自主事業「原子炉格納容器内部詳細調査技術の開発（X-6ペネト
レーションを用いた内部詳細調査技術の現場実証）」

令和3年度最終報告

令和4年5月技術研究組合 国際廃炉研究開発機構
無断複製・転載禁止 技術研究組合 国際廃炉研究開発機構©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

1目次
１．本事業の背景・目的
２．本事業の位置付け
３．実施体制とスケジュール
４．実施内容、成果
4.1 アクセス・調査装置
4.2 アクセスルート構築のための関連機器
4.3 その他付帯設備
4.4 燃料デブリ回収装置
4.5 現場実証
５．まとめと今後の予定©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

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１. 本事業の背景・目的【背景】
平成30年1月に実施された2号機のPCV内部調査の結果、ペデスタル内の底部全体に、小石状・粘土状に見える堆積物が確認されている。
また、燃料集合体の一部が底部に落下しており、その周辺に確認された堆積物は燃料デブリと推定されている。
【 目的】
アクセス・調査装置及び調査技術を、従来のPCV内部調査と同じX-6ペネトレーションに、より大きな直径の開口部を設けてPCV内部に投入し、詳細調査を実施することで当該開発技術が有効であることを確認する。また、燃料デブリ回収装置を搭載し、PCV内部の堆積物を回収し、当該開発技術の有効性を確認する。

原子炉格納容器(PCV)

原子炉建屋躯体

原子炉圧力容器(RPV)

ペデスタル

CRD下部

X-6ペネ

主な調査範囲（ペデスタル内）【 PCV断面図と調査対象部位の概要 】©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

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２. 本事業の位置付け
平成28～29年度

原子炉格納容器内部調査技術の開発

平成29～30年度 原子炉格納容器内部詳細調査技術の開発
補助事業

平成30～31年度/令和元年度 原子炉格納容器内部詳細調査技術の開発（X-6ペネトレーションを用いた内部詳細調査技術の現場実証）
令和2～5年度 原子炉格納容器内部詳細調査技術の開発（X-6ペネトレーションを用いた内部詳細調査技術の現場実証）

燃料デブリ・炉内構造物の取り出しに向けた技術の開発

IRID
自主事業

燃料デブリ・炉内構造物の取り出しに向けたサンプリング技術の開発
燃料デブリの段階的に規模を拡大した取り出し技術の開発©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

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３. 実施体制とスケジュール：実施体制

技術研究組合国内廃炉研究開発機構（本部）東京電力ホールディングス株式会社○ 開発計画の策定と技術統括○ 現場実証における工程管理○ 装置開発フェーズにおけるマネジメント○ 役所等対外対応○ 技術・装置開発の進捗などの技術工程管理

三菱重工業株式会社○ 現場実証フェーズのマネジメント

東芝エネルギーシステムズ株式会社

東京電力ホールディングス株式会社→アクセス・調査装置、その他の作業訓練→X-6ペネ ハッチ関連装置の作業訓練→アクセス・調査装置の作業訓練○ アクセス・調査装置○ X-6ペネ ハッチの開放 全体計画

○ アクセス・調査装置→現地実証（内部詳細調査）①現場状況を考慮したモックアップ試験②作業訓練○ アクセスルート構築のための関連機器①作業訓練○ その他付帯設備①設計、製作→現地実証（X-6ペネハッチ開放）○ X-6ペネ ハッチ開放に向けた準備〇現地実証→現地実証（アクセス・調査装置運転）①現場状況を考慮したモックアップ試験②作業訓練○ 少量燃料デブリ回収装置①作業訓練○ 現場実証○ 少量燃料デブリ回収装置①作業訓練○ 現場実証©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

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３. 実施体制とスケジュール：スケジュール
項目
大分類

小分類

4月

5月

6月

7月

令和2年度（2020年度）
8月 9月 10月 11月 12月 1月

2月

3月

4月

5月

6月

7月

令和3年度（2021年度）
8月 9月 10月 11月 12月 1月

2月

令和4年度（2022年度） ～

3月
ハッチ開放
▽

マスタースケジュール

備考

内部調査

英国 工場検証

①現場状
況を考慮し
たモック
(1)アクセス・調 アップ試験
査装置

国内 工場検証
モックアップ・トレーニング

作業訓練
②作業訓練

事前作業訓練
（隔離部屋・ハッチ開放装置）

作業訓練（堆積物除去装置）
作業訓練（隔離部屋・ハッチ開放装置）(2)アクセス
ルート構築の①作業訓練ための関連機器

作業訓練（アクセス調査装置据付）
作業訓練（ロボット搬入部屋撤去）
作業訓練（延長管/X6ペネ接続構造）

リスク対策（隔離部屋他 ）(3)その他付帯 ①設計・製作
設備

付帯設備の設計・製作

改良設計・試作・検証・製作(4)燃料デブリ回収装置

組合せ試験・習熟訓練

その他関連工事※１※１
東電HD実施のX53
関連工事※２
東電HD実施のX53
関連工事及び堆積物除去関連工事

隔離部屋据付／ハッチ開放

隔離部屋据付 事前工事
その他関連工事※２
堆積除去装置据付・除去・撤去
X6ペネ接続構造据付(5)現場実証

ロボット搬入部屋撤去
延長管据付
アクセス・調査装置搬入・据付
内部調査・試験的取り出し
関連機器撤去調査結果まとめ©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

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４．実施内容、成果
4.1 アクセス・調査装置（1） 現場状況を考慮したモックアップ試験 (ⅰ)アームの検証試験
a. たわみ計測、解析との比較評価【試験概要】
・各姿勢におけるアームたわみデータを取得（実測値は解析値と概ね一致することを確認）
・たわみデータはアーム運転制御プログラムに反映し、楢葉モックアップを用いて検証予定

アームの進展鉛直方向

先端で約10mmの差異

姿勢04：実測値と解析値の比較
アーム伸展姿勢

アーム伸展方向©International Research Institute for Nuclear Decommissioning4.1 アクセス・調査装置（1） 現場状況を考慮したモックアップ試験 (ⅰ)アームの検証試験

