平成29年度補正 廃炉・汚染水対策事業費補助金「原子炉格納容器内水循環システム構築技術の開発」

2019年度実施分最終報告

2020年8月
技術研究組合 国際廃炉研究開発機構(IRID)

無断複製・転載禁止 技術研究組合 国際廃炉研究開発機構©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

目 次

No.1

１．研究の背景・目的
２．目標
３．実施項目とその関連,他研究との関連
４．実施スケジュール
５．実施体制図
６．実施内容７．成果のまとめ©International Research Institute for Nuclear Decommissioning主な専門用語,略語等の説明
専門用語/略語

No.2
説

明

高温となった燃料が,制御棒や原子炉圧力容器内及び原子炉格納容器内の構造物等とともに溶け,冷えて再び固まった物質
１F
福島第一原子力発電所
RPV
Reactor Pressure Vessel：原子炉圧力容器
PCV
Primary Containment Vessel：原子炉格納容器
D/W
Dry Well：原子炉格納容器のうち,原子炉圧力容器等を格納するフラスコ型容器
S/C
Suppression Chamber：圧力抑制室。原子炉建屋の地下階にあるドーナツ型容器
R/B
Reactor Building：原子炉建屋
Penetration：原子炉格納容器に設けられている様々な貫通部（孔）のこと
ペネ（例：第6ペネトレーションは｢X-６｣）
原子炉建屋の地下階に,トーラス形状（ドーナツ状）の圧力抑制室（S/C）が 配
トーラス室
置されている部屋のこと
日本原子力研究開発機構 楢葉遠隔技術開発センターのこと
JAEA楢葉
福島第一原子力発電所の廃止措置に必要な技術開発のために設置した実証施設
液相･気相システム 汚染水･汚染空気が外部に漏れださないように閉じ込めるためのシステム
バウンダリ
境界のこと。ここでは汚染水・汚染空気を閉じ込める範囲のこと
モックアップ試験 適用対象を再現した実物大の試験体を用いて行う試験のこと
MT/PT/UT/RT/VT 非破壊検査の手法。左から磁粉探傷/浸透探傷/超音波/放射線探傷/目視検査
WJ
ウォータージェットのこと。高圧水を微小径のノズルから噴出させ切断を行う
延長配管
R/B1階床からD/W・S/C内部にアクセスする為の配管。ガイドパイプ
燃料デブリ©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

関連事業略称一覧
略

称

No.3

事

業 名

工法・システム高度化PJ

燃料デブリ・炉内構造物の取り出し工法・システムの高度化

基盤技術高度化PJ

燃料デブリ・炉内構造物の取り出し基盤技術の高度化

PCV調査PJ

原子炉格納容器漏えい箇所特定技術の開発

PCV補修技術PJ

原子炉格納容器漏えい箇所の補修技術の開発

PCV内部詳細調査PJ

原子炉格納容器内部詳細調査技術の開発

PCV内部調査PJ

原子炉格納容器内部調査技術の開発

PRV内部調査PJ

原子炉圧力容器内部調査技術の開発

炉内状況把握PJ

総合的な炉内状況把握の高度化

臨界管理PJ

燃料デブリ臨界管理技術の開発

水循環PJ

原子炉格納容器内水循環システム構築技術の開発

水循環実規模PJ

原子炉格納容器内水循環システム構築技術の開発（実規模試験）

RPV/PCV腐食抑制PJ

圧力容器／格納容器の腐食抑制技術の開発

燃料デブリ・炉内構造物の取り出し規模の更なる拡大に向けた技
取り出し規模の更なる拡大PJ 術開発©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

１．研究の背景・目的

No.4

事業の背景・目的
１Ｆの廃止措置に向け,燃料デブリ取り出しを行うにあたり,その作業によるリスクを低減し,安全を確保するための環境整備が重要である。環境整備のための液相システム,気相システムの開発は「工法・システム高度化PJ」で開発が行われた後,現在事業者によるエンジニアリングにて開発が進められている。本事業は,水循環システムにおける取水のため,現場に適用できる
ＰＣＶ内へのアクセス・接続技術の開発を行うことを目的とする。

事業の概要
燃料デブリ取り出しを行うにあたり,安全を確保するための環境整備の一環として,PCV内の水を安全に管理することが重要である。安全な水管理システム実現に向け,汚染水の循環ラインのエリア縮小のために,原子炉注水ライン（PCV循環冷却）の小循環ループ化が必要である。
小循環ループを実現するために,PCV内から直接取水するための取水部構造を設ける事が必要であるが,取水部構造には,気相・液相の閉じ込め機能や長期的な健全性が求められ,また,設置や運用は高線量環境下の現場で遠隔装置を使い行うことになる。設計,施工,メンテナンスにおいて難度の高い技術が必要であり,本事業でその開発を行う。
関連する事業「工法・システム高度化PJ」と十分に連携を図りながら,水循環システムのための現場実現性の高いPCV内アクセス・接続技術の開発を行い,必要なものについて実規模での検証を行う。
水循環システムのうち,D/W取水部構築技術については,要素技術の開発・検証まで,S/C取水部構築技術については,要素技術の開発・検証,実規模スケールでの検証まで実施する。
なお,本報告は,水循環PJのうち,2018年度～2019年度の2か年事業の成果を示す。
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

１．研究の背景・目的

No.5

工法・システム高度化PJ・システム概略検討
・要素技術（粒子除去設備）（溶解性核種除去設備）(a) 循環冷却設備

臨界管理PJ・ホウ酸関連設備(b) 汚染水処理設備
ホウ酸水タンク
（非常用）

CSTより

大循環ループ
鉄共沈
処理設備

汚染水処
理設備へ
非常用
バッファタンク

大循環ループ
ホウ酸水タンク

CSTへ

トーラスより小循環ループ
溶解性核種
除去設備

非溶解性α核種除去設備

浄化装置
2次バウンダリ水
処理系

炭酸塩沈殿
処理設備
RO装置
（塩分除去）

冷却設備
吸着設備(多核種除去)非溶解性α核種
除去設備

溶解性核種
除去設備

吸着設備
(Cs/Sr除去)

処理済水
貯槽へ

浄化装置

：新設設備

１次バウンダリ水
処理系

：既設設備

D/W及びS/C取水点の構築は高線量環境かつバウンダリ維持が必要であり,技術的難度が高い。従って,本PJでは,D/W及びS/C取水点構築技術を開発対象とする。
備考：PCV循環冷却(小循環ループ),アクセス・取水部構築の必要性を参考資料2に示す。

図．燃料デブリ取り出し時の水循環システム（概念図）©International Research Institute for Nuclear Decommissioning⚫ 取水部構築技術 開発のポイント (1/3)

No.6「工法・システム高度化PJ」からの要求に対応するため,水循環システム構築の中で技術的難度の高い,PCV内に取水のためのアクセス・取水部構築のための技術開発を行う。

工法・システム高度化PJ

水循環PJ,水循環実規模PJ

水循環システムの構築
循環の起点となるPCV取水口の構築が必要

PCVへのアクセス・接続技術の開発【要求機能】【開発のポイント】

放射性物質の漏えい・拡散防止

耐震強度・シール性を有する接続構造

作業員の被ばく低減

遠隔での施工

燃料デブリ取り出し期間の長期機能維持

施工中のバウンダリ維持システム機器のメンテナンス

システム機器メンテナンス中のバウンダリ維持

外部事象（地震）に対する機能維持

接続部のメンテナンス

D/W,S/C低水位からの取水

D/W,S/C低水位へのアクセス

高線量のPCV近傍での施工

本PJでは,水循環のアクセス・取水部に求められる「要求仕様,要求機能」を整理し,それを踏まえて,「技術課題」を実現するための開発を進める。次葉以降に図示説明する。

解決,©International Research Institute for Nuclear Decommissioning⚫ 取水部構築技術 開発のポイント (2/3)① Ｄ/Ｗ内水循環システム構築技術の開発の要求仕様・要求機能

No.7：要求仕様,要求機能：検討課題
施工時,メンテナンス時のバウンダリ維持方法

ＰＣＶ内環境条件［施工時］
水中
気中正圧 ５KＰａ
気中負圧 －２００Ｐａ［燃料デブリ取り出し時］
気中負圧 －２００Ｐａ

貫通部の選定必要強度・シール性／接続方法
メンテナンス方法

水循環システムへの検査要求
取水ホース設置装置
配置要求
取水ホース設置装置重量
耐震要求
取合い条件

X-2 外扉穿孔方法
雰囲気線量
延長配管支持方法

X-2 内扉穿孔方法

延長配管

要求開口径

１次バウンダリ
Ｄ／Ｗ内の干渉物を避けての取水ライン投下方法
ポンプの運搬・吊り降ろし
ホースの整線
ポンプ・ホースの交換・接続

D/W取水口は,水循環システムの配置要求に応じて使用貫通部を選定する。
本図はX-2を取水口とした場合の例。

堆積物の状況

グレーチング穿孔方法

系統数
配管（ホース）口径
配管（ホース）材質
配管（ホース）重量
配管（ホース）支持方法
ポンプ寸法・重量
計測項目・方法
メンテナンス頻度
共振防止の確認©International Research Institute for Nuclear Decommissioning⚫ 取水部構築技術 開発のポイント (3/3)② S/C内水循環システム構築技術の開発の要求仕様・要求機能：要求仕様,要求機能：検討課題

ポンプ交換装置

配置要求
ポンプ交換装置重量
耐震要求
取合い条件

雰囲気線量

施工時,メンテナンス時のバウンダリ維持方法
支持方法
共振防止の確認No.8

遠隔構築技術遠隔メンテナンス技術
遠隔検査技術

水循環システムへの検査要求

R/B１階

12750

トーラス室は高線量のため作業員アクセス不可⇒R/B1階での施工

3850

要求開口径
必要強度・シール性／接続方法／穿孔方法
メンテナンス方法
耐震性確保
１次バウンダリ
ＰＣＶ内環境条件［施工時］
水中
気中正圧 ５KＰａ
気中負圧 －２００Ｐａ［燃料デブリ取り出し時］
気中負圧 －２００Ｐａ

系統数
配管（ホース）口径
配管（ホース）材質
配管（ホース）重量
配管（ホース）支持方法
ポンプ寸法・重量
計測項目・方法
メンテナンス頻度

トーラス室水位
地下水水位

トーラス室床面

堆積物の状況

Ｓ／Ｃ低位置での取水投入ルート整備取水ライン設定・メンテナンス©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

２．目標

No.9

➢ 目標に照らした達成度（1/2）
下表の技術熟成度（以下「TRL」）の定義に基づき,実規模試験での達成時の想定レベルを設定し,研究開発を実施する。
レベル

本事業に対応した定義

フェーズ

7

実用化が達成している段階

実運用

6

現場での実証を行う段階

ﾌｨｰﾙﾄﾞ実証

5

実機ベースのプロト機を製作し,工場等で模擬環境下での実証を行
模擬実証
う段階

4

開発,エンジニアリングのプロセスとして,試作レベルの機能試験を実施する段階3

従来の経験を応用,組合せによる開発,エンジニアリングを進めている段階。または,従来経験のほとんど無い領域で基礎データに基 応用研究
づき開発,エンジニアリングを進めている段階

2

従来経験として適用できるものがほとんど無い領域の開発,エンジ
応用研究
ニアリングを実施し,要求仕様を設定する作業をしている段階

1

開発,エンジニアリングの対象について,基本的内容を明確化
ている段階

し

実用化研究

基礎研究

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

２．目標

No.10

➢ 目標に照らした達成度（2/2）⚫ 原子炉格納容器内水循環システム構築技術の開発
項目
目標を判断する指標
D/W内アクセス・接続技術

接続部の遠隔施工技術について,工場での要素試験が完了しており,要素試験の合格基準を満足していること。または,解決すべき課題と解決方針が明確であること。
（終了時目標TRL:４）

接続部の遠隔施工技術について,工場での要素試験が完了しており,要素試験の合格基準を満足していること。または,解決すべき課題と解決方針が明確であること。
（終了時目標TRL:４）

S/C内アクセス・接続技術

施工時,供用中の遠隔によるアクセスルート検査技術について,工場での要素試験が完了しており,要素試験の合格基準を満足していること。または,解決すべき課題と解決方針が明確であること。
（終了時目標TRL:４）
施工時,供用中における接続部の遠隔補修技術について,工場での要素試験が完了しており,要素試験の合格基準を満足していること。または,解決すべき課題と解決方針が明確であること。
（終了時目標TRL:４）©International Research Institute for Nuclear Decommissioning３．実施項目とその関連,他研究との関連

No.11

３.１ ＰＪ全体の検討とホールドポイント（ＨＰ）
水循環PJ(1) PCV内水循環システムの高度化のための技術仕様の整理,作業計画の検討,及び開発計画の立案①D/W内水循環システム・技術の検討
現場環境を考慮した,技術仕様の整理

アクセスルート構築作業
・維持の計画の検討②S/Cを用いた水循環システム・技術の検討

環境条件
配置要求
耐震要求
系統数
配管（ホース）仕様(口径)等

現場環境を考慮した,技術仕様の整理

アクセスルート構築作業
・維持の計画の検討

他ＰＪの開発成果・既往技術
開発課題の抽出及び開発計画の立案

HP1

環境条件
配置要求
耐震要求
系統数
配管（ホース）仕様(口径)等
他ＰＪの開発成果・既往技術

開発課題の抽出及び開発計画の立案

HP3

要素技術の開発・検証

実規模スケール試験計画の立案(2) PCV内アクセス・接続等の要素技術の開発・検証
要素技術の開発・検証

HP2

HP4

HP4

水循環実規模PJ(1) PCV内アクセス・接続技術等の実規模スケールでの検証
実規模スケールでの検証

実規模スケールでの検証【ＨＰ１】・要求仕様・機能の妥当性
・開発の要否・開発計画の妥当性【ＨＰ２】・要求仕様・機能に対する要素試験での達成度【ＨＰ３】・要求仕様・機能の妥当性
・開発の要否・開発計画の妥当性【ＨＰ４】・要求仕様・機能に対する要素試験での達成度
・実規模スケール試験計画の妥当性

接続部施工後の健全性確認

凡例

水循環システムバウンダ
リの有効性確認:水循環開発PJ,水循環実規模PJ対象:水循環開発PJ,水循環実規模PJ対象外©International Research Institute for Nuclear Decommissioning３．実施項目とその関連，他研究との関連

No.12

３.２ 他研究との関連

燃料デブリ・炉内構造物の取り出し工法・システムの高度化(終了)

燃料デブリ・炉内構造物の取り出し
規模の更なる拡大に向けた技術の開発※
燃料デブリの拡散防止工法の開発状況

水系システム概略検討結果
水系システムへの機能要求

D/W,S/C取水点構築検討結果

D/W,S/C取水点構築検討結果

PCV内水循環システム
構築技術の開発
実規模試験要領

PCV漏えい箇所の補修技術の開発(終了)

実規模試験結果

PCV内水循環システム
構築技術の開発(実規模試験)

PCV補修開発成果(延長配管等)

PCV内部詳細調査技術の開発

予備エンジニアリング

総合的な炉内状況把握の高度化(終了)凡例

燃料デブリ落下位置・範囲，
侵食状況などRPV/PCV内の状況※事業開始時の事業名称は「燃料デブリ・炉内構造物の取り出しに向けた技術の開発」であるが,廃炉・汚染水対策チーム会合／事務局会議（第75回）において公開された2020年度廃炉研究開発計画に合わせ,「燃料デブリ・炉内構造物の取り出し規模の更なる拡大に向けた技術の開発」と変更した。

：研究開発プロジェクト，エンジニアリング：プロジェクト体制

各号機の現場の状況（堆積物，水位，R/B1階の線量，
構造物の情報）：情報のやり取り：インプットD/W，S/C取水点候補の検討結果：アウトプット©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

