伊方発電所第２号機
復水脱塩装置建家での塩酸の漏えいについて

平成２４年１１月
四国電力株式会社

１．件

名
伊方発電所第２号機

復水脱塩装置建家での塩酸の漏えいについて

２．事象発生の日時
平成２４年 ５月１１日

１６時２９分

３．事象発生の設備
復水脱塩装置塩酸系統
４．事象発生時の運転状況
第２３回定期検査中
５．事象発生の状況
伊方発電所第２号機は第２３回定期検査中のところ、５月１１日１６時２９分、中央制御室において、復水脱塩装置の異常を示す信号が発信したため、現地確認を実施したところ、復水脱塩装置建家で塩酸が漏えいしていることを確認した。
このため、当該エリアの立ち入り制限を実施した。
復水脱塩装置の異常を示す信号発信時、復水脱塩装置建家内では、中和用塩酸供給ポンプが運転中であったことから、運転員が直ちに当該ポンプを停止した。
その後、現場に立ち入り、塩酸の飛散している状況確認の為、目視により配管などの漏えい状況の調査をしたところ、漏えいの継続が確認されないことから、１
７時３５分に漏えいが停止していることを保修員が確認した。また、漏えい量は約２０リットルであり、全量を回収した。
また、建家周辺の塩酸ガス濃度を測定した結果、検出限界濃度未満（０．１ｐｐｍ未満）であり、塩酸ガスによる周辺環境および作業員への影響はなかった。
その後、漏えい箇所の特定調査を実施した結果、中和用塩酸供給ポンプの出口側の弁上流側フランジからの漏えいであり、その他の箇所からは漏えいがないことを確認した。当該フランジ部を調査したところ変形が確認されたことから、当該部を修正し、漏えいがないことを確認し、５月２１日１４時３５分に通常状態に復旧した。
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）
６．事象の時系列
５月１１日
１６時２９分
１６時３１分

中央制御室において、復水脱塩装置の異常を示す信号発信。
中和用塩酸供給ポンプの運転を停止。
運転員が、復水脱塩装置建家で塩酸が漏えいしていることを確認。
1１７時３５分
２１時００分

５月２１日
１４時３５分

７月１９日

保修員が目視により漏えいの停止を確認。
中和用塩酸供給配管内を塩酸から純水に置換し通水させる
ことにより漏えい箇所の特定を行った結果、中和用塩酸供給ポンプの出口側の弁（中和用塩酸供給ポンプ出口背圧弁※１）の上流側フランジ部のボルト取り付け部からの漏えいを確認した。

