参考資料１－２

伊方発電所第３号機
燃料集合体点検時の落下信号発信について

２ ０ ２ ０ 年 ２ 月
四国電力株式会社

１．件

名
伊方発電所第３号機

２．事象発生の日時
２０２０年１月２０日

燃料集合体点検時の落下信号発信について

１４時１８分（信号発信）

３．事象発生の設備
３号機 燃料集合体

４．事象発生時の運転状況
３号機 第１５回定期検査中

５．事象発生の状況
伊方発電所３号機は第１５回定期検査中のところ、３号機使用済燃料ピットにおいて、燃料集合体※１の点検※2 をするため、燃料集合体を使用済燃料ピット内で移動させていた際、１月２０日１４時１８分に燃料集合体の落下を示す信号※3 が発信した。
状況を確認したところ、燃料集合体を点検装置ラックに挿入する際に、当該ラックの枠に乗り上げたことにより使用済燃料ピットクレーンの吊り上げ荷重が減少したため、信号が発信したものであり、燃料集合体は落下していないことを確認した。
その後、燃料集合体を吊り上げ、同日１６時１２分、使用済燃料ピット内の所
定の保管位置に戻した。
燃料集合体の落下を示す信号の発信に伴い、設計どおり使用済燃料ピットエリアの排気系統の切り替えが行われたことを確認し、同日１６時１７分、同信号をリセットした。
なお、本事象によるプラントへの影響および周辺環境への放射能の影響はなか
った。
※１

燃料集合体
ウラン酸化物をペレット状に焼き固め、約４ｍの長さのジルカロイ合金の管に封入した燃料棒を、原子炉への装荷および取出しに際し一体となって取り扱えるように束ねたもの。
伊方発電所３号機では２６４本の燃料棒を四角の格子状に束ねており、上下に冷却材が通る穴のあいた支持板（上部ノズル、下部ノズル）を、中間には燃料棒の間隔を保持するための支持格子を取り付けた構造になって
いる。

1

※２

燃料集合体の点検
国内で過去に発生した燃料集合体からの放射性物質の漏えい事象を踏まえ、漏えいが発生したものと同設計の燃料集合体を対象に、燃料集合体の最下部支持格子について、燃料棒の支持部と燃料棒の間に隙間等がないことをファイバースコープで確認する作業。
第１５回定期検査では５体の燃料集合体を対象に点検を行う予定であった。
（添付資料－１、２）※３

燃料集合体の落下を示す信号
使用済燃料取扱作業時において、万一の燃料集合体の落下に備え、使用済燃料ピットクレーンの吊荷荷重が設定値以下になった場合に燃料集合体が落下したと判断し、アニュラス排気ファンの起動等の信号を発信し、使用済燃料ピットエリアの排気を核分裂生成ガスを除去する系統に切り替える。

６．事象の時系列
１月１７日
１３時４１分
１４時５８分
１月２０日
０９時１３分
１０時１１分
１０時１３分
１１時１４分
１３時２８分
１４時１８分

１５時４７分
１５時５１分
１６時１２分
１６時１７分
１月２１日
１０時４６分
１２時００分

１体目の燃料集合体点検作業開始
１体目の燃料集合体点検作業終了
２体目の燃料集合体点検作業開始
２体目の燃料集合体点検作業終了
３体目の燃料集合体点検作業開始
３体目の燃料集合体点検作業終了
当該燃料集合体を使用済燃料ピット内の所定のラックより
点検作業場所への移動を開始（４体目）
燃料集合体の落下を示す信号が発信（燃料集合体が点検装置ラックに乗り上げたことにより発信）点検作業場所において当該燃料集合体の吊り上げ操作を開始
点検作業場所において当該燃料集合体の吊り上げ完了（点検装置ラックとの接触を解消）
当該燃料集合体を点検作業場所から使用済燃料ピット内の所定のラックに移動し収納完了
燃料集合体の落下を示す信号をリセット
当該燃料集合体外観（側面）確認作業開始
当該燃料集合体外観（側面）確認作業終了

2

１５時４６分
１６時２４分
１７時０５分
１月２４日
１３時２３分
１４時１９分

当該燃料集合体外観（底面）確認作業開始
当該燃料集合体外観（底面）確認作業終了
当該燃料集合体に異常のないことを確認
当該燃料集合体下部ノズル底面の詳細確認作業開始
当該燃料集合体下部ノズル底面の詳細確認作業終了

７．点検装置ラックへの燃料集合体の乗り上げ状況
点検装置ラックへの当該燃料集合体の乗り上げ状況を確認した結果、燃料集合体の下部ノズルにある４箇所の脚部のうち、３箇所の脚部が点検装置ラック頂部に乗り上げた状態であった。
（添付資料－３）

