KR102351448B1 - Analysis Methodologies of Severe Accident Sensitivity Assesment for Steam Generator Tube Rupture in CANDU - Google Patents

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Abstract

본 발명은 노심손상빈도가 큰 증기발생기세관 파단사고에 의한 영향을 평가하기 위한 중수로 증기발생기 세관 파단사고의 중대사고 영향 평가방법에 관한 것이다. 본 발명은 노심손상빈도가 큰 증기발생기세관 파단사고에 의한 중대사고 진전에 대해 안전계통 작동, 비작동 영향 평가 방법을 제공하기 위한 중수로 증기발생기 세관 파단사고의 중대사고 영향 평가방법을 제공한다.The present invention relates to a method for evaluating the impact of a severe accident of a heavy water reactor steam generator tube rupture accident for evaluating the effect of a steam generator tube rupture accident with a high frequency of core damage. The present invention provides a method for evaluating the impact of serious accidents in heavy water steam generator tube rupture accidents to provide a method for evaluating the effects of safety system operation and non-operation on the development of a serious accident due to a steam generator tube rupture accident with a high frequency of core damage.

Description

중수로 증기발생기 세관 파단사고의 중대사고 영향 평가방법{Analysis Methodologies of Severe Accident Sensitivity Assesment for Steam Generator Tube Rupture in CANDU}Analysis Methodologies of Severe Accident Sensitivity Assesment for Steam Generator Tube Rupture in CANDU}

본 발명은 노심손상빈도가 큰 증기발생기세관 파단사고에 의한 영향을 평가하기 위한 중수로 증기발생기 세관 파단사고의 중대사고 영향 평가방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for evaluating the impact of a severe accident of a heavy water reactor steam generator tube rupture accident for evaluating the effect of a steam generator tube rupture accident with a high frequency of core damage.

종래, 한국공개특허 제2017-0016588호에 의하면, 방사성 물질의 누출 여부를 확인하는 방사성 정보확인부, 방사성 물질이 외부로 누출될 수 있는 어느 하나 이상의 계통이 존재하는 주요구역과, 원자력발전소 정지를 초래하는 모든 비정상 사건인 초기 사건이 해결 가능할 수 있도록 방어해야만 하는 어느 하나 이상의 계통이 존재하는 위험구역으로 분류하는 구역 분류부 및 고장수목을 통해 분석하는 주요구역 분석부를 포함한다.Conventionally, according to Korean Patent Application Laid-Open No. 2017-0016588, a radioactive information confirmation unit that checks whether radioactive material is leaked, a main area in which any one or more systems that can leak radioactive material exist, and a nuclear power plant shutdown It includes a zone classification part that classifies it as a dangerous zone where there is one or more systems that must be defended so that the initial events, which are all abnormal events that cause, can be resolved, and a major zone analysis part that analyzes through faulty trees.

중수로 중대사고 평가코드는 ISAAC(Integrated Severe Accident Analysis code for CANDU plants)으로 수행하고 있으며, ISAAC은 1995년 KAERI/FAI 개발하였고, MAAP4 기반으로 CANDU 특성을 반영 모델링하였으며, 한수원에서 사용권이 있으나 현재 중수로 노심손상빈도가 큰 증기발생기세관 파단사고에 의한 중대사고 진전에 대해 안전계통 작동, 비작동 영향 평가 결과가 없다는 점에 문제가 있다.The heavy water reactor serious accident evaluation code is implemented with ISAAC (Integrated Severe Accident Analysis code for CANDU plants), which was developed by KAERI/FAI in 1995 and modeled reflecting the CANDU characteristics based on MAAP4. There is a problem in the fact that there are no evaluation results of safety system operation and non-operation effects on the progress of serious accidents due to the rupture of the steam generator tube with a high frequency of damage.

이러한 영향 평가는 월성1호기 계속운전 추가 평가항목으로 확률적 안전성 평가(PSA,Probabilistic Safety Assessment)를 보완하기 위해 평가한 항목으로 월성1호기 계속운전 인허가시 필요한 항목임에 따라 노심손상빈도가 큰 증기발생기세관 파단사고에 의한 영향을 평가하기 위한 중수로 증기발생기 세관 파단사고의 중대사고 영향 평가방법을 연구 개발할 필요가 있다.This impact evaluation is an additional evaluation item for continuous operation of Wolsong Unit 1, and was evaluated to supplement Probabilistic Safety Assessment (PSA). It is necessary to research and develop a method for evaluating the impact of heavy water vapor generator tube breakage accidents in order to evaluate the effects of the generator tube breakage accidents.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 노심손상빈도가 큰 증기발생기세관 파단사고에 의한 중대사고 진전에 대해 안전계통 작동, 비작동 영향 평가 방법을 제공하기 위한 중수로 증기발생기 세관 파단사고의 중대사고 영향 평가방법을 제공함에 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, and to provide a method for evaluating the effect of safety system operation and non-operation on the development of a serious accident caused by a steam generator tube rupture accident with a high frequency of core damage. The purpose is to provide an accident impact assessment method.

본 발명은 중수로 증기발생기 세관 파단사고의 중대사고 영향 평가방법에 있어서, a) 상기 증기발생기 세관 파단사고 시 안전계통 초기 조건을 설정하는 단계; b) 상기 증기발생기 세관 파단사고로 인한 원자로 정지 발생으로 냉각재 계통의 일차측 압력이 감소되면 냉각재 손실사고 신호를 발생시키는 단계; c) 상기 냉각재 손실사고 신호 발생시 상기 냉각재 계통의 두 개 폐회로를 가압기를 중심으로 격리밸브가 잠기도록 격리시키는 단계; d) 상기 냉각재 계통의 일차측 압력이 일정시간 경과 후, 주증기 안전밸브 여닫힘 압력에 도달한 후, 일정 압력을 유지하는 단계; e) 상기 냉각재 계통의 일차측 압력 하에서 압력관 온도가 임계점에 도달시 냉각재 계통의 이차측에서 일차측으로 냉각수의 역류가 발생한 것으로 판단하는 단계; f) 상기 냉각재 계통의 이차측 압력의 증가로 인해 이차측 액체방출밸브가 개방 설정치 이상의 압력을 수평 연료관 파손 발생 시까지 유지하도록 하는 단계;를 포함한다.The present invention provides a method for evaluating the impact of a serious accident of a customs rupture accident of a heavy water steam generator, comprising the steps of: a) setting initial conditions for a safety system in the case of a tubular rupture accident of the steam generator; b) generating a coolant loss accident signal when the primary pressure of the coolant system is reduced due to the occurrence of a reactor stop due to the tube breakage accident of the steam generator; c) isolating the two closed circuits of the coolant system so that the isolation valve is locked around the pressurizer when the coolant loss accident signal occurs; d) maintaining a constant pressure after the primary side pressure of the coolant system reaches the main steam safety valve opening/closing pressure after a predetermined time elapses; e) determining that a reverse flow of coolant has occurred from the secondary side of the coolant system to the primary side when the pressure tube temperature reaches a critical point under the pressure on the primary side of the coolant system; f) allowing the secondary-side liquid release valve to maintain a pressure higher than the open set value until the horizontal fuel pipe is damaged due to an increase in secondary-side pressure of the coolant system.

바람직하게 상기 b) 단계에서 원자로 정지 발생으로 인하여, 상기 냉각재 계통의 이차측 급수가 미공급되는 경우, 이차측으로의 열전달이 감소되면서 이차측(건전폐회로)의 압력이 증가되며, 냉각제 고갈로 인한 고압력 하의 온도상승에 의해 이차측의 수평 연료관 파손이 발생하는 연료관 파손 발생신호를 생성하는 단계;를 포함한다.Preferably, when the secondary side water supply of the coolant system is not supplied due to the reactor shutdown in step b), the secondary side (sound closed circuit) pressure increases while heat transfer to the secondary side is reduced, and high pressure due to coolant exhaustion and generating a fuel pipe breakage occurrence signal in which a horizontal fuel pipe breakage on the secondary side occurs due to a rise in temperature of the bottom.

바람직하게 a) 단계 이후, 상기 안전계통 중, 지역공기냉각기(LAC)가 작동하는 경우, 원자로 건물파손 신호 및 원자로 정지 발생 신호가 미생성되는 단계;를 포함한다.Preferably, after step a), among the safety systems, when a local air cooler (LAC) operates, a step of not generating a nuclear reactor building damage signal and a nuclear reactor stop occurrence signal.

바람직하게 a) 단계 이후, 상기 안전계통 중, 급속감압(CC) 운전으로 일차측(Loop1) 파단/건전 증기발생기의 냉각수 고갈 시까지 급속감압(CC) 운전 실패에 비해 일차측(Loop1) 수평 연료관 손상 시점이 지연되는 저압력 사고 거동을 보이는 단계;를 포함한다.Preferably, after step a), the primary side (Loop1) horizontal fuel compared to the failure of the rapid decompression (CC) operation until the primary side (Loop1) is broken by the rapid decompression (CC) operation of the safety system / until the cooling water of the sound steam generator is exhausted Including; the step of showing the low-pressure accident behavior of the pipe damage time is delayed.

바람직하게 a) 단계 이후, 상기 안전계통 중, 보조급수가 증기발생기에 공급되는 경우, 일차측(Loop1) 냉각수 재고량은 일차측(Loop1) 수평 연료관 파손 발생시까지 세관 파단부위를 통해 지속적으로 유출되는 것으로 파악하고, 이차측(Loop2)은 상기 보조급수 공급에 의한 이차측 열제거 방식으로 붕괴열이 제거되어 급속감압(CC) 운전에 비해 칼란드리아 감속재 고갈 및 손상시간이 지연되는 단계;를 포함한다.Preferably, after step a), in the safety system, when auxiliary water supply is supplied to the steam generator, the stock of cooling water in the primary side (Loop1) is continuously discharged through the ruptured part of the customs until the primary side (Loop1) horizontal fuel pipe is damaged. In the secondary side (Loop2), the decay heat is removed by the secondary side heat removal method by supplying the auxiliary water supply, so that the calandria moderator depletion and damage time are delayed compared to the rapid decompression (CC) operation.

바람직하게 a) 단계 이후, 상기 안전계통 중, ECC(Emergency Core Cooling) 주입되는 경우, 이차측(Loop2)에서 원자로 정지 이후 일차측 압력이 일정 설정치 이하로 떨어질 때 상기 ECC 주입이 시작되며 상기 일차측 압력이 상기 일정 설정치 이상으로 증가하면 주입이 정지되도록 하고, 냉각재 계통의 일차측(Loop1)이 이차측(Loop2)보다 포화온도에 늦게 도달하여 칼란드리아 감속재 재고량 감소 시점이 지연되는 단계를 포함한다.Preferably, after step a), when ECC (Emergency Core Cooling) is injected in the safety system, the ECC injection is started when the primary side pressure falls below a certain set value after the reactor is stopped at the secondary side (Loop2), and the primary side When the pressure increases above the preset value, the injection is stopped, and the primary side (Loop1) of the coolant system reaches the saturation temperature later than the secondary side (Loop2).

바람직하게 a) 단계 이후, 상기 안전계통 중, ECC(Emergency Core Cooling) 주입되는 경우, 상기 냉재 계통의 일차측에서 발생한 최초의 채널 손상 이후에 상기 ECC가 주입되어 고착 개방된 주증기 안전밸브(MSSV)를 통한 냉각수의 유실량이 감소되고, 주입된 냉각수로 인해 일차측(Loop1) 및 이차측(Loop2)의 노심 용융이 미발생되는 단계;를 포함한다.Preferably, after step a), when ECC (Emergency Core Cooling) is injected among the safety systems, the ECC is injected after the first channel damage that occurs on the primary side of the coolant system, and the main steam safety valve (MSSV) is fixed and opened ) through which the amount of loss of cooling water is reduced, and melting of the core of the primary side (Loop1) and the secondary side (Loop2) does not occur due to the injected cooling water.

