【電子入札】【電子契約】令和7年度 RELAP5コードとTRACEコードによるLSTF実験解析

【電子入札】【電子契約】令和7年度 RELAP5コードとTRACEコードによるLSTF実験解析 次のとおり一般競争入札に付します。 1 競争参加者資格 (1) 予算決算及び会計令第70条及び第71条の規定に該当しない者であること。 (3) 上記以外の競争参加者資格等 (別紙のとおり) 2 入札書の提出期限3 入札書の郵送 4 その他 詳細は「入札説明書」による。 令和7年7月24日 10時00分不可 ※電子入札ポータルサイトhttp://www.jaea.go.jp/02/e-compe/index.html特 約 条 項 情報セキュリティ強化に係る特約条項上記条項を示す場所 機構ホームページ(調達契約に関する基本的事項)又は契約担当に同じ入 札 保 証 金 免除契 約 担 当財務契約部事業契約第１課橋本 翔真(外線：080-9647-9846 内線：803-41085 Ｅメール：hashimoto.shoma@jaea.go.jp) (2) 国の競争参加者資格(全省庁統一資格)又は国立研究開発法人日本原子力研究開発機構競争参加者資格のいずれかにおいて、当該年度における「役務の提供等」のA、B、C又はD等級に格付けされている者であること。 競争参加者資格審査を受けていない者は、開札の前までにその審査を受け、資格を有することが認められていること。 契 約 期 間( 納 期 )令和8年2月26日納 入(実 施)場 所 安全研究棟310号室契 約 条 項 コンピュータプログラム作成等業務契約条項入札期限及び場所令和7年7月24日 10時00分 電子入札システムを通じて行う。 開札日時及び場所令和7年7月24日 10時00分 電子入札システムを通じて行う。 入札説明書の交付方法 機構ホームページ(入札情報等)又は契約担当に同じ交 付 期 限 令和7年6月26日まで入 札 説 明 会日 時 及 び 場 所無 件 名 令和7年度 RELAP5コードとTRACEコードによるLSTF実験解析数 量 1式入 札 方 法(1)総価で行う。 (2)本件は、提出書類、入札を電子入札システムで行う。 契 約 管 理 番 号 0702C01941一 般 競 争 入 札 公 告令和7年5月26日 財務契約部長 松本 尚也 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構本入札の参加資格及び必要とする要件は、次のとおりである。 ※競争入札に参加する前までに「委任状・使用印鑑届」及び「口座振込依頼書」等を提出していただく 必要がありますので、下記により提出をお願いします。 https://www.jaea.go.jp/for_company/supply/format/a02.html必要な資格求める技術要件本業務を遂行するために必要となる、下記の知見・技術力を持つことを証明できる資料を提出すること。 ・最新あるいは最新に近いバージョンのTRACEコードとRELAP5コードを用いたLSTF実験装置あるいは実機の事故解析及び比較分析・最新あるいは最新に近いバージョンのTRACEコードとRELAP5コードの出力ファイル(バイナリ様式)から結果を抽出するプログラムの作成・最新あるいは最新に近いバージョンのTRACEコードとRELAP5コードの物理モデルに係る入力データの改良・最新あるいは最新に近いバージョンのTRACEコードを用いた実験装置あるいは実機の不確かさ解析・SNAPコードによるRELAP5入力データからTRACE入力データへの変換および変換後データの修正作業を含む比較検証解析(1)予算決算及び会計令第70条及び第71条の規定に該当しない者であること。 (2)国の競争参加者資格(全省庁統一資格※)又は国立研究開発法人日本原子力研究開発機構競争参加者資格のいずれかにおいて、当該年度における「役務の提供等」のA、B、C又はD等級に格付けされている者であること。 競争参加者資格審査を受けていない者は、開札の前までにその審査を受け、資格を有することが認められていること。 (3) 当機構から取引停止の措置を受けている期間中の者でないこと。 (4)警察当局から、国立研究開発法人日本原子力研究開発機構に対し、暴力団員が実質的に経営を支配している業者又はこれに準ずるものとして、建設工事及び測量等、物品の製造及び役務の提供等の調達契約からの排除要請があり、当該状況が継続している者でないこと。 (5)国立研究開発法人日本原子力研究開発機構が要求する技術要件を満たすことを証明できる者であること。 入札参加資格要件等 0令和7年度 RELAP5コードとTRACEコードによるLSTF実験解析仕様書11． 一般仕様1.1. 件名令和7年度 RELAP5コードとTRACEコードによるLSTF実験解析1.2. 目的および概要日本原子力研究開発機構(以下、原子力機構)では、大型非定常実験装置(以下、LSTF)による加圧水型原子炉(PWR)の事故模擬実験を再現するために、RELAP5/MOD3.3 コードおよびTRACE コードを用いた解析を実施している。 本仕様が定める作業の二つの目的は、これら二種類のコードを用いてそれぞれ異なるLSTF実験に対する模擬解析を行うことである。 目的の一番目は、熱水力挙動に対するRELAP5/MOD3.3コードの予測性能を把握するため、①炉心出口・燃料被覆管温度応答に着目した 1%低温側配管小破断冷却材喪失事故(LOCA)に関する LSTF 実験の解析を行うことである。 炉心出口領域周辺のノーディングや物理モデルを検討して入力データの整備を行い、初期定常解析及び過渡解析を行う。 また、②LSTF の非常用炉心冷却系(ECCS)再循環機能喪失(大破断冷却材喪失事故時の高圧再循環機能及び低圧再循環機能喪失)実験の解析を行う。 入力データを整備し、初期定常解析及び過渡解析を行う。 目的の二番目は、原子力機構が参加しているATRIUMプロジェクトの目標である、LSTFによる高温側配管中破断LOCA実験に対する入力パラメータの不確かさ伝播解析を行うことである。 これまでに、同実験に対する RELAP5/MOD3.3 コード解析用入力データを、可視化入力ツール(SNAP)を用いてTRACEコード用入力データに変換したうえで、検証解析を実施した。 その結果、破断口の流出係数Cdと炉心出口領域のWallis 型CCFLモデルの係数 C(切片)をパラメータとして調整することで、燃料被覆管温度を再現することができた。 引き続き関連するほかのパラメータについても最適化と感度解析を実施する。 また、最適化した入力データを基にして、入力パラメータの不確かさ伝播解析を行う。 1.3. 作業実施場所原子力機構が定める場所(受注者の事業所)1.4. 納期令和8年2月26日(木)1.5. 作業内容(1) RELAP5/MOD3.3 コードによる LSTF小破断 LOCA実験に対する炉心出口・燃料被覆管温度応答解析 → 詳細は2.1.1節参照(2) RELAP5/MOD3.3コードによるLSTF大破断LOCA実験に対するECCS再循環機能喪失実験解析 → 詳細は2.1.2節参照(3) TRACEコードによるLSTF中破断LOCA実験に対するパラメータ最適化・感度解析→ 詳細は2.2.1節参照(4) TRACEコードによるLSTF中破断LOCA実験に対する不確かさ伝播解析解析→ 詳細は2.2.2節参照21.6. 業務に必要な資格等無し1.7. 支給品及び貸与品本作業の実施にあたり、原子力機構から受注者に以下のものを無償で貸与する。 (1) RELAP5コードとTRACEコードの参照ファイル一式およびその他必要な実験データ(2) その他関連する資料1.8. 提出書類以下の提出物はすべて電子データとして、CDもしくはDVDに収めて提出すること。 報告書はワードプロセッサ(MS Word)を使用して作成し、電子データとは別に一部を印刷して提出すること。 (1) TRACE入出力ファイル(LSTF実験解析用データ) 一式(2) RELAP5入出力ファイル(LSTF実験解析用データ) 一式(3) 報告書 一部(提出場所)安全研究センター 熱水力安全研究グループ1.9. 検収条件1.8 で定める提出物が全て納入され、その内容が本仕様書の記載事項に合致していることを原子力機構が承認した時点で検収合格とする。 1.10. 適用法規・規格基準労働安全衛生法1.11. 特記事項作業内容の細部については、原子力機構担当者と事前に十分に打ち合わせること。 