８．燃料集合体等の健全性（１）燃料集合体の健全性
点検装置ラックに乗り上げた燃料集合体について、点検装置ラックに乗り上げた際に作用した荷重に対する健全性を確認するため、以下の確認を行った。
ａ．燃料集合体の外観確認
当該燃料集合体の側面および底面について、水中テレビカメラにて外観確認を実施した結果、有意な傷、変形等がないことを確認した。
（添付資料－４）
ｂ．燃料集合体下部ノズルの詳細確認
当該燃料集合体の下部ノズル底面について、より詳細に燃料集合体下部ノズルを観察可能な水中テレビカメラにて外観確認を実施した結果、燃料集合体の下部ノズルの脚部の底面に擦り跡が確認された。
比較として同設計の燃料集合体２体の下部ノズル底面についても詳細確認を実施した結果、２体ともに下部ノズルの脚部の底面に同程度の擦り跡が確認された。
これらのことから、当該燃料集合体の下部ノズルの脚部に確認された擦り跡が点検装置ラックに乗り上げた際に付いたものかどうかは判断できないが、通常の燃料集合体取扱作業時に付く擦り跡と同程度のものであった。
また、下部ノズル底面の全体にわたり、有意な傷や変形等がないことを確認した。
（添付資料－５）ｃ．燃料集合体への荷重評価
当該燃料集合体が点検装置ラックに乗り上げた際に当該燃料集合体に作用した荷重は約１１００kg であり、燃料集合体の設計において健全性が確認さ3れている荷重（約４１００kg）に対して十分な余裕があることを確認した。
（添付資料－６）
上記により、当該燃料集合体の健全性に問題がないことを確認した。
（２）点検装置ラックの健全性
燃料集合体が乗り上げた点検装置ラックについて、気中で目視にて外観確認を実施した結果、有意な傷、変形等はなく、装置の機能上問題がないことを確認した。
（添付資料－７）（３）使用済燃料ラックの健全性
燃料集合体の点検に用いた点検装置は、使用済燃料ラック上に設置していたため、当該燃料集合体が点検装置ラックに乗り上げた際、当該使用済燃料ラッ
クに点検装置の重量に加えて乗り上げた燃料集合体の荷重が加わったことから、
当該使用済燃料ラックの健全性を確認した。
ａ．使用済燃料ラックの外観確認
使用済燃料ラックについて、水中テレビカメラにて外観確認を実施した結果、有意な傷、変形等がないことを確認した。
（添付資料－８）ｂ．使用済燃料ラックの応力評価設置されている点検装置の重量に加えて、燃料集合体が点検装置ラックに乗り上げることによって使用済燃料ラックに発生する応力は９７ＭＰａであり、許容応力（２０５ＭＰａ）を下回ることを確認した。
（添付資料－９）
上記により、点検装置を設置していた使用済燃料ラックの健全性に問題がないことを確認した。

９．作業管理の状況調査
燃料集合体点検の作業管理の状況を確認するため、以下の調査を実施した。
（１）作業実績
燃料集合体の点検は、これまでに３号機第１３回定期検査および第１４回定期検査で実施しており、今回で３回目であり、初めての作業ではなかった。
（２）作業体制
燃料集合体の点検における作業体制は、元請会社の作業責任者の下に、元請会社の燃料集合体点検員３名、一次協力会社の作業責任者、二次協力会社の作業員４名（作業責任者、使用済燃料取扱工具操作員、使用済燃料ピットクレー

