TK-1 - 178 改7

東海第二発電所
ブローアウトパネル及び関連設備の必要機能と確認試験の方法について

平成３０年４月２６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。
1

4月5日審査会合時コメント回答 ブローアウトパネル関連
コメント：
ブローアウトパネルの要求事項に対して，考慮すべき自然現象発生後に設計基準事故が発生する場
合，逆に設計基準事故後に自然現象が発生する場合を整理し，公衆被ばくの影響の観点から整理すること。
回答１：
ブローアウトパネルに要求される機能，想定すべき自然現象，公衆被ばくの観点から考慮すべき設計基準事故（環境への放射性物質の異常な放出として想定される設計基準事故）の組み合わせから検討（次ページ参照）した結果，最も公衆被ばくに影響するLOCAの30日後にブローアウトパネルが開放した
場合でも，実効線量は約1.3×10-2mSvであり，設計基準事故の基準値である5mSvを十分に下回ることを確認した。

＜ブローアウトパネルに要求される機能＞
２次格納施設（原子炉建屋原子炉棟）の一部としての閉維
持機能
ブローアウトパネルとしての開放機能＜想定すべき自然現象＞
地震⇒ 考慮すべき事象
竜巻
風(台風） ⇒ 構造強度に反映
津波，洪水，高潮，凍結，降水，積雪，
落雷，火山，生物学的影響，森林火災⇒ 設置高さや配置等からブローアウト
パネルに影響しない＜公衆被ばくの観点から考慮すべき
設計基準事故（環境への放射性物質の異常な放出として想定される設計基準事故）＞
放射性気体廃棄物処理施設の破損
主蒸気管破断燃焼集合体の落下
原子炉冷却材喪失
制御棒落下

2

4月5日審査会合時コメント回答 ブローアウトパネル関連①自然現象の従属事象として設計基準事故が発生する場合

自然現象（地震／竜巻）設計基準事故（公衆
被ばくの観点）発生②設計基準事故後に独立事象として自然現象が発生する場合

設計基準事故（公衆
被ばくの観点）発生

No

自然現象（地震／竜巻）Yes

ＢＯＰ機能への影響

No

ＢＯＰ機能への影響

Yes

被ばく評価

No

Yes

影響なし

被ばく評価※

影響なし※設計基準事故後に自然現象発生時期は，航空機落下や設計基準対象施設の耐震設計のスクリーニング基準の10 7／年を参考に決定。具体的には以下のとおり。
・設計基準事故の発生頻度： 10-4 回／年と仮定
・Ｓｄ地震の発生頻度：10 2回／年⇒約0.1年（３０日と仮定），Ｓｓ地震の発生頻度：5×10 4回／年 ⇒約2年後，設計竜巻の発生頻度： 5.2×10-6回／年 ⇒ 有意になるまでの時間は，約190年以上

34月5日審査会合時コメント回答 ブローアウトパネル関連（１）基準地震動の場合
２次格納施設の一部としての閉維持機能に対する影響
設計基準事故地震起因の従属事象として設計基準事故の発生と公衆被ばくへの影響放射性物質気体廃棄物処 地震起因で発生するが，原子炉建屋外の事象であり，理施設の破損BOP閉じ込め機能は，被ばく評価に影響しない
地震起因で発生するが，地上放出を仮定して被ばく評
主蒸気管破断価済であり，BOP閉じ込め機能は評価に影響しない
燃料集合体の落下

地震起因で発生せず

原子炉冷却材喪失

地震起因で発生せず

制御棒落下

地震起因で発生せず

設計基準事故発生後の独立事象としての地震による公衆被ばくへの影響（Sd：10－１年後，Ss：2年後）
影響なし
（同左）
影響なし
（同左）

備考

影響なし
・燃料集合体落下の放出率は，約20日でゼロとなるため，事故30日以降のブローアウトパネル開放の被ばく評価に影響はない
影響なし
・事故発生から30日までは添付十に記載される評価を行い，31
日後は原子炉建屋から直接大気中に放出されると仮定して評価した結果，実効線量は約1.3×10-2mSvであり，設計基準事故の基準値である5mSvを十分に下回る。
影響なし（設計基準事故として復水器からタービン建屋への漏えいを仮定して評価済であり，ブローアウトパネルの影響を受けない）