1.12. 産業財産権等この業務により作成された目的物(上記提出図書等に定める報告書等)に係る著作権その他の目的物の使用、収益及び処分(複製、翻訳、翻案、変更、譲渡・貸与及び二次的著作物の利用を含む)に関する権利は原子力機構に帰属するものとする。 1.13. 機密保持受注者及び作業担当者は、本業務の実施に当たり、知り得た情報を厳重に管理し、本業務遂行以外の目的で、受注者、下請会社等の作業員を除く第三者への開示又は提供を行ってはならない。 1.14. グリーン購入法の推進(1) 本契約において、グリーン購入法(国等による環境物品等の調達の推進等に関する法律)に適用する環境物品(事務用品、ＯＡ機器等)が発生する場合は、これを採用するものとする。 3(2) 本仕様に定める提出図書(納入印刷物)については、グリーン購入法の基本方針に定める「紙類」の基準を満たしたものであること。 1.15. 協議本作業を円滑に遂行するため、必要に応じて協議・打合せするものとする。 また、作業において問題が生じた場合、受注者は遅滞無く原子力機構に報告し、両者の協議により対策を決めることとする。 本仕様書に記載されている事項及び本仕様書に記載のない事項について疑義が生じた場合は、原子力機構と協議のうえ、その決定に従うものとする。 1.16. 検査員(1) 一般検査 管財担当課長42. 技術仕様2.1. RELAP5/MOD3.3コードによるLSTF実験模擬解析2.1.1. LSTF小破断LOCA実験に対する炉心出口・燃料被覆管温度応答解析熱水力挙動に対する RELAP5/MOD3.3 コードの予測性能を把握するため、炉心出口・燃料被覆管温度応答に着目した 1%低温側配管小破断 LOCAに関する LSTF実験である SB-CL-53の解析を行う。 SB-CL-53 実験では、ECCS である高圧注入系の不作動と補助給水系の不作動を仮定している。 また、低温側配管での 1%破断を模擬し、破断口はオリフィス(口径：10.1mm)を用いている。 解析では、実験より高い温度領域までの炉心出口・燃料被覆管温度応答を調べるため、実験条件と異なり、燃料被覆管温度が1003Kに到達後も炉心出力を自動停止しない。 SB-CL-53 実験の主な結果を以下に示す。 上部プレナム水位の顕著な低下開始後、短時間で水位を喪失した。 炉心水位の喪失と同時に下部プレナム水位の顕著な低下が開始した。 下部プレナム水位は、破断流量に影響を与えた。 炉心が露出後しばらく、蒸気発生器(SG)逃し弁の周期的開閉に起因して一次系圧力は SG 二次側圧力より僅かに高く維持された。 以降、一次系圧力は SG 二次側圧力を下回った。 燃料被覆管温度に関しては、炉心頂部と炉心中央の中間高さより下方の高さ及び炉心中央の高さでピーク値を指示した。 燃料被覆管温度が1003Kに到達後、炉心保護のために炉心出力は自動停止した。 燃料被覆管温度上昇から炉心出口温度上昇までには時間遅れが生じた。 一方、炉心出口温度に関しては、周囲、外周、中央の順番で総じて高くなった。 RELAP5/MOD3.3コードによるLSTF実験解析用の標準データ等は、別途原子力機構から貸与する。 LSTF実験の解析では、図1に示すように、圧力容器(炉心やダウンカマ等)、両ループの高温側配管、SG出入口プレナム、SG伝熱管(単チャンネル)、SG二次側、クロスオーバーレグ、低温側配管等を模擬する。 また、低温側配管に取り付けられた破断口を模擬する。 さらに、図 2 に示すように、実験で観察された炉心出口温度分布を再現するため、炉心出口領域周辺(炉心出口や隣接する上部プレナム等)について当該部の構造を考慮して細分化するなどのモデルの適用を含む入力データの整備を行う。 その後、初期定常解析及び過渡解析を行う。 解析結果は、代表的な温度、圧力、水位、流量等について、別途原子力機構から提示する実験結果と比較する。 2.1.2. LSTF大破断LOCA実験に対するECCS再循環機能喪失実験解析RELAP5コードの熱水力応答の予測性能を把握するため、2.1.1に示すLSTFのRELAP5標準データ等を参照して、RELAP5/MOD3.3 コードを用いた LSTF の ECCS 再循環機能喪失実験の解析のための入力データを整備する。 