国プロ「原子炉格納容器内部調査技術の開発」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

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．ＰＣＶ内部調査の目的
燃料デブリの取出しに先立ち、燃料デブリの位置などＰＣＶ内の状況を把握することが重要であり、ＰＣＶ内の状況を把握するための調査技術の開発を目的とする。
【ペデスタル内部】○ 調査対象部位
・ プラットホーム上面、CRD下部・ プラットホーム下

調査対象部位およびアクセスイメージ（２号機の例）※1
ペデスタル

ﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ開口

ＣＲＤ下部

地下階への開口部

CRDレール○調査対象部位へのアクセス
・ ペデスタル開口部からアクセス地下階に移動

プラットホーム上面

X-6ﾍﾟﾈ

1階ｸﾞﾚｰﾁﾝｸﾞ上を走行

プラットホーム下
作業員アクセス口
作業員アクセス口に近いﾍﾞﾝﾄ管近傍

ＣＲＤレールを介しペデスタル開口部につながる貫通口。ＰＣＶ内部調査の主要アクセスルート【ペデスタル外部】○ 調査対象部位・ 作業員アクセス口(ペデスタル内と外の開口)・ 作業員アクセス口に近いベント管近傍○ 調査対象部位へのアクセス
・ 1階グレーチング上を走行、地下階への開口部より、地下階に移動しアクセス※1 本ｱｸｾｽﾙｰﾄは、今後の検討により変更の可能性あり

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12．ＰＣＶ内部調査装置の開発における課題①限られた貫通口（ペネトレーション）からのアクセス
小口径配管からの進入、狭隘空間・障害物がある状態でのアクセス性能が要求される。
②過酷環境
高線量／高湿度環境で、かつ暗闇・蒸気等による視界不良状態である。
③ 不確定な内部状況
内部の情報(環境等)が得られている範囲が限定的である。

【X-6ペネからアクセスした場合の装置仕様(案)】X-6ペネ概略形状（2号機の例）

備 考

装置サイズ
(挿入時)
耐放射線性
(線量率)
耐放射線性
(累積線量)

幅方向：550mm以下
高さ方向：250mm以下

耐熱性能

50℃以上

既調査結果から想定

耐水性能

IP68相当気中、水中の両環境での使用を想定

X-6ペネの寸法制約
既調査結果から想定(2号機:最大72.9 Sv/h)
10時間以上の調査を想定

100Gy/h以上
1000Gy以上

CRDレール
X-6ペネ

X-6ペネ
A
CRD交換レール
使用可能
範囲

カメラ，デブリ計測器，温計測器搭載
計測装置は20kg以下
度計，線量計を搭載可能
を想定
機能
なこと

A

約330

仕 様

約φ550

項 目

A-A断面

X-6ペネ内部のレール

2

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3．各号機貫通口のこれまでの調査状況
１号機
配置図
北２号機

X-100Bペネ(1階)

北地下階への開口部

X-53ペネ(1階)

地下階への開口部

CRDレール180°

ペデスタル開口部(1階 240°)

ペデスタル開口部(1階 37°)X-6ペネ（１階）

ペデスタル
0°

３号機

作業員アクセス口（地下階 190°）

180°

0° ペデスタル

作業員アクセス口（地下階 225°）

CRDレールX-6ペネ（1階）
X-6ペネ以 ・ X-100Bペネ（Φ100mmの穴開・ X-6ペネ近傍のX-53ペネ・１階（北西エリア）の除染後外からのアけ）からペネ出口近傍、滞留水水位の（Φ50mmの穴開け）からペデス （2014.４）に現場調査を行い実施
クセス確認等）を実施(2012.10.9～13)
タル開口部近傍までの画像を取得 方針を決定(2013.7.31～ 8.12)・調査装置の開発中
X-6ペネか ・高線量のためアクセス不可らのアクセ (線量低減・遮へいによるアクセス可能時
ス
期は最短で2015/下の見込み)

