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提出年月日

平成 30 年 6 月 8 日

東海第二発電所
ブローアウトパネル閉止装置 機能確認試験要領書

日本原子力発電株式会社
平成 30 年 6 月

目次
１．目的 ･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 1２．試験期間及び場所 ･････････････････････････････････････････････････････････････････ 1
３．試験項目 ･････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 1
４．加振試験･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 3
５．試験要領 ･････････････････････････････････････････････････････････････････････････13

東海第二発電所
1

ブローアウトパネル閉止装置機能確認試験要領について目的
ブローアウトパネル閉止装置（以下，「閉止装置」という。
）に要求される機能を確認するため，実機規模の試験体を用いた加振試験を行い，重大事故等時における閉止装置の機能維持確認を実施する。

2

試験期間及び場所
実施時期：平成 30 年 6 月 18 日（月）～22 日（金）場

所：国立研究開発法人 防災科学研究所 兵庫耐震工学研究センター
兵庫県三木市志染町三津田西亀屋 1501-21

3

試験項目
3.1 閉止装置に要求される機能について
閉止装置は，原子炉建屋外側ブローアウトパネル（以下「ＢＯＰ」という。
）が開放状態で炉心損傷が発生した場合に，運転員等の中央制御室での居住性確保のため，ＢＯＰの開放部を速やかに閉止し，原子炉建屋の気密性を維持することが求められる。具体的には下記の機能が求められる。
・ 地震後においても，容易かつ確実に閉止でき，また現場において人力による操作できる作動性を確保し，原子炉建屋原子炉棟を負圧に維持できる気密性を確保していること。
・ 閉止装置を閉止した状態で，地震が発生したとしても，原子炉建屋原子炉棟を負圧に維持できる気密性を確保していること。
3.2 加振条件(1) 基準地震動ＳＳ加振波による加振閉止装置の設置位置（最も高所の設置位置）における基準地震動ＳＳに対する設計用震度を上回るように設定された加振波を用いて加振を行う。
(2) 振動台性能限界加振波による加振閉止装置の耐震裕度を確認するため，振動台の性能限界（基準地震動ＳＳの 1.1 倍相当※）での加振波を用いて加振を行う。
※

加振台を動かす油量等の制限により数値が上下する可能性がある。

3.3 試験項目
基準地震動ＳＳ加振波及び振動台性能限界加振波による加振を行い，閉止装置に要求される機能が確保されことを確認する。
・ 加振後の作動試験：閉止装置が開放状態において，加振後の作動性が確保していることを確認する。

・ 加振後の気密性能試験：閉止装置が開放状態において，加振後の気密性を確保していることを確認する。
・ 加振後の気密性能試験：閉止措置が閉止状態において，加振後の気密性を確保していることを確認する。
・ 加振後の作動試験：閉止装置が閉止状態において，加振後の作動性が確保していることを確認する。

1

【扉開放状態】【扉閉止状態】

第 1 図 試験治具概念図

24加振試験について
4.1 加振装置（三次元振動台）の概要
振動台の上に試験体を設置し，水平方向と鉛直方向を同時に加振する。第 1 表に振動台の仕様，第2 図に三次元振動台の概要図及び第 3 図に試験体の鳥瞰図を示す。
第 1 表 三次元振動台の仕様
加振自由度
振動台寸法

20ｍ×15ｍ

最大積載重量1200ｔｆ

加振方向

3軸6自由度

最大加速度

Ｘ方向
900cm／s2

Ｙ方向900cm／s2

Ｚ方向
1500cm／s2

最大速度200cm／s

200cm／s

70cm／s最大変位±100mm±100mm±100m

第 2 図 三次元振動台の概要図

第 3 図 試験体の鳥観図

3

4.2 加振波(1) 基準地震動ＳＳ加振波
加振試験用の模擬地震波は以下のとおりとする。第 4 図，第 5 図に，複数の基準地震動ＳＳの床応答スペクトルを包絡する模擬地震波の時刻歴波形，床応答スペクトルを示す。
・閉止装置の設置高さより上方の原子炉建屋 EL.63.65m
・基準地震動ＳＳ 8 波及び建屋影響評価で考慮するばらつきケースを包絡・加振目標の包絡スペクトルは減衰定数 1.0%で設定(1) 水平（ＮＳ）方向(2) 水平（ＥＷ）方向(3) 鉛直方向
第 4 図 模擬地震波の時刻歴波形