４．実施スケジュール（水循環PJ）① D/W取水部構造工程：計画(当初),～2017

2018/上No.13：計画(見直し後),

2018/下2019/上：実績(2020/3末時点)

2019/下2020～（｢PCV補修技術PJ｣,｢工法・ｼｽﾃﾑ高度化PJ｣,｢PCV内部詳細調査PJ｣）（１）PCV内水循環システムの高度化のための技術仕様の整理,作業計画の検討及び開発計画立案【ＨＰ1]・要求仕様･機能の妥当性
・開発の要否・開発計画の妥当性【ＨＰ2]
・要求仕様･機能に対する要素試験での達成度①D/W内水循環システム・技術の検討

ⅰ）現場環境を考慮した,技術仕様の整理

ⅱ）アクセスルート構築作業・維持の計画の検討▽HP1ⅲ）開発課題の抽出及び開発計画立案▼HP1（２）PCV内アクセス・接続等の要素技術の開発・検証▼HP2①Ｄ/Ｗ内アクセス・接続等に必要となる要素技術の開発・検証

主要なマイルストーン

必要に応じた開発継続

▲
中間報告

▲
中間報告

▲
中間報告

▲
最終報告

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

４．実施スケジュール（水循環PJ）② S/C取水部構造工程：計画(当初),～2017

2018/上No.14：計画(見直し後),

2018/下2019/上：実績(2020/3末時点)

2019/下2020～（｢PCV補修技術PJ｣,｢工法・ｼｽﾃﾑ高度化PJ｣,｢PCV内部詳細調査PJ｣）（１）PCV内水循環システムの高度化のための技術仕様の整理,作業計画の検討及び開発計画立案【ＨＰ３]・要求仕様･機能の妥当性
・開発の要否・開発計画の妥当性【ＨＰ４]・要求仕様･機能に対する要素試験での達成度
・実規模スケール試験計画の妥当性②S/Cを用いた水循環システム・技術の検討

ⅰ）現場環境を考慮した,技術仕様の整理

S/C延長配管の恒久設備化に伴う構造大幅見直しによる技術仕様検討,
アクセスルート構築,開発計画の検討期間確保。

ⅱ）アクセスルート構築作業・維持の計画の検討▽HP3ⅲ）開発課題の抽出及び開発計画立案

HP3 ▼（２）PCV内アクセス・接続等の要素技術の開発・検証②Ｓ/Ｃ内アクセス・接続等に必要となる要素技術の開発･検証
当初計画では,既存ガイドパイプ(延長配管)
向け遠隔装置の小改造による早期要素試験
着手,JAEA楢葉での実施を想定していた。

主要なマイルストーン▽HP4
必要に応じた開発継続

要素試験計画▼HP4（実規模試験へ）

延長配管接続装置の要素試験
延長配管のメンテナンスの要素試験（実規模試験へ）
▲
▲
中間報告
中間報告

▲
中間報告

▲
最終報告

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning５．実施体制図（水循環PJ）
技術研究組合 国際廃炉研究開発機構（本部）

No.15
研究連携
東京電力ホールディングス株式会社○全体計画の策定と技術統括のとりまとめ○技術開発の進捗などの技術管理のとりまとめ○研究開発の運営

東芝エネルギーシステムズ
株式会社

日立ＧＥニュークリア・
エナジー株式会社(1)PCV内水循環システムの高度化のための技術仕様の整理,作業計画の検討及び開発計画の立案(2)PCV内アクセス・接続等の要素技術の開発・検証
・S/C内アクセス・接続等の要素技術の開発・検証(1)PCV内水循環システムの高度化のための技術仕様の整理,作業計画の検討及び開発計画の立案(2)PCV内アクセス・接続等の要素技術の開発・検証
・D/W内アクセス・接続等の要素技術の開発・検証

株式会社IHI○S/C内アクセス・接続等の要素試験

東鉱商事株式会社(中外テクノス株式会社)○D/W内アクセス・接続等の要素試験
株式会社日立パワーソリューションズ○PCV内アクセス・接続等の設計補助©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容

No.16（１）PCV内水循環システムの高度化のための技術仕様の整理,作業計画の検討
及び開発計画の立案① D/W内水循環システム・技術の検討
ⅰ） 現場環境を考慮した,技術仕様の整理ⅱ） アクセスルート構築作業・維持の計画の検討
ⅲ） 開発課題の抽出及び開発計画の立案② S/Cを用いた水循環システム・技術の検討
ⅰ） 現場環境を考慮した,技術仕様の整理ⅱ） アクセスルート構築作業・維持の計画の検討
ⅲ） 開発課題の抽出及び開発計画の立案（２）PCV内アクセス・接続等の要素技術の開発・検証①D/W内アクセス・接続等に必要となる要素技術の開発・検証②S/C内アクセス・接続等に必要となる要素技術の開発・検証©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

(1)①i)-1 D/W取水のためのアクセスルート構築に係る技術 No.17
仕様の整理結果⚫ 現場状況の整理結果を踏まえ,本PJにおけるD/W取水のためのアクセスルート構築に係る技術の仕様を下表の通り整理した。
No.

項目

1

PCV内へのアクセス
ルート

既設貫通口の使用を前提とし,新規貫通口構築は行わない。
大規模取り出し用のアクセスルートや既設貫通口を利用するものとする。

2

環境線量率

[ R/B1階 ]10mSv/h

3

D/W内水位

1階グレーチングより下のレベルとする。

4D/W内堆積物考慮する。ただし,除去作業は技術開発の範囲外とする。堆積物の除去状況に応じて,D/W内の取水点を変更可能な技術構成とする。

5D/W内干渉物

技術仕様

備考

D/W内に遠隔装置をインストールし,干渉物を撤去した状態を想定

撤去済みとする。
ポンプピットとする。
【理由】
有効かつ合理的なD/W取水点は,実機状態（堆積物,干渉物,PCV外作業環境など）によって変化する。また燃料デブリ取り出しに向けた取り組みの中で,段階的に変更されることも想定される。これら理由により,現時点では場所を特定することはできない。
従って本事業では,アクセス開口から距離が離れており,PCV内での遠隔装置による配管敷設が必要となるため施工上の難度が最も高いと考えられるポンプピットを取水箇所として具体的な技術開発を行い,他の場所とする場合にはその技術を応用することとする。

6

D/W内取水位置7

系統数（最大）常用：2,非常用：2 (可搬としても可)8取水用配管（ホース）口径（最大）[ポンプPCV内設置時] 50A[ポンプPCV外設置時] 100A

9ポンプ外形寸法/
重量[PCV内設置時]Φ0.28m×0.75mH／重量 80kg/台 （水中ポンプ）[PCV外設置時]1.5mL×0.6mL×0.5mH,500kg/台 （真空ポンプ）

施工性を考慮し必要に応じポンプサイズ
を見直す©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

（1）①ⅰ)-2 既設ペネのうち,D/W取水のためのアクセス口の候補の抽出と実現性の比較検討

No.18⚫ 各号機R/B1階に設置されているペネのうち,PCV内が開放となっている型式を対象として,比較検討を行った。
⚫ ペネの現場での施工性（設置高さ,内径,周囲の空間線量率）を考慮した結果,各号機において,D/W
取水口としての有効性・可能性が高いペネは下表の通り。
⚫ 各型式の中から号機間で共通して抽出されたX-1(1A/1B),X-2,X-6を代表ペネとして取り上げ,(1)①ⅱ)にてD/W取水のためのアクセスルートの具体的な検討を実施した。
ペネ型式

1F-1

1F-2

1F-3

ハッチ（遮へいプラグあり）

X-1

X-1A,1B

X-1A,1B

ハッチ （二重扉）

X-2

X-2

X-2

X-6

X-6

X-6

X-20

X-44

X-53

X-100B

X-46,47

配管,予備

X-53

X-100B X-20

X-44

X-53
X-6

X-1A

X-1

取水候補ペネの配置

X-2

X-2

X-6

X-1B

X-6 X-53

X-46
X-47

X-1A

X-2
X-1B

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

（1）① ii )-１D/W内取水のためのアクセスルート構築方法の検討（1/2） No.19⚫ D/W取水用のアクセスルートとしては,既設のペネを利用するのが効率的であり,(1)①ⅰ)にて候補として有望なペネを抽出した。
⚫ 既設のペネを利用したアクセスルート構築技術は,他PJでの実施実績があるものや,現在検討・要素試験が進められているものもあるので,候補ペネに対する既存技術の適用可否を検討し,アクセスルート構築技術開発の必要性について整理を行った。
⚫ D/W取水用アクセスルート構築に際して有用な既存の技術（各PJにて開発中のものを含む）の例は以下の通り：
a. 【新規延長配管構築技術】1F-1：X-2ペネ向け延長配管接続技術 「PCV内部詳細調査PJ」
b. 【遮へい体の開口技術】 1F-2/3：BSW開口・シール技術 「基盤技術高度化PJ」
c. 【ペネとの遠隔接続技術】1F-2/3：X-6ペネへの接続技術 「PCV内部詳細調査PJ」

隔離弁

非金属ベローズ

PCV側（X-6ペネ側）
接続管本体

駆動機構

図．X-2ペネ向け延長配管接続技術

図．BSW開口・シール技術

アーム洗浄
・乾燥機構

図．X-6ペネへの接続技術©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

（1）① ii )-１D/W内取水のためのアクセスルート構築方法の検討（2/2）No.20

既
適存
用技
性術
の

候補ペネ

X-1

X-1A

X-1B

X-2

X-6

号機

1F-1

1F-2

1F-3

1F-2

1F-3

1F-1

1F-2

1F-3

1F-1

1F-2

1F-3

(a)X-2延長
配管接続

△

△

△

△

△

○

△

△

△

△

△

(b) BSW開口

△

△

△

△

△

－

△

△

－

－

－

(c) X-6接続

－

－

－

－

－

－

－

－

△

△

△

【凡例】○：適用可能（課題無し）,△：適用可能（課題あり）,×：適用不可,－：適用対象外✓ 既存のアクセスルート構築技術の適用性：適用に際して詳細検討が必要な部分もあるものの,適用可能な見通し。

図．PCV内部詳細調査装置におけるアクセスルート構築例**：(出典)原子炉格納容器内部調詳細調査技術の開発PJ 検討資料
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

（1）① iii)-１D/W内水循環システム・技術における開発課題の抽出・ No.21
整理,開発計画の立案⚫ Ｄ/Ｗ内水循環システム構築技術の開発における課題①PCV内へのアクセスルート構築
PCV外（R/B1階）

PCV内：本PJ内での検討対象課題Ｘ-2（エアロック）
D/W取水配管
液相系
システムへ

延長配管

⑤PCV内の干渉物の撤去

液相系
システムへ

⑥ポンプピット内の
ポンプ撤去

延長配管
D/W取水ポンプ④ポンプの地下階への吊り降ろし・設置

D/W取水配管
D/W取水ポンプ【適用可能な既存技術の例】②グレーチング上での配管（ホース）展開【水平方向】③配管（ホース）展開【鉛直方向】

課題

既存技術の例①PCV内へのアクセスルート構築

1F-1 X-2向け延長配管設置技術（内部調査PJ）,アクセストンネル接続技術（工法・システムPJ）等⑤PCV内の干渉物の撤去⑥ポンプピット内のポンプ撤去

ペデスタル外の干渉物撤去技術（基盤技術PJ）

PCV内での配管（ホース）の展開（水平/鉛直方向）,ポンプの地下階への吊り降ろし・設置の課題解決を検討対象とする。
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容

No.22（１）PCV内水循環システムの高度化のための技術仕様の整理,作業計画の検討
及び開発計画の立案① D/W内水循環システム・技術の検討
ⅰ） 現場環境を考慮した,技術仕様の整理ⅱ） アクセスルート構築作業・維持の計画の検討
ⅲ） 開発課題の抽出及び開発計画の立案② S/Cを用いた水循環システム・技術の検討
ⅰ） 現場環境を考慮した,技術仕様の整理ⅱ） アクセスルート構築作業・維持の計画の検討
ⅲ） 開発課題の抽出及び開発計画の立案（２）PCV内アクセス・接続等の要素技術の開発・検証①D/W内アクセス・接続等に必要となる要素技術の開発・検証②S/C内アクセス・接続等に必要となる要素技術の開発・検証©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

（1）PCV内水循環システムの高度化のための技術仕様の整理【目的】
S/C取水口構築技術開発計画の立案【課題】
i) 現場環境を考慮した,技術仕様の整理ii)アクセスルート構築作業・維持の計画の検討iii)開発課題の抽出及び開発計画の立案◼ S/C取水口延長配管に対する気相バウンダリとしての機能要求への適合性
防護ﾚﾍﾞﾙ

監視【成果概要】i) 現場環境を考慮した,技術仕様の整理◼ 燃料デブリ取り出し時における気相バウンダリの各深層防護レベルに対する安全・シス
テム機能要求および本PJ目標(案)
防護レベル

気相漏えいに対するFP障壁
システム機能要求*1

本PJ目標(S/C取水部)

1

既存の損傷箇所や他の新規接続部と合わせた開口が,システム検討条件(必要差圧を確保時のインリーク
量：1000m3/h以下)を満足すること

一次バウンダリ開口面積の微小な増加(1mm2) *2以下

2

レベル１と同条件

一次バウンダリ開口面積の増加(2cm2) *3以
下3

レベル3については2次バウンダリで閉じ込める方針であり,一次バウンダリについての直接要求なし－*1: 工法・システム高度化PJの進捗を反映*2：現状の1F-2気相部開口面積(1cm2)をシステム全体の開口増加量と想定,S/C取水部は全体量の1%と設定*3: 小口径配管(15A)の破断(2cm2)をシステム全体の開口増加量と想定,S/C取水部は全体量と同じとする(単一事象が取水口で発生したものと仮定する)
防止

緩和

－

①S/C取水口に作用する荷重に対して十分な強度を有すること②構造部材の腐食を抑制できること③施工完了時に,取水構造内側からＶＴにより異常がないこと,漏えい試験により漏えいがないことを確認し,水循環システムメンテナンス時に取水構造内側からVTにより異常がないことを確認できること

－

要求への
適合方針

－

①-1R/B 1階-S/C間の変位吸収機構の追加,延長配管を1階床から吊り下げにより,S/Cシェルとの接合部の過大な応力を抑制する①-2溶接部は継手効率を考慮した必要のど厚を確保する②-1施工時に腐食代を確保することにより腐食による開口の発生を防止する②-2防食塗装により,腐食の進行を抑制する②-3水循環システムメンテナンス時のVT結果に応じ,必要な場合には塗装の補修を行い,腐食を抑制する③施工完了時に,取水構造内側からＶＴにより異常がないこと,漏えい試験により漏えいがないことを確認し,水循環システムメンテナンス時に取水構造内側からVTにより異常がないことを確認する

－

システム
機能要求

負圧管理システムにおいて漏えいの増加が検知されたとき,S/C取水口からの漏えいの有無を検知できること

システム
機能要求

1

2
要求への
適合方針
(補足)

No.23

PCV内圧・負圧管理システムの排気流量の監視により開口の増加が検知された場合には,漏えい試験等により漏えいの有無を確認する。

バウンダリ構成部材の非延性破壊を防止できること

漏えいを停止または抑制できること

延性材料の採用により非延性破壊を防止する

漏えい箇所に補修材を塗布することにより漏えいを停止･抑制する○レベル3は二次バウンダリで閉じ込める方針であり,一次バウンダリの延長配管に対する機能要求はなし○異常時収束後の対応策として下記を想定。
・S/C取水口から取水設備を取り出し,S/C開口を閉止することにより漏えいを停止・抑制する
・S/C開口を閉止することにより漏えいを停止・抑制している間に漏えい箇所の補修またはS/C取水口の閉止を行う©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