・X-6ペネは水没の可能性あり。
（ＰＣＶ内水頭圧測定値より推定）

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3

4．各号機のアプローチ
1～3号機の炉心・PCVの状況推定(*1)より、開発方針を以下に設定【 1号機 】

・溶融した燃料は、ほぼ全量がRPV下部プレナムへ落下【 2号機 】

【 3号機】

・溶融した燃料のうち、一部はRPV下部プレナムまたはPCVペデスタルへ落下。燃料の一部は元々の炉心部に残存調査方針

調査方針
・燃料デブリがペデスタル外側まで広がっている可能性があり、ペデスタル外側の調査を優先して開発を推進する・1号機と比べると、燃料デブリがペデスタル外側まで広がっている可能性は低く、ペデスタル内側の調査を優先して開発を推進する
・尚、3号機はPCV内の水位が高く、1･2号機で使用予定のペネが水没している可能性があり、別方式を検討する必要がある。

*1：【出展元】東京電力ﾎｰﾑﾍﾟｰｼﾞ(平成25年12月13日) ｢福島第一原子力発電所1～3号機の炉心・格納容器の状態の推定と未解明問題に関する検討第1回進捗報告｣より抜粋

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45-1．１号機の進め方【調査対象部位】：ペデスタル（外）地下階 作業員アクセス口近傍【調査及び装置開発ステップ】
Ｂ1→Ｂ2→Ｂ３の順で段階的にペデスタル外からの調査を進める。
(1)接近可能なX-100B(Φ100mm)からの調査（～2016年度）① ペデスタル外1階グレーチング上の調査（CRDレール使用可否の調査等）を計画。：B1② 2013/11の水上ボートによるトーラス室調査結果を受け、ペデスタル外地下階及び作業員アクセス口の映像取得に特化した調査の追加を計画中(止水工法検討に大きく影響)。：B2(2) X-6からの調査(2016～2017年度)①デブリ形状計測装置を搭載し更なる状況把握を行なう。：B3
追加を検討中B１．ﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ外1階ｸﾞﾚｰﾁﾝｸﾞ上状況調査
B１．ﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ外1階ｸﾞﾚｰﾁﾝｸﾞ上状況調査（2014年度/下予定）：X-100Bﾍﾟﾈ使用（2014年度/下予定）：X-100Bﾍﾟﾈ使用

Ｂ２．ﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ外地下階及び作業員ｱｸｾｽ口状況調査
Ｂ２．ﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ外地下階及び作業員ｱｸｾｽ口状況調査（2015～16年度計画中）：X-100Bﾍﾟﾈ(映像取得に特化)（2015～16年度計画中）：X-100Bﾍﾟﾈ(映像取得に特化)
X-100Bﾍﾟﾈ

１階ｸﾞﾚｰﾁﾝ
ｸﾞ開口部

Ｂ３．ﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ外地下階及び作業Ｂ３．ﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ外地下階及び作業員ｱｸｾｽ口状況調査
員ｱｸｾｽ口状況調査(2016～17年度予定)：X-6ﾍﾟﾈ使用(2016～17年度予定)：X-6ﾍﾟﾈ使用（デブリ計測装置を搭載）（デブリ計測装置を搭載）

X-6ﾍﾟﾈ

現場状況、装置の開発状況次第では、工程変更の可能性あり

B2調査の結果を踏まえ実施要否の検討

作業員ｱｸｾｽ口

ﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ内部の調査については、ﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ内部の調査については、2号機の調査終了後の実施を検討。
2号機の調査終了後の実施を検討。
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55-2.１号機 ＰＣＶ内部調査装置の開発【調査概要】
・ １号機 X-100Bペネから調査装置を投入し、X-100Bから反時計回りにＣＲＤ交換レール迄、 時計回りにMS系配管迄の調査を目標（Ｂ１）とする。
【調査装置の開発状況】
・ 狭隘なアクセス口(内径φ100mm)からＰＣＶ内へ進入し、 グレーチング上を安定走行可能な、形状変形機構を有するクローラ型装置を開発中であり、2014年度下期に現場実証を計画。
【その他】
・1号機 水上ボートによるサンドクッションドレン管からの流水を受け新たな追加調査（Ｂ２）を計画中。
・調査装置はB1調査で開発中の形状変形クローラをベースにして、地下階アクセス仕様に改良することで、 X-100Bペネから投入し、 デブリの広がりが推定される作業員アクセス口近傍までアクセスさせることを検討中。
調査