본 발명에 따르면, 증기발생기세관 파단사고가 중대사고로 진전시 안전계통 동작, 비동작에 대한 원자로 건물 압력, 수소농도, 연료관 용융, 칼란드리아관 손상 등의 영향을 파악함으로써 중대사고 완화 지침에 반영할 수 있고, 월성1호기 계속운전 인허가시 평가 제출하여 인허가에 기여할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, when the steam generator tube rupture accident progresses to a serious accident, the safety system operation and non-operation are in accordance with the serious accident mitigation guidelines by identifying the effects of reactor building pressure, hydrogen concentration, fuel pipe melting, calandria pipe damage, etc. It can be reflected, and it has the effect of contributing to the approval and approval by submitting the evaluation when the Wolsong Unit 1 is allowed to continue operation.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중수로 증기발생기 세관 파단사고의 중대사고 영향 평가를 위한 중수로형 원전을 나타낸 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 중수로 증기발생기 세관 파단사고의 중대사고 영향 평가를 위한 냉각재 계통의 Loop를 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 중수로 증기발생기 세관 파단사고의 중대사고 영향 평가시스템을 나타낸 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 중수로 증기발생기 세관 파단사고의 중대사고 영향 평가방법을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 발전소 손상군 사건수목을 나타낸 예시도이다.
도 6은 최초의 압력관 및 칼란드리아관 파손 시점까지 증기발생기 세관 파단을 통한 일차측의 냉각재 재고량을 나타낸 예시도이다.
도 7은 도 6으로 인한 일정 시간까지 압력을 유지하는 압력을 나타낸 예시도이다.
도 8은 일차측(Loop1)의 고압력 하에 압력관 온도가 900 k 근처에서 가장 빨리 도달하는 예를 나타낸 그래프이다.
도 9는 파단 증기발생기 수위가 급격히 떨어지는 예를 나타낸 그래프이다.
도 10은 이차측에서 일차측(Loop 1)으로 냉각수의 역류가 발생하는 예를 나타낸 예시도이다.
도 11은 원자로 격실 내부 및 종단차폐의 냉각수 수위 변화를 나타낸 예시도이다.
도 12는 원자로건물의 최대크기 격실인 보일러실의 압력 거동을 나타낸 예시도이다.
도 13은 노심에서 원자로 건물로(이후에는 외부 환경으로) 방출된 불활성 기체(Kr 및 Xe)의 총량을 나타낸 예시도이다.
도 14는 외부 환경으로 방출된 CsI 및 CsOH의 총량을 나타낸 예시도이다.
1 is an exemplary view showing a heavy water reactor type nuclear power plant for evaluation of the impact of a serious accident of a customs rupture accident of a heavy water steam generator according to an embodiment of the present invention.
2 is an exemplary view showing a loop of a coolant system for evaluation of the impact of a serious accident of a pipe rupture accident of a heavy water steam generator according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is an exemplary view showing a serious accident impact evaluation system of the heavy water steam generator customs rupture accident according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method for evaluating the impact of a serious accident of a heavy water steam generator tube rupture accident according to an embodiment of the present invention.
5 is an exemplary view showing the event tree of the power plant damage group.
6 is an exemplary view showing the stock amount of coolant on the primary side through the rupture of the steam generator tube until the first pressure tube and calandria tube breakage.
7 is an exemplary view showing the pressure to maintain the pressure until a predetermined time due to FIG.
8 is a graph showing an example in which the pressure tube temperature reaches 900 k the fastest under the high pressure of the primary side (Loop1).
9 is a graph showing an example in which the water level of the fractured steam generator rapidly falls.
10 is an exemplary view illustrating an example in which a reverse flow of coolant occurs from the secondary side to the primary side (Loop 1).
11 is an exemplary view showing a change in the coolant level in the nuclear reactor compartment and the end shield.
12 is an exemplary view showing the pressure behavior of the boiler room, which is the largest compartment of the nuclear reactor building.
13 is an exemplary view showing the total amount of inert gases (Kr and Xe) discharged from the core to the reactor building (and later to the external environment).
14 is an exemplary view showing the total amount of CsI and CsOH released to the external environment.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. It should be noted that the same components in the drawings are denoted by the same reference numerals wherever possible. In addition, descriptions of well-known functions and configurations that may unnecessarily obscure the gist of the present invention will be omitted.

도 1에 도시된 바와 같이, 중수로형 원전은 연료 채널을 둘러싼 거대 칼란드리아 용기(Large calandria vessel surrounds fuel channels)(20), 엔드 쉴드(End Shield)(30) 내에 380개 압력관(Pressure Tube)(10)이 칼란드리아 튜브(Calandria Tube)와 같이 수평으로 설치되어있고, 연료 공급기가 개별 연료 채널에 필요시 부착(fueling machines attach to individual fuel channels)(40)되며, 노심에 냉각수가 충전되지 못하면 중대사고로 발전할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 중수로형 원전의 냉각재 계통은 2개의 Loop로 구성되어 있으며, 사고 시 격리가 가능하여 사고를 최소화할 수 있다. As shown in FIG. 1, the heavy water reactor has 380 Pressure Tubes in Large calandria vessel surrounds fuel channels 20, End Shield 30 ( 10) is installed horizontally like the Calandria Tube, and fueling machines attach to individual fuel channels (40) if necessary. could develop into an accident. As shown in FIG. 2 , the coolant system of the heavy water reactor type nuclear power plant consists of two loops, and it is possible to isolate in case of an accident, thereby minimizing an accident.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 중수로 증기발생기 세관 파단사고의 중대사고 영향 평가시스템을 나타낸 구성도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 중수로 증기발생기 세관 파단사고의 중대사고 영향 평가시스템(1)은 안전계통 설정부(110), 냉각재 손실사고 신호 발생부(120), 격리 처리부(130), 주증기 안전밸브(140), 역류발생 판단부(150), 액체방출밸브(160), 제어부(170)를 포함한다.Figure 3 is a block diagram showing a serious accident impact evaluation system of the heavy water steam generator customs rupture accident according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3 , the serious accident impact evaluation system 1 of the heavy water steam generator customs rupture accident includes the safety system setting unit 110 , the coolant loss accident signal generating unit 120 , the isolation processing unit 130 , the main steam It includes a safety valve 140 , a reverse flow occurrence determination unit 150 , a liquid discharge valve 160 , and a control unit 170 .

안전계통 설정부(110)는 증기발생기 세관 파단사고 시 안전계통 초기 조건을 설정하는 구성이다.The safety system setting unit 110 is a configuration for setting the initial condition of the safety system in case of a rupture accident of the customs tube of the steam generator.

냉각재 손실사고 신호 발생부(120)는 증기발생기 세관 파단사고로 인한 원자로 정지 발생으로 냉각재 계통의 일차측 압력이 감소되면 냉각재 손실사고 신호를 발생시킨다.The coolant loss accident signal generating unit 120 generates a coolant loss accident signal when the primary pressure of the coolant system is reduced due to the occurrence of a reactor stop due to a tube breakage accident in the steam generator.

격리 처리부(130)는 냉각재 손실사고 신호 발생시 상기 냉각재 계통의 두 개 폐회로를 가압기를 중심으로 격리밸브가 잠기도록 격리시키는 구성이다.The isolation processing unit 130 is configured to isolate the two closed circuits of the coolant system so that the isolation valve is locked around the pressurizer when a coolant loss accident signal occurs.

주증기 안전밸브(140)는 냉각재 계통의 일차측 압력이 일정시간 경과 후, 주증기 안전밸브 여닫힘 압력에 도달한 후, 일정 압력을 유지하는 구성이다.The main steam safety valve 140 is configured to maintain a constant pressure after the primary side pressure of the coolant system reaches the opening/closing pressure of the main steam safety valve after a predetermined time elapses.

역류발생 판단부(150)는 냉각재 계통의 일차측 압력 하에서 압력관 온도가 임계점에 도달시 냉각재 계통의 이차측에서 일차측으로 냉각수의 역류가 발생한 것으로 판단한다.When the pressure tube temperature reaches a critical point under the pressure on the primary side of the coolant system, the reverse flow generation determining unit 150 determines that the reverse flow of the coolant has occurred from the secondary side of the coolant system to the primary side.

액체방출밸브(160)는 냉각재 계통의 이차측 압력의 증가로 인해 이차측 액체방출밸브가 개방 설정치 이상의 압력을 수평 연료관 파손 발생 시까지 유지하도록 한다.The liquid discharge valve 160 maintains a pressure equal to or greater than an open set value of the secondary side liquid discharge valve due to an increase in the secondary side pressure of the coolant system until the horizontal fuel pipe is damaged.

제어부(170)는 위에서 언급한 구성들을 제어하는 구성으로, 이러한 제어부로 중수로 증기발생기 세관 파단사고의 중대사고 영향 평가방법을 설명하면 다음과 같다.The control unit 170 is a component for controlling the above-mentioned components, and the method for evaluating the impact of a serious accident of a heavy water steam generator customs rupture accident with this control unit is described as follows.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 중수로 증기발생기 세관 파단사고의 중대사고 영향 평가방법을 나타낸 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a method for evaluating the impact of a serious accident of a heavy water steam generator tube rupture accident according to an embodiment of the present invention.

먼저 제어부는 증기발생기 세관 파단사고 시 안전계통 초기 조건을 설정한다(a). 다음으로 증기발생기 세관 파단사고로 인한 원자로 정지 발생으로 냉각재 계통의 일차측 압력이 감소되면 냉각재 손실사고 신호를 발생시킨다(b). 다음으로 냉각재 손실사고 신호 발생시 상기 냉각재 계통의 두 개 폐회로를 가압기를 중심으로 격리밸브가 잠기도록 격리시킨다(c). 다음으로 냉각재 계통의 일차측 압력이 일정시간 경과 후, 주증기 안전밸브 여닫힘 압력에 도달한 후, 일정 압력을 유지하는 단계에 이른다(d). 다음으로 냉각재 계통의 일차측 압력 하에서 압력관 온도가 임계점에 도달시 냉각재 계통의 이차측에서 일차측으로 냉각수의 역류가 발생한 것으로 판단한다(e). 다음으로 냉각재 계통의 이차측 압력의 증가로 인해 이차측 액체방출밸브가 개방 설정치 이상의 압력을 수평 연료관 파손 발생 시까지 유지하도록 한다(f).First, the control unit sets the initial conditions for the safety system in case of a rupture accident in the customs tube of the steam generator (a). Next, when the primary pressure of the coolant system is reduced due to a reactor shutdown due to a tube breakage accident in the steam generator, a coolant loss accident signal is generated (b). Next, when the coolant loss accident signal occurs, the two closed circuits of the coolant system are isolated so that the isolation valve is locked around the pressurizer (c). Next, after the primary pressure of the coolant system elapses for a certain period of time, the main steam safety valve reaches the opening/closing pressure, and then reaches the stage of maintaining the constant pressure (d). Next, when the pressure tube temperature reaches a critical point under the pressure on the primary side of the coolant system, it is determined that the reverse flow of coolant has occurred from the secondary side of the coolant system to the primary side (e). Next, due to the increase in the secondary pressure of the coolant system, the secondary side liquid release valve maintains the pressure above the open setting value until the horizontal fuel pipe is damaged (f).

여기서, 제어부는 b) 단계에서 원자로 정지 발생으로 인하여, 상기 냉각재 계통의 이차측 급수가 미공급되는 경우, 이차측으로의 열전달이 감소되면서 이차측(건전폐회로)의 압력이 증가되며, 냉각재 고갈로 인한 고압력 하의 온도상승에 의해 이차측의 수평 연료관 파손이 발생하는 연료관 파손 발생신호를 생성한다.Here, when the secondary side water supply of the coolant system is not supplied due to the reactor shutdown in step b), the control unit decreases the heat transfer to the secondary side and increases the pressure on the secondary side (sound closed circuit), Generates a fuel pipe breakage signal that causes horizontal fuel pipe breakage on the secondary side due to temperature rise under high pressure.

또한 a) 단계 이후, 상기 안전계통 중, 지역공기냉각기(LAC)가 작동하는 경우, 원자로 건물파손 신호 및 원자로 정지 발생 신호가 미생성된다.In addition, after step a), when the local air cooler (LAC) is operated among the safety systems, the nuclear reactor building damage signal and the nuclear reactor stop occurrence signal are not generated.

또한 a) 단계 이후, 상기 안전계통 중, 급속감압(CC) 운전으로 일차측(Loop1) 파단/건전 증기발생기의 냉각수 고갈 시까지 급속감압(CC) 운전 실패에 비해 일차측(Loop1) 수평 연료관 손상 시점이 지연되는 저압력 사고 거동을 보인다. 이러한 저압력 사고 거동은 아래에서 상세히 설명하기로 한다.In addition, after step a), in the safety system, compared to the failure of the rapid decompression (CC) operation until the primary side (Loop1) is broken by the rapid decompression (CC) operation / until the cooling water of the sound steam generator is exhausted, the primary side (Loop1) horizontal fuel pipe It shows low-pressure accident behavior with delayed damage time. Such low pressure accident behavior will be described in detail below.

또한 a) 단계 이후, 안전계통 중, 보조급수가 증기발생기에 공급되는 경우, 일차측(Loop1) 냉각수 재고량은 일차측(Loop1) 수평 연료관 파손 발생시까지 세관 파단부위를 통해 지속적으로 유출되는 것으로 파악하고, 이차측(Loop2)은 보조급수 공급에 의한 이차측 열제거 방식으로 붕괴열이 제거되어 급속감압(CC) 운전에 비해 칼란드리아 감속재 고갈 및 손상시간이 지연된다.Also, after step a), when auxiliary water supply is supplied to the steam generator in the safety system, the stock of cooling water in the primary side (Loop1) is continuously leaked through the broken pipe until the primary side (Loop1) horizontal fuel pipe is damaged. In the secondary side (Loop2), the decay heat is removed by the secondary side heat removal method by supplying auxiliary water supply, so the calandria moderator depletion and damage time are delayed compared to the rapid decompression (CC) operation.