添付十の被ばく評価で最も線量が高くなる主蒸気管破断 時 の 線 量 は 約 1.8 × 10-1
mSv

設計基準事故発生後の独立事象としての地震による公衆被ばくへの影響（Sd：10－１年後，Ss：2年後）

備考

ブローアウトパネルの開放機能に対する影響
設計基準事故地震起因の従属事象として設計基準事故の発生と公衆被ばくへの影響

放射性物質気体廃棄物処 地震起因で発生するが，原子炉建屋外の事象であり，理施設の破損BOP開放機能が喪失しても影響しない
地震起因で発生するため，地震により開放機能を喪
主蒸気管破断失しないことを評価にて確認
燃料集合体の落下

地震起因で発生せず

原子炉冷却材喪失

地震起因で発生せず

制御棒落下

地震起因で発生せず

影響なし（開放機能は要求されない）
影響なし（開放機能は要求されない）
影響なし（開放機能は要求されない）
影響なし（開放機能は要求されない）
影響なし（開放機能は要求されない）

44月5日審査会合時コメント回答 ブローアウトパネル関連（２）設計竜巻(差圧）の場合
２次格納施設の一部としての閉維持機能に対する影響
設計基準事故設計竜巻の従属事象として設計基準事故の発生と公衆被ばくへの影響

放射性物質気体廃棄物処
理施設の破損

竜巻起因で発生せず

主蒸気管破断竜巻起因で発生せず

燃料集合体の落下

竜巻起因で発生せず

原子炉冷却材喪失

竜巻起因で発生せず

制御棒落下

竜巻起因で発生せず

設計基準事故発生後の独立事象としての設計竜巻による公衆被ばくへの影響（設計竜巻が有意となるは約190年後）
原子炉建屋外の事象であり，ブローアウトパネルの閉じ込め機能は，被ばく評価に影響しない
地上放出を仮定して被ばく評価済であり，ブローアウトパネルの閉じ込め機能は評価に影響しない
影響なし
・燃料集合体落下の放出率は，約20日でゼロとなるため，事故約190年後のブローアウトパネル開放の被ばく評価に影響はない
影響なし
・事故発生から30日までは添付十に記載される評価を行い，31日後は原子炉建屋から直接大気中に放出されると仮定して評価した結果，実効線量は約1.3×10-2mSvであり，設計基準事故の基準値である5mSvを十分に下回るため，事故後約190年後のブローアウトパ
ネル開放の影響はない
影響なし（DBAとして復水器からタービン建屋に漏えいしたFPの放出を評価
済であり，ブローアウトパネルの影響を受けない）

備考

ブローアウトパネルの開放機能に対する影響
設計基準事故設計竜巻の従属事象として設計基準事故の発生と公衆被ばくへの影響

放射性物質気体廃棄物処
理施設の破損

竜巻起因で発生せず

主蒸気管破断竜巻起因で発生せず

燃料集合体の落下

竜巻起因で発生せず

原子炉冷却材喪失

竜巻起因で発生せず

制御棒落下

竜巻起因で発生せず

設計基準事故発生後の独立事象としての設計竜巻による公衆被ばくへの影響（設計竜巻が有意となるは約190年後）
影響なし（開放機能は要求されない）

備考

影響なし
（開放機能は要求されない）
影響なし（開放機能は要求されない）
影響なし（開放機能は要求されない）
影響なし（開放機能は要求されない）

5

4月5日審査会合時コメント回答 ブローアウトパネル関連
コメント ：ブローアウトパネル全体の品質・施工管理，保守管理等について整理して説明すること。
回

答：検討中の保守管理内容は以下のとおりです。なお，施工時の品質管理については，現在
詳細設計中のため詳細設計確定後に別途説明します。
対象機器

原子炉建屋外側ブロー
アウトパネル

必要な機能
気密性能

保全項目

実施内容（案）

気密性能試験（建屋）

定期検査項目として定期検査毎の原子炉建屋気密性能検査にて確認

外観目視（シール部）

構造健全性確認検査として目視点検

作動性能

クリップの性能管理

定期事業者検査として，定期的に実機クリップを取り外し，クリップが所定荷重以下で変形することを確認
クリップは製造ロッド毎に管理し，要求仕様を満足しない場合には当該ロッドは全て取替