（1）PCV内水循環システムの高度化のための技術仕様の整理◼ S/C取水部の構造

No.24◼ S/C取水部の開発目標①S/C継手溶接
継手効率 0.35相当のS/C継手溶接を行う
炉心支持構造物の規定の継手効率0.35*の準用＊：JSME 設計・建設規格CSS-3150：目視検査のみを行う
片側すみ肉溶接の継手効率⚫ 下記により溶接品質のばらつきがなく,安定した溶接品質を確保✓ 適正溶接条件(トーチ角度,トーチ回転速度など)の確立✓ 溶接手順（トーチ時計回り追加など）の確立✓ 隙間許容値の設定✓ 計測した隙間に合わせて適正な軌跡･トーチ狙い位置のプログラム制御による自動溶接✓ 溶接パラメータの指示値／実績値の記録の構築⚫

② 施工時の検査⚫
⚫
⚫

VT: カメラにより割れまたはアンダーカット,オーバーラップ,クレータ,
スラグ巻込み,ブローホール等で有害なものがないこと(CSS-4222(2)の規定を準用)
DT: 所定ののど厚,脚長を満足すること
漏えい試験:延長配管(内側)の気圧試験により漏えいがないこと③ メンテナンスの検査・補修(10年に一度を想定)⚫
⚫

VT: 延長配管(内/外面)で異常な発錆がないこと
補修塗装: VT結果に応じ,遠隔施工による補修塗装を行う④レベル２の検査・補修<検査>⚫ VT: 延長配管(内/外面)で異常がないこと⚫ 漏えい試験(エア加圧) :延長配管(内側)を仮閉止し,エア加圧により漏えいがないこと⚫ 漏えい確認(発泡試験) : 格納容器内の負圧を利用し,延長配管(内面)からの発泡試験により漏えいがないこと⚫ 漏えい試験(トレーサガス) ：格納容器内の負圧を利用し,延長配管(外面)からのトレーサガ
スにより,S/C接続部の漏えいがないこと<補修>⚫ 漏えい箇所の補修: 延長配管(内／外側)からのコーティング剤塗布により漏えい箇所の遠隔補修を行う(内側からの補修は,仮閉止によりPCV負圧の補修部に内側へ空気の流れを止めるため,延長配管内の気密化の必要がある)⚫ VT: 補修箇所の状態を確認できること©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

（1）PCV内水循環システムの高度化のための技術仕様の整理

No.25◼ S/C取水部の配置計画（S/C取水部配置検討結果：1号機の例)

ii)アクセスルート構築作業・維持の計画の検討◼ S/C取水部の構築手順
STEP1 作業準備トーラス室内の干渉物の撤去[検討結果]• 1～3号機は図中θの66°以上で8箇所以上のS/C取水口が配置可能。
⇒当該角度θを66°以上として溶接装置開発を進める• 遠隔によるトーラス室内の干渉物撤去が必要。
⇒トーラス室内の代表的干渉物(配管,ケーブルト
レイ,空調ダクト,手摺)について, PCV下部補修
装置(FRM)による撤去手順の概念検討を行う。
• R/B1階干渉物撤去検討は必要に応じ,今後のエンジニアリング範囲とし本PJ対象外とする。
• S/C内構造物(ベント管,ベントヘッダ,ダウンカマ)と取水設備の干渉影響の確認は必要だが,フレキシ
ブルホースにより影響度は小さい見込み。
• 選定箇所には高線量エリアが含まれており,線量低減対策が必須
STEP3 延長配管の製作・検査

STEP2 S/C表面前処理• トーラス室内の干渉物の撤去

・塗装剥離• ベースプレートの設置

・溶接部の余盛研削• インスタレーションカートの搬入・固定・表面マーキング・S/C表面の計測
・3Dモデルの作成，開先図面の作成
・延長配管の開先加工
・延長配管の製作【下部-中間部-上部の溶接･検査】

STEP4 延長配管とS/C表面の位置合せ・S/C表面磨き

STEP5 延長配管－S/C表面の溶接・位置合せ装置の設置• 溶接

・延長配管のずれ量取得• 溶接部清掃【磨き・吸引】溶接部検査【VT】

・位置合せ• 溶接部処理【グラインダ】

・溶接部の隙間計測• 溶接部検査【DT(のど厚)】STEP6 延長配管の支持～耐圧• 延長配管の支持• ベローズの固定解除• 隔離機構の設置• 溶接部の耐圧・漏えい試験

STEP7 溶接部の内面塗装• 塗装前処理• 溶接部塗装

STEP9 溶接部の外面処置
STEP8 S/C表面の穿孔• WJによる穿孔• 隙間埋め• 塗装前処理• 塗装©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

（1）PCV内水循環システムの高度化のための技術仕様の整理

No.26◼ S/C取水部の維持手順
検査

補修

メンテ
ナンス
時

（延長配管内側）（延長配管内側）*レベル
２*:仮設シール装置で延長配管下端部を閉止し,S/C取水部の(仮設収納容器を含む)局部漏えい試験を行う｡漏えい確認された場合,段階的に本装置を移動し加圧範囲の絞込みにより,漏えい個所を特定する。

（延長配管外側）（延長配管外側）©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

（1）PCV内水循環システムの高度化のための技術仕様の整理

No.27iii)開発課題の抽出及び開発計画の立案：本PJでの試験対象＜S/C取水部のメンテナンス用装置＞＜S/C取水部の構築用装置＞
No.

装置

C1
C2
C3
C4
C5
C6

干渉物撤去装置(FRM)
S/C表面処理装置(塗膜剥がし)
余盛除去装置(S/C接手部)
マーキング装置
形状計測スキャナ
延長配管継手溶接装置
溶接ビード処理装置
C7(延長配管継手溶接用)
C8位置合せ装置C9
隙間計測装置(DT機能付き)
溶接部清掃装置のうちS/C表面磨C10a
き装置（浮き錆除去）
溶接部清掃装置のうちビード処理
C10b装置
溶接部清掃装置のうち配管内面清C10c
掃装置(吸引)C11 S/C継手溶接装置
C12

ガイドリング撤去装置

C13
C14a
C14b
C15a
C15b
C16
C17

隔離機構
素地調整装置(塗装用：内面)
素地調整装置(塗装用：外面)塗装装置(内面)
塗装装置(外面)
収納容器
WJ穿孔装置C18

その他共通装置

C19
C20

表面清掃装置(コーティング材塗布：外面)
コーティング装置(外面)

既存技術
適用度

本PJ
対応方針

No.

2
2
No.C10b 応用可
2
3
2

▲
▲
▲
▲
－
▲

M1a
M1b
M2a
M2b
M3a
M3b

No.C10b 応用可

▲

M4a

1
2

○*
△

M4b

No.C10b 応用可

▲

1

○*

3

▲

1

○*
▲
(実現可能の見通しを得たため
)
▲
▲
▲
▲
▲
▲
▲
▲*
(組合せ向けに
実規模PJで簡易機製作)

03
No.C10b 応用可
2
３
2
2
３
2
No.C14b と共用▲

No.C15bと共用

▲

M5a
M5b
M6
M7
M8

装置
VT検査装置(内面)VT検査装置(外面)
素地調整装置(塗装用：内面)
素地調整装置(塗装用：外面)塗装装置(内面)
塗装装置(外面)
表面清掃装置(コーティング材塗布：内面)
表面清掃装置(コーティング材塗布：外面)
コーティング装置(内面)コーティング装置(外面)仮設シール装置
発泡液供給装置
トレーサガス供給装置

既存技術
適用度

本PJ
対応方針

2
2
No.C14aと共用
No.C14bと共用
No.C15aと共用
No.C15bと共用

▲
▲
▲
▲
▲
▲

No.C14aと共用▲

No.C14bと共用▲

No.C15aと共用
No.C15bと共用
2
2
2

▲
▲
△
▲
▲

(凡例)
既存技術適用度
3：流用可

2：応用可

1：応用困難orなし

0：既存技術はないが設計対応可

本PJ対応方針〇:プロトタイプの単体機能試験，△:要素試験 ，▲:机上検討のみ，□:設計・製作，－:対象外，( ):改良， *:遠隔施工性確認の1/1ｽｹｰﾙ組合せ試験【S/Cを用いた水循環システム・技術の検討のまとめ】
・S/C取水部に対する要求機能を整理
・S/C取水部の設計仕様,要求事項を整理
・S/C取水部の配置計画を立案
・S/C取水部構築・維持に係る作業手順を立案
・S/C取水部構築・維持に係る技術開発計画を立案©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容

No.28（１）PCV内水循環システムの高度化のための技術仕様の整理,作業計画の検討
及び開発計画の立案① D/W内水循環システム・技術の検討
ⅰ） 現場環境を考慮した,技術仕様の整理ⅱ） アクセスルート構築作業・維持の計画の検討
ⅲ） 開発課題の抽出及び開発計画の立案② S/Cを用いた水循環システム・技術の検討
ⅰ） 現場環境を考慮した,技術仕様の整理ⅱ） アクセスルート構築作業・維持の計画の検討
ⅲ） 開発課題の抽出及び開発計画の立案（２）PCV内アクセス・接続等の要素技術の開発・検証①D/W内アクセス・接続等に必要となる要素技術の開発・検証②S/C内アクセス・接続等に必要となる要素技術の開発・検証©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

(2)①-1 D/W内水循環システム構築までの全体作業ステップ案
⚫

No.29

D/W内アクセス・接続等に必要となる要素技術の開発・検証にあたり,全体作業ステップについて検討を実施した。
D/W水位低下（1F-3のみ）
・R/B１階床レベルまで
大規模取り出し用
PCV内へのアクセスルート構築
PCV内干渉物撤去

D/W取水の前提条件✓

ポンプピットにて取水するためには,PCV内での遠隔装置による配管敷設作業が必要。

✓

その遠隔装置の搬出入ルートとしては,大規模燃料デブリ取り出し用のアクセスルー
トを用いるものとする。

大規模取り出し用のPCV内アクセスルートの例✓

アクセスルートとしては,複数案が検討され,アクセスルートとしての閉じ込め方法等について検討されている。

✓

D/W内での作業のための搬出入ルートとして,当該大規模燃料デブリ取り出し用のア
クセスルートの利用を計画する。なお,本検討はX-1ペネを開口する等により遠隔装置を搬入可能な開口を設け,遠隔装置やポンプ等の設備を搬入することが前提である。

水循環システム構築①・運転•

PCV外真空ポンプ設置•

PCV内ホース投入•

ホース設置（堆積物上）

堆積物撤去

水循環システム構築②
PCV内配管展開

水中ポンプ吊り降ろし・設置（ポンプピット内）
取水ポンプの切り替え（ピット内ポンプへ）
水循環システム稼働（D/W底面以下での水位制御可能）

PLAN-Aでのアクセスルート※：本PJの検討範囲

PLAN-Bでのアクセスルート※

PLAN-Cでのアクセスルート※※：アクセスルート(PLAN-A,PLAN-BおよびPLAN-C)の詳細は,平成26年度補正予算 廃炉・汚染水対策事業費補助金 「燃料デブリ・炉内構造物取り出し工法・システムの高度化事業」および
平成28年度補正予算 廃炉・汚染水対策事業費補助金 「燃料デブリ・炉内構造物の取り出し工法・システムの高度化」に関する報告書参照。
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

(2)①-2 D/W内配管敷設上の詳細課題

No.30⚫ 1F-1でのD/W取水ラインの構築例

機器ハッチ
X-1(機器ハッチ)【D/W取水ラインの考え方の例】
•
•
•
•

（500）

干渉物 (撤去必要)
干渉物撤去検討

LINE_A

LINE_B

D/W底面以下での水位管理のため,ポンプピットから取水する。
ポンプピットには,水中ポンプを投入する。（PCV外でのポンプ設置の自由度を考慮）（4000）
水中ポンプは多重化のため,別々のポンプピットに投入する。
2台の水中ポンプの故障時を考慮し,X-2前に真空ポンプを設置。D/W底面にホースを設置する。 （3528）（3528）

PCVシェルN

LINE_A：約10ｍ（約2ｍ×約6本）
LINE_B：約35ｍ（約2ｍ×約20本）
LINE_C：約15m（約2m×約8本）
ポンプピットへの配管

取水配管（4758）
水中ポンプ

水中ポンプ

ポンプピットサンプピット

ポンプピットサンプピット180°

X-1(機器ハッチ)
機器ハッチ

a部詳細

b部詳細

a
取水開口部１
LINE_A

1470×640

LINE_BX-2(エアロック)
エアロック

取水開口部２c

1500×970

真空ポンプ

b
取水配管

LINE_C0°

X-6

PCV内部詳細調査用ガイドパイプ
PCV内部詳細調査用延長配管
PCV内部詳細調査用穿孔部

c部詳細

270°

✓ レベル1設備：水中ポンプ×2（取水位置：ポンプピット）／X-1設置アクセストンネル経由✓ レベル2設備：真空ポンプ（取水位置：D/W底面）／ X-2設置延長配管経由©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

(2)①-3 D/W内配管敷設方法の詳細検討結果と予備試験結果
ID

1

項目

配管の
接続部

2

配管交換

3

ポンプの
吊り降ろ
し

4

配管の
接続

課題の詳細

解決案(詳細検討結果)

机上
検討

予備
試験

要素
試験

遠隔装置での接続が可能な構造とする必要がある。

遠隔装置での接続が容易な,オートロックカプラを採用。（交換性を考慮し,溶接は実施しない）

〇

○

－

接続配管同士の位置合わせ方法

遠隔でカプラの着脱が可能な装置(治具)を準備。

〇

接続部分の検査方法

遠隔監視モニタによる配管接続部の漏えい目視確認
を実施。

〇

〇

－

敷設後の配管の部分的な交換時には,接続部にて変位を吸収する必要がある。

地上階は金属フレキホース,地下階は放射線環境ゴム
製耐圧ゴムホースを採用。

〇

〇

－

配管を接続したポンプのポンプ
ピットへの吊り降ろし方法

配管接続用の遠隔装置と,吊り降ろし用の補助装置（移動型揚重機等）を組み合わせ,ポンプの自重を支持しながら吊り降ろす。

〇

－

〇

地下階へ配管を延長するため,吊り降ろしながら配管を接続する必要がある。

吊り降ろしながらの配管接続は困難であるため,放射線環境ゴム製耐圧ゴムホース等とポンプを一体で吊
り降ろす。

〇

－

〇

グレーチング上の配管と地下階への配管の接続構造

カプラで接続。

〇

－

〇

ポンプ
設置

ポンプピット内へのポンプの固定方法

事前にピット内へポンプ固定用容器を設定し,そこへポンプを設置。
⇒詳細検討の結果,固定治具にてポンプを固定。

〇

－

〇

6

ポンプの
交換手順

ポンプピット内に設置したポン
プの交換手順の検討

要素試験にて最適な交換手順を確認。

〇

－

〇

•

備考

ID.4に
反映

要素試験実施

5

•
•

No.31

ID.1,
2を反
映

使用する配管・接続部構造・接続部の検査方法の検討結果について,予備試験で成立性を確認する。
要素試験では上記検討結果を反映し,地下階へのポンプの吊り降ろし⇒配管接続⇒ポンプ設置を行い,D/W内での配管・ポンプ設置工法の実現性を確認する。
上記確認後,ポンプ交換手順についても要素試験で実現性を確認する。
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

(2)①-4 D/W内配管敷設方法の要素試験計画

No.32➢ 試験の目的✓ D/W内での配管・ポンプ設置工法の実現性確認。
✓ ポンプ交換方法の実現性確認。

模擬範囲➢ 確認項目✓ 配管(ホース)の接続方法。
✓ 配管(ホース)・ポンプの吊り降ろし方法。
✓ ポンプ固定方法。
✓ ポンプ交換方法。
➢ 得られる成果✓ 配管(ホース)の遠隔接続方法の実現性。
✓ D/W内でのポンプ設置(固定)方法の実現性。
✓ ポンプ交換方法の実現性および交換手順。

要素試験模擬範囲
ポンプ固定治具(ポンプ模擬体)