X-100B
D/W１階ｸﾞﾚｰﾁﾝｸﾞ

X-100B

ｶﾞｲﾄﾞﾊﾟｲﾌﾟ走行時

既設ｶﾞｲﾄﾞﾊﾟｲﾌﾟ
MS系配管

進行方向
ﾎﾞｰﾄﾞｶﾒﾗ※ｶﾞｲﾄﾞﾊﾟｲﾌﾟ内進行時に使用。

既設ｶﾞｲﾄﾞﾊﾟｲﾌﾟ

複合ｹｰﾌﾞﾙｸﾛｰﾗ（2個）

変形A部

ｸﾞﾚｰﾁﾝｸﾞ走行時
温度計※ｶﾊﾞｰ内に設置

D/W地下階
ＰＣＶ：調査ルート（案）（※１）

【ＰＣＶ断面】

X-6

CRD交換レール※１）ルートのイメージを記載したものであり、調査経路及び範囲は現場状況による。

調査用
ｶﾒﾗ

高線量装置の外観写真

PCV内調査ルート(計画案)

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66-1．２号機の進め方【調査対象部位】：プラットホーム上(ﾌﾟﾗｯﾄﾎｰﾑ上面，CRD下部)及び下(地下階)【調査及び装置開発ステップ】
A1→A2→A3,A4の順で段階的に調査を進める予定① CRDレール状況調査をX-53ペネより実施済： A1② X-6ペネよりペデスタル内部プラットーホーム状況調査を計画（2014年度下期）。：A2③ デブリ計測装置を搭載し、CRD下部、プラットホームペデスタル地下階の状況調査を行う（ 2015～2017年度）：A3,A4
Ａ１．CRDﾚｰﾙ状況調
Ａ１．CRDﾚｰﾙ状況調
査(2013/8実施済)
査(2013/8実施済)
X-53ペネより実施
X-53ペネより実施

Ａ２．ﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ内部ﾌﾟﾗｯﾄﾎｰﾑ
Ａ２．ﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ内部ﾌﾟﾗｯﾄﾎｰﾑ状況調査（2014年度/下予定）
状況調査（2014年度/下予定）

Ａ３．CRD下部及びﾌﾟﾗｯﾄﾎｰﾑ
Ａ３．CRD下部及びﾌﾟﾗｯﾄﾎｰﾑ状況調査（2015～16年度予定）
状況調査（2015～16年度予定）
ＲＰＶ

Ａ４．ﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ地下階の状況
Ａ４．ﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ地下階の状況調査(2016～17年度予定)
調査(2016～17年度予定)

ＣＲＤ

X-53ﾍﾟﾈ
ﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ
CRDﾚｰﾙX-6ﾍﾟﾈ

X-6ペネ使用までのステップ
X-6ペネ使用までのステップ
・ペネ前_遮蔽の撤去
・ペネ前_遮蔽の撤去・ペネハッチへの穴あけ
・ペネハッチへの穴あけ
・ペネの内包物撤去
・ペネの内包物撤去
現場状況、装置の開発状況次第では、工程変更の可能性あり

開口部
プラットホーム

ＰＣＶ

１階ｸﾞﾚｰﾁﾝｸﾞ
上移動

１階ｸﾞﾚｰﾁﾝｸﾞ
開口部

作業員アクセス口

ﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ外部の調査については、A2～A4の内部調査結果を踏まえて実施要否を検討。
ﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ外部の調査については、A2～A4の内部調査結果を踏まえて実施要否を検討。
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6-2．２号機 ＰＣＶ内部調査装置の開発(1/2)
【調査概要】
・ ２号機 X-6ペネ貫通口から調査装置を投入しCRDレールを利用して、ペデスタル内部プラットホーム上に調査装置をアクセスさせ、ペデスタル内プラットホーム上およびCRD下部の調査(A2)を行う。
【調査装置の開発状況】
・ 先に実施したCRDレール状況調査(A1)で確認された課題を踏まえ、調査工法および装置設計を進めており、2014年度下期に現場実証を計画。 (挿入治具と自走機能を持たせ計測器を組み合わせた装置構成を候補に検討中。）
PCV内調査の課題および装置構成(計画案)

