資料４ＰＷＲにおける安全確保対策

平成２４年２月１７日
関西電力株式会社

ＰＷＲにおける安全確保対策
目 次
福島事故の知見と分析
知見を踏まえた対策の方向性
炉心冷却手段の多様化
電源確保への対応
水源確保への対応
蒸気発生器給水手段の多様化
電源と水源の「多重化」と「多様化」
水素爆発の防止対策
格納容器冷却手段の多様化
津波（浸水）に対する対策
フィルタ付ベント設備の設置

福島事故の知見と分析

１【地震による影響】○地震発生により原子炉は正常に自動停止●地すべりによる送電鉄塔の倒壊等により外部電源が喪失○ 非常用ディーゼル発電機は全て正常に自動起動○原子炉の冷却に必要な機器は正常に動作【津波による影響】●非常用ディーゼル発電機、配電盤、バッテリー等の重要な設備が被水●全電源（外部電源＋非常用ディーゼル発電機＋直流電源）が喪失●海水ポンプ損壊で海水冷却機能が喪失し、電源喪失もあいまって最終ヒートシンクへのヒートパスを喪失

全電源喪失、海水冷却機能喪失が長期に亘り継続し、炉心の重大な損傷、格納容器の破損などにより、放射性物質の外部への放出、土地の汚染による周辺住民の長期避難を招くという深刻な事態に陥った

知見を踏まえた対策の方向性

２• ＰＷＲの特徴である蒸気発生器等を活用し、炉心からの熱除去のための手段(ヒートパス)を多重化、多様化し確実にする• 地震･津波を考慮しつつ電源・水源の多重化、多様化し確実にする• バッテリー等の重要機器を津波から守る対策（防波堤等の設置、建屋水密化）を確実にする

安全確保対策として順次実施

炉心冷却手段の多様化
熱の流れ

大気へ熱放出ＰＷＲの特徴である蒸気発生器等を活用し炉心からの熱除去のための手段(ヒートパス)を確実にする

蒸気発生器(ループ毎)
蒸気水

主蒸気逃がし弁（ループ毎）

タービン

発電機

燃料

自然対流による熱伝達

循環水
ポンプ

放水路へ冷却水（海水）給水ポンプ

全電源喪失でも海水冷却機能喪失

除熱手段確保で海へのヒートパス
Ｐ

タービン動補助給水ポンプ（蒸気で駆動）

３は喪失

電源・水源についても多重化・多様化

電源確保への対応（大飯発電所の例）
ハード対策

４

ソフト対策

（海抜３０ｍ以上に配備）
燃料：重油（発電所外からの支援なしで約８５日間給電可能）
さらに発電所外からタンクローリーで補給可能
合計：14600kVA
合計：4710kVA
合計：2310kVA
監視機器等への供給
・中央制御室

電源車の配備４台（予備３台）

炉心冷却手段の拡大

更なる電源確保による裕度向上※電源確保により電動補助給水ポンプの運転も可能

電源車の追加配備
３台

・ほう酸ポンプ
・余熱除去系
等

電源供給手段の多様化
・非常用炉心冷却設備
・海水ポンプ等

配備した電源車や空冷式非常用発電装置をすみやかに必要な箇所に接続するための対策○体制の確立○マニュアルの整備○訓練の実施（訓練項目）
・電源車の配置・電源ケーブル接続
・電源車の運転・電源車への給油

電源車の接続訓練

空冷式非常用発電装置の設置
８台

恒設非常用発電機（ｶﾞｽﾀｰﾋﾞﾝ等）の設置４台（中長期で対応）

空冷式非常用発電装置から効率的に中央制御室や炉心冷却設備等に給電できるようにあらかじめケーブルを敷設

休日・夜間

常に８名確保

平日昼間訓練２２回

平日夜間訓練

１回

休日訓練

５回

これまでの実施回数

夜間訓練○訓練の反映・夜間のヘッドランプの配備
・作業性向上のため接続端子形状の改善 他○接続時間の短縮
・電源車：１３５分 ⇒ 空冷式非常用発電装置：７８分（全号機への給電が完了するまでの訓練実績）
・接続部の改造により、接続を簡略化