構造健全性

外観目視試験

構造健全性確認検査として目視点検

シール部の取替

パッキンの定期的な取替（パッキン確定後，メーカ推奨等に基づき設定）

作動試験

閉止装置が開閉できることを確認

構造健全性

外観目視試験

閉止装置構成品に有意な損傷が無いことを目視により確認

竜巻防護設備

構造健全性

外観目視試験

構造健全性確認検査として目視点検

強制開放装置（自主設備）

作動性能

シリンダ単体作動試験

単体作動試験

構造健全性

外観目視試験

構造健全性確認検査として目視点検

ブローアウトパネル閉止 気密性能
装置
作動性能

6

4月5日審査会合時コメント回答 ブローアウトパネル関連
コメント：強制開放装置の位置づけを明確にすること
回答 ：原子炉建屋外壁に設置されるブローアウトパネル１０枚に作用する圧力は，音速で伝播する
ため，各パネルには，同時に圧力が付加され，ブローアウトパネルは開放する。
強制開放装置の主目的は大規模損壊時にブローアウトパネルを強制開放させることであることから，自主設備と考えている。

ブローアウトパネルの設置場所（１０箇所）による相違がほとんどな
い結果となっている

パネル部

落下
防止柵
解析モデルを用いたパネル開放・落下状況の検証状況（例）ブローアウトパネル１０枚開放の場合の原子炉棟６階の圧力挙動（各ノードの圧力）(2012年 自主的安全性向上の一環として，原子炉建屋6階北側強制開放装置設置時の解析例）

74月5日審査会合時コメント回答 ブローアウトパネル関連
コメント：設計竜巻の差圧８．９ｋＰａはＶＢ２のハザードカーブから算出していると思うが，ＶＢ１のハザードカーブから算出する必要はないか確認すること。
回 答：
東海第二発電所に対する竜巻のハザードカーブは，発電所の立地の特徴を踏まえ設定する竜巻検討地域内の過去の観測記録に基づき一意に設定されるものであり，「ＶＢ1のハザードカーブ」，「ＶＢ2のハザードカーブ」が個別に存在するわけではない。
（また，ＶＢ１は観測実績の最大風速から定める値であり，その定義上，ハザードカーブを作成出来るものではない）
よって，設計竜巻やブローアウトパネルの開放圧に相当する差圧を発生する竜巻の確率は，上記のとおり，発電所毎に一意に定まるハザードカーブより算出することになる。
なお，東海第二発電所のハザードカーブ設定に際しては，以下の様な検証も実施し，データに含まれる不確実さに対しても，その感度が小さく安定したものであることを検証している。
・各パラメータに仮定する確率分布形の選択に対する感度（Ｊａｃｋｋｎｉｆｅ法による）・最大クラスの竜巻（Ｆ３）が1つ見落とされていたと仮定した場合の感度・データセットそのものが有する不確実さに対する感度
以上より，発生差圧に対応する竜巻風速の確率を，上記のハザードカーブで算出することに問題は無いと考えている。

8

4月5日審査会合時コメント回答 ブローアウトパネル関連
コメント：ブローアウトパネルの開放差圧を生じる風速８９m/sの算出方法を示すこと。
回 答：ＢＯＰの開放差圧（1psi (6.9kPa)）に相当する気圧低下量ΔＰを生じる竜巻の最大風速は，以下の様に設定した。
竜巻評価ガイドに示されるΔＰの評価式はΔＰ＝ρ・ＶＲｍ2
であり，空気密度ρ ＝1.22 (kg/m3)に対し開放差圧6900 (Pa)を超えるΔＰ を生ずる
竜巻の接線風速ＶＲｍは，
ＶＲｍ＝76 (m/s)となる。
次に，同様にガイドに示される接線風速と（移動速度を含めた）当該竜巻の最大風速Ｖの関係式から
ＶＲｍ＝0.85Ｖとなるため，
Ｖ＝ＶＲｍ/0.85＝89 (m/s）となる。

竜巻ガイド抜粋 （）＝0.85VD

なお，上記の竜巻（89m/s）の年超過確率は，東海第二発電所に設定した竜巻検討地域で観測された竜巻に基づくハザード曲線の，当該風速における値（5.2×10-6）となる。