7b. X-6ペネ通過試験*AWJ:アブレイシブウォータジェット【試験概要】• 先端ツール（AWJ*）をアームに取付けた状態で､X-6ペネ模擬体を通過することを確認できた• 最小クリアランス15ｍｍ（ノミナル寸法は25ｍｍ）• アーム伸展までのファイル（ティーチ&リピートファイル）を作成 ⇒今後のアーム運転のベースとして活用する
試験用フレーム

ロボットアーム

X-6ペネ模擬体
ロボットアーム

X-6ペネ模擬体

AWJツールX-6ペネ模擬体

上側クリアランス

X-6ペネ通過試験(AWJツール搭載)
X-6ペネ模擬体
下側クリアランス

隙間計測 最小クリアランス（X-6ペネ入口の上側）©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

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4.1 アクセス・調査装置（1） 現場状況を考慮したモックアップ試験 (ⅰ)アームの検証試験
c. AWJ切断試験（1/2）

【試験概要】
・先端ツール(ＡＷＪ）をアームに取付けた状態でCRDレールとグレーチングを切断(ケーブル無し)できた・アーム通過領域の障害物撤去の見通しを確認できた
AWJツール

グレーチング
アーム移動方向鋼製容器

アーム

CRDレール

試験装置外観AWJノズル
AWJ

鋼製容器内

CRDレール

AWJ噴射前通過部のｱｰﾑ幅：最大250mm

鋼製容器内
AWJ切断状況（CRDレールとグレーチングを一部切断した状態）©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

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4.1 アクセス・調査装置（1） 現場状況を考慮したモックアップ試験 (ⅰ)アームの検証試験
c. AWJ切断試験（2/2）
【試験概要】
・先端ツール（AWJ）をアームに取付けた状態で､CRDレール上のケーブルを切断/除去の見通しを確認できた・作業時間短縮の観点で切断対象部位(CRDレール、ケーブル等)の切断順序やAWJ噴射方向等の手順詳細化/見直しが必要⇒楢葉モックアップ
で継続
AWJノズル
ケーブル

ケーブル

AWJノズル

試験前
AWJ噴射中試験後

AWJ噴射によりケーブルを切断・除去できることを確認

試験状況©International Research Institute for Nuclear Decommissioning4.1 アクセス・調査装置
10（1） 現場状況を考慮したモックアップ試験 (ⅱ)保守用マニピュレータの作業性検証試験
試験条件概要

アーム先端（アームカメラ取付部）

ダミーアームエンクロージャ内配置

保守用マニピュレータキャリッジの可動範囲©International Research Institute for Nuclear Decommissioning4.1 アクセス・調査装置（1） 現場状況を考慮したモックアップ試験 (ⅱ)保守用マニピュレータの作業性検証試験

11

a. アームカメラ/照明の交換【試験概要】・ダミーアームカメラ/照明の交換作業を実施し、成立見通しを確認できた。以下の改善点を摘出した。
・コネクタを把持する際の滑り防止対策⇒楢葉モックアップで改善効果を確認する。
アーム

保守用マニピュレータアーム

グリッパ

ブラケット
照明
アームカメラ取付部

照明(ダミー)
アームカメラ(ダミーカメラ)ダミーアーム

ブラケット

試験状況

保守用マニピュレータのグリッパで把持して取付/取外し
カメラ側
ケーブル*
アーム側
ケーブル*

*試験ではダミーを使用

コネクタ*
コネクタ把持時に滑りやすいため、滑り防止対策が必要

エンクロージャ内配置図

ダミーアーム

保守用マニピュ アームカメラ/照明交換部（アーム先端）
レータ作業位置©International Research Institute for Nuclear Decommissioning4.1 アクセス・調査装置
12（1） 現場状況を考慮したモックアップ試験 (ⅱ)保守用マニピュレータの作業性検証試験
b. センサ及びツールの取付【試験概要】
・実機ワンド、実機センサ容器、ダミーセンサ、ダミーツールを用いてダミーアームとの接続作業を実施し、成立見通しを確認できた。以下の改善点を摘出した。
・ツールの取付位置の視野改善⇒楢葉モックアップで改善効果を確認する。
センサ容器

ダミーセンサマニピュレータアーム
センサとアームの取合部

ツールの取付位置の視認性が十分でないため、視野改善が必要

保守用マニ
ピュレータ

ダミーツール
ツール取付位置カメラ
ワンド

センサとアーム(ワンド)の接続

ダミーアームダミーアーム
ツールとアームの接続©International Research Institute for Nuclear Decommissioning4.1 アクセス・調査装置
13（1） 現場状況を考慮したモックアップ試験 (ⅱ)保守用マニピュレータの作業性検証試験
c. 外部ケーブルの取付（1/2）
【試験概要】・ワンドへの外部ケーブルの取付作業を実施し、成立見通しを確認できた。以下の改善点を摘出した。
・ワンドへの外部ケーブル引き回しに関し、外部ケーブル取付用金具構造の一部変更⇒楢葉モックアップで改善効果を確認する
保守用マニピュレータアーム外部ケーブル取付用金具
外部ケーブル

外部ケーブル

ワンド
金具取付時
ワンド

ワンド

外部ケーブルA

ワンドへのケーブル引き回し作業

ワンドのケーブルルート

外部ケーブル取付用金具
外部ケーブル

A視

ケーブル取付用金具の設置作業が狭隘となるため、金具構造の変更が必要©International Research Institute for Nuclear Decommissioning4.1 アクセス・調査装置
14（1） 現場状況を考慮したモックアップ試験 (ⅱ)保守用マニピュレータの作業性検証試験
c. 外部ケーブルの取付（2/2）
【試験概要】・ダミーアームへの外部ケーブルの取付作業を実施し、成立見通しを確認できた。以下の改善点を摘出した。
・アームリンク部への外部ケーブル引き回しに関し、外部ケーブル取付用金具構造の改善⇒楢葉モックアップで改善効果を確認する。
ケーブルトレイケーブルトレイの下側は狭隘なため、外部ケーブル取付
金具構造の改善が必要

