２号機

PCV内部調査・試験的取り出し作業の準備状況

2024年4月25日

技術研究組合 国際廃炉研究開発機構
東京電力ホールディングス株式会社

１．PCV内部調査及び試験的取り出しの計画概要◼ 2号機においては、PCV内部調査及び試験的取り出し作業の準備段階として、作業上の安全対策及び汚染拡大防止を目的として、今回使用する格納容器貫通孔（以下、X-6ペネ）に下記設備を設置する計画⚫ X-6ペネハッチ開放にあたり、PCVとの隔離を行うための作業用の部屋（隔離部屋）⚫ PCV内側と外側を隔離する機能を持つ X-6ペネ接続構造⚫ 遮へい機能を持つ接続管⚫ テレスコ式装置、ロボットアームを内蔵する金属製の箱（以下、エンクロージャ）◼ 上記設備を設置した後、アーム型装置をX-6ペネからPCV内に進入させ、PCV内障害物の除去作業を行いつつ、内部調査や試験的取り出しを進める計画
X-6ペネ接続構造
双腕マニピュレータ

格納容器の壁
1階グレーチング
CRDレール

ロボットアーム

X-6ペネ（格納時)エンクロージャ接続管

ロボットアーム（調査時)
CRDハウジング
ペデスタルPCV
ペデスタル開口部（地上階）

2号機 内部調査・試験的取り出しの計画概要
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２－１. ２号機 燃料デブリの試験的取り出し装置の試験状況
性能確認試験項目•••

楢葉モックアップ施設を用いて、現場を模擬したモックアップ試験を実施中
現在、エンクロージャ内へアームの組み込み後のワンスルー試験、センサ/ツール外部ケーブルのアームへの取付を実施中。現地ではアームによる狭隘部へのアクセスを繰り返すため、ワンスルー試験以降も現場適用に向けた位置精度やハード/ソフトの連係等の向上の観点で、引き続き、接触リスクの低減を図る
べく制御プログラムを最適化していく
また、ロボットアームの試験に加えて、実作業を模擬した手順、オペレータの操作性、装置の信頼性を踏まえて、実際の現場適用性について確認し開発を進めていく
今回報告

性能確認試験項目
試験分類

試験項目

X-6ペネの通過性
AWJによるX-6ペネ出口の障害物の撤去
各種動作確認（たわみ測定等）
PCV内部へのアクセス性
ロボットアーム関連
・ペデスタル上部へのアクセス
・ペデスタル下部へのアクセス
PCV内部障害物の撤去
・X-6ペネ通過後のPCV内障害物の切断
センサ・ツールとアームの接続
外部ケーブルのアームへの取付/取外し
センサ・ツールの搬入出
双腕マニピュレータ関連
アーム固定治具の取外しアームカメラ/照明の交換
エンクロージャのカメラの位置変更
アームの強制引き抜き
センサ/外部ケーブルのアームへの取付、ツール/外部ケーブルのアームへの取付
ワンスルー試験
アクセスルート構築（AWJツール搭載し、障害物撤去）（アーム＋双腕マニピュレータ）ペデスタル上部調査（センサ、ワンド搭載）
ペデスタル下部調査（センサ、ワンド搭載）

楢葉
完了
完了（作業効率化検討中）
完了
完了
完了（作業効率化検討中）
完了
完了
完了
完了
完了
完了
完了
実施中
今後実施

2

２－２. ２号機 燃料デブリの試験的取り出し装置の試験状況
アームの強制引き抜き•

内部調査中のアームの駆動部(モータ)の故障を想定し、アームの強制引き抜き(非常時回収)試験を実施
キャリッジ部(前後駆動モータ)故障を想定した非常時回収試験
アーム回収方向双腕ﾏﾆﾋﾟｭﾚｰﾀ

エンクロージャｷｬﾘｯｼﾞ部

ロボットアーム

キャリッジ部(前後駆動モータ故障想定)

電動工具によりモータを強制駆動

双腕マニピュレータ

キャリッジ部側面＜上から見た図＞

・双腕マニピュレータにより電動工具を使用して故障モータを強制駆動し、キャリッジ部を後退させてアームを回収
・エンクロージャ内へのアーム回収が可能な見込みが得られたことを確認
リンク部(関節部④軸駆動モータ)故障を想定した非常時回収試験
リンク1
関節部①