その際、LSTF の圧力容器(炉心やダウンカマ等)、両ループの高温側配管、SG出入口プレナム、SG伝熱管(単チャンネル)、SG二次側、クロスオーバーレグ、低温側配管等を模擬する。 LSTF の ECCS 再循環機能喪失実験における低温側配管での破断は水平破断であり、オリフィス(口径：58.4mm)により模擬する。 ここで、臨界流モデルはコード内蔵のRansom-Trappモデルを使用し、破断口における流出係数Cdは1.0とする。 また、一次系圧力は約0.3MPa、二5次系圧力は約 5MPa、SG二次側水位は SG伝熱管頂部高さを上回る約 12mとする。 さらに、炉心出力を 2.5MW、炉心水位を約 2m とする。 ここで、炉心全高は 3.66m である。 上記条件に対応した初期定常解析(1ケース)を行う。 つぎに、初期定常状態から一次系インベントリの低下に伴い炉心が露出し、燃料被覆管表面温度が約50K上昇した時点で、両ループの低温側配管へECCSの注水を行う。 1ループ当たりの ECCS注水流量は 2kg/s、注水温度は 310Kとする。 ECCS注水により全炉心がクエンチした時点で、ECCS を停止する。 上記初期定常状態から ECCS の停止までに対応した過渡解析(1ケース)を行う。 その他の詳細な実験条件等については、別途原子力機構から提示する。 ダウンカマと炉心の水位差、SG出入口間差圧、燃料被覆管表面温度等に対する解析結果についてまとめる。 2.2. TRACEによるLSTF中破断LOCA実験解析2.2.1. パラメータ最適化・感度解析LSTFによる高温側配管 17％破断LOCA実験(実験番号：IB-HL-01)を対象として、TRACEコードを用いた模擬解析を行う。 図3にLSTFシステム全体のノーディング概略図を示す。 IB-HL-01 実験では、非常用炉心冷却系(ECCS)である高圧注入系の全故障と、補助給水系の全故障を仮定している。 また、高温側配管内面に接するように、長いノズル(口径：41mm)を上向きに取り付けることにより、破断口を模擬している。 IB-HL-01 実験の主な結果を以下に示す。 破断後一次系圧力が急激に低下し、蒸気発生器(SG)二次側圧力よりも低くなった。 破断流は、破断直後に水単相から二相流に変化した。 炉心露出は、ループシールクリアリング(LSC)前に、クロスオーバーレグの下降流側の水位低下と同時に開始した。 低温側配管に注入された ECCS の蓄圧注入系冷却水の蒸気凝縮により両ループの LSC が誘発された。 LSC 後の炉心水位の急激な回復により、全炉心はクエンチした。 模擬燃料棒被覆管最高温度は、LSCとほぼ同時に検出された。 これまでにIB-HL-01実験に対するRELAP5/MOD3.3コード解析用入力データを、可視化入力ツール(SNAP)によりTRACEコード用入力データに変換したうえで、検証解析を実施した。 特に、破断口の流出係数Cdと炉心出口領域のWallis 型CCFLモデルの係数C(切片)をパラメータとした感度解析を通じて、今後の解析の方向性を定めることができた。 この成果を踏まえ、引き続き TRACE コードによる同実験解析に対するモデル(ノーディング、物理モデル)の最適化余地について検討し、改良作業および検証解析を行う。 解析結果は初期定常解析と過渡解析に分けて整理すること。 破断流量、高温側配管水位、一次系圧力及び SG 二次側圧力、低温側配管水位、蓄圧注入系流量、クロスオーバーレグ下降流側水位、上部プレナム水位、炉心水位、燃料被覆管温度について、RELAP5 コードの結果や別途原子力機構から提示する実験結果と比較する。 2.2.2. 不確かさ伝播解析2.2.1で最適化されたTRACEコード用入力データを基にして、GRS法(Gesellschaft fürAnlagen- und Reaktorsicherheit)に沿って入力パラメータの不確かさ伝播解析を行う。 解析ケース数を、累積確率値と信頼水準を指定してWilksの式(1−   ≥  ; :解析ケース数, :累積6確率値, :信頼水準)から算出する。 累積確率値と信頼水準は協議により決定する。 