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2018

2018年9月12日
関西電力株式会社

高浜発電所３号機の定期検査状況について（蒸気発生器伝熱管の渦流探傷検査結果の原因と対策等について）

　高浜発電所３号機（加圧水型軽水炉 定格電気出力８７万キロワット、定格熱出力２６６万キロワット）は、２０１８年８月３日から第２３回定期検査を実施しており、蒸気発生器（ＳＧ）の健全性を確認する観点から、３台あるＳＧの伝熱管全数※１について応力腐食割れ※２等を検出するために、定期検査ごとに行っている渦流探傷検査（ＥＣＴ）※３を実施した結果、Ｃ－ＳＧの伝熱管１本の高温側管板※４部で、内面（１次側）からの有意な信号指示が認められました。
　また、Ａ，Ｂ－ＳＧの伝熱管については、有意な信号指示は認められなかったものの、Ａ－ＳＧの伝熱管１本で外面（２次側）からの微小な減肉と見られる信号指示（判定基準未満）が認められました。このため当該箇所を小型カメラで点検したところ、伝熱管と管支持板の間に異物を確認しました。
　なお、本件による環境への放射能の影響はありません。

  • ※１　過去に同様の有意な信号指示が認められ、施栓した管等を除きＡ－ＳＧで３，２７３本、Ｂ－ＳＧで３，２４８本、Ｃ－ＳＧで３，２６３本、合計９，７８４本。
  • ※２　環境、応力、材料の３要因によって発生する割れ
  • ※３　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、対象物のきず等により生じた渦電流の変化を電気信号として取り出すことできず等を検出する検査。伝熱管の内面（１次側）より、伝熱管の内面（１次側）と外面（２次側）の両方を検査している。
  • ※４　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次冷却水）の圧力障壁となる。
１．Ｃ－ＳＧ伝熱管における有意な信号指示について
（１）原因調査

　伝熱管１本の高温側管板部で有意な信号指示が認められた原因を調査するため、過去の調査結果との比較や運転履歴の調査を実施しました。

  1. ａ．過去の調査結果との比較

    • ・高浜３号機では、これまでの定期検査において、高温側管板拡管部で有意な信号指示が確認されています（伝熱管２３本）。過去の抜管調査の結果、ローラ拡管※５上端部付近の伝熱管内面で軸方向に沿った割れが認められ、原因は、伝熱管内面で局所的に発生した引張り残留応力と運転時の内圧および高温の１次冷却材環境が相まって生じた応力腐食割れであると推定され、対策として施栓を行っています。
    • ・今回の有意な信号指示も、①高温側管板部のローラ拡管上端部付近であり、②伝熱管の軸方向に沿った内面きずを示す指示であるなど、過去に３号機で同様に認められた信号指示と特徴が類似していることを確認しました。
    • ※５　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。

  2. ｂ．ＳＧ伝熱管へのショットピーニング※６の効果

    • ・高浜３号機では第１２回定期検査（２０００年）において、初めて応力腐食割れが確認された後、当該部の応力腐食割れの発生を予防するため、第１３回定期検査（２００１年）でＳＧ伝熱管の高温側管板拡管部内面にショットピーニングを施工し、伝熱管内表面の引張り残留応力を改善しました。
    • ・ショットピーニングでは、伝熱管内表面近傍（深さ約0.2mmまで）の引張り残留応力が改善されますが、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、深さ約0.2mm以上で当時使用していたＥＣＴの検出限界未満（深さ約0.5mm未満）の微小なきずが既に発生していた場合、時間の経過とともにきずが進展する可能性があると推定しました。
    • ※６　伝熱管内面に小さな金属球を高速で叩き付けることにより、伝熱管内面の引張り残留応力を圧縮応力に改善する工事。

  3. ｃ．運転履歴調査

    　運転開始以降、今回の定期検査開始に至るまでの期間について、１次冷却材の主要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製造時に高温側の管板部で伝熱管を拡管する際、伝熱管内面で局所的に引張り残留応力が発生し、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・進展し、今回検出されたものと推定しました。
（３）対策
　有意な信号指示が認められた伝熱管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。
２．Ａ－ＳＧ伝熱管における外面減肉信号の確認について

　今後、異物を蒸気発生器内から取り出し詳細調査を行うとともに、調査結果を踏まえ、他の管支持板部等について、小型カメラ等により点検します。

以　上

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