プレスリリース

2008

2008年10月15日
関西電力株式会社

原子力発電所の運営状況について

当社の原子力発電所における運営状況について、以下のとおりお知らせします。

１．運転状況について（平成２０年１０月１４日現在）
発電所 電気
出力
（kW）		 運転状況 備　　考
美　浜
発電所		 １号機 34.0万 運転中  
２号機 50.0万 運転中  
３号機 82.6万 第23回　定期検査中
H20年9月1日〜H20年12月上旬		  
高　浜
発電所		 １号機 82.6万 運転中  
２号機 82.6万 運転中  
３号機 87.0万 運転中  
４号機 87.0万
第18回　定期検査中
H20年8月23日〜H21年1月下旬
○ 蒸気発生器伝熱管の渦流探傷検査における有意な信号指示の確認結果の原因と対策について
詳細は２（１）のとおり
【Ｈ２０年１０月３日他にお知らせ済み】
○ Ａ、Ｂ、Ｃ−蒸気発生器入口管台溶接部での傷の原因と対策について
詳細は２（１）のとおり
【Ｈ２０年１０月１０日他にお知らせ済み】
大　飯
発電所		 １号機 117.5万 運転中  
２号機 117.5万 運転中  
３号機 118.0万 第13回 定期検査中
H20年2月2日〜H20年12月上旬
○ 原子炉容器Ａループ出口管台溶接部の傷の原因と対策について
詳細は２（１）のとおり
【Ｈ２０年９月２６日他にお知らせ済み】
４号機 118.0万 第12回　定期検査中
H20年9月9日〜H20年12月中旬 		 


２．トラブル等情報について

（１） 法令に基づき国に報告する事象（安全協定の異常時報告事象にも該当する事象）
発電所名 　大飯発電所３号機 発 生 日 第１３回定期検査中
（平成２０年４月８日）
件　　名 原子炉容器Ａループ出口管台溶接部の傷の原因と対策について 　(添付図１)
事象概要
および
対 策 等		 　第１３回定期検査中に、国内外で発生した６００系ニッケル基合金溶接部での応力腐食割れ事象を踏まえ、原子炉容器出入口管台（計８箇所）の溶接部にウォータージェットピーニング工事※１を実施する計画としていました。
　この工事のため、３月６日から３月１０日にかけて、事前に当該溶接部内面の渦流探傷試験（ＥＣＴ）※２を行ったところ、Ａループ出口管台の６００系ニッケル基合金溶接部１箇所で有意な信号指示（長さ約１０ｍｍ）を確認しました。なお、Ａループ入口管台およびＢ、Ｃ、Ｄ各ループの出入口管台については、有意な信号指示は認められませんでした。
　傷の形状は複数に折れ曲がるとともに枝分かれした割れで、１次冷却材環境下における応力腐食割れ※３の特徴を有しており、周辺に、引張応力が残留する可能性がある機械加工※４跡を確認しました。これらのことから、１次冷却材環境下における応力腐食割れの可能性が高いと推定しました。
　超音波探傷試験（ＵＴ）※５を行った結果、傷の深さは特定できず、４月２２日より当該部表面の研削を開始しましたが、約３．６ｍｍ研削した時点で傷が消えず、さらに研削した場合、工事計画認可申請書※６に記載している板厚（７０ｍｍ）を下回る可能性があったことから、記載板厚を、傷を含めた幅約１１ｃｍの部分について全周にわたり７０ｍｍから６４ｍｍに変更しました（なお元の板厚は約７４．６ｍｍ）。その後、約１０．５ｍｍまで研削しましたが、傷は消えませんでした（この時点の板厚約６４．１ｍｍ）。
　さらに深く研削を行うため、７月３０日に、工事計画認可申請書の記載板厚を、傷を含めた箱状（軸方向の幅約１１ｃｍ、周方向の幅約１３ｃｍ）の部分のみ６４ｍｍから５３ｍｍに、その他の部分を７０ｍｍに変更する手続きを行い、強度上の問題がないことを国にもご確認頂いた上で、８月８日に研削を再開しました。
　８月２３日、深さ約２０．３ｍｍ（当該部分の板厚約５４．３ｍｍ）まで研削した結果、外観目視観察で傷が認められず、渦流探傷試験でも有意な信号指示が確認されなくなりました。さらに念のため追加研削（約０．７ｍｍ）を行い、傷がないことを確認しました（当該部分の板厚約５３．６ｍｍ）。
　本事象による環境への影響はありません。

