プレスリリース

2000年9月18日

美浜発電所3号機の定期検査状況について
(A-蒸気発生器伝熱管損傷事象の原因と対策)

 美浜発電所3号機(加圧水型軽水炉 定格出力82万6千キロワット)は、平成12年7月28日より第18回定期検査を実施していますが、A-蒸気発生器伝熱管の健全性確認のため伝熱管の渦流探傷検査(ECT)を行っていたところ、隣接する3本の伝熱管において、高温側管板直上部に有意な信号指示が認められました。
 このため、当該蒸気発生器2次側の管板上面を小型テレビカメラにより点検した結果、8月24日22時20分頃、有意な信号指示が認められた伝熱管3本の間に約4~5cm四方の大きさの板状の固体物(異物)が確認されました。
 当該異物を取り出した後、減肉信号指示が認められた伝熱管3本について、小型テレビカメラにより外面観察を実施した結果、異物と接触していたと推定される箇所に摩耗と思われる傷が認められました。研究施設にて詳細調査を実施したところ、当該異物は機器や配管および工具等に使用している材料ではなく、金属溶断作業の際に生じる生成物の可能性があることが分かりました。

[平成12年8月25日、9月1日 お知らせ済み]  


 1.調査結果
  蒸気発生器伝熱管損傷要因の検討結果
 当該蒸気発生器伝熱管の損傷要因を検討した結果、損傷は外面減肉であり、発見された異物と伝熱管との摩耗形状、摩耗位置が一致したこと等から、当該伝熱管の損傷は異物との接触による摩耗であることが判明しました。

  異物の詳細調査結果
 当該異物の外観観察、金属組織観察、成分分析等を、研究施設にて引き続き実施した結果、次の特徴が認められました。
  • 断面に多数の空洞があり、球状や不定形の金属組織(主としてマルテンサイト(*))とそれを囲む酸化物が認められた。
     (*)マルテンサイト:溶融後に急冷された時の特徴的な金属組織
  • 鉄が主成分であり、マンガンやケイ素等、炭素鋼と同等の成分が認められたが、通常の炭素鋼の成分より多くの銅が検出された。
    これらの特徴は炭素鋼の圧延材、鍛造材、鋳造材および溶接金属に見られないものであるため、当該異物は機器の構成部品や治工具等の材料ではないことが判りました。また、当該異物は電極に銅コーティングしたものを使用した溶断(アークエアガウジング法)により発生する2次生成物の可能性があることが判りました。
     (*)溶断(アークエアガウジング法)により発生する2次生成物:
      配管等の部材を電極にて溶かしながら空気により吹き飛ばす溶断作業をアークエア
      ガウジング法といい、この溶断作業により発生する溶け落ちた金属を2次生成物という。

  異物混入原因の調査結果
  1. 異物混入の可能性がある、取替用蒸気発生器製作時、発電所における蒸気発生器取替工事並びにそれ以降の改造工事及び定期検査時における各設備の分解点検工事について、作業実績を調査した結果、以下のことが判りました。
    • 取替用蒸気発生器製作時においては、アークエアガウジング法を用いているものの、その作業において発生する2次生成物は材料成分が異なっていることから、要因の可能性は低い。
    • 前回(第17回)定期検査時において実施した主給水制御弁取替工事において、アークエアガウジング法による主給水配管の溶断作業を行っており、2次生成物の材料成分も今回回収異物と類似していることから、本作業中に混入した可能性は否定できない。
    • 蒸気発生器取替工事及び、その他の改造・分解点検工事については、アークエアガウジング法による溶断作業は実施していないことから要因の可能性は低い。

  2. 主給水制御弁取替工事状況の調査
    • 工事中において、異物が混入する可能性の可否について調査を行ったところ、取替用制御弁および配管の接続前作業において異物混入防止用養生材を取り外している作業期間があり、その間に異物混入の可能性が否定できないことが判りました。

  3. 異物混入の原因
    • アークエアガウジング法による主給水管溶断作業を模擬して、異物発生の再現試験を実施した結果、火花養生用鉄板に付着した2次生成物は、成分、組織性状、硬さとも、回収した異物と類似していることを確認しました。
    • 異物の移動可能性について、異物の質量や主給水配管等での流速から評価した結果主給水制御弁近傍で系統内に混入した異物は、配管内を移動し、蒸気発生器2次側管板上まで移動する可能性があることが判りました。
    • 伝熱管摩耗量に至る摩耗時間を評価した結果、当該異物は前運転期間(平成11年7月~平成12年7月)初期に蒸気発生器内に持ち込まれたと推定されました。

2.推定原因
  • 伝熱管の外面減肉は、前回定期検査時に2次系主給水系統から混入したと推定される異物が、運転開始に伴い蒸気発生器2次側に流入後、当該伝熱管に接触し、水の流れに伴い振動したことにより摩耗が生じたものと推定されました。
  • 混入した異物は、前回(第17回)定期検査時の2次系主給水制御弁取替工事において配管の溶断作業(アークエアガウジング法)で発生した2次生成物が、その後の作業過程で配管接続前の主給水管内に混入したものと推定されました。

3.蒸気発生器等の健全性確認
 BおよびC-蒸気発生器の伝熱管全数について渦流探傷検査(ECT)を行った結果、有意な信号指示は認められませんでした。また、蒸気発生器の2次側器内、主給水配管等について、小型テレビカメラ等による点検を行った結果、いずれも異物や破損等の異常はありませんでした。なお、念のため異物混入に対する機器健全性評価も実施し、問題のないことを確認しました。

4.対 策
  1. ECTにより有意な信号指示の認められた3本の伝熱管については、施栓を実施します。
  2. 作業時における異物混入防止対策として、以下の事項について徹底を図るとともに、作業計画書等に明記します。
    • 機器の開放作業においては、開口部と通路等、異物混入の要因となり得る箇所との区画を確実に実施し、異物の混入を防止する。
    • 最終の異物確認に際しては、作業対象機器の異物確認のみではなく、開口部周辺の不要資材、廃材などの撤去等、清掃が確実になされていることも十分に確認する。
    • 異物確認後は、開口部閉止まで連続して作業を行い、不必要な開口部を作らないこととする。
    • 異物管理責任者は、最終の異物確認以降、開口部が完全に閉止するまで連続的に監視する。

     さらに、定期検査前の事前説明会等を活用し、今回の事例及び異物管理の重要性について周知徹底します。

以 上  

    (通商産業省によるINESの暫定評価)
    INES:国際原子力評価尺度
    基準1 基準2 基準3 評価レベル
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<参考資料>
A蒸気発生器伝熱管のECT信号指示管状況図
異物混入に係る調査対象箇所図
異物生成〜混入状況の推定
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