明する。図2は、本発明の第1実施形態に係る原子炉リスク管理装置200の構成を示すブロック図である。原子炉リスク管理装置200は、使用者が入力パラメータを入力する入力部210と、後述する事前計算用パラメータに基づいてMAAP(Modular Accident Analysis Program)コードを用いて計算された状態予測元データを記憶する記憶部250と、入力パラメータ等に基づいて記憶部250内の状態予測元データから事故フェーズに合致する状態予測元データを選択して原子炉格納容器圧力等の予測を行う制御部230と、予測結果を出力する出力部290とを備えている。
Next, the reactor
制御部230による動作は、例えばマイクロコンピュータ又はPC(Personal Computer)に搭載されたCPU(Central Processing Unit)によりプログラムを実行させることにより構成することができる。また、制御部230による動作は、ハードウエアにより実現してもよい。
The operation by the
記憶部250は、例えば制御部230を構成するマイクロコンピュータ内に設けられたIC(Integrated Circuit)メモリ等をCPU(Central Processing Unit)によって制御することにより実現することができる。
The
また、記憶部250は、例えばPCに接続される記録再生装置と、当該記録再生装置が記録再生可能な記憶媒体とから構成されていてもよい。記憶媒体としては、例えばICメモリ、HDD(登録商標)(Hard Disc Drive)、CD(Compact Disc)、DVD(登録商標)(Digital Versatile Disc)、またはBD(Blu-ray(登録商標) Disc)などを用いることができる。この場合、記憶部250は、PCに搭載されたCPU等によって制御するように構成することができる。
Further, the
使用者は、本実施形態の原子炉リスク管理装置200による原子炉内の状態予測を行うため、入力部210から入力パラメータの入力を行う。この入力パラメータの入力は、例えば使用者が、ディスプレイに表示された入力GUI(図3参照)上からキーボード等により入力することができる。また、制御部230が記憶部250から入力パラメータを読み出すように構成してもよい。更に、原子炉リスク管理装置200の制御部230が通信部270を介して原子炉システム100の図示しない原子炉制御部と通信を行い、入力パラメータを原子炉システム100から取得するように構成されていてもよい。なお、原子炉リスク管理装置200は、原子炉システム100内に組み込まれていてもよい。
The user inputs input parameters from the
本実施形態においては、表1に示すように12個の入力パラメータを用いている。各入力パラメータの概要は表1に記載した通りである。 In this embodiment, 12 input parameters are used as shown in Table 1. The outline of each input parameter is as shown in Table 1.
以下、各入力パラメータについて説明する。 Hereinafter, each input parameter will be described.
スクラム時刻は、スクラム、すなわち燃料棒の隙間に中性子を吸収する吸収棒を挿入することによって核分裂反応が緊急停止状態となった時刻をいう。この時点から炉心3では、熱源として核分裂生成物の崩壊によって発生する崩壊熱、及び化学反応熱を考慮すればよく、このスクラム時刻は崩壊熱評価開始の起点とするための入力パラメータである。
The scrum time is the time when the fission reaction is in an emergency stop state by inserting a scrum, that is, an absorption rod that absorbs neutrons into the gap between the fuel rods. From this point in time, in the
事故シナリオは、冷却材喪失事故(LOCA: Loss of Coolant Accident)の発生の有無を選択する入力パラメータである。冷却材喪失事故とは、原子炉の配管等が破損して冷却材が流出する事故をいう。冷却材喪失事故の有無により原子炉格納容器の圧力上昇挙動が大きく異なるため、入力パラメータとしている。 An accident scenario is an input parameter that selects whether or not a Loss of Coolant Accident (LOCA) has occurred. The loss-of-coolant accident is an accident in which the piping of the reactor is damaged and the coolant flows out. Since the pressure rise behavior of the reactor containment vessel differs greatly depending on the presence or absence of a coolant loss accident, it is used as an input parameter.
原子炉注水停止時刻及び水源は、原子炉圧力容器1への冷却材の供給が停止した時刻、及び冷却材の水源である。冷却材の供給停止によって、原子炉圧力容器内の冷却材の水位が低下し、炉心露出の要因となる。そこで、冷却材の供給が停止した時刻を入力パラメータとすることによって原子炉圧力容器内の冷却材の水位の低下が予測できるようにしている。また、原子炉注水の水源については、原子炉格納容器20内のサプレッションプール22と原子炉格納容器20外の外部水源とが想定されるが、以下の理由によりどちらの水源を用いるかでPCV圧力等に影響を与えるため入力パラメータとしている。すなわち、原子炉格納容器20内の水源を利用する場合、崩壊熱によりサプレッションプール22の昇温速度が外部水源の場合に比べて速くなる。サプレッションプール22の温度が上昇すると、蒸気圧が上昇することによりPCV圧力も増大することになる。また、原子炉圧力容器1に注水される水の温度も高くなっていく。一方、外部水源を利用する場合は、注水温度が時間の経過と共に上昇することは無く、サプレッションプール22の温度上昇速度が遅くなるが、一方でサプレッションプール水位は上昇することとなる。また、、原子炉注水停止時水位については、原子炉注水停止時刻から炉心露出までの時間余裕に影響するため入力パラメータとしている。
The reactor water injection stop time and water source are the time when the supply of the cooling material to the
RPV急速減圧時刻は、原子炉への冷却材の供給が停止した場合等に原子炉圧力容器1内の蒸気を原子炉格納容器20内に放出した時刻である。原子炉圧力容器1を緊急減圧すると原子炉圧力容器1内の水位低下評価に大きく影響を与えるため、入力パラメータとしている。なお、RPV急速減圧は、図1において、原子炉圧力容器1内の蒸気を、蒸気供給路7a、主蒸気逃がし弁9、及び逃がし流路9a経由でサプレッションプール22内に逃がすことをいう。
The RPV rapid decompression time is the time when the steam in the
RPV急速減圧弁数は、原子炉圧力容器1内の蒸気を原子炉格納容器20内に放出する際に開放する、図1に図示しない弁の数である。この減圧の際に開放する弁の数によって原子炉圧力容器1内圧力の低下速度が変化するため、入力パラメータとしている。なお、表1に記載の入力選択肢:1弁〜8弁は、原子炉システム100が改良型沸騰水型軽水炉(ABWR: Advanced Boiling Water Reactor)である場合の一例である。
The number of RPV rapid pressure reducing valves is the number of valves (not shown in FIG. 1) that are opened when the steam in the
ペデスタル注水は、原子炉格納容器20の下部に落下した炉心3を冷却するためにペデスタルにおいて付加的な冷却材の供給を行うことである。なお、ペデスタルとは、原子炉格納容器内における原子炉圧力容器下部の空間をいう。ペデスタルは、図1において原子炉圧力容器1直下の領域であり、このペデスタル注水の有無が原子炉圧力容器1破損時の原子炉格納容器20内の圧力上昇に大きな影響を与えることから、入力パラメータとしている。
The pedestal water injection is to supply an additional coolant in the pedestal to cool the
RPV破損後の原子炉注水は、原子炉圧力容器1が破損した後における原子炉圧力容器1内への冷却材供給の有無である。原子炉圧力容器1が破損した後は、燃料、冷却材共に原子炉格納容器20内に漏出している状態であるが、付加的な冷却材を原子炉圧力容器1内に供給するか否かでソースターム(原子炉システム100の外部に放出される可能性のある放射性物質の種類、量、物理的・化学的形態等)に大きな影響があるため、入力パラメータとしている。
Reactor water injection after RPV damage is the presence or absence of coolant supply into the
原子炉格納容器20へのスプレイは、事故発生時に、原子炉格納容器20内に放出された放射性物質を減少させ、原子炉格納容器20内の温度、圧力上昇を抑えるためにD/Wにおいて冷却材を霧状に散布する形で実行される。このスプレイについてもソースタームに大きな影響があるため、入力パラメータとしている。
The spray to the
環境放出経路は、原子炉格納容器20のドライウェル(D/W)又はウェットウェル(W/W)の何れから外部に放射性物質が放出されるかを選択する。ここで、ドライウェル(D/W)とは、原子炉格納容器20において蒸気が支配的となる上方部分を指し、ウェットウェル(W/W)とは、原子炉格納容器20において水が支配的となる下方部分を指す。そして、表1に記載のW/Wベントラインは、ウェットウェルを経由したベントの経路であり、本実施形態では、図1に示すようにサプレッションプール22を経由して排出路22aから放射性物質を放出する経路を指す。一方、表1に記載のD/Wベントラインは、ドライウェルを経由したベントの経路(図示せず)であり、例えばW/Wベントラインに何らかの障害が生じた場合等にベントの経路として使用される。ドライウェル(D/W)を経由した放出よりもウェットウェル(W/W)を経由した放出の方が、水により放射性物質が除去され放出量が少ないことからソースタームに大きな影響があるため、入力パラメータとしている。
The environmental release route selects whether the radioactive material is released to the outside from the dry well (D / W) or the wet well (W / W) of the
フィルタベントの利用可能性については、図1に示すように、原子炉格納容器20のウェットウェル(W/W)から排出路22aを経由して排出された蒸気内の放射性物質が、フィルタベント部30において更に除去され放出量が少ないことからソースタームに大きな影響があるため、入力パラメータとしている。
Regarding the availability of the filter vent, as shown in FIG. 1, the radioactive material in the steam discharged from the wet well (W / W) of the
pH制御については、原子炉格納容器20内にアルカリ性物質を供給することによってヨウ素の揮発性が抑制されソースタームに大きな影響があるため、入力パラメータとしている。
The pH control is used as an input parameter because the volatility of iodine is suppressed by supplying an alkaline substance into the
上述の12個の入力パラメータは、RPV内の水位、水素発生量、PCV圧力、PCV気相温度、ソースターム評価等の主要な予測データに大きな影響を与えるため、本実施形態では緊急事態発生時にこれらの入力パラメータのみを入力して予測データを得るようにしている。この12個の入力パラメータの入力画面の例を図3に示す。 Since the above 12 input parameters have a great influence on the main prediction data such as the water level in the RPV, the amount of hydrogen generated, the PCV pressure, the PCV gas phase temperature, and the source term evaluation, in the present embodiment, when an emergency occurs. Prediction data is obtained by inputting only these input parameters. An example of the input screen of these 12 input parameters is shown in FIG.
図3の例では、1号機から7号機までのプラントに対してそれぞれ個別の入力パラメータを設定可能である。入力パラメータ「原子炉注水停止時刻」における「S/P水源」とは、サプレッションプール22(Suppression Pool)からの水を冷却材として原子炉圧力容器1内に供給する形態をいい、「外部水源」は、外部から冷却材を原子炉圧力容器1内に供給する形態をいう。
In the example of FIG. 3, individual input parameters can be set for each of the plants from
また、図3において、使用者は原子炉注水停止時の水位を入力する。 Further, in FIG. 3, the user inputs the water level when the reactor water injection is stopped.
また、図3において、「RPV急速減圧弁数」は、ABWRを例にとると最大8であり、弁数に応じた1〜8までの数字を入力する。 Further, in FIG. 3, the "RPV rapid water reactor number" is a maximum of 8 in the case of ABWR as an example, and a number from 1 to 8 is input according to the number of valves.
