平成22年４月２日
原子力安全対策課（２２ －１）＜15時00分 記者発表 ＞
美浜発電所２号機の化学体積制御系統の空気抜き配管溶接部からの漏えい（原因と対策）このことについて、関西電力株式会社から下記のとおり連絡を受けた。
記
美浜発電所２号機（加圧水型軽水炉

定格電気出力 50 万キロワット）は、定格熱出力一定運転中のところ、３月 19 日 12 時頃に、中央制御室で監視カメラによる原子炉格納容器内の確認を行っていた運転員が、化学体積制御系統 ＊１ の再生熱交換器 ＊２ 室内で水の滴下（４滴／分）を確認した。
運転パラメータや格納容器内の放射線モニタ等に異常は認められていないが、漏れ箇所の特定や詳細な点検調査を行うため、同日 14 時に出力降下を開始
し、 21 時 00 分に発電を停止、 21 時 55 分に原子炉を停止した。
原子炉停止後、室内の状況を確認したところ、原子炉冷却系統への充てん水が流れる配管（充てん配管）に設置されている空気抜き配管と管台（異径管）との溶接部にほう酸の析出が認められ、浸透探傷試験 ＊３ で、周方向の指示模様（長さ約2.6cm）が確認された。
なお、この事象による環境への放射能の影響はない。
＊１：化学体積制御系統
原子炉冷却系統から１次冷却材の一部を抽出し浄化した後、保有水量やほう素濃度等を調整して、原子炉冷却系統に１次冷却材を充てんする系統＊２：再生熱交換器
原子炉冷却系統から化学体積制御系統への抽出水と、原子炉冷却系統への充てん水との間で熱交換を行うことにより、充てん水を加熱し、原子炉冷却系統への熱影響を緩和する。
＊３：浸透探傷試験
染料の入った液（浸透液）を傷に浸透させた後、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［平成22年３月19日、23日
１

記者発表済み］調査結果（１）破面観察等の調査
・当該配管を切断し浸透探傷試験を行った結果、配管外面の指示模様が認められたところの内面の管台との溶接部境界（溶接止端部）に沿う周方向で、同様の指示模様（長さ約1.5cm）が確認された。

・断面観察を行った結果、き裂は溶接止端部から溶接金属内を直線的に進み外面に達していた。
・破面観察の結果、破面は２つの様相を呈していた。内面側は複数のき裂の起点と接触が顕著な範囲（巾７mm×長さ２mmの半円状）が確認され、その外側に、外面に向かってき裂が広がり、疲労割れの特徴であるビーチマーク模様が確認された。
・配管等の材質に問題はなく、放射線透過試験の結果、溶接欠陥は認められなかった。
（２）振動計測・当該配管の固有振動数 ＊４ を計測したところ、充てん配管内の流れに直交する方向で22Hz、流れ方向で13.5Hzであった。
＊４：固有振動数
配管の重量、長さ等により配管それぞれが持つ固有の振動数（３）点検・補修履歴の調査
・小口径配管の振動による損傷事例を踏まえ、その未然防止を図るため、平成11年に小口径配管管理マニュアルを定め、振動評価を実施してきた。
・当該配管では、第18回（平成11年）および第20回定期検査（平成14年）において振動評価を行い、固有振動数は23.5Hzで、当該溶接部に働く応力は疲労限（疲労割れを起こす応力）より低いことを確認していた。
・その後、第22回定期検査（平成17年）において、当該配管の空気抜き弁のハンドルを、バーハンドル（重量約0.35kg）から丸ハンドル（重量約2.5kg）に取り替えたが、振動評価は行っていなかった。
・前回の第25回定期検査（平成21年）において、管理マニュアルに基づき、当該溶接部の浸透探傷試験を行い、指示模様がないことを確認していた。
（４）疲労割れに関する調査
・当該配管は充てんポンプの下流側にあることから、ポンプ運転に伴う充てん水の圧力脈動（振動）の影響を調査した。
・その結果、定期検査中の試運転や検査時に行われるポンプ100％流量運転時の振動（21.8Hz）と、当該配管の固有振動数（22Hz）がほぼ一致していることから、当該配管が共振し、当該配管と管台の溶接部に疲労限を超える繰り返しの振動応力が加わっていたと推定された。
・また、一旦、疲労割れが発生すると、プラント運転中のポンプ振動（80％流量運転）により、緩やかに進展すると推定された。

２

推定原因
・平成17年の第22回定期検査で、空気抜き弁のハンドルを取り替えたことにより、当該配管の固有振動数が、充てんポンプの試運転や検査時の振動数とほぼ一致し、配管が共振したことで、当該配管と管台の溶接部に疲労限を超える応力が働いた。
・この応力の繰り返しにより疲労が蓄積し、前回定期検査時の試運転もしくは検査中に、配管内面に疲労割れが発生し、その後のプラント運転中に進展し、漏えいに至ったものと推定された。

