수조수상실사고를 고려한 개방수조형 연구로 일차냉각계통에서 펌프성능곡선을 이용한 유량 평가의 타당성 연구 (Feasibility Study of Flow Evaluation using Pump Performance Curve for Primary Cooling System against Loss of Coolant Accident in Open Pool Type Research Reactor)

서지정보

· 발행기관 : 한국에너지학회
· 수록지 정보 : 에너지공학 / 32권 / 3호 / 77 ~ 86페이지
· 저자명 : 김다용, 윤현기, 박홍범

초록

개방수조형 연구로에서 원자로수조는 노심 잔열을 제거하는 최종 열제거원 뿐만 아니라, 노심에서 발생하는 방 사선의 차폐 기능을 수행한다. 그러므로 일차냉각계통의 배관 파손으로 발생하는 수조수상실사고의 방지는 개방 수조형 연구로 안전과 관련된 가장 중요한 요소 중 하나이다. 미국 EPRI(Electric Power Research Institute)에 따르면, 상온 및 상압의 유체계통에서 배관 길이가 감소할수록 계통의 배관 파손 크기 및 파손 확률이 작아짐이 보고되었다. 따라서 연구로 일차냉각계통의 배관 길이 감소는 연구로의 수조수상실사고 방지에 매우 중요하다. 하지만 일차냉각계통 배관 길이가 감소하면, 충분한 배관 직관 길이의 확보가 어려우므로 간접적인 방법으로 일 차냉각계통 유량이 평가되어야 한다. 그러므로 본 논문은 간접 유량 평가방법 중 하나인 펌프성능곡선을 이용하 여 계산된 일차냉각계통 유량의 타당성에 대한 연구를 수행하였다. 타당성 평가를 위해 펌프 성능곡선으로 도출 된 유량의 불확도를 계산하여, 해당 불확도의 연구로 운전에서의 허용가능성을 평가하였다. 불확도 계산을 위해 본 논문에서 고려한 연구로의 설계 특성이 요르단 연구로의 설계 특성과 유사하다고 가정하였다. 연구 결과, 시험 루프와 실제 계통에서의 펌프 성능차이가 정격수두에서 정격유량의 ±3%이내면, 수조수상실사고 방지를 고려한 개방수조형 연구로 일차냉각계통에서 펌프성능곡선을 이용하여 계산된 유량을 사용 할 수 있음이 확인되었다.

영어초록

The reactor pool in open pool type research reactor serves not only as the ultimate heat sink to remove core decay heat, but also as radiation shield for the core. Therefore, the prevention of loss of coolant accidents caused by pipe ruptures in the primary cooling system is one of the most important safety factors for research reactor. According to the Electric Power Research Institute(EPRI), it has been reported that the size and probability of pipe rupture decreases as the length of pipe decreases in fluid systems operating under low temperature and pressure conditions. Thus, reducing the length of pipes in the primary cooling system of the research reactor is key to prevent the loss of coolant accident. However, if the pipe length of the primary cooling system is reduced, it is difficult to secure a sufficient straight pipe length, so the flow rate of primary cooling system shall be evaluated indirectly. Then, this paper conducts a feasibility study on flow evaluation using pump performance curve, which is one of the indirect flow evaluation methods. For this feasibility study, the uncertainty of flow rates determined by the pump performance curve was calculated, and the acceptability of this uncertainty in the research reactor operation was evaluated. The design features of the research reactor considered in this paper are assumed to be the same as those of JRTR(Jordan Research Training Reactor). The results of this study suggest that the flow evaluation using pump performance curve for primacy cooling system against loss of coolant accident in open pool type research reactor can be utilized if the pump performance difference between test loop and site is within ±3% of rated flow at rated head.

참고자료

· 없음