平成25年度補正予算 廃炉・汚染水対策事業費補助金

原子炉格納容器漏えい箇所の補修・止水技術の開発完了報告

平成28年3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

目次

No.2

1.

PCV止水技術開発の位置づけ

6. 進捗状況

2.

PCV冠水の目的

7. 目標達成を判断する指標の設定

3.

PCV止水技術開発対象箇所

8. まとめ4.

PCV止水技術開発全体工程

9. 実施体制表

5.

PCV止水技術開発H26～H27実施内容

10.補足資料(1)PCV補修・止水技術の開発①サプレッションチェンバー脚部の補強技術②循環冷却系統の検討③ベント管止水技術③-1 ベント管内埋設による止水技術③-2 S/C内充填による止水技術③-3 真空破壊ライン埋設による止水技術④シール部の止水技術⑤配管ベローズの止水技術⑥PCV接続配管のバウンダリ構築技術⑦トーラス室壁面配管貫通部等の止水技術⑧D/Wシェルの補修技術(2)PCV水張りまでの計画の策定©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

No.3

１．PCV止水技術開発の位置づけ©International Research Institute for Nuclear Decommissioning１．PCV止水技術開発の位置づけ

No.4● 燃料デブリ取出しに向けた環境整備の一環● 燃料デブリ取出し時の遮へい・ダスト飛散防止・燃料デブリ冷却維持対策の一手法
として、PCV内を冠水させるための技術開発● 2017年度の燃料デブリ取り出し方針の決定に向けて冠水工法の技術的成立性を確認

燃料デブリ取り出し方針の決定©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

No.5

２．PCV冠水の目的©International Research Institute for Nuclear Decommissioning２．ＰＣＶ冠水の目的

No.6＜デブリ取り出し＞① 燃料デブリ・炉内構造物に付着する放射性物質からの放射線の遮へい※1② 燃料デブリ・炉内構造物の切削・移動時のダストの飛散防止※2③ 燃料デブリの冷却維持＜汚染水封じ込め＞+④ PCVからR/B（トーラス室）へ流れ込む汚染水量を抑制（水位コントロールによりR/Bから外部への漏えい量はゼロにする）
放射線の
遮へい

ダストの
飛散防止

*1：水遮へいにより上部取出しの作業エリアとなるオペフロの線量を低減する*2：燃料デブリを水没させることにより、デブリ
切削・移動時に発生するダストを水で捕獲する

デブリの
冷却維持

放
射
線

監視制御

空
調
臨界
監視
水
処
電
理
源

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

No.7

３．PCV止水技術開発対象箇所©International Research Institute for Nuclear Decommissioning３．PCV止水技術開発対象箇所（１／２） 表 止水対象箇所と目的
各止水対象箇所における難易度は、止水性、No.

施工性、現場環境条件、長期的条件等により判
断される。

止水対象箇
所

止水材料
検討中

トーラス室内(S/C脚部)

水中不分離性モルタル

RPV/PCV健全性評価PJのH25年度成果から
S/C脚部（コラムサポート、耐震サポート※１）を補強。S/Cの支持。

③

トーラス室壁
面貫通部

水中不分離性モルタル

R/B-T/B建屋間貫通部からの漏えいを止水。
PCV冠水後のバッファスペースの確保。

S/C内
(Ｔクエン
チャ)

コンクリート④

ベント管止水後、D/W内の弁からSRV/DLを経
由してS/C内に水が流入するのを防止。

④

S/C内(ストレーナ)コンクリートECCS系ストレーナ隔離弁からの系外漏えいを防
止。

⑤

S/C内
(ダウンカマ)コンクリート

ベント管止水後の止水バウンダリの多重化、ベント系構造物の強度確保。

真空破壊ライン(1F-1特有)

パッカー(モルタル充填)+水中不分離性モル
タル

PCV冠水範囲の最小化、真空破壊ラインベローズ
の補修。

ベント管

閉止補助材(モルタル充填)+可塑性グラウト

PCV冠水範囲の最小化、S/C損傷部の隔離、ベント管ベローズ※２の隔離。

機器ハッチ

溶接

フランジシール部の補修。

⑨

PCV貫通部(小部屋内)

モルタル

小部屋内に設置されている大口径配管のベローズ補修。

⑩

PCV貫通部(開放部)

溶接 または
非セメント系材料+セメ
ント系材料

ベローズ付配管のベローズ補修、電気ペネのシール部※３補修。

PCV接続配管

モルタル

D/W水位上昇時にPCV接続配管の隔離弁からのシートリーク等を防止。

①

②

⑥
⑧

(1号の
み）

⑨
⑥

①
SRV/D
L

⑦
⑧

⑦
③
②

⑤

④

図 燃料取出しのためのＰＣＶ冠水範囲構成（ウェル満水とした場合）（１F-１号機/２，３号機）⑪

D/Wシェルの損傷補修。
（これまでの調査結果から1号機はD/Wシェル損傷の可能性が否定できない。しかし、損傷箇所、損傷状態が不明なため、損傷シナリオを想定して損傷箇所までのアクセスルート及び止水工法の検討を行い、その実現性の評価を行う予定。）

ＰＣＶ冠水範囲⑪

目的

D/Wシェル(1F-1特有)

(1号の
み）

⑩

No.8

※１ 耐震サポートは1F-2/3のみ設置※２ ベローズ：SUS製のためSCCによる損傷が懸念される箇所※３ シール部：事故時の高温高圧、蒸気環境による劣化が懸念される箇所©International Research Institute for Nuclear Decommissioning３．PCV止水技術開発対象箇所（２／２）⑤貫通部の止水工法（小部屋内）
PCVを貫通している貫通部のうち、小部屋内に設置されている貫通部については、小部屋内をセメント系材料で埋設することで止水を行う。

⑧D/Wシェルの補修
調査結果等を踏まえてシェル損傷状態を想定し、補修（止水）方法の検討を行う。

③-1 ベント管止水技術、③-2 真空破壊ライン止水技術
PCV下部の真空破壊ライン、ベント管、ダウンカマ、Tクエン
チャは、セメント系材料で止水を行う。

No.9④シール部、⑤配管ベローズ
PCVを貫通している貫通部のうち、開放部に設置されている貫通部については、溶接補修を基本とするが、接近不可の場合を想定し、非セメント系材料を用いた止水を検討する。

①S/C脚部補強、⑦トーラス室壁面貫通部止水
ベント管、ダウンカマをセメント系材料で止水するためには、S/Cを補強する必要があり、セメント系材料でトーラス室を埋設して補強する。

ＰＣＶ
真空破壊ライン

トーラス室

ベント管
S/C

ベント管
ヘッダー部
ダウンカマ

トーラス室
Tクエンチャ

⑥PCV接続配管バウンダリ構築
D/W接続配管のうち、トーラス室に設置されているものはセメント系材料で止水を行う。

トーラス室壁面
貫通部止水

コラムサポート
耐震サポート©International Research Institute for Nuclear DecommissioningNo.10４．PCV止水技術開発全体工程©International Research Institute for Nuclear Decommissioning４．ＰＣＶ止水技術開発全体工程

No.11

本事業の範囲

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

（平成23年度）（平成24年度）（平成25年度）（平成26年度）（平成27年度）（平成28年度）（平成29年度）①S/C脚部補強

実規模試験

開発完了予定②循環冷却系統概念検討③－１ ベント管
止水技術½ｽｹｰﾙ試験

開発完了予定1/1ｽｹｰﾙ試験 開発完了予定③－２ S/C内充填止水技術

成立性確認 1/1ｽｹｰﾙ試験 開発完了予定③－３ 真空破壊
ライン止水④ｼｰﾙ部の止水技術

閉止補助材の成立性確認

継続1/1ｽｹｰﾙ試験
成立性確認

開発完了予定成立性確認

開発完了予定⑤配管ベローズの止水技術⑥PCV接続配管
ﾊﾞｳﾝﾀﾞﾘ構築

成立性確認

開発完了予定⑦ﾄｰﾗｽ室壁面
貫通部

成立性確認⑧D/Wシェルの補修技術※ＰＣＶ水張りまでの計画の策定は除く

補修方法検討開発完了予定継続©International Research Institute for Nuclear DecommissioningNo.12

５．PCV止水技術開発H26～H27実施内容（１）PCV補修・止水技術の開発①サプレッションチェンバー脚部の補強技術：別添5(1)①②循環冷却系統の検討：別添5(1)②③ベント管止水技術③-1 ベント管内埋設による止水技術：別添5(1)③-1③-2 S/C内充填による止水技術：別添5(1)③-2③-3 真空破壊ライン埋設による止水技術：別添5(1)③-3④シール部の止水技術：別添5(1)④⑤配管ベローズの止水技術：別添5(1)⑤⑥PCV接続配管のバウンダリ構築技術：別添5(1)⑥⑦トーラス室壁面配管貫通部等の止水技術：別添5(1)⑦⑧D/Wシェルの補修技術：別添5(1)⑧©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