9

ここまで

0
1

１．東海第二発電所のブローアウトパネルの構造について【ブローアウトパネルの構造と配置状況】

ブローアウトパネルは，電源や空気源に頼ることなく，静的，且つ圧力上昇に対して確実に開放できる仕組みとして，クリップを使用したパネルの開放機構を選定している。
この開放機構は，既設系統設備でも採用実績のある破壊板（ラプチャーディスク）と同様の考え方（圧力による負荷荷重により，部材を破壊させる）であり，構造が単純であることから，信頼性が高いものである。

板厚：2.3㎜
100㎜
A

A’

ブローアウトパネル

事故時の内圧

建屋内側よりの状況（６階西側）

32.6㎜

クリップ部拡大（ A-A’矢視）事故時の内圧によりパネル全体が外側に押し出され開放

ブローアウトパネル主要仕様
設置場所
５階

寸法（躯体開口部）

クリップ数

北，西 各1個

４,０００mm×４,０００mm

１８個

北２個，南２個

３,６８０mm×４,１７０mm

１８個

西２個，東２個

４,１７０mm×３,６８０mm

１８個

６階
ブローアウトパネル重量 約1.5t／枚

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２．差圧によるクリップの開放機構【パネル開放の仕組み】○建屋内圧力によるクリップの変形及びパネルの開放は，具体的に下図の流れとなる。
パネルの開放に必要な荷重（①＋②＋③）＜
建屋内圧力による荷重（④）①クリップを変形させる荷重×クリップ個数②パネルと躯体枠部の摩擦力（パネル鋼材‐枠鋼材及び枠躯体 ⇒ 摩擦係数0.6）③シール材の破断に必要な荷重（シール材の選定及び施工方法の検証により設定）

パネル側②摩擦係数0.6は，鋼材とコンクリート間の係数0.4にばらつきを考慮し，安全率1.5倍として設定

パネル開放
④
建屋内圧力

①
クリップ変形荷重

クリップ

クリップ変位約30㎜で開放ブローアウトパネル下部の詳細断面クリップ変形②
パネル-枠間
摩擦力
躯体側
開放前

シール

差圧負荷

パネル開放

パネル脱落

2
1

スペーサ
③
シール材
破断荷重

３．ブローアウトパネルの要求機能と確認方法について
ブローアウトパネル及び関連設備への技術基準規則の主な要求事項（基準地震動と設計竜巻）と成立性確認方法
について整理した。
ＤＢ
防護すべき設備

ブローアウトパ
ネル

◎開機能
(12条）
△閉維持
（建屋気密性）(38条，44条）

ブローアウトパネル閉止装置(SA緩和設備）

竜巻
防護設備

5条
地震

ＳＡ

7条
自然条件
竜巻差圧

7条
自然条件
竜巻飛来物

○
（地震後）
開放機能に影響を与えないよう耐震性を確保
開放時はプラン

54条
自然条件
竜巻差圧

54条
自然現象
竜巻飛来物
（共通要因）

－

－

－

－

－

－

○

プラント停
止にて対応

（竜巻防護設備にて防護）

ト停止にて対応◎閉機能（SA前）
（74条）

－

－

－

◎閉維持
（建屋気密性）
（74条）

－

－

○飛来物からの
防護機能
（７条）

50条
地震

○

（地震後）

（差圧発生せず影響なし）

－※１

－

◎

－※２

－※１

○

－

－

－

○

○
（波及的影響）◎：実機大の試験による確認◎（差圧発生せず影響なし）○：解析評価による確認△：実機での確認－：機能要求なし※１ ブローアウトパネル閉止装置は，ＳＡ緩和設備であるため，共通要因故障の考慮不要※２ SA後の閉止状態での設計竜巻は，事象の重ね合わせの頻度から組み合わせ不要

31

４．公衆被ばくの観点からのブローアウトパネルの必要機能について
ブローアウトパネルの要求事項に対して，①考慮すべき自然現象発生後に設計基準事故が発生する場合，②逆に設計基準事故後に自然現象が発生する場合を整理し，公衆被ばくの影響の観点か
ら整理した。
ブローアウトパネルに要求される機能，想定すべき自然現象，公衆被ばくの観点から考慮すべき設
計基準事故（環境への放射性物質の異常な放出として想定される設計基準事故）は以下のとおり＜ブローアウトパネルに要求される機能＞
２次格納施設（原子炉建屋原子炉棟）の一部としての閉維持機能
ブローアウトパネルとしての開放機
能＜想定すべき自然現象＞
地震⇒ 考慮すべき事象
竜巻
風(台風） ⇒ 構造強度に反映
津波，洪水，高潮，凍結，降水，積雪，
落雷，火山，生物学的影響，森林火災⇒ 設置高さや配置等からブローアウト
パネルに影響しない＜公衆被ばくの観点から考慮すべき設計基準事故（環境への放射性物質の異常な放出として想定される設計基準事故）＞
放射性気体廃棄物処理施設の破損
主蒸気管破断燃焼集合体の落下
原子炉冷却材喪失
制御棒落下

