研究開発「格納容器漏えい箇所特定技術・補修技術の開発」にて開発中のトーラス室壁面調査装置
実証試験の実施について

2014年6月27日
東京電力株式会社

本資料の内容においては、技術研究組合国際廃炉研究開発機構（IRID）の成果を活用しております。

１．概要
研究開発(資源エネルギー庁 補助事業)「格納容器漏えい箇所特定技術・補修技術の開発」で開発中のトーラス室壁面調査装置について、２号機のトーラス室壁面（東壁面北側）を対象に実証試験を行う。

使用済燃料プール

圧力容器
格納容器調査装置

ﾄｰﾗｽ室

トーラス室壁面（東壁面北側）

トーラス室壁面調査装置実機検証イメージ図
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2２．実証内容
トーラス室壁面調査装置は水中遊泳ロボットと床面走行ロボットの２つの装置を開発。
①水中遊泳ロボット（げんごROV）はカメラ映像取得、②床面走行ロボット（トライダイバー）は超音波ソナーによるドップラ計測画像取得により壁面調査する機能を有している。
これらの機能を実機検証する。
①水中遊泳ロボット（げんごROV）②床面走行ロボット（トライダイバー）（カメラ映像取得）（超音波ソナーによるドップラ計測画像取得）上方カメラ（前/後）

後方カメラ

後方カメラ

垂直スラスタ

前方カメラ
垂直スラスタ

前後進スラスタ

前方カメラ

クローラ

ソナー

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3

２．実証内容（水中遊泳ロボット（カメラ））
トーラス室東壁面北側建屋貫通部(５箇所)の状況および滞留水の流れの有無を、１階床面より投入した水中遊泳ロボットのカメラにより映像を取得し確認する。
建屋貫通部

調査対象箇所
水中遊泳装置調査内容

・貫通部の状況確認
ﾄｰﾗｽ室東壁面北側・滞留水の流れ有無
建屋貫通部の確認

水中遊泳ロボット

水中遊泳ロボット（カメラ）によるトーラス室壁面調査イメージ図
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２．実証内容（床面走行ロボット（超音波ソナー））
トーラス室東壁面北側建屋貫通部について、水中遊泳ロボットのカメラ映像により確認した滞留水の流れの有無から、それぞれ貫通部１箇所を選定し、トーラス室床面に下ろした床面走行ロボットの超音波ソナーによりドップラ計測画像を取得し滞留水の流れの有無を確認できることを実証する。
調査対象箇所
調査内容
建屋貫通部
ﾄｰﾗｽ室東壁面北側
建屋貫通部

滞留水の流れ有無の確認

ドップラ計測画像（反射波の変化）ソナー照射イメージ

床面走行ロボット

床面走行ロボット（超音波ソナー）によるトーラス室壁面調査イメージ図

配管表面からの反射エコー

トレーサの動き

ドップラ計測画像イメージ（ドップラ計測についてはスライド８参照）
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東京電力株式会社

３．調査装置アクセス方法
２号機原子炉建屋地下階トーラス室東壁面北側建屋貫通部を調査するため、１階北東エリアの床面に穿孔した615mm×615mm角穴から調査装置を吊り下ろす。水中遊泳ロボットは水中を遊泳し、調査対象箇所であるトーラス室東壁面北側建屋貫通部まで移動し調査する。床面走行ロボ
ットは地下階床面まで下ろし、調査対象に超音波が届く位置へ移動し調査する。
P.N

穿孔

調査対象
貫通部
水面

原子炉建屋１階穿孔位置

調査対象
地下階トーラス室
東壁面北側
建屋貫通部

床面走行ロボット
東壁面北側
原子炉建屋地下階平面図

床面走行ロボット吊り下ろしイメージ
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４．実証試験スケジュール
２号機原子炉建屋１階床穿孔後、トーラス室壁面調査の実証試験を実施予定。

６月
２号機原子炉建屋１階床穿孔作業

７月

6/16～6/24準備作業
6/25～7/14 床穿孔作業

7/15準備作業
7/16～7/24 トーラス室壁面調査

トーラス室壁面調査(ｶﾒﾗおよびｿﾅｰ)