代替遮蔽体
隔離弁

自走装置

前方カメラ＆照明
パン＆チルト機能案

隔離弁

チャンバー

X-6ペネ

挿入治具
７．レール吊り具の回避

X-6ペネトレーションを使用するまでの課題。
１．ペネ前の既存の遮蔽の撤去
２．代替遮蔽体の設置
３．ペネハッチへの穴あけ
４．ペネの内包物撤去

５．足場の回避

計測器
６．レール上の堆積物の乗り越え

８．レール～プラットホーム間
隙間乗り越えプラット
ホーム

９．グレーチング上走行

今後の検討状況によっては、変更の可能性あり

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86-3． ２号機 ＰＣＶ内部調査装置の開発(2/2)
【装置概要】
・ Ｘ－６ペネの前に設置されている遮へいブロックを遠隔操作で取外す装置（被ばくリスク低減の観点から代替遮へい体を設置後のブロック取り外し作業を想定）【装置開発状況】
・ 遮へいブロック取り外し装置の開発を進めていたが、2013/12に2号機X-6遮へいブロックの現場調査の結果、想定より、ブロック重量が大きいことなどが判明したことなどにより、装置の仕様および工法の見直しについて検討中。
ＸＹθ軸テーブル

台車

マニピュレータ
エンドエフェクタ

ＰＣＶ側（Ｘ－６ペネ）
代替遮蔽体
遮蔽ブロック遮へいブロックの後ろ側にX-6ペネ

現場調査状況

ブロック取り外しイメージ
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97．３号機の進め方【調査対象部位】：プラットホーム上(ﾌﾟﾗｯﾄﾎｰﾑ上面，CRD下部)及び下(地下階)【調査及び装置開発ステップ】(1) X-53ペネからの調査（1stエントリー）※国プロ対象外
・ 除染後にX-53ペネ周辺エリアの現場調査を行い、X-53からの実施方針・装置仕様を確定予定。
(2) 1stエントリー後の調査計画
・ X-6ペネはＰＣＶ内水頭圧測定値より推定すると水没の可能性がありアクセスが困難と想定される。
・他のペネからのアクセスの場合、 「装置の更なる小型化（例： X-53ペネ内径は約Φ150mm）」、「水中を移動してペデスタル内にアクセスさせる装置の開発」が必要であり検討を行う。

X-53ﾍﾟﾈ
ＣＲＤﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ開口部
CRDﾚｰﾙX-6ﾍﾟﾈ

プラットホーム

１階ｸﾞﾚｰﾁﾝｸﾞ
開口部

作業員アクセス口

ＰＣＶ

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参考 ．デブリ計測装置の開発【装置概要】
・ Ｘ－６ペネの前に燃料デブリと推定される溶融物の位置と分布を把握する計測装置を開発する。
【装置開発状況】
・ 開発要素は、「霧状大気中、雨滴共存大気中、水中環境下での計測性能と耐放射線性の両立」、並びにアクセス装置に搭載するための小型、軽量化と計測性能の両立」等、課題は多いことから基本設計に必要な要素試験を実施中。
・ ２号機、CRD下部、プラットホームペデスタル地下階の状況調査（A3, A4）および１号機でﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ外地下階及び作業員ｱｸｾｽ口調査（Ｂ３）での実機適用を目標に開発を進める。

パン&チルト軸の回転2軸により観察視点を変更可能。

今後アクセス装置との取り合いを考慮して形状等を変更する可能性あり

光切断方式計測原理

光切断法式によるデブリ計測装置 イメージ図
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