報告書番号

N10024

タイトル（和文）

キャニスタＳＣＣ防止に対する塩分流入低減装置の開発(その１)―圧力損失試験および実環境塩分流入低減試験―

タイトル（英文）

Development of Salt Particle Collection Device for Preventing the Canister from SCC (Part 1)-Pressure loss tests and salt particles collection tests in the field-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

使用済燃料貯蔵施設では、一般に自然換気が採用されている。海岸近傍に設置されたコンクリートキャスク貯蔵施設においては、海塩粒子を含んだ空気が流入することから、ステンレス鋼製のキャニスタにＳＣＣが生じる可能性がある。本研究では、建屋への冷却空気の流入を阻害することのない低圧力損失の塩分流入低減装置(以下、低減装置)を提案している。本装置の性能を評価するために、室内での圧力損失試験と実環境での塩分流入低減試験を行い、以下の結果を得た。
(1) 低減装置の圧力損失は、市販の低圧力損失フィルタの圧力損失に比べて、1/30～1/20程度であった。また、低減装置の圧力損失をモデル化し、試験結果と比較することにより、モデルの妥当性が示された。
(2) 実環境での塩分流入低減試験では、低減装置設置場所において、海側からの風の出現頻度が高いことが分かった。また、気中塩分濃度は、約10～25μg/m3であった。
低減装置形状の違い(板長さ、板枚数、装置姿勢等)による塩分捕獲率の影響を定性的に把握した。海塩粒子は、電荷を帯びている可能性があり、電気集塵による捕獲も可能であることが分かった。また、重力沈降効果をモデル化し、流入塩分の粒子径分布および流入流量をパラメータとすることにより、装置での捕獲率を算出する式を導出した。
飛来粒子の成分分析を行った結果、海水の主成分であるNaCl以外にも硫黄酸化物や窒素酸化物も多く含まれることが分かった。

概要 （英文）

A natural ventilation system is generally adopted for storage facilities of spent nuclear fuel. At the storage facilities of concrete casks built near the seashore, the air including the sea salt particles comes into the concrete casks and could cause SCC to the canister made of stainless steel.
In this study, we proposed a salt particle collection device with a low flow resistance which does not resist the air flow into the building. To evaluate the effect of the device, pressure loss tests in a laboratory and salt particles collection tests in the field were performed. Obtained results are as follows:
(1) The pressure loss of the device is from one-thirtieths to one-twentieths of that of a commercial filter for a forced ventilation system. By modeling the pressure loss of the device and comparing it with the test results, the validity of the model was verified.
(2) The wind from seaside was observed frequently and the salt concentration in the air was about 10-25 microgram/m3 in the test filed. The relation between the device composition (the length, number of plates, attitude of the device, etc.) and the effects of collection of salt particles was clarified qualitatively. Salt particles may be electrically charged, and could be collected by electrostatic precipitator. The formula by which the amount of salt particle collection can be calculated was proposed. It was found that a large amount of SO4 and NO3 except NaCl were contained in the air.

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