資料－４
第4回安全性検討会資料

地震後の設備健全性確認＜（５）設備被害＞（No.1，3関連）

平成２７年４月２３日
東北電力株式会社
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Tohoku Electric Power Co., Inc.

目次

１．女川１号機 原子炉建屋天井クレーン走行部損傷について

２． ３．１１東日本大震災に伴う女川原子力発電所の軽微な被害状況について

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１．女川１号機 原子炉建屋天井クレーン走行部損傷について（No.1関連）

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１．１ 女川１女川１号 原子炉建屋天井クレーン
原子炉建屋天井クレーン走行部
クレーン走行部損傷
走行部損傷 事象概要
１．事象の事象の概要
東北地方太平洋沖地震後の走行確認試験において，異音が確認された。 （平成２３年９月）
異音発生の原因調査を実施していたところ，４箇所ある当該クレーンの走行部のうちの１箇所（南西側走行部）において，走行部軸受の損傷が確認された。（平成２４年６月）
その後，南西側走行部以外の走行部（３箇所）についても同様に軸受の損傷が確認された。
本事象は，法令トラブルと判断し，原因ならびに再発防止対策を取り纏め，国へ報告した。（平成２５年１１月）

名

称

原子炉建屋クレーン

種類

天井走行式
主 巻１００トン

補 巻５トン

定 格 荷 重総重量

約２１１トン

クレーンスパン

約３１ｍ（南北）

走 行 範 囲約３０ｍ（東西）

耐震クラス

Ｂクラス（Ａクラス地震で落下しないことを確認）

天井クレーン配置イメージ

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１．２ 天井クレーン
天井クレーン走行部構造図
クレーン走行部構造図＜Ａ部拡大＜Ａ部拡大＞
部拡大＞

Ａ

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１．３ 天井クレーン
天井クレーン走行部
クレーン走行部損傷
走行部損傷の損傷の状況
２．軸受損傷の状況
４箇所ある走行部の分解調査を実施した結果，全ての走行部軸受に損傷を確認した。
損傷は，水平荷重を受ける軸受つば部に多く確認され，内輪および外輪の一部および軸受コロにも損傷が確認された。
つば部
コロ

外輪

軸受
（外輪）

南西側走行部で確認された
軸受損傷部品（平成24年6月）
車輪 車軸
ギア

軸受
（内輪）
コロ

３列軸受

２列軸受
内輪

車輪

損傷写真（内外輪）

油受け（異物を確認）レール

全走行部分解調査の結果確認された軸受損傷状態（代表例）
損傷写真（コロ）

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１．４ 天井クレーン
天井クレーン走行部
クレーン走行部損傷
走行部損傷 その他部位
その他部位の他部位の点検結果
３．その他の部位の点検結果
当該クレーンについて外観点検を実施した結果，走行部以外の部位について，クレーンの機能に影響を及ぼすような有意な損傷がないことを確認した。
ランウェイガータ

脱線防止ラグ

クレーンの落下による重要な機器の損傷を防止するために取り付けている脱線防止ラグに接触跡が確認された。

脱線防止ラグ接触状況

今回の地震により過大な荷重が付加され、当該クレーン本体の脱線防止ラグがランウェイガータ（建屋に設置された走行レールの架台）に接触したものと推定。

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１．５ 天井クレーン
天井クレーン走行部
クレーン走行部損傷
走行部損傷に損傷に係る原因調査
４．軸受損傷原因調査結果（１）使用環境による影響
腐食，疲労，摩耗および吊荷過大荷重等，使用環境状況を確認し，軸受損傷の要因とならないことを確認した。
（２）設計，製作，メンテナンスによる影響
構造不良，材料不良，組立不良および定期点検状況を確認し，軸受損傷の要因とならないことを確認した。
（３）地震による影響
損傷した軸受の金属調査（破面観察）等を実施したところ，地震等大きな荷重が付加されたことにより損傷に至ったものと推定された。
また，地震荷重評価の結果，東北地方太平洋沖地震の水平地震荷重が，当該軸受（つば部）の破壊強度を上回っていたことを確認した。