　原因調査結果、推定原因および対策は次のとおりです。

１．原因調査結果
（１） 外観目視観察
  　水中カメラによる外観目視観察の結果、溶接部表面に周方向の等間隔の筋状の跡が認められ、傷はいずれの深さでも複数の折れ曲がりおよび枝分かれがあることを確認するとともに、デンドライト境界※７に沿ったものと推定しました。これらの特徴は、過去の１次冷却材環境下における応力腐食割れと同様であることを確認しました。
　なお、傷の深さは最大で約２０．３ｍｍと評価し、傷の深さ調査後に確実に傷の除去を行うための研削を実施した結果、研削部分の形状は、周方向の幅約１０２ｍｍ、軸方向の幅約７４ｍｍの半球状で、当該部分の板厚は約５３．６ｍｍとなりました。
   
（２） 製造・運転履歴調査
  　大飯発電所３号機の原子炉容器は、昭和６２年５月から平成元年１２月にかけて製作されていますが、当該管台の製作手順に特異性は認められず、記録確認および聞き取り結果から、溶接の手直しはなかったと考えられました。また、工場において原子炉容器管台とセーフエンド部を６００系ニッケル基合金で溶接した後、溶接で生じた内面の段差を除去するため、金属製の刃を周方向に回転させて切削する機械加工を行うとともに、加工後、溶接部について浸透探傷試験（ＰＴ）、放射線透過試験（ＲＴ）、超音波探傷試験（ＵＴ）を行い、異常のないことを確認していました。
　加えて、運転時の１次冷却材温度・圧力に異常はなく、水質も基準値内に管理されていることを確認しました。
   
（３） 表面加工状態確認試験（実物大の模型試験）
  　機械加工による影響を確認するため、ステンレス配管に６００系ニッケル基合金を溶接し、内面を機械加工した実物大の試験体を製作して目視点検したところ、機械加工後の表面に、当該管台と同様、等間隔の機械加工跡を確認するとともに、１次冷却材環境下における応力腐食割れが発生する可能性がある約３００ＭＰａを超える引張残留応力を確認しました。
   
（４） 文献調査
  　過去に発生した管台溶接部の損傷は、製作過程における溶接の手直しもしくは機械加工による高い引張残留応力によって、１次冷却材環境下における応力腐食割れが発生したものと推定されていました。
 
２．推定原因
　原子炉容器製造時、６００系ニッケル基合金溶接部に機械加工を行ったこと、並びに溶接時の残留応力により、内表面に高い引張残留応力が生じ、１次冷却材環境下における応力腐食割れが発生し、運転時の応力等により、割れが進展したものと推定しました。
 
３．対　策
（１） ６００系ニッケル基合金溶接部の応力腐食割れに対する予防保全対策として、Ａループ出口管台溶接部については、研削部を含めた管台溶接部内表面に対して、水中での施工が可能なウォータージェットピーニング工事を実施します。Ａループ出口管台溶接部以外の出入口管台溶接部については、既にウォータージェットピーニング工事を実施しています。
   
（２） なお、当該溶接部については、耐食性に優れた６９０系ニッケル基合金を用いた肉盛溶接補修の具体的工法等を検討し、次回定期検査時に実施することとしています。


　大飯発電所３号機は、当該部のウォータージェットピーニング工事を実施後、当該部の健全性を確認するため１次冷却材系統の耐圧漏えい検査※８等を行い、１１月上旬に原子炉を起動する予定です。

  ※１： ウォータージェットピーニング工事
金属表面に高圧ジェット水を吹き付けることにより、金属表面の引張残留応力を圧縮応力に変化させる。
  ※２： 渦流探傷試験（ＥＣＴ）
高周波電流を流したコイルを対象となる配管等に接近させることで対象物に渦電流を発生させ、対象物の欠陥に起こった渦電流の変化を電気信号として取り出すことで欠陥を検出する試験。
  ※３： １次冷却材環境下における応力腐食割れ
１次冷却材環境下で600系ニッケル基合金に発生するＰＷＲプラント特有の応力腐食割れ。（材料、環境および応力の３要素が重なって発生する割れ）
  ※４： 機械加工
溶接により発生する表面の凸凹を切除するとともに、管台とセーフエンド部の段差を無くすため、金属製の刃を周方向に回転させ切削加工すること。
  ※５： 超音波探傷試験（ＵＴ）
超音波を使って金属等の内部にある傷を検出する試験。
  ※６： 工事計画認可申請書
発電所の建設工事を開始する前に機器の詳細設計内容について、国に提出する申請書。
  ※７： デンドライト境界
溶接部では、溶融した金属が固まる際にできる柱状の結晶（デンドライト結晶）ができ、その結晶組織の境界のことをデンドライト境界という。
  ※８： １次冷却材系統の耐圧漏えい検査
１次冷却材系統の圧力を昇圧した後、当該部の目視点検を行い、変形等の異常がないことを確認する検査。