ロボットアーム
エンクロージャリンク2
関節部② 関節部③

リンク3

リンク4
関節部⑤
関節部④
(駆動モータ故障想定)

関節部④双腕ﾏﾆﾋﾟｭﾚｰﾀ

リンク3

リンク2
リンク1

双腕マニピュレータ

＜上から見た図＞

回収状況（リンク折りたたみ途中）・関節部④のクラッチを遠隔操作で解除し、関節部④以外の健全な軸の遠隔操作及び双腕マニピュレータによるリンク部の引き込み（折りたたみ）により、エンクロージャ内へのアーム回収が可能な見込みが得られたことを確認
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２－３. ２号機 燃料デブリの試験的取り出し装置の試験状況
アームのマスタリング治具の改良
現地作業時に、アームの位置ズレ(ソフトウェア上の値と実際のアーム位置のズレ)有無の確認やアームの位置の微修正作業(マスタリング作業)を計画している。マスタリング作業は、双腕マニピュレータによりマスタリング治具をアームの所定の位置に取り付け、アーム収納状態を確認する作業である。 (ズレがある場合は正規の位置に修正)•③

マニピュレータ把持部⑤
アームリスト②

嵌合穴
マスタリング治具

テレスコ根元

赤色部：マスタリング治具設置位置

•

⑥

嵌合穴

関節部 ①

アーム側に突起があり､マスタリング治具の穴との嵌合で位置決めを確認する。

④

アームをエンクロージャに組込後、双腕マニピュレータによるマスタリング作業性の検証試験を実施し、視認性の改善と治具の改良が必要であることが判明。
➢ 視認性改善：双腕マニピュレータの腕のカメラを変更し、視認性を改善
マニピュレータ把持部➢ 治具改良 ：マスタリング治具が嵌り易くするために嵌合穴の形状をガイド構造に見直し
嵌合穴

現状

現状

既存カメラを別仕様のカメラに変更(マスタリング時の視認性を向上)

改良案

双腕マニピュレータ

ガイド構造を設置

マスタリング治具（関節部②~⑥軸用）

改良案

ガイド構造を設置

マスタリング治具（関節部①、テレスコ根元、アームリスト軸用）4３.
•テレスコ式試験的取り出し装置のモックアップ状況（１／２）

2号機試験的取り出しに向けて、現在工場にてモックアップによる機能検証中。

テレスコ式試験的取り出し装置（装置を上方から撮影）

ガイドパイプの挿入

ペデスタル開口部への装置挿入

グレーチング開口部からの先端治具吊り下ろし

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３.
•

テレスコ式試験的取り出し装置のモックアップ状況（２／２）
重量・寸法を模擬したエンクロージャを用い、工場にて据付手順検証中。
：搬入ルート

画像②

画像③②：西側通路の通過③：接続管との接続

画像①①：南西エリアでの旋回

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４－１．現場作業の進捗状況•

X-6ペネ内堆積物除去作業は、PCVバウンダリとなる隔離部屋の中に堆積物除去装置を設置し、PCV内の気体が外部に漏れ出て周辺環境へ影響を与えないよう安全かつ慎重に作業を進める•

これまでの作業と同様に、PCV内の気体が外部に漏れ出て周辺環境へ影響を与えていないことを確認するため、作業中はダストモニタによるダスト測定を行い、作業中のダスト濃度を監視する

堆積物除去装置（低圧水）設置

スプレイ治具設置※X-53ペネに接続

赤枠内：現在の状況
X-6ペネ内堆積物除去作業（高圧水・AWJ）実施中

堆積物除去装置（低圧水）撤去

堆積物除去（低圧水）※遠隔作業
ドーザツールによる堆積物の押し込み、低圧水の噴射による堆積物の除去

次工程へ
X-6ペネ接続構造設置

堆積物除去装置（高圧水、AWJ）設置

堆積物除去装置（高圧水、AWJ）

堆積物除去装置（高圧水、AWJ）撤去※遠隔作業
ドーザツールによる堆積物の押し込み、高圧水・AWJの噴射による堆積物の除去※写真はモックアップ時の状況

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参考．現場作業の進捗状況（X-6ペネ内堆積物除去（高圧水・AWJ）：AWJ施工）•