4ン操作員、使用済燃料ピットクレーンチェーン操作員）を配置したものであった。
この作業体制は、３号機第１３回定期検査および第１４回定期検査における燃料集合体の点検と同じ作業体制であり、実績のあるものであった。
なお、四国電力の作業体制については、３号機第１３回定期検査および第１４回定期検査における燃料集合体の点検と同様に、社員を現場に配置して燃料集合体の点検の全体管理を実施していた。
（添付資料－１０、１１）
また、今回の燃料集合体の点検は１月１７日から開始しており、燃料集合体の落下を示す信号が発信した燃料集合体は、点検対象となっている５体の燃料集合体のうちの４体目であったが、１月１７日以降において、作業体制や作業員の役割分担の変更はなかった。
（３）燃料集合体取扱作業に従事した作業員の経験
ａ．元請会社の作業責任者
元請会社の作業責任者は、３号機第１４回定期検査における燃料集合体の点検の作業責任者であり、同作業における経験を有していた。
ｂ．一次協力会社の作業責任者
一次協力会社の作業責任者は、燃料集合体の点検の経験はないものの、定期検査の燃料取出および燃料装荷等における品質管理者および工事統括責任者の経験を有していた。
ｃ．二次協力会社の作業員
二次協力会社の作業員４名のうち、作業責任者および使用済燃料取扱工具
操作員は、３号機第１４回定期検査における燃料集合体の点検の作業責任者
および使用済燃料取扱工具操作員であり、同作業における経験を有していた。
その他の使用済燃料ピットクレーン操作員および使用済燃料ピットクレー
ンチェーン操作員については、燃料集合体の点検の経験はないものの、定期検査の燃料取出および燃料装荷等における使用済燃料ピットクレーン操作員
および使用済燃料ピットクレーンチェーン操作員の経験を有していた。
（４）作業要領
燃料集合体の点検の作業要領は、３号機第１３回定期検査および第１４回定期検査と同じであった。
作業要領書については、３号機第１３回定期検査および第１４回定期検査と同等の内容であり、燃料集合体取扱作業の作業手順は記載されていたが、燃料集合体取扱作業中に荷重変動が発生した場合の措置の記載はなかった。
（５）点検装置
燃料集合体の点検に使用した点検装置は、３号機第１３回定期検査および第１４回定期検査における燃料集合体の点検で使用したものと同じであり、使用5前の点検において破損等の異常はなく、使用済燃料ピット内の点検装置の設置場所についてもこれまでの点検時と同じであった。
点検装置は、燃料集合体の下部ノズルを使用済燃料ラックと同形状の点検装置ラックに挿入し、燃料集合体を吊り下げた状態で、燃料棒の隙間からファイバースコープを挿入し、燃料集合体の最下部支持格子の点検を行う装置である。
（添付資料－１）
使用済燃料ラック胴部の内寸法は、燃料集合体を収納するため、燃料集合体の外寸法（２１４ｍｍ）に対して片側７ｍｍの隙間を持った値（２２８ｍｍ）に設定されているが、点検装置ラック胴部の内寸法は、燃料集合体の下部ノズルを保持して、点検中の燃料集合体の揺れ、回転等を防止するために、燃料集合体の外寸法（２１４ｍｍ）に対して、隙間を片側２ｍｍに制限した値（２１８ｍｍ）に設定されている。
また、点検装置ラックの開口寸法についても、胴部の内寸法と同様に、使用済燃料ラックの開口寸法（２５９ｍｍおよび２７２ｍｍ）よりも、点検装置ラックの寸法（２４８．５ｍｍ）が小さく設定されている。
（添付資料－１２）（６）燃料集合体取扱設備
燃料集合体取扱作業に使用する使用済燃料ピットクレーンおよび使用済燃料
取扱工具は、使用前の点検において破損等の異常はなく、燃料集合体取扱作業中の動作にも異常はなかった。

１０．事象発生時の状況調査
燃料集合体の落下を示す信号が発信した事象発生時の状況を調査するため、以下の調査を実施した。
（１）点検装置ラックへの燃料集合体の挿入操作状況
点検装置ラックへの当該燃料集合体の挿入操作状況について、作業員への聞き取り調査を実施した結果は次のとおりであった。
ａ．Ａ面およびＢ面観察のための燃料集合体の挿入① 燃料集合体の下部ノズル底面が点検装置ラック頂部から約１５０ｍｍ上の位置※４でセンタリング確認※５を実施し、燃料集合体を低速で連続下降して、下部ノズルを点検装置ラックに挿入した。
（添付資料－１３）※４

約１５０ｍｍ上の位置
燃料集合体取扱作業における遮へい水深を確保するために、燃料集合体の吊り上げ高さは、下部ノズル底面が点検装置ラック頂部から約１５０ｍｍ上の位置までに制限されており、この位置でセンタリング
確認を実施している。

6

※５

センタリング確認
使用済燃料ピットクレーン操作員および使用済燃料ピットクレーン
チェーン操作員が、使用済燃料ピットクレーンを操作して燃料集合体を点検装置ラックの上部まで移動し、使用済燃料取扱工具操作員が目視により、燃料集合体の下部ノズルと点検装置ラックの位置関係があっており、燃料集合体が挿入可能な状態であることを確認すること。

ｂ．Ｃ面観察のための燃料集合体の挿入① Ａ面およびＢ面観察の際と同様に、燃料集合体の下部ノズル底面が点検装
置ラック頂部から約１５０ｍｍ上の位置でセンタリング確認を実施し、燃料集合体を低速で連続下降して、下部ノズルを点検装置ラックに挿入しようとした。
② 下部ノズル底面が点検装置ラック頂部を通過したあたりで、下部ノズルの使用済燃料取扱工具操作員から遠い側の面（Ｃ面）と点検装置ラックの内面が接触して使用済燃料ピットクレーンの荷重急変減少警報※６が発信し、燃料集合体の下降が自動停止した。
③ 接触した箇所が下部ノズルと点検装置ラックの内面のみであり、使用済燃料ピットクレーンの吊荷荷重がすぐに接触前の荷重に戻ったことから、燃料集合体の健全性に影響するものでないことを確認した。
④ 荷重急変減少警報をリセットした後、燃料集合体を一度センタリング確認
位置まで上昇し、センタリングに問題ないことを再度確認した後、慎重を期すために点検装置ラック頂部から約５０ｍｍ上の位置から複数回のイ
ンチング操作※７により燃料集合体を下降して、下部ノズルを点検装置ラックに挿入した。
⑤ 荷重急変減少警報の発信から燃料集合体の下部ノズルの点検装置ラックへの挿入までの間の操作手順について、要領書には明記されていなかったが、操作員は④に示したとおり慎重に操作することにより燃料集合体を挿入した。なお、④に示した操作は、定期検査時の燃料取出等において荷重変動が発生した際と同じ標準的なものであった。
⑥ 荷重急変減少警報の発信から燃料集合体の下部ノズルの点検装置ラックへの挿入までの間、⑤に示したとおり操作員は荷重変動発生時に期待する操作を行っていたことから、元請会社、一次協力会社および二次協力会社の作業責任者ならびに四国電力社員は、作業員に対する注意喚起などの積極的な対応はとっていなかった。
（添付資料－１３）※６