検討した結果，最も公衆被ばくに影響する事象として，LOCAの30日後にブローアウトパネルが開放を仮定した場合でも，実効線量は約1.3×10-2mSvであり，設計基準事故の基準値である5mSvを十分に下回ることを確認した。 （次ページ以降参照）<基準地震動及び設計竜巻に対する対応方針＞

41

基準地震動に対する対応方針⇒開放機能に影響を与えないよう確保する。なお，開放した場合は，安全な状態（運転中は冷温停止へ移行，停止中は使用済燃料に関連する作業の停止）に移行することを保安規定に定める。
設計竜巻の差圧に対する対応方針⇒開放した場合は，安全な状態（運転中は冷温停止へ移行，停止中は使用済燃料に関連する作業の停止）に移行することを保安規定に定める。

４．公衆被ばくの関連からのブローアウトパネルの必要機能について①自然現象の従属事象として設計基準事故が発生する場合

自然現象（地震／竜巻）設計基準事故（公衆
被ばくの観点）発生②設計基準事故後に独立事象として自然現象が発生する場合

設計基準事故（公衆
被ばくの観点）発生

No

自然現象（地震／竜巻）Yes

ＢＯＰ機能への影響

No

ＢＯＰ機能への影響

Yes

被ばく評価

No

Yes

影響なし

被ばく評価※

影響なし※設計基準事故後に自然現象発生時期は，航空機落下や設計基準対象施設の耐震設計のスクリーニング基準の10 7／年を参考に決定。具体的には以下のとおり。
・設計基準事故の発生頻度： 10-4 回／年と仮定
・Ｓｄ地震の発生頻度：10 2回／年⇒約0.1年（３０日と仮定）
・Ｓｓ地震の発生頻度：5×10 4回／年 ⇒約2年後
・設計竜巻の発生頻度： 5.2×10-6回／年 ⇒ 有意になるまでの時間は，約190年以上

51

４．公衆被ばくの関連からのブローアウトパネルの必要機能について（１）基準地震動の場合
２次格納施設の一部としての閉維持機能に対する影響
設計基準事故地震起因の従属事象として設計基準事故の発生と公衆被ばくへの影響放射性物質気体廃棄物処 地震起因で発生するが，原子炉建屋外の事象であり，理施設の破損BOP閉じ込め機能は，被ばく評価に影響しない
地震起因で発生するが，地上放出を仮定して被ばく評
主蒸気管破断価済であり，BOP閉じ込め機能は評価に影響しない
燃料集合体の落下

地震起因で発生せず

原子炉冷却材喪失

地震起因で発生せず

制御棒落下

地震起因で発生せず

設計基準事故発生後の独立事象としての地震による公衆被ばくへの影響（Sd：10－１年後，Ss：2年後）
影響なし
（同左）
影響なし
（同左）

備考

影響なし
・燃料集合体落下の放出率は，約20日でゼロとなるため，事故30日以降のブローアウトパネル開放の被ばく評価に影響はない
影響なし
・事故発生から30日までは添付十に記載される評価を行い，31
日後は原子炉建屋から直接大気中に放出されると仮定して評価した結果，実効線量は約1.3×10-2mSvであり，設計基準事故の基準値である5mSvを十分に下回る。
影響なし（設計基準事故として復水器からタービン建屋への漏えいを仮定して評価済であり，ブローアウトパネルの影響を受けない）

添付十の被ばく評価で最も線量が高くなる主蒸気管破断 時 の 線 量 は 約 1.8 × 10-1
mSv

設計基準事故発生後の独立事象としての地震による公衆被ばくへの影響（Sd：10－１年後，Ss：2年後）

備考

ブローアウトパネルの開放機能に対する影響
設計基準事故地震起因の従属事象として設計基準事故の発生と公衆被ばくへの影響

放射性物質気体廃棄物処 地震起因で発生するが，原子炉建屋外の事象であり，理施設の破損BOP開放機能が喪失しても影響しない
地震起因で発生するため，地震により開放機能を喪
主蒸気管破断失しないことを評価にて確認
燃料集合体の落下

