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東海第二発電所 工事計画審査資料
資料番号

工認-337 改 2

提出年月日

平成 30 年 6 月 15 日

NT2 補② Ⅴ-2-別添 2-9 R0Ｖ-2-別添 2-9 防護カバーの耐震性についての計算書目次
1.

概要 ............................................................................................................................................... 12.

基本方針........................................................................................................................................ 22.1 位置 ......................................................................................................................................... 22.2 構造概要 .................................................................................................................................. 22.3 評価方針 .................................................................................................................................. 42.4 適用規格 .................................................................................................................................. 53.

応力評価 .................................................................................................................................... 63.1 評価対象部位 ........................................................................................................................... 63.2 荷重の組合せ及び許容応力 ..................................................................................................... 63.3 応力評価方法 ........................................................................................................................... 73.4 応力評価条件 ........................................................................................................................... 8NT2 補② Ⅴ-2-別添 2-9 R04.

評価結果 .................................................................................................................................... 91.

概要
本資料は，Ⅴ-1-1-8-5「溢水防護施設の詳細設定」に基づき，防護カバーは基準地震動ＳＳによる地震力に対して十分な構造強度を有していることを確認することで，上位クラス施設である

NT2 補② Ⅴ-2-別添 2-9 R0

原子炉隔離時冷却系配管に対して，波及的影響を及ぼさないことを説明するものである。

12.

基本方針

2.1 位置防護カバーは，原子炉隔離時冷却系配管を囲うように設置する。防護カバーの設置位置を第2-1図に示す。

原子炉隔離時冷却系 2

原子炉隔離時冷却系 1NT2 補② Ⅴ-2-別添 2-9 R0

EL.2.0m（6.82.50m）

EL.14.0m（18.55m）

第2-1図 防護カバーの設置位置
2.2 構造概要
防護カバーは，Ｖ-2-別添 2-1「溢水防護に係る施設の耐震性についての計算書の方針」の「2.1評価対象施設」に示す構造計画を踏まえて，詳細な構造を設定する。
防護カバーの構造計画を第 2-1 表に，防護カバーの外観図を第 2-2 図に示す。
防護カバー本体は，配管のターミナルエンドを覆う構造とし，防護カバー本体とパッドを溶接することで固定する。配管とラグ及び防護カバー本体とシム調整キャップは溶接されており，配管破断時に，ラグとシム調整キャップにより配管の変位を拘束する構造とする。

2

第 2-1 表 防護カバーの構造計画
設備名称

計画の概要
主体構造

支持構造

説明図

防護カバーは配管のターミナルエンド部を覆う形で設置されており， パッドと防護カバーは溶接し固定する。シェアラグと配管，シム調整キャ

防護カバー，シム調
防護カバー

ップと防護カバー本体，配管整キャップ及びラグとパッド，パッドとラグパッで構成する。

ドと防護カバー本体は溶接し固定する。
また，ラグを溶接にて架構に固定し，架構は基礎ボルトにNT2 補② Ⅴ-2-別添 2-9 R0て躯体へ固定する。

第2-2図 防護カバーの概観

3

第 2-2 図2.3 評価方針
評価は，第 2-2 表に示すように重量が最も大きく，全長が最も長く，設置位置も高い防護カバー（原子炉隔離時冷却系 2）に対して実施する。
防護カバー及び架構は十分に剛であるため，防護カバーがに作用する加速度は，据え付けられる床面における床応答の 1.2ZPA とする。Ｖ-2-1-7「設計用床応答曲線の作成方針」に基づき算定された床応答加速度から，地震荷重の算定に用いる設計用加速度を抽出し，第 2-3 表に示す。求められた加速度に防護カバー重量を乗じて基準地震動ＳＳによる荷重を求め，この荷重が架構天端に作用することとし，架構により防護カバーとパッドの溶接部に生じる応力を評価する。
防護カバーが基準地震動ＳＳに対し十分な強度を有することを示すために，許容応力状態ⅣＡＳとする。耐震評価フローを第 2-3 図に示す。
第2-2表 防護カバーの設計条件

NT2 補② Ⅴ-2-別添 2-9 R0

評価対象設備

重量

設置位置

(kg)

（m）

防護カバー

EL.6.82.50（原子炉隔離時冷却系1）
防護カバー

EL.18.55（原子炉隔離時冷却系2）

第 2-3 表 地震荷重の算定に用いる設計用加速度
設計用床応答曲線

水平方向

鉛直方向

建屋及び高さ（m）

（G）

（G）

1.341.01

原子炉建屋
EL.20.34評価開始

地震荷重許容限界の設定

NT2 補② Ⅴ-2-別添 2-9 R0基準地震動ＳＳ時の評価

評価終了

第 2-3 図 防護カバーの耐震評価フロー
2.4 適用規格
・「発電用原子力設備規格 設計・建設規格 ＪＳＭＥ Ｓ ＮＣ１－2005/2007」（社）日本機械学会
・「原子力発電所耐震設計技術指針 ＪＥＡＧ４６０１－1987」（社）日本電気協会
・「原子力発電所耐震設計技術指針 重要度分類・許容応力編 ＪＥＡＧ４６０１・補－1984」（社）日本電気協会
・「原子力発電所耐震設計技術指針 ＪＥＡＧ４６０１－1991 追補版」
（社）日本電気協会

53.

