2019 年 11 月 27 日
日本原燃株式会社
再処理事業部
高レベル廃液ガラス固化建屋

過負圧事象に対する調査結果報告について

１．はじめに2018 年 2 月 8 日、高レベル廃液ガラス固化建屋においての建屋換気設備の工程制御盤の設備点検が終了し、復旧作業を行う際に建屋換気設備送風機 B が停止し一時的に過負圧状態になった。ただし、その後の対応により建屋換気設備は通常状態に復旧した。
なお、建屋換気設備送風機 B が起動できなかった原因は安全系監視制御盤の操作スイッチの接点不良による可能性があり、調査を行うことを 2018 年 5 月 25 日までにご報告させて頂いた。(添付資料-1、2 参照)
今般、当該安全系監視制御盤の操作スイッチの調査結果がまとまったことから、今後の保守管理と併せて本資料にて説明を行う。
２．調査結果
安全系監視制御盤から取外した後の操作スイッチの外観の様子は図 1 の通りであり、調査結果を以下表 1 に示す。
「停止」位置の接点 11、12

操作スイッチ部

安全系監視制御盤正面(１)全体像(２)接点部
図 1.操作スイッチの外観
表 1. 操作スイッチの調査結果

№

調査項目

調査結果

1

外観検査

操作スイッチの外観および機構部、接点部に変形、腐食等の異常なし。

2

再現性確認

今回問題となった停止位置において、継続出力ONが確認され事象は再現せず。

3

接触抵抗測定今回問題となった停止位置の値について、製品納品時の管理値と同程度の値が得られており、導通がなくなる状態ではなく異常なし。

4

導通検査

操作スイッチのコネクタ端子とスイッチ端子間の導通をテスタにて確認したが異常なし。

5

操作性確認

操作スイッチを操作し、機構のガタつき、引っかかりの有無を確認したが異常なし。

1

(1/2)
備考

(2/2)
№

調査項目

調査結果

備考

6

配線検査

操作スイッチの端子部のゆるみの有無を触診にて確認したが異常なし。また、端子の圧着状態、はんだ付け状態を目視確認にて確認したが異常なし。

7

接点接触圧測定

操作スイッチの捻回接点の接触抵抗圧を引っ張りゲージにて測定したが、管理値を満足しており異常なし。

8分解調査

操作スイッチの接点部を分解し、変形、腐食、異物の付着等の有無を実体顕微鏡およびSEM(走査型電子顕微鏡)に
図2.～図5.参照て確認したが、対象接点(固定側、可動側)において、変形、腐食、異物、堆積物は確認されなかった。

9成分分析

分解調査した接点について、接点表面の成分をエネル
ギー分散型Ｘ線分光器にて元素分析を行ったところ、めっき成分であるNiの他に塵埃由来のSiが検出された。

図2.～図5.参照

操作スイッチの再現性確認において、工場調査では事象が再現せず、外観、接触抵抗、導通、操作性、配線、接点接触圧および分解調査のいずれの調査においても、今回の事象の原因と考えられる結果は確認されなかった。
一方、成分分析において図 3.に示す通り、接点 12 の固定側にてめっき成分である Niの他に塵埃に由来する Si 成分が検出されたことから、今回発生した接点の動作不良は、塵埃が当該接点に付着し、接触抵抗が変動したことにより発生したものと推定する。
【推定メカニズム】（１）操作スイッチの接点は図 6.に示す通り捻回型の接点であり、事象発生時までに「停止」位置の接点 12 の固定側に塵埃が付着した。
（２）操作スイッチの「停止」位置の接点中央部にて接触抵抗が高くなり、一時的に導通しない状態になった。
（３）これにより、安全系監視制御盤における停止操作を行った際、1 回の停止操作で 2 回停止指令が出力される※1 という操作スイッチの接点不良が発生した。
（４）当該接点不良が原因で過負圧事象の発生に至った※2。
（５）なお、接点に付着した塵埃は事象発生からメーカ工場での詳細調査までの間に剥がれ落ち、操作スイッチの調査では塵埃が確認されなかった。
※1：添付資料-2 に示す通り、事象発生後の現場調査において、安全系監視制御盤にある建屋送風機 B からの停止指令が通常は 1 ショットで出力されるところ、1 回の停止操作で 2 回停止指令が出力されたことが確認されている。
※2：事象発生時の各種動作を以下に記載する。
・建屋送排風機 B を安全系監視制御盤起動から OIS 起動とするために、OIS にて建屋送風機 B を起動操作した。この際、機器の停止時間を極力短くするために OIS からの起動指令を事前に出力継続状態に変更していた。
・安全系監視制御盤における停止操作開始時に 1 回目の停止指令が出力されたことで建屋送風機 B が予定通り停止した。
・既に出力済みの OIS からの起動指令により建屋送風機 B が予定通り起動した。