ペデスタル
模擬体
ポンプピットグレーチング開口

地下階配管
ユーティリティ
スタンド
カプラ
地上階配管

【模擬範囲全体】©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

(2)①-4 D/W内配管敷設方法の要素試験計画

No.33（２）要素試験項目,試験手順および判定基準
ID

試験項目

試験手順

判定基準

1

ポンプの吊り降ろし・設置(固定)(1) 搬送装置(門型揚重機等)を用い,配管(ホース)接続済のポンプ模擬体をポンプピットへ吊り降ろす(2) ポンプ固定治具にてポンプピット内にポンプ模擬体を固定する(3) ポンプ模擬体が固定されていることを確認する

・配管を接続したポンプを,ポンプピットへ吊り降
ろし,設置(固定)可能であること。
・カメラによりポンプ設置状況の確認や監視が可能であること。

2

配管の接続

移動型の柔構造作業アームを用い,グレーチング上の配管(ホース)とポンプ模擬体に接続されている配管(ホース)を接続する

・グレーチング上の配管と地下階の配管を接続可能であること。
・接続後,10m3/hの流量を満足すること。(注記)

ポンプの交換手順(ポンプの回収)(1) 移動型の柔構造作業アームを用い,グレーチング上の配管(ホース)とポンプに接続されている配管(ホース)を切り離す(2) 搬送装置(門型揚重機等)を用い,ポンプ模擬体を吊り上げ回収する

ポンプピット内に設置したポンプを吊り上げ回収可能であること。

3(注記) ポンプ吊り降ろし,設置および回収は寸法,質量を模擬した模擬体を使用する。
流量確認時にはポンプ模擬体を,10m3/h※を満足するポンプに交換し,流量確認を行う。

備考※ 「システム」側からの要求による流量©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

(2)①-5 要素試験結果

No.34（１）ポンプの吊り降ろし・設置(固定)：1/4＜地上階カメラ配置＞

俯瞰カメラ[A]

門型揚重機搭載カメラ+照明※揚重機と共に移動照明

ポンプピット(地下階)

カメラ台車(照明付)※任意の場所へ移動

グレーチング開口

俯瞰カメラ[B]+照明

グレーチング降下カメラ※任意の場所へ移動

固定式の俯瞰カメラおよび移動式の装置搭載型カメラを用いて遠隔監視©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

(2)①-5 要素試験結果

No.35（１）ポンプの吊り降ろし・設置(固定)：2/4＜地下階カメラ配置＞

投込み照明

試験用水張り設備
投込み照明

ポンプ
ピット
拡大

水張り
地下階俯瞰カメラ+照明

グレーチング開口(地上階)

グレーチング降下
カメラ(降下状態)

固定式の俯瞰カメラおよび移動式のグレーチング降下カメラを用いて遠隔監視©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

(2)①-5 要素試験結果

No.36（１）ポンプの吊り降ろし・設置(固定)：3/4＜主な作業監視方法＞
・地上階での作業時：俯瞰カメラ２台,門型揚重機搭載カメラ,カメラ台車
・地下階での作業時：地下階俯瞰カメラ,グレーチング降下カメラ
地上階作業時(ポンプ開口通過直後まで)

俯瞰カメラ[B]

門型揚重機搭載カメラ

地下階作業時(ポンプ開口通過後)

門型揚重機搭載カメラ

俯瞰カメラ[B]地下階俯瞰カメラ

グレーチング降下カメラ

俯瞰カメラ[A]

カメラ台車

地下階

地上階

地下階俯瞰カメラ

俯瞰カメラ [A]俯瞰カメラ [B]カメラ配置
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

(2)①-5 要素試験結果

No.37

門型揚重機

（１）ポンプの吊り降ろし・設置(固定)：4/4
ポンプ
固定治具
ワイヤ

＜試験結果＞
STEP

カメラ配置

1. 開口部までポンプを搬送
地下階配管

ポンプ固定治具

2. 開口部からポンプを吊り降ろし
門型揚重機
グレーチング開口部

作業
状況

ホースドラム俯瞰カメラ[B]映像

STEP

ポンプ
(模擬体)

3. 地下階へ吊り降ろし

俯瞰カメラ[A]映像

門型揚重機搭載カメラ映像

4. ポンプをピットに設置

グレーチング開口部作業
状況

柔構造作業アームでオフセット

柔構造作業アーム地下階俯瞰カメラ映像

ピット

地下階俯瞰カメラ映像

遠隔操作でポンプをピットに設置可能であることを確認©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

(2)①-5 要素試験結果

No.38
配管

（２）配管の接続：1/2
配管

V溝＜試験結果＞

配管接続治具

カメラ配置

STEP

1. 地下階配管を引き回し

ユーティリティスタンド

2. 地下階配管をユーティリティスタンドに設置

柔構造作業アーム
ホース
ホルダ

作業
状況

グレーチング開口部
ホースドラム

柔構造作業
アーム手先

ホースドラムからホース取り外しSTEP

俯瞰カメラ[B]映像

カメラ台車映像

3. ホルダを閉じて配管を固定

4. 配管接続治具を取り付け,配管接続
アーム手先

アーム手先

配管接続治具
ロック機構
(注記)

作業
状況
ホルダ

カメラ台車映像

ホース

ホルダ

グレーチング降下カメラ映像

配管接続治具

カメラ台車映像

遠隔操作で地下階配管(ホース)と地上階配管を接続可能であることを確認(注記)ロック機構：ツマミを回すことでホルダがロックされる©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

(2)①-5 要素試験結果

No.39（２）配管の接続：2/2
漏えい部＜流量・漏えい確認結果＞
・ピット内ポンプを模擬体から10m3/hを満足するポンプに交換
・流量が14.4m3/hであることを確認
・遠隔にて配管接続部から漏えいがないことを確認

漏えいした場合の例

グレーチング
降下カメラ
カメラ台車

機器配置

ホルダ

カメラ台車映像

ユーティリティスタンド

直接確認時

グレーチング降下カメラ映像
水中ポンプ仕様
・型式：50PN21.5(鶴見製作所)・吐出量：12m3/h
・全揚程：14.5m
・寸法：196×295×435mm
・重量：15.9kg

規定流量を満足することおよび遠隔監視映像にて直接確認とほぼ同等の監視が可能であることを確認©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

(2)①-5 要素試験結果

No.40（３）ポンプの交換手順＜試験結果＞※カメラ配置および作業監視方法はポンプ吊り降ろしと同様
STEP

1. 地下階配管の接続解除
アーム手先

ホースドラム

カメラ配置

2-1. ポンプを吊り上げ回収(地下階)
ホースドラムにホース取り付け柔構造作業
アーム(オフセット)門型揚重機吊り具

柔構造作業
アーム

作業
状況

俯瞰カメラ[B]映像
ポンプ固定治具

カメラ台車映像

STEP

門型揚重機搭載カメラ映像

門型揚重機吊り具にポンプ固定治具を固定

グレーチング降下カメラ映像

2-2. ポンプを吊り上げ回収(地上階)

地下階俯瞰
カメラ映像

3. 搬送装置でポンプを搬送
門型揚重機

ホースドラムグレーチング
開口部

ピット

ホースドラム

作業
状況

門型揚重機搭載カメラ映像

俯瞰カメラ[B]映像

俯瞰カメラ[B]映像

俯瞰カメラ[A]映像

遠隔操作で設置したポンプを回収可能であることを確認©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

(2)①-5 要素試験結果

No.41（４）試験結果まとめ
ID

試験項目

判定基準

試験結果

ポンプの吊り降ろし・設置(固定)・配管を接続したポンプを,ポンプピットへ吊り降ろし,設置(固定)可能であること。
・カメラによりポンプ設置状況の確認や監視が可能であること。

・ホースを接続したポンプを,門型揚重機にてポンプピットへ吊り降ろし,ピット内に設置可能であることを確認(ポンプ固定治具によりポンプは固定)。
・地下階俯瞰カメラ等により,ポンプ設置状況を確認(監視)可能であることを確認。

2

配管の接続

・グレーチング上の配管と地下階の配管を接続可能であること。
・接続後,10m3/hの流量を満足すること。(注記)・グレーチング上に敷設した配管と地下階のポンプに接続されているホースを,柔構造作業アームおよび配管接続治具にて接続可能であることを確認。
・接続後の流量は14.4m3/hであり,規定流量を満足することを確認。

3

ポンプの交換手順(ポンプの回収)ポンプピット内に設置したポンプを吊り上げ回収可能であること。

ポンプピット内に設置したポンプを,門型揚重機にて吊り上げ,回収可能であることを確認。

1

備考(注記) ポンプ吊り降ろし,設置および回収は寸法,質量を模擬した模擬体を使用した。
流量確認時にはポンプ模擬体を,10m3/hを満足するポンプに交換し,流量確認を行った。

ポンプ吊り降ろし・設置

配管の接続

ポンプの回収

全ての判定基準を満足しているため,D/W内での配管・ポンプ設置および交換方法の実現性が確認できた。
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

(2)①-5 要素試験結果と課題

No.42（5）試験工程項目

2018/下・・・

1月

2月

2019/上
3月

4月

5月

6月

7月

2019/下
8月

9月

10月

11月

12月

1月

2月

3月

(1) 工法概念検討(2)装置概念設計①接続部構造②冶具構造③補助装置構造(3)要素試験①試験計画②装置基本・詳細設計③装置製作・予備試験④要素試験⑤試験結果評価

【凡例】

計画：
実績：

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容

No.43（１）PCV内水循環システムの高度化のための技術仕様の整理,作業計画の検討
及び開発計画の立案① D/W内水循環システム・技術の検討
ⅰ） 現場環境を考慮した,技術仕様の整理ⅱ） アクセスルート構築作業・維持の計画の検討
ⅲ） 開発課題の抽出及び開発計画の立案② S/Cを用いた水循環システム・技術の検討
ⅰ） 現場環境を考慮した,技術仕様の整理ⅱ） アクセスルート構築作業・維持の計画の検討
ⅲ） 開発課題の抽出及び開発計画の立案（２）PCV内アクセス・接続等の要素技術の開発・検証①D/W内アクセス・接続等に必要となる要素技術の開発・検証②S/C内アクセス・接続等に必要となる要素技術の開発・検証©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容

No.44（２）PCV内アクセス・接続等の要素技術の開発・検証②S/C内アクセス・接続等に必要となる要素技術の開発・検証
1) マーキング装置,位置合せ装置,隙間計測装置の開発・検証
2) S/C表面磨き装置,溶接ビード処理装置,S/C継手溶接装置の開発・検証
3) 仮設シール装置の開発・検証
4) S/C取水部構築技術の開発スケジュール©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

（2）PCV内アクセス・接続等の要素技術の開発・検証② S/C内アクセス・接続等に必要となる要素技術の開発・検証• 延長配管のずれ量算定方法【目的】
S/C取水口構築・維持に関する要素技術の確立

①
②
③

【課題】
1)マーキング装置,位置合せ装置,隙間計測装置の開発･検証
2)S/C表面磨き装置,溶接ビード処理装置,S/C継手溶接装置の開発･検証
3)仮設シール装置の開発・検証【成果概要】
1)マーキング装置,位置合せ装置,隙間計測装置の開発･検証④◼ 位置合せ時の目標精度の設定
項目

・延長配管(最下部･中間部･最上部)の投入・溶接・検査

下げ振り:マーキング(案):下げ振り:延長配管(据付予定位置)

延長配管をS/C上に降ろす。
ﾊﾝﾃﾞｨｽｷｬﾅ（3D）を用いて,延長配管内全周のスキャンデータを取得し, 延長配管下端(S/C表面を含む)の3Dモデルを作成する。
ﾊﾝﾃﾞｨｽｷｬﾅで作成した延長配管下端3Dモデル(上記手順②)と形状計測ｽｷｬﾅで作成した
S/C表面3Dモデルを重ね合わせて，延長配管の3次元的な位置･傾き(x,y,z軸×並進,回転の計6項目)のずれ量を確認する。
確認されたずれ量に基づき，位置決めツールに入力する移動量を決定する。

S/C表面3Dモデルと延長配管下端3Dモデルを重ね合わせ◼ S/C取水部位置合せ手順
延長配管を搭載した搬送カートを搬入する。インスタレーションカー
トと搬送カートを接続し，延長配管(最下部)をインスタレーション
カートのホイストにより下降させ，ベースプレートに仮置きする。
延長配管(中間部)を延長配管(最下部)にのせ，溶接および溶接部の目視検査，寸法検査を実施する。延長配管(最上部)も同内容。

No.45

要因

目標精度

最大想定
隙間量

備考

(1)延長配管下端の理想形状からの誤差①S/C表面の計測

計測±0.5mm

1.0mm②S/C表面の３D
モデル作成

モデル化

(検討中)

1.0mm
【目標】

③延長配管最下部の開先加工

加工±1.0mm2.0mm④延長配管同士
の周溶接

加工
(遠隔)

－

影響なし

①ハンディスキャナによる計測(準備作業)

計測
(モデル)

±0.05
mm

0.05mm

②位置合せ

装置駆動
(最小移
動単位)

0.5mm

0.5mm

計測
(モデル)

±0.05
mm

0.05mm

1/1スケール組合せ
試験により具体的なモデル化方法を決定

溶接変形による曲がりは発生するが,位置合せ装置の調整可能範囲内のため(2)延長配管位置合せ＜延長配管のずれ量算定方法は右上参照＞(3)延長配管の隙間計測①延長配管の隙間計測
合計

4.60mm

5.0mm【目標隙間】⇒目標隙間5mmから,各工程の目標精度をこのように設定©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

（2）PCV内アクセス・接続等の要素技術の開発・検証② S/C内アクセス・接続等に必要となる要素技術の開発・検証◼ 位置合せ装置の仕様◼ 位置合せ装置の単体機能試験
項目
仕様
備考⚫ 試験の目的
実機形状模擬の延長配管とS/C試
験体を用いて，S/C取水部構造の構築における位置合せ装置(位置決めツール,モニタリングツール)のプロト機により延長配管上端部のフランジを把持し，位置合わせを行い，所定の隙間以下で延長配管を設定できることを確認する。

装置
構成

基本
機能

No.46

（1）延長配管下端の隙間量を5mm以下に調整可能であること（2）延長配管上部を固定,延長配管全重量を支持できること（3）遠隔操作により,延長配管の並進3軸(X,Y,Z),回転3軸(RX,RY,RZ)の調整が可能であること（4）遠隔操作により,モニタリングツールのカメラをS/C上へ固定可能であること（5）遠隔操作による位置調整中,延長配管下端とS/Cとの隙間量が5mm以下であるか否かの確認を代表複数方位に対して常時可能であること(6) 延長配管溶接後,撤去可能であること

備考
650mm

R/B1階床 平面度

床勾配なし

R/B1階床－S/C間距離

約4100mm1F-3相当S/C～延長配管中心距離

1500mm

取水部構築予定箇所の最大値※1

S/C【位置合せ装置の概要】◼位置合せ装置は，S/C表面－延長配管の溶接前に溶接施工に対するS/C表面－延長配管間の隙間許容限界値
5mm以下に延長配管を遠隔操作にて位置合せするために用いる装置である。
◼位置合せ装置は，位置決めツールとモニタリングツールで構成される。これらのツールが制御盤にケーブル接続され，装置から出力されたモニタ画面を確認しながら操作盤のタッチパネルやレバー，スイッチを操作することで遠隔作業が可能となる。
• 位置決めツール：R/B1階床面上に設置し，延長配管
上端フランジﾞ部と装置３箇所の接続板で固定・延長
配管を把持して，サーボモータの駆動力で各軸の並進(X,Y,Z)・回転(X,Y,Z)移動することにより延長配管下端部の位置調整を実施する装置• モニタリングツール：延長配管内でS/C表面上に設置
し，カメラボックスに搭載した９台のカメラにより延長配管－S/C表面間の隙間量を監視，確認する装置

模擬範囲
R/B1階床 穴径

下端部

内半径

4450mm

1F-2/3相当

厚さ15.9mm

実機:17mm

材質

炭素鋼

外径

540mm

内径

521mm

材質

炭素鋼

形状

グラインダでS/C模擬体に合わせ現場加工

実機:ｽｷｬﾝﾃﾞｰﾀ
よりNC加工外径559mm

実機:552mm※2

内径

521mm

実機:520mm

材質

炭素鋼

実機:ｽﾃﾝﾚｽ鋼

外径

720mm

延長配管
位置決めツール
下端部以外
フランジ
構造(溶接部等)
トーラス室干渉物
環境(明るさ･温度･湿度)

実機:520mm

模擬しない
撤去後状態を前提
模擬しない

モニタリングツール モニタ，操作盤©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

（2）PCV内アクセス・接続等の要素技術の開発・検証② S/C内アクセス・接続等に必要となる要素技術の開発・検証⚫ 位置合せ装置の単体機能試験(内容・結果)(1/2)
No.