当該弁フランジ部を調査した結果、変形が確認されたため、当該部を修正し、漏えいがないことを確認し、通常状態に復旧した。
念のため、当該弁の取替えを実施した。
※１

背圧弁
上流側と下流側で圧力差を生じさせるタイプの弁７．影響調査漏えいした塩酸は、漏えい箇所から周囲に飛散したが、ほとんど復水脱塩装置建家内に留まっており、一部建家外に漏えいしたものも含めて、ウェスでふき取った。建家周辺で塩化水素濃度を測定した結果、何れも検出限界未満（＜０．１ｐｐｍ）であることを確認した。
８．原因調査（１）漏えい箇所の調査
塩酸が漏えいした箇所は、中和用塩酸供給ポンプ出口背圧弁の上流側フランジ部（以下「当該フランジ部」）の 1 箇所であり、純水を用いた漏えい箇所確認の結果、当該フランジ部から漏えいすることを確認した。
（添付資料－１）
このため、当該フランジ部（ポリ塩化ビニル製）を外観調査した結果、フランジの平面部にたわみが生じ、内輪部が外輪部よりへこんだ変形状態であることを確認した。
フランジシート面は、腐食による肌荒れ、局所的な割れ等の異常はないことを確認したが、薬品（塩酸）が滞留したと考えられる変色が見られた。
なお、下流側フランジ部についても調査した結果、同様に変形していることを確認した。
（添付資料－２）
外観調査より、当該フランジ部のフランジ面の変形を確認したことから、変形量について計測を行った。その結果、外輪部に比べ、内輪部が最大 1.1ｍｍへこんでいることを確認した。また、当該弁の下流側フランジ部についても計測した
結果、同様の変形が確認された。
当該部のガスケットの圧縮量は約 0.5mm であるため、フランジが 1.1mm 変形し2た場合は、ガスケットの圧縮ではシート力を維持できないことを確認した。
なお、下流側フランジ部は漏えい箇所確認試験では漏えいはしなかった。
（添付資料－３）（２）漏えい要因の調査
当該部から漏えいする要因として、以下の４つが挙げられる。
①ガスケットの異常②配管側フランジ部の変形③フランジ締め付け管理の異常④弁側フランジ部の変形
このうち、これまで判明している④弁側フランジ部の変形を除く①～③について、調査を実施した。
（３）ガスケットの調査
フランジガスケット（材質：フッ素ゴム 厚さ３ｍｍ、内径３２ｍｍ）を外観目視点検した結果、変形、割れ等の異常は認められなかった。フランジガスケッ
トの材質であるフッ素ゴムは耐塩酸性に優れた材質であり、第１８回、第２１回定検のフランジ復旧時には、同仕様のガスケットを使用していたことを、工事記録により確認した。
（添付資料―２）（４）配管側フランジ部の変形調査
配管側フランジ部（内面ゴムライニング炭素鋼製）を外観目視点検した結果、変形等の異常は認められなかった。
（添付資料－２）（５）フランジ締め付け管理の調査
フランジ取り外し、取り付け作業時において、ゴム系ガスケットを使用する場
合は、トルク管理で締め付けを行うとゴムの弾性等により、締め付け不足による漏えいや締めすぎによるガスケット損傷の恐れがあるため、経験のある作業員の手作業による締め付け管理を行っている。このため、以下の調査を実施した。
ａ．フランジ取り外し時の状況調査
今回、状況調査として、フランジ取り外し前に、フランジ取り付けボルトの緩み状況を確認したが、緩み等の異常は認められなかった。
ｂ．フランジ取り付け時の締め付け状況調査
４人の作業員により当該部と同様のフランジの締め付けをモックアップによる再現性試験を行い、そのトルク値を測定した結果、４人の締め付けトルク値は、２６～３５Ｎ・ｍ（平均３０Ｎ・ｍ）であり、その締め付け後の分解状況にも異常は認められなかった。
（添付資料－４）以上から、フランジの締め付け管理に異常はないことを確認した。
3

（６）弁側フランジ部の変形原因調査
ガスケットの異常、配管側フランジ部の変形、フランジ締め付け管理の異常が無いことから、弁側フランジ部の変形により漏えいが発生したと考えられるため、変形が発生した原因を調査した。
ａ．弁点検状況調査
当該弁については、メーカーによる取替え頻度の指定はなく、第９回定検（平成５年）で取替を実施して以降、取替え実績はなかった。なお、第９回定検の取替理由を調査したが不明であった。
点検については、当社が自主的に１回／５定検の頻度で分解点検をしており、至近では第２１回定検（平成２１年）に実施していた。なお、当該弁の分解点検時は当該フランジの取り外しは実施していない。
ｂ．運転状況調査
当該部は、上流側にある中和用塩酸供給ポンプの運転により内圧等が変化するが、ポンプの運転は、定検時のプラント立ち上げ時や試運転により十数回／１定検程度、通常運転時においては数回運転する程度である。聞き取りの結果、これまでの試運転時および通常運転時に、当該箇所ににじみ等の漏えいはなかったこと、および第２１回定検以降、当該弁に増し締め等の調整をした実績はなかったことを確認した。
ｃ．フランジ部保守管理状況調査
当該フランジ部ガスケットについては、１回／４定検の頻度で取替えを実施しており、当初はリング状ガスケット※２であったが、第１８回定検（平成１７年）の配管取替え時に全面形ガスケット※３に変更していた。至近では、第２１回定検の弁分解点検に合わせてフランジガスケット取替作業を実施していたが、全面形ガスケットで復旧しており、以降フランジ部の保守実績はなく、漏えいも確認されなかった。
なお、フランジ部の形状について、作業員はフランジ部が変形するといった認識がなかったため、復旧時には確認していなかったことを、関係者への聞き取りにより確認した。
※２

