Analysis of Total Loss of Feedwater Event for the Determination of Safety Depressurization Bleed Capacity

안전감압계통의 방출유량을 결정하기 위한 완전급수상실사고 해석

The Ulchin 3&4, which are 2825 MWt PWRs, adopted Safety Depressurization System (SDS) to mitigate the beyond design basis event of Total Less of Feedwater(TLOFW). In this study the results and methodology of the analyses for the determination of SDS bleed capacity are discussed. The SDS design bleed capacity has been determined from the CEFLASH-4AS/REM simulation according to the following design criteria : 1) Each SDS flow path, in conjunction with one of two High Pressure Safety Injection (HPSI) pumps, is designed to have a sufficient capacity to prevent core uncovery if one SDS path is opened simultaneously with the opening of the Pressurizer Safety Valves (PSVs). 2) Both SDS bleed paths are designed to have sufficient total capacity with both HPSI pumps operating to prevent core uncovery if the Feed and Bleed (F&B) initiation is delayed up to thirty minutes from the time of the PSVs lift. To verify the results of CEFLASH-4AS/REM simulation a comparative analysis kas also been per-formed by more sophisticated computer code, RELAP5/MOD3. The TLOFW event without operator recovery and TLOFW event with F&B are analyzed. The predictions by the CEFLASH-4AS/REM of the transient too phase system behavior are in good qualitative and quantitative agreement with those by the RELAP5/MOD3 simulation. Both of the results of analyses by CEFLASH-4AS/REM and RELAP5/MOD3 have demonstrated that decay heat removal and core inventory make-up can be successfully accomplished by F&B operation during now event for the Ulchin 3&4.

2025 MWt 가압경수로인 울진 3, 4호기에는 설계기준초과사고인 완전급수상실사고를 완화하기 위하여 안전감압계통이 채택되었다. 본 논문은 울진 3, 4호기의 안전감압계통의 방출유량을 결정하기 위한 해석방법 및 결과에 대하여 논의하였다. 안전감압계통의 방출용량을 다음과 같은 두가지의 설계요건에 따라 결정하였다 : 1) 두 개의 고압안전주입펌프 중 하나의 펌프만이 작동하고 운전원이 안전감압계통의 한 계열의 감압경로를 가압기안전밸브가 열리자마자 개방하였을 경우 노심노출을 방지하여야 한다 2) 두 개의 고압안전주입펌프가 모두 작동하고 두 계열의 안전감압경로를 가압기안전밸브가 열린 후 30분 뒤에 개방하였을 경우 노심노출을 방지하여야 한다. CEFLASH-4AS/REM 전산코드의 모델 및 해석 결과의 타당성을 검토하기 위하여 REL-AP5/MOD3를 이용한 해석을 수행하였다. 운전원의 복구과정이 없을 경우와 운전원이 충전 및 유출운전에 의해 사고를 완화하는 경우의 완전급수상실사고 경위에 대해 수치모사를 수행하였다. 두 사고 경 위에 대해 CEFLASH-4AS/REM에 의해 예측된 원자로계통의 주요 열수력학적 거동이 RELAP5 /MOD3에 의한 결과와 정성·정량적으로 잘 일치하는 것을 알 수 있었다. 결론적으로 울진 3, 4호기에 대해 완전급수상실사고시 안전감압계통을 이용한 충전 및 유출운전에 의해 잔열제거 및 일차계통냉각재 재고량 유지가 성공적으로 이루어짐을 수치모사를 통해 확인 할 수 있었다.