[2I15-17] Thermal Hydaulics at Accident

[2I15] 3D-CFD and FEM Based Deterministic PTS Analysis for Optimizing RPV Maintenance Strategy

*Xiaoyong RUAN¹, Toshiki Nakasuji¹, Kazunori Morishita¹ (1. Kyoto University)

Keywords:Reactor Pressure Vessel, Pressurized Thermal Shock, Optimization of Maintenance, Structural integrity evaluation, Three-Dimensional Computational Fluid Dynamics, Finite Element Method

冷却材喪失事故(LOCA)時の炉心冷却により原子炉圧力容器(RPV)は加圧熱衝撃(PTS)荷重を受ける。特に、圧力容器は中性子照射により脆化するため、圧力容器は脆性破壊する可能性がある。
本研究では、4ループRPVを対象に、非常用炉心冷却設備(ECCS)の5つの異なる対称または非対称冷却水注入ケースを検討した。それぞれのケースについて、三次元数値流体解析(3D-CFD)および有限要素法(FEM)に基づく構造健全性評価を行い、PTS時のRPV全体の健全性を検討した。これら5つのケースの応力拡大係数(SIF)を比較することにより、RPVの保全および検査・補修方法の最適化について議論した。