試験内容

確認項目
(判定基準)

試験
結果

0延長配管をクレーンにて吊上げ，延長配管と床面の穴の間に仮設支持材を挿入し，延長配管を仮固定し，延長配管をクレーンから取り外す。

－

ー

1

クレーンを用いて位置決めツールを設置。設置位置は，予め床面に設けたマーキングに合わせる。

位置決めツールの設置が可能なこと(延長配管,
仮設支持材との干渉有
無確認)

良

2

位置決めツールの設置位置を確認し，位置決めツールを床面にボルトにより固定する。

－

良

3

接続板同士を連結しているロッドを外し，3か所の接続板を180°回転させる。フランジが接するまで接続板を上昇させる。その後，ボルトで接続板とフランジを締結する。

4

位置合せ装置を上昇させ，ロードセ
ルの指示値が許容荷重を超えないよ
うに監視しながら，延長配管と床面を仮固定していた仮設支持材を取り外す。

仮設支持材の取り外しが可能なこと良

5

クレーンを用いて，位置決めツール
上部より延長配管内面に沿って，モ
ニタリングツールを下降させる。

モニタリングツールと延長配管が干渉しない
こと

良

6

モニタリングツールのカメラボック
スをS/C表面に着座させる

カメラ目視でモニタリ
ングツールをS/C表面に着座できること

良7

モニタリングツールのカメラより出力されたモニタ映像で各方位の隙間を確認しながらの微調整により，位置合せを行う。

モニタリングツールのカメラで監視しながら位置合せ操作が可能な
こと

下記
参照

位置決めツールと延長配管の接続が可能なこ
と

No.47

備考

延長配管の仮設支持材での仮固定(No.0)

位置決めツールの設置(No.1)

良No.7 試験結果：良
モニタにて90°毎の４方位を確認しながら,事前に施した合マークを手掛かりに隙間量が小さくなるように位置合せを実施。微調整しながら隙間量を小さくしていくことが可能であった。モニタ目視で隙間量は限りな
く小さく調整することできたことから本手順を終了した。

モニタリングツールの下降(No.5)

モニタリングツールの
S/C表面への着座(No.6)

モニタリングツールでの延長配管-S/C表面の監視(No.7)©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

（2）PCV内アクセス・接続等の要素技術の開発・検証② S/C内アクセス・接続等に必要となる要素技術の開発・検証⚫ 位置合せ装置の単体機能試験(内容・結果)(2/2)
No.

試験内容

確認項目
(判定基準)

試験
結果

8(レーザーラインによる隙間分布の確認)
位置合せ後，S/C表面と延長配管
下端部の隙間が5mm以下である
ことを5mm間隔で配置されたモ
ニタリングツールのレーザライン間距離とのモニタ画面上での比較により８方位確認する。

5mm 間隔のレーザライン
をリファレンスとして，モニタ画面上の隙間が5mm 以下であるか否か判
断可能なこと良

9クレーンでモニタリングツールを引き上げる。

モニタリングツールと延長配管が干渉しないこと良10

スキマゲージでS/Cと延長配管内面の隙間を4 方位計測する｡

計測した隙間が5mm以下
であること

良

11

４方位の仮付け溶接により，延長配管下端部をS/C 表面に固定
後，延長配管と床面の穴の間に仮設支持材を挿入し仮固定した
後に，クレーンを用いて，位置決めツールを撤去する。

位置決めツールの設置が可能なこと(延長配管，支持材との干渉有無確認)

良

方位
(°)

No.8
No.10結果
結果(ｍｍ)
No.8(mm)
試験結果：良

0

0.8

0.6

45

0.3

－

90

0.9

0.9

135

1.5

－※

180

1.5

1.4

225

0.8

－

270

0.7

0.7

315

0.6

－

※ 最大隙間量は135°方位で1.8mm

No.48

備考

位置合せ後の延長配管-S/C表面の状況 モニタリングツールのモニタ画面上での確認状況：90°付近(No.8)（No.8)*:レーザーライン間隔は延長配管
投入前に予め計測したもの

⚫ まとめ
判定基準

試験結果

■No.8
モニタ画面より隙間5mm以下を判断可能
良■No.10
隙間が5mm以下であること• 位置合せ装置の基本機能は満足することを確認• モニタリングツールのカメラ映像を目視確認で事前に施した合マークを手掛かりに隙間量が小さくなるように微調整を繰り返す延長配管位置合せ方法で，S/C表面－延長配管
隙間量の5mm以下への調整が十分可能（試験結果は2mm以内）であることを確認• 単体機能試験結果から実規模スケール試験への反映事項➢ 実規模試験要領では，ハンディスキャン結果等で算定した
ずれ量による延長配管位置合せで隙間量が大きい場合，単体機能試験と同様，モニタリングツールのカメラ映像により目視確認の位置合せで隙間量を5mm以下に調整する手順とする。
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

（2）PCV内アクセス・接続等の要素技術の開発・検証② S/C内アクセス・接続等に必要となる要素技術の開発・検証◼ 隙間計測装置の要素試験◼ 隙間計測装置の仕様⚫ 試験の目的
項目
仕様
備考
本PJでは
装置化せず,
ハンディス
キャナ(３
D)のみの
要素試験を
行う

要素試験
対象範囲
装置
構成

S/C取水部構造の構築作業のうち，S/Cと延長配管の溶接において，隙間計測装置は以下を遠隔操作で実施する装置である。
a. 延長配管ずれ量の計測(位置合せ前の延長配管下端部の位
置･姿勢の特定)b. 隙間量測定(溶接前のS/C表面と延長配管下端部の隙間量許
容値5mm以下の確認)
c. 溶接部寸法検査(溶接後の溶接部のど厚が必要な寸法である
ことの確認)
a.延長配管ずれ量の計測

基本
機能

•

No.49

b.隙間量測定(1)キャリアアセンブリの遠隔操作により,ハンディスキャナ(3D)を所定の位置まで降下させて設置･固定･回収が可能であること(2)延長配管下端全周とS/C表面のハンディスキャナ(3D)による形状計
測で隙間量の確認が可能であること(3)溶接前後の延長配管下端全周とS/C表面のハンディスキャナ(3D)による形状計測ですみ肉の溶接のど厚の確認が可能であること(4)S/C表面と延長配管内面のマーキング位置の確認が可能であること(5)ハンディスキャナ(3D)による寸法計測精度は±1mm以下であること

ハンディスキャナの仕様
光源

LED(青)

3D解像度(最大)0.1mm

3D精度(最大)

0.05mm

撮影可能範囲200-300mm

撮影範囲(最短距離)(高さ×幅)

90×70mm

撮影範囲(最長距離)(高さ×幅)

180×140mm

撮影範囲(角度)(高さ×幅)

30×21deg

本体寸法(高さ×奥行×幅)

190×140×130mm

本体重量0.85kg• 要素試験による性能評価
隙間計測装置の主要構成要素であるハンディスキャナにより計測箇所(延長配管下端部－S/C表面間)の3Dモデルを取得し,上記を実施することから,ハンディスキャナ単体を用いた要素試験により下記の性能評価を行う。
1) 手動スキャンによる計測精度評価
2) 回転治具を用いたスキャンによる撮影範囲評価
3) マーキング評価
4) のど厚部の評価

c.溶接部寸法検査(DT)（補足）ﾊﾝﾃﾞｨｽｷｬﾅは，ｽｷｬﾝした画像ﾃﾞｰﾀを高速で処理し，測定対象物の幾何学的特徴を認識して自動的にデータを統合し，ﾃﾞｰﾀ同士を重ね合わせることで被写体の形状を正確にｷｬﾌﾟﾁｬし，3Dモデルを構築する機器である。
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

（2）PCV内アクセス・接続等の要素技術の開発・検証② S/C内アクセス・接続等に必要となる要素技術の開発・検証ⅱ) 回転治具を用いたスキャンによる撮影範囲評価

No.50ⅰ) 手動スキャンによる計測精度評価【試験目的】
あらかじめ隙間量(5mm)を設けた試験体を回転治具により手動で回転させて全周スキャンし,計測【試験目的】
あらかじめ隙間量(4,5,6mm)を設けた試験体を手動によりスキャンし,表面状態によるスキャ 対象部位がハンディスキャナの撮影範囲内にあることを確認する。回転軸位置(偏心量)やスキャナ
偏芯量
取付角度(水平・鉛直),スキャナ設置高さをパラメータとして変更する。
ン可否,スキャンデータから得られた3Dモデルの確認を行う。また,スキャンデータから得ら【試験条件】・試験体形状：S/C【鞍型】，延長配管【配管】れた3D モデル上で計測した隙間量と直尺等で計測した隙間量を比較を行う。
・試験体表面状態：バフ掛無【試験条件】 ・試験体形状：S/C【鞍型】，延長配管【半割れ円筒】
・照度：通常照明（既設工場照明）
・試験体表面状態：バフ掛有，バフ掛無【2 条件】
高さ【試験パラメータ】・回転軸位置(偏心量)・計測位置：45°,90°,135°(3 方位)・ハンディースキャナ取付角度
・照度：暗幕で試験体を覆った状態(スキャナの照明のみで計測)，【判定基準】
・ハンディースキャナ設置高さ
通常照明(既設工場照明)【2 条件】【判定基準】
a.スキャンデータから得られた3D モデル上で延長配管模擬体下端の端部が確認可能なこと
a. 回転治具等を用いてスキャンした際に計測(スキャン)対象部位
b.スキャンデータから得られた3D モデル上でS/C表面が確認可能なこと
取付角度が撮影可能であること(3D モデルを構築できること)
c.スキャンデータから得られた3D モデル上で隙間を計測できること(鉛直)
b. スキャンデータから得られた3Dモデルの隙間値とスキマゲージ
d.スキャンデータから得られた3D モデルと実測値の差が±1mm 以下であることによる隙間実測値との差が±1mm 以下であること【試験結果】
取付角度(水平)【試験結果】 a.スキャン条件パラメータと撮影可能範囲
高さ
1
2

144

バフ
掛無

バフ
掛有

照度
通常
照明
暗幕
あり
通常
照明
暗幕
あり

隙間量

判定b

判定c

判定d

4mm

否※1

否※1

否※2

5mm

良

良

良

6mm

判定a

否※1

否※1

否※2

良

良

良

5mm

否※1

否※1

否※2

6mm

良

良

良

4mm

良

4mm

取付け角度
(水平)

30

50

0

280°~60°50

25

270°~100°

80

取付け角度
(垂直)

撮影可能
範囲

50

45

0°~130°

4

180

80

50

45

240°~140°

5

200

3

表面状態

偏心量

80

50

45

240°~140°

6

80

50

45

50°~290°

7

100

20

50

110°~210°

8

130

20

50

120°~230°20

50

120°~230°60

130°~220°60

130°~220°55

140°~210°50

90°~230°

①－②
(mm)

判定

-1.0

良

9

230

150

※1:S/C表面180°で3Dモ 10
20
デル欠損部がある
11
20
205※2:S/Cモデル欠損部を周 12
0
辺採取データより形状
13
80
30
補完
※3:延長配管下端部,S/C b.隙間計測値の比較結果
表面で3Dモデル欠損 方位 ①3Dﾓﾃﾞﾙによる ②隙間実測値(°)
隙間値(mm)(mm)
部があり,信頼性低いため,隙間計測未実施
０
3.0
4.0

5mm

90

2.7

4.7

-2.0

否

6mm

180

2.8※

2.5

0.3

否※

270

4.7

5.1

-0.4

良

4mm
5mm

否※3

否※3

－※3

－※3

回転治具，試験体①ｽｷｬﾝﾃﾞｰﾀと3DCAD比較

ｽｷｬﾝﾃﾞｰﾀ(重ね合せ)※:S/C表面(180°)で3Dモデル欠損部があり,周辺採取データより欠損部の形状補完【結論】・回転治具によるスキャンでは，バフ掛無でS/C表面(180°)に欠損部あり (1)と同様)，
6mm
延長配管下端部90°のｽｷｬﾝﾃﾞｰﾀが不十分で3Dﾓﾃﾞﾙと実測の隙間値の誤差で判定値±1mmを逸脱【結論】・手動スキャンでは，バフ掛無でS/C表面(180°:谷側)に欠損部あり，➢ 実規模試験への対応(結果は実規模PJで報告)
バフ掛有で延長配管･S/C表面の広範囲に3Dモデルに欠損部あり
・S/C表面のスキャンデータが欠損した場合,周辺採取データより形状補完 (1)と同様)➢実規模試験への対応(結果は実規模PJで報告)
・延長配管下端部のスキャンデータが欠損した場合, 予め取得した3Dモデルで不足範囲の位置補完
・S/C表面のスキャンデータが欠損した場合,周辺採取データより形状補完・十分なスキャンデータ採取のため，更に本試験のスキャン条件(取付角度,位置)の拡充
・光沢の影響回避のため,バフ掛け直後を避け,測定箇所に対し正面ではなく角度を設けて撮影©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

（2）PCV内アクセス・接続等の要素技術の開発・検証② S/C内アクセス・接続等に必要となる要素技術の開発・検証ⅲ)マーキング評価【試験目的】
平板にマーキングを施し，スキャンデータから得た3D モデル上でマーキングを確認する。
実機のマーキングを想定し，マーキングの種類を試験パラメータとした。
・マーキングの種類：ケガキ，マジック(赤，黒，白)，磁石，ポンチ【試験条件】 ・試験体形状：平板・S/C 模擬体表面状態 ：バフ掛無：通常照明（既設工場照明）【判定基準】 ・照度
a. スキャンデータから得られた3D モデルでマーキングを確認できること
b. にじみによる確からしさ:別の基準からの距離(幅広最大・最小)の差が1mm以内(拡大)【試験結果】

No.51

ⅳ)のど厚部の評価【試験目的】
S/C継手溶接装置の単体機能試験(STEP3)の試験体にて，溶接前後のスキャンデータより得た
3Dモデルを重ね合わせて，のど厚計測の可否，溶接後に実施する断面マクロ観察位置ののど厚の実測値との比較を行う。
【試験条件】
・試験体形状：S/C【鞍型】,延長配管【配管】(S/C継手溶接装置の単体機能試験と同一試験体)・試験体表面状態 ：バフ掛有・照度：通常照明（既設工場照明）
・隙間量：0mm，5mm (1500mm位置)【2 条件】【判定基準】
a.磨き後の溶接部表面が撮影可能であること(3D モデルを構築できること)
b.溶接前後のスキャンデータから得られた3Dモデルを重ね合わせて,のど厚を計測できること
c.溶接前後のスキャンデータから得られた3D モデルで計測したのど厚と,断面マクロ観察で切り出した断面ののど厚の実測値を比較し，誤差が±1mm 以下【試験結果】
スキャンデータイメージ
理想的な基準点
判定a
判定b
判定c(交点や角部が基準となる)(交点や角部がにじみによって幅広になる)のど厚部の評価良良
否のど厚(隙間量0mm)