リング状ガスケット
ガスケット外径が、フランジ締め付け用ボルトの内側に入るガスケット。

※３

全面形ガスケット
ガスケット外径がフランジ外径と等しく、ボルト穴があいているガスケット。

ｄ．再現性試験
当該フランジ部の変形量の確認のため、今回漏えいが確認された部位の材料と同様の再現試験材を用い、再現性試験を実施した。その結果、リン4

グ状ガスケットを使用してポリ塩化ビニル製フランジと炭素鋼製フランジをボルトで締め付けると、ポリ塩化ビニル製フランジの外輪部がたわむことを確認した(たわみ量:1.03mm)。たわみ量は漏えいが発生した当該部とほぼ同じであった。なお、炭素鋼製フランジは、変形がないことを確認した。
なお、全面形ガスケットを使用して同様の再現性試験を実施した結果、ポリ塩化ビニル製フランジ、炭素鋼製フランジとも変形は認められなかった。
（添付資料－４）
また、塩化ビニルはクリープ特性※４を持ち、長期間たわみを生じさせるとその形状が維持されることを確認した。
※４ クリープ特性
製品において、常温でも荷重がかかった状態で放置すると時間の経過とともに製品の変形が進行していく現象。ポリ塩化ビニルにおいてもこの現象が生ずる。
（７）調査結果のまとめと推定
以上の調査の結果、漏えいの原因として考えられる要因となるガスケットの変形、フランジ部の締め付け状況、弁を含めた保修状況等について調査を実施したが問題はなく、弁側フランジ部の変形が本事象の漏えいの原因であると確認した。
なお、フランジ部シート面の変色は、フランジ面の変形によりシート力が弱まっていたことにより、漏えいが発生する以前の一定の期間、フランジとガスケットの隙間に薬品が滞留したことによるものと推定される。
フランジ部が変形した原因については、当該フランジ部はポリ塩化ビニル製であり、配管側フランジ部および取り付けボルト（炭素鋼製）より柔らかいことから、リング状ガスケットを取り付けた場合、当該フランジ部が変形することを確認した。リング状ガスケットを使用している間は、ガスケットとフランジシート面にのみ締め付け面圧がかかりシート力は維持される。全面形ガスケットに変更した以降は、ガスケット取替え時にはフランジ面全体に締め付け面圧がかかるが、クリープ特性によりフランジ部の変形が維持され、シート面より外側に面圧がかかりやすい状態にあった。
第２１回定検以降、当該弁に増し締め等の調整をした実績はなかったことから、取り付け初期はシート面へのシート力が維持できても、その後、定検時のプラント立ち上げ時や試運転による中和用塩酸供給ポンプの起動等の繰り返しによる当該系統の内圧の変化により、徐々にシート力が弱まり、フランジ内輪部側のガスケットとフランジシート面に塩酸がしみこみ、滞留していったことがフランジ部シート面の変色からも推定される。
（添付資料－５）5９．類似箇所の調査（１）リング状ガスケットを継続使用しているフランジ部の調査
リング状ガスケットを継続使用しているフランジ部（４５箇所）について、現地を確認したところ、にじみ等の漏えい箇所はなかった。
（２）リング状ガスケットから全面形ガスケットに変更した箇所の調査
リング状ガスケットから全面形ガスケットに変更したフランジ部（４６箇所）
について現地を確認したところ、にじみ等の漏えい箇所はなかった。
このうち、今回漏えいした箇所と同様な箇所である、1 号機の当該部（中和用塩酸供給ポンプの出口側の弁）についても外観を確認したが、にじみ等の漏えいはなかった。
１０．推定原因
当該弁のフランジは、ポリ塩化ビニル製であり、２号機第１８回定検（平成１７年）までは、フランジガスケットはリング状ガスケットを使用していたため、ボルト締め付けにより、外輪部がたわんだ状態であった。長期間のたわみ状態により、ポリ塩化ビニル製フランジ側がクリープ特性により変形した。
その後、フランジシート面のフランジ内輪側が外輪側よりへこんだ変形状態であったことを認識せず、全面形ガスケットを使用したことにより、フランジシート部のシート力が弱くなった状態のまま復旧した。
取り付け当初は漏えいしない程度のシート力を保っていたが、定検時のプラント立ち上げ時や試運転による中和用塩酸供給ポンプの起動等の繰り返しによる当該系統の内圧の変化により、シート力が徐々に弱まり、今回の試運転に伴うポンプの起動に伴い、塩酸がガスケットシート部を通り抜けボルト穴から漏えいし、周囲に飛散したものと推定される。
（添付資料－５）
１１．対 策（１）当該弁の上流側、下流側フランジとも、変形を切削により修正し、復旧した。
なお、念のため、新品の背圧弁に取替えを実施した。
（２）類似のフランジ（薬品を内包する系統に使用する配管のポリ塩化ビニル製フランジで、過去にリング状ガスケットを使用し、その後全面形ガスケットに変更したもの）４６箇所については、１，２号機復水脱塩装置薬品系統にあり、定検中は停止している系統であるため、系統の運転までに点検を実施する。
（３）今後、ポリ塩化ビニル製フランジを使用している箇所は、全面形ガスケットでの復旧時、フランジ面の変形等異常の有無を確認し、変形があった場合は、修正等の対応を実施したのち、取り付けるよう、作業要領書に追加反映する。
以6上添付資料