保守用マニピュレータ
実機AWJツール

外部ケーブルマニピュレータアーム

外部ケーブル取付用金具

外部ケーブル

ダミーアーム外部ケーブルのツールへの取付け

ダミーアーム(リンク部)
外部ケーブルのアームリンク部への取付け©International Research Institute for Nuclear Decommissioning4.1 アクセス・調査装置
15（1） 現場状況を考慮したモックアップ試験 (ⅱ)保守用マニピュレータの作業性検証試験
d. センサ・ツールの搬入出（1/2）
【搬入出の概要】
センサ容器

コンテナ内
コンテナ
搬送装置（トロリ）
センサ保管場所

搬入出口

搬入出口の内蓋引き出し

保守用マニピュレータ移動範囲

ケーブルドラム
ケーブルドラム設置場所

アーム(試験はダミーアーム使用)
エンクロージャ内配置

プーリー(重量物吊上げ用)©International Research Institute for Nuclear Decommissioning4.1 アクセス・調査装置
16（1） 現場状況を考慮したモックアップ試験 (ⅱ)保守用マニピュレータの作業性検証試験
d. センサ・ツールの搬入出（2/2）
【試験概要】
・センサ容器、ケーブルドラムの搬入作業を実施、成立見通しを確認できた。以下の改善点を摘出した。
・エンクロージャ内のセンサ容器搬送方法(トロリ搬送方法)の合理化
・ケーブルドラム搬入時の吊り治具の一部構造変更、ケーブルドラム設置時の作業視野の改善⇒楢葉モックアップで改善効果を確認する。
吊り治具 ケーブルドラムの吊上げ代が十分でないため、吊(フック) り治具の構造変更(高さ寸法の縮小)が必要

保守用マニピュレータアーム

保守用マニピュレー
タアーム

搬入出口

センサ容器
ロッド

ケーブルドラム

カメラ視野方向

ケーブルドラムの後ろ側が死角となり作業に影響。視野改善(ケーブルドラムへ開口設置等)が必要

トロリ

ダミーアーム
狭隘部であり、ロッドでのトロリ搬送に時間を要するため、搬送治具の改善が必要
ケーブルドラム設置用トロリケーブルドラム©International Research Institute for Nuclear Decommissioning4.1 アクセス・調査装置
17（1） 現場状況を考慮したモックアップ試験 (ⅱ)保守用マニピュレータの作業性検証試験
e. エンクロージャ内カメラの位置変更【試験概要】・ダミーカメラの位置変更及び搬出作業を実施し、成立見通しを確認できた。以下の改善点を摘出した。
・カメラスタンドのマニピュレータ把持部の取付位置・方向の最適化⇒楢葉モックアップで改善効果を確認する。
カメラの搬出
カメラの位置変更
カメラスタンドの取外し、ダミーカメラ位置を変更
カメラスタンドから取り外したダミーカメラの（別位置の取付座に設置）。以下の改善点を摘出。
搬出作業性を確認。
把持部 ⇒ 設置作業性を向上させるため、把持部
取付け位置・設置方向の最適化（カメラ取外し時）

取付座

カメラスタンド

ダミーカメラ
保守用マニピュレータアーム（カメラ取外し時） ダミーカメラ
ボルトランナー（カメラ移動時）

ダミーカメラ

保守用マニピュレータホイスト

カメラスタンド（カメラ搬出時）

搬入出口©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

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4.1 アクセス・調査装置（2） 作業訓練
ⅰ. 作業訓練の方針(体制および計画)
 アーム型アクセス装置は4人/チームで操作する。
 本事業では、実機での作業時間等を踏まえ、オペレータチームを2チーム構築することとし、9名の操作員を選定。オペに必要な知識および技能を段階的かつ体系的に習得するべく、
トレーニング計画を策定し、それに沿った作業訓練を展開（本年度はステップ1まで完了）。
【オペレータ体制および役割】＜Aチーム＞

BO(1名)【トレーニングフロー】＜Bチーム＞

RO
(1名)

RO
(1名)

MO
(1名)

カメラ
(1名)
役割

BO
(1名)

MO
(1名)

MO/カメラ
(1名)

カメラ
(1名)

主に必要となる技能

RO

チームの指揮･チームマネジメント能力･作業手順の知識･管理能力

カメラ

カメラ、照明、HMIの操作・オペレータ視点に立ってのカメラ操作技術、HMI
操作技術

BO

ブーム(アーム)の操作･アーム操作技術･VRシステム操作技術

MO

保守用マニピュレータの操作・保守用マニピュレータ操作技術

導入訓練
本格訓練
ステップ1 基本訓練

基本的な知識および操作技術を習得
ステップ2 実践訓練(役割別訓練)
オペレータの役割に対応した知識・技能を習得
ステップ3 実践訓練(チーム訓練)
チームで連携し作業手順を実行できるようになる©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

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4.1 アクセス・調査装置（2） 作業訓練
ⅱ. 訓練結果 導入訓練
 本格的な作業訓練を開始する前段階の導入訓練として、MHI保有のマニピュレータを用いた操作訓練を実施。
 本訓練によりマニピュレータの操作感覚およびカメラモニタ越しでの操作のコツを掴むことができた。

カメラモニタ

だるま落しの組立

ケーブルの取扱い

操作側マニピュレータ

マニピュレータ操作訓練の様子
輪っかの組立©International Research Institute for Nuclear Decommissioning4.1 アクセス・調査装置（2） 作業訓練
ⅱ. 訓練結果 ステップ1 基本訓練（保守用マニピュレータ）20*HMI:ヒューマンマシンインターフェース

