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東海第二発電所 工事計画審査資料
資料 番 号

提 出 年 月 日

補足-170 改 0平成 30 年 2 月 13 日

使用済燃料貯蔵槽の温度，水位及び漏えいを監視する装置の構成に関する説明書並びに計測範囲及び警報動作範囲に関する説
明書に係る補足説明資料

補足説明資料目次
1.

使用済燃料プール温度，使用済燃料プール水位及び使用済燃料プール水位・温度（ＳＡ広域）（計測範囲，警報動作範囲及び警報設定値）について

1

1.1 使用済燃料プール温度

11.2 使用済燃料プール水位

2

1.3 使用済燃料プール水位・温度（ＳＡ広域）

3

2.

4

使用済燃料プール温度（ＳＡ）及び使用済燃料プール水位・温度（ＳＡ広域）について

2.1 使用済燃料プール温度（ＳＡ）（計測範囲）

4

2.2 使用済燃料プール水位・温度（ＳＡ広域）（計測範囲）

5

3.

使用済燃料プール監視カメラについて

6

3.1 使用済燃料プール監視カメラの基本仕様

63.2 使用済燃料プール監視カメラの視野概要

63.3 蒸気雰囲気下での使用済燃料プール監視カメラの監視性確認について

7

3.3.1 可視カメラと赤外線カメラの映像比較
4.

7

大量の水の漏えいその他要因により当該使用済燃料貯蔵槽の水位が異常に低下した場合の監視設備について

5. 使用済燃料プール監視設備の電源構成について

9
11

1.

使用済燃料プール温度，使用済燃料プール水位及び使用済燃料プール水位・温度（ＳＡ広域）（計測範囲，警報動作範囲及び警報設定値）について

1.1 使用済燃料プール温度
使用済燃料プール温度は，使用済燃料プール水中の熱電対の温度変動による熱起電力の変動を検出することにより，温度を連続的に計測する。
使用済燃料プール温度の計測範囲は，使用済燃料プール内における冷却水の過熱状態を監視できるよう，0～100 ℃の温度を計測可能とする。また，使用済燃料プール水位の水位低警報設定（EL.46053 mm）を包絡する範囲で温度計測可能な設置位置とする。(図 1-1-1「使用済燃料プール温度の設置図」参照。)
警報動作範囲は，0～100 ℃の範囲で設定可能であり，検出信号が警報設定値に達した場合には，中央制御室に音とともに警報表示を行う。温度高の警報動作温度以上の温度では，警報表示状態を継続する。
なお，燃料プール冷却浄化系により，通常 52℃以下で維持されており，これを超える場合には，残留熱除去系を併用し，65℃以下に維持することとしている。これらを考慮し，警報設定値は 52℃を超えるおそれがあることを検知するために，50℃とする。

熱電対

EL.46195 mm（通常水位）

EL.45995 mm （計測部先端）

図 1-1-1 使用済燃料プール温度の設置図

1

1.2 使用済燃料プール水位
使用済燃料プール水位は，浮力式水位検出器及びフロート式検出器で計測され，使用済燃料プール水位が警報設定値に達した場合には，中央制御室に音とともに警報表示を行う。
使用済燃料プール水位高警報については通常水位（EL.46195 mm）から運転操作床面（EL.46500 mm）の間の（EL.46231 mm）とする。使用済燃料プール水位低警報については通常水位（EL.46195 mm）より下の（EL.46053 mm）とする。
（図 1-2-1「使用済燃料プール水位の警報動作範囲」参照。
）
水位低の警報動作水位以下，又は水位高の警報動作水位以上の水位では，警報表示状態を継続する。

EL.46231 mm（水位高）

EL.46195 mm（通常水位）

EL.46053 mm（水位低）

図 1-2-1 使用済燃料プール水位の警報動作範囲

2

1.3 使用済燃料プール水位・温度（ＳＡ広域）
使用済燃料プール水位（ＳＡ広域）は，ガイドパルス式水位検出器から反射したパルス信号を検出するまでの時間を計測することにより，水位を連続的に計測する。
警報動作は，EL.35077 ㎜～ EL.46577 ㎜の範囲で設定可能であり，検出水位が警報設定値に達した場合には，中央制御室に音とともに警報表示を行う。水位低の警報動作水位以下の水位では，警報表示状態を継続する。（図 1-3-1「使用済燃料プール水位・温度（ＳＡ広域）の計測範囲及び警報動作範囲」参照。）
なお，水位低の設定値は，燃料プール冷却浄化系ポンプが停止後，更に異常な水位低下が発生した場合に，これを早期に検知するため，EL.46000mm とする。
使用済燃料プール温度（ＳＡ広域）は，使用済燃料プール水中の測温抵抗体の抵抗値を演算装置にて温度信号へ変換する処理を行うことにより，温度を連続的に計測する。
使用済燃料プール温度（ＳＡ広域）の計測範囲は，使用済燃料プール内における冷却水の過熱状態を監視できるよう，0～120 ℃の温度を計測可能とする。また，使用済燃料プール水位の水位低警報設定（EL.46053 mm）を包絡する範囲で温度計測可能な設置位置とする。
(図 1-3-1「使用済燃料プール温度の設置図」参照。)
警報動作範囲は，0～120 ℃の範囲で設定可能であり，検出信号が警報設定値に達した場
合には，中央制御室に音とともに警報表示を行う。温度高の警報動作温度以上の温度では，警報表示状態を継続する。
なお，燃料プール冷却浄化系により，通常 52℃以下で維持されており，これを超える場合には，残留熱除去系を併用し，65℃以下に維持することとしている。これらを考慮し，警報設定値は 52℃を超えるおそれがあることを検知するために，50℃とする。
：測温抵抗体EL.46577 mm
EL.46195 mm（通常水位）
EL.46045 mm
サイフォンブレーク配管下端
EL.45576 mm

