プレスリリース

1999年4月23日
関西電力株式会社

大飯発電所1号機の定期検査状況について(燃料集合体支持格子の軽微な変形の原因と対策)

 大飯発電所1号機(加圧水型軽水炉定格出力117万5千キロワット)は、平成11年2月19日からの第15回定期検査で、燃料集合体の外観点検を実施した結果、平成11年3月15日と3月29日に各々、燃料集合体1体の支持格子の一部に軽微な変形が確認されました。
 また、当該の2体の燃料集合体と隣接する燃料集合体の外観点検で、軽微な変形のあった支持格子面と対面する燃料集合体の支持格子に、こすれ跡らしき光沢が認められましたが、燃料集合体の健全性には問題ありませんでした。
 なお、この事象による周辺環境への放射能の影響はありません。

(平成11年3月15日、4月1日 記者発表済)

 燃料集合体支持格子の軽微な変形についての調査結果と原因および対策は、以下のとおりです。

  • 1.調査結果
    (1)作業記録調査等
    • ①1体目の当該燃料集合体
       前回定期検査での燃料集合体の原子炉への装荷時には、当該燃料集合体が隣接燃料集合体より先に装荷されていたことから、隣接燃料集合体の装荷時の作業記録を確認したところ、燃料集合体の炉底への着底直前に燃料取替クレーンに2回の荷重変動が認められました。
       1回目の荷重変動で燃料取替クレーンが自動停止したので、一旦クレーンを上昇させた後、再度下降したところで2回目の荷重変動が発生しましたが、燃料取替クレーンの自動停止機能は作動しなかったことが確認されました。
       燃料取替クレーンの荷重変動を監視するエアーバランサー装置の調査を実施したところ、炉底付近では荷重変動によるクレーンの自動停止機能が解除されることとなっていましたが、自動停止機能が解除される範囲が、エアーバランサーの動きにより支持格子の面同士が干渉する可能性のある範囲に及ぶことが確認されました。
       以上のことから、前回の第14回定期検査で隣接燃料集合体を炉内に装荷する時に炉底付近において支持格子同士が干渉した荷重変動が生じた際、クレーンの停止機能が自動的に解除されていたことから、当該部に過度の荷重が加わり、支持格子が変形したものと推定されました。
    • ②2体目の当該燃料集合体
       今回定期検査の燃料取り出し時には、当該燃料集合体は隣接燃料集合体より先に取り出されていたことから、当該燃料集合体の取り出し時の作業記録を確認したところ、燃料取替クレーンに2回の荷重変動が認められました。
       1回目の荷重変動時は、自動停止機能が働いてクレーンが停止しましたが、荷重が元に戻ったことから作業を再開したところ、2回目の荷重変動が発生しました。
       燃料取替クレーンの荷重変動を監視する電気式荷重監視装置の調査を実施したところ、クレーン起動時の荷重変動によって誤ってクレーンが自動停止することを防止するため、一時的に自動停止機能が解除されることとなっており、2回目の荷重変動が作業再開直後のクレーン起動時であったことから、自動停止機能が働かなかったものと推定されました。
       以上のことから、今回の定期検査で当該燃料集合体を炉内から取り出す際、支持格子同士が干渉した荷重変動によってクレーンが自動停止しましたが、クレーンを再起動して取出作業を再開したところ、クレーンの自動停止機能が一時的に解除されていたことから大きな荷重変動が発生し、当該部に過度の荷重が加わり変形が生じたものと推定されました。
    • ③隣接燃料集合体
       隣接燃料集合体2体を点検した結果、支持格子に当該燃料集合体との干渉によるものと推定されるこすれ跡が確認され、1体目の隣接燃料集合体のこすれ跡が確認された支持格子がわずかに上方にずれていましたが、支持格子の変形や燃料棒の傷等の異常は認められませんでした。
    (2)工場での再現試験および設計評価
     今回の支持格子の変形は、いずれも隣接する燃料集合体支持格子との接触により発生しており、工場での再現試験および支持格子の形状解析評価の結果、当該燃料集合体(A型)の支持格子上部(ガイドベーン)と隣接する燃料集合体(B型)の支持格子下部(ガイドタブ)の面同士が約6mmずれて接触すると支持格子同士のかみ合いが発生する可能性があり、この状態で過度の荷重が加わると支持格子に変形が起こることが確認されました。
  • 2.原因
     今回の支持格子の変形は、
    • ①支持格子の形状および過去の支持格子の損傷事例から支持格子の面同士は接触しても滑るという認識であり、A型燃料集合体支持格子とB型燃料集合体支持格子の面同士の干渉については具体的な評価を実施してなかったため、支持格子の面同士の干渉が想定されていなかったこと。
    • ②燃料集合体(A型)の支持格子上部(ガイドベーン)と隣接する燃料集合体(B型)の支持格子下部(ガイドタブ)がクレーン操作によるわずかな揺らぎ等により水平方向に約6mmずれて接触した、ごく限られた位置関係にあったこと。
    • ③クレーンの自動停止機能が一時的に解除されるよう設定されていたことから大きな荷重変動が生じたこと。
     が重なって起こったものと推定されました。
  • 3.対策
     燃料集合体について構造的に支持格子同士のかみ合いが起こらない型式の支持格子を採用しているものに順次、取り替えていくこととし、今後、新たな燃料集合体の採用にあたっては、支持格子同士がかみ合わないことを設計段階で確認することとします。
     また、燃料取替クレーン起動時の速度をゆるやかに上昇させることにより荷重変動を小さくし、一時的な自動停止機能の解除はなくすこととします。
     さらに、燃料集合体の取り扱い時において、荷重変動により燃料取替クレーンが自動停止した際、その後荷重変動が元に戻った場合でも隣接燃料集合体との干渉を確実に回避するため燃料集合体の位置修正操作を行った後、作業を再開する旨、作業手順書に明記します。
     なお、炉底付近での燃料集合体の荷重変動に対する自動停止機能の解除については、既に設定精度の向上を図った電気式の荷重監視装置に取り替えています。

     支持格子の変形があった燃料集合体2体については取り替えることとします。また、隣接燃料集合体2体については、当初計画どおり、1体を使用済み燃料とし、残りの1体も今回の定検では装荷しません。

以 上

(通商産業省によるINESの暫定評価)
基準1 基準2 基準3 評価レベル
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INES:国際原子力評価尺度

<参考資料>