［平成２０年４月１７日、５月１６日、５月２６日、６月１６日、７月１６日、８月８日、８月１５日、８月２７日、９月２６日　お知らせ済み］



発電所名 　高浜発電所４号機 発 生 日 第１８回定期検査中
（平成２０年９月２２日）
件　　名 蒸気発生器伝熱管の渦流探傷検査における有意な信号指示の確認結果の原因と対策について　(添付図２)
事象概要
および
対 策 等		 　第１８回定期検査中に、３台ある蒸気発生器（ＳＧ）の伝熱管全数※１について渦流探傷検査（ＥＣＴ）※２を実施した結果、Ｃ−ＳＧの伝熱管１本の高温側管板※３部に、有意な信号指示が認められました。なお、Ａ，Ｂ−ＳＧの伝熱管については、有意な信号指示は認められませんでした。
　本事象による環境への放射能の影響はありません。

１．原因調査
　有意な信号指示が認められた原因を調査するため、過去の検査結果との比較や、運転履歴等の調査を実施しました。
（１） 過去の検査結果との比較
 
・ 高浜４号機では、第１１回定期検査（平成１１年）において、初めて高温側管板部で有意な信号指示が確認され、抜管調査の結果、ローラ拡管※４部上端部付近に位置する伝熱管内面の軸方向に沿った割れが認められました。原因は、ＳＧ製作時に、伝熱管を固定する管板の管穴の穴径が部分的にわずかに広がったため、その後伝熱管拡管の際、管内面で局所的に引張残留応力が生じ、この残留応力と運転時の内圧が相まって生じた応力腐食割れであると推定されました。
・ その後、表面の応力を改善するために、第１３回定期検査（平成１４年）でＳＧ伝熱管の高温側管板部にショットピーニング※５を施工しました。
・ 今回の有意な信号指示は、1高温側管板部のローラ拡管上端部付近に発生しており、2伝熱管の軸方向に沿った内面傷を示す指示である等、第１１回定期検査（平成１１年）から第１４回定期検査（平成１５年）までに同機で応力腐食割れが発生した際に確認された信号と類似の特徴が認められました。 　
   
（２） ショットピーニングの効果
 
・ 伝熱管内面でのショットピーニングでは、内表面から一定の深さ（約0.2mm）までは引張応力が圧縮応力となりますが、これより深い部分では、効果が小さいことが知られています。
・ このため、ショットピーニング施工時にＥＣＴの検出限界※６未満（約0.5mm）の傷が既に発生していた場合、時間の経過とともに傷が進展する可能性があり、これまでにも、ショットピーニング後の第１４回定期検査で、有意な信号指示が確認されています。
   
（３） 運転履歴調査
  　運転開始以降、今定期検査開始に至るまでの期間について、１次系の主要な運転パラメータである温度、圧力、水質について調査を行った結果、過大な応力を発生させる温度、圧力の変化はなく、水質も基準値の範囲内で安定していたことが確認されました。
   
（４） その他調査
  　製造履歴調査、材料調査等の調査を行い、いずれも問題がないことを確認しました。
 
２．推定原因
　有意な信号指示が認められた原因は、過去の調査結果等から、ＳＧ製作時に当該伝熱管を管板部で拡管する際、管内面で引張残留応力が発生し、これが運転時の内圧と相まって、伝熱管内面から応力腐食割れが発生し、これが徐々に進展し、今回検出されたものと推定されました。
 