 保守用マニピュレータおよびマニピュレータのHMI*に係る基礎知識（機能，構造など）について教育および実機操作訓練を実施。
 訓練では、エンクロージャ内に作業台を設置し，作業台上で様々な保守用マニピュレータ
操作を実施。
 最終的にオペレータ全員が保守用マニピュレータの基本的な操作技術を習得。
保守用マニピュレータ（操作側）

保守用マニピュレータ（現場側）

マニピュレータオペ

カメラオペ

作業台

操作室

エンクロージャ内©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

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4.1 アクセス・調査装置（2） 作業訓練
ⅱ. 訓練結果 ステップ1 基本訓練（保守用マニピュレータ）
日用品を用いた操作訓練

実機工具を用いた訓練

STEP UP
ピンポン玉を掴み、カップに入れる

迷路のトレース

スタッキングカップの組立

ブロックの組立

ボルトランナ取扱い

ホイスト操作©International Research Institute for Nuclear Decommissioning22

4.1 アクセス・調査装置（2） 作業訓練
ⅱ. 訓練結果 ステップ1 基本訓練（アーム運転制御システム） VRシミュレータ，HMIの起動方法，VRシミュレータとHMIの接続方法，ジョイスティックを使用
した操作方法，ティーチ&リピートファイルの作成・編集方法について、教育および操作訓練を実施。
 OMS*の機能および操作方法について教育、操作訓練を実施。
 最終的にオペレータ全員が運転制御システムの基本的な操作技術を習得。

*OMS:オペレーションマネジメントシステム

運転制御システムPC
HMI

訓練の様子
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

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4.2 アクセスルート構築のための関連機器（1） 作業訓練
ⅰ. 作業訓練の方針(体制および計画)
 現地作業計画書に従った作業訓練を実施。
現地での作業手順分類
プラントルーム設営
汚染拡大防止蓋の搬入，据付堆積物除去装置本体の搬入，結線

トレーニング内容
詳細内容

プラントルーム，コントロールルームからの配線
北西エリア手前までの搬入
北西エリア据付後，作動位置へ据付
北西エリア手前までの搬入
北西エリア据付後，作動位置へ据付付帯設備（非常用ウインチ，アブレシブタンク）の取付，結線 装置据付後，計画位置へ盤を据付け，装置へ結線
動作確認
低圧堆積物除去装置の動作確認を実施
ペネハッチくり抜き部除去
ペネ内洗浄
ケーブル切断，除去

高圧堆積物除去作業完了後の退避
堆積物除去装置本体の搬出

レールガイド切断，除去
隔離部屋閉状態での遠隔退避
隔離部屋内で装置の養生～後退～スキッド搭載
大物搬入口まで退避

汚染拡大防止蓋の搬出付帯設備の搬出

隔離部屋内で養生～後退
大物搬入口まで退避

実施有無

○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

24

4.2 アクセスルート構築のための関連機器（1） 作業訓練
ⅰ. 作業訓練の方針(体制および計画)

運搬訓練では，現地建屋内の干渉性を模擬した環境を準備し，ケーブル，制御盤等付帯設備の配置についても，現地同等の寸法にて実施。
オペ訓練では，除去対象となるX-6ペネトレーションおよび内部の堆積物模擬を行い訓練を実施。

X-6ペネトレーション模擬部

現地壁面模擬X-6ペネトレーション内部の模擬状況©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

25

4.2 アクセスルート構築のための関連機器（1） 作業訓練
ⅱ. 訓練結果(装置の搬入)
装置搬入訓練を実施。当初計画した作業時間を短縮し、現地模擬トレーニングを完了。
No.

作業手順

トレーニング内容/条件

搬入(直進)

・手押しによる装置の搬入

搬入(転回，
位置決め)

・手押しによる装置の転回，位置決め
・油圧ジャッキによる持ち上げ

2

ロボット搬入部屋内養生・装置走行範囲に粘着シート(6枚)を敷設

3

汚染拡大
防止蓋搬入

・手押しによるロボット搬入部屋搬入
・ホース・ケーブルの敷設

1

搬入ルート図習熟項目
・安定して走行させること
・進行方向に対して台車が傾いた際元の位置へ修正すること・所定の位置に転回させること
・スロープを設置できる位置に位置決めすること
・進行方向に対して台車が傾いた際元の位置へ修正すること

装置搬入状況

成果・課題
想定作業員配置にて計画時間内で走行作業完了。万が一段差等にはまった場合はバールを使用し脱出。
想定作業員配置にて計画時間内で移動作業完了。
作業員被ばくを低減するため予め低線量エリアにて養生シートを作成し一体品とすることで実作業時間の短縮に努め，問題無く作業完了。
想定作業員配置にて計画時間内で移動完了。

汚染拡大防止蓋の搬入©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

26

4.2 アクセスルート構築のための関連機器（1） 作業訓練
ⅱ. 訓練結果(装置の搬入)
装置搬入訓練を実施。当初計画した作業時間を短縮し、現地模擬トレーニングを完了。
N
o.

作業手順

トレーニング内容/条件

4

X-6ペネ内堆積物除去装置搬入

・自走によるロボット搬入部屋への搬入・制御盤と装置を直接接続

搬入作業性

5

ユニット設置・手押しによるユニット(アブレシブ
タンク等)の設置

搬入作業性

6

ケーブル類敷設(コネクタパネル)

・計画図に従ってケーブル敷設

敷設作業性

7

ケーブル類敷設(制御盤側)

・計画図に従ってケーブル敷設

敷設作業性

8

ケーブル類敷設(装置)

・計画図に従ってケーブル敷設

堆積物除去装置設置計画図

習熟項目

敷設作業性

成果・課題

・ケーブル類の抵抗により走行性が阻害されないこと
・装置の損傷なく安全に搬入すること・規定場所まで搬入すること
・機材の損傷なく運搬・設置すること・水準器を用いて水平に設置すること・損傷なくコネクタを接続すること・コネクタの接続間違いがないこと
・保護具の着用にてコネクタの接続を行うこと・損傷なくコネクタを接続すること・コネクタの接続間違いがないこと
・保護具の着用にてコネクタの接続を行うこと・損傷なくコネクタを接続すること・コネクタの接続間違いがないこと
・保護具の着用にてケーブル類を敷設すること・保護具の着用にてコネクタの接続を行うこと