2024年3月28日
チーム会合報告

3/18よりAWJ施工を開始し、X-6ペネ手前側のCRDレールガイドの除去を実施。3/22よりX-6ペネ奥側へケーブルの押し込み及び押し込んだケーブルのAWJ切断を実施。その後、X-6ペネ奥側のCRDレールガイドの除去を実施。
切断した箇所

試射時に貫通した箇所

切断した箇所

CRDレールガイド

CRDレールガイド切断前落下したレールガイド

CRDレールガイド切断後ケーブル

レールガイド切断片

CRDレール

CRDレールガイドをPCV内に搬送

X-6ペネ奥側にケーブルを押し込み

CRDレール8

４－２．現場作業の進捗状況（X-6ペネ内堆積物除去（高圧水・AWJ）：AWJ施工）•

AWJ施工により、X-6ペネ奥側のCRDレールガイド及びX-6ペネ外側（PCV側）のCRDレール架台固定ピン、ペネ下部ケーブルの除去を実施
奥側CRD
レールガイド除去した箇所

奥側CRD
レールガイドペネ下部ケーブル
ドーザツールX-6ペネ奥側CRDレールガイド除去前

X-6ペネ奥側CRDレールガイド除去中

CRDレール架台

ペネ下部ケーブル

X-6ペネ奥側CRDレールガイド及びレール架台固定ピン除去後

X-6ペネ下部ケーブル除去後

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４－３．現場作業の進捗状況（X-6ペネ内堆積物除去（高圧水・AWJ）：AWJ施工）•

X-6ペネ外側（PCV側）のCRDレール架台天板上のケーブル及び天板の一部について切断・除去を実施中
CRDレール架台天板上のケーブル

CRDレールX-6ペネ外側のCRDレール架台天板上のケーブル除去

CRDレールガイド(手前側）※除去済

CRDレール架台天板上のケーブル

CRDレール

CRDレールガイド(奥側）※除去済

万が一、CRDレール架台が落下した場合でも、落下高さは約25cmであり、落下時のダストの評価を行い影響がないことを確認

CRDレール架台固定ピン※中間を除去CRDレール架台※天板一部除去
青点線部はロボットアームで除去予定 10

５．工程
•
•
•
•

現場では、X-6ペネ奥側のCRDレールガイド、ペネ外側（PCV側）のCRDレール架台天板上のケーブル、天板の一部について、AWJ施工による切断作業と高圧水施工による押し流し作業を繰り返し実施。引き続き、高圧水／AWJによる堆積物除去作業を実施しているところ。
テレスコ式装置及びロボットアームのPCVへのアクセス（X-6ペネ内の通過）に影響がないことを確認後、堆積物除去装置の取り外しを行い、X-6ペネ接続構造及び接続管の設置を実施予定。
試験的取り出しの着手時期としては、遅くとも2024 年10月頃を見込む。
今後も堆積物除去作業、試験的取り出し作業について、安全確保を最優先に着実に作業を進めていく。

2023年度
第４Q

2024年度
第１Q

第２Q

2025年度
第３Q

第４Q

堆積物除去作業
テレスコ式装置製作・設置準備等
試験的取り出し作業（テレスコ式装置によるデブリ採取）
ロボットアーム装置試験、試験結果に応じた必要な追加開発
ロボットアーム設置準備等・ロボットアームによるアクセスルート構築
ロボットアームによる内部調査・デブリ採取

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参考．現地準備作業状況
試験的取り出し作業（内部調査・デブリ採取）の主なステップ
認可済

１. 隔離部屋設置

申請中

５．テレスコ式装置設置
６．試験的取り出し作業（テレスコ式装置によるデブリ採取）

２. X-6ペネハッチ開放
３. X-6ペネ内堆積物除去
X-6ペネ内部にある堆積物・ケーブル類を除去する●【低・高圧水】で堆積物の押し込み●【AWJ】でケーブル除去

７.ロボットアーム設置●【押し込み装置】でケーブルを押し込み

４. X-6ペネ接続構造及び接続管設置
隔離弁

X-6ペネに接続構造及び接続管を取り付け、隔離部屋から接続構造にバウンダリを変更

８.ロボットアームによる内部調査・デブリ採取①内部調査②ロボットアームによるデブリ採取（注記）・隔離弁：PCV内/外を仕切るために設置した弁・AWJ（アブレシブウォータージェット）：高圧水に研磨材（アブレシブ）を混合し、切削性を向上させた加工機

