2. タスク２ 安全対策に関する調査･研究 2.1 研究開発目標 (1)安全設計基準構築のための検討 第Ⅰ期に作成した安全設計方針（施設の安全を確保するための基本的な考え方）に基づき、安全関連情報をさらに収集整理することにより安全設計基準（施設設計における具体的要求事項）の作成を検討する。具体的には、まず、設定した設備で発生の可能性がある異常・事故等の起因事象の抽出・整理を行う。次に、事象の進展過程を推定することにより、事故事象の代表シナリオを選定する。また、機器故障率等のデータを収集整理し、事故の発生頻度を推定する。さらに、選定した代表事象の解析条件を設定し、後述する検討によって確立する評価手法を使用して代表事象の事故影響を評価する。その評価結果を基に、事故の影響の緩和に有効な安全対策を検討する。このような一連の検討を通して、安全設計基準の構築を検討する。 (2)安全評価手法の確立 第Ⅰ期では事象をシミュレートするプログラムの開発改良を実施したが、第Ⅱ期からは、試験を行い、試験結果による検証検討によりシミュレーションプログラムの改良をはかる。試験は、液体水素の流出、蒸発、拡散試験と、水素の爆発試験を実施し、それぞれに対応したシミュレーションプログラムの開発改良検討を実施する。これらの検討により、想定した事故の影響が精度良く推定できる安全評価手法を確立する。 上記全体計画を考慮し、第Ⅱ期の初年度にあたる平成11年度は、以下に示す研究項目を実施することとした。 <1>安全設計基準構築のための基礎検討 <2>安全評価手法確立のための検討 上記の液体水素流出、蒸発実験の結果で検証することにより、水素の漏えい・蒸発・拡散を模擬するシミュレーションモデルの改良を行う。また、水素の爆燃を扱う市販のシミュレーションモデルを導入し、その適用について検討し、問題点を抽出する。 2.2 平成11年度の研究開発成果 2.2.1 安全設計基準構築のための検討 2.2.2 安全性評価手法整備のための検討 2.2.2.1 試験によるデータの取得と評価 (1) 液体水素の流出、蒸発試験 液体水素の流出、蒸発に関する小規模試験に必要な装置を製作し、液体水素および比較するための液体窒素を使用して流出・蒸発実験を行い、その結果を評価することにより液体水素、液体窒素の流動特性や蒸発特性についての基礎的な知見を得た。 (2)水素爆燃実験 次年度から実施を予定している水素の爆燃実験について種々検討し、実験の実施計画を策定した。この実験の目的は水素の爆発についての基礎的知見の獲得と、後述する水素の爆燃をシミュレートするプログラムの検証である。この実験結果によってシミュレーションプログラムの精度の向上が期待できる。本実施計画は、爆燃試験等に関連する実験の文献調査及び検討を行い策定した。 2.2.2.2 シミュレーションモデルの開発、改良、検証 (1)漏えい・蒸発計算モデルの改良検討 第Ⅰ期で整備してきた液体水素の漏えい・蒸発をシミュレートするモデル(CHAMPAGNEコード)については、上記試験結果による見直しを行い、改良するとともに課題の摘出を行った。 (2)爆燃計算モデルの導入 実規模の漏えいが着火に至った場合の影響についてはシミュレーションモデルによって推定する必要がある。上述した水素爆燃試験は、このシミュレーションモデルの検証用として、位置付けられる。 本年度はこの検討の第1歩として、水素の爆燃を扱う市販のシミュレーションモデルを検討し、AutoReaGasを選択、導入した。このAutoReaGasの計算原理について確認し、次年度から検証による改良を行うに際しての適用方法について検討した。 2.3 今後の進め方および課題 安全設計基準策定のため、引き続き安全関連情報の収集に注力する。また、安全性評価手法の確立のために実験を実施する。 このうち、液体水素の流出・蒸発については本年度(平成11年度)より実験を開始し、既に興味ある知見が得られており、次年度からはさらにその充実を図る。 水素の爆燃について、本年度は実験の基本計画を検討し、策定を終了したので、それに基づき次年度から実験を開始する。これらの実験結果はいずれもシミュレーションモデルの検証用として使用する。これらの検討により、シミュレーションモデルの推定精度を向上させ、安全性評価手法の確立をはかる
  |