装置結線状況

装置への結線作業は想定作業員配置
にて計画時間内で作業を完了。装置
自走時はケーブル補助員を１名追加配置し必要に応じて整線を実施する。
ユニットの設置は想定作業員配置にて
計画時間内で作業を完了。
ケーブル類はグループごとに結線できるよう識別管理し，繋ぎ間違いがない
ようWチェックを実施しながら作業を実施し，問題無く作業を完了。
想定作業員配置にて計画時間内で作業を完了。
ケーブル類はグループごとに結線できるよう識別管理し，繋ぎ間違いがない
ようWチェックを実施しながら作業を実施し，問題無く作業を完了。

装置結線状況

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

27

4.2 アクセスルート構築のための関連機器（1） 作業訓練
ⅱ. 訓練結果(堆積物除去オペレーション)
堆積物除去オペレーションの訓練を実施。ペネトレーション内部の堆積物模擬体を当初計画した手順により除去できることを確認し、トレーニングを完了。
No.

9

10

11
12

作業手順

トレーニング内容/条件

・スロープ傾斜状を自走
X-6ペネ内堆 ・ケーブル類設置
積物除去装置 ・狭隘部の監視の自走・装置の姿勢，位置の把握
・狭隘部通過性・X-6ペネの据付位置合わせ
・前輪がスロープ上での軸調整・接続
接近・軸調整・ハッチ，フランジと把持機構の干渉監
視
接続・把持
気密確認

・X-6ペネハッチ：ヘキサプラグあり
規定時間以上の圧力維持・手順書に従い施工

13

堆積物除去

習熟項目
走行性・
操作性

・装置の損傷なく走行させること

装置の損傷なく計画通りに走行・ケーブル類設置を完了。

干渉・監視・接近・接触の有無を認識すること
・基準線からのズレを認識すること

装置を接触させることなく計画通り走行完了。

操作性
監視・干渉
干渉
気密確認
手順・操作性・装置カメラにて堆積物除去状況を確認する
・滞留水の処理

実績

監視
滞留水処理

装置操作状況

・スロープ上での前後移動・旋回に伴い，昇降ストロークを調整し，X-6ペネとの軸 装置カメラを確認しながら，昇降ストロークお調整・接続
よびステアリング調整を行い，接触すること
・X-6ペネに接触することなく，ペネへの なく，ペネへの接近・把持操作を完了。
接近・把持操作・ヘキサプラグに干渉することなく把持干渉することなく把持を完了。
・気密が確保されること気密が確保されていることを確認。
・手順および操作内容を理解しペネ内の堆積物を除去できること

手順および操作内容を確認しながらペネ内の堆積物を除去を完了。

・滞留水をPCV側に排出すること

滞留水を計画通りPCV側に排出完了。

装置自走・把持状況©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

28

4.2 アクセスルート構築のための関連機器（1） 作業訓練
ⅱ. 訓練結果(装置搬出・養生)
作業完了後の装置搬出訓練を実施。当初計画した作業時間を短縮し、現地模擬トレーニング
を完了。
No.

作業手順

トレーニング内容/条件
把持解除，離脱，後退(スロープ上り)の一連の手順・操作性を確認する

14

X-6ペネ内堆積物 設置期間中に運転監視カメラが使用不可
除去装置の離脱 (耐放射線量超過)となることを想定し隔離部屋の監視カメラのみで離脱する・ケーブル類が適切に案内されること

15

16

汚染拡大防止蓋の把持・汚染拡大防止蓋の展開
・汚染拡大防止蓋の把持・装置と汚染拡大防止蓋の干渉監視・装置と隔離部屋の干渉監視

ケーブル類解線

・隔離部屋内作業／カーテンレール，動力・制御・通信ケーブル

習熟項目

手順・操作性

結果・干渉等なく一連の操作を完了すること

・隔離部屋内監視カメラの映像を監視し，干渉なく離脱できること・バックラッシュ，キンク等なくケーブルマネージメント
ケーブル類が案内されること
監視

手順・操作性

汚染拡大防止蓋取付状況

監視・干渉
作業性

手順および操作内容を確認しながら想定作業員配置にて計画時間内で作業を完了
隔離部屋内監視カメラの映像を確認し，干渉なく離脱を完了。
ケーブル類を適切に案内完了。

カメラ映像を確認しながら隔離部
・隔離部屋および汚染拡大防止
屋および汚染拡大防止蓋動作機
蓋動作機構に接触することなく，構に接触することなく，接近・把持
接近・把持操作を行うこと
操作を完了
・損傷なくコネクタの解除を行う
・保護具の着用にてコネクタのコネクタ類の解線を問題なく完了。
解除を行うこと

装置養生状況
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

29

4.2 アクセスルート構築のための関連機器（1） 作業訓練
ⅱ. 訓練結果(装置搬出・養生)
作業完了後の装置搬出訓練を実施。当初計画した作業時間を短縮し、現地模擬トレーニングを
完了。
No.