地震起因で発生せず

原子炉冷却材喪失

地震起因で発生せず

制御棒落下

地震起因で発生せず

影響なし（開放機能は要求されない）
影響なし（開放機能は要求されない）
影響なし（開放機能は要求されない）
影響なし（開放機能は要求されない）
影響なし（開放機能は要求されない）

61

４．公衆被ばくの関連からのブローアウトパネルの必要機能について（２）設計竜巻(差圧）の場合
２次格納施設の一部としての閉維持機能に対する影響
設計基準事故設計竜巻の従属事象として設計基準事故の発生と公衆被ばくへの影響

放射性物質気体廃棄物処
理施設の破損

竜巻起因で発生せず

主蒸気管破断竜巻起因で発生せず

燃料集合体の落下

竜巻起因で発生せず

原子炉冷却材喪失

竜巻起因で発生せず

制御棒落下

竜巻起因で発生せず

設計基準事故発生後の独立事象としての設計竜巻による公衆被ばくへの影響（設計竜巻が有意となるは約190年後）
原子炉建屋外の事象であり，ブローアウトパネルの閉じ込め機能は，被ばく評価に影響しない
地上放出を仮定して被ばく評価済であり，ブローアウトパネルの閉じ込め機能は評価に影響しない
影響なし
・燃料集合体落下の放出率は，約20日でゼロとなるため，事故約190年後のブローアウトパネル開放の被ばく評価に影響はない
影響なし
・事故発生から30日までは添付十に記載される評価を行い，31日後は原子炉建屋から直接大気中に放出されると仮定して評価した結果，実効線量は約1.3×10-2mSvであり，設計基準事故の基準値である5mSvを十分に下回るため，事故後約190年後のブローアウトパ
ネル開放の影響はない
影響なし（DBAとして復水器からタービン建屋に漏えいしたFPの放出を評価
済であり，ブローアウトパネルの影響を受けない）

備考

ブローアウトパネルの開放機能に対する影響
設計基準事故設計竜巻の従属事象として設計基準事故の発生と公衆被ばくへの影響

放射性物質気体廃棄物処
理施設の破損

竜巻起因で発生せず

主蒸気管破断竜巻起因で発生せず

燃料集合体の落下

竜巻起因で発生せず

原子炉冷却材喪失

竜巻起因で発生せず

制御棒落下

竜巻起因で発生せず

設計基準事故発生後の独立事象としての設計竜巻による公衆被ばくへの影響（設計竜巻が有意となるは約190年後）
影響なし（開放機能は要求されない）

備考

影響なし
（開放機能は要求されない）
影響なし（開放機能は要求されない）
影響なし（開放機能は要求されない）
影響なし（開放機能は要求されない）

71

５．ブローアウトパネルに対する要求事項【要求事項】
設計基準対処設備及び重大事故等対処設備として，ブローアウトパネルに関連し要求される事項と対応方針を以下に整理した。
区分ＤＢ

機能
２次格納容器バ Ｓｓ地震
ウンダリ維持（閉じ込め機能）
竜巻

原子炉格
納施設
（原子炉
建屋原子
炉棟）
建屋内環境維持 ＭＳＬＢＡ（開放機能）
ＳＡ

２次格納容器バ 改正規則
要求
ウンダリ維持（閉じ込め機能）
建屋内環境維持 ＭＳＬＢＡ（開放機能）
IS-LOCA

大規
模損
壊

ＳＦＰへの放水（開放機能）

-

設置許可
基準規則

技術
基準
規則

基準要求事項

4条

5条（地震による損傷の防止）
地震後でも設定差圧により開放すること

6条

7条（外部からの衝撃による損傷の防止）
基準竜巻で開放した場合，建屋内防護対象設備を防護できる
こと（原子炉制御室等）（原子炉格納施設）
二次格納施設のバウンダリとして閉状態を維持し，放射性物
質を閉じ込めること