3Dスキャン結果

マーキング試験体のど厚(隙間量5mm)

方位

モデル
計測値

実測値

判定

モデル
計測値

実測値

判定

0°

19.9mm

19mm

良

17.3mm

18mm

良

90°

19.1mm

19mm

良

15.3mm

17mm

否

180°

20.0mm

20mm

良

16.6mm

17mm

良

270°

21.0mm

20mm

良

18.2mm

19mm

良・隙間5mm ののど厚で,3Dモデル計測値と実測値の誤差が判定値(±1mm以内)を一部逸脱する(原因)
溶接前後の3D モデルは溶接変形を考慮していないこと
ケガキ
87mm
85.9mm
86.3mmが本誤差の要因と推定される。
溶接変形により隙間が狭くなりのど厚の溶接変形前(モデ
マジック赤
122mm
121.6mm122.6mm
ル値)が溶接変後(実測値)より小さい傾向を示したと考え
マジック黒
154mm
154.0mm
154.4mm
る。
良
マジック白
184mm
183.3mm
183.9mm(対策) 不要(この溶接変形の大きさを事前に見積もること及び，配管
磁石
227mm
226.3mm226.6mm
内面から計測することは困難である｡ただし,溶接変形に
ポンチ
295mm
293.7mm294.1mm
より隙間は小さくなり実際ののど厚に比べ，3Dモデルによるのど厚計測値は常に保守的なものとなり，DT に使
隙間5mmの3D スキャンによる【結論】･磁石･マジック(特に白)の視認は良好,ケガキ線･ポンチは光沢があり凹凸も少ないた 用することは可能であると考える)のど厚測定イメージ図【結論】
め視認が難しい・溶接前後の3Dモデルの比較でのど厚の計測は可能。
･各マーキングでにじみによる確からしさに差異はなく目標値を満足
・隙間5mmの試験体で,溶接後の溶接変形により隙間が小さくなる影響を考慮できず,モデル値が実測値よりも小さくなる傾向を示すが,のど厚は保守的な計測結果となるため,現状通りとする。
➢ 実規模スケール試験への対応：確認しやすい磁石，マジック(白)のマーキングを採用
マーキング方法

a,b判定

実測値
(参考)

3Dモデル
計測値a

3Dモデル
計測値b

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

（2）PCV内アクセス・接続等の要素技術の開発・検証② S/C内アクセス・接続等に必要となる要素技術の開発・検証
2)S/C表面磨き装置,溶接ビード処理装置,S/C継手溶接装置の開発・検証◼ S/C表面磨き装置の仕様◼ 溶接ビード処理装置の仕様【概要】
延長配管溶接前(S/C表面の塗装剥離除去後)に延長配管とS/C表面の溶接予定箇所の磨きをバフにより行い，S/C表面の浮き錆を除去する装置である。
S/C表面－延長配管位置が500mm程度離れた状態で延長配管内面に装置を固定して使用する。
項目

仕様

項目

No.52

仕様

備考

【軸構成】
① ヘッド回転軸：2方向（正転・逆転）② ヘッドスライド軸：延長配管半径方向の可動③ ヘッド角変動軸 ：S/C形状に合わせてツールが当たる角度の可動④ ツール回転軸：溶接線方向に傾けてビード全体にツールを当てる⑤ ツール角変動軸 ：ツールを上下方向に回転⑥ ツール軸方向変動軸：ツールを軸方向に回転

備考

装置
構成
クランプ機構(6箇所)

装置
構成

【軸構成】
①グラインダ旋回軸：軸回転方向にスイング②繰り返し前後微動軸 ：軸方向に自動で前後微動③グラインダ首振り軸 ：半径方向にスイング④グラインダ前後移動軸：半径方向に移動⑤グラインダ上下移動軸：上下方向に移動⑥ユニット旋回軸：円周方向に回転

基本機能（1）S/C表面が塗装剥離された状態で,延長配管設
置前のS/C表面の浮錆除去（2）配管内面をガイドローラで補助し装置を所定の位置まで投下,クランプ機構で装置を固定（3）装置軸により延長配管設置箇所近傍のS/C表面に対し，ヘッドの位置調整が可能（4）グラインダ前後移動軸・グラインダ上下移動
軸,ユニット旋回軸を用いてカップ型ワイヤバ
フを処理対象面へ押し当てて浮き錆除去（5）バフがS/C表面に均一に接するよう，グライン
ダ旋回軸,グラインダ首振り軸のスイングにより傾きを調整可能（6）カメラで処理対象範囲のS/C表面観察，集音マ
イクで異常音の確認が可能

基本機能（1）溶接中，溶接後のホイール型バフによるスラグ除去磨き*（2）VT不合格部のグラインダ(砥石)によるビード
成形研削*（3）チャッキング： 延長配管内面にガイドローラ
で挿入後,クランプ機構で固定（4）装置軸：装置軸により溶接部に接するよう，ヘッドの位置調整が可能（5）制御：マニュアル操作により狙い位置を調整
エアシリンダーによりヘッドを一定の力で押し付け可能(6) モニタリング： カメラ(1台以上),集音マイク**(1台以上)*:スラグ除去磨き・
ビード成形研削の用途に応じヘッドの交換を行う**：施工管理上,異音感知などの判断指標として機能追加©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

（2）PCV内アクセス・接続等の要素技術の開発・検証② S/C内アクセス・接続等に必要となる要素技術の開発・検証◼ STEP1 要素試験内容・結果◼ S/C継手溶接装置の仕様
項目

仕様

備考

No.53

【目的】平板による簡易形状模擬試験体で,人間系溶接試験より下記項目を確認
・最適な溶接材料
・溶接条件(電流,電圧,溶接速度,溶接方向,トーチ角度(前進角,後退角) , 積層パターン)・パス間磨き程度の確認（バフによるビード処理でスラグ除去程度確認）
・S/C表面の溶接前処理程度の確認（溶接可能表面状態(錆程度)の確認）【試験内容】
・施工方法：MAG手動溶接 隅肉溶接・溶接前処理：手動ワイヤバフ

装置
構成

溶接
トーチ部

基本
機能

(1) 溶接方法： MAG(2) 制御：ティーチング: ワイヤタッチ式,最大30点
溶接速度･トーチ角度: 教示点間で変更可(3) チャッキング：延長配管内面にクランプ機構で固定(4) モニタリング：カメラ(2台以上)
集音マイク*(1台以上)*：施工管理上,異音感知などの判断指標として機能追加◼ 試験フロー※溶接条件：溶接材料，電流，電圧，溶接速度，溶接方向，トーチ角度，積層パターン，
溶接前処理状態，トーチ狙い位置，ワイヤ突き出し長さ

試験体

形状

厚さ

S/C模擬体平板

19mm SM490

材質

隙間

0mm
延長配管模擬体
平板
12mm SM490
・S/C角度模擬架台(平板)で実機S/C傾斜を模擬
4方位毎(山,谷,左,右)に立板(平板)の延長配管を模擬
・S/C中心からの実機想定距離:700mm,1500mm<試験体イメージ>
谷【試験結果】
項目

判定基準

結果

VT

割れがないこと

割れなし

DT

所定のど厚(10mm以上)を満足

断面マクロで所定値を確保(参考確認)
断面マクロ

溶け込み形状確認

一部1mm以下の隙間あり(隙間分削除してもDT満足するため,問題なし)【STEP1試験で得られた成果】◼ 簡易形状模擬試験体を人間系溶接により,下記溶接条件を確認• 溶接方法：体積検査が要求されず,最終層VTのみであるため,MAG溶接を選定，溶接可を確認• 溶接材料：フラックスコアードワイヤはスラグ発生量多く,バフでは十分取れないことからソリッ
ドワイヤを選定• ベースとなる溶接条件：以下大まかな条件出しを実施，問題ないこと確認
電流：250A前後，電圧：30V程度，溶接速度,溶接方向：20～30cm/min程度(上進,下進)
トーチ角度：25°～65°(1500mm)，30°～50°( 700mm)• 積層パターン：3層6パスでも設計のど厚10mmを満足したが,余裕をみて3層8パス施工を選定• バフによるパス間の磨き程度：ホイール型，カップ型のバフを比較想定される溶接施工箇所は狭隘のため，ビード磨き時のバフ干渉度合よりホイール型バフを選定• S/C表面の溶接前処理程度：S/C模擬材の黒皮(錆)表面の直接バフ処理で問題ないことを確認©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

（2）PCV内アクセス・接続等の要素技術の開発・検証② S/C内アクセス・接続等に必要となる要素技術の開発・検証◼ STEP2 要素試験内容・結果◼ STEP2.5 要素試験内容・結果(続き)【目的】STEP1の条件に基き実機形状模擬試験体で,人間系溶接試験により下記項目を確認･検証
・溶接条件
・パス間磨き程度の確認（バフによるビード処理でスラグ除去程度確認）
・S/C表面の溶接前処理程度の確認（溶接可能表面状態(錆程度)の確認）【試験内容】
・施工方法：MAG手動溶接 隅肉溶接・溶接前処理：手動ワイヤバフ【ホイール型】
・パス数：3層8パス
試験体
形状
厚さ
材質
隙間
S/C模擬体

鞍型

19mm

SB450

延長配管模擬体

半割れ円筒

15.9mm

SM490

項目

判定基準

【試験結果】

0mm

割れがないこと

割れなし

DT

所定のど厚(10mm以上),
脚長(17mm以上)を満足

断面マクロで所定値を確保(参考確認)
断面マクロ

溶け込み形状確認

一部2mm以下の隙間あり(隙間分削除してもDT満
足するため,問題なし)

判定基準

結果

VT

割れがないこと

割れなし

DT

所定のど厚(10mm以上),
脚長(17mm以上)を満足

断面マクロで所定値を確保(参考確認)
断面マクロ

溶け込み形状確認

溶け込み不良なし

STEP1,STEP2の条件を用いて簡易形状模擬試験体を簡易自動溶接により,溶接可能を確認。
◼ 自動溶接で実機形状においても溶接可能な見通しを得た。
STEP3プロト機による単体機能試験の溶接条件を導出｡→ STEP3 プロト機による単体機能試験を実施可能と判断
◼

結果

VT

項目

【STEP2.5(その1) 試験で得られた成果】

・S/C実機形状を模擬,4方位毎(山,谷,左,右)に半割れの延配管を模擬
・S/C中心からの実機想定距離:700mm,1500mm【試験結果】

No.54

R4450mm

山側の例
断面マクロ結果(例）1500mm位置(谷)＜その2＞【目的】隙間許容限界(1パスによるS/Cと延長配管の溶融可能な最大隙間寸法)を確認【試験内容】◼STEP1の条件を用いて実機形状模擬試験体を人間系溶接により,下記条件で溶接可能を確認
・施工方法：MAG簡易自動溶接 隅肉溶接
〇1500mm溶接条件
・溶接前処理：手動ワイヤバフ【ホイール型】
電流270A固定，溶接速度:17～26cm/min(上進,下進含む)，トーチ角度:25°～60°
・パス数：1パス【STEP2試験で得られた成果】〇700mm溶接条件
電流270A固定，溶接速度:17～28cm/min(上進,下進含む)，トーチ角度:20°～45°◼ STEP2.5 要素試験内容・結果＜その１＞【目的】 STEP1,2で求めた条件に基づき簡易形状模擬試験体で,簡易自動溶接試験より溶接部健全性を確認･検証【試験内容】
・施工方法：MAG簡易自動溶接 隅肉溶接・溶接前処理：手動ワイヤバフ【ホイール型】
・パス数：3層8パス
試験体

形状

厚さ

材質

S/C模擬体

平板

19mm

SM490

延長配管模擬体

平板

12mm

SM490

隙間
0mm

材質

隙間

S/C模擬体試験体

形状

平板 19mm SM490

厚さ

延長配管模擬体

平板 12mm SM490

図参照

・あらかじめ隙間を設けた状態でS/C角度模擬架台(平板)で実機S/C傾斜を模擬,4方位毎(山,谷,左,右)に立板(平板)の延長配管を模擬
・S/Cと延長配管を溶融可能な隙間の最大寸法を検証
・S/C中心からの実機想定距離：700mm,1500mm【STEP2.5(その2) 試験で得られた成果】◼ 隙間許容限界値は5mmであることを確認→S/C表面ー延長配管の位置合せにおける隙間許容値として,得られた値をフィード
バックし,位置合せに関わる精度等の設計へ反映

・S/C角度模擬架台(平板)で実機S/C傾斜を模擬
4方位毎(山,谷,左,右)に立板(平板)の延長配管を模擬
・S/C中心からの実機想定距離:700mm,1500mm©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

（2）PCV内アクセス・接続等の要素技術の開発・検証② S/C内アクセス・接続等に必要となる要素技術の開発・検証◼ 裏面水あり溶接影響確認試験内容・結果

No.55【目的】STEP2.5(水なし)条件で延長配管溶接によるS/C内満水状態が及ぼす影響を確認する。
高線量下,狭隘,遠隔施工での現場状況で,予熱は非常に困難であるため,予熱なしで成立する溶接条件の確認を目標とする。
【試験内容】
・施工方法：MAG簡易自動溶接 隅肉溶接・溶接前処理：手動ワイヤバフ
・パス数：1パス*1
試験体
形状
厚さ
材質
隙間
Pcm
S/C模擬体平板

延長配管模擬体 平板

17mm
12mm

SB450
SM490

2mm
*2

0.272*3－

・水温：12℃*4・電流,溶接速度等の条件：Step2.5の要素試験で確認した条件
・満水(3ケース)，水なし(1ケース)
・S/C角度模擬架台で実機S/C傾斜を模擬し，立板(平板)を立てて溶接施工(保守的な溶接条件となるケースに絞って実施)*1:1パスは多層盛りに比べ再熱効果が見込めず,固くなり低温割れしやすい*2:ルート部の応力集中を考慮：JIS Z 3158 y形溶接割れ試験方法*3:満水条件となる可能性がある1F-1/3のS/C実機ミルシートのPcm(溶接割れ感受性組成)を包絡する板の (Pcm:0.272)を使用*4:1F-1～3のサイト実測値(2019/1/1～5/8)のうち最低値 (1F-3)を採用*5:下進は溶接速度が他の溶接方向より速く低入熱であり，またプールの垂れ落ち挙動の影響
で母材に熱が入りにくい*6:700mmに比べ勾配大で下進溶接時の溶融プール垂れ落による影響が大きい【試験結果】【裏面水あり溶接影響確認試験で得られた成果】◼ 満水状態において,STEP2.5試験(水なし状態)の溶接条件で溶接部の割れ・溶け込み不良がないことを確認◼ 満水状態の硬さ試験は若干硬さに違いはあるが,有意な差はないことを確認◼ 満水状態の熱影響部のミクロ組織は,水なし試験体と同様,ベイナイト組織である。急冷時に見られる
マルテンサイト化しておらず,水冷の影響は少なく,満水条件で低温割れ発生はないと推定→S/C内満水条件は,水なし状態と同条件で溶接可能な見通しを得た©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

（2）PCV内アクセス・接続等の要素技術の開発・検証② S/C内アクセス・接続等に必要となる要素技術の開発・検証◼ STEP3単体機能試験内容・結果 (溶接装置･ビード処理装置関連)
＜その１＞