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参考．堆積物除去作業の概要
試験的取り出し作業用のアクセスルートを構築するため，準備工事として以下の項目を実施予定。
➢ スプレイ治具によるPCV内のダスト飛散抑制➢ 堆積物除去装置（低圧水・ドーザツール）を用いてX-6ペネ内の堆積物を除去➢ 堆積物除去装置（高圧水・AWJ・ドーザツール）を用いてX-6ペネ内の堆積物を除去
ＰＣＶ内

建屋側
X-53ペネ

堆積物除去装置(低圧水)堆積物除去装置(高圧水・AWJ)スプレイ治具

隔離部屋③

スプレイカーテン
隔離部屋②

隔離部屋①

AWJ
X-6ペネ

※装置を入替えて作業を実施
図は堆積物除去作業時を記載

X-6ペネ内の状態(模擬)CRDレール13

参考．X-6ペネに接続する装置のシール部
・ハッチ開放後のフランジ面に堆積物除去装置、X6ペネ接続構造を接続

PCV側
ボルト穴
X-6ペネ中心方向

長尺ホールソー
切削範囲

X-6ペネフランジ①X-6ペネ既設シール部

接続する装置のフランジ ※イメージ（堆積物除去装置、X-6ペネ接続構造）②試験的取り出し時に接続する装置のシール部
隔離部屋側

震災前のX-6ペネハッチ（開放時）

X-6ペネ接続時のシール位置（上から見た図）：①X-6ペネ既設シール部：②試験的取り出し時に接続する装置のシール部※堆積物除去装置、X-6ペネ接続構造
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参考．堆積物除去装置（低圧水／高圧水・AWJ）について

堆積物除去装置（低圧水）外観
カメラ

堆積物除去装置（高圧水・AWJ）外観

挿入ノズル（低圧水）
ドーザツール（カメラ付き）固定ノズル（低圧水）

堆積物除去装置（低圧水）
X-6ペネ接続断面カメラ
高圧水ノズル

AWJノズルスティックツール

ドーザツール（カメラ付き）堆積物除去装置（高圧水・AWJ）
X-6ペネ接続断面15

参考．X-6ペネ通過時のロボットアームの状態
ロボットアーム

PCV側

建屋側（X-6ペネ通過時の断面図）
約330mmアーム
通過領域

約Φ550mm

約30mmの隙間
約300mm

堆積物の除去が必要

2020年10月

3Dスキャン調査結果

X-6ペネフランジ
ペネの下端までケーブルが見える（矢視A）

調査装置用の孔

カメラ
AB

ペネの奥は､ケーブルが見える（矢視B）堆積物

2017年1月の状態（X-6ペネ調査装置用の孔からカメラを挿入）

ケーブル堆積物想像図

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参考：環境への影響について（1/2）◼ ２号機X-6ペネ内堆積物除去作業を1月10日から実施していますが、周囲への放射線影響は発生していません。
◼ 調査においては格納容器内の気体が外部へ漏れないようバウンダリを構築して作業を実施しました。
◼ 作業前後でモニタリングポスト／ダストモニタのデータに有意な変動はありません。
◼ 敷地境界付近のモニタリングポスト／ダストモニタのデータはホームページで公表中です。
参考URL：https://www.tepco.co.jp/decommission/data/monitoring/monitoring_post/index-j.html
https://www.tepco.co.jp/decommission/data/monitoring/dustmonitor/index-j.html

17参考：環境への影響について（2/2）◼ ２号機X-6ペネ内堆積物除去作業を1月10日から実施していますが、調査中のプラントパラメータについても常時監視しており、作業前後で格納容器温度に有意な変動はなく、冷温停止状態に変わりはありません。
◼ 原子炉格納容器内温度のデータはホームページで公表中です。
参考URL：https://www.tepco.co.jp/decommission/data/plant_data/unit2/pcv_index-j.html（参考）ホームページのイメージ

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