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東海第二発電所 工事計画審査資料

営業秘密または防護上の観点から

資料番号

工認-1028 改 0

提出年月日

平成 30 年 8 月 16 日

公開できません。

NT2 補③ Ⅴ-3-9-1-3-4 R0

Ⅴ-3-9-1-3-4 サプレッション・チェンバアクセスハッチの強度計算書

NT2 補③ Ⅴ-3-9-1-3-4 R0

目

次

1. 概要

1

2. 構造説明22.1 構造計画

22.2 評価方針

43. 形状及び主要寸法

54. 設計条件

64.1 設計荷重64.2 材料及び許容応力75. 応力計算

95.1 応力評価点

95.2 計算方針

116. 評価結果

186.1 重大事故等対処設備としての評価結果

18

1. 概要本計算書は，サプレッション・チェンバアクセスハッチの強度計算書である。
サプレッション・チェンバアクセスハッチは，設計基準対象施設のサプレッション・チェンバアクセスハッチを重大事故等クラス 2 容器として兼用する機器である。
設計基準対象施設としては，東海第二発電所 昭和 48 年 4 月 9 日付け 47 公第 12076 号にて認可された工事計画書の添付書類「Ⅲ-3-3-11 サプレッションチェンバ・アクセスハッチ強度計算書」に評価結果があり，強度が十分であることを確認している。

NT2 補③ Ⅴ-3-9-1-3-4 R0

以下，重大事故等クラス 2 容器としての強度評価を示す。

1

2. 構造説明
2.1 構造計画

NT2 補③ Ⅴ-3-9-1-3-4 R0

サプレッション・チェンバアクセスハッチの構造計画を表 2−1 に示す。

2

NT2 補③ Ⅴ-3-9-1-3-4 R0

表 2−1 構造計画
計画の概要
基礎・支持構造・サプレッション・チェンバ・内径

アクセスハッチは原子炉格納長さ容器に支持される。

概略構造図

主体構造mm，板厚mm，mm の円筒胴及び板厚mm の鏡板で構成される鋼製構造物である。

3サプレッション・チェンバ
アクセスハッチ2.2 評価方針(1)

サプレッション・チェンバアクセスハッチの応力評価は，東海第二発電所 昭和 48 年 4
月 9 日付け 47 公第 12076 号（既工認）にて認可された実績のある手法を適用する。各荷重による応力は，実績のある３次元シェルモデルによる有限要素解析手法を適用する。

(2)

解析コードはＭＳＣ ＮＡＳＴＲＡＮを用いる。なお，評価に用いる解析コードＭＳＣ
ＮＡＳＴＲＡＮの検証及び妥当性確認等の概要については，添付書類「Ⅴ-5-1 計算機
プログラム（解析コード）の概要」に示す。

(3)

本計算書における評価部位は，サプレッション・チェンバアクセスハッチの形状及び応力レベルを考慮し，鏡板中央部，鏡板とフランジの結合部，フランジ，サプレッショ
ン・チェンバアクセスハッチ本体と補強板との結合部，サプレッションチェンバ円筒部
シェルと補強板との結合部，ブラケットとフランジの結合部，ブラケットと円筒胴の結NT2 補③ Ⅴ-3-9-1-3-4 R0合部，ボルトとする。

43. 形状及び主要寸法

NT2 補③ Ⅴ-3-9-1-3-4 R0

サプレッション・チェンバアクセスハッチの形状及び主要寸法を図 3−1 に示す。

図 3−1 サプレッション・チェンバアクセスハッチの形状及び主要寸法（単位：mm）

5

4. 設計条件
4.1 設計荷重(1)(2)

重大事故等対処設備としての評価圧力及び評価温度
内圧ＰＳＡ

620 kPa

温度ＴＳＡ

200 ℃

死荷重
a. サプレッション・チェンバアクセスハッチの自重
b. ドライウェルの自重
サプレッション・チェンバアクセスハッチより上部の原子炉格納容器の自重及び付加物の重量を死荷重とする。