①サプレッションチェンバー脚部の補強技術
3.補強材の要求性能

1. 目的
PCV健全性評価において，地震時にS/C脚部に発生する応力が許容値を上回ることが判明しており，S/C脚のピン接合部までを補強する必要がある。
今年度国プロでは，トーラス室上階床面から補強材（モルタル）を充填し，S/C下部を埋設補強する工法の開発を目的とする。

2.補強計画
地上1階の打設孔からS/C片側のみ（現段階では外周側）へ補強材を充填（打設）し、内・外周のピン接合部までを埋設する。
施工課題

No.13

・補強材を水中で長距離流動させる（水平15m以上）
・S/C脚部のピン接合部まで打ち上げる（鉛直3.5m）

条件の整理＜打設環境＞①トーラス室には滞留水がある。
②S/C支持脚や配管・ダクト(障害物)がある。
＜要求事項＞③S/C支持に必要な強度を満足する。(8.4N/mm2)④膨大な量の打設を実現する。(最大約1,800m3)⑤長距離流動を可能とする。(15m以上)⑥打設位置の反対側にも打ち上げることを可能とする。
⑦トーラス室内の水質で強度を発現する。

打設管

補強材に求められる性能
ピン接合部

Ａ 水中不分離性（①）

H 打設レベルの監視（②、⑥）Ｃ 低発熱性（④）
約10m■： 1号機の補強材充填範囲

F 大容量の供給・打設（④）

G 途切れのない連続打設（⑥）

Ｂ 圧縮強度（③）
打上り高さ
FL+3.5m

施工側に求められる能力

Ｄ 高流動性（②、⑤、⑥）
Ｅ 長期流動保持性（④，⑥）

図 補強材の充填範囲（1号機）©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

①サプレッションチェンバー脚部の補強技術
4.試験結果試 験 名

実施日【材齢91日】圧縮強度(N/mm2)

判定

最大値
最小値
平均値

8.4N/mm2

合

1.0

打設点～
合流部

圧縮強度

●40m水路試験

打上りレベル差(cm)

以上

40m水路試験

2015
06/24

36.7
21.7
30.7

1/4打上性状試験

2015
06/30

42.2
28.9
34.4

合

7.0

打込み/
打上り

1/1打上性状試験

2015
09/09

31.3
24.6
28.7

合

4.0

打込み/
打上り

1/1底部回り込み
試験

2015
11/25

31.6
20.1
25.1

合

1.0

打設点～
対角部

1/4立方試験(材齢28日)

2016
01/21

17.3
12.0
14.6

合

7.0

打込み～
対角打上
り

流動による圧縮強度低下が最も顕著だった底部回り込み試験のデータを元に超長距離流動時の圧縮強度を推定した結果、 15mで19.7N/mm2、20mで16.8N/mm2と算出した。
また必要強度(8.4N/mm2)を確保できる水平距離は34mと算出した。

<初期強度>
28.5N/mm2

No.14

<外挿>
15m：19.7N/mm2<外挿>20m：16.8N/mm2

平面流動に伴い強度は緩やかに低下する●1/1打上り試験
鉛直流動は強度への影響は小さい凡例●1/1回り込み試験

直線的な流動よりも平面流動の方が強度の低下は顕著である

20160316 最新強度データと推定値反映©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

①サプレッションチェンバー脚部の補強技術

No.15

補修方法
ひび割れに対する補修方法に関する検討を2016年度に計画

補強材
圧縮強度：8.4N/mm2以上（圧縮強度の測定は継続中）
流動距離：15m以上
耐放性（放射線の硬化への影響）の耐震性（繰り返し荷重に対する健全性）に関する試験を2016年度に計画©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

②循環冷却系統の検討

No.16

・ＰＣＶ循環冷却系統の系統機能を抽出

PCV循環冷却系統 概要図（PCV水位上昇時）©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

②循環冷却系統の検討

No.17

・PCV補修・止水によって形成されるバウンダリからの取水候補箇所として６か所を抽出(1) トーラス室からの取水(2) S/Cマンホールからの取水(3) 真空破壊ラインからの取水(4) ECCS配管からの取水(5) AC系配管からの取水(6) R/B 1階のPCV貫通口からの取水②を採用する場合の課題①を採用する場合の課題※：トーラス室からの取水ラインを併設する場合は別途課題検討が必要（５）AC系配管を利用したケースの取水構成と課題©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

②循環冷却系統の検討

No.18

・ＰＣＶ循環冷却系統の系統基本機能を満足する構成を検討、系統概念図案を策定した。

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning③-1 ベント管内埋設による止水技術
現状の整理＜ベント管内の状態＞①ベント管内には滞留水がある。(2号は流水、
1・3号は満水)②一部のベント管には配管・電線管(障害物)がある。
＜止水方法＞③閉止補助材をベント管先端に展開し、仮閉止を行う。
④閉止補助材の上流に止水材を充填する。
⑤閉止補助材の展開・止水材の充填はベント管に開けた穴から行う。
⑥閉止補助材でできる隙間は極力小さくする必要がある。
⑦ベント管の水圧による膨張に追従する必要がある。
⑧ベント管内の水質で強度発現の必要あり。

No.19

止水材に求められる性能
Ａ 水中不分離性（①）
Ｂ 圧縮強度（④）
Ｃ 低発熱性（④）
Ｄ 流動性（④、⑤）Ｅ 流動保持性（④，⑤）
Ｆ 閉止補助材圧縮強度（④）
Ｇ 閉止補助材展開性（①、②）
Ｈ 閉止補助材隙間充填性（⑥）
Ｉ 変形追従性（⑦）

施工側に求められる性能
Ｊ モニタリング技術（⑤）©International Research Institute for Nuclear Decommissioning③-1 ベント管内埋設による止水技術

No.20

止水材

閉止補助材

漏えい量12L/min(目標1L/min)

1/1スケール展開試験を行い、ベント管の仮閉止を実現

温度、材料のばらつきによる止水性能への影響大(材料変更の検討要:候補材耐放射線性ゴム)
加圧時のベント管の膨張に対する追従性がない(膨張による隙間の補修材による止水を検討
要)展開の再現性にばらつきあり(試験は人がセッティングしているが、遠隔装置での施工に課題。8本のベント管全てで成功が必要)

閉止補助材の隙間縮小が必要

補修材
ベント管膨張追従・止水部劣化対策に用いる補修材の検討要

副閉止補助材
NOH2O:隙間縮小不可
重量骨材:隙間縮小可
耐放射線性ゴム:隙間縮小可

今後の課題
閉止補助材展開の再現性向上
ベント管膨張追従・止水部劣化対策に用いる補修材の要素試
験の実施を2016年度に計画©International Research Institute for Nuclear Decommissioning③-2 S/C内充填による止水技術
現状の整理<S/C室内の状態>① S/C内には水が溜まっている。
② 水がS/C内から漏水しており，損傷φ50mm程度の穴がある。
③ S/C内の真空破壊弁がD/WからS/Cへの漏水経路となる。
④ S/C内のストレーナから漏水の可能性がある。
⑤ クエンチャはD/W水位が上がった場合，S/Cへの漏水経路となる。
⑥ S/C内のクエンチャ，ダウンカマから水が流水している。
⑦ 建屋内作業は被曝のおそれがある。
<S/C室内の止水方法>⑧ S/C内には水が留まり，水中不分離性コンクリートにより止水する。
⑨ 水中不分離性コンクリートの打込み回数は3回とし，コンクリート体積は5740m3である。
・ 第一回目（0～2.38m，1470m3）：損傷φ50mm止水，クエンチャおよびストレーナ，粗骨材最大寸法（Gmax）40mmのコンクリート。
・ 第二回目（2.38～4.38m，1950m3）：ダウンカマ止水Gmax=20mmのコンクリート。
・ 第三回目（4.38～6.96m，2319m3）：真空破壊弁止水Gmax=20mmのコンクリート。
⑩ 打込み配管は8配管で，流動距離は約10mであり，合流部の止水性（品質確保）が課題である。
⑪ コンクリートポンプは建屋外に設置し，コンクリートを約100m圧送する。
配管径は6インチ（φ150mm）であり，トレミー管打込みである。
⑫ S/C内の水がホウ酸水である場合がある。

No.21
止水材料に求められる性能
A：水中不分離性（①，②，⑥，⑧，⑪）
B：長距離流動性（②，③，④，⑤，⑦，⑪）
C：長期流動保持性（②，③，④，⑤，⑦，⑪）
D：止水性１（損傷φ50mm止水，詰まり）（②，⑧）
E：止水性２（ダウンカマ，コンクリートとダウンカマの付着）（③，⑥，⑩）
F：ひび割れ抵抗性（低発熱性）（⑧，⑩）
G：圧縮強度（②，⑧，⑩）
H：圧送性能（⑧，⑪）

施工側に求められる性能
止水試験では1Fサイトにおけるコンクリートの供給，搬送，施工性の確認などへの課題は不可能なので以下に示す要求性能に関する「施工システムの検討」を実施する。
I：大容量の供給，コンクリートプラントの供給能力
および装置（⑨，⑩，⑪）
J：連続した打込みを可能とする設備（⑨，⑩，⑪）
K：打上り高さなどのモニタリングおよび打込みシステム（⑦，⑨，⑩，⑪）©International Research Institute for Nuclear Decommissioning③-2 S/C内充填による止水技術