No.56

◼ 断面マクロ:4方位の断面観察による溶込み形状より,融合不良があるが,当該部を除外してもDT判断基準を満足するため問題なし【目的】溶接要素試験(予備試験)で得られた溶接条件の調整<1500mmの場合>①6パス目の左側(270°)に融合不良あり
実機形状模擬の延長配管とS/C試験体を用いて,予備試験で得られた溶接条件をS/C継手溶接• 推定原因装置のプロト機用に調整する。
下進溶接で発生している。下進溶接時は溶融プールが垂落ちて溶接方向にアークより先
試験体
形状
厚さ
材質
隙間
行して進んでしまい,溶融金属表面から母材までの距離が長くなり,母材に十分な熱が伝【試験内容】
S/C模擬体鞍型
19mm SM490
わらず融合不良が発生したと推定
5mm
延長配管模擬体 半割れ円筒 15.9mm SM490• 対策：不要・施工方法：MAG自動溶接 隅肉溶接
(融合不良は下進溶接時に更に溶接速度を上げ,溶着量を減らし溶融プールの垂落ちを減らす
S/C継手溶接装置(開発品)を使用ことで解消するが,当該部を除外してもDT判断基準を満足するため,対策は不要と考える)
・溶接前処理：手動ワイヤバフ【ホイール型】＜700mmの場合＞①6パス目の山側(0°)に融合不良あり
・パス数：3層8パス• 推定原因・S/C実機形状を模擬
溶接スタート位置に発生している。MAG溶接の溶接スタート部はアークが安定せず,熱が集4方位毎(山,谷,左,右)に半割れの延配管を模擬中しにくいため融合不良が発生し,またシールドガス範囲外にアークが飛散したため融合不・S/C中心からの実機想定距離良が発生したと推定:700mm,1500mm• 対策:不要(1500mmと同様)
・S/C模擬体の内半径：4450mm(1F-3相当)◼ STEP3(その１)で求めた溶接条件(1500mm位置)
・R/B1階床からS/Cまでの距離：模擬しない
施工方法：GMAW自動溶接 隅肉溶接
(実規模ｽｹｰﾙ試験で1F-3相当距離の確認試験を行う)
溶接部処理：ワイヤバフ(ホイール型)
・環境(明るさ・温度・湿度)：模擬しない
パス数：3層8パス
・必要に応じ,溶接条件*を調整する
R4450mm*:溶接速度,トーチ角度,トーチ狙い位置,
条件切り替え位置(ティーチング位置)*1:溶接方向はパス毎に正転･逆転を繰り返す＜試験体＞*2:トーチ角度は溶接狙い位置の溶接トーチ【試験結果】と水平線の角度を示す＜S/C中心からの距離:700mm＞＜S/C中心からの距離:1500mm＞*3:トーチ狙い位置は狙い基準からX方向へのずれを示す朱書きはSTEP2.5条件からの変更点【STEP3(その1) 試験で得られた成果】◼ VT：最終層で割れまたはｱﾝﾀﾞｰｶｯﾄ,ｵｰﾊﾞｰﾗｯﾌﾟ,ｸﾚｰﾀ,ｽﾗｸﾞ巻込み,ﾋﾟｯﾄで有害なものなし◼ DT：4方位分のすべての試験体において「のど厚10mm以上，脚長17mm以上」を満足

STEP2.5条件を適用した結果，ビードの広がりが確認されたことから,ビード形状の安定・再現性の向上を目的にSTEP3(その1)条件はSTEP2.5から「トーチ角度」を立て,「トーチ狙い位置」の一部変更を実施©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

（2）PCV内アクセス・接続等の要素技術の開発・検証② S/C内アクセス・接続等に必要となる要素技術の開発・検証
S/C中心
からの距離

＜その2＞

【目的】装置機能確認,溶接部の健全性の検証
・S/C継手溶接装置と溶接ビード処理装置のプロト機の組合せで,実機に近い条件において装置設置･撤去～溶接施工～ビード処理までの一連の作業により,装置機能確認と要求される継手性能の検証を行い,実規模スケール試験要領へ反映する・装置機能の課題確認および想定リスク評価を行い,実規模スケール試験に向けた装置の課
題を抽出する(可能な範囲で試験開始までに修正）
試験体
形状
厚さ
材質
隙間
【試験内容】
・施工方法：MAG自動溶接 隅肉溶接
S/C模擬体鞍型 19mm SM490 0mm,
S/C継手溶接装置(開発品)を使用
5mm
・溶接部処理：ワイヤバフ(ホイール型) 延長配管模擬体 配管 19.4mm SM490
溶接ビード処理装置を(開発品)を使用
・パス数：3層8パス
・S/C実機形状を模擬,配管形状の延長配管模擬試験体を模擬
・S/C中心からの実機想定距離:700mm,1500mm
・S/C模擬体の内半径：4450mm(1F-3相当)
・R/B1階床からS/Cまでの距離：模擬しない(実規模スケール試験で1F-3相当距離の確認試験を行う)
・環境(明るさ・温度・湿度)：模擬しない
・S/C継手溶接装置で溶接施工,溶接部をビード処理装置で磨き施工,繰返し
【試験結果】 ＜S/C中心からの距離:1500mm,隙間0mmの例＞
R4450mm

※2

※1

※1
※2

継手引張
試験

引張り後
試験片

◼ STEP3(その2)試験結果一覧
隙間

0mm

1500
ｍｍ
5ｍｍ

0mm

700
ｍｍ
5ｍｍ

(判定結果) 〇：良,×否

方位

VT

PT

DT

断面
マクロ

0°

〇

〇

〇

ﾌﾞﾛｰﾎｰﾙ

90°

×*1

〇

〇

無欠陥

180°

×*1

〇

〇

無欠陥

270°

〇

〇

〇

融合不良

0°

〇

〇

〇

無欠陥

No.57

継手引
張試験

耐圧
試験

漏えい

－

－

－

※2 〇

〇

〇

－

－

－

〇

－

－

試験

※2

※2

90°

〇

〇

〇

融合不良

180°

〇

〇

〇

無欠陥

270°

〇

〇

〇

融合不良

0°

〇

〇

〇

ﾌﾞﾛｰﾎｰﾙ

90°

〇

〇

〇

無欠陥

180°

〇

〇

〇

無欠陥

270°

〇

〇

〇

無欠陥

0°

〇

〇

〇

90°

〇

〇

〇

融合不良
※2
ﾌﾞﾛｰﾎｰﾙ

180°

〇

〇

〇

無欠陥

270°

〇

〇

〇

無欠陥

無欠陥

※2
※2

※1:VTで7パス目の0°,180°にオーバーラップで有害な欠陥あり(割れ,ｱﾝﾀﾞｰｶｯﾄ,ｸﾚｰﾀ,ｽﾗｸﾞ巻込み,ﾋﾟｯﾄはなし)• オーバーラップの推定原因：時計回りの1,3,5,7ﾊﾟｽ目の上進でトーチケーブルが延長配管と接触した際の曲がりに
より溶接中にワイヤが上向きに曲がり,ティーチング時の狙い位置からずれたことが原因と推定• 対策：・トーチケーブルを装置内側に収納などケーブルマネージメント方法を改善
・VT合否の判定基準の再設定(例：DTとの組合せで判定)(課題として残しエンジニアリングで対応)※2：断面マクロでブローホール,融合不良があるが,当該部を除外してもDT判断基準を満足するため問題なし• ブローホール推定原因：溶接スタート位置で発生している｡MAG溶接の溶接スタート部はアークが安定せず,シール
ドガス範囲外にアークが飛散し,ブローホールが発生したと推定。
• 対策：不要(ブローホールはMAGの特性上,溶接スタート部のアークの乱れにより発生し得るものであるため溶接ス
タート部の溶接金属を削り,次パスのスタートを他の箇所からとることで解消するが,当該部を除外してもDT判断基
準を満足するため,対策は不要と考える)
なお,融合不良の原因,対策はSTEP(その1)試験と同様＜判定基準＞◼ VT：最終層で割れまたはｱﾝﾀﾞｰｶｯﾄ,ｵｰﾊﾞｰﾗｯﾌﾟ,ｸﾚｰﾀ,ｽﾗｸﾞ巻込み,ﾋﾟｯﾄで有害なものがない◼ PT：最終層で割れなし◼ DT：4方位分の断面マクロより,のど厚10mm以上,脚長17mm以上を満足◼ 断面マクロ：4方位の断面マクロで溶け込み形状確認◼ 耐圧試験 ：試験圧力110kPa以上に耐え,10分以上 過度な変形が無いこと◼ 漏えい試験：試験圧力90kPa以上で60分後の圧力降下が5kPa以下であること◼ 継手引張試験※3：溶接部継手の強度より,継手効率0.35を満足すること

継手引張試験イメージ※3:引張試験による荷重－変位曲線およびのど厚実測値を元に継手効率の実力値を算定:継手効率 η＝σTJ / σTB
ここに,σTJ :継手の引張強さ＝引張り試験の破断荷重/のど断面(のど厚※4×試験片幅), σTB :母材の引張強さ＝試験片母材の引張強さ(ミルシート) ※4 のど厚は試験体の2断面の値を測定，その平均値©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

（2）PCV内アクセス・接続等の要素技術の開発・検証② S/C内アクセス・接続等に必要となる要素技術の開発・検証◼ STEP3(その1)試験結果を踏まえ,実規模スケール試験(S/C中心からの距離1500mm)
3)仮設シール装置の開発・検証で適用する溶接条件は以下の通り。
◼ 仮設シール装置の仕様
施工方法：GMAW自動溶接 隅肉溶接
項目

溶接部処理：ワイヤバフ(ホイール型)
パス数：3層8パス

仕様

装置
構成

基本
機能

備考
供用運転中,延長配管内の圧力監視により,リーク発生傾向の有無を確認
し,リーク発生の疑いが確認された場合,取水運
転の停止,取水設備の回収後,本設備により延長
配管の漏えい検査を実施する。

*1:溶接方向はパス毎に正転･逆転を繰り返す*2:トーチ角度は溶接狙い位置の溶接トーチと水平線の角度を示す*3:トーチ狙い位置は狙い基準からX方向へのずれを示すNo.58

レベル2におけるS/C取水部の延長配管内の検査として,仮設シール装置で延長配管下端部を閉止し,S/C取
水部の(仮設収納容器を含む)局部漏えい試験を行う｡
漏えい確認された場合,段階的に本装置を移動し加圧範囲の絞込みにより,漏えい個所を特定する。

◼ 仮設シール装置の要素試験(内容・結果)

朱書きはSTEP3(その1)条件からの変更点◼ ティーチング位置:15°毎にﾃｨｰﾁﾝｸﾞﾎﾟｲﾝﾄ(TP)を合計24点設定【目的】
本要素試験で,漏えい試験に用いる仮設シール装置の下記項目を検証する。
(a)仮設シール装置の投下性(b)通常の設置状態におけるシール性(参考試験)位置ずれが生じた状態でのシール性･溶接装置のカメラか 【STEP3(その2) 試験で得られた成果】(a) 仮設シール装置の投下性確認試験･実規模スケール試験の溶接条件を設定
らの画面で溶接トー【試験内容】･STEP3(その1)条件を適用した結チを手動にて遠隔操
作,溶接狙い基準に合 果,1500mm条件において,上進･下進(右･左) ✓ 試験方法･･仮設シール装置をホイストにより投下し,延長配管
模擬体内の継手溶接部の模擬余盛段差を通過させる。
でトーチ角度を立てすぎるとビードが凸型にせる✓ 試験パラメータ･･配管材質(SUS鋼,炭素鋼塗装有),表面結露の有無,延･合せた箇所をティー なりやすいため,STEP3(その2)条件は
長配管の傾斜(0,1°)
チングポイントとし
STEP(その1)から｢トーチ角度｣を45°ベース✓ 試験条件･･試験温度；室温
ティーチング時て装置に記録へ,「トーチ狙い位置」の一部変更を実施✓ 判定基準･･ホイスト操作のみ(人手補助なし)でカメラ映像
延長配管模擬体内をｽﾑｰｽﾞに昇降(ビード処理装置関連)できること【試験結果】◼ VT不合格部のグラインダによる溶接ビード形成
No.
試験ケース
判定
・グラインダ(砥石)で溶接ビード研削可能だが,溶接ビード形状を整える施工方法は確立不可
1
SUS 管， 結露無良＜推定原因＞
2
SUS 管， 結露有良
延長配管・砥石の厚さが3mm程度と細く,溶接
3 炭素鋼管(塗装有)，結露無 傾き0°
良
ビード部に砥石が線でしか当てられず,【本試験で得られた成果】
4 炭素鋼管(塗装有)，結露有良
溶接ビード形成の調整が困難であった。
各要因(SUS/炭素鋼,塗装有無,結露有
5SUS 管， 結露無
良＜対策＞
無,1°程度の延長配管の傾き)が,装置
6
SUS
管，
結露有
良
延長配管
・面で当てられるような砥石形状に変更の投下性に与える影響は小さい
7 炭素鋼管(塗装有)，結露無 傾き1 °良(課題として残し,エンジニアリングで対
8炭素鋼管(塗装有)，結露有良応)◼ STEP3単体機能試験内容・結果©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

（2）PCV内アクセス・接続等の要素技術の開発・検証② S/C内アクセス・接続等に必要となる要素技術の開発・検証(b) 通常の設置状態におけるシール性確認試験【試験内容】✓ 試験方法i) 仮設シール装置をホイスト等により投下するii) 仮設シール装置のﾁｭｰﾌﾞｼｰﾙを0.10~0.15MPaGに加圧する。ﾁｭｰﾌﾞｼｰﾙの加圧後,加圧ラインの弁(V4)を閉とする。
iii) 仮設シール装置より下側の範囲の延長配管内を-10kPaGに減圧する。
iv) 減圧ラインの弁(V1)を閉じた後,圧力及び温度の履歴を60分間記録する。
✓ 試験パラメータ･･配管材質(SUS鋼,炭素鋼塗装有),表面結露の有無✓ 試験条件･･試験媒体；エアー, 試験温度；室温✓ 判定基準 a.構造安定性：減圧中,仮設シール装置の有意な位置ずれが発生しないこと
b.シール性： 漏えい率が0.5vol%／h以下であること（注1）(注1) 漏えい率に関し,JIS Z 4820「ｸﾞﾛｰﾌﾞﾎﾞｯｸｽ気密試験方法」の解説内”大気圧比較法の漏れ率の算出”の方法により,以下の式で算出。
試験中の温度一定,大気圧一定（1.013×105Pa）と仮定。
漏れ量 ：Q＝Ve×(ΔP／1.013×105)×(3600／ｔ) [mL/h]
漏えい率：q＝(Q／Ve)× 100 [vol％／ｈ]
ここで, Q ：漏れ量(mL／ｈ)
Ve：等価内容量(=1.147×105mL)
ΔP：試験開始時と終了時の圧力変化(Pa)ｔ ：検査時間(sec)q ：漏えい率(vol%/ｈ)
T1：試験開始時温度(℃)
T2：試験終了時温度(℃)

【試験結果】

No.59(参考試験) 回転ずれが生じた状態でのシール性確認試験【試験内容】✓ 試験方法i) 仮設シール装置をホイストにより投下し,水平に対し約15°斜めに傾けた状態で保持し,仮設シール装置の水平からの傾きをデジタル水準器により計測する。
ii) 上記i)の状態を維持し,仮設シール装置のチューブシールを0.10~0.15MPaGに加圧する｡
チューブシールの加圧後,加圧ラインの弁(V4)を閉,仮設シール装置の傾きを再度計測する｡
iii) 仮設シール装置より下側の範囲の延長配管内を-10kPaGに減圧する。
iv) 減圧ラインの弁(V1)を閉じた後,圧力及び温度の履歴を60分間記録する。
✓ 試験パラメータ･･･配管材質(SUS鋼,炭素鋼塗装有),表面結露の有無✓ 試験条件･･試験媒体；エアー・試験温度；室温✓ 判定基準 (参考用) a.構造安定性：減圧中,仮設シール装置の有意な位置ずれの発生有無確認
b.シール性： 漏えい率の算定(算定方法は試験(b)注1参照)【試験結果】【本試験で得られた成果】
大きな回転ずれで設置した場合,SUS管では通常設置状態と比較し,漏えい性能に大きな差異はなし。
塗装有炭素鋼管ではチューブシール加圧時に仮設シール全体が垂直方向に大きく滑り回転しシール不可。
→実機向けに回転ずれの設置状態を考慮した装置の回転防止対策が望ましい例)仮設シール装置の挿入ガイドを延長した回転抑制機構を設けるなど【S/C内アクセス･接続等に必要となる要素技術の開発まとめ】【本試験で得られた成果】
仮設シール装置の通常設置状態(約0°) のシール性能確認試験で,各ケースで延長配管内の減圧による仮設シール装置の有意な位置ずれなく,漏えい率は判定値0.5vol%/h以下であった。十分な構造安定性とシール性を発揮できることを確認した。