荷重急変減少警報
燃料集合体の側面に設置されている支持格子は、薄い板を格子状に組み上げたものあり、使用済燃料ラック等と接触した場合でも、支持格子が破損する前に燃料集合体の下降を停止するように、－６５ｋｇ
以上の荷重変動を検知すると燃料集合体の下降を自動停止するインターロックが設けられている。本警報は、当該インターロックが作動したことを作業員に認知させる目的で設置されている。

7

当該警報については、定期検査の燃料取出等において燃料集合体を
使用済燃料ラックに挿入する際にも、燃料集合体と使用済燃料ラックの接触により発信する場合があり、接触が燃料集合体の健全性に影響するものでないことを確認するとともに、接触の原因を確認して必要な措置を講じることとしている。
※７

インチング操作
燃料集合体の下降および停止を小刻みに繰り返して、燃料集合体を
ステップ状に下降させること。

ｃ．Ｄ面観察のための燃料集合体の挿入① 燃料集合体の下部ノズル底面が点検装置ラック頂部から約１５０ｍｍ上の位置でセンタリング確認を実施し、Ｃ面観察の際と同様に慎重を期すために点検装置ラック頂部から約５０ｍｍ上の位置からインチング操作により燃料集合体を下降して、下部ノズルを点検装置ラックに挿入しようとした。
② 複数回のインチング操作により、下部ノズルが点検装置ラック頂部にさしかかったあたりで使用済燃料ピットクレーンの荷重急変減少警報および燃料落下検知警報※８が発信し、燃料集合体の下降が自動停止するとともに、燃料集合体の落下を示す信号が発信した。
③ 燃料集合体の落下を示す信号が発信した時の使用済燃料ピットクレーンの吊荷荷重は、８４２ｋｇから１６７ｋｇに減少していた。
（添付資料－１３）※８

燃料落下検知警報
燃料集合体取扱作業中において、吊荷荷重が急減して３００ｋｇ以下になった場合、燃料集合体が落下したと判断し、燃料集合体の落下を示す信号を発信する。

（２）点検装置ラックへの燃料集合体の乗り上げ理由
点検装置ラックへの燃料集合体の乗り上げ理由について、作業員への聞き取り調査を実施した結果は次のとおりであった。
ａ．点検装置ラックの開口寸法ついて
使用済燃料取扱工具操作員および使用済燃料ピットクレーン操作員は、点検装置ラックの開口寸法（２４８．５ｍｍ）が使用済燃料ラックの開口寸法（２５９ｍｍおよび２７２ｍｍ）よりも小さいことから、燃料集合体の下部
ノズルと点検装置ラックのセンタリング確認および燃料集合体の下部ノズルの点検装置ラックへの挿入状況の確認が難しいことは認識していたが、問題なく実施できると考えていた。
（添付資料－１２）
ｂ．点検装置ラックの視認性について
使用済燃料取扱工具操作員および使用済燃料ピットクレーン操作員は、使8用済燃料ピット内に設置されている常設の水中照明が点検装置ラックに当たって点検装置ラックの操作員側に影ができ、点検装置ラック開口部が見え難かったことから、燃料集合体の下部ノズルと点検装置ラックのセンタリング
確認および燃料集合体の下部ノズルの点検装置ラックへの挿入状況の確認が難しいことは認識していたが、問題なく実施できると考えていた。
（添付資料－１４）

１１．推定原因
現在、状況調査結果等に基づき、推定原因を分析中。

１２．対 策１１．で抽出された推定原因を踏まえ、対策を講ずる。

以

9

上

添

付 資

料

添付資料－１

燃料集合体の点検について

添付資料－２

燃料集合体点検作業要領

添付資料－３

点検装置ラックへの燃料集合体の乗り上げ状況

添付資料－４

燃料集合体の外観確認結果

添付資料－５

燃料集合体下部ノズルの詳細確認結果

添付資料－６

燃料集合体への荷重評価結果

添付資料－７

点検装置ラックの外観確認結果

添付資料－８

使用済燃料ラックの外観確認結果

添付資料－９

使用済燃料ラックの応力評価結果

添付資料－１０

燃料集合体の点検における体制および役割分担

添付資料－１１

燃料集合体の点検における作業員の配置

添付資料－１２

点検装置ラックと使用済燃料ラックの比較

添付資料－１３

点検装置ラックへの燃料集合体挿入状況

添付資料－１４

点検装置ラックの視認性

10

添付資料－１
燃料集合体の点検について
国内で過去に発生した燃料集合体からの放射性物質の漏えい事象を踏まえた国（旧原子力安全・保安院）の指示 Iに基づき、漏えいが発生したものと同設計の燃料集合体
を対象に、燃料集合体の最下部支持格子について、燃料棒の支持部（支持板、ばね板）と燃料棒の間に隙間等がないことを確認している。
なお、同設計の燃料集合体にＭＯＸ燃料は含まれておらず、全てウラン燃料である。
対象燃料集合体（Ａ型高燃焼度１７行１７列型）