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東京電力株式会社【参考】ドップラ計測
超音波を１秒間に数百回くりかえし送信し、トレーサ（水中の微粒子など）からの反射波の微小な変化を捉え、流れの有無を確認する。
⇒ 流れがある場合には、流れが速いほど反射源の表示上の傾きが大きくなる。
出力図の見方反射源

送信回数

伝 搬 時 間 (距 離 )時間時間

ドップラ計測画像（反射波の変化）

トレーサの動き
配管表面からの反射エコー

ドップラ計測画像例

流れ

傾き発生

拡大図
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【参考】調査装置仕様
水中遊泳ロボット（カメラ）
後方カメラ

垂直スラスタ
上方カメラ（前後）

床面走行ロボット（超音波ソナー）
後方カメラ

垂直スラスタ

前方カメラ

上方カメラ

装置外観前後進スラスタ

前方カメラ

垂直スラスタ

超音波ソナークローラ

前後進スラスタ

左右移動スラスタ

寸法

W420mm×L480mm×Ｈ375mm

W480mm×L628mm×Ｈ378mm

質量

気中：約22ｋｇ， 水中：中性浮力

気中：約40ｋｇ， 水中：約1.5kg

推進装置（スラスタ）

前後進：2基
垂直：1基
左右移動：1基

前後進：2基
垂直：4基

走行速度（クローラ）－

最大60mm/s

長さ：100m、外径：φ7.7,
電源線2芯，光ファイバ1芯
ﾃﾞｼﾞﾀﾙｽﾞｰﾑ付ﾊﾟﾝﾁﾙﾄｶﾒﾗ：２台（前後各１台）
ﾃﾞｼﾞﾀﾙｽﾞｰﾑｶﾒﾗ：２台（前後上方各１台）

長さ：80m,外径：φ14.5,電源線2芯，通信線4芯
超音波ソナー（視野角30°）前後上方ｶﾒﾗ（計3台、前方ｶﾒﾗはﾁﾙﾄ付）

ケーブル
調査機器

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本スライド以降参考資料
国プロ「原子炉格納容器の水張りに向けた調査・補修（止水）技術の開発」（調査）等の成果活用について

平成26年2月27日
東京電力株式会社

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本資料の内容においては、技術研究組合国際廃炉研究開発機構（IRID）の成果を活用しております。

10目次
１．ＰＣＶ下部（地下階）調査（１）ＰＣＶ下部（地下階）の止水工法・・・・・・・Ｐ３（２）ＰＣＶ下部（地下階）調査箇所・・・・・・・・Ｐ４（３）【対象①】の調査・・・・・・・・・・・・・・Ｐ５，６（４）【対象②】の調査・・・・・・・・・・・・・・Ｐ７，８
２．ＰＣＶ上部（地上階）ペネ等調査・・・・・・・・・Ｐ９
３．トーラス室・三角コーナー壁面調査・・・・・・・・Ｐ１０
４．調査計画・実績（１）調査計画・実績〔１号機〕（案）・・・・・・・Ｐ１１（２）調査計画・実績〔２号機〕（案）・・・・・・・Ｐ１２（３）調査計画・実績〔３号機〕（案）・・・・・・・Ｐ１３

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１．（１）ＰＣＶ下部（地下階）の止水工法
国ＰＪにおいて以下の止水工法について検討。
ジェットデフでの止水

ベント管での止水
新たなＰＣＶバウンダリ

新たなＰＣＶ
バウンダリ

グラウト等の注入

イメージ図

袋のようなものを膨らませて栓をする

ダウンカマでの止水
新たなＰＣＶバウンダリ

トーラス室での止水

グラウト等の注入

SR弁
排気管

新たなＰＣＶ
バウンダリ

グラウト等の注入

SR弁
排気管

机上検討
要素試験
評価

Ｒ／Ｂ１階からグラウト等の注入管をアクセスさせることが可能であり、成立の可能性有り成立の可能性有るが、バウンダリが最も大きくなる（系統側もバウンダリとなる）
ベント管ベローズ、真空破壊ライ
ンベローズ（１号機）まで止水材を充填する必要あり－

