This paper mainly focuses on a sector transport maintenance scheme from the aspects of high plant availability. In this study, three different maintenance schemes are considered based on (1) the number of maintenance ports and (2) the insertion direction. The design study clarifies critical design factors and key engineering issues on the maintenance scheme: (1) how to support an enormous overturning force of the toroidal field coils in the large open port for sector transport and (2) define the transferring mechanism of sectors in the vacuum vessel. On reviewing these assessment factors, the sector transport using a limited number of horizontal maintenance ports is found to be a more realistic maintenance scheme. In addition, evaluating maintenance scenarios under high decay heat is proposed for the first time. The key design factors are the cool-down time in the reactor and the cooling method in the maintenance scheme to keep components under operational temperature. Based on one-dimensional heat conduction analysis, after one month cool-down time, each sector of SlimCS could be transported to the hot cell facility by gas cooling.
本論文は主に、高いプラント稼働率の観点からセクター搬送保守方式に焦点を当てる。本研究では、(1)保守ポートの数と(2)挿入方向に基づいて、3つの異なる保守方式を検討する。設計検討により、保守方式に関する重要な設計因子と主要な工学的課題が明らかになる：(1)セクター搬送用の大型開放ポートにおいてトロイダル磁場コイルの巨大な転倒モーメントをどのように支持するか、そして(2)真空容器内でのセクターの搬送機構を定義すること。これらの評価因子を検討した結果、限られた数の水平保守ポートを用いたセクター搬送がより現実的な保守方式であることが分かる。さらに、高い崩壊熱下での保守シナリオの評価が初めて提案される。主要な設計因子は、原子炉内の冷却時間と、構成要素を作業温度に保つための保守方式における冷却方法である。一次元熱伝導解析に基づくと、1か月の冷却時間後、SlimCSの各セクターはガス冷却によりホットセル施設へ搬送され得る。