当該クレーン走行部軸受の損傷状況および地震荷重評価の結果より，
走行部軸受損傷の走行部軸受損傷の原因は原因は，水平地震荷重によるものであると水平地震荷重によるものであると判断によるものであると判断。
判断
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１．６ 天井クレーン
天井クレーン走行部
クレーン走行部損傷
走行部損傷に損傷に係る再発防止対策
５．再発防止対策
女川１号機原子炉建屋天井クレーンについては，水平地震荷重により走行部軸受が損傷したことに鑑み，水平方向の荷重を受け難い軸受（女川２，３号機の当該クレーン軸受と同仕様）に交換した。
取替後の軸受は固定型であることから，水平荷重が２列および３列軸受に分散され，今回損傷したつば部に付加される最大の水平荷重が従来の約半分となり，東北地方太平洋沖地震と同程度の地震を想定した場合であっても強度上満足する。
女川１号機（従来）
２列外輪つば部

２列内輪つば部

女川２，３号機①３列外輪つば部

車輪

車輪

車軸

車軸

②２列３列外輪つば部

隙間
２列内輪つば部

３列軸受
（自由型）

２列軸受（固定型）

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３列軸受（固定型）

２列軸受
（固定型）

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１．７ 原子炉建屋天井クレーンの原子炉建屋天井クレーンの機能要求
クレーンの機能要求≪当該クレーンの機能要求≫（機能要求）
当該クレーンは，「安全上重要な機器等を定める告示（経済産業省告示３２７号）」により，「燃料を安全に取り扱う機能※」が要求される。
※ 「新燃料の搬入から使用済燃料の搬出までの取扱いにおいて，関連する機器間を連携し，当該燃料を搬入，搬出又は保管できる能力があること」

・東日本大震災後も，当該クレーンは異音があったものの走行可能な状態。
・異音発生原因の調査を行っていたところ，走行部軸受が損傷していることを確認。（H24.6）⇒ この時点
この時点で時点で，当該クレーンに当該クレーンに必要クレーンに必要な必要な機能を機能を満足していないものと満足していないものと判断していないものと判断（耐震上の要求）
当該クレーンは耐震重要度分類Ｂクラスであるが，「原子力発電所耐震設計技術指針 JEAG4601･補-1984」により使用済燃料プール等耐震Ｓクラス設備への波及的影響防止として落下しないことが要求される。
・点検の結果，当該クレーンの落下防止機能を担うクレーンガーダおよび脱線防止ラグに異常なし⇒当該
当該クレーンの当該クレーンの落下防止機能
クレーンの落下防止機能は落下防止機能は満足していたことを満足していたことを確認していたことを確認

・当該クレーンは，主に新燃料や原子炉格納容器・原子炉圧力容器の蓋などを吊上げるための設備であり，今回のような大地震発生後には，点検により異常がないことを確認した上で使用するものである。今回のように異常が認められた場合には，設備復旧後に計画的に使用するものであり，プラントの安全性に影響を与えるものではない。
・なお，３．１１地震においても，１号機は２，３号機と同様に設計通り安全に停止し，「止める」・「冷やす」・「閉じ込める」機能が維持されており，プラントは安全に停止している。
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２． ３．１１東日本大震災に伴う女川原子力発電所の軽微な被害状況について（No.3関連）

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２－１．東日本大震災に東日本大震災に伴う設備の設備の被害状況
震災に伴い以下の設備被害が発生
軽微な被害 ： ６１件
法令等の報告事象 ： ５件

軽微な被害
発電所の主要設備※における安全性に影響を及ぼさない被害⇒大部分の被害は地震・津波による単独事象⇒軽微な被害が起因となり重大な被害に至った事象はなし

法令等の報告事象「１号機高圧電源盤の火災」から波及した二次的な被害としては，法令等の報告事象が１件，軽微な被害が２件。
※ 「安全上重要な機器」「タービン本体」「変圧器」「遮断機」「モニタリング設備」等の設備。

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２－２． １号機高圧電源盤の火災から波及した二次的な被害起因となった事象
設備名称
常用高圧電源盤（Ａ）

被害概要
当該電源盤が地震の影響で焼損（なおＢ系および非常用電源は問題なし）

区分
法令等の報告高圧電源盤と被害を受けた設備は，制御回路がつながっており，高圧電源盤の焼損により被害が波及
二次的な被害非常用ディーゼル発電機（Ａ）機能喪失

電圧調整などに使用している回路が損傷（震災後の４月１日に実施した定期試験※を発端として発生したものであり，震災時は問題なく運転していた）法令等の報告１２５Ｖ直流電源系の地絡