作業手順

17

ケーブル類敷設・動力・制御・通信ケーブルを
計画図に従って敷設

敷設作業性

18

X-6ペネ内堆積物除去装置の養生・汚染を想定し装置養生(上面
のみ)

作業性

19

X-6ペネ内堆積物除去
装置の搬出

20

ケーブル類解線

21X-6ペネ内堆積物除去装置の養生(2重養生)

トレーニング内容/条件

・自走によるロボット搬入部屋からの搬出（ケーブル補助，
遠隔装置操作，搬送架台上に養生ビニールシート敷設）
・動力・制御・通信ケーブルを
計画図に従って解線・装置養生(2重養生)・養生手順の確認

装置養生状況

習熟項目

結果

・損傷なくケーブルの敷設，接続を行うこと
・保護具の着用にてコネクタの接続を行うこと・装置の損傷なく養生を行うこと
・保護具の着用にて養生作業を行うこと

繋ぎ間違いがないようWチェックを実施しながら作業を行い，問題無く作業を完了。
保護具着用にて装置の養生を行い，想定作業員配置にて計画時間内で作業を完了

走行性・操作性・養生シートにより走行性が阻害されないこと想定作業員配置にて計画時間内で
作業を完了

作業性

・損傷なくコネクタの解線を行うこと
・保護具の着用にてケーブル解線を行うこと

作業性・隙間，破れがないよう養生を行うこと
・保護具の着用にて養生作業を行うこと

コネクタ類の解線を問題なく実施した。
保護具着用にて装置の養生を行い想定作業員配置にて計画時間内で作業を完了

装置養生状況
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

30

4.2 アクセスルート構築のための関連機器（1） 作業訓練
ⅱ. 訓練結果(装置搬出・養生)
作業完了後の装置搬出訓練を実施。当初計画した作業時間を短縮し、現地模擬トレーニングを
完了。
No.

22

23

24
25

作業手順

試験内容/試験条件

搬出(離脱， ・手押しによる装置の離脱，転回
転回)
・油圧ジャッキによる着床搬出(直進)

・手押しによる装置の搬入
・キャスタ車輪のテープ養生

汚染拡大
防止蓋架
台の養生

・架台養生
・養生手順の確認

汚染拡大
防止蓋架
台の搬出
汚染拡大
防止蓋架
台養生

結果

搬出作業性

・所定の位置へ転回させること

想定作業員配置にて計画時間内で作業を完了

搬出作業性

・安定走行
・進行方向に対して台車が傾いた際，元の位置へ修正すること

想定作業員配置にて計画時間内で作業を完了

・隙間，破れがないよう養生を行う
・保護具の着用にて養生作業を行う

保護具着用にて装置の養生を行い，想定作業員
配置にて計画時間内で作業を完了

・搬出時，周囲に接触しないこと
・進行方向に対してスキッドが傾いた際，元の位置へ修正すること

想定作業員配置にて計画時間内で作業を完了

・隙間，破れがないよう養生を行う
・保護具の着用にて養生作業を行う

保護具着用にて装置の養生を行い，想定作業員
配置にて計画時間内で作業を完了

作業性

・手押しによるロボット搬入部屋からの搬出
・架台養生（2重養生）・養生手順の確認

習熟項目

搬入作業性

作業性

汚染拡大防止蓋状況

装置搬出状況
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning4.2 アクセスルート構築のための関連機器（2） X-6ペネ ハッチの開放に向けた準備

31【ステージ内隔離部屋の設置方法の変更】
ステージ内隔離部屋を取付け後に万一対応ができるようにするため、ステージ内隔離部屋取外しを可能とする、隔離部屋の設置方法の変更を検討した。
【隔離部屋改造とブーツ搬送装置の製作およびモックアップの実施】
隔離部屋にワイヤとプーリでブーツを回転させて取付ける機構を設置すると共に、ブーツを遠隔設置できるブーツ搬送装置を製作して、万一の場合にステージ内隔離部屋を取外せる方法を開発した。
ブーツ

ステージ内隔離部屋
ブーツ

下段ブーツ取付けステップ
ブーツ昇降装置

隔離部屋内のワイヤとプーリの配置
台車搬送用フレーム
ブーツ搬送装置＜台車搬送用フレーム＞
装置をハンドリングし、ステージ内隔離部
屋に ブーツ昇降装置を設置するフレーム＜ブーツ昇降装置＞
ペネ配管上に上下段ブーツを遠隔で昇降する装置

ブーツ搬送装置

ブーツ搬送装置の取付けモックアップ状況©International Research Institute for Nuclear Decommissioning4.2 アクセスルート構築のための関連機器（2） X-6ペネ ハッチの開放に向けた準備

32【作業員習熟訓練】
現場実証に向けて、現場を模擬し、実際の作業手順に従った作業員習熟訓練を工場で実施した。

ペネ磨き（磨き装置設置中）

敷き鉄板の設置（敷き鉄板設置中）

ステージ内隔離部屋（搬送中）

ハッチ隔離部屋設置（位置調整中）

ブーツ設置（ブーツ搬送装置（設置中）

ロボット搬入部屋設置（搬送中）ハッチ開放装置設置（搬入中）

ペネハッチのボルト・ナット取外し

堆積物回収容器の回収©International Research Institute for Nuclear Decommissioning4.2 アクセスルート構築のための関連機器（2） X-6ペネ ハッチの開放に向けた準備

33【現場実証】
福島第一原子力発電所第2号機において、現場実証の準備工事を2021年11月15日から開始した。
現在、ハッチ開放に向けた現場実証作業を実施中。
【進捗状況】• X-6ペネ隔離機構と敷き鉄板を撤去した際、床面の凹凸が確認されたためこの除去作業を実施した。
• X-6ペネ配管の磨き作業を実施後、敷き鉄板を設置した。
• ステージ内隔離部屋、ハッチ隔離部屋をX-6ペネ位置に搬入、設置した。
コンクリートステージ床面

ペネ配管表面
敷き鉄板

床面凹凸部除去後の清掃

ペネ磨きの実施状況

敷き鉄板の取付け状態

ステージ内隔離部屋の設置作業

ステージ内隔離部屋設置状態

ハッチ隔離部屋設置状態 （気密扉開）©International Research Institute for Nuclear Decommissioning4.3 その他付帯設備（1） 設計、製作
ⅰ．系統計画34

・系統イメージ
給水系統

運転性向上等のため、系統計画の一部見直し・詳細化を実施した。

アクセス・調査装置

PCV、X-6ペネ

給排気系統【主要構成系統】
 AWJユニットへの水供給系統
 X-6ペネ接続構造フランジ部のシール確認用窒素の供給系統
 エンクロージャ内の保守用マニピュレータへの窒素
パージ系統
 空気作動弁への窒素供給系統
 窒素（空気）の排気系統
 エンクロージャ除湿循環系統