３

対策
・当該配管について、充てんポンプの振動との共振を回避するため、弁ハンドルをバーハンドルに戻すとともに、剛性を高めた改良型管台に変更する。
・振動により疲労割れの発生が懸念される小口径配管について、至近の振動計測以降に弁ハンドル取替え等の改造が行われていないことを現場で確認した。
今後、当該配管を復旧し、漏えい確認および振動計測を行った後、来週中にも原子炉を起動し、発電を再開する予定である。
なお、これまで小口径配管で振動による損傷を経験してきているにも関わらず、今回、同様な事象を発生させたことは、過去の事例を十分に活かせていなかったものと反省し、再度、全保修課員に対し、振動管理の重要性を再教育するとともに、小口径配管の改造工事を行う場合は、軽微なものも含めすべての工事について振動評価を行うよう管理マニュアルに明記する。

（経済産業省によるＩＮＥＳの暫定評価尺度）
基準１
基準２
基準３
評価レベル
－－０－０－
ＩＮＥＳ：国際原子力事象評価尺度
問い合わせ先(担当：伊藤)
内線2354・直通0776(20)0314

美浜発電所２号機の化学体積制御系統の空気抜き配管溶接部からの漏えいに係る原因と対策について発生箇所

再生熱交換器室内の状況
空気抜き

【凡例】

冷却材脱塩塔へ 配管（約１４０℃）
原子炉格納容器

加圧器

発生箇所(格納容器地下１階)
再生熱交換器室

蒸気発生器

ほう酸付着箇所
充てん配管

約２５ｃｍ

抽出配管

原子炉容器
充てんポンプより（約４０℃）【化学体積制御系統】

Ａ
再生熱交換器約１５０ｃｍ
冷却材
脱塩塔

１次冷却材ポンプ

Ｂ
再生熱交換器

体積制御
タンク

抽出配管

原子炉冷却系統より（約２９０℃）

Ｃ
再生熱交換器約５ｍ

充てん配管

原子炉冷却系統へ（約２４０℃）

水の滴下確認（４滴/分）

充てんポンプ

再生熱交換器約９０ｃｍ【再生熱交換器の仕様】
型式： ３胴竪型Ｕ字管式（３段で熱交換する熱交換器）
重量： 約１トン

約１５ｃｍ

水溜り
（深さ：約０．５ｃｍ）

点検（観察結果）
空気抜き配管を横から見た図

外面の浸透探傷試験結果
270°

180°

管台（異径管）の写真

：指示模様

90°

再生熱交換器室の壁：充てん水の流れ方向

空気抜き配管

漏れ箇所

空気抜き配管材質：ステンレス
外径：約２．７ｃｍ

指示模様

約９ｃｍ
Ａ

約２．６ｃｍ

切断

管台
（異径管）
180°

Ａ’

0°

約７．６ｃｍ
約６ｃｍ

5mm

材質：ステンレス
外径：約６cm⇒約２．７cm

充てんポンプより管台（異径管）C再生熱交換器へ[ 空気抜き配管を内面の浸透探傷試験結果 上から見た図 ]
45°

135°

壁 面225°[ Ａ-Ａ’を上から見た図 ]
溶接金属

配管

45°

切断

空気抜き配管0°

溶接部
周方向の指示模様

270°

90°
270°

(内面側)

Ｂ

180°
管台（異径管）Ｂ’ 180°断面観察の結果（Ｂ-Ｂ’を１３５°方向から見た図）
配管
溶接
金属

き裂は溶接金属内を直線的に進展していた
(外面側)

管台
（異径管）

５ｍｍ
225°

45°

90°
(外面側)

225°

約１．５ｃｍ5mm

破面観察の写真0° 空気抜き

１３５°

135°

破面観察のスケッチ
接触が顕著
複数のな範囲
き裂の起点

(内面側)

溶接
金属
5mm

管台
（異径管）

ビーチマーク

板厚:6.8ｍｍ

点検・補修履歴の調査と振動計測結果【第２２回定検（Ｈ１７）】
ハンドル取替え【第２０回定検（Ｈ１４）】【現在（Ｈ２２）】

固有振動数
２３．５Ｈｚ

固有振動数
２２．０Ｈｚ

バーハンドル重量約０．３５ｋｇ

丸ハンドル重量約２．５ｋｇ

推定原因
第２２、２３、２４回定検時（ポンプの試運転、検査運転中）

固有振動数

２２．０Ｈｚ
空気抜き
配管

格納容器内共振が発生↓
過大な応力が加わる

原子炉
補助建屋内

再生熱交換器室の壁

第２５回定検時（ポンプの試運転、検査運転中）

溶接部

過大な応力の繰り返し↓
疲労割れが発生Ｃ
再生熱交換器
充てん水中を伝わる
圧力脈動

１００％流量運転（定検中の試運転および検査運転）

２１．８Ｈｚ

プラント運転時（ポンプ８０％流量運転）

充てんポンプ種 類：往復動ポンプ
大きさ：縦約５ｍ（モータ含む）、横約２ｍ
吐出量：約１４m3/h/台
吐出圧力：通常時約１７MPａ
最高使用圧力：約２１MPａ
台数：３台（通常１台運転）

漏えい発生箇所

き裂が進展↓
漏えいが発生対 策【工事前】【工事後（予定）】
バーハンドルに戻す

約２５ｃｍ

約７０ｃｍ
約２．７ｃｍ

約４０ｃｍ

溶接金属
約６ｃｍ
C再生
熱交換器へ改良型管台にし剛性を高める

約２１ｃｍ

約１．５ｃｍ
約４．５ｃｍ

充てん
ポンプより

充てん配管

溶接金属