なお、使用者は、必ずしも上述の12個の入力パラメータを全て入力する必要はない。例えば、使用者が原子炉格納容器20内の圧力が限界圧力に達するまでの時間を予測したい場合、入力パラメータのうち、「スクラム時刻」、「事故シナリオ」、「原子炉注水停止時刻及び水源」、「原子炉注水停止時水位」、「RPV急速減圧時刻」、「原子炉圧力容器急速減圧弁数」、及び「ペデスタル注水の有無」は予測データに大きな影響を与える。一方、他の入力パラメータについては放射性物質の放出量に影響を与えるものの、原子炉格納容器20内の圧力の予測データに対しては影響が小さい。従って、使用者は、上記の7個の入力パラメータのみを入力するようにしてもよい。なお、その場合、残りの5個の入力パラメータについては、所定値が用いられる。
The user does not necessarily have to input all the above 12 input parameters. For example, when the user wants to predict the time until the pressure in the
また、原子炉注水停止後に注水が復旧する状況が考えられるが、本実施形態では避難情報を迅速に発信することを目的とするため、このような復旧を考慮せず、注水が継続して停止しているものとして予測を行う。これによって、計算モデルが単純化されるため、迅速に予測結果を得ることができる。但し、ベントと同時に環境に放出される放射性物質量の評価においては、原子炉圧力容器破損後のペデスタル注水、原子炉注水、及びD/Wスプレイの有無が桁違いの影響を与えることから、これらのパラメータを考慮できるように構成してもよい。 In addition, it is conceivable that the water injection will be restored after the reactor water injection is stopped. However, since the purpose of this embodiment is to promptly transmit evacuation information, the water injection is continuously stopped without considering such restoration. Make a prediction as if you were doing it. As a result, the calculation model is simplified, and the prediction result can be obtained quickly. However, in the evaluation of the amount of radioactive material released to the environment at the same time as venting, the presence or absence of pedestal water injection, reactor water injection, and D / W spray after the reactor pressure vessel is damaged has an effect of orders of magnitude. It may be configured to take into account the parameters of.
使用者が入力パラメータの入力を完了すると、制御部230は、記憶部250に格納されている、事前計算用パラメータに基づいて計算された状態予測元データを読み出す。事前計算用パラメータとは、上述の入力パラメータよりも数が多いMAAPコード計算に必要なパラメータである。入力パラメータとして選択されていないものの、MAAPコード計算に必要とされるパラメータには、例えば、原子炉注水時水位、原子炉注水開始時刻、注水ポンプ特性、原子炉内注水先、冷却材水源温度、PCV内の初期気相成分及び温度、D/Wスプレイ流量等がある。なお、本実施形態においてMAAPコードを用いて状態予測元データを得るために使用者の入力が必要な事前計算用パラメータの総数は約300である一方、入力パラメータの数は、事前計算用パラメータの数に対して15分の1未満へと十分に少なく抑えられている。例えば、「注水継続期間は原子炉が冠水されている」という仮定の下では、原子炉注水時水位については、事象進展への影響が十分に小さく、代表値としても予測データに与える影響は小さい。また、原子炉注水開始時刻、及び注水ポンプ特性についても、上記仮定の下では注水期間中は炉心損傷に至ることは無いため、ポンプ特性の入力は必要ない。但し、現実には注水の状況次第では炉心が露出するような事態も想定され得ることには留意する必要がある。更に、原子炉内注水先(シュラウド内/シュラウド外等)についても、上記仮定の下ではLOCA以外では炉心冠水の可否に大きく影響しないため指定しない。これについても炉心損傷が防げるかどうかの狭間では、注水箇所による影響が無視できないことに留意する必要がある。また、冷却材水源温度については、注水停止後の原子炉水位の挙動に与える影響が小さく、またPCV圧力に与える影響も大きくないため、やや厳しめの代表値を用いることで、個別評価における水源温度入力を省略することが可能である。また、PCV内の初期気相成分及び温度については、代表値としても原子炉水位挙動、及びPCV圧力挙動に与える影響が小さい。更に、D/Wスプレイ流量についても、「ソースターム低減効果を十分に発揮する流量が見込める」という想定の下では、事故時対応手順書等に記載の値を代表値として用いても予測データに与える影響は小さい。このような理由により、本実施形態の例では、上記パラメータは入力パラメータとせず、事前計算用パラメータとしている。
When the user completes the input of the input parameter, the
図4(a)、(b)は、事前計算用パラメータに基づいてMAAPコードを用いて計算された状態予測元データの具体例を示している。なお、図4(a)、(b)にはMAAPコードを用いて計算された状態予測元データをグラフとして示しているが、記憶部250には数値データとして記憶されている。図4(a)は、横軸を時間[h]、縦軸を炉心(RPV)内の水位[m]として、3つの注水期間(12時間、24時間、36時間)について状態予測元データをプロットしたものである。注水期間に応じてRPV内の水位低下の挙動は変化するものの、その変化の傾向は崩壊熱の低下挙動で説明され連続的な変化傾向を示している。従って、注水期間12時間、注水期間24時間、注水期間36時間のデータを内挿することによって炉心内の水位を推定することが可能である。なお、本実施形態では、上述のように原子炉注水開始時刻を入力パラメータとしていないが、代わりに入力パラメータである、スクラム発生時刻から原子炉注水停止時刻までの時間を注水期間とすれば、崩壊熱による原子炉注水停止後の水位低下挙動について計算可能である。図4(a)中におけるTAF(Top of Active Fuel)は有効燃料頂部を表しており、炉心内水位が原子炉内の燃料棒に装荷されている燃料の上端位置にあることを示している。また、BAF(Bottom of Active Fuel)は有効燃料底部を表しており、炉心内水位が原子炉内の燃料棒に装荷されている燃料の下端位置にあることを示している。
FIGS. 4A and 4B show specific examples of the state prediction source data calculated by using the MAAP code based on the parameters for pre-calculation. Although the state prediction source data calculated by using the MAAP code is shown as a graph in FIGS. 4A and 4B, it is stored as numerical data in the
図4(b)は、横軸を時間[h]、縦軸を水素発生量[kg]として、RPV圧力及びその履歴、RPV急速減圧弁数、並びに原子炉注水停止時水位ごとの水素発生量の状態予測元データをプロットしたものである。図4(b)によれば、水素発生量が急増する時刻が、RPV圧力及びその履歴、RPV急速減圧弁数、並びに原子炉注水停止時水位によって大きくばらついていることが分かる。従って、本実施形態ではRPV急速減圧弁数、及び原子炉注水停止時水位を入力パラメータとして取得し、入力されたRPV急速減圧弁数、及び原子炉注水停止時水位に基づいて、予めMAAPコードにより計算された複数の状態予測元データから、事故フェーズに合致する状態予測元データを選択するように構成している。これによって、新たにMAAPコードによる計算を行う代わりに、入力パラメータに基づいて、記憶部250に格納されている事前計算用パラメータに基づく状態予測元データから事故フェーズに合致する状態予測元データを選択するだけでよいため、迅速に必要な予測を行うことができる。なお、本実施形態では、上述のように入力パラメータの他、入力パラメータによって予測された原子炉水位、水素発生量、リロケーションのタイミング、及び原子炉圧力容器破損のタイミング等の予測データも考慮して最適な状態予測元データを選択している。なお、リロケーションとは、炉心が熱により溶融し、原子炉圧力容器1の底部に落下する現象を指す。
In FIG. 4B, the horizontal axis is time [h] and the vertical axis is hydrogen generation amount [kg], the RPV pressure and its history, the number of RPV rapid pressure reducing valves, and the hydrogen generation amount for each water level when the reactor water injection is stopped. It is a plot of the state prediction source data of. According to FIG. 4B, it can be seen that the time at which the amount of hydrogen generated rapidly increases varies greatly depending on the RPV pressure and its history, the number of RPV rapid pressure reducing valves, and the water level when the reactor water injection is stopped. Therefore, in the present embodiment, the number of RPV rapid pressure reducing valves and the water level when the reactor water injection is stopped are acquired as input parameters, and based on the input number of RPV rapid pressure reducing valves and the water level when the reactor water injection is stopped, the MAAP code is used in advance. It is configured to select the state prediction source data that matches the accident phase from the plurality of calculated state prediction source data. As a result, instead of newly performing the calculation by the MAAP code, the state prediction source data matching the accident phase is selected from the state prediction source data based on the pre-calculation parameters stored in the
なお、事前計算用パラメータに基づいてMAAPコードを用いて計算された状態予測元データには、図4(a)、(b)に示すものの他、ソースターム、RPV圧力、PCV圧力等多数のデータが準備されている。 In addition to the data shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), the state prediction source data calculated using the MAAP code based on the pre-calculation parameters includes a large number of data such as source term, RPV pressure, and PCV pressure. Is being prepared.