32条

38条
44条

9条

12条

（発電用原子炉施設内における溢水等による損傷の防止）
主蒸気管破断事故（MSLBA)時等で開放し，建屋内環境を維
持すること

74条

（運転員が原子炉制御室にとどまるための設備）
開放状態で炉心損傷した場合には，速やかに（遠隔及び手動）閉止できること

59条

-※
37条

-

-

-

備考

IS-LOCA時の要求事項なし

・添付十(安全解析)のＭＳＬＢＡ時の被ばく評価は，全量の地上放出を仮定しており，ブローアウトパネル
開放枚数 に影響しない。
・IS-LOCA時の環境条件への影響なし。（開放する場
合でも，開放しない場合でも評価に影響しない）

放水砲による使用済燃料プールへの放水のため，必要な箇所を手動で開放できること

8
1※ ブローアウトパネルはDB設備とし，SA設備とはしない。
主蒸気管破断事故発生直後の開放に期待するものであり，SAはその後事象が進展して発生することから，
ブローアウトパネルはDBAの範囲での要求設備

６．ブローアウトパネルへの要求事項と対応方針（１／２）
【原子炉棟 ６階面 のブローアウトパネル 全８枚】
設置
エリア

東面
（2枚）

南面
（2枚）

西面
（2枚）

北面
（2枚）

要求事項

①ＭＳＬＢＡ
全8枚中4枚以上開放で，MSLBA時の設計条件（圧力，温度）を満足するため，
各壁面で1枚以上を確保
根拠：
GOTHICによる解析結果※（内部火災での隔壁等を反
映）

左記条件を
包絡する
②竜巻
③再閉止
④放水砲
対策案
気圧低下
飛来物
開放を許容
飛来物の衝突， 開放を想定する 何れか1箇所は， ・ブローアウト機能維持
貫通によるパネ パネルは，速や 建屋外から強制＋再閉止装置の設置
ルの損傷，建屋 かに再閉止（遠 開放・竜巻飛来物防止対策
内への飛来物 隔及び手動）・強制開放装置の設置（万一パネルが完全に開放せず，再侵入の防止
閉止できない状態の対応を含む）

何れか1箇所は，
建屋外から強制開放
何れか1箇所は，
建屋外から強制開放－（放水砲の設置が想定されない
ため）

同 上

同上

同上

※：格納容器の設計外圧に着目すると，MSLBA時の開放必要枚数は３次元流体解析の結果から，４枚以上となる。
第２図 ブローアウトパネル作動枚数による温度及び圧力状況比較 参照

91

６．ブローアウトパネルへの要求事項と対応方針（２／２）
【原子炉棟 ５階面 のブローアウトパネル 全４枚】
設置
エリア
東面
（１枚）
南面
（１枚）
西面
（１枚）

北面
（１枚）

要求事項

①ＭＳＬＢＡ

②竜巻

気圧低下
飛来物
５階東側には安全 飛来物の衝突，
GOTHIC解析
貫通によるパネ
結果によれば， 機能を有する
ルの損傷，建屋
SGTS/FRVSが設置
開放は必須でされており，風荷重 内への飛来物
はない
侵入の防止
から防護
５階西側には安全機能を有するほう酸
水注入ポンプ等が設置されているが，パネルの配置から風の影響なし③再閉止
開放を想定するパネルは，速やかに再閉止（遠隔及び手
動）

左記条件を
包絡する
対策案

④放水砲

・竜巻対策を優先し，ブローアウトパネルは閉鎖・ブローアウト機能維持－＋再閉止装置の設置（５階面への放水・竜巻飛来物防止対策の必要性なし）・強制開放装置の設置（万一パネルが完全に開放せず，再閉止できない状態の対応を含
む）

同 上

0
2

７．蒸気影響評価におけるブローアウトパネル必要枚数の検証（１／２）
建設時設計で想定するMSLBA時の原子炉棟内の環境条件に対し，３次元流体解析により検証を行い以下を確認

171℃

温度
100℃

66℃

40℃

（原子炉棟 ３階東 温度状況）
時間
1h
2h
6h
100日

ブローアウトパネルが１枚以上開放することで，建屋内温度条件は，設計条件を満足することを確認

第１図 MSLBA時の原子炉棟内温度状態と解析結果の比較
12

７．蒸気影響評価におけるブローアウトパネル必要枚数の検証（２／２）
原子炉棟６階の温度及び圧力評価結果を示す。

圧力解析結果より以下を確認した
・MSLBA時には，ブローアウトパネル開放に必要な設定圧力に達すること・６階に設置された４枚が開放することで，格納容器の設計
外圧を越えないこと
・パネル開放までの時間は，蒸気漏えいから約1.3秒程度であり，建屋内圧力は瞬時に６階まで伝播する
主蒸気隔離弁「閉」による隔離

