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2007年6月14日
関西電力株式会社

美浜発電所1号機の定期検査状況について(原子炉格納容器内壁面の水のにじみに関する原因と対策)

 美浜発電所1号機(加圧水型軽水炉 定格電気出力34万キロワット、定格熱出力103万1千キロワット)は、第22回定期検査中の平成19年3月22日6時30 分頃に、運転員が巡回点検において、原子炉格納容器内のBループ室で床面に小さな水溜り(約5cm×約5cm)と原子炉キャビティ※1側の壁面が濡れていることを確認しました。このため、キャビティの水抜きを行った結果、壁面からの水のにじみはなくなりました。
 また、キャビティ周辺の壁面および天井面を目視点検した結果、当該箇所以外の4箇所でにじみ跡(ほう酸の析出)が確認されました。
 その後、キャビティとそれにつながるキャナル※2の内面を覆っているステンレス板の溶接部などについて、貫通傷がないかを確認するための真空発泡試験※3による点検中に4箇所で僅かな発泡を確認しました。
 なお、にじみ出た水は全て回収しており、環境への放射能の影響はありません。

[平成19年3月23日4月17日 お知らせ済み]


1.点検および調査結果
  (1)キャビティおよびキャナルの点検
  真空発泡試験等による点検の結果、既に確認されている4箇所以外に発泡箇所は認められませんでした。
  キャビティは使用済燃料プール側(キャナル部)に向かって深さが段差となって深くなっており、4箇所は全てこの段差状の部分でした。
  キャビティおよびキャナルは、コンクリート構造の内側にステンレス板を張り付けており、床面のコーナー部や段差部は、ステンレス製の曲がり板(コーナープレート)やL型材(コーナーアングル)に溶接しています。
  4箇所のうち、3箇所は床面のコーナープレートとの溶接部で、1箇所はキャビティ床面段差部のコーナーアングル材の溶接部でした。
 
  (2)発泡箇所の詳細調査
  コーナープレート溶接部の3箇所について金属組織観察を行った結果、割れはプレート裏面から進展し、塩素型応力腐食割れ※4に特有の様相が認められ、切り出し調査の結果、裏面で塩素が検出されました。
  コーナーアングル溶接部の1箇所の金属組織観察では、延性割れ※5に特有の様相が確認され、切り出し調査の結果、溶接部の溶け込みが少なく、過度の仕上げにより溶接部の厚さが薄くなっていました。
 
  (3)キャビティおよびキャナルの工事実績の調査
  当該ステンレス板はプラント建設時(昭和42~45年)に施工されており、当時の工事状況としては、大型機器搬入のため原子炉格納容器に仮開口部を設けており、飛散した海塩粒子が付着する可能性がありました。
  前回定期検査において、プラント建設時に設置したステンレス板の上に研磨加工したステンレス板を設置するオーニング設置工事※6を実施しましたが、今回の4箇所は工事の対象範囲外であり、コーナーアングル溶接部1箇所は当該工事の溶接箇所の近傍にあり、溶接時の引張り力を受けやすい位置にありました。
 
2.コンクリート点検結果
  壁面や天井面の析出物を成分分析した結果、コンクリート成分であるカルシウム等は検出されましたが、鉄分は検出されなかったことから、コンクリート内の鉄筋に腐食はないものと推定されました。
  水のにじみやほう酸の析出が認められた5箇所のうち3箇所についてコンクリートを削って点検した結果、コンクリート内部で中性化※7は認められず、鉄筋の腐食や欠損は確認されませんでした。また、周辺のコンクリートについて強度測定し、設計基準強度を上回っていることを確認しました。
  コーナーアングル溶接部切り出しにより露出したコンクリート部を点検した結果、中性化は認められませんでした。
 
3.推定原因
  (1)コーナープレート溶接部の貫通割れ(3箇所)について
   プラント建設時にコーナープレート裏面に付着した海塩粒子が、運転時と定期検査時のキャビティ水張り時の温度変化により、結露・蒸発を繰り返すことで塩素が濃縮し、溶接部の裏面から塩素型応力腐食割れが発生・進展して貫通に至ったものと推定されました。
   
  (2)コーナーアングル溶接部の貫通割れ(1箇所)について
   プラント建設時の施工段階で、溶接金属の溶け込みや厚さが不足していたため、キャビティ水張り時の温度変化に伴う引張り力により、溶接部に延性割れが発生しました。その後、前回定期検査でのオーニング溶接時の引張り力が作用し、割れが拡大したものと推定されました。
   
  (3)水のにじみおよびほう酸の析出について
   水のにじみおよびほう酸の析出が認められた5箇所のうち3箇所については、今回貫通割れが認められた箇所に近いことから、漏れ出たキャビティ水がコンクリート内を通って壁面または天井面からにじみ出たものと推定されました。
 あとの2箇所については、ほう酸の析出を生じさせた貫通割れ箇所は、既にオーニング設置工事で施工したステンレス板で覆われており、今後漏えいはないと推定されました。
 
4.対 策
  コーナープレート溶接部3箇所については、当該部を切り取って、内面を洗浄した後、新品のコーナープレートを溶接します。
  コーナーアングル溶接部1箇所については、当該部を切り取って、新品のコーナーアングルを十分な溶接金属厚さを確保して溶接します。
  予防保全として、オーニング設置工事を実施していない床面のコーナープレート部およびコーナーアングル部に樹脂を塗布し、遮水性能を高めます。

 これらの作業には1ヶ月から2ヶ月程度を要する見込みであり、その後、原子炉起動準備が整い次第、原子炉を起動して調整運転を開始する予定です。

以  上

※1: 原子炉キャビティ
原子炉容器の上部に設置しているプールであり、燃料取替え時に、ほう酸水を満たすこと により、燃料から放出される放射線を遮へいする。
   
※2: キャナル
キャビティと使用済燃料ピットをつなぐ水路で、燃料移送装置が取り付けられている箇所。
   
※3: 真空発泡試験
検査対象部位に発泡液を塗布し、アクリル透明箱で覆って内部を真空状態にして、発泡液 塗布部の泡の発生状態から漏えい箇所を特定する試験。
   
※4: 塩素型応力腐食割れ
塩化物が付着し、環境条件(温度、水分等)が満たされた場合に発生する応力腐食割れの 一種。応力腐食割れは、腐食環境下におかれた金属材料に引張応力が作用した結果、割れ が発生する事象。材料、環境、応力の3つの要因が重複した場合に発生する。
   
※5: 延性割れ
延性のある金属が伸びきって引きちぎられるように破壊すること。
   
※6: オーニング工事
キャビティには原子炉容器上部ふた取付け、取外し時に作業員が立ち入ることから、被ばく低減のために立ち入り前に清掃を実施しているが、清掃作業時間を短くし、清掃時の被ばく量を低減させるため、コーナー部を除く床全面と高さ1mまでの壁面に、研磨加工を施した耐食性に優れたステンレス板(厚さ約3mm)を設置した。
   
※7: 中性化
コンクリートは通常強アルカリ性であるが、空気中の二酸化炭素(炭酸ガス)と反応し、徐々にアルカリ性を失っていく。コンクリートが中性化すると鉄筋の防食性が低下する。

<添付資料>

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