또한 a) 단계 이후, 안전계통 중, ECC(Emergency Core Cooling) 주입되는 경우, 이차측(Loop2)에서 원자로 정지 이후 일차측 압력이 일정 설정치 이하로 떨어질 때 상기 ECC 주입이 시작되며 일차측 압력이 상기 일정 설정치 이상으로 증가하면 주입이 정지되도록 하고, 냉각재 계통의 일차측(Loop1)이 이차측(Loop2)보다 포화온도에 늦게 도달하여 칼란드리아 감속재 재고량 감소 시점이 지연된다.In addition, after step a), when ECC (Emergency Core Cooling) is injected in the safety system, the ECC injection is started when the primary side pressure drops below a certain set value after the reactor is stopped at the secondary side (Loop2), and the primary side pressure is the If the increase exceeds a certain set value, the injection is stopped, and the primary side (Loop1) of the coolant system reaches the saturation temperature later than the secondary side (Loop2), delaying the time to decrease the calandria moderator inventory.

또한 a) 단계 이후, 안전계통 중, ECC(Emergency Core Cooling) 주입되는 경우, 상기 냉재 계통의 일차측에서 발생한 최초의 채널 손상 이후에 상기 ECC가 주입되어 고착 개방된 주증기 안전밸브(MSSV)를 통한 냉각수의 유실량이 감소되고, 주입된 냉각수로 인해 일차측(Loop1) 및 이차측(Loop2)의 노심 용융이 미발생된다.In addition, after step a), when ECC (Emergency Core Cooling) is injected in the safety system, the ECC is injected after the first channel damage that occurs on the primary side of the coolant system and the main steam safety valve (MSSV) is fixed and opened The amount of loss of cooling water is reduced, and the core melt of the primary side (Loop1) and the secondary side (Loop2) does not occur due to the injected cooling water.

이하, 중수로 증기발생기 세관 파단사고의 중대사고 영향 평가방법에 대한 상세한 설명을 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a detailed description of a method for evaluating the impact of a heavy water steam generator customs pipe breakage will be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명에서 사용된 중대사고 해석코드를 설명하면 다음과 같다. 월성1호기에서의 중대사고 모의를 위해 ISAAC 코드를 사용하였다. ISAAC 코드는 경수로에서의 종합적인 중대사고 모의를 위해 개발된 MAAO4/PWR을 참조코드로 하여, 중수로 고유의 중대사고 진행 특성을 모의하기 위한 380개의 수평 연료관, 두 개의 독립된 폐회로로 구성된 8자 모양의 일차계통(PHTS), 각 폐회로를 연결하는 가압기, 4개의 증기발생기와 증기발생기 이차측이 공유하는 증기모관(steam header), 수평 연료관이 잠겨있는 칼란드리아, 원자로 격실, 종단 차폐체, 탈기 응축기 그리고 사고 완화를 위한 각종 안전 계통들을 추가하였다. 따라서 ISAAC 코드는 사고 진행에 따른 연료봉과 수평 연료관에서의 온도 상승, 변형 및 감속재와의 반응, 지르칼로이와 수증기와의 산화반응, 수평 연료관의 손상, 노심 재배치, suspended debris bed 형성 및 열전달, 칼란드리아 바닥에서의 연료물질 거동 및 칼란드리아 손상 등 중수로 특성에 따른 사고진행을 예측할 수 있다. 이외에도 고압환경에서 압력관 파단으로 인해 종단이음관의 벨로우즈가 동시에 파단 될 경우와, 고압사고로 진행되는 공급배관 파단사고나 발전소 정전사고의 경우 벨로우즈가 파단되는 사고경위, 그리고 정지상태 조건에서 정지냉각계통의 냉각펌프 베어링에서 누설이 생겨 냉각재가 상실되는 사고를 모의할 수 있도록 ISAAC를 개선하였다. 본 발명에서는 ISAAC 버전 4.03을 이용하여 사고 분석을 수행하였다.A serious accident analysis code used in the present invention will be described as follows. The ISAAC code was used to simulate a serious accident at Wolsong Unit 1. The ISAAC code uses MAAO4/PWR developed for comprehensive serious accident simulation in light water reactors as a reference code, and is a figure 8 shape consisting of 380 horizontal fuel pipes and two independent closed circuits to simulate the unique serious accident progression characteristics of heavy water reactors. of the primary system (PHTS) of In addition, various safety systems were added for accident mitigation. Therefore, the ISAAC code includes temperature rise in fuel rods and horizontal fuel pipes, deformation and reaction with moderators, oxidation reaction between zircaloy and water vapor, damage to horizontal fuel pipes, core relocation, suspended debris bed formation and heat transfer, It is possible to predict the accident progression according to the characteristics of heavy water channels such as the behavior of fuel materials at the bottom of the calandria and damage to the calandria. In addition, when the bellows of the end joint is broken at the same time due to the breakage of the pressure pipe in a high-pressure environment, the accident process in which the bellows is broken in the case of a supply pipe breakage accident or a power plant blackout accident that proceeds due to a high-pressure accident, and the cooling system stopped in a stationary condition ISAAC was improved to simulate an accident in which coolant is lost due to leakage in the cooling pump bearing of In the present invention, accident analysis was performed using ISAAC version 4.03.

본 발명의 일 실시예에서는 월성1호기 PSA(Probabilistic Safety Assessment) 최신 결과에 PL(포인트레프로, Point Lepreau, 캐나다) 원전에서의 분석 방법론을 적용하여 초기사건을 검토하였고, 월성1호기 노심손상빈도의 약 15%를 차지하는 종단 차폐냉각계통 실패(LOS)를 6번째 초기사고로 추가하였다. 6가지 초기사고를 나열하면, 공급배관 정체 파단사고(SFB), 발전소 정전사고(SBO), 정지상태시 사고(SSA), 증기발생기 세관 파단사고(SGTR), 소형 냉각재 상실사고(SLOCA), 종단차폐 냉각계통 상실사고(LOS)이다. 여기서, 종단차폐 냉각계통 실패(LOS) 사고 시나리오 선정을 설명하면 다음과 같다. 종단차폐 냉각계통 실패(LOS) 사고는 기존 PL에서는 포함되지 않았던 초기사고로, 본 분석에서는 P-6로 구분하였다. 월성1호기의 경우 전체 노심손상 빈도 중 종단차폐 냉각계통 실패가 차지하는 분율이 약 15%이며, 등급4전원 상실사고, 냉각수계통 기능상실, 냉각재 분배관 파단에 이어 네 번째로 기여도가 높다.In an embodiment of the present invention, the initial event was reviewed by applying the analysis methodology from the PL (Point Lepreau, Canada) nuclear power plant to the latest result of the Wolsong Unit 1 PSA (Probabilistic Safety Assessment), and the frequency of core damage at the Wolsong Unit 1 Terminal shield cooling system failure (LOS), which accounts for about 15% of the total, was added as the 6th initial accident. If the six initial accidents are listed, supply pipe stagnation rupture accident (SFB), power plant blackout accident (SBO), shutdown accident (SSA), steam generator customs rupture accident (SGTR), small coolant loss accident (SLOCA), termination It is a loss of shield cooling system accident (LOS). Here, the selection of an end-shielding cooling system failure (LOS) accident scenario will be described as follows. End-shielding cooling system failure (LOS) accident is an initial accident that was not included in the existing PL, and was classified as P-6 in this analysis. In the case of Wolsong Unit 1, the percentage of failure of the terminal shielding cooling system accounts for about 15% of the total core damage frequency, and it has the fourth highest contribution after class 4 power loss accident, cooling water system malfunction, and coolant distribution pipe breakage.

사고분석을 위한 가정사항을 살펴보면 다음과 같다. 6가지 초기사건에서의 각 시나리오에 따른 가정은 각각 조금씩 다르므로, 대부분의 사고에서 공통적으로 적용할 수 있는 가정 사항과 함께 경우별 가정을 추가하였다. The assumptions for accident analysis are as follows. Since the assumptions for each scenario in the six initial events are slightly different, the assumptions for each case are added along with the assumptions that can be commonly applied to most accidents.

- 원자로는 정지상태사고를 제외사고는 전출력(2157.5 MW(th)) 상태이다.- The reactor is at full power (2157.5 MW(th)) except for the shutdown accident.

- 원자로건물 누설은 누설율에 의한 누설만 고려- Only the leakage due to the leakage rate is considered for the leakage of the reactor building.

- 소형 LOCA(Loss of Coolant Accident)의 경우 파단면적은 RIH 2.5%(5.325x10-3 m2), 파단 높이는 RIH 바닥높이인 10.696 m로 가정한다.- For small LOCA (Loss of Coolant Accident), the fracture area is assumed to be RIH 2.5% (5.325x10-3 m2), and the fracture height is assumed to be 10.696 m, which is the RIH floor height.

- SBO(Station Blackout) 사고를 제외하고는 등급4 및 3 전원 가용한다.- Except for SBO (Station Blackout) accidents, grade 4 and 3 power is available.

- 감속재 냉각계통과 주급수계통은 대부분의 경우 가용하지 않는다.- Moderator cooling system and main water supply system are not available in most cases.

- 고압, 중압 및 저압의 3단계로 기동되는 ECCS는 대부분의 사고에서 가용하지 않지만 일부 사고에서는 고압 및 중압 주입이 가용하거나, 또는 열교환기가 실패한 저압주입이 가용한 경우도 있다.- ECCS operated in three stages of high pressure, medium pressure and low pressure is not available in most accidents, but in some accidents high pressure and medium pressure injection are available, or low pressure injection where the heat exchanger fails is available in some cases.

- LOCA(Loss of Coolant Accident) 사고의 경우 PHTS(Primary Heat Transport System)의 두 개의 폐회로는 압력이 5.516 MPa(a)보다 낮아지면 폐회로 격리밸브를 통해 서로 격리되며, 건전한 폐회로에서는 오히려 고압으로 유지됨에 따라 압력관이 파손될 때까지 액체방출밸브 설정치에서 압력이 제어된다.- In the case of a LOCA (Loss of Coolant Accident) accident, the two closed circuits of the PHTS (Primary Heat Transport System) are isolated from each other through the closed circuit isolation valve when the pressure is lower than 5.516 MPa(a). The pressure is controlled at the liquid release valve set point until the pressure tube is broken.

- 증기발생기는 주증기안전밸브(MSSV)의 설정 압력에서 이차측 압력이 제어되며, 증기발생기 급속감압(SGCC)이 가용한 경우는 LOCA 신호 후 30초지나 MSSV가 자동 개방된다.- The secondary side pressure of the steam generator is controlled from the set pressure of the main steam safety valve (MSSV), and when the steam generator rapid decompression (SGCC) is available, the MSSV is automatically opened 30 seconds after the LOCA signal.

- PHTS 펌프는 저압에서 기포에 의한 손상을 막기 위해 압력이 2.5 MPa(a)보다 낮아지면 2분후에 자동 정지되도록 모의하였다.- The PHTS pump is simulated to automatically stop after 2 minutes when the pressure is lower than 2.5 MPa(a) to prevent damage by air bubbles at low pressure.

- 일차계통 내 냉각수가 상실되면 수평연료관은 가열되지만 연료관을 감싸고있는 외부의 감속재에 의해 붕괴열을 제거함. 그러나 일부 고압 사고의 경우 압력관이 부풀면서 변형되어 연료관으로부터 고압의 냉각수와 수증기가 칼란드리아로 방출되어 파열판이 터지고 원자로건물의 보일러실로 감속재가 방출된다.- When the coolant in the primary system is lost, the horizontal fuel pipe is heated, but decay heat is removed by the external moderator surrounding the fuel pipe. However, in some high-pressure accidents, the pressure tube is inflated and deformed, and high-pressure coolant and water vapor are released from the fuel tube to the calandria, causing the rupture disk to burst and the moderator to be released into the boiler room of the nuclear reactor building.

- 압력관 내부의 냉각수가 고갈되고, 칼란드리아의 감속재수위가 낮아져 연료관이 안팎으로 노출되면 연료관은 변형되기 시작하고, 원래 위치에서 이탈하여 하부 공간의 건전한 수평 연료관 주위로 재배치되면서 응고되어 SDB(Suspended Debris Bed)를 형성한다. 감속재 수위가 지속적으로 낮아지면 노출되는 연료관이 점점 많아지고 SDB(Suspended Debris Bed)로 이송된 연료물질의 증가에 따라 하부의 건전한 수평연료관이 더 이상 지탱하지 못하게 되면 노심이 붕괴되어 재배치된 연료물질은 모두 칼란드리아 바닥으로 이송되는 것으로 가정한다.- When the coolant inside the pressure tube is depleted and the moderator water level in the calandria is lowered and the fuel tube is exposed inside and out, the fuel pipe starts to deform, moves away from its original position, and relocates around the sound horizontal fuel pipe in the lower space to solidify and SDB (Suspended Debris Bed) is formed. When the moderator water level is continuously lowered, the exposed fuel pipe increases and the fuel material transferred to the Suspended Debris Bed (SDB) increases. It is assumed that all material is transported to the bottom of the calandria.