(3)

水荷重
サプレッション・チェンバアクセスハッチ内保有水重量N

重大事故等対処設備の評価に用いる水荷重として，下記の冠水水位による水頭圧を考慮す
NT2 補③ Ⅴ-3-9-1-3-4 R0

る。
冠水水位mm6

4.2 材料及び許容応力(1)

材料
使用材料及び使用部位を表 4−1 に示す。
表 4−1 使用材料表

NT2 補③ Ⅴ-3-9-1-3-4 R0

使用部位

使用材料

備考

フランジ

SGV49 相当

SGV480＊鏡板

SGV49 相当

SGV480＊円筒胴SGV49 相当

SGV480＊サプレッションチェンバ円筒部シェル

SGV49 相当

SGV480＊補強板

SGV49 相当

SGV480＊

ブラケット

SGV49 相当

SGV480＊ボルト

SNCM439 相当

注記 ＊：新 JIS を示す。
(2)

荷重の組合せ及び許容応力
重大事故等対処設備の評価における荷重の組合せ及び供用状態を表 4−2 に，供用状態に対する許容応力を表 4−3 及び表 4−4 に示す。

表 4−2 荷重の組合せ及び供用状態（重大事故等対処設備）

施設区分

原子炉

原子炉

格納施設

格納容器

機器等

機器名称の区分

サプレッション・

重大事故

チェンバアクセス等クラス

ハッチ

２容器

7

荷重の組合せ供用状態
Ｅ

Ｄ＋ＰＳＡ＋ＭＳＡ（ＥとしてＤの許容限界を用いる）

表4−3 許容応力（重大事故等対処設備）(単位：MPa)
許容応力
材料

供用状態

SGV480

一次応力

Ｅ

一次＋二次応力Ｐｍ

ＰＬ＋Ｐｂ

ＰＬ＋Ｐｂ＋Ｑ

281422−

表4−4 ボルトの許容応力（重大事故等対処設備）(単位：MPa)
許容応力
材料

一次応力

供用状態

NT2 補③ Ⅴ-3-9-1-3-4 R0

平均引張応力SGV480Ｅ576

8平均引張応力＋曲げ応力−

5. 応力計算
5.1 応力評価点
サプレッション・チェンバアクセスハッチの形状及び応力レベルを考慮して設定した応力評
価点を表 5−1 及び図 5−1 に示す。

表 5−1 応力評価点
応力評価点番号
Ｐ１

鏡板中央部

Ｐ２

鏡板とフランジの結合部

Ｐ３

フランジ

Ｐ４

NT2 補③ Ⅴ-3-9-1-3-4 R0

応力評価点

Ｐ５

サプレッション・チェンバアクセスハッチ本体と補強板との結合部（Ｐ４−１〜Ｐ４−３）
サプレッションチェンバ円筒部シェルと補強板との結合部（Ｐ５−１〜Ｐ５−３）

Ｐ６

ブラケットとフランジの結合部

Ｐ７

ブラケットと円筒胴の結合部

Ｐ８ボルト

9P8P6P7Ｐ5-2Ｐ4-2ＡP1P2NT2 補③ Ⅴ-3-9-1-3-4 R0P3Ｐ4-1
Ｐ5-1Ａ

Ｐ5-2
Ｐ4-2

Ｐ4-3
Ｐ5-3

Ｐ4-1
Ｐ5-1
Ａ−Ａ視図
図 5−1 サプレッション・チェンバアクセスハッチの応力評価点

10

5.2 計算方針
各荷重によりサプレッション・チェンバアクセスハッチに生じる応力は，応力評価点Ｐ１〜Ｐ３及び応力評価点Ｐ６〜Ｐ８は理論解で計算し，応力評価点Ｐ４及びＰ５は解析コードＭＳ
Ｃ ＮＡＳＴＲＡＮを使用して計算する。
5.2.1