4

(1) 水平（ＮＳ）方向(2) 水平（ＥＷ）方向(3) 鉛直方向
第 5 図 模擬地震波の床応答スペクトル（減衰定数 1％）※

振動台の性能を考慮し，閉止装置の固有周期近傍の加速度に影響を及ぼさない長周期側の加速度を減衰処理した入力地震動にて試験を実施する。

5

(2) 振動台性能限界加振波
振動台性能限界加振波は，4.2 (1) の基準地震動ＳＳ加振波の振幅を，振動台の性能限界付近（基準地震動ＳＳの 1.1 倍相当）の加速度振幅になるよう等倍した加振波とする。
4.3 加振試験項目及び内容
加振試験ケースの項目，概要は以下の通りである。各試験ケースの扉の試験体条件（閉止装置の開閉状態），加振波等を第 2 表に示す。
(1) 振動台補償加振目標とする入力波を精度よく振動台で再現するための振動台補償加振を行う。本試験は，試験体を振動台に搭載しない条件で行う。
(2) センサ確認試験
センサの取付方向，感度確認を行うために，各方向単独で正弦波加振を行う。
(3) 振動特性把握試験
試験体の振動特性を把握するため，0.1Hz～30Hz 程度の振動数成分を有する広帯域ランダム波による加振試験を行う。加振方向は各方向単独とし，扉の開状態及び閉状態の振動特性を確認する。なお，試験体の固有振動数が高い場合は，入力波の主要な振動数成分の範囲に固有振動数がないことを確認する。
(4) 地震波加振試験
加振レベルは 4 段階に分けて振動台の加振性能限界まで漸増させていく。加振方向は 3 方向同時とし，閉止装置の開状態，閉状態のそれぞれで実施する。
なお，基準地震動ＳＳを超える加振試験として，振動台の性能限界である基準地震動ＳＳの1.1 倍相当をレベル 4 として実施し，閉止装置の耐震裕度を確認する。

6

第 2 表 試験ケース一覧
No

試験項目

試験体条件

加振方向加振波

加振レベル

備考

－

振動台補償加振－X＋Y＋Z－－－

正弦波

0.5m／s２程度

ランダム波※１2.0m／s２程度－

ランダム波※１2.0m／s２程度－

100.3×ＳＳ

レベル１110.6×ＳＳ

レベル２1.0×ＳＳ

レベル３

12X
センサ確認試験

扉閉

Y

3Z

4X

5

扉閉

6Y

1～2Hz で実施

Z
振動特性把握試験

7X

8

扉開

9YZ

12

扉開

包絡波※２

X＋Y＋Z

131.1×ＳＳ

14

振動台性能限界レベル４※３地震波加振150.3×ＳＳ

レベル１

160.6×ＳＳ

レベル２1.0×ＳＳ

レベル３17

扉閉包絡波※２X＋Y＋Z

18

1.1×ＳＳ
振動台性能限界19※1

レベル４※３0.1Hz～30Hz 程度の振動数成分を有する広帯域ランダム波で加振を行う。

※2 方向毎に複数の基準地震動ＳＳの床応答スペクトルを包絡する模擬地震波を作成して加振する。
※3 基準地震動ＳＳに対する裕度を確認するために実施。

74.4 計測要領
(1) 計測項目
試験体の代表的挙動を評価するための項目を計測する。計測項目を第 3 表に示す。
第 3 表 計測項目
項目

計測点・振動台

加速度・支持架台・扉・駆動装置

ひずみ・プッシュローラ（開閉時に扉を抑える部位）(2) 計測位置
計測点は，試験体の代表的な挙動を評価する位置に設置する。第 4 表に計測項目の一覧表を示す。
① 加速度
第 6 図に加速度計の設置位置を示す。
②ひずみ
第 7 図にひずみゲージの設置位置を示す。扉の開時，閉時において扉を抑える荷重が発生するプッシュローラを代表位置として加振試験時のひずみを計測する。ただし今後の詳細検討，試験時の状況判断により，計測位置の見直し，追加の可能性がある。
③その他
加速度，ひずみ以外に，加振試験時や扉の開閉動作の記録のため，動画撮影を実施する。なお，必要に応じ試験場に備え付けられているカメラも活用する。
・試験体全景：振動台外から，試験体全景を撮影
・扉近傍：振動台または支持架台上から，レール，プッシュローラ付近を撮影(3) 測定計器試験に使用する測定計器を第 12 表に示す。