次に、PCV圧力を例として、状態予測元データから予測データを生成する手法についてより具体的に説明する。表2乃至5はそれぞれ、「注水期間」、「注水停止後」、「リロケーション後」、及び「RPV破損後」、の各事故フェーズにおける、PCV圧力に関する状態予測元データのデータベース構成を示している。例えば、表2に示す「注水期間」におけるデータベースでは、RPV圧力、及び注水水源ごとに「HPOS」から「LOSF」まで7つのデータベース(DB)を有している。ここで、RPV圧力:高圧とは、RPV急速減圧が実施されていない高圧状態を指し、RPV圧力:低圧とは、RPV急速減圧が実施された後の低圧状態を指している。RPV圧力の取得は、例えば制御部230が原子炉システム100からRPV圧力の実測値を通信部270経由で取得することにより行うことができる。また、RPV圧力状態の取得は、事前計算用パラメータに基づいてMAAPコードを用いて計算されたRPV圧力の状態予測元データから、入力パラメータ等に基づいて各事故フェーズごとに最も合致するRPV圧力の状態予測元データを選択することによって行ってもよい。また、表2の下段の3つのデータベース:LISX,LOSX,LOSFは、いずれもLOCAにおけるデータであり、水源及び液相流出の有無に応じて3つの場合を想定している。表2に示す「注水期間」において、RPV圧力と注水水源のみから、事故フェーズに合致する状態予測元データを選択できるのは、以下の理由による。
Next, the method of generating the prediction data from the state prediction source data will be described more specifically by taking the PCV pressure as an example. Tables 2 to 5 show the database configuration of the state prediction source data related to the PCV pressure in each accident phase of "water injection period", "after water injection stop", "after relocation", and "after RPV damage", respectively. .. For example, the database in the "water injection period" shown in Table 2 has seven databases (DB) from "HPOS" to "LOSF" for each RPV pressure and water injection source. Here, the RPV pressure: high pressure refers to a high pressure state in which the RPV rapid depressurization is not performed, and the RPV pressure: low pressure refers to a low pressure state after the RPV rapid decompression is performed. The RPV pressure can be acquired, for example, by the
原子炉圧力容器1内の放射性物質は、放射線を放出して崩壊するが、その際の放出エネルギーが熱に変化したものを崩壊熱という。崩壊熱Qは、原子炉が運転停止状態にある時間内に放出される熱量であるため、注水停止時間に依存する。原子炉圧力容器1内の軽水が崩壊熱Qによって蒸気発生量Wの蒸気に変化するというモデルを想定すると、蒸気発生量Wは、崩壊熱Qに比例し、水の蒸発潜熱hfに反比例する傾向がある。
The radioactive material in the
ここで、蒸発潜熱hfは冷却材である単位質量あたりの軽水が液体から蒸気になる時に吸収する熱量である。軽水の蒸発潜熱hfは、原子炉圧力容器1内の内圧に依存する。すなわち、原子炉圧力容器1内の圧力が高いと蒸発潜熱hfが小さくなり、同じ崩壊熱Qを吸収しても蒸気発生量Wが増大する一方、原子炉圧力容器1内の圧力が低いと蒸発潜熱hfが大きくなり、同じ崩壊熱Qを吸収しても蒸気発生量Wが減少する。よって、RPV圧力の高低により蒸気発生量Wが異なるため、PCV圧力が影響を受けることになる。制御部230は、入力パラメータである原子炉急速減圧時刻、及び原子炉急速減圧弁数等の情報から、RPV圧力が高圧であるか低圧であるかを判定する。
Here, the latent heat of vaporization hf is the amount of heat absorbed when light water per unit mass, which is a coolant, changes from a liquid to a vapor. The latent heat of vaporization hf of light water depends on the internal pressure in the
また、制御部230は、入力パラメータから、注水水源が内部であるか外部であるかを認識する。注水水源が外部である場合、PCV内の水量が増加する一方、水温が下がるため、蒸気発生量に影響を与える。制御部230は、RPV圧力の判定結果、及び注水水源の認識結果に基づいて、事前計算用パラメータに基づいて計算されたPCV圧力に関する状態予測元データから事故フェーズに合致する状態予測元データを選択する。より具体的には、表2のデータベースHPOS〜LPISの中からRPV圧力及び注水水源に合致したデータベースを選択する。
Further, the
図5(a)は、横軸を時間[h]、縦軸をD/W圧力(PCV圧力)[Pa(a)]((a)は絶対圧力の意味)として、RPV圧力、及び原子炉注水の水源ごとのD/W圧力の状態予測元データをプロットしたものである。図5(a)によれば、RPV圧力、及び原子炉注水の水源ごとにD/W圧力の増加の割合が大きくばらついていることが分かる。従って、本実施形態では原子炉注水の水源を入力パラメータとして取得し、入力された原子炉注水の水源、及びRPV圧力の判定結果に基づいて、予めMAAPコードにより計算された複数の状態予測元データから、事故フェーズに合致する状態予測元データを選択するように構成している。これによって、迅速に必要な予測を行うことができる。 In FIG. 5 (a), the horizontal axis is time [h], the vertical axis is D / W pressure (PCV pressure) [Pa (a)] ((a) means absolute pressure), the RPV pressure, and the reactor. It is a plot of the state prediction source data of the D / W pressure for each water source of water injection. According to FIG. 5A, it can be seen that the rate of increase in the D / W pressure varies greatly depending on the RPV pressure and the water source of the reactor water injection. Therefore, in the present embodiment, the water source of the reactor water injection is acquired as an input parameter, and a plurality of state prediction source data calculated in advance by the MAAP code based on the input water source of the reactor water injection and the determination result of the RPV pressure. Therefore, it is configured to select the state prediction source data that matches the accident phase. This makes it possible to make the necessary predictions quickly.
なお、図3に示すKK6号機の例では、スクラム時刻が2016年5月1日13:00であり、原子炉注水停止時刻が2016年5月1日20:00であった。従って、スクラム時刻、すなわち核分裂反応が停止し崩壊熱のみが発生し始めた時刻から原子炉注水停止時刻までの「注水期間」は7時間である。また、KK6号機では、スクラム時刻と同時に急速減圧を行っているため、RPV圧力は当初から「低圧」である。また、入力パラメータから、注水水源は「内部」、すなわちサプレッションプール22である。
In the example of KK6 shown in FIG. 3, the scrum time was 13:00 on May 1, 2016, and the reactor water injection stop time was 20:00 on May 1, 2016. Therefore, the "water injection period" from the scrum time, that is, the time when the fission reaction stops and only the decay heat starts to be generated, to the reactor water injection stop time is 7 hours. Further, in KK6, since the rapid depressurization is performed at the same time as the scrum time, the RPV pressure is "low pressure" from the beginning. Also, from the input parameters, the water injection source is "inside", that is, the
制御部230は、図5(a)に示すグラフの中から、図3のKK6号機の例に合致する、RPV圧力:低圧、及び注水水源:内部に該当するグラフを選択する。また、上述のように、注水期間は7時間であるため、図5(a)の横軸0〜7[h]の部分を「注水期間」における「事故フェーズに合致する状態予測元データ」として選択する。この選択された状態予測元データは、記憶部250に格納され、後述するPCV圧力の予測データ生成に用いられる。
From the graphs shown in FIG. 5A, the
次に、「注水停止後」におけるデータベースについて説明する。下記の表3に示す「注水停止後」におけるデータベースでは、原子炉注水停止時水位、水位低下時のRPV圧力推移、減圧弁数、及び注水期間ごとに「L2HH012」から「LLOCA00」まで11のデータベース(DB)を有している。本実施形態の例では、原子炉注水停止時の水位は、L1,L1.5,L2,L3,L4,NML,L8の7段階で表され、L8が最も水位が高いことを意味している。また、NWLは通常運転水位(Normal Water Level)を表している。 Next, the database "after water injection is stopped" will be described. In the database "after water injection stop" shown in Table 3 below, 11 databases from "L2HH012" to "LLOCA00" for each reactor water injection stop water level, RPV pressure transition when water level drops, number of pressure reducing valves, and water injection period. Has (DB). In the example of this embodiment, the water level when the reactor water injection is stopped is represented by seven stages of L1, L1.5, L2, L3, L4, NML, and L8, which means that L8 has the highest water level. .. In addition, NWL represents the normal water level.
水位低下時のRPV圧力推移とは、「注水停止後」の期間において、RPV圧力がどのように推移したかを示している。例えば、「注水停止後」の期間の前半において、未だ急速減圧が行われておらずRPV圧力が高圧状態におかれる一方、「注水停止後」の期間中に急速減圧が行われた結果、「注水停止後」の期間の後半においてRPV圧力が低圧状態となった場合、水位低下時のRPV圧力推移は、「高圧→低圧」となる。また、「注水停止後」の期間の終了時においても未だ急速減圧が行われていない場合、「注水停止後」におけるRPV圧力は高圧のまま推移する。従って、その場合の水位低下時のRPV圧力推移は、「高圧→高圧」となる。また、「注水期間」、又は「注水停止後」の期間の初期に急速減圧が行われた場合、「注水停止後」のほぼ全期間に亘ってRPV圧力が低圧のまま推移する。従って、その場合の水位低下時のRPV圧力推移は、「低圧→低圧」となる。 The RPV pressure transition when the water level drops indicates how the RPV pressure changed during the period “after the water injection was stopped”. For example, in the first half of the period "after the water injection is stopped", the rapid depressurization is not performed yet and the RPV pressure is kept in a high pressure state, while the rapid decompression is performed during the period "after the water injection is stopped". When the RPV pressure becomes a low pressure state in the latter half of the period "after the water injection is stopped", the RPV pressure transition when the water level drops becomes "high pressure → low pressure". Further, if rapid depressurization has not yet been performed even at the end of the "after water injection stop" period, the RPV pressure "after water injection stop" remains high. Therefore, the RPV pressure transition when the water level drops in that case is “high pressure → high pressure”. Further, when the rapid depressurization is performed at the beginning of the "water injection period" or the "after the water injection stop" period, the RPV pressure remains low for almost the entire period "after the water injection stop". Therefore, the RPV pressure transition when the water level drops in that case is “low pressure → low pressure”.
この「注水停止後」の事故フェーズにおいて、原子炉注水停止時水位、水位低下時のRPV圧力推移、減圧弁数、及び注水期間ごとのデータベースが設けられているのは以下の理由による。すなわち、原子炉注水停止時水位が高ければ燃料露出までに時間がかかるため、燃料露出後の水素発生によるPCV圧力上昇タイミングが遅くなる。また、RPV圧力推移の高低によってPCVへの蒸気移行量が変わりPCV圧力に影響する。減圧弁数が変わればRPV圧力の変化のスピードが変わるため、PCV圧力に影響する。注水期間は、崩壊熱に影響するため、水位の減り方、蒸気発生量に影響する。従ってPCV圧力にも影響する。 In this "after water injection stop" accident phase, the database for the water level when the reactor water injection is stopped, the RPV pressure transition when the water level drops, the number of pressure reducing valves, and the water injection period is provided for the following reasons. That is, if the water level is high when the reactor water injection is stopped, it takes time to expose the fuel, so that the timing of the PCV pressure rise due to hydrogen generation after the fuel is exposed is delayed. In addition, the amount of steam transferred to the PCV changes depending on the level of the RPV pressure transition, which affects the PCV pressure. If the number of pressure reducing valves changes, the speed of change of the RPV pressure changes, which affects the PCV pressure. Since the water injection period affects the decay heat, it affects how the water level decreases and the amount of steam generated. Therefore, it also affects the PCV pressure.
なお、データベース:LLOCA00,TQUX000,及びTQUV000は、通常運転直後に注水期間を経ずに事故が進展することを想定しているため、注水停止時水位は通常運転中と同じNWLとしており、注水期間は0時間としている。 Since the databases: LLOCA00, TQUAX000, and TQUV000 assume that the accident will progress immediately after normal operation without the water injection period, the water level when water injection is stopped is the same NWL as during normal operation, and the water injection period. Is 0 hours.
図3のKK6号機の例では、注水停止時水位はNWLであり、上述のように注水期間は7時間である。また、先に述べたように注水期間において既に急速減圧が実施されてRPV圧力が低圧となっている。従って、この「注水停止後」においてもRPV圧力は低圧のままであるため、水位低下時のRPV圧力推移は「低圧→低圧」である。 In the example of KK6 in FIG. 3, the water level when water injection is stopped is NWL, and the water injection period is 7 hours as described above. Further, as described above, the rapid depressurization has already been carried out during the water injection period, and the RPV pressure has become low. Therefore, since the RPV pressure remains low even after this "after the water injection is stopped", the RPV pressure transition when the water level drops is "low pressure → low pressure".
しかし、表3及び図5(b)に示すように、予めMAAPコードを用いて計算された、「注水停止後」における事前計算用パラメータに基づいて計算された複数の状態予測元データ(PCV圧力)は、注水停止時水位としてL2とL8の場合のみが計算されており(但し、運転直後に注水期間を経ずに事故が進展することを想定しているLLOCA00,TQUX000,及びTQUV000を除く)、また注水期間は、12時間、24時間又は36時間のみが計算されている(LLOCA00,TQUX000,及びTQUV000を除く)。従って、これらの状態予測元データから、注水停止時水位:NWL、注水期間:7時間のデータを内挿(外挿)により算出する必要がある。 However, as shown in Table 3 and FIG. 5 (b), a plurality of state prediction source data (PCV pressures) calculated based on the pre-calculation parameters “after water injection stop” calculated in advance using the MAAP code. ) Is calculated only for L2 and L8 as the water level when water injection is stopped (excluding LLOCA00, TQUAX000, and TQUV000, which assume that the accident will progress immediately after the operation without the water injection period). Also, the water injection period is calculated only for 12 hours, 24 hours or 36 hours (excluding LLOCA00, TQUAX000, and TQUV000). Therefore, it is necessary to calculate the data of the water level at the time of stopping the water injection: NWL and the water injection period: 7 hours by interpolation (extrapolation) from these state prediction source data.