- 칼란드리아 바닥의 연료물질은 감속재를 고갈시키고 칼란드리아 벽을 가열시키지만, 칼란드리아 외부의 원자로격실의 차폐냉각수를 통해 자연스럽게 외벽냉각이 이루어져 칼란드리아의 건전성을 유지함 그러나 이 과정에서 차폐냉각수는 증발되며, 원자로건물의 압력을 상승시켜 원자로건물의 건전성을 위협한다.- The fuel material at the bottom of the calandria depletes the moderator and heats the calandria wall, but the outer wall is cooled naturally through the shielding coolant in the reactor compartment outside the calandria to maintain the soundness of the calandria. However, in this process, the shielding coolant is evaporated and , it increases the pressure of the reactor building and threatens the integrity of the reactor building.

- 차폐냉각수 수위가 감소하여 칼란드리아 바닥의 연료물질이 노출되면 더 이상 외벽냉각은 이루어지지 않으며, 따라서 칼란드리아 파손이 예상된다.- When the level of the shielding coolant decreases and the fuel material on the bottom of the calandria is exposed, the external wall cooling is no longer performed, and thus the calandria is expected to be damaged.

- 칼란드리아가 파손되면 칼란드리아 내부의 연료물질은 원자로격실로 재배치되어 바닥의 콘크리트와 반응함. 초기에는 차폐냉각수를 증발시키고, 곧 이어 콘크리트 침식이 일어나 바닥이 뚫릴 때까지 진행된다.- When the calandria is damaged, the fuel material inside the calandria is relocated to the reactor compartment and reacts with the concrete on the floor. Initially, the shielding coolant is evaporated, followed by concrete erosion until the floor is drilled.

- 원자로건물 살수계통은 피동계통으로 원자로건물 압력이 14 kPa(g)보다 높아지면 작동하고 7 kPa(g) 이하로 떨어지면 멈추도록 운전되며, 살수 주입량은 각 downcomer 당 1132 kg/s 정도임. 살수 가능한 냉각수량은 1,559 m3이다.- The reactor building sprinkler system is a passive system and operates when the reactor building pressure rises above 14 kPa(g) and stops when the reactor building pressure falls below 7 kPa(g). The amount of cooling water that can be sprayed is 1,559 m3.

- 살수계통이 단기적인 원자로건물 열제거계통인 반면 지역공기냉각기(LAC)는 전원이 공급되는 한 장기적으로 원자로건물의 열제거 기능을 담당함. 모두 35개의 LAC이 있지만 용량이 큰 16개가 안전등급이며 주제어실에서 수동 조작이 가능하고 16개 중 12개를 성공기준으로 사용하여 모의한다.- While the sprinkler system is a short-term reactor building heat removal system, the Local Air Cooler (LAC) is responsible for the long-term heat removal function of the reactor building as long as power is supplied. There are 35 LACs in all, but 16 of which have a large capacity are safe and can be manually operated in the main control room, and 12 out of 16 are simulated as success criteria.

- 월성1호기에는 원자로건물에서의 수소제어를 위해 모두 27개(소형 10개, 중형 15개, 대형 2개)의 피동수소재결합기(PAR)가 설치되어 있고, 설치 위치는 상부 돔에 소형 10개, 중형 5개, 보일러실에 중형 5개, 감속재실에 중형 3개, 그리고 각 연료 교체실에 중형 1개와 대형 1개씩이다. 운전 개수와 방식은 입력으로 조정이 가능하고 본 분석에서는 수소 농도가 2%에 도달하면 30분 지체하였다가 가동되며, 농도가 0.2% 이하로 낮아지면 멈추며, 재가동시에는 지체시간 없이 동작함. PAR가 동작하기 위해서는 적절한 산소가 공급되어야 한다.- A total of 27 (10 small, 15 medium, 2 large) passive hydrogen couplers (PARs) are installed in Wolsong Unit 1 for hydrogen control in the nuclear reactor building, and the installation location is a small 10 in the upper dome. There are 5 medium-sized dogs, 5 medium-sized ones in the boiler room, 3 medium-sized ones in the moderator room, and 1 medium-sized and 1 large-sized one in each fuel change room. The number and method of operation can be adjusted by input. In this analysis, when the hydrogen concentration reaches 2%, the operation is delayed for 30 minutes. In order for PAR to work, adequate oxygen must be supplied.

- 원자로건물은 426 kPa(a)에서 파손되도록 모의하였고, 민감도 분석을 위해 358 kPa(a)도 병행하여 사용한다.- The reactor building was simulated to fail at 426 kPa(a), and 358 kPa(a) was also used for sensitivity analysis.

- 액체방출밸브(LRV) 개방 압력: 10.24 MPa(g)- Liquid release valve (LRV) opening pressure: 10.24 MPa(g)

새로운 사고분석을 위해 추가된 ISAAC 모델은 6가지 초기사건에서의 시나리오를 분석하면서 기존의 PSA 분석에서는 고려하지 않았던 종단이음관의 벨로우즈 파단에 따른 감속재 누설과 정지상태 조건에서 정지냉각계통의 냉각펌프 베어링에서 누설이 생겨 냉각재가 상실되는 사고 모의를 위해 다음의 새로운 모델이 ISAAC에 추가되었다.The ISAAC model added for the new accident analysis analyzes the scenarios in six initial events, and the moderator leakage due to the bellows breakage of the end joint pipe, which was not considered in the existing PSA analysis, and the cooling pump bearing of the stationary cooling system under the stationary condition. The following new model has been added to ISAAC to simulate an accident in which coolant is lost due to leakage in the ISAAC.

①벨로우즈 파단 모델① Bellows break model

PHTS(Primary Heat Transport System)가 고압으로 유지되는 사고에서 압력관이 파손되면 연료관에서의 압력 전파로 인해 종단이음관의 벨로우즈가 동시에 파손될 수 있다. 이러한 벨로우즈 파단은 공급배관 정체 파단사고(SFB)에서와 발전소 정전사고(SBO) 시에 동반될 수 있다.If the pressure pipe is damaged in an accident in which the Primary Heat Transport System (PHTS) is maintained at high pressure, the bellows of the end joint may be simultaneously damaged due to pressure propagation in the fuel pipe. This bellows breakage may accompany supply pipeline stagnation breakage (SFB) and power plant blackout (SBO).

ISAAC에서는 다음과 같은 입력 변수를 도입하여 압력관 파손과 동시에 감속재가 칼란드리아로부터 원자로건물로 누설되도록 모의하였다. In ISAAC, the following input variables were introduced to simulate the pressure tube breakage and the moderator leaking from Calandria to the reactor building.

- AFAILBELLOW: 벨로우즈 파단 면적으로, 이 값이 0.0보다 큰 경우 칼란드리아로부터 원자로건물로 감속재 누출을 계산한다.- AFAILBELLOW: Bellows breaking area. If this value is greater than 0.0, the moderator leakage from Calandria to the reactor building is calculated.

- ZFAILBELLO: 칼란드리아 바닥으로부터의 파단 높이- ZFAILBELLO: breaking height from the bottom of the calandria

- JNFAILBELLOW: 벨로우즈를 통해 감속재가 누설되는 원자로건물 격실 번호 - JNFAILBELLOW: reactor building compartment number where moderator leaks through bellows

- ZNFAILBELLOW: 원자로건물격실(JNFAILBELLOW) 바닥에서의 파단높이- ZNFAILBELLOW: Breaking height at the bottom of the reactor building compartment (JNFAILBELLOW)

- ISTAGRUP(ICH,IL): SFB 이후의 수평연료관 압력관 파단 면적 제어변수- ISTAGRUP(ICH,IL): Control variable of fracture area of horizontal fuel pipe pressure pipe after SFB

ISTAGRUP 변수값이 1인 경우는 압력관 파단 면적은 입출구 공급배관의 최대 유로면적으로 제한되고, 다른 값인 경우 압력관 파단 면적은 압력관 유로의 2배와 입출구 공급배관 유로의 합 중에서 작은 값을 택하되 해당 채널의 실제 연료관 개수를 곱하여 계산한다. If the ISTAGRUP variable value is 1, the pressure pipe breaking area is limited to the maximum flow path area of the inlet/outlet supply pipe. If it is any other value, the pressure pipe breaking area is twice the pressure pipe flow path and the sum of the inlet/outlet supply pipe flow path. Calculated by multiplying by the actual number of fuel lines.

②정지상태 초기 모델②Initial model in stationary state

정지상태에서의 PHTS(Primary Heat Transport System) 조건은 전출력과 다르므로, PHTS 압력, 수위, 그리고 PHTS, 증기발생기, 가압기에서의 온도, 그리고 PHTS 냉각수가 증기와 분리되었음을 나타내는 변수의 도입이 필요하다. 이러한 입력 변수에 따라 ISAAC은 PHTS 초기 조건을 정의한다. 이러한 조건에서 PHTS 수위는 입출구 모관 높이에 위치하며, 붕괴열은 정지냉각계통에 의해 제거된다. 증기발생기와 가압기에서도 유사하게 초기조건이 정의된다. 사용변수는 다음과 같다:Since the PHTS (Primary Heat Transport System) condition in the stationary state is different from the full power, it is necessary to introduce the PHTS pressure, water level, and the temperature in the PHTS, steam generator and pressurizer, and variables indicating that the PHTS coolant is separated from the steam. . Based on these input parameters, ISAAC defines the PHTS initial conditions. Under these conditions, the PHTS water level is located at the inlet/outlet capillary level, and decay heat is removed by the static cooling system. Similar initial conditions are defined for steam generators and pressurizers. The parameters used are:

- HALFLP: 정지상태 조건(half-loop operation) 제어변수- HALFLP: half-loop operation control variable

= 0 for normal operation= 0 for normal operation

= 1 for half-loop operation= 1 for half-loop operation

- TIHALF: 원자로 정지로부터 경과시간(s) - TIHALF: Elapsed time (s) from reactor shutdown

- TGHL(IL): 폐회로 IL에서의 기체 온도(K)- TGHL(IL): gas temperature in closed loop IL (K)

- XWHLB(IL): 폐회로 IL의 broken loop에서의 수위(칼란드리아 바닥 기준)(m) - XWHLB(IL): Water level in broken loop of closed loop IL (based on calandria floor) (m)

- TWHLB(IL): 폐회로 IL의 broken loop에서의 냉각수 온도 - TWHLB(IL): Coolant temperature in broken loop of closed loop IL

- XWPBHLB(IL): 폐회로 IL의 broken loop pump bowl에서의 수위- XWPBHLB(IL): water level in broken loop pump bowl of closed loop IL

- TWPBHLB(IL): 폐회로 IL의 broken loop pump bowl에서의 냉각수 온도- TWPBHLB(IL): coolant temperature in broken loop pump bowl of closed loop IL

- XWHLU(IL): 폐회로 IL의 unbroken loop 수위- XWHLU(IL): unbroken loop level of closed loop IL

- TWHLU(IL): 폐회로 IL의 unbroken loop에서의 냉각수 온도- TWHLU(IL): Coolant temperature in the unbroken loop of the closed loop IL

- XWPBHLU(IL): 폐회로 IL의 unbroken loop pump bowl에서의 수위- XWPBHLU(IL): water level in the unbroken loop pump bowl of the closed loop IL

- TWPBHLU(IL): 폐회로 IL의 unbroken loop pump bowl에서의 냉각수 온도- TWPBHLU(IL): coolant temperature in unbroken loop pump bowl of closed loop IL

- PPS0HL(IL): PHTS 압력(Pa)- PPS0HL (IL): PHTS pressure (Pa)

- PPZ0HL: 가압기 압력- PPZ0HL: pressurizer pressure

- TGPZ0HL: 가압기 초기 기체 압력 - TGPZ0HL: pressurizer initial gas pressure

- TWPZ0HL: 가압기 초기 냉각수 온도- TWPZ0HL: Pressurizer initial coolant temperature

- TSG0HL(1): 폐회로-1 broken SG에서의 냉각수와 기체 온도- TSG0HL(1): Closed circuit-1 Coolant and gas temperature in broken SG

- TSG0HL(2): 폐회로-2 broken SG에서의 냉각수와 기체 온도- TSG0HL(2): Cooling water and gas temperature in closed circuit-2 broken SG

- TSG0HL(3): 폐회로-1 unbroken SG에서의 냉각수와 기체 온도- TSG0HL(3): closed loop-1 coolant and gas temperature in unbroken SG