2

・安全系監視制御盤における停止操作終了時に予定外の 2 回目の停止指令が出力されたことにより建屋送風機 B が停止した。
・安全系監視制御盤から起動操作を行ったが P/C 側のしゃ断器を投入するための時間が確保できず建屋送風機 B が起動しなかった。
・建屋送風機 A が起動するまでの間、建屋送風機が 2 台停止となり、一時的に過負圧状態となった。

固定側

固定側

接点11側
接点11側
接点12側

接点12側

シャフト

シャフト

可動側（捻回する）

可動側（捻回する）
11-12番端子へ

11-12番端子へ「自動」位置(真ん中の位置の状態)「停止」位置(左45度まで捻回した状態)

図 6.操作スイッチの接点部のイメージ図
３．今後の保守管理
安全系監視制御盤の操作スイッチは複数の接点を様々な組合せで使用できる特徴があり、機械的寿命：25 万回以上、電気的寿命：5 万回以上に対し実動作回数は十分少ないことから故障する可能性は極めて低いものと考え、これまで操作スイッチ単体の点検は行っていなかった。
また、その後の調査により、補機のサーベランス運転等を目的に安全系監視制御盤の操作スイッチから定期的に起動/停止操作を行うものとそうでないものがあることが判明しており、当該建屋送風機 B は後者に該当する。
今回のように、操作スイッチが故障せずとも接点部位に塵埃が付着することで操作スイッチの接点不良が発生し、結果として過負圧事象に至ることが分かったことから、今後は以下の再発防止を図ることとする。
（１）操作スイッチの接点に対する塵埃の付着は、安全系監視制御盤での操作頻度が低いもので発生するものと推定されるため、安全系監視制御盤に設置されている安全上重要な機器のうち、操作頻度の低い操作スイッチを点検することで塵埃の付着を予防する。
（２）安全系監視制御盤に設置されている操作スイッチの予備品を確保し、異常時には速やかに交換できる体制とする。
４．添付資料（１）高レベル廃液ガラス固化建屋

過負圧事象に対する今後の対応について(2018年5月25日面談実施)（２）高レベル廃液ガラス固化建屋

過負圧事象について(2018年2月15日面談実施)
以3上

（１）電子顕微鏡による表面観察結果

分析箇所（２）SEM 観察結果（上記部位を拡大）

検出元素

重量濃度%

C
O
Ni
3.48 2.97 93.55（３）元素分析結果

図 2.表面観察および元素分析の結果（接点 11：固定側）

（１）電子顕微鏡による表面観察結果

分析箇所（２）SEM 観察結果（上記部位を拡大）

検出元素

重量濃度%

C
OSiCl
Ni
6.70 6.95 1.76 0.62 83.97（３）元素分析結果図 3.外観および元素分析結果（接点 12：固定側）

（１）電子顕微鏡による表面観察結果（２）SEM 観察結果（上記部位を拡大）

検出元素

重量濃度%

CO
Ni
6.13 4.91 88.96（３）元素分析結果

図 4.外観および元素分析結果（接点 11：可動側）

（１）電子顕微鏡による表面観察結果（２）SEM 観察結果（上記部位を拡大）

検出元素

重量濃度%

C
O
Ni
4.64 3.32 92.04（３）元素分析結果

図 5.外観および元素分析結果（接点 12：可動側）

添付資料-1

添付資料-2