まず、図5(b)に示すRPV圧力(低圧→低圧)_水位(L2)_注水(12時間)の状態予測元データと、RPV圧力(低圧→低圧)_水位(L8)_注水(12時間)の状態予測元データを用いて、水位L2に対する水位NWLにおける状態予測元データの差分データを内挿により算出する。より具体的には、制御部230は、以下の式(1)によって、水位L2に対する水位NWLにおける状態予測元データの差分データを算出する。
First, the state prediction source data of RPV pressure (low pressure → low pressure) _ water level (L2) _ water injection (12 hours) shown in FIG. 5 (b) and RPV pressure (low pressure → low pressure) _ water level (L8) _ water injection (12 hours). Using the state prediction source data of time), the difference data of the state prediction source data at the water level NWL with respect to the water level L2 is calculated by interpolation. More specifically, the
水位L2に対する水位NWLにおける状態予測元データの差分データ={(RPV圧力(低圧→低圧)_水位(L8)_注水(12時間)の状態予測元データ)−(RPV圧力(低圧→低圧)_水位(L2)_注水(12時間)の状態予測元データ)}/(水位L8−水位L2)×(水位NWL−水位L2) (1) Difference data of state prediction source data in water level NWL with respect to water level L2 = {(RPV pressure (low pressure → low pressure) _ water level (L8) _ state prediction source data of water injection (12 hours))-(RPV pressure (low pressure → low pressure) _ Water level (L2) _ water injection (12 hours) state prediction source data)} / (water level L8-water level L2) x (water level NWL-water level L2) (1)
次に、制御部230は、図5(b)に示すRPV圧力(高圧→高圧)_水位(L2)_注水(12時間)の状態予測元データと、RPV圧力(高圧→高圧)_水位(L2)_注水(24時間)の状態予測元データを用いて、注水期間12時間に対する注水期間7時間における状態予測元データの差分データを外挿により算出する。より具体的には、制御部230は、以下の式(2)によって、注水期間12時間に対する注水期間7時間における状態予測元データの差分データを算出する。
Next, the
注水期間12時間に対する注水期間7時間における状態予測元データの差分データ={(RPV圧力((高圧→高圧)_水位(L2)_注水(24時間)の状態予測元データ)−(RPV圧力(高圧→高圧)_水位(L2)_注水(12時間)の状態予測元データ)}/(注水期間24時間−注水期間12時間)×(注水期間7時間−注水期間12時間) (2)
Difference data of the state prediction source data in the water injection period of 7 hours with respect to the water injection period of 12 hours = {(RPV pressure ((high pressure → high pressure) _ water level (L2) _ state prediction source data of water injection (24 hours))-(RPV pressure (RPV pressure ( High pressure → high pressure) _ water level (L2) _ water injection (12 hours) state prediction source data)} / (
制御部230は、上記2つの内挿計算の基準となる条件である、水位L2、RPV圧力(低圧→低圧)、注水期間12時間における予測元データを式(1)、及び(2)の差分データを使って調整することにより、原子炉注水停止時水位:NWL、水位低下時のRPV圧力推移(低圧→低圧)、注水期間:7時間における予測元データを算出する。「式(1)、及び(2)の差分データを使って調整する」とは、例えばRPV圧力(低圧→低圧)_水位(L2)_注水(12時間)の状態予測元データに式(1)、及び(2)の差分データを単純加算することにより行うことができる。また、式(2)の差分データを加算する際に、RPV圧力(低圧→低圧)とRPV圧力(高圧→高圧)との差異に応じた係数を乗じてから加算する等により調整を行ってもよい。
The
なお、注水期間を式(2)により外挿計算する際に、「注水停止後」における原子炉の状態であるRPV圧力推移(低圧→低圧)とは異なるRPV圧力推移(高圧→高圧)における状態予測元データを用いている。これは、注水期間によるPCV圧力の差分が、RPV圧力推移(低圧→低圧)とRPV圧力推移(高圧→高圧)とで大きく異ならないため、表3及び図5(b)に示すように注水期間:24時間、36時間の状態予測元データは、RPV圧力推移(高圧→高圧)におけるデータのみを用意するようにしてなるべく記憶する状態予測元データの数を減らすようにしている。 When the water injection period is extrapolated and calculated by the formula (2), the state in the RPV pressure transition (high pressure → high pressure) different from the RPV pressure transition (low pressure → low pressure) which is the state of the reactor "after the water injection is stopped". Prediction source data is used. This is because the difference in PCV pressure due to the water injection period does not differ significantly between the RPV pressure transition (low pressure → low pressure) and the RPV pressure transition (high pressure → high pressure), so the water injection period is as shown in Table 3 and FIG. 5 (b). : As the state prediction source data for 24 hours and 36 hours, only the data in the RPV pressure transition (high pressure → high pressure) is prepared so that the number of state prediction source data to be stored is reduced as much as possible.
また、表3に示す複数のデータベースは、図5(b)に示すD/W圧力(PCV圧力)の時間変化のデータの他に、MAAPコードにより計算された注水停止からリロケーションまでにかかる時間のデータを有している。制御部230は、この注水停止からリロケーションまでにかかる時間のデータについてもPCVデータと同様に内挿計算等を行うことによって、現在の原子炉の状態に応じた注水停止からリロケーションまでの時間を算出する。本実施形態では、この注水停止からリロケーションまでの時間が8.3時間であるため、制御部230は、上述の内挿及び外挿データで調整されたPCV圧力の状態予測元データを注水停止から8.3時間分だけ選択し、記憶部250に格納する。この状態予測元データは、「注水停止後」における「事故フェーズに合致する状態予測元データ」として、後述するPCV圧力の予測データ生成に用いられる。
In addition to the data on the time change of the D / W pressure (PCV pressure) shown in FIG. 5B, the plurality of databases shown in Table 3 show the time required from the stop of water injection to the relocation calculated by the MAAP code. I have the data. The
上記の計算例(図3のKK6号機の入力パラメータを用いた例)では、RPV圧力推移(低圧→低圧)とRPV圧力推移(高圧→高圧)の状態予測元データのみを取り扱っているため、急速減圧時の弁数が問題とならない(表3ではRPV圧力推移(低圧→低圧)及びRPV圧力推移(高圧→高圧)のデータベースはいずれも減圧弁数:0弁と表示されている)。しかし、この「注水停止後」の期間に急速減圧が行われる場合には、RPV圧力推移(高圧→低圧)となり、減圧弁数の数により減圧の速度が変化する。制御部230は、入力パラメータとして入力されたRPV急速減圧弁数に基づいて表3における減圧弁数と合致するデータベースを選択する。表3の中に入力されたRPV急速減圧弁数と合致する減圧弁数が存在しない場合には、上記の注水停止時水位及び注水期間と同様に、減圧弁数1弁のデータベースと減圧弁数8弁のデータベースの内挿計算を行う。そして、「注水停止後」における「事故フェーズに合致する状態予測元データ」として、後述するPCV圧力の予測データ生成に用いられる。
In the above calculation example (example using the input parameter of KK6 in FIG. 3), only the state prediction source data of RPV pressure transition (low pressure → low pressure) and RPV pressure transition (high pressure → high pressure) is dealt with, so that it is rapid. The number of valves at the time of decompression does not matter (in Table 3, the database of RPV pressure transition (low pressure → low pressure) and RPV pressure transition (high pressure → high pressure) are both displayed as the number of pressure reducing valves: 0 valves). However, when rapid depressurization is performed during this "after water injection stop" period, the RPV pressure changes (high pressure → low pressure), and the depressurization speed changes depending on the number of pressure reducing valves. The
次に、「リロケーション後」におけるデータベースについて説明する。下記の表4に示す「リロケーション後」におけるデータベースでは、原子炉注水停止時水位、RPV圧力、及び注水期間ごとに「L2H012」から「TQUV00」まで7つのデータベース(DB)を有している。 Next, the database "after relocation" will be described. The database "after relocation" shown in Table 4 below has seven databases (DB) from "L2H012" to "TQUV00" for each reactor water injection shutdown water level, RPV pressure, and water injection period.
この「リロケーション後」の事故フェーズにおいて、原子炉注水停止時水位ごとにデータベースが設けられているのは、原子炉注水停止時水位はリロケーション発生時の圧力容器下部水位に影響し、これはリロケーション発生後のPCVへの蒸気移行量を通じてPCV圧力挙動に影響するためである。 In this "post-relocation" accident phase, a database is provided for each water level when the reactor water injection is stopped because the water level when the reactor water injection is stopped affects the water level at the bottom of the pressure vessel when the relocation occurs. This is because it affects the PCV pressure behavior through the amount of steam transferred to the PCV later.
なお、データベース:LLOCA0,TQUX00,及びTQUV00は、通常運転直後に注水期間を経ずに事故が進展することを想定しているため、注水停止時水位は通常運転中と同じNWLとしており、注水期間は0時間としている。 The databases: LLOCA0, TQUAX00, and TQUV00 assume that the accident will progress immediately after normal operation without the water injection period, so the water level when water injection is stopped is the same NWL as during normal operation, and the water injection period. Is 0 hours.
図3のKK6号機の例では、注水停止時水位はNWLであり、上述のように注水期間は7時間である。また、先に述べたように注水期間において既に急速減圧が実施されてRPV圧力が低圧となっている。従って、この「リロケーション後」においてもRPV圧力は低圧である。 In the example of KK6 in FIG. 3, the water level when water injection is stopped is NWL, and the water injection period is 7 hours as described above. Further, as described above, the rapid depressurization has already been carried out during the water injection period, and the RPV pressure has become low. Therefore, the RPV pressure is low even after this “after relocation”.
しかし、表4及び図5(c)に示すように、予めMAAPコードを用いて計算された、「リロケーション後」における事前計算用パラメータに基づいて計算された複数の状態予測元データ(PCV圧力)は、注水停止時水位としてL2とL8の場合のみが計算されており(但し、運転直後に注水期間を経ずに事故が進展することを想定しているLLOCA0,TQUX00,及びTQUV00を除く)、また注水期間は、12時間、24時間又は36時間のみが計算されている(LLOCA0,TQUX00,及びTQUV00を除く)。従って、図5(c)において注水停止時水位L2,RPV圧力:低圧、注水期間12時間である状態予測元データ(RPV圧力(低圧)_水位(L2)_注水(12時間))を基準とし、それに対する差分データを内挿又は外挿により取得して、注水停止時水位:NWL、注水期間:7時間のデータを算出する。 However, as shown in Table 4 and FIG. 5 (c), a plurality of state prediction source data (PCV pressures) calculated based on the pre-calculation parameters “after relocation” calculated in advance using the MAAP code. Is calculated only for L2 and L8 as the water level when water injection is stopped (excluding LLOCA0, TQUAX00, and TQUV00, which assume that the accident will progress immediately after the operation without the water injection period). The water injection period is calculated only for 12 hours, 24 hours or 36 hours (excluding LLOCA0, TQUAX00, and TQUV00). Therefore, in FIG. 5C, the water level L2 when water injection is stopped, RPV pressure: low pressure, and the state prediction source data (RPV pressure (low pressure) _ water level (L2) _ water injection (12 hours)) in which the water injection period is 12 hours are used as a reference. , The difference data with respect to it is acquired by interpolation or extrapolation, and the data of water level when water injection is stopped: NWL and water injection period: 7 hours is calculated.