･各装置の仕様整理･各装置の要素試験,単体機能試験で合格基準満足を確認(一部未達あり)･課題と解決方針の明確化（7.(2)に示す）©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

(2) PCV内アクセス・接続等の要素技術の開発・検証② S/C内アクセス・接続等に必要となる要素技術の開発・検証
4) S/C取水部構築技術の開発スケジュール◼ S/C取水部構造の構築：設計・機器製作
：要素試験
項 目

2018下
１0

１１

１２

１

No.60
：機能試験(プロト機)：実規模試験

2019上
２

3

4

5

6

7

:実績

2019下
8

9

10

１１

１２

1

2

3

＜構築関連装置の技術開発＞
1.全体システム設計
机上検討*

2.S/C表面処理装置

机上検討*

3.余盛除去装置

机上検討(要求マーキング内容の設定)

4.マーキング装置
5.位置合せ装置

詳細設計,プロト機製作

6.隙間計測装置

机上検討,要素試験準備

7.溶接部清掃装置のうち詳細設計,プロト機製作(S/C表面磨き装置は机上検討のみ)

S/C表面磨き装置,溶接ビード処理装置

8.S/C継手溶接装置*:机上検討で既存技術で応用可と判断し,ｴﾝｼﾞﾆｱﾘﾝｸﾞ段階で要素試験,装置化･実証

詳細設計,要素試験準備,
プロト機製作

溶接要素試験(予備試験:溶接条件等の確認など)

9.その他共通装置（ベースプレート,インスタレーションカートなど）

詳細設計,簡易機製作＜1/1ｽｹｰﾙ組立せ試験向け実規模PJで簡易機製作＞

机上検討

10.ガイドリング撤去装置
11.素地調整装置/塗装装置＜施工関連装置の実規模試験：工場実施＞
1/1スケール組合せ試験(遠隔施工性の確認）

机上検討*
試験設備の手配・製作（改造）
試験体は保管

①No.5～9装置による遠隔施工性確認(準備含む)②溶接部健全性確認(片付け含む)©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

(2) PCV内アクセス・接続等の要素技術の開発・検証② S/C内アクセス・接続等に必要となる要素技術の開発・検証
4) S/C取水部構築技術の開発スケジュール◼ S/C取水部構造の検査･補修：設計・機器製作

項 目

No.61

：要素試験

2018下
１0

１１

１２

１

：機能試験(プロト機)：実規模試験

2019上
２

3

4

5

6

7

:実績

2019下
8

9

10

１１

１２

1

2

3

＜検査・補修関連装置の技術開発＞

1. 仮設シール装置
2. 発泡液供給装置

机上検討*
机上検討*

3. コーティング剤塗布装置
4.トレーサガス供給装置*:机上検討で既存技術で応用可と判断し,ｴﾝｼﾞﾆｱﾘﾝｸﾞ段階で要素試験,装置化･実証

机上検討*©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

7．成果のまとめ

No.62(1) 当初目標に対する達成度① D/W取水部 (終了時目標TRL: レベル4)② S/C取水部 (終了時目標TRL: レベル4)(2) 課題と対応方針① D/W取水部② S/C取水部©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

(1) 当初目標に対する達成度

No.63① D/W取水部 (終了時目標TRL: レベル4)
目標を判断する指標

接続部の遠隔施工技術について,工場での要素試験が完了しており,要素試験の合格基準を満足していること。または,解決すべき課
題と解決方針が明確であること。

完了したこと
主な課題

到達TRLレベル(自己評価)

遠隔操作によるD/W底部(ポンプピット)へのポンプの吊り降ろし・設置,配管(ホース)の接続およびポンプ交換のためのポンプ回収に関する要素試験を実施し,実現可能な見通しを得た。
主な課題を以下にまとめる。
・作業中の監視方法(カメラ・照明配置等)
・ホース送りおよび固縛方法
・ユーティリティスタンドへの配管固定方法・配管同士の芯ずれ
・装置類のケーブル処理*

4(*3)*：目標TRLレベルに到達しないもの©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

(1) 当初目標に対する達成度② S/C取水部 (終了時目標TRL: レベル4)
目標を判断する指標

接続部の遠隔施工技術について,工場での要素試験が完了しており,要素試験の合格基準を満足していること。または,解決すべき課
題と解決方針が明確であること。

No.64

完了したこと
主な課題

到達TRLレベル(自己評価)＜隙間計測装置＞
・隙間計測装置の主要構成要素であるハンディスキャナ単体を用いた要素試験
で,下記合格基準を達成(*：一部未達)- ハンディスキャナと実測による隙間計
測値の誤差が±1mm以下*(*S/C,延長配管のﾃﾞｰﾀ欠損部）：手動，
回転治具による回転ｽｷｬﾝの場合- スキャンデータから得られた3Dモデ
ルでマーキングを確認可能- 溶接前後のスキャンデータから得られた3Dモデルによるのど厚と断面マクロ観察によるのど厚実測値の誤差が±1mm 以下*(*モデル値は実測値より保守的なため現状通りとする)

4(*3)

・解決すべき課題と解決方針を抽出＜位置合せ装置＞
・位置合せ装置の単体機能試験で下記合格基準を達成- 延長配管の隙間量を5mm以下に調整可能(モニタリングツール４方位のｶﾒﾗ
映像を目視確認しながらの微調整)

4©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

(1) 当初目標に対する達成度② S/C取水部 (終了時目標TRL: レベル4)

No.65

目標を判断する指標

完了したこと
主な課題

到達TRLレベル(自己評価)

接続部の遠隔施工技術について,工場での要素試験が完了しており,要素試験の合格基準を満足していること。または,解決すべき課
題と解決方針が明確であること。
(続き)＜S/C継手溶接装置およびビード処理装置＞
・一連の遠隔施工による単体機能試験
で下記合格基準を達成(*：一部未達)- 最終層VT：割れまたはｱﾝﾀﾞｰｶｯﾄ,ｵｰﾊﾞｰﾗｯﾌﾟ,ｸﾚｰﾀ,ｽﾗｸﾞ巻込み,ﾋﾟｯﾄで有害なものなし*(*一部ｵｰﾊﾞｰﾗｯﾌﾟあり)- 溶接部DT：断面マクロで所定のど厚10mm以上,脚長17mm以上- 耐圧試験：試験圧力110kPaに耐え,過剰な変形がない- 漏えい試験：試験圧力90kPaに対し60分後の圧力低下が5kPa以下- 継手引張試験：継手効率0.35以上＜参考確認＞- 最終層PT：割れなし- 断面マクロ観察：溶け込み形状で一部融合不良・ブローホールがあるが,当該分を削除してもDT判定基準を満足するため問題なし
・解決すべき課題と解決方針を抽出

4(*3)©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

(1) 当初目標に対する達成度② S/C取水部 (終了時目標TRL: レベル4)

No.66

目標を判断する指標

完了したこと
主な課題

到達TRLレベル(自己評価)

施工時,供用中の遠隔によるアクセスルート
検査技術について,工場での要素試験が完了しており,要素試験の合格基準を満足していること。または,解決すべき課題と解決方針が明確であること。

＜仮設シール装置＞
・仮設シール装置の要素試験で下記合格基準を達成- 装置の投下性：ホイストの操作のみ(人手の補助なし)で延長配管模擬体
内をスムーズに昇降可能(配管材質:SUS,炭素鋼塗装有,結露有無,延長配管の傾斜:0°,1°の場合)- 構造安定性・シール性：装置の通常設置状態で減圧中,装置の有意な位置ずれなし,漏えい率0.5vol%/h以下(配管材質:SUS,炭素鋼塗装有,結露有無の場合)- 参考試験の装置傾き状態では，構造安定性・シール性を一部有しない(SUSは可,炭素鋼塗装有,結露有無の場合不可)・解決すべき課題と解決方針を抽出

4©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

(1) 当初目標に対する達成度

No.67② S/C取水部 (終了時目標TRL: レベル4)
目標を判断する指標

完了したこと
主な課題

到達TRLレベル(自己評価)＜ビード処理装置＞
・下記単体機能試験で下記合格基準を達成(*：一部未達)施工時,供用中における接続部の遠隔補修技- ビード処理装置による単体機能試験
術について,工場での要素試験が完了しておで,延長配管基部の溶接ビードに対し,り,要素試験の合格基準を満足していること。
グラインダの砥石でビードを処理す
または,解決すべき課題と解決方針が明確でることはできた。
あること。
溶接ビード形状を整える施工方法までは確立できなかった*・解決すべき課題と解決方針を抽出

4(*3)©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

(2) 課題と対応方針① D/W取水部
No.

1

2

3

4

5

対応方針の凡例
No.68
A: 実規模スケールによる検証が必要
B: 工場での要素試験で検証可能
C: 工事に向けたエンジニアリングの中で調整・解決が必要

分類

課題および対応方法

対応方針

作業監視

配管接続治具のユーティリティスタンドへの取り付けや地下階
でのポンプ回収作業等において,カメラ映像での確認が困難。
各作業が見やすいよう,例えば作業装置の手先にカメラを取り付
けて手元を確認する等,カメラ・照明配置を検討する。

C

ホース取り回し

地下階敷設ホースのユーティリティスタンドへの固定時やポンプ回収時のホースドラムへのホース設置時に,ホースが自重で地下階側に引っ張られ,配管接続やポンプ回収が困難。
ホースをグレーチング上に送り出す装置や一時的な固縛方法を
検討する。

C

配管固定

ユーティリティスタンドへの配管固定時,遠隔装置でスタンド側の溝にツメを差し込んで固定する際に,奥まで差し込まれたことの確認が困難であった。
遠隔装置で作業のしやすい構造に見直す必要がある。

C

配管固定

配管接続時,配管同士の芯がずれており,接続治具で接続できなかった。
実機適用を考慮し,配管同士の芯出し方法・手順を検討する。

C

ケーブル処理遠隔で装置類のケーブルを介助する装置等が無いため,今回の試験では人手で介助した。
狭い環境下で装置もケーブルも込み合っているため,遠隔での処理方法を検討する。[取り出し規模の更なる拡大PJにて検討中]

B©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

(2) 課題と対応方針② S/C取水部
No.
1-1

1-2

分類

対応方針の凡例
No.69
A: 実規模スケールによる検証が必要
B: 工場での要素試験で検証可能
C: 工事に向けたエンジニアリングの中で調整・解決が必要

課題および対応方法

対応方針

隙間計測装置S/C表面のスキャンデータ欠損対策の確立→周辺採取データよりデータ欠落箇所の形状補完(実規模スケール試験へ反映)

A*

隙間計測装置延長配管下端部のスキャンデータ欠損対策の確立→・予めスキャン取得した3Dモデルで不足範囲の位置補完
・スキャン条件(取付角度,位置)を更に拡充(実規模スケール試験へ反映)

A*

光沢の影響によるスキャンデータ欠損対策の確立
1-3

隙間計測装置→・バフ掛け直後を避け,浮錆が発生する数時間後に撮影する・測定箇所に対し正面ではなく角度を設けて撮影(実規模スケール試験へ反映)

A**:実規模PJで検証©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

(2) 課題と対応方針② S/C取水部
No.

対応方針の凡例
No.70
A: 実規模スケールによる検証が必要
B: 工場での要素試験で検証可能
C: 工事に向けたエンジニアリングの中で調整・解決が必要

分類

課題および対応方法

対応方針

S/C継手溶接装置

オーバーラップ対策の確立(溶接中,トーチケーブルと延長配管の接触で,ワイヤ先端が上向きに曲がり,
ティーチング時の狙い位置からのずれにより発生)→・トーチケーブルを装置内側に収納するなどケーブルマネジメント方法を改善(現状装置改良)
・VT合否の判定基準の再設定(例：DTとの組合せで判定)

C

S/C継手溶接装置

パス毎の溶接不良部の補修溶接の施工方法の確立→・補修要否の判定基準の設定
・補修施工方法の検討,専用施工ツールの開発(現状装置改良)

C

S/C継手溶接装置

溶接部表面の結露対策の確立→溶接前に延長配管内を乾燥空気を供給,S/C継手溶接装置のシールドガス
噴射などにより結露除去

C

S/C継手溶接装置

ワイヤ固着の復旧方法の確立→ワイヤ固着した状態でS/C継手溶接装置の引上げ,ワイヤを切断・引抜き
後（一部遠隔作業を予定）,当該部のビード成形・補修溶接

C

2-5

S/C継手溶接装置

現状,S/C継手溶接装置に搭載のカメラで溶接部VTの判定は可能だが,より明確に判定するため,画質の更なる向上→・オートフォーカス付きカメラなどへ変更(現状装置改良)
・カメラおよび照明配置の見直し・改善

C

2-6

S/C継手溶接装置

溶接中のヒューム飛散対策→施工中,延長配管頂部に閉止蓋設置＋吸引など

C

2-7

S/C継手溶接装置

装置の搬入・昇降・撤去作業の作業員被ばく低減対策→実規模スケール試験結果を踏まえ,エンジニアリングで作業人数・時間の短縮化,更なる人力から遠隔化の検討

2-1

2-2

2-3

2-4

*:実規模PJで検証

A*, C©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

(2) 課題と対応方針② S/C取水部

対応方針の凡例
No.71
A: 実規模スケールによる検証が必要
B: 工場での要素試験で検証可能
C: 工事に向けたエンジニアリングの中で調整・解決が必要

No.

分類

課題および対応方法

対応方針

3-1

溶接ビード
処理装置

VT不合格部のグラインダ(砥石)による溶接ビード形状を整える施工方法の確立(砥石厚さが3mm程度と細く,溶接ビード部に砥石が線でしか当てられず,溶接
ビード形成の調整が困難であった)→面で当てられるような砥石形状の変更(現状装置改良)

C

3-2

溶接ビード
処理装置

パス毎の溶接不良部の除去・ビード形成の施工方法の確立→補修施工方法の検討,専用施工ツールの開発(現状装置改良)

C

3-3

溶接ビード
処理装置

ビード処理によるダスト飛散対策の確立→施工中,延長配管頂部に閉止蓋設置など

C

3-4

溶接ビード
処理装置

装置の搬入・昇降・撤去作業の作業員被ばく低減対策→実規模スケール試験結果を踏まえ,エンジニアリングで作業人数・時間の短縮化,更なる人力から遠隔化の検討

4-1

仮設シール装置

A*, C

装置の回転ずれで設置した場合の装置回転防止→回転抑制機構の実装

C

C

5-1

現場環境

実機情報不十分による想定外に対応可能な対策(ロバスト性)の確立→・結露環境での乾燥手順の確立(No.3-3と同様)
・R/B1階床の傾きに対応できるようベースプレートにレベル調整機構付与
・汚染エリアの除染・被ばく対策の検討 等

5-2

本PJ開発対象外の装置

本PJで開発対象外とした装置の開発・設計→整理した各装置の課題･開発項目に基づきエンジニアリングで開発・設計

C

5-3

現場調査

本PJで開発対象外とした装置の開発を進めるのに必要な現場調査→具体的な干渉物に応じた装置の開発・設計（特に干渉物撤去装置）

C

5-4

移動式
S/C取水セル

移動式S/C取水セルの開発・設計→取り出し規模の更なる拡大PJのモバイルセルの技術開発等の動向共有

B,C*:実規模PJで検証©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

No.72©International Research Institute for Nuclear Decommissioning