高浜発電所１号機のＢ給水ブースタポンプ入口配管からの蒸気漏れに関する原因と対策について
２０２４年２月６日
関西電力株式会社
高浜発電所１号機（加圧水型軽水炉）は、定格熱出力一定運転中、１月２１日にＢ給水ブースタポンプ※１（以下、ポンプ）入口配管（２次系）の一部から僅かな蒸気漏れを確認したため、１月２２日に待機中のＣポンプを起動し、Ｂポンプを停止しました。その後、Ａポンプのグランド部※２からの２次冷却水の排水量が通常よりも多いことを確認したため、電気出力を４０％にした上で点検等を実施しました。
現場確認の結果、Ｂポンプ入口配管のベント管の管台付け根付近からの漏えいであったことから、浸透探傷試験※３を実施したところ、管台溶接部に沿った浸透指示模様が認められました。また、当該ベント管※４頂部に凹みがあることを確認しました。このため、当該部を切り出し、メーカ工場等にて破面観察等の調査を実施することとしました。
Ａポンプについては、グランド部の点検等の結果、異常は認められませんでした。
本事象による環境への放射能の影響はありません。
※１：主給水ポンプの吸込みを補助するために設置している装置※２：ポンプの軸シール部であり、２次冷却水が、回転軸の貫通部から外部に必要以上に流出しないよう水で封じている。
※３：試験体表面に開口しているきずを目で見やすくするため、可視染料の入った高浸透性の液を浸透させた後、余分な浸透液を除去し、現像剤により浸透指示模様として観察する方法※４：入口配管への通水時の空気抜きを目的として設置している管（２０２４年１月２２日、３１日お知らせ済）
当社は、調査結果や原因と対策を取りまとめ、本日、原子力規制委員会に原子炉施設故障等報告書を提出しました。
１．調査結果（１）工場調査結果
漏えい箇所を対象に、Ｘ線ＣＴ調査を実施した結果、浸透指示模様と同様の位置に約４２ｍｍの貫通指示を確認しました。
破面観察の結果、おおむね平坦でビーチマーク模様※５を確認しました。また、模様の様相から、ベント管外表面を起点にきずが発生し、内側に進展したと判断しました。
ベント管頂部の凹み部分を観察した結果、深さ約０．６ｍｍであり、表面に接触痕が認められました。
なお、材料分析の結果、材質に問題はありませんでした。溶接部について放射線透過試験※６およびＸ線ＣＴ調査を実施した結果、溶接欠陥等の異常は認められませんでした。
※５：疲労割れに観察される特徴的な破面模様の一つで砂浜に残る波跡に似た縞模様※６：試験対象物を透過する放射線を利用して、試験対象物の内部構造等（内部欠陥の有無等）を画像化することにより確認する手法

（２）蒸気漏えいのメカニズムに係る調査結果（架台梁との接触に関する調査）
ベント管切出し前に、ベント管頂部と架台梁の隙間を計測した結果、約５ｍｍであったことを確認しました。
ベント管の上部にある架台梁※７との接触の可能性を調査するため、架台梁の外観観察を実施した結果、ベント管頂部の凹み部分と同様に縦約１０ｍｍ×横約１５ｍｍの接触痕を確認しました。
ポンプ入口配管およびベント管は、プラント運転により熱伸びする箇所であり、その熱伸び幅は約５．５ｍｍと評価しました。このため、プラント運転時には、ベント管頂部と架台梁が接触していたと推定しました。
※７：設備やグレーチング等を設置する構造物のうち水平面にかけられている部材（架台梁の施工履歴）
架台梁の施工履歴を確認した結果、第２１回定期検査の直前（２００２年１１月）のプラント運転中に、入口配管の振動測定を実施するため、一時的に取り外していたことを確認しました。取り外した架台梁については、第２１回定期検査開始後、取外し前の状態より僅かに下方にずれた状態で復旧した可能性があると推定しました。
（きずの発生に関する調査）
ベント管頂部と架台梁の接触により、ベント管付け根部には、曲げ応力が作用し、ベント管頂部が固定された状態となっていました。さらに、ポンプの運転に伴う振動により、疲労限度※８を超える繰返し応力が加わることが分かりました。
過去のＢポンプの運転履歴を調査した結果、第２１回定期検査（２００２年１１月）以降、６サイクル運転しており、破面観察の結果等も踏まえると、きずは、第２１回定期検査終了後のプラント運転時に発生したと推定しました。
※８：疲労損傷を起こす応力（３）類似箇所の調査結果
Ａ、Ｃポンプのベント管の外観観察を実施した結果、ベント管頂部に接触痕がないことを確認しました。また、浸透探傷試験を実施した結果、異常は認められませんでした。