EL.43360 mm

水位計測範囲及び警報動作範囲

想定事故 1,2 における最低水位

EL.39377 mm
使用済燃料

EL.36350 mm

貯蔵ラック

EL.35077 mm

EL.34689 mm

図 1-3-1 使用済燃料プール水位・温度（ＳＡ広域）の計測範囲及び警報動作範囲

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2.

使用済燃料プール温度（ＳＡ）及び使用済燃料プール水位・温度（ＳＡ広域）について

2.1 使用済燃料プール温度（ＳＡ）（計測範囲）
使用済燃料プール温度（ＳＡ）は，想定事故１及び想定事故２における水位が低下した場合の最低水位（EL.45576 mm）においても計測可能であり，燃料ラック上端より 1000 mm 下まで温度計測できる設置位置とする。(図 2-1-1「使用済燃料プール温度（ＳＡ）の設置図」参照。)
熱電対EL.46195 mm (通常水位）
EL.45576 mm (想定事故 1,2 における最低水位)
EL.45377 mm (燃料ラック上端より 6000 mm 上)
EL.44377 mm (燃料ラック上端より 5000 mm 上)EL.43377 mm (燃料ラック上端より 4000 mm 上)EL.42377 mm (燃料ラック上端より 3000 mm 上)EL.41377 mm (燃料ラック上端より 2000 mm 上)EL.40377 mm (燃料ラック上端より 1000 mm 上)EL.39377 mm (燃料ラック上端)
EL.38377 mm (燃料ラック上端より 1000 mm 下)

図 2-1-1 使用済燃料プール温度（ＳＡ）の設置図

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2.2 使用済燃料プール水位・温度（ＳＡ広域）（計測範囲）
使用済燃料プール水位（ＳＡ広域）は，想定事故１，想定事故２及び使用済燃料プールの水位が異常に低下する事故を考慮し，使用済燃料ラック底部近傍（EL.35077 ㎜）から使用済
燃料プール上端近傍（EL.46577 ㎜）を計測範囲とする。
使用済燃料プール温度（ＳＡ広域）は，想定事故１及び想定事故２において想定する最低水位（EL.45576 mm）においても温度計測できる設置位置とする。
（図 2-2-1「使用済燃料プール水位・温度（ＳＡ広域）の設置図」参照。）：測温抵抗体EL.46577 mm
EL.46195 mm（通常水位）
EL.46045 mm
サイフォンブレーク配管下端
EL.45576 mm

EL.43360 mm

水位計測範囲及び警報動作範囲

想定事故 1,2 における最低水位

EL.39377 mm
使用済燃料

EL.36350 mm

貯蔵ラック

EL.35077 mm

EL.34689 mm

図 2-2-1 使用済燃料プール水位・温度（ＳＡ広域）の計測範囲及び警報動作範囲

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3.

使用済燃料プール監視カメラについて

3.1 使用済燃料プール監視カメラの基本仕様
東海第二発電所に設置する使用済燃料プール監視カメラの基本仕様は以下のとおり。
項目仕様

カメラの種類

赤外線カメラ検知波長帯

7.5～13μm

検知温度範囲-20℃～120℃

検知温度精度±2℃または読み値±2%の大きいほう

3.2 使用済燃料プール監視カメラの視野概要
使用済燃料プール監視カメラは，重大事故等対処設備の機能を有しており，使用済燃料プール及びその周辺の状態が確認できるよう高所に設置し，燃料貯蔵設備に係る重大事故等時において，使用済燃料プールの状態を監視する。また，照明がない場合や蒸気雰囲気下においても使用済燃料プールの状態が監視できるよう赤外線監視カメラとする。
なお，使用済燃料プール監視カメラの視野概略図を図 3-2-1 に示す。