- TSG0HL(4): 폐회로-2 unbroken SG에서의 냉각수와 기체 온도- TSG0HL(4): closed loop-2 coolant and gas temperature in unbroken SG

- MWSGHL(1): 폐회로-1 broken loop SG 냉각수 질량- MWSGHL(1): closed loop-1 broken loop SG coolant mass

- MWSGHL(2): 폐회로-2 broken loop SG 냉각수 질량- MWSGHL(2): closed loop-2 broken loop SG coolant mass

- MWSGHL(3): 폐회로-1 unbroken loop SG 냉각수 질량- MWSGHL(3): closed loop-1 unbroken loop SG coolant mass

- MWSGHL(4): 폐회로-2 unbroken loop SG 냉각수 질량- MWSGHL(4): closed loop-2 unbroken loop SG coolant mass

- PSG0HL(1): 폐회로-1 broken loop SG 압력- PSG0HL(1): closed loop-1 broken loop SG pressure

- PSG0HL(2): 폐회로-2 broken loop SG 압력- PSG0HL(2): closed loop-2 broken loop SG pressure

- PSG0HL(3): 폐회로-1 unbroken loop SG 압력- PSG0HL(3): closed loop-1 unbroken loop SG pressure

- PSG0HL(4): 폐회로-2 unbroken loop SG 압력- PSG0HL(4): closed loop-2 unbroken loop SG pressure

먼저 증기발생기 세관 파단(SGTR) 사고 시나리오 선정에서, 증기발생기 세관 파단(SGTR) 사고는 월성 PSA(Probabilistic Safety Assessment) 결과에 근거하여 빈도가 높은 4가지 경우(SGTR-4~SGTR-7)를 추가하였다. 월성 1호기에서는 증기발생기 세관 파단 사고 모의를 위해 다중관 파단과 단일관 파단으로 구별하여 PDSET(Plant Damage State Event Tree)를 개발하였지만 본 분석에서는 보수적인 결과를 제공하는 10개의 세관이 파단되는 다중관 사고(multiple SGTR)를 초기 사건으로 선정하였다. 도 5는 발전소 손상군 사건수목을 나타낸다. 분석에 사용될 10개의 사고 시나리오(SGTR-1 내지 SGTR-10)는 아래에서 설명하기로 한다.First, in the steam generator customs rupture (SGTR) accident scenario selection, four cases (SGTR-4~SGTR-7) with high frequency of steam generator customs rupture (SGTR) accidents are added based on the Wolseong Probabilistic Safety Assessment (PSA) results. did In Wolseong Unit 1, PDSET (Plant Damage State Event Tree) was developed by dividing multi-tube breakage and single-tube breakage into multi-tube breakage and single-tube breakage to simulate steam generator customs breakage accidents. An accident (multiple SGTR) was selected as the initial event. 5 shows the event tree of the power plant damage group. Ten accident scenarios (SGTR-1 to SGTR-10) to be used in the analysis will be described below.

본 발명의 일 실시예에 따른 중수로 증기발생기 세관 파단사고의 중대사고 영향 평가방법은 증기발생기 세관 파단사고에 의한 중대사고 진전에 대해 안전계통 작동, 비작동 영향 평가 방법론을 다음과 같이 기본해석을 먼저 수행한다. 증기발생기 세관파단(SGTR) 사고는 세관의 파단으로 말미암아 도 2에서, 일차 측의 냉각재가 이차 측으로 빠져나가면서 시작되는 사고이다. 10개 세관 파단이 Loop 1(파단 폐회로) 증기발생기(SG) 저온 세관 측의 하부(tube sheet top)에서 발생하는 것으로 가정하며, 이는 최대의 파단 방출율(역류(reverse flow)시 마찬가지임)을 얻기 위해서이다. 총 파단 면적은 원자로 정지 시점까지 평균 파단유량 80 kg/sec(최대 파단유량 88 kg/sec)에 해당하는 2.222 x

Figure 112020010536089-pat00001
Figure 112020010536089-pat00002
(원자로입구 모관의 0.4% 값 해당)를 가정한다.The method for evaluating the impact of a serious accident of a customs rupture accident of a heavy water steam generator according to an embodiment of the present invention is based on a basic analysis of the safety system operation and non-operation impact evaluation methodology for the progress of a serious accident due to a customs rupture accident of a steam generator as follows. carry out The steam generator tube rupture (SGTR) accident is an accident that starts as the coolant on the primary side escapes to the secondary side in FIG. 2 due to the rupture of the tube. Assume that 10 tube ruptures occur at the tube sheet top of the low-temperature tube side of the Loop 1 (broken closed circuit) steam generator (SG), to obtain the maximum fracture release rate (even in reverse flow). it is for The total fracture area is 2.222 x corresponding to the average breaking flow rate of 80 kg/sec (maximum breaking flow rate of 88 kg/sec) until the time of reactor shutdown
Figure 112020010536089-pat00001
Figure 112020010536089-pat00002
(corresponding to the value of 0.4% of the reactor inlet capillary) is assumed.

여기에 사고 진전에 따라 중대사고 영향을 파악하기 위해 증기발생기 급속냉각, 비상노심 냉각주입, 지역공기 냉각기, 그리고 증기 발생기 보조급수 등 각 계통의 기능이 유지되는 경우와 안 되는 경우를 평가한다.Here, in order to determine the impact of a serious accident according to the progress of the accident, the cases in which the functions of each system such as rapid cooling of the steam generator, emergency core cooling injection, local air cooler, and auxiliary water supply to the steam generator are maintained or not are evaluated.

증기발생기 세관파단(SGTR, Steam Generator Tube Rupture), SGTR-1(기본 경우)Steam Generator Tube Rupture (SGTR), SGTR-1 (default case)

본 경우는 SGTR 사고 발생시 능동형 안전계통 및 운전원 조치의 동시 실패(예: 증기발생기 이차측 급수 실패, 이차측 급속감압(CC) 운전 실패, 비상노심냉각 실패, 정지냉각 실패, 감속재/차폐 냉각 실패 및 지역공기냉각기(LAC) 실패)를 가정한다. 대신, 노심 잔열 제거를 위해 수동형 열침원(일차측 재고량, 감속재, 증기발생기(SG) 이차측, 원자로격실의 냉각수 재고량)에 의존한다. 또한 원자로 정지, 일차측 폐회로간 상호 격리, 원자로 건물 살수 및 피동수소 재결합기는 작동 가능하다고 가정한다. 원자로 건물 파손은 426 kPa(a) 압력에서 발생한다고 가정하는데, 이 값은 월성1호기 원자로건물 손상곡선의 50% 신뢰도 구간에서 50% 누적 확률에 해당한다. 주요 사고경위 결과는 기본 경우를 민감도 경우와 함께 표 1에서 일부 비교하였다.In this case, in the event of an SGTR accident, simultaneous failure of active safety system and operator action (e.g., secondary side water supply failure of steam generator, secondary side rapid decompression (CC) operation failure, emergency core cooling failure, stop cooling failure, moderator/shield cooling failure, and Local air cooler (LAC) failure) is assumed. Instead, it relies on a passive heat sink (primary side stock, moderator, steam generator (SG) secondary, coolant stock in the reactor compartment) for core residual heat removal. It is also assumed that the reactor shutdown, the mutual isolation between the primary side closed loops, the reactor building sprinkling, and the passive hydrogen recombination machine are operational. It is assumed that the reactor building damage occurs at a pressure of 426 kPa(a), which corresponds to a 50% cumulative probability in the 50% confidence interval of the Wolsong Unit 1 reactor building damage curve. As for the results of major accidents, the basic case and the sensitivity case were partially compared in Table 1.

주요사건 [초]major events [seconds] PT/CT 파손
L1/L2
PT/CT breakage
L1/L2
SG
냉각수 고갈
BS1-US1 /BS2-US2
SG
Coolant exhaustion
BS1-US1 /BS2-US2
CV 냉각수고갈/
CV 손상
CV coolant exhaustion/
CV damage
차폐체/RV
냉각수조 포화온도 도달
Shield/RV
Reaching the cooling water bath saturation temperature
R/B 손상R/B damage RV에서
MCCI 시작/종료
in RV
Start/Stop MCCI
SGTR-1SGTR-1 4374
/8767
4374
/8767
5200-115000
/4900-4573
5200-115000
/4900-4573
29005
/134738
29005
/134738
30885
/44253
30885
/44253
6257062570 164557
/395958
164557
/395958
.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. SGTR-10SGTR-10 10553
/No Fail
10553
/No Fail
NANA NANA NANA No FailNo Fail NANA

원자로 정지 시점은 월성1호기 FSAR(Final Safety Analysis report)에 기술된 10개 세관파단 사고의 정지시점인 430초를 사용했다. 430초에 원자로 정지가 발생한 이후 일차측 압력은 급격히 감소한다. 일차측 압력이 5.5 MPa(a) 도달시 냉각재 손실사고(LOCA, Loss of Coolant Accident) 신호가 471초에 발생하고, 두개 폐회로를 가압기를 중심으로 격리시키는 격리밸브가 491초에 잠긴다. 도 6은 최초의 압력관 및 칼란드리아관 파손 시점까지 증기발생기(SG) 세관 파단을 통해 일차측의 냉각재 재고량이 꾸준히 감소함을 보여준다. 이로 인해 일차측 압력은 약 700초에 주증기 안전밸브(MSSV) 여닫힘 압력에 도달하며, 약 4,000초까지 본 압력을 유지한다(도 7 참조). 약 4,374초에 Loop 1 고압력 하에서 압력관 온도가 900 K 근처에 가장 빨리 도달(도 8 참조)하는 번들(bundle)의 팽창모드(ballooning)에 의해 Loop 1의 압력관과 칼란드리아관 파손이 발생하는데, 이후 파단 증기발생기(BS1) 수위가 급격히 떨어지며(도 9 참조) 이차측에서 Loop 1로 냉각수의 역류가 발생한다(도 10 참조).The stop time of the reactor was 430 seconds, which is the stop point of 10 customs rupture accidents described in the Wolsong Unit 1 FSAR (Final Safety Analysis report). After the reactor shutdown occurs at 430 s, the primary pressure decreases rapidly. When the primary pressure reaches 5.5 MPa(a), a Loss of Coolant Accident (LOCA) signal occurs at 471 seconds, and the isolation valve that isolates the two closed circuits around the pressurizer is closed at 491 seconds. 6 shows that the stock of coolant on the primary side steadily decreases through the rupture of the steam generator (SG) tube until the first pressure tube and calandria tube break. Due to this, the primary side pressure reaches the opening/closing pressure of the main steam safety valve (MSSV) in about 700 seconds, and maintains this pressure until about 4,000 seconds (see FIG. 7). At about 4,374 seconds, the pressure tube and calandria tube of Loop 1 are broken by the ballooning of the bundle, in which the pressure tube temperature reaches near 900 K (see FIG. 8) the fastest under the high pressure of Loop 1 at about 4,374 seconds. The water level of the broken steam generator (BS1) drops rapidly (refer to FIG. 9), and a reverse flow of cooling water occurs from the secondary side to Loop 1 (refer to FIG. 10).

원자로 정지 이후에는 더 이상 이차측 급수가 공급되지 않으므로 건전한 증기발생기(SG) 이차측 냉각수 수위가 바닥에 가까워지고(도 9 참조) 이차측으로의 열전달이 감소되면서 약 4,000초경부터 Loop 2(건전폐회로)의 압력은 증가하기 시작한다. 이러한 압력 증가는 Loop 2 액체방출밸브가 6,623초에 열릴 때까지 지속되며, 이후 액체방출밸브 개방 설정치(10.34 MPa(a)) 이상을 수평 연료관 파손이 발생될 때까지 유지한다. 이러한 Loop 2의 수평 연료관 파손은 8,767초에 감속재로부터 이미 노출된 최고 높이 핵연료관(1번 채널)에서 냉각재 고갈로 인한 고압력 하의 온도상승에 의해 발생한다.Since the secondary side water supply is no longer supplied after the reactor is shut down, the secondary side coolant level of the sound steam generator (SG) approaches the bottom (see FIG. 9) and the heat transfer to the secondary side decreases, starting at about 4,000 seconds, Loop 2 (sound closed circuit) the pressure begins to increase. This pressure increase continues until Loop 2 liquid discharge valve opens at 6,623 seconds, and then maintains the liquid discharge valve opening set value (10.34 MPa(a)) or more until horizontal fuel line breakage occurs. This horizontal fuel pipe breakage of Loop 2 is caused by the temperature rise under high pressure due to the exhaustion of coolant in the highest nuclear fuel pipe (channel 1), which is already exposed from the moderator at 8,767 seconds.

