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１．件

名
伊方発電所第３号機

補助ボイラ煙突に設置している避雷針の折損について

２．事象発生の日時
平成２６年１１月２６日

１０時１０分

３．事象発生の設備
３号機 補助ボイラ煙突避雷針

４．事象発生時の運転状況
３号機

第１３回定期検査中

５．事象発生の状況
伊方発電所第３号機は定期検査中のところ、平成２６年１１月２６日１０時１０分に補助ボイラの煙突に設置している避雷針支持管が折損していることを確認した。その後、折損した避雷針は安全確保のために撤去した。
撤去した避雷針については、避雷突針が取付けられている上端部と接地線との接続を行っている下端部以外を、既設と同仕様の支持管に取替え、１１月２７日に取付け復旧した。
なお、本事象によるプラントへの影響および周辺環境への放射能の影響はなかった。
（添付資料－１，２）

６．事象の時系列
平成２６年１１月２６日
９：２０頃 協力会社作業員が３号機補助ボイラ煙突の避雷針が曲がっていることを発見し、中央制御室へ連絡
１０：１０ 保修員が避雷針支持管が折損していることを確認
１４：１０ 避雷針の撤去作業開始
１５：３８ 避雷針の撤去作業終了
１１月２７日８：４０ 避雷針の復旧作業開始
１７：０５ 避雷針の復旧作業完了

1

７．調査結果（１）詳細調査
折損部位の状況を把握するため、支持管の折損部位付近について以下の詳細調査を実施した。
ａ．外観調査支持管の表面は孔食※１ と思われる錆が多数点在して発生しており、亀裂を発生している箇所が確認された。一部の亀裂は支持管の内面まで到達しているものもあり、内面側に錆が付着していた。また、内面にも孔食が見られた。
支持管表面は補助ボイラからの噴煙によるものと思われる黒い汚れが付着していた。
支持管の破面は、上端部側および下端部側とも９０°の位置付近で段違い形状の亀裂になっており、上端部側と下端部側の破面を突き合わせると、欠落した領域が認められた。欠落領域は周方向約１０ｍｍ、軸方向約７ｍｍの長方形状であり、一方の対角は曲線状、もう一方の対角は直角に近い形状であった。
（添付資料－３）
ｂ．破面観察折損した支持管の破面観察において、支持管の下端部側の９０°の位置付近および上端部側の７５°の位置付近に半楕円状の疲労破壊を示すビーチマーク※２が観察された。これらのビーチマークには、外面の中心付近に微小な孔食が認められた。
その他の部位においても、ゆるやかな円弧状のビーチマークが観察された。
（添付資料－４）ｃ．金属成分分析
金属成分分析を行った結果、当該材料はＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４の化学成分を満足しており、設計通りの材料を使用していることが確認できた。
ｄ．硬さ測定（ビッカース硬さ測定）※３
破面近傍および健全部の硬さ測定を実施した結果、破面近傍では平均２１３、健全部では平均１６０であった。ＳＵＳ３０４の標準的な値はＨｖ２００以下であり、破面近傍で硬化が認められた。これは、折損の進行中に過大な荷重を受けて組織が硬化したものと考えられる。

※１ 孔食：金属材料の表面に生じる局所的な腐食。
※２ ビーチマーク ：疲労破面に観察される特徴的な破面模様の１つで、破面上において亀裂の進展方向に対して垂直な曲線状の模様である。疲労破面において、繰り返し荷重の作用により亀裂が進展すると、亀裂前縁の位置が破面上に節目として刻まれて縞模様となる。

2※３

硬さ測定（ビッカース硬さ測定）：正四角錐ダイヤモンド圧子を用い、試験片の表面にくぼみをつけたとき、くぼみの対角線の長さを図り表面積を求め、荷重をこの表面積で割った単位面積当たりの荷重をもって硬さとする試験。