要素試験により、止水の可能性を確認
今年度１／２モデル試験他を実施
予定

要素試験により、止水が難しいことを確認（下流側からの止水が困難）

漏えい箇所を流れの下流側から止水する必要があり、今年度に要素試験を実施して確認予定－

単独での工法の成立性も期待でき、止水工法のベースとして検討

単独での工法の成立性は低いが、ベント管での止水との組合せについて検討

ベント管での止水が成立しない場
合のバックアップとして引き続き検討

グラウトの注入管をジェットデフにアクセスさせることが困難→成立性が低い

以上より、ＰＣＶ下部（地下階）はベント管での止水をベースとした工法を優先的に検討していくこととし、並行して止水に向けた調査を実施中。
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１．（２）ＰＣＶ下部（地下階） 調査箇所
ベント管での止水をベースとした工法の成立性を確認するため、対象①と②の調査を計画。

※Ｓ／Ｃ下面については２ステップの調査計画

グラウト等の注入

ステップ１：Ｓ／Ｃ内水位測定（Ｓ／Ｃ下部の開口面積を推定）

１
真空破壊弁

SR弁

２

ベンステップ２：止水材を充填する箇所の調査

排気管

ト管 ステップ２
スリーブ

ステップ１

１１

サンドクッションドレンライン

ステップ１

新たなＰＣＶ
バウンダリ【対象①】
止水材を充填するＳ／Ｃ下面、ベント管および真空破壊ライン（１号機のみ）について、グラウト等の注入に影響のある損傷等の有無を確認する《充填可否の確認》

１

ステップ２

【対象②】
Ｄ／Ｗ側のバウンダリ健全性確認を行い、Ｄ／Ｗ側の追加補修等の対策の必要性を判断する《漏えい有無の確認》
ステップ１：ベント管下部周辺調査（Ｄ／Ｗ側の損傷の可能性確認）
ステップ２：Ｄ／Ｗ損傷箇所調査

ベント管止水工法イメージ図

２ステップの調査計画をしている対象箇所については、ステップ
１の調査の結果をもってステップ２の調査要否の判断を行う
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１．（３）【対象①】の調査（１／２）
グラウト等の注入【対象①】止水材を充填するＳ／Ｃ下面等
・真空破壊ライン（１号機）

Ａ

真空破壊ライン（１号機）について、グラウト等の注入に影響のある損傷等の有無を確認する（図中Ａ）＜確認方法＞
１号機：Ｓ／Ｃ上部調査ロボット（国ＰＪ）
２，３号機：真空破壊ラインなし

SR弁

ベン排気管

ト管
ス

リーブサンドクッションドレンライン

Ｂ

Ｓ／Ｃ上部調査ロボット
パンチルト
ズームカメラ

新たなＰＣＶ
バウンダリ
昇降マスト

クローラ
フリッパ

止水材の充填に影響のある損傷等の有無

有・ベント管（Ｓ／Ｃ内部）
ベント管（Ｓ／Ｃ内部）について、グラウト等の注入に影響のある損傷等の有無を確認する（図中Ｂ）＜確認方法＞グラウト注入前にカメラにより目視確認

無ＰＣＶ下部
止水へ
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代替工法を含め検討
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１．（３）【対象①】の調査（２／２）
グラウト等の注入【対象①】止水材を充填するＳ／Ｃ下面等
・Ｓ／Ｃシェル（下部）【ステップ１】Ｓ／Ｃ内の水位から、Ｓ／Ｃ下部の開口面積を推定し、止水材の充填可否を判断する（Ｓ／Ｃ水位＝トーラス室滞留水水位の場合※、止水材の充填に支障のある開口が存在する可能性あり）※ＰＣＶ内圧を考慮しない場合＜確認方法＞
２号機：Ｓ／Ｃ内水位測定（遠隔技術ＴＦ）（実施済み）
１，３号機：Ｓ／Ｃ内水位測定または漏水部調査で判断
Ｓ／Ｃ水位＝トーラス室水位※