8

第 4 表 計測項目
No項目

記号

測定点方向

備考

X

1A12Y
Z

3振動台

X

4A25・計画条件の範囲内で加振試験が実施されたことの確認が目的

Y

6Z

7X
A3・振動台上加速度を計測

扉上部(閉時)

Y・閉時，開時の扉上部の支持架台に設置

9Z・閉時，開時の閉止装置の機能維持確認

10X

8A411Y

扉上部(開時)・支持架台の振動特性確認も兼ねる

Z12X

1314加速度の計測が目的

加速度

A5Y

駆動装置本体

15Z

16X
A617Z

19X
A7計測が目的・駆動装置の振動特性確認も兼ねる

Y

駆動装置の取付位置

1820・駆動装置単体の機能維持確認加速度の

Y

扉の中央部

21Z

・扉の振動特性確認が目的
・振動特性把握試験時に設置※１22

A8扉の右・中央

X

23

A9

扉の左・中央

X

24

A10

扉の中央部

X・地震波加振，扉閉，レベル 3 または 4

25

A11

扉の中央部X（第１表の No.16 または 17）のケース

26

A12

扉の中央部

X

で扉 3 箇所に設置※１

27

S128S2

プッシュローラ（扉閉時）※２2930

ひずみ

S3S4・扉の開放状態及び閉止状態での加振試－

プッシュローラ（扉開時）※２

験時に代表位置として，ひずみの計測が目的※1

扉の開閉による作動性能の確認の際にケーブルが試験体や他センサと干渉する恐れがあるため，代表試験ケースのみでの計測とする。
※2 開時、閉時において扉を抑える荷重がプッシュローラに発生するため代表位置とする。なお，支持部材の形状により，測定位置が変更になる可能性がある。

91011125試験要領
5.1 試験手順
目標とする入力波を精度よく振動台で再現するための振動台補償加振の後，試験体を振動台に搭載し，下記の手順で加振及び加振後の作動試験，気密性能試験を実施する。
なお，試験場との調整，現場の進捗状況等により，試験手順が変更となる場合もある。
(1) 加振試験の準備として，センサ（加速度計及びひずみゲージ）が所定の位置に設置されていることを確認する。また，測定計器の仕様が適切であることを確認する。
(2) センサ確認試験を以下の手順で実施する。
① 閉止装置の扉が閉止状態であることを確認する。
② 加振レベル 0.5m／s２程度，振動数 1～2Hz にて，各方向単独で正弦波加振を行う。
③ センサの取付方向，感度を確認する。
(3) 振動特性把握試験を以下の手順で実施する。
① 閉止装置の扉が閉止状態であることを確認する。
② 加振レベル 2.0m／s２程度にて，各方向単独で，0.1Hz～30Hz 程度の振動数成分を有する広帯域ランダム波の加振を行う。
③ 試験体の固有振動数を測定し，入力波の主要な振動数成分の範囲に固有振動数の有無を確認する。
④ 閉止装置の扉を開放状態とし，(3) ②，③ を実施する。
【閉止装置の扉開放状態における加振試験】(4) 地震波（0.3×ＳＳ）加振試験を以下の手順で実施する。
① 閉止装置の扉を開放状態であることを確認する。
② センサ取付状況及び試験体の外観目視を行い，異常のないことを確認する。
③ 3 方向同時加振の包絡波によるレベル１（0.3×ＳＳ）で加振する。
④ 加振後，採取データを確認する。
(5) 地震波（0.6×ＳＳ）加振試験を実施する。
① 閉止装置の扉が開放状態であることを確認する。
② センサ取付状況及び試験体の外観目視を行い，異常のないことを確認する。
③ 3 方向同時加振の包絡波によるレベル２（0.6×ＳＳ）で加振する。
④ 加振後，採取データを確認する。
⑤ 作動試験を「5.2 (1) 作動試験」のとおり実施する。
ただし，レベル２においては電動作動試験のみを実施する。
⑥ 気密性能試験を「5.3 (1) 気密性能試験」のとおり実施する。
(6) 地震波（1.0×ＳＳ）加振試験を実施する。
(5) ① ～ ⑥と同じ。ただし、下記に読み替える。

