Analysis of Post-LOCA pH for Korea Nuclear Units

국내 원자력발전소의 LOCA사고에 따른 pH 분석

The pH of containment spray and sump water following a LOCA for KNU 5'||'&'||'6 and KNU 1 was calculated to see if pH design criteria of containment spray system established by USNRC were met. The pH calculations have been made for the two cases; maximum pH and minimum pH. For KNU 5'||'&'||'6, results showed that long term sump pH values calculated for the maximum pH and minimum pH case well met the pH requirement of at least 8.5 and spray pH for the maximum case slightly exceeded the range of design criteria (8.5 to 11.0). For KNU 1, pH requirement of long term sump pH was also met, however, spray pH value for the maximum pH case was very largely greater than that of current pH requirement. (No pH requirement of containment spray water has been established at the time of designing KNU 1) In order to find the design parameters of containment spray system which are expected to meet the spray pH requirement, several calculations were wade, by changing the input parameters to "LCCAPH". Finally, it was shown that the boric acid concentration in RWST (refueling water storage tank), which was the primary sources of containment spray water during injection mode, be maintained the range of 2750 ppm to 2850 ppm, or tile flow rate of NaOH added to spray water he kept between 10 gpm to 24 gpm.

국내원자력 발전소중 고리 1호기 및 5,6호기의 LOCA 사고시 격납용기 살수용액과 썸프 용액의 pH값이 US NRC에서 요구하는 설계기준치를 만족하는가를 알아보기 위해 전산프로그램 “LOCAPH”를 개발하여 최대 pH경우와 최소 pH경우로 나누어 분석하였다. 고리 5,6호기의 경우, 썸프 용액의 pH는 설계기준(최소 8.5이상)을 잘 만족하고 있으며, 살수 용액의 pH는 설계기준(8.5에서 11.0사이)을 약간 벗어나고 있음을 볼 수 있었다. 그러나 고리 1호기의 경우를 보면 썸프 용액의 pH는 역시 설계기준을 잘 만족하고 있으나 살수 용액의 pH는 최대 pH 경우에 있어서 현재 설계에 반영되고 있는 설계기준을 상당히 벗어나고 있음을 알 수 있었다.(고리 1호기 설계시 살수 용액의 pH에 대한 설계 기준치는 없었음) 설계 기준을 만족시키기 위해 고리 1호기의 설계변수를 바꾸어가며 계산해 본 결과 격납용기 살수 용액의 공급원인 핵연료 재장전수 저장탱크(RWST)의 붕소 농도를 2750ppm에서 2850ppm 사이로 유지하거나, 격납용기 살수 용액에 첨가되는 NaOH의 유량을 10gpm에서 24gpm사이로 유지해야 함을 알 수 있었다.