その他系統

・実機の系統計画
No.5
No.2
No.3
No.4

No
1

2
3
4
No.1

5

2020年度からの変更内容

変更理由

除湿系の運用とそれに伴う系統の見直し① 除湿系の運転は隔離弁閉止時に限定② 除湿運転は閉ループ運転とし、それに伴い、局所排気装置を削除し、そ の代替としてHEPAフィルタを2段化
給水源の変更給水源を補給水タンクから東電殿ろ過水タンクに変更
R/B建屋内に酸素濃度計を設
置
アーム洗浄用窒素ラインに流量計を追加
アーム洗浄用水ラインに積算流量計を追加放射性物質の放出抑制のため運用の簡素化および合理化

監視性（窒素漏洩検知）の向上
PCV内に流入する窒素ガス
流量を把握するため
PCV内に流入する水量を把握するため©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

35

4.3 その他付帯設備（1） 設計、製作
ⅱ．現地配置計画
・現地配置条件、他工事との制約等を考慮して配置計画の見直し、詳細化を実施
超高圧開閉所近傍に配置していたプラントルーム⑥について、トレンチを通るケーブル量低減のため、2号機R/B建屋近傍に配置見直し。
2号機R/B建屋、ヤード近傍 コンテナ配置
ヤード近傍
プラント 超高圧開閉所近傍
コンテナ配置ルーム①

プラントルーム④,⑤
ｳｫｰﾀｰｼﾞｪｯﾄｺﾝﾃﾅ

アクセス・調査装置本体

プラント
ルーム③

プラントルーム①

プラントルーム③

プラント
ルーム⑥

R/B外
ヤード

R/B内部

PCV

R/B：原子炉建屋©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

36

4.3 その他付帯設備（1） 設計、製作
ⅲ．製作状況
・コントロールルーム
現地据付工事(基礎工事、建設工事、電気工事等）を実施。
・プラントルーム
コンテナ内の盤、機器類の配置見直し、照明等の付属設備の仕様を決定。一部のプラント
ルームの製作を実施。

[プラントルーム]©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

37

4.4 燃料デブリ回収装置（1） 試験的デブリ取り出し装置の現場適用シナリオの検討 これまでのPCV内部調査（A2d調査）• プラットフォーム上は梁に堆積物が付着。底部に比べ少ないが小石状の堆積物も確認されている。
• 底部は全体が小石状・粘土状の堆積物で覆われている。小石状の堆積物、水たまりも確認されている。
 現場適用シナリオの考え方• プラットフォーム上はブラシ方式による1回の回収作業を計画する。
• 底部はブラシ方式、真空容器方式による各1回、さらに1回（いずれかの方式）の合計3回の回収作業を計画する。
• 具体的な採取場所は、ブラシ方式は粒状の小さい堆積物が見える場所、真空用意方式は水たまり（あれば）を選定する。但し、ペデスタル内の詳細調査などを踏まえて現地で最終決定する。
デブリ採取方式

A2d調査結果期待されるデブリ等

プラット
フォーム

梁に堆積物が付着。
小石状の堆積物もある。（底部より少ない）

プラットフォーム梁の付着物は主に燃料デブリが固化したもの？

底部

小石状の堆積物、水たまりが確認されている。

モルタルと反応したMCCI、 採取が期待できる。 採取が期待でき
RVから落下したデブリ片、る。（水たまりが燃料片等？水質関連情報。
望ましい）

PCV底部のデブリ表面

ブラシ

真空容器

粒状のものがあれば採取できる可能性はある。

採取は難しい。

ペデスタル内部の状況（A2’調査結果）

デブリ採取計画案

回数

底部とは異なる情報が得られる可能性があるため、ブラシ方式1回を計画。

1回得られる情報の違いからブラシ方式、真空容器方式を各1回計画。
いずれかの方式でさらに1回計画。

3回

プラットフォーム上の堆積物©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

38

4.4 燃料デブリ回収装置（2） アーム組合せ試験の準備
アクセス範囲、アクセス姿勢の検討
 試験的デブリ取り出し装置をアーム型アクセス装置先端に連結して行う組み合わせ試験の参考とするため、ペデスタル内でのアクセス位置、姿勢を3D-CADモデルで検討。
 試験的デブリ取り出し装置は、基本的に下向き姿勢で先端を伸ばして対象物に近付けて回収する。

試験的デブリ取り出し装置の3D-CADモデル（ブラシ方式）

先端は最大100㎜伸縮プラットフォーム上面のアクセス位置、姿勢の検討例

ペデスタル底部のアクセス範囲検討結果
ペデスタル底部のアクセス位置、姿勢の検討例©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

39

4.4 燃料デブリ回収装置（3） 保守用マニピュレータ作業試験① 保守用マニピュレータ作業の検討
 試験的デブリ取り出し装置、エンクロージャ等の3D-CADモデルを用いて、保守用マニピュレータ
作業を検討。
保守用マニピュマニピュレータ作業フロー
試験的デブリ
取り出し装置【デブリ取り出し作業前】

レータ（腕）① DPTE350ポートからの搬入作業② 試験的デブリ取り出し装
置持ち替え
試験的デブリ取り出し装置（ブラシ方式 3D-CADモデル）③ アームへの搭載、D-SUB接続、吊具取り外し等
アーム先端（ワンド）

マニピュ
レータ

アームへの搭載【デブリ取り出し作業後】保守用マニピュレータ（手）④ 緩衝容器準備

ブラシアダプタ⑤ ブラシアダプタ／真空容器取り出し⑥ ブラシアダプタ／真空容
器の緩衝容器への収納
アーム・エンクロージャおよび保守用マニピュレータ（3D-CADモデル）⑦ DPTE270コンテナへ緩衝
容器収納