水源確保への対応（大飯発電所の例）
ハード対策

ソフト対策

燃料：ガソリン（発電所外からの支援なしで約１６日間給水可能）
さらに発電所外からヘリコプター等で補給可能
海水ポンプの代替
冷却水の供給能力

水源供給源の多様化
炉心のさらなる冷却
冷却手段の確保

炉心冷却（低温）

ﾃﾞｨｰｾﾞﾙ
発電機の冷却

５

原子炉補機
冷却系統への給水配備した消防ポンプ等をすみやかに必要な箇所に敷設するための対策○体制の確立○マニュアルの整備○訓練の実施（訓練項目）
・ポンプの配置・ホースの敷設・ポンプの運転・ポンプへの給油

ＳＧ給水訓練２６回

ＳＦＰ給水訓練

２１回

ＣＳＤ訓練

１７回

これまでの実施回数

・炉心冷却（高温）
・燃料ピット

訓練：ポンプ設置
訓練：ホース敷設
消防ポンプの配備
２５台

消防ポンプの追加配備＋２８台

消防ポンプの総配備数
８８台（予備含む）

可搬式ｴﾝｼﾞﾝ駆動海水ﾎﾟﾝﾌﾟの配備
３０台

大容量ポンプの配備
１台

総配備数３２台 12月12日配備済（予備含む） （12/15訓練実施済）○訓練の反映・ポンプ設置箇所へのマーキング
・連絡を密とするため無線機を配備 他○資機材の予備・消防ポンプ 必要台数５３台／総数８８台
・ホース 必要本数６３１本／総数６７０本

６水源の確保（大飯3号機の例）
ＳＧへの海水直接給水手段の確保

原子炉格納容器

海水直接給水用アダプター配備

加圧器

蒸気

海水

原子炉容器

水④

ブロー

ＳＧへの淡水直接給水手段の確保
・補助給水ラインへの消火水ライン接続
・海水接続口の設置

ディーゼル
消火ポンプ

順番
燃料②③復水ピットＣ－２次系
純水タンク

２次系
純水タンク
（予備）

Ｍ

電動補助給水ポンプ

①
蒸気発生器

タービン動
補助給水ポンプ（原子炉の熱を除去）

供給の順番

水 源

容量（m3）

供給可能時間①

復水ピット

約1,200

約5時間②

C-2次系純水タンク

約7,500約6日③

2次系純水タンク（予備）約3,000

約10日

④

海水-

燃料補給が継続する時間

７

蒸気発生器給水手段の多様化（ＳＧへの直接給水手段の確保）
原子炉格納容器

海水直接給水用アダプター配備加圧器

蒸気

平成２３年６月完了

原子炉容器

海水
水・補助給水ラインへの消火水ライン接続
・海水接続口の設置

ディーゼル
消火ポンプ

平成２４年２月頃予定

淡水タンク

復水ピットからSGへ直接補給できる
中圧ポンプの設置

燃料

平成２４年４月頃予定（原子炉の熱を除去）
タービン動
補助給水ポンプ

純水タンク
中圧ポンプ仕様

Ｍ

蒸気発生器

電動補助給水ポンプ

復水ピット

容量50㎥／ｈ程度

揚程300m程度

駆動方式電動寸法

長さ2ｍ×幅1m程度

電源と水源の多重化と多様化のまとめ

８（大飯３号機の例）
青字；既存の安全系

電多重化

源水源

○非常用ディーゼル発電機 ２台＋空冷式非常用発電装置 ２台＋（予備）電源車 １台○復水ピット＋C-2次系純水ﾀﾝｸ（3,4号）＋2次系純水ﾀﾝｸ（予備）＋海水【設置場所】【設置場所】
復水ピット（屋内）
EL26m
C-2次系純水ﾀﾝｸ（3,4号） EL80m
2次系純水ﾀﾝｸ（予備）EL72.5m

非常用ディーゼル発電機
EL10m＋空冷式非常用発電装置 EL33m＋電源車 （予備）
EL33m

多様化

赤字；安全確保対策【冷却方法】
非常用ディーゼル発電機＜海水冷却式＞＋空冷式非常用発電装置＜空冷式＞＋電源車（予備） ＜空冷式＞【蒸気発生器への給水設備】
タービン動補助給水ポンプ＋電動補助給水ポンプ（電源回復）＋消防ポンプ（復水ピットへの給水用）＋消防ポンプ（蒸気発生器への直接給水用）＋中圧注入ポンプの設置（予定）水素爆発の防止対策

９

福島事故の知見【ｱﾆｭﾗｽ排気系】
排気筒ｱﾆｭﾗｽ部

格納容器内

炉心損傷に伴い大量の水
原子炉
格納容器素が発生し、原子炉格納容器内に充満
フィルター
ユニット

水素漏洩

ｱﾆｭﾗｽ部

大飯３号機の場合
PWRの特徴として、格納容器の容量が大きく、水素濃度は爆発する濃度に至らない
大飯１,２号機：イグナイタ設置済。
大飯１,２号機以外：更に念のため触媒式水素再結合装置を設置予定。

原子炉建屋（格納容器外）

容積：約72,900m3（大飯３号機）

格納容器に隣接する原子炉建屋に水素漏洩し、爆発アニュラス排気手順を整備し、水素の外部への排気を行う
アニュラス排気設備の運転に必要な電源は、配備済みの空冷式非常用発電装置から給電格納容器冷却手段の多様化

１０

消火水系へ燃料取替
用水ピット

淡水タンク

CV循環空調系

電動ポンプ
Ｍ②
ディーゼル駆動ポンプ

気相を直接冷却③

スプレイにより熱は液相に移行Ｍ

余熱除去ポンプ

空冷式非常用発電装置

Ｍ①空冷式非常用発電装置と大容量海水ポンプにより補機冷却系を回復②スプレイにより水蒸気を凝縮して圧力抑制。
低圧注入系により液相部を冷却。
③CV循環空調系により気相部を冷却。

原子炉補機
冷却水ポンプ
海水ポンプ

ＭＭ

海水

格納容器内の熱を海へ放出① 大容量海水ポンプ

熱の流れ

蒸気発生器により大気への除熱手段もあるが、さらに、格納容器から熱を海へ逃がす多様な手段を有している。

想定津波高さの設定
ストレステストに用いた想定津波高さ設定の条件
各領域にMw7.85の断層を設定
大陸棚外縁～B～野坂断層 和布－干飯崎～甲楽城断層

E1領域

FO-A～FO-B断層

E3B領域
E2領域

E3領域

海域活断層に想定した津波波源（若狭湾周辺）¾ 別々に活動すると完全に言い切れないものについては、活断層の同時活動も考慮するなど厳しい条件で想定津波高さ評価を実施している。
日本海東縁部に想定した津波波源¾ 断層の位置、走向、傾斜等、不確かさを考慮して様々なパラメータスタディを百数十ケース実施するなど厳しい条件で想定津波高さ評価を実施している。

想定津波高さ：2.85m「原子力発電所の津波評価技術」（土木学会, 2002）

１１

１２

津波（浸水）に対する対策 その１
原子炉格納容器
燃料取扱建屋
タービン建屋
バッテリー室（直流電源盤）

原子炉周辺建屋

蒸気発生器

中央制御室

タービン
(+33.0m)(+26.0m)

復水器(+21.8m)(グランドレベル：+9.7m)(+15.8m)(+10.0m)

津波

使用済燃料ピット(+3.5m)←EL:0m
通常時の海水面原子炉容器

非常用ディーゼル発電機
タービン動補助給水ポンプ

津波から重要機器守るため浸水対策を実施

電動補助給水ポンプ

１３

津波（浸水）に対する対策 その２
屋外の津波対策

防波堤の強化

■水密扉の例■非常用ディーゼル
発電機給排気口嵩上げ

建屋内の浸水対策
扉のシール

配管貫通部シール

中央制御室に給電するために中央制御室に給電するために必要な設備必要な設備（バッテリー室／メタクラ室）（バッテリー室／メタクラ室）

蒸気発生器に給水するために蒸気発生器に給水するために必要な設備必要な設備（ポンプ室／メタクラ室）（ポンプ室／メタクラ室）

フィルタ付ベント設備の設置

１４

z福島事故では50km付近まで約20mSv/年の土地汚染
z万一の場合であっても、放射性物質の放出量を劇的に低減するためにフィルタ付ベント設備を設置
zフィルタ付ベント設備により放出量を1/1000以下にし、土地汚染による長期避難区域を極小化
z駆動源喪失等様々な状況でも確実にベントが作動するよう考慮

概念図（湿式の例）
線量 (mSv/年)

105

1.0E+05
1.0E+04

評価例

103（気象条件等により評価結果は変動する）

104

排気筒

1.0E+03M

線 量 (m S v / y )

M

M

M

移送ﾗｲﾝ

ベント機能なし
フィルタ付ベントあり

102

1.0E+02101

1.0E+01

1/1000以下に低減1/1000以下に低減

1.0E+00
110-1M

1.0E-01

補給水ﾗｲﾝ

1.0E-02-210M

格納容器

排気

液相部に通すことで放射性物質を水へ移行させ除去

気体の流れ

1.0E-03-3
010 0101020203030

放出点からの距離(km)距離 (km)40405050