最下部支持格子（上から見た図）
Ｄ面
1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15 16 17
A
B
C
D
E
F
G
H

Ａ
面

I
J
K
L
M
N
O
P
Q
Ｂ面

燃料棒
制御棒案内シンブル
炉内計装用案内シンブル
確認対象位置

確認対象位置のイメージ

ばね板
燃料棒
最下部支持格子I

支持板「高燃焼度１７行１７列型燃料集合体の使用に当たっての確認について（指示）」（平成２２・０２・０３原院第３号：平成２２年２月５日）

11

Ｃ
面

当該点検を行う燃料集合体は、定期検査時に、それまでの原子炉内での装荷サイクル数、
装荷位置、燃料集合体燃焼度を勘案して選定しており、今回の定検においては、次の５体を点検することとしていた。
点検順番
1
2
3
4
5

燃料番号*1
MS3O15
MS3O12
MS3Q03
MS3Q09*2
MS3Q25

装荷サイクル数
2 サイクル2 サイクル2 サイクル2 サイクル2 サイクル

燃焼度（MWd/t）
29,12027,52926,65235,47035,335*１:ウラン燃料が点検対象であり、ＭＯＸ燃料は含まない*２:点検装置ラックに乗り上げた燃料集合体

点検作業は、使用済燃料ピットにおいて、専用の点検装置を用いて行っており、確認対
象位置にファイバースコープを挿入して、隙間等の有無を確認している。
点検装置は１方向から確認する構造となっていることから、燃料集合体のＡ面～Ｄ面の４面を確認するためには、１面を確認するごとに、燃料集合体を使用済燃料ピットクレー
ンで吊り上げ、９０度回転させた後に吊り下げる操作が必要となる。
点検装置の概要
支持棒

使用済燃料
ピットクレーン
高さ位置
確認用
スケール
ファイバースコープ
操作ハンドル

ファイバースコープ
点検装置ラック

約 11ｍ

ファイバースコープ
操作棒（ハンドルと接続）
ファイバースコープ
位置決め装置
台板

使用済燃料
取扱工具
燃料集合体

使用済燃料ラック12

13

使用済燃料ラック挿入

４．点検装置ラックに燃料集合体を
挿入・点検

吊上

燃料集合体

１．使用済燃料ラックより燃料集合体を
吊り上げ

吊上

回転

５．燃料集合体を吊り上げ・９０度回転点検装置ラック上で再度位置合わせ

移動

２．燃料集合体を点検装置に移動

燃料集合体点検作業要領

挿入

６．点検装置ラックに燃料集合体を挿入・点検（５．に戻り繰り返す）

点検装置ラック

３．点検装置ラック上で燃料集合体の位置合わせ

添付資料− ２

添付資料− ３
点検装置ラックへの燃料集合体の乗り上げ状況
点検装置ラック（上から見た図）
使用済燃料ピット（上から見た図）
燃料集合体下部ノズル脚部

Ｃ面

使用済燃料ピットクレーン

Ｄ面

Ｂ面

燃料集合体下部ノズル
点検装置ラック頂部

Ａ面
点検装置

点検装置ラック（視点Ｂから見た図）

視点Ａ

燃料集合体下部ノズル

視点Ｂ

Ｂ面

点検装置ラック頂部
Ｄ面

点検装置ラック

燃料集合体下部ノズル脚部

視点Ａ
視点Ｂ

14

添付資料－４（１／５）

燃料集合体の外観確認結果
１．燃料集合体番号 ：MS3Q09
２．燃料集合体燃焼度：35470 [MWD/ｔ]
３．確認年月日：2020 年 1 月 21 日
４．確認内容（１）側面：水中テレビカメラを用いて燃料集合体の上部ノズルから下部ノズルまでの側面を確認
Ａ面

左側カメラ

上部ノズル

支持格子

下部ノズル

Ｄ面

Ａ面

Ｃ面

Ｂ面

15

右側カメラ

添付資料－４（２／５）

Ｂ面

左側カメラ

上部ノズル

支持格子

下部ノズル

Ｄ面

Ａ面

Ｃ面

Ｂ面

16

右側カメラ

添付資料－４（３／５）

Ｃ面

左側カメラ

上部ノズル

支持格子

下部ノズル

Ｄ面

Ａ面

Ｃ面

Ｂ面

17

右側カメラ

添付資料－４（４／５）

Ｄ面

左側カメラ

上部ノズル

支持格子

下部ノズル

Ｄ面

Ａ面

Ｃ面

Ｂ面

18

右側カメラ

添付資料－４（５／５）（２）底面：水中テレビカメラを用いて燃料集合体の下部ノズル底面を
確認

Ｄ面

Ａ面

Ｃ面

Ｂ面

点検装置ラック

Ｄ面

燃料集合体下部ノズル

Ｄ面

Ａ面

Ｃ面

Ａ面

Ｃ面

Ｂ面

Ｂ面

燃料集合体下部ノズル脚部

点検装置ラックに乗り上げた箇所

確認結果：当該燃料集合体が点検装置ラックに乗り上げた際に作用した荷重に対する影響を確認するため、Ａ面からＤ面までの側面および下部ノズル底面の外観確認を実施した結果、有意な傷、変形等がないことを確認した。