13

・レベル２（0.6×ＳＳ）をレベル３（1.0×ＳＳ）
・基準地震動Ｓｓの 0.6 倍を 1.0 倍(7) 地震波（1.1×ＳＳ）加振試験を実施する。
(5) ① ～ ⑥と同じ。ただし、下記に読み替える。
・レベル２（0.6×ＳＳ）をレベル４（1.1×ＳＳ）
・基準地震動ＳＳの 0.6 倍を 1.1 倍【閉止装置の扉閉止状態における加振試験】
閉止装置の扉を閉止状態とし，5.1(4)～(7)を実施する。ただし，下記に読み替える。
・扉の開放状態を閉止状態
5.2 作動試験について(1) 作動試験【電動作動確認】
電動駆動により閉止装置が閉止できることを確認する。その後，開閉を 5 回繰り返し電動機の電流測定及び開閉時間の測定を実施する。
【手動作動確認】① 閉止装置の扉が開放状態での加振後手動操作により閉止装置が閉止できることを確認する。
ただし，電動作動確認結果から作動状況に変化がないと判断できる場合は，手動作動確認を省略する。
② 閉止装置の扉が閉止状態での加振後手動操作により閉止装置が開放できることを確認する。
ただし，電動作動確認結果から作動状況に変化がないと判断できる場合は，手動作動確認を省略する。
(2) 判定基準【電動作動確認】
電動駆動により開閉できること。
扉の閉止：全閉位置であること

開閉時間：2 分以内（参考値）

電流値：定格電流値以内であること【手動作動確認】
手動操作により閉止（開放状態の加振後）又は開閉（閉止状態の加振後）できること。
扉の閉止：全閉位置又は全開位置であること

14

5.3 気密性能試験について(1) 気密性能試験
ＡＳＴＭ Ｅ283-4（Standard Test Method for Determining Rate of Air Leakage
Through Exterior Windows, Curtain Walls, and Doors Under Specified Pressure
Differences Across the Specimen）に準じた装置を用いて実施する。排風機により試験容器内の空気を排出することにより試験体前後に圧力差を生じさせ，試験体のシール部から試験容器へ流入する通気量を測定する。
第 8 図に気密性能試験装置図，第 9 図に試験体の内のり寸法図を示す。

容積約 17m３

内のり寸法
内のり面積：約 21 m２

排風機能力
最大 3,000m３／h
パッキン

風量測定管径：φ50mm（通過した空気量が多い場合はφ130mm を使用）

第 8 図 気密性能試験装置図

第 9 図 試験体の内のり寸法図

試験体を通過した空気量Ｑ（m３／h）は，風速計の風速Ｖ（m／s），風量測定管の直径ｄ（m）から算出する。

4×π ｄ××Ｖ006,32Ｑ

試験手順は，ＪＩＳ Ａ 1516（建具の気密性試験方法）6.3 試験手順に準じて，負圧での圧力差 10Pa，30Pa，50Pa，63Pa，100Pa，150Pa，200Pa と上げ，150Pa，100Pa，63Pa，50Pa，30Pa，10Pa と下げていく（保持時間 1 分）。通気方向は 1 方向（負圧）とする。
（第 10図負圧試験線図）

15

第 10 図 負圧試験線図
試験により得られた試験体を通過した空気量Ｑ（m３／h）を，標準状態（20℃，1,013hPa）に換算し，扉の内法面積（m２）で除すことにより，単位面積当たり，1 時間当たりの通気量（m３／h･m２）として算出する。圧力差に応じた通気量の推移を確認する。
ｑ＝Ｑ’／Ａ
ここで，ｑ：通気量（m３／h･m２）
Ａ：試験体の内のり面積（m２）Ｑ’：通過した空気量（20℃，1,013hPa 換算値）
（m３／h）
Ｑ’＝Ｑ・273＋20
Ｐ・
1,013 273＋Ｔ

Ｐ：試験容器内の気圧（hPa）
Ｔ：試験時の空気温度（℃）(2) 判定基準
通気量：12.6 m３／h･m２以下※（差圧 63Pa 時）※

閉止装置単体の判定基準（設計目標）としては，ＪＩＳ Ａ 1516 で示されるＡ4等級以上とする。なお，原子炉建屋原子炉棟全体としての気密性能は確保できることを確認する。試験体は，実機に取り付ける全ての閉止装置を考慮し，各々の縦・横寸法を包絡する大きさで製作することにより試験の保守性を考慮する。

16

第 11 図 試験工程※１
6/15(金)

6/16(土)

6/17(日)6/18(月)6/19(火)6/20(水)6/21(木)

6/22(金)項目
AM※３

PM※３AMPMAM

PMAM

AMAM

振動台補償加振センサ確認試験３方向（扉開）
振動特性把握試験３方向（扉開）
振動特性把握試験３方向（扉閉）
地震波加振（扉開）
レベル１（0.3×ＳＳ）
地震波加振（扉開）
レベル２（0.6×ＳＳ）
地震波加振（扉開）
レベル３（1.0×ＳＳ）※２
地震波加振（扉閉）
レベル１（0.3×ＳＳ）

振動台への試験体の据付け
試験体へのセンサ等計測器類の取付け
初期状態の気密性能試験
等の作業

地震波加振（扉開）
レベル３（1.0×ＳＳ）※２
地震波加振（扉閉）
レベル２（0.6×ＳＳ）
地震波加振（扉閉）
レベル３（1.0×ＳＳ）※２
地震波加振（扉閉）
レベル４（1.1×ＳＳ）※２
地震波加振（扉開）
レベル４（1.1×ＳＳ）※２※1 試験場との調整により変更となる場合もある。
※2 地震波加振のうちレベル３，４の加振後に，健全性確認試験（作動確認試験，気密性能試験）を実施する。
※3 ＡＭは，10:00～1:00 ＰＭは，13:30～18:00 を想定している。

17PMAMPMAMPMAMPM

第 12 図 測定計測器一覧表（1／2）
№

1

用途

絶縁抵抗測定

計測器名称

絶縁抵抗計

メーカ
(型式)
sanwa
(PDM508S)

仕様

定格測定電圧(V／MΩ)：500／100
精度：第一有効測定範囲(指示値の±5％以内)
第二有効測定範囲(指示値の±10％以内)
交流電流(A)：レンジ 30A,300A,600A

2動作試験

デジタルクランプ

HIOKI(モータ電流値測定)

メータ(3282)

精度：30A(40～1kHz：±1％rdg±0.7％fs)
300A／600A(45~60Hz：±1.0％rdg±5dgt,
40~45Hz：±1.5％rdg±5dgt
66~1kHz：±1.5％rdg±5dgt

3動作試験(扉開閉速度測定)

ストップウォッチSEIKO(S34-4000)

時間精度：±0.0012％(月差±30 秒以内)
3 レンジ：0～1m／s(50 等分目盛。最少読取値 0.02m／s)

4

熱式風速計

日本カノマックス㈱0～10m／s(50 等分目盛。最少読取値 0.2m／s)(6141)

0～50m／s(50 等分目盛。最少読取値 1m／s)
精度：各レンジのメータフルスケールの±2％

気密性能試験

56

デジタル圧力計

㈱サヤマ

(差圧計)

(マノエース 230-8110HP-B)

ガラス製単管温度計

日本計量器工業㈱(DF-201)18

圧力レンジ：0～110kPa,200kPa,700kPa
最大表示：700kPa
精度：±0.35％fs±1dgt
範囲：－20℃～50℃以下
目盛：1℃

第 12 図 測定計測器一覧表（2／2）
№

用途

計測器名称

メーカ
(型式)

仕様

定格容量

7

加速度計
加振試験

株式会社共和電業(AS-5GB、AS-10GB)

AS-5GB ：±49.03m/s2
AS-10GB：±98.07m/s2
精度（非直線性/ヒステリシス）：±1.0％RO 以内※RO（Rated Output）
：定格出力

8

ひずみゲージ株式会社共和電業

ひずみ限界：約 5％（常温）(KFG-2-120-C1-11)

誤差：最大 10％（ひずみ限界条件における最大誤差）19参考資料１「ＪＩＳ Ａ 1516

建具の気密性試験方法」抜粋

20

21