まず、図5(c)に示すRPV圧力(高圧)_水位(L2)_注水(12時間)と、RPV圧力(高圧)_水位(L8)_注水(24時間)の状態予測元データを用いて、注水期間12時間に対する注水期間7時間における状態予測元データの差分データを外挿により算出する。より具体的には、制御部230は、以下の式(3)によって、注水期間12時間に対する注水期間7時間における状態予測元データの差分データを算出する。
First, the state prediction source data of RPV pressure (high pressure) _ water level (L2) _ water injection (12 hours) and RPV pressure (high pressure) _ water level (L8) _ water injection (24 hours) shown in FIG. 5 (c) are used. Then, the difference data of the state prediction source data in the water injection period of 7 hours with respect to the water injection period of 12 hours is calculated by extrapolation. More specifically, the
注水期間12時間に対する注水期間7時間における状態予測元データの差分データ={(RPV圧力(高圧)_水位(L8)_注水(24時間)の状態予測元データ)−(RPV圧力(高圧)_水位(L2)_注水(12時間)の状態予測元データ)}/(注水期間24時間−注水期間12時間)×(注水期間7時間−注水期間12時間) (3)
Difference data of the state prediction source data in the water injection period of 7 hours with respect to the water injection period of 12 hours = {(RPV pressure (high pressure) _ water level (L8) _ state prediction source data of water injection (24 hours))-(RPV pressure (high pressure) _ Water level (L2) _ State prediction source data of water injection (12 hours)} / (
ここで、式(3)によって差分データを生成するための2つの状態予測元データは、注水期間(12時間と24時間)の他に注水停止時水位(L2とL8)が異なる状態予測元データである。また、RPV圧力も高圧条件での状態予測元データである。しかし、この「リロケーション後」という事故フェーズにおいては、水位が燃料よりも下がっていれば燃料の温度が異常上昇するという意味では変わらず、注水期間によるPCV圧力の差分が注水停止時水位により大きく変わることはない。また注水期間によるPCV圧力の差分が、RPV圧力により大きく影響を受けることもない。このため、上記2つの状態予測元データの差分データは、実質的に注水期間の差分を算出していると考えることができる。このように、事故フェーズ「リロケーション後」においても、表4及び図5(c)に示すように注水期間:24時間、36時間の状態予測元データは、RPV圧力 (高圧)におけるデータのみを用意するようにしてなるべく記憶する状態予測元データの数を減らすようにしている。 Here, the two state prediction source data for generating the difference data by the equation (3) are the state prediction source data in which the water levels (L2 and L8) at the time of stopping the water injection are different in addition to the water injection period (12 hours and 24 hours). Is. The RPV pressure is also the state prediction source data under high pressure conditions. However, in this accident phase "after relocation", if the water level is lower than the fuel, it does not change in the sense that the fuel temperature rises abnormally, and the difference in PCV pressure due to the water injection period changes greatly depending on the water level when water injection is stopped. There is no such thing. Further, the difference in PCV pressure due to the water injection period is not significantly affected by the RPV pressure. Therefore, it can be considered that the difference data of the above two state prediction source data substantially calculates the difference in the water injection period. In this way, even in the accident phase "after relocation", as shown in Table 4 and FIG. 5 (c), only the data at the RPV pressure (high pressure) is prepared as the state prediction source data for the water injection period: 24 hours and 36 hours. I try to reduce the number of state prediction source data to be stored as much as possible.
制御部230は、基準となる状態予測元データである、RPV圧力(低圧)_水位(L2)_注水(12時間)に対して、上記の内挿計算の結果得られた差分データを使って調整することにより、注水期間:7時間における予測元データを算出する。「内挿計算の結果得られた差分データを使って調整する」とは、例えば式(3)の差分データを単純加算することにより行うことができる。また、式(3)の差分データを加算する際に、RPV圧力(低圧)とRPV圧力(高圧)との差異、及び注水停止時水位の差(NWLとL2)に応じた係数を乗じてから加算する等により調整を行ってもよい。
The
また、表4に示す複数のデータベースは、図5(c)に示すD/W圧力(PCV圧力)の時間変化のデータの他に、MAAPコードにより計算されたリロケーションからRPV破損までにかかる時間のデータを有している。制御部230は、このリロケーションからRPV破損までにかかる時間のデータについてもPCVデータと同様に内挿計算等を行うことによって、現在の原子炉の状態に応じたリロケーションからRPV破損までの時間を算出する。本実施形態では、このリロケーションからRPV破損までの時間が7.1時間であるため、制御部230は、上述の内挿(外挿)データで調整されたPCV圧力の状態予測元データをリロケーションから7.1時間分だけ選択し、記憶部250に格納する。この状態予測元データは、「リロケーション後」における「事故フェーズに合致する状態予測元データ」として、後述するPCV圧力の予測データ生成に用いられる。
In addition to the data on the time change of the D / W pressure (PCV pressure) shown in FIG. 5 (c), the plurality of databases shown in Table 4 show the time required from the relocation calculated by the MAAP code to the RPV damage. I have the data. The
次に、「RPV破損後」におけるデータベースについて説明する。下記の表5に示す「RPV破損後」におけるデータベースでは、ペデスタル注水の有無、RPV破損前までのRPV圧力ごとに「PXH」から「P00」まで5つのデータベース(DB)を有している。 Next, the database "after RPV damage" will be described. The database "after RPV damage" shown in Table 5 below has five databases (DB) from "PXH" to "P00" for each of the presence or absence of pedestal water injection and the RPV pressure before RPV damage.
この「RPV破損後」の事故フェーズにおいて、ペデスタル注水の有無、RPV破損前までのRPV圧力ごとにデータベースが設けられているのは以下の理由による。すなわち、ペデスタル注水の有無によってPCV内温度を下げる効果がある一方で、蒸気発生量を増加させる要因となり得るため、PCV圧力に影響する。また、RPV破損前までのRPV圧力が高圧推移(比較的早い段階から長時間高圧)であった場合、蒸気がPCV内に流れ込んでPCV圧力が上昇する傾向にある。他方、RPV圧力が低圧推移(早い段階から低圧に下げられている)すると、早い段階からPCV側に熱が流れ込んでくるので、原子炉格納容器20の壁に熱が吸収され易くなるため、PCV圧力上昇が起こり難い。
In this "after RPV damage" accident phase, a database is provided for each presence or absence of pedestal water injection and RPV pressure before RPV damage for the following reasons. That is, while there is an effect of lowering the temperature inside the PCV depending on the presence or absence of pedestal water injection, it can be a factor of increasing the amount of steam generated, which affects the PCV pressure. Further, when the RPV pressure before the RPV breakage is in a high pressure transition (high pressure for a long time from a relatively early stage), steam tends to flow into the PCV and the PCV pressure tends to rise. On the other hand, when the RPV pressure changes to a low voltage (it is lowered from an early stage to a low pressure), heat flows into the PCV side from an early stage, so that the heat is easily absorbed by the wall of the
図3のKK6号機の例では、上述のように注水期間において既に急速減圧が実施されてRPV圧力が低圧となっている。また、図3のKK6号機の列の記載から明らかなようにペデスタル注水は行っていない。従って、制御部230は、図5(d)に示す複数の予測元データから、「RPV圧力推移(長期間低圧)_ペデスタル注水なし」を選択する。この選択された状態予測元データは記憶部250に格納される。そして、「RPV破損後」における「事故フェーズに合致する状態予測元データ」として、後述するPCV圧力の予測データ生成に用いられる。
In the example of KK6 in FIG. 3, rapid depressurization has already been performed during the water injection period as described above, and the RPV pressure is low. Further, as is clear from the description in the column of KK6 in FIG. 3, pedestal water injection is not performed. Therefore, the
図6は、PCV圧力を例として、状態予測元データから予測データを生成したものである。すなわち、図5(a)〜(d)に例示した、事前計算用パラメータに基づいてMAAPコードを用いて計算されたPCV圧力の状態予測元データから、入力パラメータ、及び各事故フェーズ毎の他の予測データに基づいて最も合致するPCV圧力の状態予測元データを選択し、選択された各状態予測元データを事故フェーズごとに積み重ねて得られたPCV圧力の予測データである。より具体的には、図6の予測データは、以下の各ステップによって生成される。 FIG. 6 shows that the prediction data is generated from the state prediction source data by taking the PCV pressure as an example. That is, from the PCV pressure state prediction source data calculated using the MAAP code based on the pre-calculation parameters illustrated in FIGS. 5A to 5D, the input parameters and other data for each accident phase are obtained. It is the PCV pressure prediction data obtained by selecting the most matching PCV pressure state prediction source data based on the prediction data and accumulating the selected state prediction source data for each accident phase. More specifically, the prediction data of FIG. 6 is generated by each of the following steps.
まず、制御部230は、「注水期間」、「注水停止後」、「リロケーション後」、及び「RPV破損後」、の各事故フェーズごとに記憶部250に格納された「事故フェーズに合致する状態予測元データ」を読みだす。図3のKK6号機の例では、注水期間は7時間であるため、制御部230はまず、記憶部250に格納された「注水期間」における7時間分の状態予測元データを読みだす。図6の横軸0時間〜7時間は、この「注水期間」における選択された状態予測元データをプロットしたものである。なお、図6では、縦軸のPCV圧力を図5における絶対圧力からゲージ圧力へと変換している。
First, the
続いて、制御部230は、記憶部250に格納された「注水停止後」における「事故フェーズに合致する状態予測元データ」を読みだす。この「注水停止後」における状態予測元データとは、上述のようにRPV圧力(低圧→低圧)_水位(L2)_注水(12時間)の状態予測元データに対して式(1)及び(2)を用いて調整された状態予測元データである。そして、制御部230は、この8.3時間分の状態予測元データを読み出すと、それ以前の「事故フェーズ」である「注水期間」における状態予測元データの後にこの「注水停止後」の状態予測元データを積み重ねていく。すなわち、図6に示すように、注水開始時を時間0[h]としたときに、注水終了時である時間7[h]におけるPCV圧力値が「注水停止後」のPCV圧力の初期値となるように、「注水期間」のPCV圧力値に「注水停止後」の事故フェーズのPCV圧力の増加分又は減少分を積み重ねていく。
Subsequently, the
それ以降の事故フェーズである「リロケーション後」、及び「RPV破損後」についても同様の処理を行う。すなわち、それ以前の事故フェーズにおけるPCV圧力値に対して、現在の事故フェーズにおけるPCV圧力値の増加分又は減少分を積み重ねていくことによって、図6に示すような、注水開始からRPV破損以降までの各事故フェーズ(時刻)とD/W圧力(PCV圧力)予測データとの関係を示すデータを生成することができる。 The same processing is performed for the subsequent accident phases "after relocation" and "after RPV damage". That is, by accumulating the increase or decrease of the PCV pressure value in the current accident phase with respect to the PCV pressure value in the previous accident phase, from the start of water injection to after the RPV damage as shown in FIG. It is possible to generate data showing the relationship between each accident phase (time) of the above and the D / W pressure (PCV pressure) prediction data.