鏡板（応力評価点Ｐ１及びＰ２）(1) 形状及び寸法

NT2 補③ Ⅴ-3-9-1-3-4 R0

鏡板の形状及び寸法を図 5−2 に示す。

図5−2

鏡板の形状及び寸法（単位：mm）(2) 評価圧力による応力
a. 応力評価点Ｐ１評価圧力による発生応力を計算する。
Ｐ･Ｒ1σm＝2･ｔ711

b. 応力評価点Ｐ２
鏡板が両端で固定されていると仮定すると，端部で曲げモーメントＭP 及び水平力Ｈを生じる。計算モデルを図 5−3 に示す。
曲げモーメント
Ｐ・Ｒm・ｔ71−ν
ＭP＝−・43・(1＋ν)
水平力
Ｐ・Ｒm・(1−ν)
Ｈ＝−2・λ・sinα
曲げ応力
6･Ｍp
σb＝
ｔ7 2

NT2 補③ Ⅴ-3-9-1-3-4 R0

一次局部膜応力Ｈ・cosασL＝ｔ7
ここに，Ｒm＝Ｒ1＋ｔ7／2
ｔ 7＝α＝
λ＝4 3･(1−ν2 )･

Ｒmｔ72

ν：ポアソン比＝0.3

図 5−312計算モデル

5.2.2フランジ（応力評価点Ｐ３）(1) 形状及び寸法
フランジの形状及び寸法を図 5−4 に示す。

NT2 補③ Ⅴ-3-9-1-3-4 R0

図5−4

フランジの形状及び寸法（単位：mm）(2) フランジの応力
鏡板端部に発生する曲げモーメントによるフランジの応力を計算する。
a. 評価圧力による応力
曲げ応力
Ｍp・Ｒm・ｈσm＝2・Ｉｂ・ｈ3
ここに，Ｉ：フランジの断面二次モーメント ＝
1213

5.2.3

サプレッション・チェンバアクセスハッチ本体と補強板との結合部及びドライウェル円筒部シェルと補強板との接合部（応力評価点Ｐ４及びＰ５）
サプレッション・チェンバアクセスハッチ本体と補強板との結合部及びドライウェル円筒部シェルと補強板との接合部については，解析コードＭＳＣ ＮＡＳＴＲＡＮを使用しNT2 補③ Ⅴ-3-9-1-3-4 R0て計算する。計算モデルを図 5−5 に示す。

14

図 5−5 計算モデル

15

NT2 補③ Ⅴ-3-9-1-3-4 R0

5.2.4

ブラケット及びボルト（応力評価点Ｐ６〜Ｐ８）(1) 形状及び寸法
ブラケット及びボルトの形状及び寸法を図 5−6 に示す。

P6P7

NT2 補③ Ⅴ-3-9-1-3-4 R0P8

図5−6

ブラケット及びボルトの形状及び寸法（単位：mm）(2) 応力算出に係わる構成部材
a. ボルト(a)呼び(b)ボルトの谷径ｄ(c)

ボルトの本数ｎ(d)ボルトの有効断面積

Ａb2Ａb＝0.785･ｄ ･ｎ＝mm216b. ガスケット
(a)

材料

(b)

ガスケット係数ｍ(c)

設計締付圧力ｙ(d)シ−ト面の接触幅ｗ(e)ガスケットの幅Ｎ(f)ガスケットの厚さＴ(g)ガスケット座面の基本幅
(ｗ＋Ｔ)
＝mm
ｂ0 ＝
2(ｗ＋Ｎ)＝mm
ｂ0max＝
4ｂゆえに，
ｂ0 ＝mm＞1／4in＝6.35 mm