応力評価

3.1 評価対象部位
原子炉隔離時冷却系配管に対しての波及的影響を確認するために，基準地震動ＳＳにより大きな荷重が作用する基礎ボルトよる荷重の伝達経路となる防護カバー本体とパッドの溶接部について評価する。尚，パッドから防護カバーの地震荷重が伝達する配管支持構造物であるラグについては，Ｖ-2-5-6-1「原子炉隔離時冷却系の耐震性についての計算書」において，配管系から生じる地震荷重に適切に組み合わせることにより健全性の確認を行う。
3.2 荷重の組合せ及び許容応力
基準地震動ＳＳによる荷重，原子炉隔離時冷却系配管の配管反力，防護カバー及び架構及び防護カバーの自重を考慮する。
なお，基準地震動ＳＳによる荷重は，床応答曲線から求めた水平方向及び鉛直方向の加速度による荷重，並びに防護カバーの自重による組み合わせを考慮する。
3.2.1 配管反力
NT2 補② Ⅴ-2-別添 2-9 R0

支持構造物
番号

追而

支持点荷重反力(kN)

種類

アンカ

Ｘ

ＹＺ

追而

追而

追而

3.2.1 許容応力
架構防護カバー本体とパッドの溶接部の許容応力については，支持構造物の許容応力状態
ⅣＡＳの許容応力を適用する。第 3-1 表に許容限界を示す。
第 3-1 表 許容応力（その他の支持構造物(設計基準対象施設)）
許容限界（ボルト等以外）
許容応力状態

一次応力
引張せん断組合せ
Min｛1.5・ｆt＊ ，Ⅳ ＡＳ

1.5・ｆｔ＊1.5・ｆｓ＊（2.1・ｆt ＊－1.6・τb)｝
1.5・ｆｓ＊6

3.3 応力評価方法
基礎ボルト部の最大荷重を用いて，表 4-9 の式により最大応力及び組合せ応力を算出する。
また，応力計算式に使用する記号を表 4-10 に示す。
表 4-9 応力計算式
応力の種類

単位

引張応力 σｂｔ

MPa

せん断応力 τｂｓ

MPa

組合せ応力

MPa

応力計算式
ＴＡＱＡＴＡ

ここで，

NT2 補② Ⅴ-2-別添 2-9 R0

基礎ボルトに作用する引張応力

Ｔ=Ｆｘ

基礎ボルトに作用するせん断応力 Ｑ＝

22Ｆｙ+Ｆｚ

表 4-10 応力計算式に使用する記号記号

説明

単位Ｆｘ

基礎ボルトに作用する引張力

NＦｙ

基礎ボルトに作用するＹ軸方向のせん断力

NＦｚ

基礎ボルトに作用するＺ軸方向のせん断力

NＡ

基礎ボルトの断面積mm23.3.1 強度計算に使用する記号の説明
防護カバーの強度計算に用いる記号を第 3-2 表に示す。
第 3-2 表 防護カバーの強度計算に用いる記号記号

説明単位

FH

防護カバーに作用する水平方向荷重

N

FV

防護カバーに作用する鉛直方向荷重

NAｐ

防護カバーとパッドの溶接部断面積mm2b

防護カバーのパッド接触端部間の直線距離mm

許容応力状態ⅣAS での許容せん断応力

MPa

許容応力状態ⅣAS での許容引張応力

MPa

f s*
ft

*

7

g

重力加速度(=9.80665)

m/s2h

防護カバー切欠部長さMmm

防護カバー重量Kg

twp

防護カバーとパッド溶接部脚長

Mm

ZPAH

水平方向設計加速度(=1.34)

GZPAV

鉛直方向設計加速度(=1.01)

Gσp

引張応力

MPa

τp

せん断応力

MPa

3.3.2 地震力の荷重算出式
基準地震動 Ss による荷重は防護カバー重心位置に作用するものとし，床応答曲線から求めた水平方向及び鉛直方向の加速度による荷重，並びに防護カバーの自重による組み合わNT2 補② Ⅴ-2-別添 2-9 R0せを考慮する。

水平方向荷重： ＦH＝m 1.2ZPA Hg

鉛直方向荷重：ＦV＝m (1 1.2ZPAV ) g

8

3.3.3 耐震評価の計算式
防護カバー本体とパッドの溶接部における引張応力，せん断応力及び組合せ応力を算出
し，許容せん断応力以下であることを確認する。
発生応力は次の計算式により求める。なお，円周部の長さについては，安全側に防護カバーのパッド接触端部間の直線距離とする。

F＝ VAp1.5ftp2p2pp

FH
Ap1.5fs

1.5fstAp＝2(b+ h) wp2x
BB

hyyAy

溶接部

twp
2bxb

NT2 補② Ⅴ-2-別添 2-9 R0A

ｔwp2A－A 矢視
hB－B 矢視注：x－y は水平面を表す

93.4 応力評価条件(1) 基礎ボルト項目単位材料－ボルト呼び径mm

入力値

第 3-3 表に防護カバーの強度評価条件を示す。
第 3-3 表 防護カバーとパッド溶接部の強度評価条件
型式

FH

FV

(N)

(N)

防護カバー

NT2 補② Ⅴ-2-別添 2-9 R0（原子炉隔離時冷却系 2）

10

主要寸法
bh

twp(mm)

(mm)

(mm)

4.

評価結果
防護カバーの評価結果を第 4-1 表に示す。発生する応力は，許容応力以下であることを確認した。
第 4-1 表 基準地震動Ｓｓに対する応力評価結果
評価部位

応力の種類

引張応力
防護カバーとパッドの溶接部

せん断応力

NT2 補② Ⅴ-2-別添 2-9 R0

組合せ応力

11算出応力

許容応力

（MPa）

（MPa）