なお、記憶部250に記憶されている、事前計算用パラメータに基づいてMAAPコードを用いて計算された状態予測元データは、事故フェーズ毎の時間軸に対する変化の複雑さに応じたデータ数で近似されて格納されている。従って、図6に示すような予測データを生成する際には、記憶部250に記憶されている状態予測元データに対して適宜データの補間を行ってから予測データの生成に用いられる。
The state prediction source data stored in the
また、図6において、2Pdは、原子炉格納容器20内の限界圧力である。また、1Pdは、原子炉においてリロケーションの発生を警告するための、限界圧力よりも小さいPCV設計圧力である。本実施形態では、PCV圧力が2Pdに到達する前にベントを行うことを想定している。
Further, in FIG. 6, 2Pd is the limit pressure in the
図7は、制御部230によって生成された予測結果の出力画面の例を示す図である。予測結果は、図7に示すように、原子炉水位の有効燃料頂部(TAF:Top of Active Fuel)到達時刻、原子炉水位の有効燃料底部(BAF:Bottom of Active Fuel)到達時刻、RPV下部破損時刻、PCV圧力1Pd到達時刻、PCV圧力2Pd到達時刻、環境放出時刻、及び環境放出量である。この出力画面は、制御部230が予測データを出力部290に表示、印刷等させることにより出力される。なお、図7において、DIANA(Dose Information Analysis for Nuclear Accident)は、放射性希ガス・ヨウ素および粒子状物質が大気中に放出された場合を想定して、10分毎に原子力発電所周辺の3次元移流拡散現象を模擬し、任意の地点における空間線量率を評価することが可能なシステムである。
FIG. 7 is a diagram showing an example of an output screen of the prediction result generated by the
図8(a)〜(c)は、本実施形態に係る原子炉リスク管理装置200による予測データと、MAAPコードのみを用いた予測データとの比較結果を示している。図8(a)〜(c)は、いずれも横軸に時刻[時間]を示しており、縦軸は、それぞれ(a)RPV圧力、(b)PCV圧力、及び(c)RPV水位を示している。いずれの予測結果においても、本実施形態の原子炉リスク管理装置200による予測結果(図8(a)〜(c)に実線で示す)は、MAAPコードを用いた予測結果(図8(a)〜(c)に破線で示す)と時間変化の傾向が近似しており、また絶対値についてもMAAP計算結果を概ね再現する結果となっている。
8 (a) to 8 (c) show the comparison result between the prediction data by the reactor
図9(a)、(b)は、本発明の第1実施形態に係る原子炉リスク管理装置200による予測結果の出力画面の例を予測結果別に示す図である。図9(a)、(b)は、いずれも横軸に時刻を示しており、縦軸は、それぞれ(a)PCV圧力、及び(b)環境放出量を示している。また、各横軸には、注水停止、リロケーション、及びRPV破損という3つの事故がどの日時に発生したかを示している。図9(a)の例においても、図6で説明したように、注水期間、注水停止後、リロケーション後、及びRPV破損後、の各事故フェーズ毎に事前計算用パラメータに基づく状態予測元データ(PCV圧力)から、各事故フェーズに合致した状態予測元データを選択し、各事故フェーズにおけるPCV圧力の増分等を積み重ねていくことによってPCV圧力予測データを生成している。図9(a)の予測結果によれば、注水停止時においてはPCV圧力の推移に大きな変化は無いものの、リロケーション時に瞬時にPCV圧力が大きく上昇し、RPV破損後はPCV圧力が上昇速度を速めて単調増加している。そして、PCV圧力が限界圧力(2Pd)に達する時刻において、図9(b)に示すように各種放射性物質が環境へ放出される予測結果となっている。
9 (a) and 9 (b) are diagrams showing an example of an output screen of the prediction result by the reactor
なお、図9(a)、(b)の例では、MAAPコードを用いた事前計算用パラメータに基づく状態予測元データのみを用いて予測結果を得ているがこの態様には限定されない。例えば、制御部230が原子炉システム100からRPV破損時刻、PCV圧力等の実測データを通信部270経由で取得し、それらの取得データに基づいて予測結果を適宜補正するように構成してもよい。
In the examples of FIGS. 9A and 9B, the prediction result is obtained using only the state prediction source data based on the parameters for pre-calculation using the MAAP code, but the present invention is not limited to this mode. For example, the
図10は、本実施形態に係る原子炉リスク管理装置200の動作フローを示すフローチャートである。まず、制御部230は、事前計算用パラメータに基づいて計算された状態予測元データを記憶部250に記憶する(ステップS101)。この事前計算用パラメータに基づいて計算された状態予測元データは、例えば図5(a)に示すような、各RPV圧力及び原子炉注水の水源毎のD/W圧力(PCV圧力)の状態予測元データである。次に、入力部210は、例えば図3に示す入力画面から使用者がキーボード等により入力した入力パラメータを受け取り(ステップS102)、記憶部250に記憶する。制御部230は、記憶部250に記憶された入力パラメータ、及び事前計算用パラメータに基づく状態予測元データを読み出し、入力パラメータ等に基づいて、読み出された複数の事前計算用パラメータに基づく状態予測元データから事故フェーズに合致する状態予測元データを選択する(ステップS103)。この事故フェーズに合致する状態予測元データの選択は、例えば、図5(a)に示すような各RPV圧力及び原子炉注水の水源毎のD/W圧力(PCV圧力)の状態予測元データから、各事故フェーズに最も合致するRPV圧力及び原子炉注水の水源に対応するD/W圧力(PCV圧力)の状態予測元データを選択し、必要に応じて調整することにより実行される。そして、制御部230は、選択された状態予測元データに基づいて、原子炉水位、原子炉圧力容器破損のタイミング、原子炉格納容器圧力、放射性物質の環境放出時刻、及び放射性物質の環境放出量のうちの少なくとも1つを予測する(ステップS104)。この予測は、例えば図5(a)〜(d)から選択された各事故フェーズに最も合致するD/W圧力(PCV圧力)の状態予測元データを事故フェーズごとに積み重ねて、図6に示すようなPCV圧力の予測データを生成することにより実行される。ステップS104の実行により、原子炉リスク管理装置200の動作フローは終了する。
FIG. 10 is a flowchart showing an operation flow of the reactor
なお、原子炉リスク管理装置200は、同じ事前計算用パラメータに基づくPCV圧力の状態予測元データであっても、事故フェーズ毎に異なるポイント数のデータで近似するように構成することができる。例えば図11に示すように、事故フェーズ1ではPCV圧力が単調増加するのに対して事故フェーズ2ではPCV圧力が3次曲線を描くように増加する場合、事故フェーズ1を2ポイントのデータで近似し、事故フェーズ2を4ポイントのデータで近似するように構成してもよい。これによって、記憶部250に記憶すべきデータ量を削減できると共に、少ない計算量で精度の高い予測が可能となる。
The reactor
なお、本実施形態では、状態予測元データから事故フェーズに合致する状態予測元データを選択し、選択された状態予測元データに基づいて、PCV圧力の予測データを生成する例を示して説明したが、この例には限定されない。原子炉水位、原子炉圧力容器破損のタイミング、放射性物質の環境放出時刻、及び放射性物質の環境放出量についても同様の手順により予測データを生成することができる。 In this embodiment, an example is described in which state prediction source data matching the accident phase is selected from the state prediction source data, and PCV pressure prediction data is generated based on the selected state prediction source data. However, it is not limited to this example. Prediction data can be generated by the same procedure for the reactor water level, the timing of reactor pressure vessel damage, the environmental release time of radioactive materials, and the environmental release amount of radioactive materials.
以上のように、本実施形態では、少なくとも7つの入力パラメータを入力し、記憶部250に記憶された入力パラメータよりも多い事前計算用パラメータに基づいて計算された状態予測元データから事故フェーズに合致する状態予測元データを選択し、選択された状態予測元データに基づいて、原子炉水位、原子炉圧力容器破損のタイミング、原子炉格納容器圧力、放射性物質の環境放出時刻、及び放射性物質の環境放出量のうちの少なくとも1つを予測するように構成した。これによって、緊急事態発生時に多くのパラメータを入力してMAAPコードによる計算を実行する必要がなく、既に計算された状態予測元データから、少ない数の入力パラメータ等に基づいて事故フェーズに合致する状態予測元データを選択して所望の予測データを得ることができる。従って、緊急事態発生時に迅速に必要な予測データを得て情報発信等を行うことができる。
As described above, in the present embodiment, at least seven input parameters are input, and the accident phase is matched from the state prediction source data calculated based on the pre-calculation parameters that are larger than the input parameters stored in the
また、本実施形態では、入力パラメータの数を、入力が必要な事前計算用パラメータの数の15分の1未満としたので、緊急事態発生時に必要な予測データをより迅速に取得することができる。特に本実施形態の一例では、冷却水の注水停止後、入力パラメータを入力してから瞬時に予測データを得ることができるため、ベントタイミングに対して余裕を持って情報発信することができる。 Further, in the present embodiment, since the number of input parameters is less than 1/15 of the number of pre-calculation parameters that need to be input, it is possible to more quickly acquire the prediction data required in the event of an emergency. .. In particular, in one example of the present embodiment, after the cooling water injection is stopped, the prediction data can be obtained instantly after the input parameters are input, so that the information can be transmitted with a margin for the vent timing.
本実施形態では、入力パラメータが、事前計算用パラメータの中から、7つの必須となる入力パラメータ以外のパラメータ、すなわちスクラム発生時刻、事故シナリオ、原子炉注水停止時刻、原子炉注水停止時水位、原子炉圧力容器急速減圧時刻、原子炉圧力容器急速減圧弁数、及びペデスタル注水の有無以外のパラメータのうち、少なくとも1つのパラメータを含まないように構成してもよい。そして、入力パラメータに含まれないパラメータの例としては、例えば、原子炉圧力容器破損後の原子炉注水の有無、原子炉格納容器へのスプレイの有無、放射性物質の環境放出経路、フィルタベントの有無、pH制御の有無、原子炉注水時水位、原子炉注水開始時刻、注水ポンプ特性、原子炉内注水先、冷却材水源温度、PCV内の初期気相成分及び温度、ドライウェルスプレイ流量等がある。これらのパラメータの少なくとも1つを入力パラメータに含めないことによって、事象進展への影響が小さいパラメータの入力を省略して必要な予測データをより迅速に取得することができる。 In the present embodiment, the input parameters are parameters other than the seven essential input parameters among the parameters for pre-calculation, that is, the scram occurrence time, the accident scenario, the reactor water injection stop time, the reactor water injection stop time water level, and the atom. It may be configured not to include at least one parameter other than the reactor pressure vessel rapid decompression time, the number of reactor pressure vessel rapid pressure reducing valves, and the presence or absence of pedestal water injection. Examples of parameters not included in the input parameters include, for example, the presence or absence of reactor water injection after the reactor pressure vessel is damaged, the presence or absence of spray into the reactor containment vessel, the environmental release path of radioactive substances, and the presence or absence of filter vents. , With or without pH control, water level at reactor water injection, reactor water injection start time, water injection pump characteristics, reactor water injection destination, coolant water source temperature, initial gas phase component and temperature in PCV, dry well spray flow rate, etc. .. By not including at least one of these parameters in the input parameter, it is possible to omit the input of the parameter having a small influence on the event progress and acquire the necessary prediction data more quickly.
