INSS JOURNAL Vol . 25 2018 NT-7

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米国原子力発電所における熱交換器本体の不具合発生傾向
Trend Analysis of heat exchanger Failure Events at U.S. Nuclear Plants
徳久聡（Satoshi Tokuhisa）＊1

要約
原子力発電所では，多数の熱交換器が使用されている . 本分析においては，原子力安全システム研究所の原子力情報データベースに登録されている米国原子力発電所の不具合事象から，熱交換器本体の不具合が扱われている 25 事象を抽出し，発生数の推移，不具合発生原因別，不具合発生対策別の分類を行った．その結果，熱交換器の不具合は保守不良によるものが多い．
また，その対策として，手順書の改訂，補修が多い .
キーワード

原子力発電所 ,傾向分析 ,熱交換器

Abstract
Many heat exchangers are used in nuclear power plants. In this study, 25 events
related to the failure of the body of heat exchangers at nuclear power plants in the UnitedStates were selected from the nuclear information database owned by the Institute of Nuclear
Safety System, and these events were analyzed in view of the history of occurrence, cause offailure, countermeasures and the other factor. As a result, it was found that the cause of heatexchanger failure was often poor maintenance. Also, among the countermeasures, the number ofrevisions of procedures and of repairs were seen to be large.
Keywords

nuclear power plant, trend analysis, heat exchanger

1. はじめに「INPO」という），世界原子力発電事業者協会（WorldAssociation of Nuclear Operators：以下「WANO」

原子力安全システム研究所（以下「INSS」という）という）の運転経験情報，および米国原子力規制委員

では，米国原子力発電所の不具合情報を収集し，そ会（Nuclear Regulatory Commission：以下「NRC」の情報で述べられている事象から得られる教訓によという）のEvent Notiﬁcation Report, Licensee Event

り，国内の加圧水型原子炉（PWR）に対策を必要

Report, 2001 年 以 降 に 発 行 さ れ た 仏 国 原 子 力 安（1）とする項目がないか，分析を行っている ．

全 規 制 局（Autorité de sûreté nucléaire： 以 下

本分析では，前述の分析の過程において，海外原「ASN」 と い う ） の MAGNUC 情 報， 国 際 原 子 力

子力発電所で発生した不具合情報を収集し構築した

機 関（International Atomic Energy Agency： 以原子力データベースに登録されている熱交換器の不下「IAEA」という）の IRS 情報が登録されている．

具合事象の傾向分析を行うことにより，国内電力にこのうち，INPO, WANO の情報は非公開情報であ教訓となる項目の抽出ができないか検討を行った．

り，会員間の情報交換，共有を目的として作成・発行 さ れ て い る． 一 方，NRC の Event Notiﬁcation

2. 傾向分析

Report, Licensee Event Report, ASN の MAGNUC
情報，IRS 情報等は公開情報であり，一定の基準を2.1 分析対象とその抽出超える事象が発生した場合に，公衆へ通知することを目的として作成・発行されている．

INSS で構築している原子力情報データベースにしたがって本分析では，原子力情報データベース

は，1994 年以降に発行された米国原子力発電運転に登録されているなかで，2008 年から 2017 年の過協会（Institute of Nuclear Power Operation：以下

去 10 年間に米国原子力発電所で発生した不具合事＊ 1 （株）原子力安全システム研究所

技術システム研究所

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象のうち，NRC の Licensee Event Report の原文情報に「exchanger」が記載されている事象を抽出