No.22

補修材

ガイドパイプ

止水部劣化対策に用いる補修
材検討要

S/Cへの接合(溶接)の要素試験完了
2号機S/C上部の健全性は未確認

真空破壊弁止水
流水あり条件での止水(ベント
管止水のバックアップ)は不可
流水なし条件では良好に充填

ダウンカマ止水
漏えい量0.8mL/min(目標80mL/min)ストレーナ止水

強め輪乗り越え時に材料分離が発生

漏えい量0mL/min(目標1L/min以
下)

打設装置は概念検討段階

流水なし条件では良好に充填

打設装置は概念検討段階

クエンチャ止水
漏えい量0.4mL/min(目標
1L/min)

今後の課題
止水材打設装置の開発

強め輪乗り越え時に材料分離が発生

材料分離に対する対策(止水材の改良)

打設装置は概念検討段階

止水部劣化対策に用いる補修
材の検討
強め輪

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning③-3 真空破壊ライン埋設による止水技術

No.23

・真空破壊ライン止水（止水プラグ）の目的
止水プラグによる真空破壊ライン止水の目的は、真空破壊ラインをベローズより上流側で止水することによりベロー
ズを冠水保有範囲から切り離すことである。
・真空破壊ライン止水（止水プラグ）の目標

止水プラグの耐水圧性の目標は、ウェル満水にした場合に真空破壊ラインにかかる水頭圧が0.3MPaのため、その1.5倍の0.45MPとする。
表 止水工法への要求事項
№

項 目

条

件

1

施工環境

真空破壊ライン内は水中

2

耐水圧性

0.45MPa

3

施工性

4

水位維持

R/B1階床面の穴（φ700程度）から遠隔施工
真空破壊ラインに穴あけした場合にD/W内水位を維持

ガイドパイプ備考OP.8700（D/W内水位）

止水プラグ

止水プラグ

30m水頭圧(0.3MPa)の1.5倍

OP.7930

ガイドパイプを設置
後プラグを施工

PCV冠水範囲

図 止水プラグの概要（機械的に摩擦力を負荷する方法）

図 真空破壊ライン止水工法概要©International Research Institute for Nuclear Decommissioning③-3 真空破壊ライン埋設による止水技術
フレキシブルガイドパイプの設置試験
フレキシブルガイドパイプの試作を行い、真空破壊ライ
ンから1m離れた位置からガイドパイプの設置試験を実施した。

フレキシブルガイドパイプ

No.24

止水プラグの止水試験
真空破壊ラインの1/1スケール試験体を用いて、以下の項目について確認するための試験を実施した。
（1）レジンが真空破壊ラインの上部まで隙間無く充填されていること（2）0.45MPaの水圧を負荷し、漏えいが無いこと
試験結果
・レジンは上部まで隙間無く充填されていることを確認。
・耐水圧試験を行った結果、0.45MPaまでは漏えいはな
かった。

水圧
負荷

プラグ

真空破壊ライン

図 フレキシブルガイドパイプ設置試験状況
課題
・遠隔でのガイドパイプ設置、監視方法
・実機を考慮した設計

図 止水プラグ止水試験体系
課題・止水プラグのインストール性の改善
・止水プラグの軽量化、簡略化
・止水プラグ設置後の補修方法
・モニタリング方法
・改良内容を反映した装置の設計©International Research Institute for Nuclear Decommissioning③-3 真空破壊ライン埋設による止水技術 （セメント系材料）

No.25

3．H２５年度の成果と課題

1．目的
H25年度の成果に基づき、真空破壊ラインを仮止水するための布パッカーの改良を行い、仮止水性の向上を図る。
検討した仮止水方法による止水性を確認するため、仮止水に使用する布パッカー等の試作を行い、試験による止水性を確
認する。

仮止水

2．止水手順

パッカー寸法・パッカーと充填ホースの納まり
状況の確認

・Step1：仮止水
0.8cm/秒の流水環境下において，真空破壊ライン内上
流側，下流側に仮堰（布パッカー）を設置して仮止水を行う。
・Step2：本止水
真空破壊ライン内に止水材を充填することにより，PCV冠
水時水圧0.3MPa時においてベローズ損傷部の止水を実現
想定される
させる。
水の流れ
0.8cm/秒
PCV内水位
OP 9000

ベローズ

逆
止
弁

1FL OP 10200

本止水材による ・パッカーから漏水した状態で 【施工面】
止水効果の確認
ガイドパイプ直下に本止水 ・布パッカー周囲からわずかに漏材を充填水があった状態での真空破壊ラ⇒真空破壊ライン天端に空隙インの充填方法の検討ができ、漏水対 象

試験名称
布パッカーの改良案の検討（机上検討）

25kPa
縮小モデル
を用いた
予備試験

S/C
布パッカー
の改良試験

Step.1 布パッカによる仮止水
水頭圧0.3MPa

トーラス室内水位
OP 3700

H25年度の成果
課 題
・品質の安定性や被ばく低減 【材料面】等を考慮し、既存の水中不 ・温度別（春秋期・夏期・冬期）の分離性モルタルから、フレッ
流動性・流動保持性の確認
シュ性状・強度性状を比較 ・発熱特性（断熱温度上昇、線膨評価。
張係数、熱伝導率、比熱）の確・強度発現がよく流動保持性の認
よいPLMを選定
・パッカーの周長＝1.0～1.1× 【施工面】
管周長・布パッカーの改良（展開時に水圧・ホースを挟み込んで充填する
ですべらない、または過度に充とパッカー破裂のおそれ
填しても破裂しない方法の検⇒ホース先端で膨らませる。
討）
・所定の水圧でパッカーが滑る
か、加圧充填で破裂・破裂しなかったパッカーでも、わずかに水が漏れた。

4．試験項目仮止
水Step.0 止水前
水頭圧
25kPa

本止水

ガイドパイプ設置

真空破壊ライン
OP 7930

項 目
シール用充填材の選定

0.3MPa本止水

図 現状のトーラス室断面
Step.2 本止水材による止水

本止水材の
充填方法
検討試験

目 的
2013年度の結果に基づく、布パッカーの仮止水性能向上方
法の検討

布パッカー
耐圧確認試験
縮小モデルによる滑り抵抗性の確認試
験（予備試験）

布パッカーの最大充填圧の確認
有効な滑り止め方法（仮止水方法）の策定実規模サイズの模擬真空破壊ラインに対する仮止水効果の確認（本試験）

予備試験の結果に基づく改良型布パッカーの仮止水効果の確認

充填性確認試験（アクリル管試験）

真空破壊装置天端に、水みちを作らない充填方法の策定

加圧試験（鋼管試験）

充填性確認試験で策定した方法による止水効果の確認©International Research Institute for Nuclear Decommissioning③-3 真空破壊ライン埋設による止水技術 （セメント系材料）
5．布パッカーの改良
滑り抵抗の分類

充填圧を上げ、支圧力を向上滑り抵抗方法

軸方向変形
拘束タイプ

複合布タイプ

No.26

6．本止水材充填
滑り止めを設け、摩擦係数を向上
リング状

ウレタン縫製

メッシュ状

ゴム吹付け

塩ビ縫製

板 状
ウレタン縫製

ゴム吹付け

布パッカーの外観

モルタルホース
1in.

ほぼ実規模の鋼管試験体に本止水材を充填して硬化させる。
1週間後に、0.3MPaの水圧で1週間加圧し、止水性を確認する。

架台

1500
オーバー

モルタルポンプ

フロー

試
験
結
果

良好

良好

良好

滑り止め
が拘束

滑り止め
が拘束

良好

良好

状 況
加圧時
（25ｋ 漏水量Pa) (cm3/分)

不動

不動

不動

滑動

不動

不動

不動

65

83

4

2,160

114

2

680

滑り時（kPa）

86.3

101.3

86.0

－

50.3

96.3

74.7

折りたたみ性

○

○

○

○

×

○

○

不具合の吸収性

○

○

○

×

×

○

×

○

○

○

×

○

○

○

×

×

○

×

×

○

×

○

○

○

－

○

○

○

×

×

○

×

×

評 25kPaでの不動性価
項目 25kPaでの漏水量
滑り時の最大応力度/25kPa
評価結果

φ 150

1400

展開時 状 況

φ 150

600

接続管

圧力計

φ 381
本止水材

布パッカー

φ 381

（単独の場合） （単独の場合） (複合布タイプ)

ウレタン系（板状）＋複合布タイプを選択○(複合布タイプ)×鋼管

φ 9.6 孔 4 箇所（ネジ止め）

2000

漏水量測定

注水ポンプ

7．加圧試験
・加圧直後、上部確認孔から55.3mL/minの漏水を確認
・1週間後、上部確認孔からの漏水量は6.5mL/minに減少
・漏水は確認されたが、2013年度の漏水量（330mL/min）の
1/50～1/6に減少
更に検討を行い、1/1スケール試験における漏水量を削減させる。

