Strategic analysis on sizing of flooding valve for successful accident management of small modular reactor

안효준; 박재형; 송창현; 이정익; 김용희; 김성중

doi:10.1016/j.net.2023.11.025

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자료유형: 학술저널

저자정보: 안효준 (한양대학교) 박재형 (한양대학교) 송창현 (한양대학교) 이정익 (한국과학기술원) 김용희 (한국과학기술원) 김성중 (한양대학교)

저널정보: 한국원자력학회 Nuclear Engineering and Technology Nuclear Engineering and Technology Vol.56 No.3

발행연도: 2024.3

수록면: 949 - 958 (10page)

DOI: 10.1016/j.net.2023.11.025

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In contrast to all-time flooded small modular reactor (SMR) systems, an in-kind flooding safety system (FSS) has been proposed as a passive safety system applicable to small modular reactors (SMRs) that adopt a metal containment vessel (MCV). Under transient conditions, the FSS can provide emergency cooling to dry reactor cavities and sustain long-term coolability using re-acquired evaporated steam in the reactor building on demand. When designing an FSS, the effect of the flooding flow area is vital as it affects the overall accident sequence and safety. Therefore, in this study, a MELCOR model of a reference SMR is developed and numerical analysis is performed under postulated accident scenarios. Without flooding, the MCV pressure of the reactor module exceeds the design pressure before core damage. To prevent core damage, an emergency flooding strategy is devised using various flow path parameters and requirements to ensure an adequate emergency coolant supply before the core damage is investigated. The results indicate that a flow area exceeding 0.02 m2 is required in the FSS to prevent MCV overpressure and core damage. This study is the first to report a strategic analysis for appropriately sizing an FSS flooding valve applicable to innovative SMRs.

#Small modular reactor #Flooding safety system #Accident management #Passive safety system #MELCOR code

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