온도상승에 의해 피복재 용융 온도에 도달하게 되면 연료다발(fuel bundle)이 아래로 처지면서 연료봉이나 연료관 물질이 원래의 위치에서 이탈하여 하부로 재배치되면서 SDB(suspended debris bed)를 형성하는 연료봉 재배치 현상이 일어난다. 이러한 핵연료관(fuel channel) 재배치(disassembly) 조건이 만족되면, 핵연료관의 파편들은 저장소(holding bins)로 재배치되며 SDB(suspended debris bed) 상태로 잠시 저장소에 머무르게 된다. 감속재가 포화온도에 도달하기(약 4,889초)이전, 수평 연료관 파손 발생 직후에 칼란드리아 내부 및 외부(즉 원자로 건물 내부)의 압력차가 파열판 설정치(=20 psid)에 도달한다. 파열판이 터지면, 감속재 재고량의 약 60%가 원자로 건물로 방출되고 상부로부터 약 1/3 높이까지에 위치하는 핵연료관이 노출되는 결과를 초래한다. 대부분 노심의 재배치 완료 이전인 약 29,005초까지 칼란드리아 내부의 냉각수는 고갈된다. 이후 원자로 격실의 냉각수가 열침원 역할을 하며 칼란드리아 외벽을 냉각시키지만, 결국 44,253초에 원자로 격실 냉각수는 포화 온도에 도달하며 비등하기 시작한다.When the melting temperature of the cladding material is reached due to the temperature rise, the fuel bundle sags downwards and the fuel rod or fuel pipe material is displaced from its original position and rearranged to the lower part, forming a suspended debris bed (SDB). this happens When these fuel channel disassembly conditions are satisfied, the fragments of the fuel pipe are relocated to holding bins and stay in the storage for a while as a suspended debris bed (SDB). Before the moderator reaches the saturation temperature (about 4,889 seconds) and immediately after the horizontal fuel line breakage occurs, the pressure difference between the calandria and the outside (ie, inside the reactor building) reaches the rupture disc set point (=20 psid). When the rupture disk ruptures, about 60% of the moderator inventory is released into the reactor building, exposing the fuel pipes located about one-third the height from the top. Most of the cooling water inside Calandria is exhausted by about 29,005 seconds before the relocation of the core is complete. The coolant in the reactor compartment then acts as a heat sink and cools the calandria outer wall, but eventually at 44,253 seconds the reactor compartment coolant reaches its saturation temperature and begins to boil.

감속재가 고갈된 이후 칼란드리아 내부의 노심 파편물은 가열되기 시작한다. 원자로 격실 수위가 파편층 높이 이하로 떨어지면 칼란드리아 바닥 외벽이 가열되어 약 134,738초에 크립 파손이 발생한다. 칼란드리아 파손시에 파편물은 원자로 격실 바닥으로 재배치되며 원자로 격실 내부에 아직 남아있는 냉각수에 의해 냉각된다. 노심 용융물 재배치 직후 원자로 격실 내부에서 강력한 노심 용융물-증기 반응(corium/steam interaction)이 약 135,976초에 코드에 의해 예측되었다. 결국 원자로 격실 내부에 남아있던 냉각수가 152,256초에 고갈되면(도 11 참조) 노심용융물-콘크리트 반응(MCCI)이 164,557초에 시작된다. 콘크리트 바닥의 침식 깊이가 2 m에 도달하는 395,958초에 원자로 격실 바닥이 파손된다. 원자로 격실 바닥의 두께는 2.45 m 인데 본 분석에서는 2 m 깊이에 도달하면 침식된 콘크리트 및 노심용융물의 하중을 더 이상 견딜 수 없어 원자로 격실 바닥 파손이 발생한다고 고려했다. MCCI로부터 발생한 수소량은 2,938 kg이었다. 원자로 격실 파손 이후, 노심 용융물은 원자로 건물 지하실(basement)의 냉각수와 반응하여 냉각수의 수위 및 수량이 점차로 감소하게 된다.After the moderator is depleted, the core fragments inside the calandria begin to heat up. When the reactor compartment water level drops below the level of the debris bed, the outer wall of the calandria floor heats up, causing creep failure at approximately 134,738 seconds. In the event of calandria failure, the debris is relocated to the bottom of the reactor compartment and cooled by the coolant still remaining inside the reactor compartment. A strong core melt-steam interaction (corium/steam interaction) inside the reactor compartment immediately after the core melt relocation was predicted by the code at about 135,976 seconds. Eventually, when the coolant remaining inside the reactor compartment is exhausted at 152,256 seconds (refer to FIG. 11), the core melt-concrete reaction (MCCI) starts at 164,557 seconds. The reactor compartment floor breaks at 395,958 seconds when the erosion depth of the concrete floor reaches 2 m. The thickness of the reactor compartment floor is 2.45 m, and in this analysis, it is considered that when the depth reaches 2 m, it can no longer withstand the load of eroded concrete and core melt, resulting in failure of the reactor compartment floor. The amount of hydrogen generated from MCCI was 2,938 kg. After the reactor compartment failure, the core melt reacts with the cooling water in the reactor building basement, and the level and quantity of the cooling water are gradually reduced.

도 12는 원자로건물의 최대크기 격실(약 20,000 m3)인 보일러실의 압력 거동을 대표로 보여준다. 초기에 원자로 건물 압력은 대기압이다. 사고 시작 이후, 압력은 점차로 증가하는데, 이는 액체방출밸브를 통해 1차 열전달 시스템(PHTS, Primary Heat Transport System)으로부터, 이후에는 파열판을 통해 칼란드리아로부터 증기가 원자로 건물 내부로 방출되기 때문이다. 칼란드리아의 냉각수가 29,005초에 고갈된 이후 원자로 격실 냉각수가 포화온도에 도달하여 비등하기 시작하는 44,253초까지 증기원(steaming source)이 없게 된다(도 9에서 차폐체 내의 냉각수 비등효과가 보이지 않는 이유는 원자로 격실에 비해 냉각수 재고량이 매우 적기 때문임). 칼란드리아 외부에서는 원자로 격실에서 발생한 증기가 원자로 건물로 유입된다. 유입된 증기는 62,570초까지 원자로 건물 압력을 더욱 증가시켜 426 kPa(a)에 도달하면 원자로 건물의 파손이 발생한다. 이후 134,738초에 칼란드리아 파손이 발생하면 노심 용융물이 원자로 격실로 재배치되면서 이 시점(135,976초)에 첨두 압력이 발생한다. 이후 원자로 건물 지하실로 노심 용융물이 재배치되는 시점(401,650초)에 또 다른 첨두 압력이 발생한다. 원자로 건물 지하실로 노심 용융물 재배치되는 시점에서 지하실의 냉각수 높이 및 수량은 각각 2 m 및 2,000톤 이다.12 shows a representative pressure behavior of a boiler room, which is the largest compartment (about 20,000 m3) of a nuclear reactor building. Initially, the reactor building pressure is atmospheric pressure. After the onset of the accident, the pressure gradually increases because steam is released into the reactor building from the Primary Heat Transport System (PHTS) through the liquid release valve and then from Calandria through the rupture disk. After the coolant in Calandria is exhausted at 29,005 seconds, there is no steaming source until 44,253 seconds, when the reactor compartment coolant reaches the saturation temperature and starts to boil (The reason why the cooling water boiling effect in the shield is not seen in FIG. 9 is that Because the coolant stock is very small compared to the reactor compartment). Outside of Calandria, steam from the reactor compartment enters the reactor building. The incoming steam further increases the reactor building pressure by 62,570 seconds, and when it reaches 426 kPa(a), the reactor building is damaged. Then, when calandria failure occurs at 134,738 seconds, the core melt is relocated to the reactor compartment and peak pressure occurs at this point (135,976 seconds). Thereafter, another peak pressure occurs at the point (401,650 seconds) when the core melt is relocated to the reactor building basement. At the time the core melt is relocated to the reactor building basement, the basement cooling water height and quantity are 2 m and 2,000 tons, respectively.

도 13은 노심에서 원자로 건물로(이후에는 외부 환경으로) 방출된 불활성 기체(Kr 및 Xe)의 총량을 보여주며, 여기에는 안정 및 방사성 원소가 모두 포함된다. 이러한 방출은 Loop 1 수평 연료관 파손시점(4,374초) 이후에 시작되는데, 주요 방출은 핵연료관/노심의 용융이 시작하는 6,387초(Loop 1)과 종료되는 39,451초(Loop 2) 사이에 노심 및 SDB(Suspended Debris Bed)로부터 이루어진다. 원자로 건물의 파손이 발생한 62,570초에 외부 환경으로 급격한 방출을 보여주는데, 파손 이후 방출 누적량은 초기 재고량의 100% 이다. SGTR 사고경위가 우회사건(bypass sequence)으로 불리지만 주증기 안전밸브(MSSV)를 통한 SG 이차측으로의 방출이 전혀 없다는 점이 주목된다. 이는 본 경위에서 Loop 1 수평 연료관 최초 파손시점 이후에 주증기 안전밸브(MSSV)가 열리는 일이 없기 때문이다. 도 14는 외부 환경으로 방출된 CsI 및 CsOH의 총량을 보여 주는데, 여기에는 RbI 및 RbOH 핵종이 포함된다. 원자로 건물 파손 이후에 각각 1.97% 및 2.03%의 CsI 및 CsOH가 누적 방출되었다.13 shows the total amount of inert gases (Kr and Xe) released from the core to the reactor building (and later to the external environment), including both stable and radioactive elements. These discharges start after Loop 1 horizontal fuel line breakage time (4,374 seconds), and the main discharge is between the 6,387 seconds (Loop 1) and 39,451 seconds (Loop 2) where the melting of the fuel tube/core starts and ends at 39,451 seconds (Loop 2). It is made from a Suspended Debris Bed (SDB). It shows a sudden release to the external environment at 62,570 seconds when the reactor building was damaged. It is noted that although the SGTR accident sequence is referred to as a bypass sequence, there is no discharge to the secondary side of the SG through the main steam safety valve (MSSV). This is because, in this case, the main steam safety valve (MSSV) does not open after the first breakage of the Loop 1 horizontal fuel pipe. 14 shows the total amount of CsI and CsOH released into the external environment, including RbI and RbOH nuclides. After the destruction of the reactor building, 1.97% and 2.03% of CsI and CsOH were cumulatively released, respectively.

SGTR-2 : 원자로 건물 파손 압력이 낮기 때문에 SGTR-1에 비해 파손이 일찍(51,445초)발생하며 외부 환경으로의 방출되는 방사선원항은 증가한다. 계산 종료시 누적된 CsI 및 CsOH 방출량은 각각 2.68%(0.035 kg) 및 2.72%(0.92 kg)이다.SGTR-2: Since the reactor building failure pressure is low, failure occurs earlier (51,445 seconds) than SGTR-1, and the radiation source term to the external environment increases. At the end of the calculation, the accumulated CsI and CsOH emissions were 2.68% (0.035 kg) and 2.72% (0.92 kg), respectively.

SGTR-3 : 지역공기냉각기(LAC,Local Air Cooler)가 작동하므로 원자로 건물 파손은 발생하지 않으며, 외부 환경으로의 방사선원항도 미미하다(계산 종료 시까지 CsI 및 CSOH 누적 방출량은 각각 4.80E-3% 및 4.83E-3% 인데, 대부분 원자로건물의 설계누설(0.5%/일)에 기인한다. 설계누설이 없다고 가정하면 CsI 및 CsOH 누적 방출량은 본 경위 계산치의 1% 이하로 감소함)SGTR-3: Because the local air cooler (LAC) operates, there is no damage to the reactor building, and the radiation source to the external environment is insignificant (the cumulative emission of CsI and CSOH until the end of the calculation is 4.80E-3%, respectively) and 4.83E-3%, which is mostly due to the design leakage (0.5%/day) of the nuclear reactor building. Assuming no design leakage, the cumulative emission of CsI and CsOH decreases to less than 1% of the calculated value)