上部確認孔からの漏水を確認

9号帆布

水圧300kPa

改良布パッカー（本試験用）

加圧試験装置と加圧により漏水が認められた上部確認孔©International Research Institute for Nuclear Decommissioning④シール部の止水技術 （機器ハッチ）

No.27

【目的】
機器ハッチは、止水の確実性，長期健全性の観点から溶接による止水を基本とする。溶接工法の適用性を検討し、装置の概念設計に反映する。
(ⅰ)機器ハッチの予想状態①ガスケット状態
震災後の温度上昇により、ガスケット（シリコンゴム）はシー
ル機能を壊失と想定。
②ボルト締付力機器ハッチフランジ寸法

シール機能を壊失しているが、ボルト締付け力は維持されていると想定。

機器ハッチ内足場③フランジ状態
肉盛溶接部

ボルト締付力が維持されていれば、フランジにギャップ
段差はないと想定。また、塗装の剥離、錆の発生、溶融

ガスケットの漏えい跡等を想定。
（ⅱ)止水方法
開先加工が困難であり、フランジ合わせ部を肉盛溶接する構造を主案とする。溶接が困難な場合を想定して耐放性と止水性に優れた止水材の適用も検討する。

Ａ部詳細

フランジ溶接部©International Research Institute for Nuclear Decommissioning④シール部の止水技術 （機器ハッチ）

No.28(ⅲ)機器ハッチフランジ磨き（錆取り）、溶接装置概要＜磨き（錆取り）方法＞
対象部の寸法条件、錆取り性能との兼ね合いからバキュームブラスト工法の適用を検討する。

駆動機構

ブラストヘッド
台車
Ｂ
部

監視カメ
ラ

挿入ガイ
ド

ブラスト後の表面状態

ブラスト作業状況

溶接ヘッド

ブラストヘッド
７軸単腕ロボッ
ト

機器ハッチ
フランジ面

監視カメラ

監視カメラ

Ｂ部詳細
磨き(錆取り）装置概要

溶接装置概要©International Research Institute for Nuclear DecommissioningNo.29④シール部の止水技術 ⑤配管ベローズの止水技術

下図に電気ペネおよび配管ベローズの止水工法（案）を示す。
D/W外側開放部に設置されているペネシール部の止水において，線量低減が図れなかった場合の代替案
として，遠隔での止水材による止水工法の成立性を検討することを目的とする。
施工方法としては，吹付け施工と充填施工で，比較，確認する。なお，止水材施工時は，干渉物の撤去が前提条件であり撤去方法の検討が別途必要である。
生体遮へい体リークチェックライン
ベローズカバー

生体遮へい体

電線接続箱

ベローズ

ケーブル(撤去)
電線接続箱前面撤去

ケーブル切断モジュール

止水材【吹付けまたは充填】：止水材施工箇所：止水材施工箇所

図 電気ペネ 止水工法（案）

図 配管ベローズ 止水工法（案）

表 止水材への要求事項
№

項 目

1

環境条件

2
3
4
5

耐放射線性
施工環境
耐水圧性
施工性

条

件

①気温/水温：0～40°②湿度：最大100%程度
5×105Gy程度
気中0.45MPa
遠隔施工(吹付け)が可能なもの

備考30m水頭圧(0.3MPa)の1.5倍©International Research Institute for Nuclear DecommissioningNo.30④シール部の止水技術 ⑤配管ベローズの止水技術
電気ペネを模擬した1/2スケール程度の試験体を使用し，止水試験を行った。
試験は，止水材（ウレタンゴム系）施工後に0.45MPa(30m水頭圧の1.5倍)の耐水圧試験を行った。
【漏洩模擬箇所】
・リークチェックライン ネジ部
・モジュールおよびケーブル貫通部
・フランジおよびボルト部

吹付け施工
•
•

耐水圧試験時に漏洩発生(0.05MPaで漏洩)施工部に，外観からは確認困難な微小な空気層が形成されることが原因と考えられる。

吹付けノズル

充填施工状況

吹付け施工イメージ
充填用堰(金網)

充填施工
•
•
•

止水材施工後の止水性は良好(0.45MPa保持可能)
止水材内部に空気層が形成されずに密着するためシール性が高い。
堰の構築が必要であり，遠隔による施工が課題となるため線量低減と平行して検討する必要がある。

重ね塗り補強用金網

吹付け施工状況
充填施工イメージ

充填ノズル：止水材施工箇所©International Research Institute for Nuclear Decommissioning④シール部の止水技術 ⑤配管ベローズの止水技術

No.31

配管ベローズを模擬した1/4スケール程度の試験体を使用し，止水試験を行った。
試験は，止水材（ウレタンゴム系）施工後に0.45MPa(30m水頭圧の1.5倍)の耐水圧試験を行った。
【漏洩模擬箇所】
吹付け施工
・ベローズ部(漏洩模擬貫通孔)••

耐水圧試験時に漏洩発生(0.05MPaで漏洩)施工部に，外観からは確認困難な微小な空気層が形成されることが原因と考えられる。

吹付けノズル

充填用堰

吹付け施工イメージ
充填用堰

施工状況確認のため堰を解体

充填ノズル

充填施工状況
充填施工•••

止水材施工後の止水性は良好(0.45MPa保持可能)
止水材内部に空気層が形成されずに密着するためシール性が高い。
堰の構築が必要であり，遠隔による施工が課題となるため線量低減と平行して検討する必要がある。

充填施工イメージ：止水材施工箇所

吹付け施工状況©International Research Institute for Nuclear Decommissioning④シール部の止水技術 ⑤配管ベローズの止水技術
３．試験計画（小部屋埋設）検証項目
水素の発生速度の確認

１．目的
上部D/W外側小部屋の配管、ベローズ、電気ペネ周囲に止水材を充填することにより、損傷部、脆弱部の止水を実現する。

２．H25年度の成果と課題
部 位

止水材

堰

H25年度の成果
・超流動・低発熱止水材を開発
した。

課 題
【運用面】
・アルミニウムから発生する水素の影
響確認
・配管周囲を密実に充填できた。
【施工面】
・小開口部からの流出防止策
・止水材に貫通ひび割れが発【性能面】
生し、水圧を保持できな・ひび割れ原因の特定かった。
・止水材単体および止水材界面の透⇒ひび割れ原因の特定が
水性能
必要・吹付けモルタルによる構築方法を開発した。

【材料面】
・急結剤の環境温度の影響把握

堰と止水材の構築

試験内容
アルミニウムの止水材接触直後からの水素発生量の経時変化を測定する。
実機を想定し、壁開口/床開口からの止水材流出防止
方法を検討する。

壁・壁開口からの止水材の流出防止方法の確認



止水材に発生する気泡による沈下ひび割れの可能性の確認

 静置した止水材の空気量の経時変化を確認する。
 高さ1mで打ち込んだ止水材の高さ方向の空気量の分布を確認する。

長期間にわたる止水性能の確認界面からの漏水確認

 止水材単体にオペフロ冠水時の水圧を長期間かけ、浸透深さから透水期間を算定する。
 鋼板を貫通させた止水材の小口面に水圧をかけ、 止水材と鋼板の界面からの漏水量を評価する。

春秋期・夏期・冬期における急結剤添加率の確認



環境温度10、20、30℃における急結剤添加率と モル
タルの凝結時間の関係を確認する。

４．水素発生量の確認試験（1）目的・止水材の打込みにより、配管被覆材(アルミ)等から発生する水素量の確認を目的とする。
（2）試験結果
メスシリンダー材

堰（配管下部）の構築



No.32

料

単位

水素発生量

アルミニウムL/m2

177.48

亜鉛めっき鋼板

L/m2

0.80

鉛

L/m2

0.17

止水材

L/m3

7.03

止水材

ｱﾙﾐﾆｳﾑ
恒温水槽（20℃）

堰-躯体間への止水材の充填

止水材の天端に発生したひび割れ※水素の爆発下限界(4vol％)を超える可能性があるため、反応が完了するまで、換気を実施する必要がある。

堰
側

小部屋壁側

ひび割れ
最大ひび割れ幅0.5㎜

アルミニウムからの水素発生量(累積値)©International Research Institute for Nuclear Decommissioning④シール部の止水技術⑤配管ベローズの止水技術（小部屋埋設）５．壁・床開口からの止水材流出防止の検討(1)床開口(ドレンファンネル)からの流出防止策(案)

No.33

（1）目的
2013年度に実施した実物大試験（堰の構築および止水性確認試
験）に発生したひび割れが沈下ひび割れでないことを確認するた
め、次の2つの試験を実施し、確認する。
①時間経過にともない空気量の減少傾向が見られない。
②打設高さが高くなっても、空気量の増加がみられない。
〔沈下ひび割れ〕（2）試験結果
打設面

型枠上端1

型枠上端2

型枠底部1

型枠底部2

架台1

架台2

3.5
3
2.5

変位(mm)