47%（9 件）53%（10 件）

し，その内容から，蒸気発生器と復水器を除き，熱運転継続交換器本体の不具合が取り扱われると判定した事象
25 件を分析の対象とした．

手動停止

2.2 全体傾向
原子力情報データベースに登録されている，2008
年から 2017 年の間の米国原子力発電所の公開情報

図２

プラントへの影響別分類（米国）で原文情報に「exchanger」が記載されていた不具交換器本体の不具合発生を減少させること，すなわ

合情報 152 件（2018 年５月 23 日時点）のうち，熱ち信頼性を維持・向上させることがプラントの稼働交換器本体の不具合事象として 25 件を抽出した．

率の維持・向上に寄与することがわかる．

図１に米国原子力発電所で過去 10 年間の熱交換器本体の不具合事象の発生年毎の発生件数を示す．
発生件数は毎年数件程度と少なく，同程度で推移し

2.4 不具合原因別の分類
2008 年から 2017 年に発生した熱交換器本体の不ていることがわかる．

具合事象 25 件について，不具合原因別に分類した結果を図３に示す．

6
発4
生件
数20

2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017

（1件）
4%
（1件）4%
4%（1件）
60%（15件）

保守不良

8%（2件）

運転不良

8%（2件）

設計不良

経年劣化
製造不良

発生年
図１

管理不良

熱交換器不具合発生件数の推移（米国）

外部要因

12%
（3件）

熱交換器のような個別機器の場合，不具合事象と図３して報告されるのは，熱交換器の不具合そのものが不具合原因別分類（米国）対象として取り扱われるのではなく，プラントへの保 守 不 良 が 15 件（60%） と， 半 数 以 上 を 占 め，影響の大きかった事象のうち，熱交換器が主原因と保守に起因する不具合は多い．このことより，適切なった場合であり，プラントへの影響の無かったな保守を実施すれば不具合発生を低減できると考え事象は，報告されていないことも考えられる．

られる．

2.3 プラントへの影響別分類

2.5 不具合対策別の分類

2008 年から 2017 年に発生した熱交換器本体の不前述の不具合事象 25 件の対策 42 件について , 熱交

具合 25 事象のうち出力運転中に発生した 19 事象に換器本体の各不具合原因において不具合対策を分類

ついて，プラントへの影響別に分類した結果を図２した結果を図４に示す．なお，不具合事象と対策のに示す．複数の影響があった場合は，そのうち最も件数が一致していないのは，1 つの不具合事象に複影響が大きいと考えられるものを取り上げた．

数の対策があるためである．対策として，手順書の計画外の手動停止といった原子力発電所の信頼性改訂（16 件），補修（14 件）が多く，部品取替え（４に直接影響を与えた事象は９件（47%）と多く , 熱件），点検・解析（４件），設計変更（４件）が少な

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3. まとめ2%（1件）

10%
（4件）

36%
（16件）
手順書の改訂

10%
（4件）

補修
（改良含む）
部品取替え

10%
（4件）

点検・解析
設計変更
32%（14件）
図４119

本分析では，公開情報に係る過去 10 年間に米国で報告された熱交換器本体の不具合について影響，原因，対策の３種類の切り口で分類を行い，考察を加えた．
（1）過去 10 年間に米国で報告された熱交換器本体の不具合は 25 件であった．発生件数は毎年数

その他

不具合対策別分類（米国）件程度と少なく，同程度で推移している．
（2）熱交換器の不具合発生原因のうち，保守不良の割合が米国で多かった．国内では不具合発生原かった．これらのことより，手順書の見直しの頻度因に関して，設計不良の割合が高く，保守不良を増やす等により不具合発生を削減することが可能の割合が小さかった．わが国では，メーカと事となる．

業者がより一層連携し，設計，施工，保守を行っ

2.6 わが国の事象の不具合抽出と分類
わが国の蒸気発生器および復水器を除く熱交換器本体に関係する不具合事象を原子力施設情報公開ラ（2）ていく必要がある .

文

献（1） 宮崎 孝正他，
「海外原子力発電所における不具イブラリー（NUCIA） で調査した（2018 年６月

合事象の傾向分析（2004 年），INSS JOURNAL,27 日現在）ところ，国内では 2002 年から 2011 年まVol. 12, pp. 82（2005）．

での 10 年間で 21 件が報告された . 米国と同様に熱交（2） 一般社団法人

原子力安全推進協会，原子換器本体の不具合の分類を行った結果を図５に示力施設情報公開ライブラリー，http://www.

す．設計不良が 10 件，保守不良が８件，施工不良

nucia.jp/（2018 年６月４日現在）．

が３件であった．米国と比較し設計不良の割合が高（3） 日本原子力産業会議，「世界の原子力開発のく，保守不良の割合が小さいことがわかる．

動向（各年）．
（4） 米国 NEI（原子力エネルギー協会）http://www.

14%（3件）nei.org/

48%
（10件）

（５）
（独）原子力安全基盤機構 原子力施設運転管
設計不良

理年報平成 24 年度版（平成 23 年度実績），平成 24 年 10 月 P36．

保守不良
施工不良
38%
（8件）
図５

不具合原因別分類（日本）