SGTR-4: 급속감압(CC) 운전 때문에 Loop 1 파단/건전 증기발생기의 냉각수 고갈 시까지 Loop 1은 저압력 사고 거동을 보인다(저압력 사고의 경우, 핵연료관은 국부적인 용융관통 또는 수평 연료관 처짐 현상에 의해 손상된다. 용융관통의 경우, 핵연료관의 일부에서 지르칼로이의 용융온도(2,500 K)를 초과하면 손상으로 가정하며, 처짐 경우는 압력관 온도가 2,200 K를 초과하면 발생을 가정함). 본 경우에는 Loop 1 수평 연료관 손상 시점까지 2,200 K에 도달하지 못하며, 약 6,000초경 Loop 1 증기발생기 냉각수 고갈 이후 Loop 1 압력은 증가하여 8,100초경 9기압(=90 kPa(a))에 도달한다. 따라서 8,105초경 고압력(9기압) 하에서 압력관(가장 온도가 높은 10번 채널의 7번 번들) 온도가 약 1,290 K에 도달하여 부풀음에 의해 수평 연료관 손상이 발생한다. SGTR-1(CC 운전 실패)에 비해 Loop 1 압력 거동(저압력에서 고압력으로 변화) 및 연관된 핵연료관 실패 모드의 차이에 의해 Loop 1 수평 연료관 손상 시점이 지연된다. 한편, CV 파열판은 SGTR-1과 다르게 Loop 1 수평 연료관 손상 직후 열리지 않고 추후(9,629초) Loop 2 수평 연료관 손상 직후에 열리게 된다. 본 경우에는 고착 개방된 주증기 안전밸브(MSSV)를 통해(원자로건물 손상 이후 약 160,000초경 원자로 건물 압력이 대기압으로 떨어질 때까지) SGTR-1에 비해 더 많은(80??250톤) 증기가 더 많은 붕괴열을 가지고 배출되기 때문에 원자로 건물 손상 시점이 SGTR-1에 비해 약 2.5배 지연된다. SG 이차측을 통해 핵분열생성물(FP)이 거의 배출되지 않는 SGTR-1과 다르게, 대부분 CsI 및 CsOH는 SG 이차측의 고착 개방된 주증기 안전밸브(MSSV)를 통해 환경으로 배출된다(총 배출량의 약 98%의 CsI 및 CsOH가 원자로건물 실패 이전에 이미 배출됨).SGTR-4: Because of rapid decompression (CC) operation, Loop 1 shows low-pressure accident behavior until the breakage of Loop 1/depletion of the cooling water of the sound steam generator (in the case of low-pressure accident, the nuclear fuel pipe is either a local melt penetration or a horizontal fuel pipe) In the case of melt penetration, if the melting temperature of zircaloy in a part of the nuclear fuel pipe exceeds the melting temperature (2,500 K), damage is assumed, and in case of deflection, it is assumed that the pressure tube temperature exceeds 2,200 K) . In this case, it does not reach 2,200 K until the damage of Loop 1 horizontal fuel pipe, and after loop 1 steam generator coolant depletion around 6,000 seconds, Loop 1 pressure increases and reaches 9 atmospheres (=90 kPa(a)) around 8,100 seconds. Therefore, under high pressure (9 atmospheres) around 8,105 seconds, the temperature of the pressure tube (the 7th bundle of the 10th channel, which has the highest temperature) reaches about 1,290 K, causing damage to the horizontal fuel line by swelling. Compared to SGTR-1 (CC operation failure), Loop 1 horizontal fuel line damage time is delayed due to the difference in the loop 1 pressure behavior (change from low pressure to high pressure) and the associated fuel line failure mode. On the other hand, unlike SGTR-1, the CV rupture disk does not open immediately after Loop 1 horizontal fuel line damage, but opens immediately after Loop 2 horizontal fuel line damage (9,629 seconds). In this case, more (80 to 250 tons) steam was produced compared to the SGTR-1 through the fixed open main steam safety valve (MSSV) (until the reactor building pressure drops to atmospheric pressure around 160,000 sec after the reactor building damage). Because it is discharged with a lot of decay heat, the time of damage to the reactor building is delayed by about 2.5 times compared to SGTR-1. Unlike SGTR-1, which emits little fission product (FP) through the SG secondary side, most CsI and CsOH are discharged to the environment through a fixed open main steam safety valve (MSSV) on the SG secondary side (of the total emissions). About 98% of CsI and CsOH were already released before the reactor building failure).

SGTR-5: 고압력(약10.3 MPa(a)) 하에서(1번 채널의 8번 번들) 압력관 온도가 약 900 K에 도달하여 부풀음이 발생하는 9,808초경에 Loop 2 수평연료관 손상은 발생한다. Loop 1 압력은 약 10,000초경 최고 4기압에 도달하여(Loop 1 압력이 9기압에 도달해 부풀음이 발생하는) SGTR-4와 다르게 부풀음은 발생하지 않는다. 대신 약 15,950초경에 대기압 근처에서 최고높이의 1번 채널에서 냉각재 고갈로(감속재수위는 이미 노출된 상태) 수평연료관 온도가 2,100 K 이상으로 상승하여 Loop 1 수평연료관 손상이 지연되어 발생한다. 본 경우에 SGTR-4와 유사한 양(약 250톤)의 증기가 SG 이차측으로 배출되지만 이차측에 침적되는 CsI 및 CsOH 양이 많아 4번 경우보다 적은(약 3/4) 양이 이차측(BS1 제외)의 고착개방된 주증기안전밸브(MSSV)를 통해 환경으로 배출된다.SGTR-5: Under high pressure (approximately 10.3 MPa(a)) (No. 8 bundle of channel 1), the pressure tube temperature reaches about 900 K and swell occurs around 9,808 seconds, when Loop 2 horizontal fuel tube damage occurs. Unlike SGTR-4, the loop 1 pressure reaches the maximum pressure of 4 atm around 10,000 sec. Instead, around 15,950 seconds, the horizontal fuel pipe temperature rises to over 2,100 K due to the exhaustion of coolant (the moderator level is already exposed) in Channel 1, the highest at near atmospheric pressure, and the damage to the Loop 1 horizontal fuel pipe is delayed. In this case, a similar amount of steam (about 250 tons) to SGTR-4 is discharged to the secondary side of SG, but the amount of CsI and CsOH deposited on the secondary side is large, so a smaller amount (about 3/4) than in case 4 is reduced to the secondary side (BS1). Except), it is discharged to the environment through the fixed open main steam safety valve (MSSV).

SGTR-6: SGTR-4와 사고진행 방식은 유사하나, 이차측 폐회로간 격리가 실패하여 2개 폐회로 노심의 CsI 및 CsOH 발생량이 방출되므로 계산 종료 시까지 누적된 방출량은 SGTR-4에 비해 약 2배로 계산된다.SGTR-6: The accident process is similar to that of SGTR-4, but the amount of CsI and CsOH generated from the two closed-loop cores is released due to the failure of the secondary closed-loop isolation. counted as a double

SGTR-7: 보조급수가 모든 증기발생기에 공급되어 파단 증기발생기(BS1) 냉각수 재고량까지도 유지되지만, Loop 1 일차측 재고량은 Loop 1 수평 연료관 파손 발생시까지 세관 파단부위를 통해 지속적으로 유출된다. 따라서 Loop 1 수평 연료관 파손은 26,406초에 대기압 근처 저압에서 최고높이의 채널(감속재수위는 이미 노출된 상태) 내의 냉각재가 고갈되는 과정에서 수평연료관 온도가 2,100 K 이상에 도달하며 발생한다. Loop 1 수평연료관 파손 이전에 칼란드리아 감속재는 포화온도에 이미 도달했고(20,529초), 파열판도 이미 열린(26,406초) 상태이다. 한편, Loop 2는 사고 내내 건전한데, 이는 붕괴열이 보조급수 공급에 의한 이차측 열제거 방식으로 잘 제거되기 때문이다. 결국 칼란드리아 내의 노심용융물 양은 SGTR-4에 비해 절반 정도이므로 칼란드리아 감속재 고갈 및 손상시간은 2배 이상 지연된다. 지속적인 Loop 2 이차측 열제거 및 고착 개방된 주증기안전밸브(MSSV)를 통한 원자로건물 내부 증기의 방출로 인해 원자로건물은 손상 압력에 도달하지 못한다. 계산종료시까지(사실은 Loop 1 노심붕괴가 완료되는 약 100,000초 정도까지) 약 1.42% 정도의 CsI가 SG 이차측을 통해 방출되는데, 이는 SGTR-4 경우의 약 22% 정도에 해당된다. SGTR-7: Auxiliary water supply is supplied to all steam generators to maintain the coolant stock of the broken steam generator (BS1), but the stock on the primary side of Loop 1 continues to flow out through the ruptured part of the customs until the damage of the horizontal fuel pipe of Loop 1. Therefore, Loop 1 horizontal fuel pipe breakage occurs at 26,406 seconds when the horizontal fuel pipe temperature reaches 2,100 K or higher while the coolant in the highest channel (the moderator material level is already exposed) is depleted at low pressure near atmospheric pressure. Before the loop 1 horizontal fuel pipe breakage, the calandria moderator had already reached the saturation temperature (20,529 sec), and the rupture disk was already open (26,406 sec). On the other hand, Loop 2 is healthy throughout the accident because the decay heat is well removed by the secondary side heat removal method by supplying auxiliary water supply. After all, since the amount of core melt in calandria is about half that of SGTR-4, the depletion and damage time of calandria moderators are delayed more than twice. Continuous Loop 2 secondary side heat removal and fixation Due to the release of steam inside the reactor building through the open main steam safety valve (MSSV), the reactor building does not reach the damage pressure. Until the completion of the calculation (in fact, until about 100,000 seconds after Loop 1 core collapse is completed), about 1.42% of CsI is released through the secondary side of the SG, which corresponds to about 22% of the case of SGTR-4.

SGTR-8: Loop 2에서는 원자로 정지 이후 일차측 압력이 4.14 MPa(a) 이하로 떨어질 때 고압 ECC(Emergency Core Cooling) 주입이 시작되며(약 2,000초 이전 Loop 2 증기발생기 고갈이 발생하여) 일차측 압력이 4.14 MPa(a) 이상으로 증가하면 주입이 정지된다. 원자로 정지 직후에도 약간의 주입이 발생하는데, Loop 2 보다는 Loop 1의 압력이 낮게 유지되어 Loop 2 주입량은 매우 적다. 따라서 최초의 Loop 2 수평연료관 손상은 SGTR-4에 비해 약 45분 지연되어 약 12,333초에 발생한다. 이때 칼란드리아 파열판도 열린다. 채널 손상 이후에는 다시 ECCS(Emergency Core Cooling System)가 주입되는데, 원자로 건물 지하실의 냉각수가 고갈되어 재순환이 중단되는 약 200,000초 정도에 주입이 정지된다. Loop 1에서는 일차측 압력이 낮게 유지되어 HPI/MPI/LPI가 순차적으로 주입되는데(주입 냉각수는 Loop 1 채널 파손 이전에는 고착 개방된 주증기안전밸브(MSSV)를 통해 외부로 유실됨) 200,000초 근처에 원자로건물 바닥의 냉각수 대부분이 증기화 되어 고갈된 이후에는 주입량이 미미하게 된다. 이후 칼란드리아 감속재는 포화온도에 도달하고 Loop 2 및 칼란드리아 감속재 재고량은 감소하기 시작하는데, Loop 1 및 BS1 냉각수는 Loop 2보다 포화온도에 늦게 도달하므로 재고량 감소 시점이 지연된다. 따라서 ECCS 주입이 중단되고 감속재에 노출된 이후 Loop 1 채널 내부 냉각재의 고갈로 저압에서 357,510초 근처에 Loop 1 수평연료관 및 노심 손상이 매우 늦게 시작된다. 약 433,919초에 노심 붕괴(core collapse)가 발생하면 노심 손상이 종료되는데, 붕괴열이 작아진 시점에 노심손상이 발생하므로 손상 기간이 매우 길어진다. 원자로 건물 파손은 노심손상이 끝나지 않은 423,873초에 발생하는데, 이 시점 이전에는 SG 이차측을 통해 외부 환경으로 핵분열생성물(FP) 방출이 이루어지며, 이후에는 파손된 원자로건물을 통해 대부분의 방출이 이루어진다. 계산 종료 시까지 파손된 원자로건물을 통한 CsI 방출은 전체량의 약 87.5% 정도이다.SGTR-8: In Loop 2, when the primary pressure drops below 4.14 MPa(a) after the reactor is shut down, high-pressure ECC (Emergency Core Cooling) injection starts (due to exhaustion of the Steam generator in Loop 2 before about 2,000 seconds) Injection is stopped when the pressure increases above 4.14 MPa(a). A little injection occurs immediately after the reactor is stopped, but the pressure of Loop 1 is kept lower than that of Loop 2, so the injection amount of Loop 2 is very small. Therefore, the first Loop 2 horizontal fuel pipe damage is delayed by about 45 minutes compared to SGTR-4 and occurs at about 12,333 seconds. At this time, the calandria rupture disc is also opened. After the channel damage, the ECCS (Emergency Core Cooling System) is injected again, and the injection is stopped in about 200,000 seconds when the recirculation is stopped due to the exhaustion of the coolant in the basement of the reactor building. In Loop 1, the primary side pressure is kept low and HPI/MPI/LPI are sequentially injected (the injected coolant is lost to the outside through the fixed and opened main steam safety valve (MSSV) before the Loop 1 channel is broken) Near 200,000 seconds After most of the coolant at the bottom of the reactor building is vaporized and depleted, the injection amount becomes insignificant. After that, the calandria moderator reaches the saturation temperature and the stock of Loop 2 and the calandria moderator starts to decrease. Since the coolant for Loop 1 and BS1 reaches the saturation temperature later than that of Loop 2, the timing of the stock decrease is delayed. Therefore, after ECCS injection is stopped and exposed to the moderator, the damage to the Loop 1 horizontal fuel pipe and the core starts very late at around 357,510 seconds at low pressure due to the exhaustion of the coolant inside the Loop 1 channel. When core collapse occurs at about 433,919 seconds, core damage is terminated. Since core damage occurs when the heat of collapse is reduced, the damage period is very long. The reactor building damage occurs at 423,873 seconds, when the damage to the core is not over. Before this point, fission products (FP) are released into the external environment through the secondary side of the SG, and after that, most of the emissions occur through the damaged reactor building. . By the end of the calculations, CsI emissions through the damaged reactor building accounted for about 87.5% of the total.