緩衝容器
（本体）

緩衝容器
（蓋）

緩衝容器へのブラシアダプタ収納©International Research Institute for Nuclear Decommissioning40

4.4 燃料デブリ回収装置（3） 保守用マニピュレータ作業試験② 保守用マニピュレータ作業の検証 エンクロージャ内の保守用マニピュレータ作業のうち、主な作業について検証試験を実施。
 治工具や作業手順の改善点などを抽出した。改善を図りつつ引き続き検証試験を進める予定。
主な作業項目

改善点など

DPTE3.50ポートからの搬入

吊具・テーブルの構造変更、把持部の改良など

装置姿勢変更作業手順の見直し

アーム先端への搭載

装置把持部・コネクタ改良など（作業性向上）

ブラシアダプタ/真空容器取り出し

装置姿勢・ワンド位置など作業要領の見直し

緩衝容器取り扱い

アイマーク、ロックレバー改良など（作業性向上）

緩衝容器取り扱い
緩衝容器

保守用（マニピュ
レータ腕）
テーブル
可動吊手で装置が安定側面に把持部追加。

DPTE350ポートからの搬入

装置姿勢変更緩衝容器払出©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

41

4.5 現場実証(ケーブル・コントロールルーム設置)（1） 現地据付，作業計画
2021年度内ではPCV内部詳細調査の事前準備として遠隔操作を行う為のコントロールルームの設置、各作業に必要な電源ケーブル及び遠隔操作に必要な制御ケーブルを敷設。
（ⅰ）コントロールルーム設置
 昨年度現場調査にて決定した免震重要棟の外（駐車場）に設置に関する工事計画。
 試験研究・開発における機器操作室および作業員休憩室を目的であるため，建築基準法
第85条第2項に規定の工事を施工するために現場に設ける仮設建築物には該当しないこととなり，建築確認申請を行った。
 建築確認申請に従い，コントロールルーム設置に際し，床面部に基礎施工を行いコントロール
ルームの設置を行った。

b. 基礎施工前

c. 基礎施工（鉄筋設置）

e. コントロールルーム設置

d. 基礎施工完了©International Research Institute for Nuclear Decommissioning42

4.5 現場実証(ケーブル・コントロールルーム設置)（1） 現地据付，作業計画（ⅱ）ユーテリティ設置工事
PCV内部詳細調査に必要な電源は屋外のD/G（ディーゼル発電機）から供給することとし，超高圧開閉所に設置した。そのため，超高圧開閉所から法面および2号機原子炉建屋前まで，ケーブルを敷設することで電源供給することとした。
ケーブルは東電殿ケーブル敷設に関するガイドラインに従い，屋外敷設するルート上には電路（トラフ・ケーブルトレイ）を形成し，電路内に電源・制御ケーブルを収納した。

c. トラフ設置③

a. トラフ設置①

b. トラフ設置②

d. ケーブルダクト設置①

e. ケーブルダクト設置②©International Research Institute for Nuclear Decommissioning43

５. まとめと今後の予定（1）令和３年度の成果まとめ
本事業は、計画のスケジュールに対して、概ね計画通りに進捗していると評価する。
①アクセス・調査装置
神戸検証試験

・調査用アームのX-6ペネ通過試験、AWJによるX-6ペネ出口の障害物撤去試験を実施し、成立見通
しを確認すると共に改善点を摘出した。
・保守用マニピュレータの作業性検証試験を実施し、成立見通しを確認すると共に改善点を摘出した。
楢葉モックアップ試験
・神戸での検証試験で摘出された改善点を反映し、調査用アーム及び保守用マニピュレータのモックアップ試験を実施中。
②X-6ペネハッチの開放
・リスク低減のためステージ内隔離部屋設置方法の変更を実施し、ステージ内隔離部屋設置の改造
およびブーツ取付け・取外しができる装置の設計、製作、試験等を実施した。
・また、現場実証に向けた作業員習熟訓練を行ない、ハッチ開放の現場実証を開始した。
（2）令和4年度の予定
・アクセス・調査装置については、引き続き、楢葉モックアップ試験/トレーニングを実施し、現場実証を開始する。
・アクセスルート構築のための関連機器については、トレーニングを実施後、順次、現場実証を開始する。
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

44

補足資料

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

45

開発対象

X-6ペネ接続構造

アーム型アクセス・調査装置（アーム・エンクロージャ）

延長管
隔離部屋

X-6ペネ

(ハッチ隔離部屋)

PCV

堆積物除去装置

X-6ペネ

ペデスタル

装置

主目的

アーム型アクセス・調
査装置

PCV内部のデータ取得(センサ搭載)、障害物撤去(ツール搭載)

X-6ペネ接続構造

PCVバウンダリ構築及びアーム通過性確保（隔離弁搭
載）

延長管

遮蔽及びアーム通過性確保

隔離部屋

X-6ペネ蓋開放時（X-6ペネ接続構造設置前）のPCVバウ
ンダリ構築、遮蔽

堆積物除去装置

X-6ペネ内の堆積物等の除去©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

46

アクセス・調査装置【アーム型装置（以下、アーム）の仕様と構造】
 搭載可能センサ 10 kg以下
 搭載工具 切断・把持ツール、ウォータージェット切断ツール
 アーム長 約18 m（ワンドを除く）
 押付け力 400 N
 位置決め精度 ±100 mm
 累積線量 1 MGy
 付属設備
カメラ、照明【アームエンクロージャの仕様と構造】
8.8ｍ

 外 板






天井及び側板 厚さ10 mm
底板 厚さ25 mm
質 量 約30トン
主要材質 ステンレス鋼
設計圧力 -5～+10 kPaG
漏えい率 0.05 vol %/h
付属設備
保守用マニピュレータ、 仕切弁、カメラ、照明 等

保守用マニピュレータ

2ｍ

サービスパネル

2.4ｍ

仕切弁

高線量物品搬出口

物品搬入出口©International Research Institute for Nuclear Decommissioning