EL.51,300mm
EL.46,500mm

図 3-2-1 使用済燃料プール監視カメラの視野概略図

63.3 蒸気雰囲気下での使用済燃料プール監視カメラの監視性確認について
3.3.1 可視カメラと赤外線カメラの映像比較
蒸気雰囲気下（沸騰したヤカンの蒸気に加え，空焚きした鍋に水を注いだ状態）と蒸気なし状態において，可視カメラと赤外線カメラの映像を比較した結果，可視カメラにおいては，蒸気雰囲気下では蒸気によるレンズの曇りによって，状態把握が困難であるが，赤外線カメラは大きな影響は見られず，蒸気雰囲気下でも状態監視可能である。
また，使用済燃料プール監視カメラは耐環境性向上のため使用済燃料プール監視カメ
ラ用空冷装置で冷却を行うが，使用済燃料プール監視カメラを設置する原子炉建屋 6 階の温度は 100℃となることから温度差により結露の発生が考えられる。赤外線カメラのレンズ表面に結露なしの状態と，レンズ表面に結露を模擬した状態のカメラ映像を比較した結果，結露ありの場合については，ガラス表面に水滴がつくことにより赤外線の減衰等により対象物がぼやけることがあるが，対象物に温度（赤外線放射量）の差があればさらにはっきりとした映像になると思われる。これより，赤外線カメラにおいては，カメラのレンズ表面に結露が発生した場合にも状態監視可能と考えられる。
（図 3-3-1 参照）

7

①可視カメラ

蒸気雰囲気状態の映像

蒸気なし状態の映像②赤外線カメラ

蒸気なし状態の映像

蒸気雰囲気状態の映像③赤外線カメラのレンズに結露を模擬

結露あり状態の映像

結露なし状態の映像

図 3-3-1 可視カメラと赤外線カメラの状態監視及び結露発生状態での状態監視84.

大量の水の漏えいその他要因により当該使用済燃料貯蔵槽の水位が異常に低下した場合の監視設備について使用済燃料プールからの大量の水の漏えいその他の要因により当該使用済燃料プールの水位が異常に低下する事象においては，使用済燃料プールの水位及び温度による監視を継続し，水位監視を主としながら必要に応じて，使用済燃料プール監視カメラにより使用済燃料プールの状態を監視する。
・使用済燃料プール水位の異常な低下事象時における水位監視については，使用済燃料プール底部までの水位低下傾向を把握するため，使用済燃料プール水位（SA 広域）を配備する。
[水位監視]
使用済燃料プールの燃料貯蔵設備に係る重大事故等により変動する可能性のある範囲にわたり水位監視を行う。
[温度監視]
水位監視を主として，使用済燃料プール温度（SA 広域）にて温度監視を行う。
（温度は沸騰による蒸散状態では，使用済燃料プール水の温度変化がないことから，必要に応じて監視する。
）
使用済燃料プールの水位が異常に低下した場合の監視設備については，図 4-1 に示す。

9水位低下事象発生

EL.46,500 ㎜
EL.46,195 ㎜(通常水位)⑤① ② ③④①【想定事故 1】
冷却系及び注水系の故障想定事故 1,2水位低下
EL.45,576mm②【想定事故 2】系統配管等の破断

使用済燃料ラッ
ク上端
EL.39,377mm③異常な水位低下

EL.38,377 ㎜
使用済燃料ラックEL.36,334 ㎜
EL.35,077 ㎜
EL.34,689 ㎜：測定範囲 A(水位，温度監視共に重要な範囲)：測定範囲 B(水位監視が重要な範囲)①：使用済燃料プール温度（SA）②：使用済燃料プール水位（SA 広域）③：使用済燃料プール温度（SA 広域）④：使用済燃料プールエリア放射線モニタ（高レンジ・低レンジ）⑤：使用済燃料プール状態監視カメラ

図 4-1 使用済燃料プールの水位が異常に低下した場合の監視設備概略図

105. 使用済燃料プール監視設備の電源構成について
設計基準対象施設に関する使用済燃料プール温度及び使用済燃料プール水位は，外部電源が使用できない場合，非常用所内電源から給電を行える設計とする。
また，重大事故等対処設備に関する使用済燃料プール温度（ＳＡ）及び使用済燃料プール水位・温度（ＳＡ広域）は，交流又は直流電源が必要な場合，常設代替交流電源設備である常設代替高圧電源装置及び可搬型代替交流電源設備である可搬型代替低圧電源車から給電を行える設計とする。(図 5-1「使用済燃料貯蔵槽の温度及び水位を監視する装置の概略電源系統図（交流電源）」及び図 5-2「使用済燃料貯蔵槽の温度及び水位を監視する装置の概略電源系統
図（直流電源）」参照。)

図 5-1 使用済燃料貯蔵槽の温度及び水位を監視する装置の概略電源系統図（交流電源）

11図 5-2 使用済燃料貯蔵槽の温度及び水位を監視する装置の概略電源系統図（直流電源）

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