Abstract
A test apparatus has been fabricated to simulate chemical effect on head loss through a strainer in a pressurized water reactor (PWR) containment water pool after a loss of coolant accident (LOCA). Tests were conducted under condition of same ratio of strainer surface area to water volume between the test appratus and the containment sump. A series of tests have been performed to investigate the effects of spray, existence of calcium-silicate with tri-sodium phosphate (TSP), and composition of materials. The results showed that head loss across the chemical bed with even a small amount of calcium-silicate insulation instantaneously increased as soon as TSP was added to the test solution. Also, the head loss across the test screen is strongly affected by spray duration and is increased rapidly at the early stage, because of high dissolution and precipitation of aluminum and zinc. After passivation of aluminum and zinc by corrosion, the head loss increase is much slowed down and is mainly induced by materials such as calcium, silicon, and magnesium leached from NUKONTM and concrete. Furthermore, it is newly found that the spay buffer agent, tri-sodium phosphate, to form protective coating on the aluminum surface and reduce aluminum leaching is not effective for a large amount of aluminum and a long spray.
냉각재상실사고이후 원전의 원자로건물집수조 여과기에서 화학적 영향을 고려한 수두손실을 종합적으로 평가하기 위한 시험장치를 개발하였다. 시험장치에서 원자로건물집수조와 시험장치에서 물 부피에 대한 여과기 면적의 비가 일치하도록 시험조건을 설정하고 시험을 수행하였다. TSP pH 조절제 조건에서 칼슘실리케이트는 시험 초기에 수두손실을 급격히 상승시켰기 때문에 원자로건물에서 모든 칼슘실리케이트를 제거하여야 함을 확인하였다. 비상노심냉각계통 살수지속시간의 차이에 따른 시험결과는 장기살수조건이 단기살수조건에 비해 12배 정도 높은 수두손실을 보였다. 살수조건 시험결과를 화학적 영향이 없는 수두손실과 비교하면 단기살수와 장기살수의 각 조건에서 5.6배 및 60.8배 수두손실이 증가하는 결과를 보였다. 화학적 영향은 재순환수에 노출된 물질의 양에 따라 초기의 일정기간 동안 알루미늄 및 아연도금 판의 부식에 의해 급격히 증가하고 이들이 부동피막을 형성한 이후에는 NUKONTM 및 콘크리트 등에서 침출된 화학종의 침전에 기인하여 증가율이 감소하는 경향을 보였다. 실험결과는 TSP에 의한 알루미늄의 부동피막 형성이 살수시간이 길어지고 알루미늄의 양이 많을 경우 효과적이지 않다는 것을 보였다.