（２）設置環境調査
当該避雷針は、伊方発電所構内においても海岸近くの屋外に設置された地上３５ｍの３号機補助ボイラ煙突上の高所に設置されており、風を受けやすく、また、北寄りの海風により海水飛沫を受けやすい厳しい環境で使用されていた。
（３）応力評価調査
避雷針支持管について、風荷重による発生応力は許容応力を下回っていることを設計資料により確認した。
（４）設置状況調査
当該避雷針は、平成６年に設置してから事象発生時までの２０年間に取替実績はなかった。
また、伊方発電所構内の避雷針の設置状況を確認した結果、折損した避雷針と同様に支持管にＳＵＳ３０４を用い、設置後２０年以上経過した避雷針は、当該避雷針以外に２９本設置していることを確認した。
（５）屋外機器の状況調査
屋外に設置している機器について調査した結果、亜鉛めっき炭素鋼や塗装したステンレス鋼が塩害対策として使用されていることを確認した。
亜鉛めっき炭素鋼は、炭素鋼表面に亜鉛皮膜を形成したもので耐食性に優れており、伊方発電所構内の送電鉄塔や一部の避雷針支持管などにおいて使用実績がある。
ＳＵＳ３０４などのステンレス鋼は、塗装をすることにより孔食の発生の原因となるステンレス鋼への海水飛沫の付着を防止することができ、伊方発電所の屋外配管において使用実績がある。
（６）保守状況の調査
当該避雷針は１年ごとに外観点検を実施しており、至近の平成２６年９月２２日における点検では異常は確認できなかった。

８．推定原因当該支持管はＳＵＳ３０４を材料に使用しているが、ＳＵＳ３０４などのステンレス鋼は付着塩分濃度等の条件により孔食を発生することが知られている。当該避雷針は海岸近くの屋外に設置しており、海水飛沫が付着したことにより孔食が発生したものと考えられる。
さらに、近接した位置に発生した２個の孔食が起点となり、風による繰返し荷重を受けることによって疲労亀裂が進展し、最終的に風荷重を受けて横倒しになったものと考えられる。
3

９．対策（１）避雷突針が取付けられている上端部と接地線との接続を行っている下端部以外を、既設と同仕様の健全な支持管に取替え復旧した。
（２）折損した避雷針と同様に支持管にステンレス鋼を用い、設置後１５年を超える避雷針については、避雷機能に影響のない亜鉛めっき炭素鋼や塗装したステンレス鋼への取替を順次実施する。
また、取替後は、定期的な点検において亜鉛めっきや塗装の状態を確認し、亜鉛めっきなどにはがれや錆が見られた場合は手入れや塗装による補修を実施し、鋼材の腐食を防止する。なお、鋼材が腐食し、手入れや塗装では処置できない場
合は取替えを行う。
以4

上添

添付資料－１

伊方発電所３号機

添付資料－２避雷針取替概要

添付資料－３

折損部位付近外観調査

添付資料－４

折損部位付近破面観察

付

資

料

補助ボイラ煙突避雷針 概略図

5

35m

避雷針

6

補助ボイラ
建屋

補助ボイラ煙突

5m

折損個所

拡大図

３号機
タービン建屋

当該箇所

伊方発電所３号機 補助ボイラ煙突避雷針概略図

３号機
原子炉建屋

３号機
原子炉格納容器

添付資料-1

添付付資料－２
避雷針取替
替概要

折損箇所

避雷雷突針

接地線線接続箇所

折損した避
避雷針

上端部と下下端部以外をを取替えた避
避雷針

支持管

約
取替範囲 約５ｍ
全長約６．２ｍ

避雷針概要図7

避雷突針

添付資料－３（１／３）
折損部位付近外観調査

180°
90°
90°
270°
0°

天から見る
0°

270°
上端部側

下端部側

90°

0°

270°
全体写真

亀裂

孔食が多数見られる

下端部側９０°方向写真

8

添付資料－３（２／３）
折損部位付近外観調査

亀裂

内面

亀裂

下端部側２７０°方向写真

内面9

添付資料－３（３／３）
折損部位付近外観調査

上端部側

下端部側
９０°方向写真

下端部側

上端部側

破面写真

10

添付資料－４（１／３）
折損部位付近破面観察（下端部側破面）

180°
220°

90°270°

70°
0°

90°

ビーチマーク

220°

ビーチマーク

0°

70°

11

添付資料－４（２／３）
折損部位付近破面観察（上端部側破面）

180°

270°

90°
75°

0°

135°

90°

ビーチマーク
75°

ビーチマーク12

添付資料－４（３／３）
折損部位付近破面観察（欠落領域付近破面）
斜め下から

上端部側

孔食

孔食位置

斜め上から下端部側孔食13