早期に固形化する材料を流し込み、床ファンネルのUシールを閉塞させる。

６．沈下ひび割れの可能性の確認＜ステップ1＞

2
1.5
1
0.5
0
-0.5
0

20

40

60

80

100

120

140

160

経過時間（hr）

静置したNWGの空気量の経時変化＜ステップ2＞

打設面の変位の経時変化

高さ方向における空気量の分布・空気量は、時間の経過にともない減少（脱泡）した）。
・空気量は上方で多かったことから、上方に移動していると推察された。
・打設面頂部の変位はプラスであり下がっていないことから、沈下していないといえる。

硬化

７．長期にわたる止水性能の確認＜ステップN＞
硬化(2)壁貫通口からの流出防止策(案)保温材
壁a）壁貫通口の特徴
ベローズ
・開口を通じて、隣室に通じている。
壁貫通口
配管⇒開口から止水材などが流れ込む。
・開口が壁に設けられている。
⇒止水材流出防止のための材料が ②保温材～
配管界面の漏水
壁面に留まりにくい。
止水材
・開口に保温材付き配管が貫通する場合、
床①保温材-モルタル界面の漏水
保温材内部や保温材の界面を通って、漏水が隣室に流れ込む可能性がある。

透水試験方法の概要

鋼材を挿入したNWGの透水試験の概要

透水試験後に割裂したNWG透水試験体

８．急結剤添加率と凝結時間の関係
堰に添加する急結剤の効果は添加率と温度に依存することが分かっており、これらをパラメーターとして関係を把握するための試験を実施し、環境温度が高いほど、添加率が大きいほど、凝結時間が短いことを確認した。

b）止水材流出防止策の方針
・（方策1）壁面に付着しやすい材料で、開口を閉止する。
・（方策2）チクソ性のあるダレにくい材料※で、開口を埋める。
※マヨネーズ状の形状を保持しやすい材料・（共通）保温材は、界面および内部が水みちになる可能性があるため、貫通孔内部にある保温材は切除する。

(a) 環境温度：10℃(b) 環境温度：20℃(c) 環境温度：30℃

凝結時間と急結剤添加率の関係©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

180

⑥PCV接続配管のバウンダリ構築技術

現状の整理①対象箇所は高放射線環境である。
②各種形状、口径の配管内に密実に充てんされる必要がある。
③屋外で止水材を製造し、配管内に移送する必要があるため、止水材注入 完了までの時間の間、圧送性が確保できるものとする。
④大口径配管の場合には、止水材がある程度の空間に打設されるため、止水材自体の水和発熱による硬化中の温度上昇が考えられることから、温度上昇の影響を低減させるものとする。

No.34

止水材料に求められる性能
・耐放射線性（①）
・流動性及び平たん性(②)
・無収縮性(②)
・流動保持性(③)
・長距離圧送性(③)
・低発熱性 (④)©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

⑥PCV接続配管のバウンダリ構築技術

No.35

装置(伸縮式・押込式)の要素試験完了

ロックリングを設置する治具の試作機で検証試験完了
漏えいなし(0.35MPa)

小径フランジで有効性を確認(所定厚さが塗布されれば止水可)
他の口径への適用性を検討中
0.01L/minの漏えい(0.33MPa)

弁開治具
50A:成功300A: 検討中
遠隔化が課題©International Research Institute for Nuclear Decommissioning⑦トーラス室壁面配管貫通部等の止水技術

No.36

３．１ 建屋間貫通部の止水工法（案）

下図にトーラス室壁面貫通部の止水工法(案)を示す。
トーラス室壁面貫通部の補修技術として，R/B側より比較的アクセスが容易なT/B，Rw/B側からアクセスし，
配管貫通部を止水する工法の成立性を検討することを目的とする。なお，止水材施工時は，干渉物の撤去が前提条件であり撤去方法の検討が必要である。
Ｒ／Ｂ

T／B

ブーツラバー，
シール材等

Rw／Ｂ

Ｒ／Ｂ

：止水材施工箇所

穿孔

シリコンゴム，シールプレート等(撤去または一部撤去)

ブーツラバー，
シール材等

貫通配管

貫通配管
1300mm

1300mm500mm

ブーツラバー，
シール材等(撤去または一部撤去)

50mm

Ｒ／Ｂ
(トーラス室)図 一重スリーブ貫通部 止水工法（案）

図 二重スリーブ貫通部 止水工法（案）(1号機R/B～T/B間)(1～3号機：R/B～Rw/B間，2/3号機：R/B～T/B間)

T／B(竹の廊下)

一部穴あけ，または撤去

表 止水材への要求事項
ピット蓋

シール材

止水プレート
止水プレート3200mm図 ピット内配管貫通部 止水工法（案）

№

項

目

1

環境条件

2
3

耐放射線性
施工環境

条 件
①気温/水温：0～40°②湿度：最大100%程度
5×105Gy程度
気中

4

耐水圧性

0.15MPa

5

施工性

遠隔施工(吹付け)が可能な
もの

備

考

トーラス室ドライアップ後
10m水頭圧(0.1MPa)の1.5倍©International Research Institute for Nuclear Decommissioning⑦トーラス室壁面配管貫通部等の止水技術

No.37

二重スリーブ貫通部を模擬した1/4スケールの試験体を使用して，止水試験を行った。
試験は，止水材（ゴム系材料）施工後に0.15MPa(10m水頭圧の1.5倍)の耐水圧試験を行った。
【漏洩模擬箇所】
・貫通部壁面（漏洩模擬貫通孔）：止水材施工箇所
充填用堰(スポンジ等)
充填用堰(金網)

充填施工
•
•
•

止水材施工後の止水性は良好(0.15MPa保持可能)
止水材内部に空気層が形成されずに密着するためシール性が高い。
堰の構築が必要であり，遠隔による施工が課題となる
ため線量低減と平行して検討する必要がある。

充填用堰(ゴム栓)
充填用堰(金網)

充填用堰(スポンジ等を内部に挿入)

充填用堰(スポンジ)
充填ノズル

充填施工イメージ

施工状況確認のため堰取外し

建屋間貫通部 試験体施工状況©International Research Institute for Nuclear Decommissioning⑦トーラス室壁面配管貫通部等の止水技術

No.38

ピット内配管を模擬した1/4スケール程度の試験体を使用して，止水試験を行った。
試験は，止水材（ゴム系材料）施工後に0.15MPa(10m水頭圧の1.5倍)の耐水圧試験を行った。
【漏洩模擬箇所】
・貫通部壁面（漏洩模擬貫通孔）

吹付け施工
•
•
•

止水材施工後の止水性は良好(0.15MPa保持可能)堰を設けているため，止水材内部に空気層が形成されずに，充填施工と同等の結果が得られたものと考える。
充填施工同様に堰の構築が必要であり，遠隔による施工が課題となるため線量低減と平行して検討する必要がある。

吹付けノズル
吹付けノズル

充填ノズル

施工範囲

充填用堰(金網)吹付け施工イメージ
充填用堰(施工状況)

(施工後)
充填ノズル

充填施工状況
充填施工•••

止水材施工後の止水性は良好(0.15MPa保持可能)
止水材内部に空気層が形成されずに密着するためシール性が高い。
堰の構築が必要であり，遠隔による施工が課題となるため線量低減と平行して検討する必要がある。

充填用堰(金網)

充填施工イメージ

施工範囲

吹付け施工状況©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

⑧Ｄ／Ｗシェルの補修技術

No.39

【目 的】
サンドクッションドレンラインから漏えいが確認されたことから、デブリアタック等によりサンドクッション付近のシェルが損傷している可能性が高い。そのためＤ／Ｗシェルの損傷箇所の止水工法を検討する必要がある。損傷状態は下記の２ケースを想定。
(ⅰ)損傷状態の想定(ケース1)
燃料デブリが、ドレンサンプピットからドレンポンプピット側への拡散。
(ⅱ)損傷状態の想定(ケース2)
燃料デブリが、人員用開口部からペデスタル外面側への拡散。

ケース２

ケース１

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

⑧Ｄ／Ｗシェルの補修技術

No.40

真空破壊ライン止水のためのガイドパイプ、またはその他の有効なルート（ex.CRD
ハッチ（X-6))から遠隔装置を投入し、止水材を塗布して損傷箇所の止水を行う。
(ⅰ)真空破壊ライン（X-5E）から投入⇒ベント管、ジェットデフレクターを経由(ⅱ)ＣＲＤハッチ（X-6ペネ）から投入⇒CRDレール、D/W１階グレーチング開口部を経由
1FL

X-6

180°

アクセスルート

270°

ガイドパイプ

グレーチン
グ
上開口部

真空破壊ライン

CRDレールブリッジ
ペデスタル
ジェットデフレクタ
ベント管

ＲＯＶ装置

グレーチング
90°

真空破壊ライン（X-5E）からのアクセス

0°

CRDハッチ（X-6）からのアクセス＜課題＞
・止水材の供給、充填方法©International Research Institute for Nuclear DecommissioningNo.41（２）PCV水張りまでの計画の策定：別添5(2)・冠水時のシステム構成を検討
・水張りまでの計画に必要なプロセスを抽出・関連したプロセスをつなげ、また、PCV止水までの作業
ステップ （案）PCV脚補強