不確かさを与える入力パラメータは、臨界流現象に係るものとpost-CHF現象に係るものとから、それぞれ一つか二つを協議により決定し、原子力機構が指定する確率分布に従うようにサンプリングする。 安全評価パラメータとして、燃料被覆管ピーク温度を評価対象とする。 2.3. 報告書作成(1) 各項目の作業内容について、資料としてまとめる。 (2) その他、プログラムやデータの使用に際して必要となる資料を作成する。 7図１ LSTFシステム全体のノーディング概略図(SB-CL-53用)図2 LSTF炉心及び周辺のノーディング概略図8図3 LSTFシステム全体のノーディング概略図(IB-HL-01用)0123 456 789 ÿÿÿÿ !" #$% &' ( )01234 56 78 9@A 301 234 56 7 689 6@B 35 CD 60 123 4 567 EF G H I3" # P QR S EFP T 6'P 0 ÿÿ ÿ!0 12 345 67U VW XVY` ab6 cde fg h1ip q1ÿ ÿrs ÿ %2 301 234 567U VWX VYt `a u@v6 cde f! w xSyb € P ‚'S ƒ„ 0 1g h` !"# $…& '() 0 11iP pq †( ‡ˆ ‰u‡ ‘ ’“ ”•’ –’( 0 ÿÿ!0 12 345 678 96 @B6E FG 1ÿr— ÿ %2 3˜6 ™d efG SE FP g‘ 3…60 123 456 78 96@B 3 …t hi’ jkS 8l@ 'm 23n6 jk op’ “” •’–’ (0 ÿq r s ÿ ‚656wxS tu Pvw S30 123 45 67Sx yzm vw { |u3n ”"} 6vw z~w S€ ’( ‚'0 ÿq  s ÿ wx‚9 EF Pƒ m012 345 67c „ †(‡… †‡ˆ ‰ŠS ‹ €' 'T3 wx ‚9 2… 60 1234 567 xy Œ AŽ 3… 601 gh 01W 6 ‘6y ’ “”S g•P 8– Su’( —)˜ € ‚ '0™@ 3wx ‚9 6š ›‡œ Š 6v 2š ›‡œ žT FŸ xS¡ )‚' S˜ € 3‚”S EF €‚ '0 ÿq ¢ s ÿ £d9SiPv ¤2 3 $¥ ¦§¨ ©ª£ d5 Y&C D” @£d 9e «St¬ u3 £d ­S® ¯° ±P ‚' 0 ÿq ² s ÿ …6³´6’({ A3 ‚65 µu ‡¶A ·@ 01S u@ wx6 ¸8 "}6¹ ºz» ¼u’ (‚' 0 ÿq ½ s ÿ …t¾¿P01 S AÀ)0 1W 6‘Á 6Œ ÂÃÄ2 SÅ ¶‡Æ ÇP @B 3ÈÉ S· ‡ÊË u̇ 6w x‚9 †( ‡W 6‘ Í~7Î S· P‚ '0 ÿq Ï s ÿ …t¾¿P01 SÐ ÑP¬ Ò3Ó Ô3C ÕÖ ×ghØ Ö× †(‡ 3w x‚9 6t ÃÄ2 zm —) uÙ °±ÚÛ œÜ° ±S8 (3 234à ’CÕ Ö×6 ݼ ÚݼS Þ| u’( ß à á âãY6 äå 93ÓÔ Š6æ çb‡ è» ¼b6X ãéê ë’ì Þ| }601 »¼ SíÇ P‚ '0 ÿq î s ÿ 01W6‘6ï ð Ŷ ÓñÚ ÈÉò óÓ ñSt¬ u3} ôõö Y÷ ãÄÁ6 øùS ú)û Èãü ý6 þ ¼° ±2öW ÿ V6 x 0 b23 1 i 23 × 45 Si 6 P ''T | 7 ºg h 89 ’ 6 b 3 VS tuu3 ®b6 c„ S8)‚' 0ÿ0 1 2 ÿ 4567898 !" #$ %& '( )0123 445 $45 678 98 687 89@ AB 6C DEF GH )# "3I4 8P QRS TU4 VW' XY I4` ÿ0 a 2 ÿ bc')$def gh 'ipq rse $tu bc defg h'v wqx )#$y €t xD‚ ƒ2„ …78 9@ AB6C !"# 8† ‡ˆ‰ 6'X YI4 ` ÿ0 ‘ ’ 2 “”•– —˜… ™D d ) #XY 789 @A B6C 80 1ef ! 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