SGTR-9: SGTR-8과 비교하여, Loop 1에서 발생한 최초의 채널 손상 이후에 ECCS가 주입되기에 고착 개방된 주증기 안전밸브(MSSV)를 통한 냉각수의 총 유실량은 적어지고(물: 2,400??60톤, 증기: 100??350톤) 주입된 냉각수 대부분이 원자로건물 내부에 존재하므로, 계산 종료 시까지 원자로건물 바닥의 냉각수는 고갈되지 않는다. 따라서 노심 용융은 Loop 1 및 Loop 2 모두 발생하지 않으며 외부환경으로의 방사선원항도 미미하다.SGTR-9: Compared with SGTR-8, the total amount of loss of coolant through the fixed open main steam safety valve (MSSV) is smaller (water: 2,400? ?60 tons, steam: 100??350 tons) Since most of the injected coolant is inside the reactor building, the coolant at the bottom of the reactor building is not depleted until the calculation is complete. Therefore, core melting does not occur in both Loop 1 and Loop 2, and the radiation source to the external environment is insignificant.

SGTR-10: Loop 1 일차측 고압력으로 LP ECC가 주입되지 못하여 Loop 1 수평연료관 손상이 발생한다. 그러나 SGTR-1에 비하여 Loop 1 채널 냉각재 고갈에 더 많은 시간이 걸리는데, 이는 Loop 1 수평연료관 손상 이전에도 역류가 발생하기 때문이다(본 경우에 Loop 1 및 BS1 압력 거동은 거의 유사함. 그러나 주증기 안전밸브(MSSV) 개폐기간 동안 SG 이차측 증기모관 압력은 거의 수축되지 않는 반면 일차측 압력은 수축이 발생함. 이러한 순간의 압력 차이가 역류를 가능하게 함). 결국 10,553초에 약 5.2 MPa(a) 고압 하에서 압력관 온도가 약 900 K에 도달하고 부풀음이 발생하여 Loop 1 수평연료관 손상이 발생한다. 반면, 보조급수 공급에 따른 정상적인 이차측 열제거로 Loop 2 냉각재 재고량은 원자로 정지 이후 계산 종료 시까지 변하지 않으며 채널 손상도 발생하지 않는다. 비록 칼란드리아 감속재가 11,079초에 포화온도에 도달하지만, 최초의 Loop 1 수평 연료관 손상 이후에는 LPI(Low Pressure Injection) 주입이 이루어지므로 더 이상의 Loop 1 채널 손상은 발생하지 않으며 외부환경으로의 방사선원항도 미미하다.SGTR-10: LP ECC could not be injected due to high pressure on the primary side of Loop 1, causing damage to the Loop 1 horizontal fuel pipe. However, compared to SGTR-1, it takes more time for the coolant exhaustion of the Loop 1 channel because the reverse flow occurs even before the damage of the Loop 1 horizontal fuel line (in this case, the pressure behaviors of Loop 1 and BS1 are almost similar. During the opening/closing period of the steam safety valve (MSSV), the SG secondary steam capillary pressure contracts little while the primary side pressure contracts (this instantaneous pressure differential allows for reverse flow). Eventually, the pressure tube temperature reached about 900 K under a high pressure of about 5.2 MPa(a) in 10,553 seconds, and swelling occurred, causing damage to the Loop 1 horizontal fuel tube. On the other hand, due to normal secondary heat removal due to the supply of auxiliary water supply, the Loop 2 coolant inventory does not change from the shutdown of the reactor until the end of the calculation, and there is no channel damage. Although the calandria moderator reaches the saturation temperature in 11,079 seconds, since LPI (Low Pressure Injection) is injected after the first damage to the horizontal fuel line in Loop 1, no further damage to the Loop 1 channel occurs and the radiation source to the external environment is also insignificant

본 발명은 상술한 내용에서 본 발명의 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 통상의 기술자에게 명백할 것이다.The present invention is not limited by the embodiments of the present invention and the accompanying drawings in the above description, and it will be apparent to those skilled in the art that various substitutions, modifications and changes are possible within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. will be.

110 : 안전계통 설정부
120 : 냉각재 손실사고 신호 발생부
130 : 격리 처리부
140 : 주증기 안전밸브
150 : 역류발생 판단부
160 : 액체방출밸브
170 : 제어부
110: safety system setting unit
120: coolant loss accident signal generating part
130: containment unit
140: main steam safety valve
150: reflux occurrence determination unit
160: liquid release valve
170: control unit

Claims (7)

중수로 증기발생기 세관 파단사고의 중대사고 영향 평가방법에 있어서,
a) 상기 증기발생기 세관 파단사고 시 안전계통 초기 조건을 설정하는 단계;
b) 상기 증기발생기 세관 파단사고로 인한 원자로 정지 발생으로 냉각재 계통의 일차측 압력이 감소되면 냉각재 손실사고 신호를 발생시키는 단계;
c) 상기 냉각재 손실사고 신호 발생시 상기 냉각재 계통의 두 개 폐회로를 가압기를 중심으로 격리밸브가 잠기도록 격리시키는 단계;
d) 상기 냉각재 계통의 일차측 압력이 일정시간 경과 후, 주증기 안전밸브 여닫힘 압력에 도달한 후, 일정 압력을 유지하는 단계;
e) 상기 냉각재 계통의 일차측 압력 하에서 압력관 온도가 임계점에 도달시 냉각재 계통의 이차측에서 일차측으로 냉각수의 역류가 발생한 것으로 판단하는 단계; 및
f) 상기 냉각재 계통의 이차측 압력의 증가로 인해 이차측 액체방출밸브가 개방 설정치 이상의 압력을 수평 연료관 파손 발생 시까지 유지하도록 하는 단계;를 포함하며,
상기 a) 단계 이후, 상기 안전계통 중, 보조급수가 증기발생기에 공급되는 경우, 일차측(Loop1) 냉각수 재고량은 일차측(Loop1) 수평 연료관 파손 발생시까지 세관 파단부위를 통해 지속적으로 유출되는 것으로 파악하고, 이차측(Loop2)은 상기 보조급수 공급에 의한 이차측 열제거 방식으로 붕괴열이 제거되어 급속감압(CC) 운전에 비해 칼란드리아 감속재 고갈 및 손상시간이 지연되는 단계;를 포함하는 중수로 증기발생기 세관 파단사고의 중대사고 영향 평가방법.
In the method for evaluating the impact of heavy water vapor generator tube rupture in a serious accident,
a) setting the initial condition of the safety system in case of a rupture accident of the customs pipe of the steam generator;
b) generating a coolant loss accident signal when the primary pressure of the coolant system is reduced due to the occurrence of a reactor stop due to the tube breakage accident of the steam generator;
c) isolating the two closed circuits of the coolant system so that the isolation valve is locked around the pressurizer when the coolant loss accident signal occurs;
d) maintaining a constant pressure after the primary side pressure of the coolant system reaches the main steam safety valve opening/closing pressure after a predetermined time elapses;
e) determining that a reverse flow of coolant has occurred from the secondary side of the coolant system to the primary side when the pressure tube temperature reaches a critical point under the pressure on the primary side of the coolant system; and
f) allowing the secondary-side liquid discharge valve to maintain a pressure higher than the opening set value until the horizontal fuel pipe is damaged due to an increase in the secondary-side pressure of the coolant system; and
After step a), in the safety system, when auxiliary water supply is supplied to the steam generator, the stock of coolant in the primary side (Loop1) continuously flows out through the ruptured portion of the customs until the primary side (Loop1) horizontal fuel pipe is damaged. The secondary side (Loop2) is a step in which the decay heat is removed by the secondary side heat removal method by supplying the auxiliary water supply, so that the depletion of the calandria moderator and the damage time is delayed compared to the rapid decompression (CC) operation; heavy water vapor containing A method for evaluating the impact of serious accidents in the generator customs rupture accident.
제1항에 있어서,
상기 b) 단계에서 원자로 정지 발생으로 인하여, 상기 냉각재 계통의 이차측 급수가 미공급되는 경우, 이차측으로의 열전달이 감소되면서 이차측(건전폐회로)의 압력이 증가되며, 냉각제 고갈로 인한 고압력 하의 온도상승에 의해 이차측의 수평 연료관 파손이 발생하는 연료관 파손 발생신호를 생성하는 단계;를 포함하는 중수로 증기발생기 세관 파단사고의 중대사고 영향 평가방법.
The method of claim 1,
When the secondary side water supply of the coolant system is not supplied due to the reactor shutdown in step b), the secondary side (sound closed circuit) pressure increases while heat transfer to the secondary side is reduced, and the temperature under high pressure due to coolant depletion Generating a fuel pipe breakage occurrence signal in which the horizontal fuel pipe on the secondary side is damaged by the rise;
제1항에 있어서,
상기 a) 단계 이후, 상기 안전계통 중, 지역공기냉각기(LAC)가 작동하는 경우, 원자로 건물파손 신호 및 원자로 정지 발생 신호가 미생성되는 단계;를 포함하는 중수로 증기발생기 세관 파단사고의 중대사고 영향 평가방법.
According to claim 1,
After step a), among the safety systems, when the local air cooler (LAC) operates, the reactor building damage signal and the nuclear reactor stop occurrence signal are not generated. The effect of a heavy water steam generator customs breakage accident including; Assessment Methods.
제1항에 있어서,
상기 a) 단계 이후, 상기 안전계통 중, 급속감압(CC) 운전으로 일차측(Loop1) 파단/건전 증기발생기의 냉각수 고갈 시까지 급속감압(CC) 운전 실패에 비해 일차측(Loop1) 수평 연료관 손상 시점이 지연되는 저압력 사고 거동을 보이는 단계;를 포함하는 중수로 증기발생기 세관 파단사고의 중대사고 영향 평가방법.
According to claim 1,
After step a), the primary side (Loop1) horizontal fuel pipe compared to the failure of the rapid decompression (CC) operation until the primary side (Loop1) is broken by the rapid decompression (CC) operation in the safety system after step a) / until the cooling water of the sound steam generator is exhausted A method for evaluating the impact of a serious accident in a heavy water steam generator tube rupture accident, including a step of showing a low-pressure accident behavior in which the damage time is delayed.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 a) 단계 이후, 상기 안전계통 중, ECC(Emergency Core Cooling) 주입되는 경우, 이차측(Loop2)에서 원자로 정지 이후 일차측 압력이 일정 설정치 이하로 떨어질 때 상기 ECC 주입이 시작되며 상기 일차측 압력이 상기 일정 설정치 이상으로 증가하면 주입이 정지되도록 하고, 냉각재 계통의 일차측(Loop1)이 이차측(Loop2)보다 포화온도에 늦게 도달하여 칼란드리아 감속재 재고량 감소 시점이 지연되는 단계;를 포함하는 중수로 증기발생기 세관 파단사고의 중대사고 영향 평가방법.
According to claim 1,
After step a), when ECC (Emergency Core Cooling) is injected in the safety system, the ECC injection is started when the primary side pressure falls below a certain set value after stopping the reactor at the secondary side (Loop2), and the primary side pressure When this increases above the predetermined value, the injection is stopped, and the primary side (Loop1) of the coolant system reaches the saturation temperature later than the secondary side (Loop2), so the calandria moderator inventory reduction time is delayed; A method for evaluating the impact of serious accidents in the tube rupture accident of a steam generator.
제1항에 있어서,
상기 a) 단계 이후, 상기 안전계통 중, ECC(Emergency Core Cooling) 주입되는 경우, 상기 냉각재 계통의 일차측에서 발생한 최초의 채널 손상 이후에 상기 ECC가 주입되어 고착 개방된 주증기 안전밸브(MSSV)를 통한 냉각수의 유실량이 감소되고, 주입된 냉각수로 인해 일차측(Loop1) 및 이차측(Loop2)의 노심 용융이 미발생되는 단계;를 포함하는 중수로 증기발생기 세관 파단사고의 중대사고 영향 평가방법.
According to claim 1,
After step a), when ECC (Emergency Core Cooling) is injected among the safety systems, the ECC is injected after the first channel damage that occurs on the primary side of the coolant system, and the main steam safety valve (MSSV) is fixed and opened A method for evaluating the impact of heavy water vapor generator tube rupture accidents, including a step in which the loss of cooling water through
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