各プロセスの順序を号機ごとに明確化
・1号機、2号機、3号機について、PCV止水の手順(案)を策定

プラント状況の把握

環境改善
建屋間止水

循環冷却系統の検討

PCV下部止水

PCV上部止水©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

６．進捗状況

No.42

実施工程と実績
達成状況と見通し©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

６．進捗状況（実施工程と実績１／２）
原子炉格納容器漏えい 箇所の補修・止水技術の開発
項目ITEM

主要工程(1)ＰＣＶの補修・止水技術開発①S/C脚部の補強技術

月次

実績工程

計画変更工程

予定工程

H26年
7月

8月

9月

10月

交付決定

H27年

11月

12月

中間報告

補強材及び実機施工への要求事項の検討と確認

No.43

1月

2月

3月

中間報告

4月

5月

6月

中間報告

7月

8月

9月

10月

中間報告

11月

12月

中間報告

1月

2月

3月

中間報告

最終報告

補強材要求事項

ＨＰ２

ＨＰ１
試験計画書

補強材の流動距離と補強材圧縮強度の関係確認

試験結果報告スケールモデルを用いた補強材の充填試験計画
スケールモデルを用いた補強材の充填試験
検討結果報告補強材打設時の充填量モニタリングの方法の検討

ＨＰ１：補強材の圧縮強度の要求事項の達成可否判断

成立不可の場合⇒施工方法見直し
成立の場合⇒「原子炉格納容器漏えい箇所の補修・止水技術の実規模試験」事業の実規模試験へ
試験体製作完了

ＨＰ２：補強材の充填可否判断
試験体の設計、製作

打設装置の設計、製作②循環冷却系統の検討

装置製作完了

報告

報告

報告

報告

報告

概念図

報告

施工手順

③ベント管の止水技術
ＰＣＶ下部補修工法の検討
ＰＣＶ下部補修工法の検討
補修装置設計装置外形図
装置製作完了ＰＣＶ下部補修装置の製作
補修装置製作装置工場出荷補修装置工場単体試験

ＨＰ３

輸送・調整等

ＨＰ３：閉止補助材の展開性改善による止水成立性可否判断

成立不可の場合⇒代替工法
成立の場合⇒止水試験再開へ

ＨＰ４：止水材による止水成立性可否判断
閉止補助材改良結果報告
１／２スケール閉止補助材試験

閉止補助材の改良検討

満水、RC無し
試験結果報告工場M/U試験結果
工場Ｍ／Ｕ試験

満水/流水、RC切断
試験結果報告満水/流水、RC有り
試験結果報告閉止補助材の追加改良検討（干渉物撤去等、隙間縮小策）
閉止補助材の改良検討（干渉物撤去等、隙間縮小策）
検討結果
追加補修材の検討
試験計画書

ＨＰ４

ＨＰ５：閉止補助材の展開性改善（追加および追加補修材）による止水成立性可否判断

試験設計・計画、閉止補助材手配製作
１／２スケール止水試験成立不可の場合⇒代替工法
成立の場合⇒止水試験再開へ（H28年度以降)

ＨＰ５

試験結果報告試験準備、止水試験

ＨＰ８

ＨＰ８：止水材の要素試験①による止水成立性可否判断

試験計画書・要素試験①結果報告
S/C内充填による止水試験

成立不可の場合⇒施工方法の見直し
成立の場合⇒要素試験②へ

ＨＰ６

ＨＰ９

試験計画・要素試験
要素試験②結果報告

止水要素試験②（クエンチャ、ストレーナ、ダウンカマ）

試験結果報告ＨＰ９：止水材の要素試験②による止水成立性可否判断

成立不可の場合⇒代替工法
成立の場合⇒基礎試験へ（H28年度以降）

照射試験
試験体

止水基礎試験（1/1スケール）試験体の製作

試験結果報告合流部長距離流動確認試験（異物混入確認含む）

実機施工を考慮した検討条件の整理
施工システム検討書
施工システムの検討
ＨＰ６：止水試験等による工法成立性可否判断

遠隔施工装置概念検討

成立不可の場合⇒代替工法
成立の場合⇒基礎試験へ（H28年度以降）

基本設計・製作設計
試験結果報告要素試験計画、試験
真空破壊弁止水試験計画
試験結果報告試験

ガイドパイプの検討

設置性検討

ＨＰ７：ガイドパイプの成立性可否判断

ＨＰ７

成立不可の場合⇒代替工法
成立の場合⇒基礎試験へ（H28年度以降）

詳細仕様計画
試験結果報告要素試験計画、試験

検討結果報告施工監視手段、止水完了確認手段の検討

設計・検討・要素試験

ＨＰ１０：遠隔施工監視技術の成立性可否判断

成立不可の場合⇒施工方法の見直し
成立の場合⇒実機検証試験へ（H28年度以降）

ＨＰ１０©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

６．進捗状況（実施工程と実績２／２）
原子炉格納容器漏えい 箇所の補修・止水技術の開発
項目ITEM

主要工程

月次

実績工程

計画変更工程

予定工程

No.44

H26年
7月

8月

9月

10月

交付決定

H27年

11月

12月

中間報告

1月

2月

3月

4月

中間報告

5月

6月

中間報告

③ベント管の止水技術
1号機真空破壊ライン

ＨＰ１１
検討結果報告試験結果報告仮止水方法の検討

7月

8月

9月

中間報告

10月

11月

12月

中間報告

1月

2月

3月

中間報告

最終報告

ＨＰ１２
成立不可の場合⇒施工方法の見直し
成立の場合⇒装置設計へ（H28年度以降）

ＨＰ１１：仮止水の成立性可否判断
ＨＰ１２：真空破壊ラインの止水成立性可否判断

試験計画書

仮止水方法の成立性確認試験

試験結果報告真空破壊ラインの実規模試験計画
真空破壊ラインの実規模試験

検討結果報告フレキシブルガイドパイプの検討、試作成立不可の場合⇒施工方法の見直し
成立の場合⇒装置設計へ（H28年度以降）

ＨＰ１３：ガイドパイプの成立性可否判断

ＨＰ１３
試験結果報告フレキシブルガイドパイプの設置試験④シール部の止水技術
機器ハッチ
ＨＰ１５：機器ハッチの溶接工法成立性可否判断

成立不可の場合⇒代替工法
成立の場合⇒開発継続

ＨＰ１５
検討結果報告機器ハッチの溶接工法の概念検討

ＨＰ１６
小部屋内に設置されている貫通部

成立不可の場合⇒代替工法
成立の場合⇒開発継続有無を協議

ＨＰ１６：止水材流出防止策の成立性可否判断
ＨＰ１７：止水成立性可否判断

小部屋内アルミ材の影響、止水材割れ対策の検討、小開口部からの止水材流出防止策検討

検討結果報告ＨＰ１７

試験結果報告急結剤の温度特性把握試験

検討結果報告止水材と配管の界面および保温材内部からの漏水評価

ＨＰ１８
開放部に設置されている貫通部

ＨＰ１８：止水工法の成立性可否判断
止水工法の検討

成立不可の場合⇒代替工法
成立の場合⇒開発継続（H28年度以降）
検討結果報告⑤配管ベローズの止水技術 （④のシール部の止水技術に包含）

ＨＰ１９

補修手順書

⑥ＰＣＶ接続配管のバウンダリ構築技術
系統隔離工法検討

ＨＰ１９：バウンダリ構築の成立性可否判断

成立不可の場合⇒代替工法
成立の場合⇒開発継続（H28年度以降）

装置要求仕様書

止水・閉止要素検討（止水材、内面移動治具、遠隔挿入治具、配管閉止治具、弁開閉操作治具）

ＨＰ２０⑦トーラス室壁面貫通部等の止水技術

検討結果報告既存のセメント材料の建屋間貫通部の止水への適用性の検討

ＨＰ２０：止水への適用性可否判断

検討結果報告ＨＰ２１：止水成立性可否判断

止水材及び工事への要求事項の検討と確認

成立不可の場合⇒材料の見直し
成立の場合⇒開発継続（H28年度以降）

ＨＰ２１

試験計画書
止水試験計画

試験結果報告止水試験⑧Ｄ／Ｗシェルの補修技術
ＨＰ２２：止水工法の実現可能性可否判断

止水工法の検討

計画策定(2)ＰＣＶ水張りまでの計画の策定

報告

報告

報告

報告

ＨＰ２２

成立不可の場合⇒代替工法
成立の場合⇒開発継続（H28年度以降）

報告

検討結果報告報告

PCV水張り計画書©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

６．進捗状況（達成状況と見通し１／３）

No.45

PCV下部補修の達成状況と見通し(1/2)
工法

目的達成度合［2016/2/E時点］

残された課題2017年6月「工法方針決定」
時点での見通し

【下部①】
S/C脚部
補強

耐震評価により応力が許容値を上回ることが判明したS/C脚部を補強する。

• 補強材圧縮強度8.4MPa以上• 長距離流動性20m(長距離流動性：15m以上)• 長期健全性（耐放性）• 耐震性（繰り返し荷重に対する補強材の健全性）• 補修方法（ひび割れの発生有無とその影響）• 放射線の硬化への影響確認試験完了• 繰り返し荷重に対する健全性確認の基礎試験一部完了• ひび割れの補修方法検討完了