SR弁

ベン排気管

ト管ス

リーブ
サンドクッションドレンライン

NoYes【ステップ２】Ｓ／Ｃシェル（下部）について、グラウト等の注入に影響のある損傷等の有無を確認する（図中Ｃ）

Ｃ

新たなＰＣＶ
バウンダリ＜確認方法＞
Ｓ／Ｃ下部調査ロボット（国ＰＪ）
Ｓ／Ｃ下部調査ロボット
マグネット車輪（4輪）
前・後方カメラ
側方カメラ（左・右）

止水材の充填に影響のある損傷等の有無

有無マーカー機構
車輪リフト機構

代替工法を含め検討

ＰＣＶ下部
止水へ無断複製・転載禁止

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１．（４）【対象②】の調査（１／２）
【対象②】Ｄ／Ｗ側のバウンダリ健全性確認

グラウト等の注入（溶融燃料デブリのＰＣＶシェルアタックを想定）【ステップ１】ベント管下部周辺調査（ベント管スリーブおよびサンドクッションドレン管からの水の滴下等の有無を確認（図中Ｄ））＜確認方法＞
１号機：水上ＲＯＶ（遠隔技術ＴＦ）（実施済み）
２号機：４足歩行ロボット（実施済み）
３号機：４足歩行ロボットでの調査を検討中
サンドクッションドレンライン調査装置（国ＰＪ）※

SR弁

ベン

排気管

ト管
ス

リーブ
Ｄ
サンドクッションドレンライン※サンドクッションドレンラインが水没していた場合

水上ＲＯＶ

４足歩行ロボット
新たなＰＣＶ
バウンダリ

サンドクッション
ドレンライン調査装置

無漏水の有無有（もしくは判断困難）

サンドクッション
ドレンライン調査装置

ステップ２へ
（次頁）

ＰＣＶ下部
止水へ
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１．（４）【対象②】の調査（２／２）
【対象②】Ｄ／Ｗ側のバウンダリ健全性確認

グラウト等の注入（溶融燃料デブリのＰＣＶシェルアタックを想定）【ステップ２】Ｄ／Ｗ損傷箇所調査（図中Ｅ）
１号機：ステップ１調査にて漏水を確認したため、以下の調査を計画
２号機：ステップ１調査により不要
３号機：ステップ１調査を踏まえ実施判断

SR弁Ｅ

ベン

排気管

ト管
ス

リーブ
サンドクッションドレンライン＜確認方法＞
Ｄ／Ｗ外側からの調査：ベント管接合部調査ロボット（国ＰＪ）
ベント管接合部調査ロボット
マグネット車輪（4輪）
後方カメラ

新たなＰＣＶ
バウンダリ

車輪リフト機構
前方カメラ

不可

確認できたかＤ／Ｗ内側からの調査：ＰＣＶ内部調査装置（国ＰＪ）の改良を検討

可ＰＣＶ内部調査装置の改良（ＰＣＶ内部調査ＰＪ）

可

局部補修可能か不可

ＰＣＶ下部止水へ（局部補修含む）

代替工法を含め検討
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２．ＰＣＶ上部（地上階）ペネ等調査
ＰＣＶ上部ペネ等の調査【対象③】３【調査１】損傷の可能性も高くＰＣＶ水張り後に漏水の可能性が否定できないハッチ・貫通部ベロー等について状況を確認する。

グラウト等の注入
真空破壊弁【調査２】損傷の可能性が低くＰＣＶ水張り後も漏水の可能性が低い貫通部ペネ（直管）について、健全であることを確認する（代表箇所）。
＜確認方法＞
１～３号機：
Ｄ／Ｗ狭隘部調査ロボット（国ＰＪ）