19

添付資料− ５
燃料集合体下部ノズルの詳細確認結果

当該燃料集合体（ＭＳ３Ｑ０９）底面確認結果
点検装置ラック

Ｃ面

燃料集合体下部ノズル
Ｃ 面

Ｂ
面

Ｄ
面

Ｄ
面

Ｂ
面
Ａ 面

図

底面方向から見た位置関係

Ａ面拡大：点検装置ラックに乗り上げた脚部

脚部

当該燃料集合体の下部ノズル底面について、より詳細に燃料集合体下部ノズルが観察可能な水中テレビカメラにて外観確認を実施した結果、点検装置ラックに乗り上げた下部ノズルの３つの脚部（Ｃ面またはＢ面側に位置する下部ノズル脚部）に通常の燃料取扱時に付くと思われる擦り跡が確認された。
また、下部ノズル底面の全体にわたり、有意な傷や変形がないことを確認した。

20

同設計の燃料集合体との比較
当該燃料集合体と同設計の次の２体についても下部ノズル底面の詳細確認を実施した。当該燃料集合体と比較した結果を以下に示す。
燃料番号
ＭＳ３Ｑ０３
ＭＳ３Ｑ２５（参考：当該燃料集合体）

ＭＳ３Ｑ０９装荷サイクル数
２サイクル
２サイクル

燃焼度（MWd/t）
26,65235,335２サイクル

35,470

Ｃ面

Ｄ
面

Ｃ面

Ｂ
面

Ｂ
面

Ｄ
面

Ａ面
ＭＳ３Ｑ０３Ａ面
ＭＳ３Ｑ０９（当該燃料集合体）
Ｃ面

Ｄ
面

Ｂ
面

Ａ面
ＭＳ３Ｑ２５
比較として同設計の燃料集合体２体の下部ノズル底面についても詳細確認を実施した結果、２体ともに下部ノズルの脚部に同程度の擦り跡が確認された。このことから、
当該燃料集合体の下部ノズルの脚に確認された擦り跡が点検装置ラックに乗り上げた際に付いたものかどうかは判断できないが、通常の燃料取扱時に付く擦り跡と同程度のものであった。
21

添付資料－６

燃料集合体への荷重評価結果
燃料集合体が点検装置ラックへ乗り上げた際に作用した荷重を評価し、燃料集合体の健全性に問題がないことを確認する。
１．燃料集合体乗り上げ時の状況
燃料集合体が点検装置ラックに乗り上げた際の燃料集合体等の状況は以下のとおり。
・燃料集合体は、使用済燃料取扱工具を用いて、使用済燃料ピットクレーンにて低速（2.1m/min）にて下降
・燃料集合体下部ノズルの脚部 3 箇所が点検装置ラックに乗り上げ、燃料集合体
は点検装置ラック上に自立した状態で直立・点検装置ラックに乗り上げる前後における使用済燃料ピットクレーンの荷重表
示値は以下のとおり。
乗り上げ前：842ｋｇ
乗り上げ後：167ｋｇ

２．燃料集合体に作用した加速度
燃料集合体へ作用した荷重を算出するために、点検装置ラックへ乗り上げた際に燃料集合体に作用した加速度を算出する。具体的には、燃料集合体が低速（2.1m/min＝35mm/s）にて下降していた際の運動エネルギーのすべてが、乗り上げの衝撃により燃料集合体の鉛直方向の変形エネルギーに変換されたと仮定し、乗り上げ時に作用した加速度を求める。なお、評価に用いる燃料集合体および使用済燃料取扱工具の重量としては、保守的に乗り上げ前の荷重表示値（842ｋｇ）
を考慮する。
評価の結果、燃料集合体乗り上げ時に作用した加速度は約 1.3G（重力加速度の1.3 倍）となった。これは、燃料集合体を静置している時に作用している加速度（1.0G）の約 1.3 倍に相当する。

使用済燃料取扱工具

燃料集合体

下降速度：
2.1m/min

乗り上げ時の衝撃力により燃料集合体には鉛直方向に力が作用

乗り上げ時の衝撃力

22

燃料集合体が乗り上げた際の衝撃力により燃料集合体には鉛直方向に力が作用す
るが、乗り上げ直前の燃料集合体の運動
エネルギーが、全て燃料集合体の変形エネルギーに変換されると仮定し、衝撃時の加速度を算出

３．燃料集合体へ作用した荷重点検装置ラックへの乗り上げ時に作用した加速度 1.3G により、燃料集合体に作用した荷重は、燃料集合体および使用済燃料取扱工具の水中重量（約 842kg）を用いて
約 1,100kg となる。