【下部②】
ベント管止
水

S/Cを冠水保有範囲
から切り離すため、ベント管で止水する。

漏えい量12L/min(1L/min以下@0.4MPa)• 閉止補助材（インフレータブルシール）の隙間縮小・遠隔施工
再現性• 止水材の材料・温度によるばらつき• 水圧によるベント管の膨張対策• 長期健全性(劣化対策)• 閉止補助材の隙間縮小に用いる
副閉止補助材（目詰め材）の要素
試験完了• 代替止水材の要素試験完了• ベント管の膨張・劣化対策に用いる補修材の要素試験完了

【下部③】
S/C内充
填止水

S/Cを冠水保有範囲
から切り離すため、ダウンカマで止水する。

漏えい量• ダウンカマ:0.8mL/min(80mL/min以下)• クエンチャ: 0.4mL/min(1L/min
以下)• ストレーナ:0mL/min(1L/min以下)• 真空破壊弁: 2/2に計測予定(1L/min以下)• 強め輪乗り越え時の材料分離• 流水ありでの真空破壊弁止水(ベント管止水のバックアップ)は不可• 長期健全性(劣化対策)• 劣化対策に用いる補修材の要素
試験完了©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

６．進捗状況（達成状況と見通し２／３）

No.46

PCV下部補修の達成状況と見通し(2/2)
工法

目的達成度合［2016/2/E時点]

残された課題2017年6月「工法方針決定」
時点での見通し

【下部④】
真空破壊ラ
イン止水

真空破壊ﾗｲﾝﾍﾞﾛｰｽﾞ
を冠水保有範囲から切り離すために、真空破壊ﾗｲﾝﾍﾞﾛｰｽﾞより上流側で止水をする。

0.45MPaで漏えい無し（止水プラ
グ）

・止水プラグのインストール性の改善
・止水プラグの軽量化、簡略化
・止水プラグ設置後の補修方法• プラグのインストール性改善検討完了• プラグの改良検討完了• 止水プラグ設置後の補修方法の概念検討終了【下部⑤】
PCV下部(R/B１階床下)接続配管止水隔離弁からの漏えいに対して止水する。

耐水圧性
0.33ＭＰaで約0.01L/minの漏えいが確認された(0.33MPaで漏えいなし))• 試験体（水平/勾配配管）切断
結果から配管とグラウトの境界面に漏水痕を確認• 止水材と治具を組み合わせた性能確認等の試験完了• 遠隔装置の基本設計完了

【下部⑥】
D/Wシェ
ルの補修

漏えいが想定されるD/Wｼｪﾙを止水する。

損傷部位の止水，及びアクセス工法の概念検討• 止水材の供給、充填方法• 止水材の供給装置、充填装置の検討完了

0.45MPaで約0.055L/minの漏えいが確認された（セメント系材料）©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

６．進捗状況（達成状況と見通し３／３）

No.47

PCV上部補修の達成状況と見通し
工法

目的達成度合［2016/1/E時点］

残された課題2017年6月「工法方針決定」
時点での見通し【上部①】
D/Wぺネ止水

漏えいの可能性が高いシール部を止水する。

吹付け施工：止水不可 0.05MPa(ネジ部、フランジ部等から漏えい)
充填施工：止水可能 0.45MPa(充填施工は堰の構築が必要であり、堰の構築は遠隔施は困難)• 遠隔の吹付け施工の止水材
では空隙が発生• 充填施工のためには人が近づいて堰の構築が必要• 吹付け施工の止水材の見直し検討• 目的の見直しによる（水張りレベ
ルの見直し、気中工法でのインリーク低減）吹付け施工の止水材の適用性検討【上部①】
D/Wペネ止水（小部屋埋設）

漏えいの可能性が高いシール部を止水する。

床の小開口(ドレンファンネル)の仮閉
止は可能の可能性あり。
ペネ、スリーブ、保温部の止水は現時点で不可。

• 配管保温材等の障害物の除去は遠隔作業では困難• ペネを含む狭隘部への充填は遠隔作業では困難• 完全止水は困難であることから、他の工法の検討が必要（溶接、あるいは止水材）

【上部②】
機器ハッチ
止水

漏えいの可能性が高いシール部を止水する。

溶接構造の検討（肉盛溶接）と装置の概念検討• 溶接による止水性（ウェル満水までの荷重に耐えられる溶接は不可、錆取りの可否）• 装置の構成や性能の成立
性• 錆取り方法の検討と要素試験完了• 装置の基本設計完了【壁①】
トーラス室壁面貫通部止水

トーラス室から壁面貫通部を経由してR/B外へ汚染水が漏えいするのを止水する。

吹付け施工：構造上から止水不可
充填施工：止水可能
0.15MPa
構造上から堰を構築した施工方法で確認• 充填施工のためには人が近づいて堰の構築が必要• 遠隔施工は困難。T/B及びRw/B
地下階の線量低減を行い、人が近づいて施工する工法検討完了©International Research Institute for Nuclear DecommissioningNo.48○．目標達成を判断する指標の設定
事業内容

目標達成の指標結果

Ⅰ．①
サプレッションチェンバー脚部の補強技術・開発した補強材が必要な強度を満たしていること。
・補強材を必要な打設範囲まで充填できる見通しが得られていること。

・各試験において必要強度（8.4N/mm2）を満たすことを確認した。
・各試験において打設範囲（水平15m以
上、鉛直3.5m）まで充填できる見通しが
得られた。

Ⅰ．②
循環冷却系統の検討

・ＰＣＶ補修・止水箇所や取水箇所、取水方法、設備等を考慮しながら、循環冷却系統に関する概念検討が実施されていること。
・「Ⅱ．ＰＣＶ水張りまでの計画の策定」
で立案する全体計画における循環冷
却系統の位置付けを明確化し、各作業ステップにおける循環冷却系統の概念図が作成されていること。
・循環冷却系統の成立に向けた課題が抽出されていること。

・ＰＣＶ補修・止水箇所や取水箇所、取水方法、設備等を考慮しながら、循環冷却系統に関する概念検討を実施した。
・「Ⅱ．ＰＣＶ水張りまでの計画の策定」
で立案した全体計画における循環冷却系統の位置付けを明確化し、各作業ス
テップにおける循環冷却系統の概念図を作成した。
・循環冷却系統の成立に向けた課題を抽出した。

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

７．目標達成を判断する指標の設定（１／４）

No.49

事業内容

目標達成の指標結果

Ⅰ．①
サプレッションチェンバー脚部の補強技術・開発した補強材が必要な強度を満たしていること。
・補強材を必要な打設範囲まで充填できる見通しが得られていること。

・各試験において必要強度（8.4N/mm2）を満たすことを確認した。
・各試験において打設範囲（水平15m以
上、鉛直3.5m）まで充填できる見通しが
得られた。

Ⅰ．②
循環冷却系統の検討

・ＰＣＶ補修・止水箇所や取水箇所、取水方法、設備等を考慮しながら、循環冷却系統に関する概念検討が実施されていること。
・「Ⅱ．ＰＣＶ水張りまでの計画の策定」
で立案する全体計画における循環冷
却系統の位置付けを明確化し、各作業ステップにおける循環冷却系統の概念図が作成されていること。
・循環冷却系統の成立に向けた課題が抽出されていること。

・ＰＣＶ補修・止水箇所や取水箇所、取水方法、設備等を考慮しながら、循環冷却系統に関する概念検討を実施した。
・「Ⅱ．ＰＣＶ水張りまでの計画の策定」
で立案した全体計画における循環冷却系統の位置付けを明確化し、各作業ス
テップにおける循環冷却系統の概念図を作成した。
・循環冷却系統の成立に向けた課題を抽出した。

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

７．目標達成を判断する指標の設定（２／４）
事業内容
Ⅰ．③
ベント管の止水技術

目標達成の指標

No.50

結果・ＰＣＶ下部補修装置の設計・製作・工・ＰＣＶ下部補修装置を製作し、各種ツール
場での機能確認試験が完了しているこ の機能試験、Ｒ／Ｂ１階からベント管までのと。
アクセス試験を行い、機能を確認した。
・ベント管内埋設による止水工法につい ・ベント管内埋設による止水工法について、て、閉止補助材・止水材のスケール試
閉止補助材の展開性向上策に注力し、副閉験が完了し、実規模試験により工法の 止補助材との組合せにより止水材投入前の成立性が確認されていること。
隙間縮小を図ることが可能となり、工法の成・Ｓ／Ｃ内埋設による止水（ダウンカマ、 立見込みを確認した。
クエンチャ、ストレーナ）の各試験が完・水中不分離性コンクリートによるＳ／Ｃ内
了し、止水成立性が確認されていること。 埋設止水（ダウンカマ、クエンチャ、ストレー
・施工監視及び止水完了確認、止水後 ナ）の各試験を完了し、流水条件での真空の継続監視の成立性が確認されてい破壊弁止水以外について止水成立性を確
ること。
認した。
・真空破壊ラインに止水材を打設して、 ・施工監視及び止水完了確認、止水後の継耐水圧性が確認されていること。
続監視について測定方法、測定装置類を抽・真空破壊ラインのフレキシブルガイド
出し、各種要素試験等にて成立性を確認しパイプの施工の成立性が確認されてい た。
ること。
・真空破壊ラインにおいて、布パッカーとモルタルによる止水材打設試験、プラグの設
置試験を行い、耐水圧性を確認した。
・真空破壊ラインのフレキシブルガイドパイ
プの試作機を製作し、設置試験等を行い、施工の成立性を確認した。
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