漏えい特定昇降マスト用デベン排気管ト管ス

リーブ
サンドクッションドレンライン＜確認方法＞
１～３号機：
Ｄ／Ｗ開放部調査ロボット（国ＰＪ（台車はNEDO））
荷揚モジュール

SR弁

バイ

新たなＰＣＶ
バウンダリ
ス

カメラ

不可

補修可否※
可

ベース部

先端デバイス部※【調査２】は損傷していた場合（健全な場合はＰＣＶ上部補修へ）

ＰＣＶ上部補修へ
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代替工法を含め検討
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３．トーラス室・三角コーナー壁面調査
隣接建屋に接するＲ／Ｂ壁面【対象④】
Ｒ／Ｂと隣接するＴ／ＢおよびＲｗ／Ｂへの漏水状況（損傷状況等）を把握するため、隣接建屋に接するＲ／Ｂ壁面の調査を行う
SR弁＜確認方法＞
１～３号機：トーラス室水中壁面調査ロボット（国ＰＪ）

ベント管ス

排気管

リーブ
サンドクッションドレンライン

水中遊泳ロボット
昇降スラスタ４

前後進左右旋回スラスタ

左右横移動
スラスタ

床面走行ロボット
漏水状況（損傷状況等）を把握

水平スラスタ垂直スラスタ

壁面止水する場合の止水方法検討に反映（グラウト埋設、個別補修等）
超音波センサ（ソナー）

カメラ

クローラ

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19４．（１）調査計画・実績〔１号機〕（案）
・・・実績
・・・計画

分類調査

線量低減
PCV止水干渉物調査（1F・地下階）

建屋壁面

2014年度－2015年度

2016年度～PCV止水作業へ反映
PCV等調査作業へ反映

S/C上部調査
S/C内水位測定～2013年度は調査対象外

対象①

S/C上部構造物より漏水が無い場合

S/C下部調査

ＰＣＶ下部止水工法の確定へ

燃料デブリ取出・冷却
PCV
上部補修

１．ＰＣＶ下部（地下階）調査

PCV
下部止水

対象

表中の開口面積大の可能性がある場合

ベント管下部周辺調査（漏水有り）

ベント管接合部調査

対象②

PCV内部調査
２．ＰＣＶ上部（地上階）調査 対象③
３．トーラス室・三角コーナー
対象④
壁面調査

壁面止水対策検討に反映

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４．（２）調査計画・実績〔２号機〕（案）
・・・実績
・・・計画

分類調査

線量低減
PCV止水干渉物調査（1F・地下階）～2013年度

2014年度－は調査対象外2015年度

2016年度～PCV止水作業へ反映

S/C上部調査

ＰＣＶ下部止水工法の確定へ

１．ＰＣＶ下部（地下階）調査

PCV
下部止水対象

表中のPCV等調査作業へ反映

S/C内水位測定
対象①（開口大の可能性有り）

S/C下部調査
ベント管下部周辺調査 対象②（漏水無し）

ベント管接合部調査
燃料デブリ
取出・冷却－ PCV内部調査

PCV
上部補修

２．ＰＣＶ上部（地上階）調査 対象③

建屋壁面

３．トーラス室・三角コーナー
対象④
壁面調査

－

壁面止水対策検討に反映

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21

４．（３）調査計画・実績〔３号機〕（案）
・・・実績
・・・計画

分類調査

線量低減
PCV止水干渉物調査（1F・地下階）

建屋壁面～2013年度

2014年度－は調査対象外2015年度

2016年度～PCV止水作業へ反映

S/C上部調査
PCV等調査作業へ反映
開口面積大の可能性がある場合

S/C内水位測定

ＰＣＶ下部止水工法の確定へ

燃料デブリ
取出・冷却PCV
上部補修

１．ＰＣＶ下部（地下階）調査

PCV
下部止水

対象

表中の対象①
S/C下部調査
MSIV室のベロー等から漏水している場合は、S/C水位も高くS/C
開口面積大の可能性はないため、水位測定しない場合有り

ベント管下部周辺調査
ベント管接合部調査

対象②

PCV内部調査

ベント管スリーブもしくはサベント管スリーブもしくはサンドクッションドレンラインかンドクッションドレンラインから漏水が確認された場合
ら漏水が確認された場合

２．ＰＣＶ上部（地上階）調査 対象③
３．トーラス室・三角コーナー
対象④
壁面調査

壁面止水対策検討に反映

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