当該電源系配線が地絡

軽微な被害

母連しゃ断器の制御電源喪失

当該しゃ断器の制御電源回路の電圧が変動

軽微な被害※ 設備が問題なく運転できることを確認するため，保安規定に基づき定期的に実施している試験

以上の様な被害はあったものの，震災時は非常用ディーゼル発電機は健全（非常用電源は確保）であり，発電所の安全性に影響はなかった。
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参考資料
地震後の設備健全性確認＜（５）設備被害＞（No.3関連）

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＜参考資料１
参考資料１＞１号機 非常用ディーゼル
非常用ディーゼル発電機
ディーゼル発電機（Ａ）
発電機（Ａ）機能喪失（Ａ）機能喪失
非常用ディーゼル
非常用ディーゼル発電機
ディーゼル発電機（Ａ）
発電機（Ａ）電圧調整回路損傷（Ａ）電圧調整回路損傷の電圧調整回路損傷の推定メカニズム
推定メカニズム
非常用ディーゼル発電機（Ａ）
しゃ断器投入回路

火災の発生した高圧電源盤

高圧電源盤火災

①
中央制御室

①

①

絶縁被覆が溶けた同期検定器の回路接続ケーブルと別のケーブルが接触ケーブルが接触

同期
検定器

同期検出継電器
電圧計②※点検のため高圧電源盤から回路を切り離し作業中に
高圧電源盤側から
しゃ断器投入コイルに電圧③しゃ断器が投入され非常用ディーゼル発電機（Ａ）が停止のまま所内電源系に接続④

非常用ディーゼル発電機（Ａ）の電圧調整回路が損傷

電圧計

所内電源系

③
所内電源系
電圧

非常用ディーゼル発電機（Ａ）電圧

②
しゃ断器
投入コイル

しゃ断器

④損傷
電圧調整回
路
非常用
ディーゼル発電機（Ａ）

しゃ断器自動投入 推定メカニズム
停止中

系統接続概要図※ 非常用ディーゼル発電機（Ａ）手動起動試験
において，発電機を所内電源系へ接続するための同期検定器が動作しなかったことから，試験を中止し，同期検定回路の点検を実施【対応】○火災が発生した高圧電源盤を耐震性の高い横置き型へ変更。
○非常用ディーゼル発電機の信頼性向上のため，同期検定器の故障が，非常用ディーゼル発電機に影響しないよう，定期試験等の必要な場合のみ接続するように回路の改善を図った。

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＜参考資料２
参考資料２＞１号機 １２５Ｖ
１２５Ｖ直流電源系の直流電源系の地絡
所内交流電源蓄電池充電器

通常運転時

直流分電盤負荷のうち，火災で焼損した高圧電源盤と配線接続されている負荷において地絡警報発生

所内交流電源喪失時

負荷

負荷

直流分電盤
ブレーカー

負荷

負荷

負荷

負荷

負荷

負荷

焼損
高圧電源盤
地絡発生

１２５Ｖ直流電源設備系統図【原因】○火災で高圧電源盤内の配線が焼損し，焼損箇所に地絡が発生した影響により，配線接続されていた１２５Ｖ直流電源盤の負荷で地絡警報が発生したものと推定。
【対応】○１２５V直流分電盤と高圧電源盤との接続箇所を切り離し，その後高圧電源盤の更新（耐震性の高いタイプ）および焼損ケーブルの張替えを行い，正常な状態へ復旧した。
○なお，地絡が発生しても電源供給機能に問題なし

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＜参考資料３
参考資料３＞１号機 母連しゃ
母連しゃ断
しゃ断器の制御電源喪失
火災が発生した
高圧電源盤①火災の発生により制御回路が溶損し、地絡がが断続的に発生

高圧電源盤③電圧変動により電圧監視リレーが動作
ＤＣ１２５Ｖリレ-リレ-②電圧変動が断続的に発生 ④「制御電源喪失」警報発生【原因】○火災が発生した高圧電源盤内の制御電源回路が溶損し，溶損箇所に地絡が発生した影響により，溶損した制御電源回路と接続されている当該高圧電源盤内の母連しゃ断器用制御電源回路の電圧が変動し，制御電源喪失警報が発生ものと推定。
【対応】○火災が発生した高圧電源盤との接続箇所を切り離した。また，点検の結果，母連しゃ断器用制御電源回路に問題はなかったことから，火災が発生した高圧電源盤の更新（耐震性の高いタイプ）を実施したのち，正常な状態へ復旧した。
○なお，母連しゃ断器は，火災が発生した高圧電源盤（常用系）へ電源を供給するための設備である。

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