資料番号：C-3-28 改3

東海第二発電所
重大事故等対策の有効性評価
審査会合における指摘事項の回答

平成30年5月24日
日本原子力発電株式会社

本資料のうち，は営業秘密又は防護上の観点から公開できません目 次

１．審査会合（2018年5月15日）での指摘事項及び回答事項
２．デブリ堆積高さの評価方針
３．ＲＰＶ破損時のデブリ流出状況の推測
４．デブリ堆積高さの評価条件及び評価結果
５．デブリがコリウムシールドを超えた場合の影響
６．まとめ１．審査会合（2018年5月15日）での指摘事項及び回答事項●審査会合（2018年5月15日）での指摘事項
・デブリ堆積高さの最確条件ケースと感度ケースについて，各ケースの条件を含め整理すること。

●回答事項
・原子炉圧力容器（以下「ＲＰＶ」という。）破損時のデブリ流出状況の推測を踏まえ，デブリ堆積高さの最確条件を設定し，感度ケース等を含め，各パラメータの条件設定の考え方及び各ケースの評価結果について整理しました。
・コリウムシールド高さを超えるような極端なデブリ堆積高さを想定した場合も想定し，この場合の影響について整理しました。
人通用開口部

水位計上限：2.75m
水位計下限：2.25m
冷却水連通管下端：約2.09m

原子炉補機
冷却水配管
（50A）

ベント管上端：約2.14m
約0.41m機器ドレン配管（50A）
床ドレン配管
（80A）

ダイヤフラム
フロア：約2.01m

粒子化層（＋冷却水）
デブリ堆積高さ：約1.71m

連続層 0.15m
コリウムシールド

床ドレン配管
（80A）
コリウムシールド高さ：約1.73m

0.15m

ベント管

ペデスタルコンクリート

原子炉建屋断面ペデスタル構造概要図

高さに係る記載は，床面コリウムシールド上からの高さ

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・ＲＰＶ破損時のデブリ流出状況の推測などを踏まえ，最確条件／ベースケースを設定
・ベースケースに対して保守性を考慮した感度条件を設定⇒ コリウムシールド厚さ，高さ設定
・粒子化層がコリウムシールドを超えるような状況を想定し，影響を評価

最確条件／ベースケース

感度条件

保守性を確保することで堆積高さを高く評価

コリウムシールドを超える場合更なる保守性を考慮することでコリウムシールドを超える場合の影響を評価
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３．ＲＰＶ破損時のデブリ流出状況の推測
RPVの破損形態・CRDの溶融量
溶接部

RPV
下鏡部
ＣＲＤ
ハウジング

ペデスタル
上部

ターンテーブル・デブリ流出箇所はCRDや核計装の溶接部を想定。複数個所の可能性有・ハウジングサポートによりCRDハウジングの逸出を防止する設計
・CRDハウジングは水を内包するが，デブリ流出までに一部は溶融⇒溶融量は，MAAP解析に基づきRPV下部中心位置における複数の炉内外のCRDハウジング完全逸出相当で代表（最確条件：CRD6本分，ベースケース：CRD9本分）

ペデスタル内構造物の溶融量
・ペデスタル上部の内壁付近の構造物はデブリと接触し難い⇒最確条件では，デブリとの接触の可能性を考慮し約2.2m３
ベースケースでは，ペデスタル内全ての構造物量を考慮し約3m３

ＣＲＤ
ハウジング

ペデスタル
下部

＜ＣＲＤハウジングサポート構造俯瞰図＞
出典：General Electric Systems Technology Manual Chapter
2.1 Reactor Vessel System, USNRC HRTD，Rev 09/11

RPV破損口径
最大約76cm3４．デブリ堆積高さの評価条件及び評価結果（１／３）●デブリ堆積高さの評価条件
・最確条件のデブリ体積に対して，保守性を見込んだベースケースを設定
・ベースケースの各条件に対して，保守性を見込んだ感度条件を設定
ケース

デブリ体積

約2.2m３
・ＣＲＤ6本分の範囲
最確条件
・ターンテーブルより下の構造物
ベースケース

3m３
・ＣＲＤ9本分の範囲
・ペデスタル内の全ての構造物

4m３
感度条件
・更なる保守性を考慮

粒子化割合（添付２）ポロシティ（添付３）

17.3％
0.35
・エントレインメント係数：
・各種実験に基づく値（ＭＡＡＰ推奨範囲の最確値）

22.7％
0.50
・エントレインメント係数：
・更なる保守性を考慮（ＭＡＡＰ推奨範囲の最大値）

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４．デブリ堆積高さの評価条件及び評価結果（２／３）
デブリがコリウムシールドを超える場合の影響を評価するため，以下についても評価
Ⅰ 全ての感度条件を重ね合わせた場合
Ⅱ 円錐状に堆積した場合（PULiMSの知見を保守的に採用し，アスペクト比１：１６）
Ⅲ 偏心位置で円錐状に堆積した場合（保守的にデブリ全量が偏心位置から落下）