また、本実施形態では、原子炉圧力容器破損のタイミング、及び原子炉格納容器圧力の少なくとも1つの実測値に基づいて、予測データを補正するように構成した。これによって、予測データの精度をより高めることができる。 Further, in the present embodiment, the prediction data is corrected based on the timing of the damage to the reactor pressure vessel and the measured value of at least one of the reactor containment vessel pressures. Thereby, the accuracy of the prediction data can be further improved.
また、本実施形態では、選択された状態予測元データに基づいて、原子炉格納容器圧力が所定の値に到達するまでの時間を予測するように構成した。これによって、ベントタイミングを迅速に予測することができる。 Further, in the present embodiment, it is configured to predict the time until the reactor containment vessel pressure reaches a predetermined value based on the selected state prediction source data. As a result, the vent timing can be predicted quickly.
また、本実施形態では、入力パラメータが更に原子炉圧力容器破損後の原子炉注水の有無、原子炉格納容器へのスプレイの有無、放射性物質の環境放出経路、フィルタベントの有無、及びpH制御の有無のうちの少なくとも1つを含むように構成した。これによって、放射性物質の環境放出量をより正確に予測することができる。 Further, in the present embodiment, the input parameters include the presence / absence of reactor water injection after the reactor pressure vessel is damaged, the presence / absence of spray in the reactor containment vessel, the environmental release path of radioactive materials, the presence / absence of filter vent, and pH control. It was configured to include at least one of the presence or absence. This makes it possible to more accurately predict the amount of radioactive substances released into the environment.
また、本実施形態では、状態予測元データが、事故フェーズに応じたデータ数で近似されるように構成した。これによって少ないデータ量で状態予測元データを構成することができるので、記憶部250内の記憶データを削減できると共に予測に必要な計算量を減らして迅速に予測データを得ることができる。
Further, in the present embodiment, the state prediction source data is configured to be approximated by the number of data according to the accident phase. As a result, the state prediction source data can be configured with a small amount of data, so that the storage data in the
また、本実施形態では、原子炉への冷却水の注水が停止した後は、注水が継続して停止しているものとして原子炉水位、原子炉圧力容器破損のタイミング、原子炉格納容器圧力、放射性物質の環境放出時刻、及び放射性物質の環境放出量のうちの少なくとも1つを予測するように構成した。これによって注水停止後に復旧する複雑な事象を扱う必要がなくなるので、迅速に必要な予測データを取得することができる。 Further, in the present embodiment, after the injection of the cooling water into the reactor is stopped, the reactor water level, the timing of the reactor pressure vessel breakage, the reactor containment vessel pressure, and the like, assuming that the water injection is continuously stopped. It was configured to predict the time of environmental release of radioactive material and at least one of the amount of radioactive material released into the environment. This eliminates the need to deal with complicated events that recover after water injection is stopped, so necessary forecast data can be obtained quickly.
また、本実施形態では、原子炉への冷却水の注水が停止した後のペデスタル注水、原子炉注水、及びドライウェルスプレイを考慮して放射性物質の環境放出量を予測するように構成した。これによって、放射性物質の環境放出量を正確に予測することができる。 Further, in the present embodiment, the amount of radioactive material released to the environment is predicted in consideration of the pedestal water injection, the reactor water injection, and the dry well spray after the injection of the cooling water into the reactor is stopped. This makes it possible to accurately predict the amount of radioactive substances released into the environment.
次に、本発明の第2実施形態に係る原子炉システム300について、図面を参照して具体的に説明する。
Next, the
(第2実施形態)
図12は、本発明の第2実施形態に係る原子炉リスク管理装置400による予測対象である、原子炉システム300の構成の一例を示すブロック図である。なお、本実施形態では、原子炉システム300について、加圧水型軽水炉(PWR: Pressurized Water Reactor)を例に説明し、第1実施形態である沸騰水型軽水炉との差異点を主に説明する。
(Second Embodiment)
FIG. 12 is a block diagram showing an example of the configuration of the
原子炉システム300は、放射性物質である燃料と炉心303を備えた原子炉圧力容器301と、原子炉圧力容器301を取り囲み、冷却材喪失時等に外部への放射性物質の放出を抑制する原子炉格納容器320と、原子炉圧力容器301内で加熱された一次冷却材である加圧水を加圧する加圧器310と、加熱及び加圧された加圧水を熱交換器341に導入して二次冷却材である軽水を加熱して蒸気を発生させる蒸気発生器340と、原子炉格納容器320を取り囲む図示しない原子炉建屋とを備えている。また、図12には、原子炉圧力容器301内に一次冷却材である加圧水を供給する一次冷却材ポンプ305、及びタービン等を経由して冷却された二次冷却材である軽水を蒸気発生器340に供給する二次冷却材ポンプ345を併せて示している。
The
原子炉圧力容器301は、図12に示すように、蒸気発生器340において熱交換器341により冷却された一次冷却材である加圧水が一次冷却材ポンプ305により一次給水路305a経由で内部に供給されている。また、原子炉圧力容器301内で加熱された加圧水は、加圧水路307a経由で加圧器310に供給されて加圧された後、蒸気発生器340に供給される。加熱及び加圧された加圧水は、蒸気発生器340内の熱交換器341において放熱することで二次冷却材である軽水を加熱・気化させると共に自らは冷却されて再び原子炉圧力容器301へと戻る。
As shown in FIG. 12, in the
熱交換器341内で加圧水によって加熱された軽水は、高温の蒸気となった後、蒸気供給路347a及び図示しない調圧弁を経由して蒸気タービンに送られ、蒸気タービンを回転させることにより発電を行う。
The light water heated by the pressurized water in the
原子炉格納容器320は、冷却材喪失時等に原子炉圧力容器301から漏出した放射性物質が外部に漏洩しないようにバリアとしての役割を有する。原子炉格納容器320内には、図示しない加圧器逃がしタンクが設けられており、加圧器310内の圧力が所定の閾値を超えたときは、加圧器310の急速減圧弁が開放されて、加圧器310内の加圧水が加圧器逃がしタンク内へと排出される。また、蒸気発生器340内の圧力が所定の閾値を超えたときは、蒸気発生器340の急速減圧弁が開放されて、蒸気が例えば蒸気供給路347aから環境中に放出される。
The
ここで、第2実施形態に係る原子炉システム300と、第1実施形態に係る原子炉システム100との関係を表6にまとめておく。
Here, the relationship between the
加圧水型軽水炉では、原子炉圧力容器301の直下の空間を沸騰水型軽水炉におけるペデスタルに代えて、原子炉キャビティと呼ぶ。そして、加圧水型軽水炉における原子炉注水水源:内部とは、事故発生後に原子炉キャビティに蓄積された水を原子炉注水の水源として用いることをいう。
In a pressurized water reactor, the space directly below the
注水停止時刻、及び注水停止時水位については、加圧水型軽水炉では、1次系と2次系とに分けて考慮する。すなわち、1次系の注水停止時刻は、一次冷却材である加圧水の加圧器310内への注水が停止した時刻であり、2次系の注水停止時刻は、二次冷却材である軽水の蒸気発生器340内への注水が停止した時刻である。同様に、1次系の注水停止時水位は、一次冷却材である加圧水の加圧器310内への注水が停止した時の加圧器310内の水位であり、2次系の注水停止時水位は、二次冷却材である軽水の蒸気発生器340内への注水が停止した時の蒸気発生器340内の水位である。
In the pressurized water reactor, the water injection stop time and the water level at the time of water injection stop are considered separately for the primary system and the secondary system. That is, the water injection stop time of the primary system is the time when the water injection into the
また、急速減圧時刻、及び急速減圧弁数についても、加圧水型軽水炉では、1次系と2次系とに分けて考慮する。すなわち、1次系の急速減圧時刻は、加圧器310内の圧力が所定の閾値を上回ったため加圧器310の急速減圧を行った時刻であり、2次系の急速減圧時刻は、蒸気発生器340内の圧力が所定の閾値を上回ったため蒸気発生器340の急速減圧を行った時刻である。同様に、1次系の急速減圧弁数は、加圧器310内の圧力が所定の閾値を上回り加圧器310の急速減圧を行った時に開放された弁数であり、2次系の急速減圧弁数は、蒸気発生器340内の圧力が所定の閾値を上回り蒸気発生器340の急速減圧を行った時に開放された弁数である。
In addition, the time of rapid decompression and the number of rapid decompression valves are also considered separately for the primary system and the secondary system in the pressurized water reactor. That is, the rapid decompression time of the primary system is the time when the pressure in the
なお、加圧水型軽水炉の急速減圧において、1次系の急速減圧は、BWRにおけるRPVの急速減圧に相当する。2次系は、BWRには存在しないが、この二次冷却材が喪失すると1次系の除熱機能が喪失し、結果として1次系の水位低下に至る。従って、2次系についても考慮が必要である。 In the rapid depressurization of the pressurized water reactor, the rapid depressurization of the primary system corresponds to the rapid depressurization of the RPV in the BWR. The secondary system does not exist in the BWR, but if this secondary coolant is lost, the heat removing function of the primary system is lost, and as a result, the water level of the primary system drops. Therefore, it is necessary to consider the secondary system as well.
加圧水型軽水炉においては、原子炉キャビティに直接注水する設備は無い。しかし、LOCAによるブローアウト水やPCVスプレイの水が原子炉キャビティに蓄積された場合、沸騰水型軽水炉におけるペデスタル注水と類似の条件となる。このため、加圧水型軽水炉においては、「原子炉キャビティへの水供給の有無」を「ペデスタル注水の有無」と読み替えて入力パラメータとしている。 In a pressurized water reactor, there is no facility to inject water directly into the reactor cavity. However, when blowout water or PCV spray water by LOCA is accumulated in the reactor cavity, the conditions are similar to those of pedestal water injection in a boiling water reactor. Therefore, in the pressurized water reactor, "presence or absence of water supply to the reactor cavity" is read as "presence or absence of pedestal water injection" and used as an input parameter.
なお、加圧水型軽水炉においては、RPV破損後の原子炉注水による対策は取られないため、これに対応する入力パラメータは無い。 In the pressurized water reactor, there is no input parameter corresponding to this because no countermeasure is taken by injecting water into the reactor after the RPV is damaged.
また、加圧水型軽水炉においては、ウェットウェルが存在せず、放射性物質の放出経路はドライウェル経由に限定されるため、これに対応する入力パラメータは設けられていない。 Further, in the pressurized water reactor, there is no wet well, and the release route of the radioactive substance is limited to the dry well, so no input parameter corresponding to this is provided.