４．燃料集合体への影響評価
燃料集合体は、輸送及び取扱時の荷重に対して著しい変形を生じることなく健全性に問題ないように設計することとしており、具体的には 6G の加速度で作用する荷重に対して変形等が生じない設計としている。今回点検装置ラックに乗り上げた際に燃料集合体に作用した荷重は約 1,100kg であり、6G の加速度で燃料集合体に作用する荷重約 4,100kg に対して十分小さい。
なお、通常の燃料集合体の取扱い時においても、使用済燃料ラック等へ燃料集合体を着底させる際には、低速（2.1m/min）にて着底させていることから、今回の事象で作用した荷重は、通常の燃料取扱時に作用する荷重と同程度である。
以

23

上

添付資料− ７
点検装置ラックの外観確認結果

Ｃ面

燃料集合体下部ノズル脚部

Ｄ面

Ｂ面

燃料集合体下部ノズル

Ａ面
図

点検装置ラック頂部

点検装置ラック（上から見た図）

点検装置ラック（方向は図と同じ）
燃料集合体が乗り上げた点検装置ラックについて、気中で目視にて外観確認を実施した結果、有意な傷、変形等はなく、装置の機能上問題がないことを確認した。

24

添付資料－ ８
使用済燃料ラックの外観確認結果

当該燃料集合体が点検装置ラックに乗り上げた際、当該使用済燃料ラックに点検装置の重量に加えて乗り上げた燃料集合体荷重が加わったことから、点検装置の下に位置する使用済燃料ラックについて外観確認を実施した。
１．確認対象点検装置の下に位置する図１に赤枠で示す範囲の使用済燃料ラックを対象とする。
２．確認方法水中カメラを用いて対象の使用済燃料ラックを近接で撮影し、詳細な外観を確
認する。
（図２）
使用済燃料ピットクレーン

作業員

点検装置ラック
確認対象使用済燃料ラック

水中カメラ

使用済燃料ラック

図１

点検装置と使用済燃料
ラックの位置関係

図２25

確認方法概略図

３．確認結果「１．確認対象」の使用済燃料ラックについて外観の確認を実施した。例として、点検装置ラックの直下に位置し、燃料集合体の荷重を最も大きく受けたと考えられる使用済燃料ラック（ラック番号：Ｋ－３）の外観確認の様子を図３に示す。
使用済燃料ラックの外観確認を実施した結果、Ｋ－３を含めて対象の全ての使用済燃料ラックについて有意な傷、変形等がないことを確認した。

【参考】
Ｋ－３のラック入口の画像を繋ぎ合わせて全体を表示した図

図３

使用済燃料ラック(Ｋ－３)確認の様子

以上

26

添付資料− ９
使用済燃料ラックの応力評価結果

燃料集合体の点検に用いた点検装置は、使用済燃料ピット内の使用済燃料ラック上に設置していたが、本事象により、燃料集合体が点検装置ラックに乗り上げたことにより、使用済燃料ラックには、点検装置の重量に加えて、乗り上げた燃料集合体の荷重が加わったことから、これに伴う使用済燃料ラックに作用した荷重を評価し、使用済燃料ラックの健全性に影響する変形等が生じていないことを評価する。
１．評価条件
点検装置（重量 303kg）は、図１に示すように、使用済燃料ラック４×３セル上に設置されていたが、評価では、保守的に中心部の３ラックのみで点検装置の重量を保持していたものと仮定する。なお、点検装置の重量は３ラックに均等に作用していたものとする。
また、燃料集合体が乗り上げた点検装置ラックは、１つの使用済燃料ラックの直上に設置されているため、乗り上げた燃料集合体の荷重は、当該使用済燃料ラックのみに作用するものと仮定する。また、燃料集合体の乗り上げにより、事象発生直前の使用済燃料ピットクレーンの荷重監視表示値である 842kg（燃料集合体と使用済燃料取扱工具の合計重量に相当）のすべてが作用したと仮定する。また、乗り上げ時に燃料集合体等に作用した加速度は１．３Ｇ（添付資料－６参照）とする。
評価は、図 1 に示すとおり、燃料集合体が乗り上げた点検装置ラックの直下の使用済燃料ラックを対象に、点検装置の荷重はラックの上部４つの辺に均等に作用したものとし、乗り上げた燃料集合体の荷重は保守的に燃料集合体が乗り上げた側の２辺のみに荷重が作用するものとする。図 1 に示す評価断面に発生する応力を評価し、使用済燃料ラック（SUS304 材）の耐力と比較することにより、変形の有無を評価する。
【点検装置の重量による荷重】
荷重は使用済燃料ラック上部の辺（４辺）に均等に
作用
荷重

評価断面
評価断面

【燃料集合体の乗り上げによる荷重】
荷重は点検装置ラックを通して、使用済燃料ラッ
ク上部の辺のうち、燃料重合体が乗り上げた側の
２辺に作用
荷重
評価断面
上から見た図図 1