添付資料－１

伊方発電所２号機

復水脱塩装置中和槽まわり概略図

添付資料－２

塩酸供給ライン背圧弁フランジ部外観点検結果

添付資料－３

塩酸供給ライン背圧弁フランジ面調査結果

添付資料－４再現性試験結果

添付資料－５

塩酸供給ライン背圧弁フランジ部からの塩酸漏えい状況(推定)添付資料－１

伊方発電所２号機

塩酸貯槽２号

復水脱塩装置中和槽まわり概略図

建家内
当該箇所

背圧弁

中和用塩酸供給ポンプ２号

流れ方向
総合排水処理装置

復水脱塩装置中和槽排水ポンプ２号

復水脱塩装置中和槽２号

純水置換後の漏えい箇所確認時の写真

流れ方向

下流側フランジ

上流側フランジ

漏えい箇所

添付資料－２

塩酸供給ライン背圧弁フランジ部外観点検結果
弁側フランジ(材質：ポリ塩化ビニル製)
配管側フランジ(材質：内面ゴムライニング炭素鋼製)

流れ方向

弁側フランジ(材質：ポリ塩化ビニル製)

ガスケット(材質：フッ素ゴム)

配管側フランジ

シート部に変色を確認

特に異常なし(材質：フランジ平面にたわみを確認

内面ゴムライニング炭素鋼製)
上流側（漏えい側）フランジ部の状況

弁側フランジ(材質：ポリ塩化ビニル製)

ガスケット(材質：フッ素ゴム)

フランジ平面にたわみを確認

特に異常なし下流側フランジ部の状況

特に異常なし添付資料－３（１/２）

塩酸供給ライン背圧弁フランジ面調査結果（１/２）
変形量計測結果鋼尺計測試験要領：
右の図の様に、鋼尺をフランジ面に当てて鋼尺とフランジ面の隙間距離を計測した 。

フランジ面変形量計測要領図
流れ方向

ＡＥＡＦＢ
ＧＣ

下流側フランジ

上流側フランジ◎ 上流側フランジ面と下流側フランジ面の変形量計測結果(単位:mm)

厚さ：15.7

ＥＡ

300.6

1.10.91.1

1.10.70.8

Ｆ

下流側フランジ面変形状況
Ｇ
下流側フランジ面変形状況

Φ125

Ｈ

180.8ＢＤ

4-φ19Ｃ

上流側フランジ面変形状況

添付資料－３（２/２）

塩酸供給ライン背圧弁フランジ面調査結果（２/２）
フランジ面間計測結果(点検前)
流れ方向

下流側ﾌﾗﾝｼﾞ

上流側ﾌﾗﾝｼﾞ

下流側ﾌﾗﾝｼﾞE

上流側ﾌﾗﾝｼﾞAA

EH

FFB

GＢ

ＤC

G
C

上流側ﾌﾗﾝｼﾞ(mm)面間

ﾌﾗﾝｼﾞ厚ﾌﾗﾝｼﾞ厚ﾌﾗﾝｼﾞ厚取付時

ﾊﾟｯｷﾝ(弁側)(配管側)(合計)