２．推定原因
第２１回定期検査（２００２年）の架台梁の復旧作業において、ベント管頂部と架台梁との隙間が十分に確保されず、プラント運転中は配管等の熱伸びによりベント管頂部と架台梁が接触し、ベント管付け根部に曲げ応力が発生する状態となっていました。
この状態でＢポンプの運転に伴い、ベント管付け根部に振動も加わることで、きずがベント管の外表面に発生し、内面へ徐々に進展し貫通に至り、蒸気漏れが発生したと推定しました。
３．対策
損傷したベント管については新品に取り替えるとともに、入口配管等の熱伸びが発生しても接触しないよう架台梁の形状を変更します。
発電所内で工事を実施した際は、高温状態の配管等が熱伸びで周辺機器と接触していないか工事完了後に確認する旨を社内マニュアルに反映します。
４．今後の予定
今後、損傷したベント管を新品に取り替えた後、Ｃポンプを起動し出力上昇を行い、定格熱出力一定運転に復帰する予定です。
その後、ポンプの運転をＡ、ＣポンプからＡ、Ｂポンプに切り替えます。

以上

添付資料：高浜発電所１号機のＢ給水ブースタポンプ入口配管からの蒸気漏れに関する原因と対策

添付資料

高浜発電所１号機のＢ給水ブースタポンプ入口配管からの蒸気漏れに関する原因と対策
事象概要＜発生場所＞
高浜発電所１号機 タービン建屋１Ｆ平面図（抜粋）

発生場所：高浜発電所１号機 タービン建屋１Ｆ

1号

2号

AB
C
4号

給水ブースタポンプ

3号

発生場所

＜系統図＞
原子炉格納容器
湿分分離加熱器
加圧器
蒸気

高圧タービン
低圧タービン

制御棒

発電機

水循環水ポンプ

蒸気
発
生器

取水口

復水ポンプ

燃料
原子炉容器

放水口
冷却材ポンプ
脱気器高圧給水加熱器

低圧給水加熱器

脱気器タンク（１基）

主給水ポンプ（３台）

給水ブースタポンプ（３台）

グランド部からのシール水の排水量が増加

主給水ポンプ
高圧給水加熱器A
A蒸気発生器へＡ（点検の結果、設備に問題がないことを確認）
給水ブースタポンプ
Ａ
ベント管

1/22 停止

脱気器タンクから1/22 停止

Ｂ

B蒸気発生器へＢ

高圧給水加熱器B
1/22 停止
C蒸気発生器へ

ベント管と管台の接続部から僅かな蒸気漏れを確認
脱気器タンクから

1/22 停止ＣＣ
1/22 起動（現在運転中）脱気器タンクから1/22 起動（現在運転中）

調査結果

ベント管

＜Ｂ給水ブースタポンプ入口配管概要図＞
脱気器タンクから脱気器タンクから
架台梁

ベント管
給水管

切断箇所
入口配管
（合流管）

拡大写真
ベント弁

給水ブースタポンプへ【Ｂ給水ブースタポンプ入口配管の仕様】
材質
給水管
入口配管

炭素鋼

ベント管

４

口径

厚さ

５０８．０ｍｍ

１０．０ｍｍ

７１１．２ｍｍ

１２．０ｍｍ

２１．７ｍｍ３．７ｍｍ＜ベント管拡大図＞

２

架台梁とベント管頂部の隙間①接触痕②凹み箇所・接触痕
４①架台梁の接触痕

架台梁溶接痕の盛上り

３
ポンプ側

１約5mm

約１０ｍｍ

②ベント管頂部の凹み箇所・接触痕

約０．６ｍｍ

３
ポンプ側
２

２約１５ｍｍ １
３４切断箇所

ポンプ側

ベント管
約100mm

溶接部③貫通指示箇所
Ｘ線ＣＴ調査結果（矢視Ａ）

１③ベント管の貫通指示箇所
２４管台矢視Ａ
入口配管
約240mm３
ポンプ側

貫通指示約４２ｍｍ

破面観察結果
破面の状態（写真）

（内面）

（外面）

⑤④③

②

きず進展方向（推定）破面
強制破面
ビーチマーク①＜Ｂ給水ブースタポンプの運転履歴＞

年

2002

2003

2004

運転期間

2005

2006

①

運転期間
きず進展2007

2008

2009

2010

③④②③②①
きず発生
（推定）

2011

～

2023

2024

⑤④⑤
蒸気漏れ確認

累計運転期間：約６４ヶ月

熱伸びによるベント管と架台梁の接触メカニズム
１．架台梁の設置当初

２．架台梁の取外し架台梁運転による振動

架台梁

ベント管

入口配管
運転時

運転時

溶接痕の盛上がり

ベント管頂部
熱伸び

入口配管等の熱伸びを考慮し、運転時でも隙間が確保できるように調整

振動測定のため架台梁を取外し３．架台梁の復旧

４．熱伸びによる接触

ベント管

きずが発生

溶接部

（ポンプ側）

運転時
停止時
熱伸び

僅かに下方にずれた状態で復旧（隙間が減少）熱伸びによりベント管頂部と架台梁が接触・配管等の熱伸びによりベント管頂部と架台梁が接触し、ベント管付け部に曲げ応力が発生。
・当該部にポンプの運転に伴う振動も加わり、きずがベント管の外表面に発生したと推定。