使用済燃料ラックに作用する荷重
27

評価断面

２．評価結果
１．の条件に基づき、燃料集合体乗り上げ時に使用済燃料ラックの評価断面に発生した応力の評価結果は以下のとおりであり、耐力を下回っている。

応力評価値

耐力(SUS304)

97 MPa205 MPa
以28

上添付資料− 10

燃料集合体の点検における体制および役割分担

四国電力社員（１名）
元請会社の作業責任者（１名）
一次協力会社の作業責任者（１名）

元請会社の燃料点検員（３名）

二次協力会社の作業責任者（１名）

使用済燃料取扱工具操作員

使用済燃料ピットクレーン

使用済燃料ピットクレーン（１名）

操作員（１名）チェーン操作員（１名）

作業員
四国電力社員（１名）

役割
・全体管理（燃料集合体取扱作業、燃料点検）

元請会社の作業責任者（１名）

・全体管理（燃料集合体取扱作業、燃料点検）

元請会社の燃料点検員（３名）

・点検装置の操作（１名）
・燃料集合体の最下部支持格子の確認（２名）

一次協力会社の作業責任者（１名） ・燃料集合体取扱作業の管理作業責任者（１名）
二
次
協
力
会
社

・燃料集合体取扱作業の管理

使 用 済 燃 料 取 扱 工 具 操 作 員 ・使用済燃料取扱工具の操作、保持（１名）
・燃料集合体のセンタリング確認
・燃料集合体の昇降時の状況確認
使用済燃料ピットクレーン操 ・使用済燃料ピットクレーンの走行およびホイス
作員（１名）
ト昇降操作
・燃料集合体の昇降時の状況確認
使用済燃料ピットクレーンチ ・使用済燃料ピットクレーンの横行チェーン操作
ェーン操作員（１名）
・燃料集合体の昇降時の荷重監視

29

添付資料− 11
燃料集合体の点検における作業員の配置
四国電力社員
使用済燃料ピットクレーン

元請会社の作業責任者
使用済燃料取扱工具操作員

元請会社の燃料点検員

使用済燃料ピットクレーン操作員

一次協力会社の作業責任者

使用済燃料ピットクレーン
チェーン操作員

二次協力会社の作業責任者

使用済燃料
取扱工具

点検装置

燃料集合体

走行

燃料集合体

点検装置

横行

キャスクピット

元請会社の燃料点検員
元請会社の燃料点検員
四国電力社員

使用済燃料ピットクレーン
チェーン操作員

使用済燃料取扱工具操作員

元請会社の
作業責任者

キャナル

一次協力会社の作業責任者
二次協力会社の作業責任者

使用済燃料ピットクレーン操作員

元請会社の燃料点検員

燃料検査ピット
使用済燃料ピット

使用済燃料ピットクレーン
原子炉格納容器

30

31

228mm

272mm

218mm

248.5mm

燃料集合体：214 mm

15mm
点検装置台板

218mm
272mm

228mm

272mm

燃料集合体：214 mm

使用済燃料ラック（再利用ラックセル※１）

228mm

259mm

※２ 新ラックセル：リラッキングにおいて新たに設置したラックセル。

228mm

259mm

燃料集合体：214 mm

使用済燃料ラック（新ラックセル※２）※１ 再利用ラックセル：建設当初から使用しているラックセル。使用済燃料ピットの貯蔵能力増強工事（リラッキング）において再利用したもの。

185mm

248.5mm

点検装置ラック

点検装置ラックと使用済燃料ラックの比較

228mm

添付資料− 12

添付資料− 13
点検装置ラックへの燃料集合体挿入状況
Ａ面、Ｂ面観察時

センタリング確認位置
燃料集合体下部ノズル

燃料集合体下部ノズル脚部
燃料集合体下部ノズル

150mm
操作員

57.3mm

観察面

点検位置

点検装置ラック頂部

点検装置ラック
Ｃ面観察時（荷重急変減少警報（荷重変動－６５ｋｇ以上）発信）

操作員

観察面（Ｃ面）Ｄ面観察時（荷重急変減少警報（荷重変動－６５ｋｇ以上）および
燃料落下検知警報（吊荷重量３００ｋｇ以下）発信）

観察面（Ｄ面）操作員

32

添付資料− 14
点検装置ラックの視認性
使用済燃料ピット内に設置されている常設の水中照明が点検装置ラックにあたってできる影により、使用済燃料取扱工具操作員および使用済燃料ピットクレーン操作
員から点検装置ラック開口部が見え難かった。
走行

水中照明
横行

キャスクピット

元請会社の燃料点検員
元請会社の燃料点検員
四国電力社員

使用済燃料ピットクレーン
チェーン操作員

元請会社の
作業責任者
一次協力会社の作業責任者

使用済燃料取扱工具操作員
使用済燃料ピットクレーン操作員

Ａ

キャナル

二次協力会社の作業責任者
元請会社の燃料点検員

燃料検査ピット
使用済燃料ピット

点検装置
点検装置ラック

使用済燃料ピットクレーン
原子炉格納容器

視点Ａ
拡大図

33