７．目標達成を判断する指標の設定（３／４）
事業内容

No.51

目標達成の指標結果

Ⅰ．④
シール部の止水技術
Ⅰ．⑤
配管ベローズの止水技術

・機器ハッチの溶接工法の適用性評
価及び装置の概念検討ができていること。
・小部屋埋設工法の止水性が確認されていること。
・小部屋埋設の際のアルミ材の影響、
止水材のひび割れ対策が検討されていること。

・機器ハッチフランジ部に適用可能な溶接構造を検討し、錆取りのための磨き装置と溶接装置の概念検討を行った。
・モルタルによる小部屋埋設の試験を行い、止水性を確認した。
・小部屋埋設の際のアルミ材の発生を確認し、対応策を検討した。また、止水材のひび割れ原因を検討し、長期止水性能に影響の無いことを確認した。
・電気ペネ、配管ベローズの止水試験を行い、止水性能を確認した。

Ⅰ．⑥
ＰＣＶ接続配管のバウンダリ
構築技術

・地下階においてＤ／Ｗを貫通する配管のバウンダリ止水工法が構築されていること。
・主要な治具の設計検討ができていること。

・地下階のＤ／Ｗ貫通配管を系統、口径等別に整理し、各種配管について止水試験を行い、バウンダリ止水工法が構築される見込みを得た。
・主要な治具（配管内移動装置、仮閉止
治具、弁開閉操作治具）を製作し、要素試験にて機能を確認した。

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７．目標達成を判断する指標の設定（４／４）

No.52

事業内容

目標達成の指標結果

Ⅰ．⑦
トーラス室壁面貫通部等の止水技術

・建屋間貫通部等の止水工法が検討されていること。

・建屋間貫通部（一重スリーブ、二重スリーブ、ピット内配管）の止水工法の検討を行い、選定した止水材で止水試験を行い、止水性能を確認した。

Ⅰ．⑧
Ｄ／Ｗシェルの補修技術

・Ｄ／Ｗの損傷を想定し、損傷箇所の止水工法が検討されていること。

・Ｄ／Ｗの損傷の想定を行い、損傷箇所までのアクセスおよび止水工法の検討を行った。

Ⅱ．
ＰＣＶ水張りまでの計画の策
定・ＰＣＶ水張りまでの作業プロセスの整理と作業ステップが各号機に作成されていること。
・水張り成立性の見極めができる計画になっていること。
・水張り実現の検討に必要な検討時点での情報が計画に反映されていること。

・ＰＣＶ水張りまでの作業プロセスの整理と作業ステップを１Ｆ－１～３号
機毎に作成した。
・水張り成立性の見極めができるよ
うに作業ステップに反映した。
・水張り実現の検討に必要な検討
時点での情報を作業ステップに反映した。

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

８．まとめ（１／２）

No.53(1)PCV補修・止水技術の開発①サプレッションチェンバー脚部の補強技術
H25年度に開発した補強材を改良し，実機相当スケールにおける流動性・打ち上がり性の確認試験を実施した。
障害物による流動への影響，実規模の材料供給設備，打設装置による試験を実施した。
②循環冷却系統の検討
PCV冠水の目的から冠水システム構成に必要な機能を抽出し、冠水途中段階、冠水完了時、異常時状態でのシステム概念図をまとめた。
③-1 ベント管内埋設による止水技術
ＰＣＶ下部補修装置の概念検討及び設計・製作を行い、工場モックアップ試験を実施した。
閉止補助材の１／２スケール展開性試験を実施し、展開性の向上が得られた。また、実スケール展開性試験を実施し、良好な展開を実現したが、再現性を向上させる必要がある。
副閉止補助材の要素試験を実施し、候補材を絞り込み、目詰め材および水圧作用時のベント管開きに対する対策としての適用可否を判断するための基礎的データを取得した。今後は各材料や施工システムとの組合せにより実機適用性を判断する必要がある。
③-2 S/C内充填による止水技術
配合試験により材料配合を決定し、Ｓ／Ｃ損傷部模擬部の止水試験にて最大骨材径Φ２０ｍｍとすることを決定した。この材料でダウンカマ止水およびクエンチャ、ストレーナ止水試験を実施し、良好な充填状況と硬化後の耐水圧性能を確認した。
また、合流部長距離流動確認試験において、長距離圧送の適用見込みを得た。
真空破壊弁止水については、流水状態での止水は困難であるが、静水状態での止水ができることを確認した。

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

８．まとめ（２／２）

No.54③-3 真空破壊ライン埋設による止水技術
フレキシブルガイドパイプの固定機構及び屈曲機構の要素試験を実施し、成立性を確認した。
シリコン系材料を用いたプラグの検討を行い、要素試験を実施した。要素試験で課題として抽出されたプラグの挿入性、止水材の充填性について改良を行った。
仮止水材（布パッカー）の改良を実施し，実規模相当スケールで効果を確認した。
また、仮止水後の本止水材充填と，硬化した止水材の止水性能を確認した。
④シール部の止水技術/⑤配管ベローズの止水技術
機器ハッチのモルタルによる止水工法の検討を中止し、機器ハッチの溶接工法概念検討を開始した。
小部屋埋設で構築する堰の材料について温度特性を確認する試験を実施した。また，止水材とアルミの反応で発生する水素の量を確認する試験を実施した。その他，止水成立のための各種確認試験（透水試験，小開口部
閉止試験）を実施した。
⑥接続配管のバウンダリ構築技術
トーラス室内のドライウェル接続配管の止水工法概念検討結果から、止水材の要求性能を設定して止水試験を実施した。また、遠隔操作治具として配管内移動装置等の検討を進め、装置の概念を作成した。
⑦トーラス室壁面配管貫通部等の止水技術
トーラス室壁面の配管の止水工法を検討し、止水材の施工性および耐水圧性を確認する試験を実施した。
⑧D/Wシェルの補修技術
止水工法および止水材の適用確認試験の検討と止水装置の概略設計を実施した。
(2)PCV水張りまでの計画の策定
冠水時のシステム概念をもとに、１号機および２号機、３号機における水張りまでの作業ステップ（ＰＣＶ止水手順）を作成した。

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

９．実施体制
技術研究組合国際廃炉研究開発機構 （本部）

No.55
コクヨ *2○資料・データ整理○ 全体計画の策定と技術統括○ 技術開発の進捗などの技術管理のとりまとめ
株式会社 東芝

日 立 GE ニ ュークリア・
エナジー株式会社○ PCV の補修・止水技術の開発○ PCV の補修・止水技術の開発(1 ) サプレッションチェンバー脚(1) サプレッションチェンバー脚部の補強技術部の補強技術(2) 循環冷却系統の検討(2) 循環冷却系統の検討(3) ベント管内埋設による止水技(3) 真空破壊ライン埋設による止術

水技術(4) シール部の止水技術（ D/W 補(4) 遠隔による PCV 上部補修

修装置（非遠隔）の検討）(5) 配管ベローズの止水技術(5)PCV 接続配管のバウンダリ構
築技術○ PCV 水張りまでの計画策定(6) トーラス室壁面配管貫通部等の止水技術(7 )D/W シェルの 補修 技術○ PCV 水張りまでの計画策定

株式会社IHI *1○ ＰＣＶ下部補修装置の設計・製作・工場モックアップ○ １／２スケール閉止補助材試験

清水建設株式会社 *1○Ｓ／Ｃ脚部補強試験、真空破壊止水試験、
ＰＣＶ上部貫通部の止水工法検討、試験（小部屋埋設）○実規模止水試験

イーエナジー株式会社（仏国○Ｄ／Ｗ補修装置（非遠隔）の検討○真空破壊ライン用ガイドパイプの検討、試験、仮止水材の検討、試験○D/Wシェル止水装置の概念検討

鹿島建設株式会社 *1○ １／２スケール止水試験○ 実規模止水試験 補助
株式会社安藤・間 *2○ Ｓ／Ｃ内充填による止水試験 補助○ＰＣＶ接続配管のバウンダリ構築技術検討
極東産業株式会社 *2○追加補修材の検討

BCSN社）*1

株式会社日立パワーソリューションズ*1○ＰＣＶ上部貫通部の止水工法検討（開放部）○止水試験用試験体の設計製作
株式会社日立パワーソリューションズ*2○ＰＣＶ補修技術の開発に係わる技術役務
東鉱商事株式会社*2○機器ハッチ溶接機の設計
株式会社スギノマシン*2○Ｓ／Ｃ脚部補強装置の設計、製作○機器ハッチ研磨装置の設計*1：昨年度までの検討からの継続性の観点から、特命発注とした。
*2：一般競争入札等により選定した。

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning