高浜発電所４号機の定期検査状況について（蒸気発生器伝熱管の損傷に関する調査状況）
２０２２年７月２２日
関西電力株式会社
高浜発電所４号機（加圧水型軽水炉 定格電気出力８７万キロワット、定格熱出力２６６万キロワット）は、２０２２年６月８日から実施している第２４回定期検査において、３台（Ａ、Ｂ、Ｃ）ある蒸気発生器（ＳＧ）の伝熱管全数※１について渦流探傷検査（ＥＣＴ）※２を実施しました。
その結果、Ａ－ＳＧの伝熱管４本、Ｂ－ＳＧの伝熱管１本およびＣ－ＳＧの伝熱管５本について、管支持板※３部付近に外面（２次側）からの減肉とみられる有意な信号指示※４が認められました。
これらのほか、Ａ－ＳＧの伝熱管１本およびＢ－ＳＧの伝熱管１本について、管支持板部付近に外面（２次側）からの微小な減肉とみられる信号指示（判定基準未満）が認められました。
今後、これら１２本の伝熱管の外観等を確認するため、小型カメラによる調査等を実施します。
なお、本件による環境への放射能の影響はありません。
※１ 過去に有意な信号指示が認められ、施栓した管等を除きＡ－ＳＧで３，２４３本、Ｂ－ＳＧで３，２４７本、Ｃ－ＳＧで３，２５３本、合計９，７４３本。
※２ 高周波電流を流したコイルを伝熱管に接近させることで対象物に渦電流を発生させ、対象物のきず等により生じた渦電流の変化を電気信号として取り出すことできず等を検出する検査であり、伝熱管の内面（１次側）から、伝熱管の内面（１次側）と外面（２次側）の両方を検査している。
※３ 伝熱管を支持する部品。
※４ 割れを示す信号や２０％以上の減肉を示す信号の指示。

（２０２２年７月８日お知らせ済み）
１．これまでの経緯
高浜発電所４号機では、前回および前々回の定期検査において、ＳＧの伝熱管に外面からの減肉信号指示が認められています。
また、高浜発電所３号機でも同様の事象が発生しており、２０２２年３月から実施している第２５回定期検査においても、３本の伝熱管に外面からの減肉信号が認められています。
これら高浜発電所３、４号機での事象の原因は、これまでの運転に伴い、伝熱管表面に生成された稠密なスケール※５が前回定期検査時の薬品洗浄の後もＳＧ器内に残存し、プラント運転中に管支持板下面に留まり、そのスケールに伝熱管が繰り返し接触したことで摩耗減肉が発生した可能性が高いと推定しました。

これまでの事象を踏まえ、高浜発電所３号機第２５回定期検査においては、ＳＧ器内のスケールおよびスラッジ※６を可能な限り除去するため、小型高圧洗浄装置を用いて管支持板の洗浄を実施した上で、薬品洗浄を実施しました。また、きずが認められた伝熱管については、高温側および低温側管板部で閉止栓（機械式栓）を施工し、使用しないこととしました。
※５ ２次冷却水に含まれる鉄の微粒子が、給水系統によってＳＧ内に流れ集まって伝熱管に付着したもの。
※６ スケールが砕けて小さくなったもの。

２．ＳＧ器内の調査
現在、小型カメラによるＳＧ器内のスケールおよびスラッジの残存状況等の調査を進めるとともに、ＳＧ器内からスケールを回収し、それらの形状や性状等の調査を行っています。現時点の調査状況は以下のとおりです。
（１）信号指示が認められた箇所の外観調査
小型カメラを用いて、有意な減肉信号指示が認められた伝熱管１０本および微小な減肉信号指示が認められた伝熱管２本（合計１２本）の外観を観察した結果、信号指示箇所の伝熱管の周方向に摩耗減肉とみられるきずを確認しました。
きずについては、幅１mm 以下から約１mm、周方向に約２mm から約７mm の大きさであることを確認しました。
なお、きずの周辺にはスケール等の付着物は認められなかったものの、当該伝熱管周辺の管支持板下面に接触痕を確認しました。
（２）ＳＧ器内のスケールおよびスラッジの残存状況等の調査
小型カメラを用いて、Ａ－ＳＧの第２管支持板、Ｂ－ＳＧの第１管支持板およびＣ－ＳＧの第２管支持板の上面等の調査を行った結果、スケールおよびスラッジが残存していることを確認しました。なお、現時点でＳＧ器内に異物は確認されませんでした。
（３）ＳＧ器内から回収したスケールの性状調査
Ａ－ＳＧの管板および第２管支持板、Ｂ、Ｃ－ＳＧの管板、第１管支持板および第２管支持板からスケールを約１５０個取り出し、３個について化学成分分析を実施した結果、主成分はマグネタイトであり、ＳＧ器内で発生するスラッジと同成分であることを確認しました。
また、スケール２０個を対象に断面観察を行った結果、稠密層（密度の高い酸化鉄の層）が主体のスケールを５個確認しました。
そのうち、比較的大きなスケール１０個を対象に摩耗試験を行い、伝熱管とスケールの摩耗体積比を調査した結果、伝熱管の減肉量がスケール摩滅量と同等のスケールを１個確認しました。

（４）前回の定期検査における薬品洗浄の実施結果
前回定期検査における薬品洗浄時の条件を確認した結果、温度管理や薬品濃度管理が計画どおり実施されていたことを確認し、薬品洗浄によって、ＳＧ１基あたり約６８０㎏の鉄分を除去できていたことを確認しました。
また、前回定期検査後の運転実績を確認した結果、主蒸気圧力が向上したことを確認しました。これは、薬品洗浄の効果により伝熱管に付着したスケールが減少し、熱伝達率が改善したものと考えられます。
３．今後の予定
引き続き、小型カメラによるＳＧ器内のスケールおよびスラッジの残存状況等の調査を進めるとともに、ＳＧ器内からスケールを回収し、それらの形状や性状等の調査を行います。
また、ＳＧ器内に残存するスケールおよびスラッジを可能な限り除去するため、以下の対策を検討しています。
・小型高圧洗浄装置を用いた管支持板の洗浄によるスケールおよびスラッジの除去
・ＳＧ器内のスケールの脆弱化を目的とした薬品洗浄
なお、損傷が認められた伝熱管１２本については、高温側および低温側管板部で閉止栓（機械式栓）を施工し、使用しないこととします。
以
添付資料１：蒸気発生器器内の調査
添付資料２：今後の調査および対策の検討
添付資料３：蒸気発生器伝熱管の施栓方法と施栓状況
添付資料４：これまでの経緯

上添付資料１

蒸気発生器器内の調査
蒸気発生器の概要図

系統概要図

発生箇所

加圧器

蒸気出口

Ａ・Ｂ・Ｃ蒸気発生器

湿分分離器

蒸気タービンへ
気水分離器

２次冷却水
給水入口
伝熱管
原子炉
容器

約２１ｍ

１次冷却材
ポンプ

第７管支持板
信号指示本数原子炉格納容器

伝熱管の拡大平面図
約11.5mm
約6.3mm

１次冷却水

伝熱管【伝熱管概要】外径：約22.2mm
すき間
厚さ：約1.3mm
約0.2mm
材質：ｲﾝｺﾈﾙ600合金（特殊熱処理）管支持板の貫通穴（２次冷却水）第６管支持板

＜第４管支持板＞
Ａ－ＳＧ：３本
Ｂ－ＳＧ：１本
Ｃ－ＳＧ：２本＜第３管支持板＞
Ａ－ＳＧ：２本
Ｂ－ＳＧ：１本
Ｃ－ＳＧ：３本

第５管支持板第４管支持板第３管支持板第２管支持板第１管支持板
管板
水室

１次冷却材入口（高温側）

仕切板

１次冷却材出口（低温側）

Ｂ－蒸気発生器の調査
小型カメラで確認したきずの状況

Ｂ－蒸気発生器上部から見た伝熱管位置を示す図

第３管支持板（X69-Y3）

X方向
1

きず

X69-Y3

伝熱管
約29mm

約22mm

約5㎜

きずの深さ※：減肉率20％未満（判定基準未満）＜第３管支持板＞
微小な信号
指示管（X６９-Y３）＜第４管支持板＞
有意な信号
指示管（X８４-Y９）

管支持板
下端から約8㎜

約1㎜

第４管支持板（X84-Y9）
きず

管支持板下面

X84-Y994
伝熱管

1

Y方向

46約22mm：今回外面減肉が認められた位置（２本）：既施栓箇所（外面減肉）（１本）：既施栓管（拡管部応力腐食割れ）（３本）：既施栓管（拡管部応力腐食割れ以外） （１３１本）

約1mm

きずの深さ※：減肉率約49％

約7㎜

約29mm

管支持板
下端から約7㎜※：渦流探傷検査（ＥＣＴ）結果による

Ａ－蒸気発生器の調査
小型カメラで確認したきずの状況
第３管支持板（X26-Y9）
きず＜第３管支持板＞
有意な信号指示管（X２６-Y９）

Ａ－蒸気発生器上部から見た伝熱管位置を示す図

管支持板下面

X方向
1

X26-Y9＜第３管支持板＞
有意な信号指示管（X２６-Y１０）＜第４管支持板＞
有意な信号指示管（X２４-Y１）

伝熱管
約22mm

約29mm

1㎜以下
管支持板
下端から約1㎜

約4㎜

きずの深さ※：減肉率約33％

第３管支持板（X26-Y10）＜第４管支持板＞
有意な信号指示管（X３９-Y１）

きず

X26-Y10＜第４管支持板＞
微小な信号指示管（X８７-Y２）

伝熱管
約22mm

94

約29mm

1㎜以下

Y方向

1

管支持板
下端から約1㎜

約4㎜

きずの深さ※：減肉率約40％

46：今回外面減肉が認められた位置（５本）：既施栓箇所（外面減肉）（２本）：既施栓管（拡管部応力腐食割れ）（８本）

第４管支持板（X24-Y1）

きず：既施栓管（拡管部応力腐食割れ以外） （１２９本）

X24-Y1

伝熱管約22mm

約29mm

1㎜以下
約2㎜

きずの深さ※：減肉率約25％

第４管支持板（X87-Y2）

第４管支持板（X39-Y1）

X87-Y2きず

きず

X39-Y1

伝熱管約22mm

伝熱管約29mm

約22mm

1㎜以下

きずの深さ※：減肉率20％未満（判定基準未満）

管支持板
下端から1㎜以下

約29mm

1㎜以下
約5㎜

管支持板
下端から1㎜以下

約3㎜

きずの深さ※：減肉率約47％

管支持板
下端から1㎜以下※：渦流探傷検査（ＥＣＴ）結果による

Ｃ－蒸気発生器の調査
小型カメラで確認したきずの状況
第３管支持板（X39-Y5）
Ｃ－蒸気発生器上部から見た伝熱管位置を示す図

きず

X方向
1X39-Y5

伝熱管約29mm

約22mm＜第３管支持板＞
有意な信号指示管（X３９-Y５）＜第４管支持板＞
有意な信号指示管（X３７-Y２２）1㎜以下

第３管支持板（X71-Y5）

管支持板
下端から1㎜以下

約4㎜

きずの深さ※：減肉率約49％

管支持板下面きず＜第３管支持板＞
有意な信号指示管（X７１-Y５）＜第４管支持板＞
有意な信号指示管（X８９-Y３）

X71-Y5＜第３管支持板＞
有意な信号指示管（X８６-Y８）

伝熱管約29mm

約22mm

941㎜以下Y方向

1管支持板
下端から1㎜以下

約5㎜

きずの深さ※：減肉率約34％

46：今回外面減肉が認められた位置（５本）：既施栓箇所（外面減肉）（６本）：既施栓管（拡管部応力腐食割れ）（ １３本）

第３管支持板（X86-Y8）：既施栓管（拡管部応力腐食割れ以外） （１１０本）
きず

X86-Y8伝熱管約29mm

約22mm

1㎜以下

第４管支持板（X89-Y3）

管支持板
下端から1㎜以下

約4㎜

きずの深さ※：減肉率約35％

第４管支持板（X37-Y22）

きず

きず

X89-Y3

X37-Y22伝熱管約22mm

約6㎜

きずの深さ※：減肉率約31％

1㎜以下

伝熱管約29mm

管支持板
下端から約11㎜

約22mm

約29mm

約6㎜

きずの深さ※：減肉率約34％

1㎜以下

管支持板
下端から約8㎜※：渦流探傷検査（ＥＣＴ）結果による添付資料２

今後の調査および対策の検討
今後の調査
引き続き、小型カメラによるＳＧ器内のスケールおよびスラッジの残存状況等の調査を進めるとともに、ＳＧ器内からスケールを回収し、それらの形状や性状等の調査を行います。

0.16mm

接液側

伝熱管側

ＳＧ器内のスケールおよびスラッジの残存状況（Ｂ－ＳＧ 第１管支持板上）回収したスケールの断面観察（Ｂ－ＳＧ 第２管支持板上より回収）

対策（検討中）ＳＧ器内に残存するスケールおよびスラッジを可能な限り除去するため、以下の対策を検討しています。
（１）小型高圧洗浄装置を用いた管支持板の洗浄によるスケールおよびスラッジの除去（２）ＳＧ器内のスケールの脆弱化を目的とした薬品洗浄
小型高圧洗浄装置による洗浄（高浜３号機 第２５回定期検査の例）

洗浄箇所：（管板および第１管支持板から第７管支持板上）
Ｈ／Ｈ：ハンドホール
伝熱管
第７管支持板上Ｈ/Ｈ(Ａ)
第７管支持板例）第１，２管支持板の洗浄（水平ノズルによる洗浄）管支持板上に移動させたスケール等を押し流し、管板に落下させる。

第６管支持板第５管支持板第４管支持板第３管支持板第２管支持板第１管支持板上Ｈ/Ｈ（Ｂ）
第１管支持板
管板上Ｈ/Ｈ(Ｃ)管板
水室

管群外筒スケール

スラッジ

管支持板

薬品による洗浄（高浜３号機 第２５回定期検査の例）

洗浄箇所：
STEP３
純水による洗浄
スケール排出（回収）STEP１ 鉄洗浄

STEP２ 鉄洗浄

濃度：３％
範囲：伝熱管全体

濃度：３％
範囲：伝熱管全体

＜前回＞
濃度：３％
範囲：第３管支持板以下

＜前回＞
濃度：２％
範囲：伝熱管全体

添付資料３蒸気発生器伝熱管の施栓方法と施栓状況
蒸気発生器伝熱管の施栓方法
損傷が認められた蒸気発生器伝熱管１２本については、高温側および低温側管板部で閉止栓（機械式栓）を施工し、使用しないこととします。

蒸気発生器の概要図
蒸気出口

施栓方法
機械式栓
機械式栓
伝熱管
中子

施栓装置の先端部を、中子にねじ込む管板

管板部
施栓装置の先端部引き下げる機械式栓を伝熱管に挿入し、施栓装置の先端部を引き下げることにより、中子も同時に引き下がり、機械式栓を押し広げ施栓する
１次冷却材出口（低温側）

１次冷却材入口（高温側）

高浜発電所４号機の蒸気発生器伝熱管の施栓状況

A蒸気発生器（3,382本）

B蒸気発生器（3,382本）

C蒸気発生器（3,382本）

合計(10,146本）

検査対象本数

3,243

3,247

3,2539,743

今回施栓予定52512

累積施栓本数

144（8）（7）［4.3％］

137（3）（3）［4.1％］

134（13）（11）［4.0％］

415（24）（21）［4.1％］（応力腐食割れによる施栓本数）（外面減肉による施栓本数）［施栓率］○蒸気発生器１基あたりの伝熱管本数：3,382本○安全解析施栓率は10％（伝熱管の施栓率が10％の状態において、プラントの安全性に問題がないことが確認されている）

添付資料４

これまでの経緯（高浜発電所３、４号機における蒸気発生器伝熱管外面の損傷事例）
定期検査蒸気発生器伝熱管外面の損傷本数

３号機
第２３回

A-蒸気発生器：１本（第3管支持板）(2018年8月～)【減肉率：２０％未満】

スケールに対する対策

調査結果概要減肉指示のあった箇所付近にスケールを確認。スケールの回収中に破損したため、スケール以外の異物による減肉と推定。異物は流出したものと推定。

約11.5mm

約6.3mm

約５mm
約13mm

スケール

A-蒸気発生器：１本（第3管支持板）
４号機
第２２回(2019年9月～)

B-蒸気発生器：１本（第3管支持板）
C-蒸気発生器：３本（第2管支持板2本、第3管支持板1本）－
Ａ－蒸気発生器内にステンレス薄片を確認したが、摩耗痕が確認されなかったため、原因となった異物は前回の定期検査時に混入していたものと推定。
なお、異物は流出したものと推定。

【最大減肉率：６３％】

３号機
第２４回
(2020年1月～)

B-蒸気発生器：１本（第3管支持板）
C-蒸気発生器：１本（第3管支持板）

ＡおよびＣ－蒸気発生器内にガスケットフープ材を確認。Ｃ－蒸気発生器伝熱管の損傷原因を異物と推定。Ｂ－蒸気発生器伝熱管の損傷原因となった異物は流出したものと推定。

【最大減肉率：５６％】

４号機
第２３回
(2020年10月～)

A-蒸気発生器：１本（第3管支持板）
C-蒸気発生器：３本（第3管支持板）【最大減肉率：３６％】Ａ－蒸気発生器の減肉箇所にスケールが残存。Ｃ－蒸気発生器の減肉箇所近傍から回収したスケールにも摩耗痕を確認し、原因は、スケールによる減肉と推定。

薬品洗浄を実施スケール• ４号機第２３回定期検査において、蒸気発生器器内から回収したスケールの性状調査や摩耗試験などを実施した結果、蒸気発生器伝熱管表面からはく離した稠密なスケールによるものと原因を推定。
• 上記の蒸気発生器伝熱管の外面減肉の原因が、スケールの可能性も否定できないことから、対策として、３号機第２４回および４号機第２３回定期検査において、蒸気発生器器内の薬品洗浄を実施。

３号機
第２５回
(2022年3月～)

A-蒸気発生器：２本（第3管支持板1本、第4管支持板1本）
B-蒸気発生器：１本（第2管支持板）【最大減肉率：５７％】

摩耗痕のあるスケールは回収できなかったが、各蒸気発生器から採取したスケールの性状、摩耗試
験等の調査の結果、スケールによる減肉と推定。

薬品洗浄の前に小型高圧洗浄装置による洗浄を実施し、薬品洗浄を実施。