ﾊﾟｯｷﾝ厚圧縮量

ﾊﾟｯｷﾝ厚
(点検前)
Ａ

35.8

3.0

15.5

17.7

33.2

2.60.4

Ｂ

36.0

3.0

15.5

17.8

33.3

2.70.3

Ｃ

36.0

3.0

15.5

17.8

33.3

2.70.3

Ｄ

35.8

3.0

15.5

17.6

33.1

2.7

0.3

下流側ﾌﾗﾝｼﾞ(mm)面間

ﾌﾗﾝｼﾞ厚ﾌﾗﾝｼﾞ厚ﾌﾗﾝｼﾞ厚

取付時

ﾊﾟｯｷﾝ

(弁側)

(配管側)

(合計)

ﾊﾟｯｷﾝ厚圧縮量

ﾊﾟｯｷﾝ厚
(点検前)
Ｅ

36.0

3.0

15.5

18.0

33.5

2.5

0.5

Ｆ

35.8

3.0

15.5

17.8

33.3

2.5

0.5

Ｇ

36.0

3.0

15.4

17.9

33.3

2.70.3

Ｈ

36.1

3.0

15.7

17.9

33.62.50.5

パッキン圧縮量：約 0.5mm

添付資料－４再現性試験◎作業員の締め付けトルク再現確認試験

作

４人の作業員にて４回フランジの締め付けを行い、その値を確認した。その結果、右図のように４人の締め付けトルク値は、２６～３５Ｎ・ｍ（平均３０Ｎ・ｍ）であった。

業員

締め付けトルク(単位：N・ｍ)

A(4 回測定を実施)

2630

3129

B(4 回測定を実施)

30303332

C(4 回測定を実施)

3033

2730

D(4 回測定を実施)

3533

2630

４人の平均値30◎ポリ塩化ビニル製フランジと炭素鋼製フランジにリング状ガスケットを用いた再現試験
再現試験材

再現試験材

(材質：ポリ塩化ビニル製)（材質：炭素鋼製）

ボルトにて締付け

締付け前フランジ面間37.10mm

締付け後フランジ面間35.94mm

たわみ量1.03mm ※※ポリ塩化ビニル製フランジと炭素鋼製フランジに全面形ガスケットを用いた再リング状

現性試験結果から得られたガスケットのガスケット圧縮量を差し引いた値(フッ素ゴム)平均ﾌﾗﾝｼﾞ面間:37.10mm

平均ﾌﾗﾝｼﾞ面間:35.94mm◎ポリ塩化ビニル製フランジと炭素鋼製フランジに全面形ガスケットを用いた再現試験
再現試験材

再現試験材

(材質：ポリ塩化ビニル製)（材質：炭素鋼製）

ボルトにて締付け

締付け前フランジ面間

37.60mm

締付け後フランジ面間

37.47mm

全面形

たわみはなかった

ガスケット(フッ素ゴム)平均ﾌﾗﾝｼﾞ面間:37.60mm

平均ﾌﾗﾝｼﾞ面間:37.47mm※平均フランジ面間は、フランジ面 4 箇所での測定値の平均より求めた。

添付資料－５

塩酸供給ライン背圧弁フランジ部からの塩酸漏えい状況(推定)
リング状ガスケット(フッ素ゴム)ボルトの締め付けによるたわみ

内面ゴムライニング
ポリ塩化ビニル製
炭素鋼製フランジ
フランジ
リング状ガスケット取付け時
全面形ガスケット(フッ素ゴム)フランジ締め付けによる変形
圧力の変化によりシート力が低下して漏えい

塩酸漏えい箇所

全面形ガスケット取付け時

塩酸漏えい時