３．対　策
　有意な信号指示の認められた伝熱管１本については、高温側および 低温側管板部で閉止栓（機械式栓）を施工し、使用しないこととします。


  ※１： 伝熱管全数
既施栓管を除きＡ−ＳＧで3,247本、Ｂ−ＳＧで3,249本、Ｃ−ＳＧで3,262本、合計9,758本。
  ※２： 渦流探傷検査（ECT）
高周波電流を流したコイルを、伝熱管に接近させることで対象物に渦電流を発生させ、対象物の欠陥に起こった渦電流の変化を電気信号として取り出すことで欠陥を検出する検査。
  ※３： 高温側管板
蒸気発生器内の伝熱管が取り付けられている部品。伝熱管と管板で、１次冷却材と給水（２次側水）の圧力障壁となる。
  ※４： ローラ拡管
伝熱管内部に機械式ローラを通すことで伝熱管を押し広げて、伝熱管と管板を接合させる工程。
  ※５： ショットピーニング
溶接部に小さな金属球（ショット）を高速で叩き付けることにより、伝熱管内の引張残留応力を圧縮応力に改善する工事。
  ※６： ＥＣＴの検出限界
ショットピーニング施工時の第１３回定期検査（平成１４年）ではＤＦ−ＥＣＴ（旧方式）で約0.5mmですが、第１５回定期検査（平成１６年）以降は、インテリジェントＥＣＴ（新方式）採用により約0.46mmとなっています。

［平成２０年９月２２日、１０月３日　お知らせ済み］



発電所名 　高浜発電所４号機 発 生 日 第１８回定期検査中
（平成２０年１０月３日）
件　　名 Ａ、Ｂ、Ｃ−蒸気発生器入口管台溶接部での傷の原因と対策について　(添付図３)
事象概要
および
対 策 等		 　第１８回定期検査中に、国内外で発生した６００系ニッケル基合金溶接部での応力腐食割れ事象を踏まえ、３台ある蒸気発生器（ＳＧ）の１次冷却材出入口管台溶接部（計６箇所）について予防保全工事※１を実施する計画でした。
　この工事のため、事前に入口管台溶接部内面について渦流探傷試験（ＥＣＴ）※２を行ったところ、Ａ−ＳＧ入口管台溶接部で７箇所、Ｂ−ＳＧ入口管台溶接部で８箇所、Ｃ−ＳＧ入口管台溶接部で２１箇所の有意な信号指示（最大長さ　Ａ−ＳＧ：約１４ｍｍ、Ｂ−ＳＧ：約３０ｍｍ、Ｃ−ＳＧ：約３３ｍｍ）を確認しました。
　ＳＧ入口管台溶接部においてＥＣＴによる有意な信号指示が認められた３６箇所について、傷の深さを確認するため超音波探傷試験（ＵＴ）※３を実施した結果、Ａ−ＳＧで最大深さ約１２ｍｍ、Ｂ−ＳＧで最大深さ約１３ｍｍ、Ｃ−ＳＧで最大深さ約１６ｍｍの傷と評価しました。
　この結果、ＡからＣの各ＳＧで、当該部の板厚が電気事業法に基づく工事計画書に記載の板厚※４を下回ること※５が分かりました。
　本事象による環境への放射能の影響はありません。

　傷が発生した原因調査のため、ＡからＣ−ＳＧの入口管台溶接部内表面の外観目視観察および型取観察等を行った結果は、以下のとおりです。

１．原因調査結果
（１） 外観目視観察および型取観察
  　カメラによる外観目視観察や型取観察の結果、傷の周辺は全体的にグラインダ施工※６やバフ施工※７による仕上げ跡が認められ、複数の折れ曲がりおよび枝分れであることが確認されました。
　傷の特徴は、過去６００系ニッケル基合金溶接部で認められている１次冷却材環境下における応力腐食割れと同様であることを確認しました。
   
（２） 製造履歴調査
  　当該ＳＧは、プラント建設時に設置されたものであり、昭和５５年１０月から昭和５８年９月の間に工場で製作されていました。
　当時の製造過程や検査記録を確認するとともに、関係者への聞き取り調査を行った結果、ＳＧの製作手順は日本原子力発電（株）敦賀発電所２号機のＳＧと同様に、ＳＧ管台とセーフエンドを溶接した後、溶接で生じた溶接部表面の凹凸を除去するため、グラインダ施工（研削）およびバフ施工が行われていました。
　また、手直し溶接等を実施した場合は、溶接部表面を弾力性のある砥石※８によりグラインダ施工（研磨）した可能性があることを確認しました。
   