また、pH制御は、沸騰水型軽水炉、及び加圧水型軽水炉の双方で行われているが、沸騰水型軽水炉ではサプレッションプール22にアルカリ物質を投入する一方、加圧水型軽水炉では、PCVスプレイ水源にアルカリ物質を投入している。
Further, pH control is performed in both a boiling water reactor and a pressurized water reactor. In the boiling water reactor, an alkaline substance is charged into the
第2実施形態に係る原子炉リスク管理装置400については、第1実施形態と同様に図2に示す構成を有するので、ここでの詳細な説明は省略する。使用者は、本実施形態の原子炉リスク管理装置400による原子炉内の状態予測を行うにあたり、入力部210から入力パラメータの入力を行う。この入力パラメータの入力は、第1実施形態と比較して、注水停止時刻、注水停止時水位、急速減圧時刻、及び急速減圧弁数について、1次系の他に2次系の入力パラメータを別個に入力できるようにしてもよい。また、RPV破損後の原子炉注水の有無、及び放射性物質の放出経路については入力しなくてもよい。また、上述のように、「原子炉キャビティへの水供給の有無」を「ペデスタル注水の有無」と読み替えて入力パラメータを入力すればよい。
Since the reactor
なお、第1実施形態に示した「注水期間」及び「注水停止後」の各事故フェーズ間の遷移条件は任意に定めることができる。例えば、1次系の注水が停止された時点で事故フェーズを「注水期間」から「注水停止後」へと遷移させるように構成してもよいし、1次系の注水及び2次系の注水の双方が停止された時点で事故フェーズを「注水期間」から「注水停止後」へと遷移させるように構成してもよい。また、1次系の注水又は2次系の注水のいずれか一方が停止された時点で事故フェーズを遷移させてもよく、更には2次系の注水停止のタイミングで事故フェーズを遷移させてもよい。 The transition conditions between the "water injection period" and "after the water injection is stopped" shown in the first embodiment can be arbitrarily determined. For example, the accident phase may be changed from the "water injection period" to "after the water injection is stopped" when the water injection of the primary system is stopped, or the water injection of the primary system and the water injection of the secondary system may be stopped. The accident phase may be changed from the "water injection period" to "after the water injection is stopped" when both of the above are stopped. Further, the accident phase may be shifted when either the primary system water injection or the secondary system water injection is stopped, and further, the accident phase may be changed at the timing when the secondary system water injection is stopped. Good.
また、各事故フェーズにおけるデータベースは、注水停止時刻(注水期間)、注水停止時水位、急速減圧時刻、急速減圧弁数等について、1次系の他に2次系の値を扱えるように構成してもよい。例えば、第1実施形態において表3に示した事故フェーズ「注水停止後」のデータベースは、1次系及び2次系の各注水停止時水位ごとにデータベースを有するように構成してもよい。また、1次系及び2次系の各急速減圧弁数、又は注水期間ごとにデータベースを有するように構成してもよい。 In addition, the database for each accident phase is configured to handle values of the secondary system as well as the primary system for the water injection stop time (water injection period), water level at the time of water injection stop, rapid decompression time, number of rapid pressure reducing valves, etc. You may. For example, the database of the accident phase “after water injection stop” shown in Table 3 in the first embodiment may be configured to have a database for each water level at the time of water injection stop of the primary system and the secondary system. Further, it may be configured to have a database for each number of rapid pressure reducing valves of the primary system and the secondary system, or for each water injection period.
本発明を諸図面および実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形または修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形または修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部に含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部を1つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。 Although the present invention has been described with reference to the drawings and examples, it should be noted that those skilled in the art can easily make various modifications or modifications based on the present disclosure. Therefore, it should be noted that these modifications or modifications are within the scope of the present invention. For example, the functions included in each component can be rearranged so as not to be logically inconsistent, and a plurality of components can be combined or divided into one.
1 原子炉圧力容器
3 炉心
5 給水ポンプ
5a 給水路
7 調圧弁
7a 蒸気供給路
9 主蒸気逃がし弁
9a 逃がし流路
20 原子炉格納容器
22 サプレッションプール
22a 排出路
22b 大気開放路
30 フィルダベント部
30a 大気開放路
40 原子炉建屋
100 原子炉システム
200 原子炉リスク管理装置
210 入力部
230 制御部
250 記憶部
270 通信部
290 出力部
300 原子炉システム
301 原子炉圧力容器
303 炉心
305 一次冷却材ポンプ
305a 一次給水路
307a 加圧水路
310 加圧器
320 原子炉格納容器
340 蒸気発生器
341 熱交換器
345 二次冷却材ポンプ
345a 二次給水路
347a 蒸気供給路
1
Claims (8)
事故シナリオと、
原子炉注水停止時刻と、
原子炉注水停止時水位と、
原子炉圧力容器急速減圧時刻と、
原子炉圧力容器急速減圧弁数と、
ペデスタル注水の有無と
を含む入力パラメータを入力する入力部と、
前記入力パラメータよりも多い事前計算用パラメータに基づいて計算された複数の状態予測元データを記憶する記憶部と、
前記入力パラメータに基づいて、前記事前計算用パラメータに基づく複数の状態予測元データから事故フェーズに合致する状態予測元データを選択し、選択された状態予測元データに基づいて、原子炉水位、原子炉圧力容器破損のタイミング、原子炉格納容器圧力、放射性物質の環境放出時刻、及び放射性物質の環境放出量のうちの少なくとも1つを予測する制御部と
を備え、
前記原子炉圧力容器急速減圧弁数は、プラントに装備された減圧弁総数のうち事故フェーズに応じて開放される減圧弁の数である原子炉リスク管理装置。 Scrum occurrence time and
Accident scenario and
Reactor water injection stop time and
The water level when the reactor water injection is stopped and
Reactor pressure vessel rapid decompression time and
Reactor pressure vessel rapid pressure reducing valve number and
An input section for inputting input parameters including the presence or absence of pedestal water injection,
A storage unit that stores a plurality of state prediction source data calculated based on pre-calculation parameters that are larger than the input parameters.
Based on the input parameters, the state prediction source data matching the accident phase is selected from the plurality of state prediction source data based on the pre-calculation parameters, and the reactor water level, based on the selected state prediction source data, It is equipped with a control unit that predicts at least one of the timing of reactor pressure vessel damage, the reactor containment vessel pressure, the environmental release time of radioactive materials, and the amount of radioactive materials released to the environment .
The reactor pressure vessel rapid pressure reducing valve number is the number of pressure reducing valves opened according to the accident phase out of the total number of pressure reducing valves installed in the plant .
前記pH制御は、原子炉格納容器内にアルカリ性物質を供給することである、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の原子炉リスク管理装置。 The input parameters further include the presence or absence of reactor water injection after the reactor pressure vessel is damaged, the presence or absence of spray to the reactor containment vessel, the environmental release path of radioactive materials, the presence or absence of filter vent, and the presence or absence of pH control. seen at least 1 Tsuo含,
The reactor risk management apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the pH control is to supply an alkaline substance into the reactor containment vessel.
スクラム発生時刻と、
事故シナリオと、
原子炉注水停止時刻と、
原子炉注水停止時水位と、
原子炉圧力容器急速減圧時刻と、
原子炉圧力容器急速減圧弁数と、
ペデスタル注水の有無と
を含む入力パラメータを入力するステップと、
記憶部により、前記入力パラメータよりも多い事前計算用パラメータに基づいて計算された複数の状態予測元データを記憶するステップと、
制御部により、前記入力パラメータに基づいて、前記事前計算用パラメータに基づく複数の状態予測元データから事故フェーズに合致する状態予測元データを選択するステップと、
前記制御部により、選択された状態予測元データに基づいて、原子炉水位、原子炉圧力容器破損のタイミング、原子炉格納容器圧力、放射性物質の環境放出時刻、及び放射性物質の環境放出量のうちの少なくとも1つを予測するステップと
を含み、
前記原子炉圧力容器急速減圧弁数は、プラントに装備された減圧弁総数のうち事故フェーズに応じて開放される減圧弁の数である原子炉リスク管理方法。 Depending on the input section
Scrum occurrence time and
Accident scenario and
Reactor water injection stop time and
The water level when the reactor water injection is stopped and
Reactor pressure vessel rapid decompression time and
Reactor pressure vessel rapid pressure reducing valve number and
Steps to enter input parameters, including with or without pedestal water injection,
A step of storing a plurality of state prediction source data calculated based on pre-calculation parameters that are larger than the input parameters by the storage unit, and
A step of selecting a state prediction source data matching the accident phase from a plurality of state prediction source data based on the pre-calculation parameter based on the input parameter by the control unit.
Of the reactor water level, reactor pressure vessel damage timing, reactor containment vessel pressure, radioactive material environmental release time, and radioactive material environmental release amount, based on the state prediction source data selected by the control unit. look including a step of predicting at least one of the,
The reactor pressure vessel rapid pressure reducing valve number is the number of pressure reducing valves opened according to the accident phase out of the total number of pressure reducing valves installed in the plant . Reactor risk management method.
スクラム発生時刻と、
事故シナリオと、
原子炉注水停止時刻と、
原子炉注水停止時水位と、
原子炉圧力容器急速減圧時刻と、
原子炉圧力容器急速減圧弁数と、
ペデスタル注水の有無と
を含む入力パラメータを入力する手順と、
前記入力パラメータよりも多い事前計算用パラメータに基づいて計算された複数の状態予測元データを記憶する手順と、
前記入力パラメータに基づいて、前記事前計算用パラメータに基づく複数の状態予測元データから事故フェーズに合致する状態予測元データを選択する手順と、
選択された状態予測元データに基づいて、原子炉水位、原子炉圧力容器破損のタイミング、原子炉格納容器圧力、放射性物質の環境放出時刻、及び放射性物質の環境放出量のうちの少なくとも1つを予測する手順と
を実行させ、
前記原子炉圧力容器急速減圧弁数は、プラントに装備された減圧弁総数のうち事故フェーズに応じて開放される減圧弁の数である原子炉リスク管理プログラム。 On the computer
Scrum occurrence time and
Accident scenario and
Reactor water injection stop time and
The water level when the reactor water injection is stopped and
Reactor pressure vessel rapid decompression time and
Reactor pressure vessel rapid pressure reducing valve number and
Procedures for entering input parameters, including with or without pedestal water injection,
A procedure for storing a plurality of state prediction source data calculated based on pre-calculation parameters that are larger than the input parameters, and a procedure for storing the plurality of state prediction source data.
A procedure for selecting a state prediction source data that matches the accident phase from a plurality of state prediction source data based on the pre-calculation parameters based on the input parameters, and
Based on the selected state predictor data, at least one of the reactor water level, the timing of reactor pressure vessel breakage, the reactor containment pressure, the time of environmental release of radioactive material, and the amount of radioactive material released to the environment. to execute the steps of predicting,
The reactor pressure vessel rapid pressure reducing valve number is the number of pressure reducing valves opened according to the accident phase out of the total number of pressure reducing valves installed in the plant, which is a reactor risk management program.
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