NT2 補③ Ⅴ-3-9-1-3-4 R0ｂ：有効ガスケット幅＝ 25.4ｂ0／2＝mm(3) ボルトに加わる荷重
a. 内圧によってフランジに作用する荷重
Ｈ＝0.785･Ｇ12･Ｐ
b. ガスケットに加える圧縮力
Ｈp＝2･ｂ･3.14･ｍ･Ｐ･(Ｇ1＋Ｇ2)

c. 設計ボルト荷重
Ｗm＝Ｈ−Ｈp(4) 評価圧力による応力
a. ボルト１本あたりの荷重
Ｗm
Ｗb ＝ｎb. ブラケット溶接部の断面積及び断面係数(a)

溶接部の断面積
Ａ＝2･ｂ’･ｈ
ここに，ｂ’：溶接部ののど厚＝mm

ｈ＝Ｓ2（応力評価点Ｐ６）＝Ｓ3（応力評価点Ｐ７）(b)

溶接部の断面係数ｂ'･ｈ2
Ｚ＝2・617

c. ブラケット溶接部の応力（応力評価点Ｐ６及びＰ７）
ブラケットは応力が最も厳しくなるブラケット溶接部について算出する。
曲げモーメント
Ｍ＝Ｗb･Ｓ5
せん断応力
Ｗb
τ＝Ａ
曲げ応力
Ｍσb＝
Ｚ
応力強さ
σ＝ σb2＋4･τ2d. ボルトの引張応力（応力評価点Ｐ８）
Ｗb
σT＝
Ａ

NT2 補③ Ⅴ-3-9-1-3-4 R0

ここに，Ａ：ボルトねじ部の断面積＝π･ｄ2／4
6. 評価結果
6.1 重大事故等対処設備としての評価結果
サプレッション・チェンバアクセスハッチの重大事故等対処設備としての強度評価結果を以下に示す。発生値は評価基準値を満足している。
(1)

供用状態Ｅに対する評価
供用状態Ｅに対する応力評価結果を表 6−1 に示す。
表 4−1 に示す荷重の組合せについて記載している。

18

NT2 補③ Ⅴ-3-9-1-3-4 R0

表 6−1 供用状態Ｅに対する評価結果（Ｄ＋ＰＳＡ＋ＭＳＡ）（その１）
Ｅ
評価対象設備

評価部位

発生値

評価基準値

判定

MPa

MPa

一次一般膜応力

18281

○

Ｐ１

鏡板中央部

Ｐ２

鏡板とフランジの結合部

一次膜応力＋一次曲げ応力

26422

○

Ｐ３

フランジ

一次膜応力＋一次曲げ応力

29422

○

一次膜応力＋一次曲げ応力

269422○

一次膜応力＋一次曲げ応力

284422○

一次膜応力＋一次曲げ応力

276422○

一次膜応力＋一次曲げ応力

270422○

一次膜応力＋一次曲げ応力

283422○

一次膜応力＋一次曲げ応力

277422○

19Ｐ４−１
サプレッショ
ン・チェンバア

応力分類

Ｐ４−２

クセスハッチ
Ｐ４−３
Ｐ５−１
Ｐ５−２
Ｐ５−３

サプレッション・チェンバアクセ
スハッチ本体と補強板との結合部
サプレッション・チェンバアクセ
スハッチ本体と補強板との結合部
サプレッション・チェンバアクセ
スハッチ本体と補強板との結合部
サプレッションチェンバ円筒部
シェルと補強板との結合部
サプレッションチェンバ円筒部
シェルと補強板との結合部
サプレッションチェンバ円筒部
シェルと補強板との結合部

備考NT2 補③ Ⅴ-3-9-1-3-4 R0E

表 6−1 供用状態Ｅに対する評価結果（Ｄ＋ＰＳＡ＋ＭＳＡ）（その２）
Ｅ
評価対象設備

評価部位

応力分類

発生値

評価基準値

MPa

MPa

判定

Ｐ６

ブラケットとフランジの結合部

応力強さ

98422

○

Ｐ７

ブラケットと円筒胴の結合部

応力強さ

98422

○

Ｐ８ボルト

平均引張応力176576○

サプレッショ
ン・チェンバア
クセスハッチ

備考20