（３） 文献調査
  　６００系ニッケル基合金溶接部については、国内外の加圧水型軽水炉（ＰＷＲ）の１次冷却材環境下で、約３００ＭＰａ以上の引張応力が残留していた場合、応力腐食割れが発生する可能性があると推定されており、国内外で、今回と類似した部位に損傷が確認されています。
   
（４） 表面加工状態確認試験結果との比較による表面残留応力評価　
  　当該ＳＧ入口管台の仕様は、日本原子力発電（株）敦賀発電所２号機と同様の製作手順であることから、敦賀発電所２号機の原因究明において実施された表面加工状態確認試験の結果と、今回の型取観察結果を比較しました。　　　
　その結果、傷の周辺の表面状態は、グラインダ施工（研削）後のバフ施工でグラインダ施工（研削）が残った部位や、グラインダ施工（研磨）した部位と同様であることを確認しました。　
　これらの部位では、内表面に、１次冷却材環境下における応力腐食割れが発生する可能性がある約３００ＭＰａを超える引張残留応力が発生することが確認されています。
   
（５） 調査結果のまとめ
  　外観目視観察や型取観察結果等から、傷は複数の折れ曲がりおよび枝分れが認められ、過去の１次冷却材環境下における応力腐食割れ事象と同じ様相を呈しており、溶接部内表面はグラインダ施工（研削）後にバフ施工が行われ、手直し溶接部等ではグラインダ施工（研磨）が行われたものと推定されました。
　また、敦賀発電所２号機の表面加工状態確認試験結果から、これらの部位では高い引張応力が残留し、１次冷却材環境下における応力腐食割れが発生している可能性が考えられました。
 
２．推定原因
　ＳＧ製作時、ＳＧ管台とセーフエンドとの溶接部内面の仕上げとして行ったグラインダ施工（研磨）した部位、またはグラインダ施工（研削）後にバフ施工した箇所でグラインダ施工（研削）の跡が残った部位の内表面に高い引張応力が残留し、１次冷却材環境下における応力腐食割れが発生したものと推定されました。
　また、割れは運転時の応力等により、軸方向に進展したものと推定されました。
 
３．対　策
　ＳＧ管台溶接部の内表面を一様に切削後、残存する深い割れを部分切削で除去し、６００系ニッケル基合金で肉盛溶接を行った上で、溶接部内表面全周に、より耐食性に優れた６９０系ニッケル基合金で肉盛溶接を行います。
　また、念のため、バフ施工を行い残留応力の低減を図ります。


  ※１： 予防保全工事
出口管台溶接部内面（３箇所）については、ショットピーニング工事（小さな金属球を高速で叩き付けることにより、溶接部表面の引張残留応力を圧縮応力に改善する工事）を、入口管台溶接部内面（３箇所）については、内表面を一様に切削し、耐食性に優れた６９０系ニッケル基合金で肉盛溶接する工事を計画している。
  ※２： 渦流探傷試験（ＥＣＴ）
材料表面に渦電流を流して、材料に発生する電磁誘導の変化から検査対象の傷を検出する方法。
  ※３： 超音波探傷試験（ＵＴ）
構造物に入射した超音波が欠陥に当たって跳ね返ってくる反響を観測することにより、欠陥の形態、形状、寸法を測定する方法。
  ※４： 工事計画書に記載の板厚
予防保全対策工事（６９０系ニッケル基合金を用いた肉盛溶接補修）に伴い、工事計画書記載の板厚を７５．２６ｍｍから６６．５ｍｍに変更した。（８月１８日に当社が変更手続きを実施）
  ※５： 各ＳＧ入口管台の元の板厚は、Ａ−ＳＧが約７６．６ｍｍ、Ｂ−ＳＧが約７７．５ｍｍ、Ｃ−ＳＧが約７６．８ｍｍ。
  ※６： グラインダ施工
溶接部表面等に対して、電動工具等に取り付けた円形状の砥石で研削または研磨を行うこと。
  ※７： バフ施工
溶接部表面等に対して、電動工具等に取り付けた砥粒を付着させた布ペーパーを何枚も円形状に組み合わせたもの（バフ）で、グラインダ施工より細かな研磨を行なうこと。
  ※８： 弾力性のある砥石
弾力性を持たせた砥石で、グラインダ施工（研削）と比較して滑らかな研磨加工ができる。

［平成２０年１０月３日、１０日　お知らせ済み］



（２）安全協定の異常時報告事象

      なし


（３）保全品質情報等

      なし

以　上

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