ⅠⅡ

Ⅲ

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４．デブリ堆積高さの評価条件及び評価結果（３／３）
保守性（より厳しいアスペクト比を適用）

更なる保守性（偏心位置からのデブリ全量落下）均一化して堆積中心位置で円錐状に堆積
円錐部分のアスペクト比1:16

偏心位置で円錐状に堆積
コリウムシールド壁面から60cm内側に偏心

感度条件①・溶融物量 炉外：4m３

－

－

－

感度条件②・粒子化割合：22.7％－－－

感度条件③・ポロシティ：0.50

－

－

－

ケース及び条件

保守性（感度条件の考慮）

ベースケース（最確条件を基に保守的な設定）
・溶融物量
炉内：36m３
炉外：3m３・粒子化割合：17.3％
・ポロシティ：0.35

更なる保守性 全(ての感度条件の重畳

ｺﾘｳﾑｼｰﾙﾄﾞ高さ，厚さ設定条件（感度条件①＋③）
・溶融物量
炉内：36m３
炉外：4m３・粒子化割合：17.3％
・ポロシティ：0.50

感度条件
①＋②＋③
・溶融物量
炉内：36m３
炉外：4m３・粒子化割合：22.7％
・ポロシティ：0.50)

最も厳しいケースとして，コリウムシールドを超えた場合の影響を評価

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５．デブリがコリウムシールドを超えた場合の影響（１／２）●粒子状デブリがコリウムシールドを約0.32m超えた場合の影響（添付６）側壁コンクリートの侵食量
・粒子化デブリは水により固相線温度以下に急速に冷却されるが，保守的に固相線温度（約とした場合でも，ＭＡＡＰコードによる侵食量の解析結果は0mm
主な解析条件設定

崩壊熱

事象進展の早い大ＬＯＣＡにおけるＲＰＶ破損時の崩壊熱

粒子状デブリ量

コリウムシールド超過分

冷却水への熱流束

2.8MW／m２（Lipinski-0Dモデルでのポロシティ0.5における熱流束）
人通用開口部

床ドレン／機器ドレン配管及び制限弁の影響
・水により粒子化デブリが急速に冷却されるため，配管の温度上昇は限定的であり，融点まで到達しない
・なお，デブリの駆動力は小さく配管への流入は限定的なため，制限弁までの到達はないと考えられる℃）

機器ドレン
制限弁
機器ドレン配管
冷却水

0.32m
床ドレン配管粒子化層（＋冷却水）

床ドレン
制限弁

約1.73m
連続層0.15m

以上より，ペデスタルの構造健全性に影響ないことを確認

0.15m
コリウムシールド
ペデスタルコンクリート

デブリ堆積イメージ7

５．デブリがコリウムシールドを超えた場合の影響（２／２）
【参考】床ドレン制限弁の損傷を仮想した場合の影響
・粒子化デブリはダイヤフラムフロアの床ドレンが集積する溝の高さの範囲内
・ダイヤフラムフロア上には，ベント管上端高さまでスプレイ水等が存在するため，代替循環冷却系が使用できない場合でも，ペデスタル内水位はベント管上端高さとなり，粒子化層の頂部は冠水維持
・ベント管上端 ：約2.14m
・粒子化層頂部：約2.12m⇔2cm冠水を維持

代替循環冷却系が使用できない場合
人通用開口部

代替循環冷却系が使用できる場合
ダイヤフラム
フロア：約2.01m

人通用開口部

ベント管上端：約2.14m

床ドレン配管冷却水

粒子化層（＋冷却水）

床ドレン
制限弁

ベント管上端：約2.14m
床ドレン配管
（80A）

冷却水

溝の高さ
約0.28m

約2.12m

ダイヤフラム
フロア：約2.01m

溝の高さ
約0.28m

粒子化層（＋冷却水）

床ドレン
制限弁

約1.73m

約1.73m

連続層

連続層
0.15m

0.15m

0.15m

0.15m
コリウムシールド

コリウムシールド

ペデスタルコンクリート

ペデスタルコンクリート

床ドレン制限弁損傷時のイメージ
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６．まとめ・ＲＰＶ破損時のデブリ流出状況の推測等を踏まえ最確条件を設定するとともに，各ケースの条件を整理し，保守性を考慮した感度ケース等のデブリ堆積高さを評価
・保守性を重ね，デブリ堆積高さがコリウムシールドを超える場合を想定し影響を評価した
結果，ペデスタルの構造健全性に影響がないことを確認
・さらに，コリウムシールドを超えたデブリによる床ドレン制限弁の損傷を仮想した場合にも，デブリの冷却及び冠水は維持されることを確認

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