４枚開

格納容器設計外圧

温度状況比較

圧力状況比較
（原子炉棟 ６階）

第２図 ブローアウトパネル作動枚数による温度及び圧力状況比較
22

８．ブローアウトパネル及び関連設備の確認試験方法について（１／３）
対象
機器

機能

外側Ｂ 差圧によ
ＯＰ
る開放機
能

機能詳細

設計方針

主蒸気管破断事故時等 開放機能
規定の圧力にて自動的に開放することの原子炉棟の圧力上昇
時に，外気との差圧により自動的に開放し，原子炉棟内の圧力及び温度を低下させることができ 作動荷重の評価（パネルの摩擦力，シール材）
ること
作動条件に影響のある項目の評価を実施し，保守的に考慮し設計する。

確認方法

確認時期

クリップ試験にてクリップの材質，寸法，個数等の管理 設計段階
により，一定の圧力にて確実に作動すること
モックアップ装置による作動確認を実施し，開放に必
要な荷重が所定の差圧以下であることを確認

設計段階

上記，作動試験時に確認

設計段階

劣化状況の評価
既設パネル全数を取り外し，取り付け面の手入れ及 施工段階
作動条件に影響のある既設パネル取付面状態を び再施工を実施することにより設計状態を相違ないこ
確認し，必要に応じて修繕する。
とを担保する。
耐震健全性
基準地震動に対して規定圧力による作動機能が維持されること

地震時にパネル取付開口部が，パネル開放に影響のある有意な変形を生じないことを評価

設計段階

閉機能の
維持

公衆被ばく影響を防止す 開放機能に影響を与えないよう耐震性を確保する。モックアップ装置による作動確認時にＳｄ相当の荷重る観点から設計基準事 具体的には，独立事象の組み合わせの観点から， では開放しないことを確認
故後の独立事象である 弾性設計用地震動Ｓｄでも開放しないことを目標に
自然現象に対してバウン 設計する。なお，開放した場合は，安全な状態（運
ダリ機能を維持できるこ 転中は冷温停止へ移行，停止中は使用済燃料に関連する作業の停止）に移行することを保安規定に
と
定める。

設計段階

開放の検
知機能

ブローアウトパネル開放 中央制御室にて，各ブローアウトパネルの開閉状時に，速やかに閉止でき 態を確認できること（開放パネルの特定）
るよう，各ブローアウトパ
ネルの開放が検知でき
ること

施工段階

動作試験
パネル作動を検知するリミットスイッチの動作確認

32

８．ブローアウトパネル及び関連設備の確認試験方法について（２／３）
対象
機器
閉止
装置

機能

機能詳細

設計

閉止機能 ブローアウトパネル開放状態 原子炉建屋の気密性能が確保できること
で炉心損傷が発生した場合に， （原子炉建屋ガス処理系運転時に必要な建屋の負圧を確保できること）
ブローアウトパネル開放による原子炉建屋開口部を速やスライド扉が遠隔で閉止できること。
かに閉止できること（電源からの給電により電動にて閉止できる
設計）

確認方法

確認時期

気密性能試験
建屋に必要な気密を確保できること

設計段階

動作試験
遠隔操作により作動できること

施工段階
（耐震健全
性に含む）

スライド扉が現場にて手動にて閉止できること 動作試験
施工段階
（ワイヤをウインチにて引くこと等により，手 電源等の動力に依らず手動にて作動可能 （耐震健全動でも閉止できる設計）な機構であること
性に含む）

閉止の検 閉止装置の閉止状態が検知
知機能
できること

竜巻対策（竜巻飛来物からの防護）及びブ
ローアウトパネル開放装置（大規模損壊対応等）と干渉しないこと

机上評価

設計段階

中央制御室にて，各閉止装置の開閉状態が確認できること

動作試験
閉止状態を検知するリミットスイッチの動
作確認

施工段階

加振試験（モックアップ）

設計段階

気密性能試験
建屋に必要な気密を確保できること

設計段階

耐震健全 地震後においても閉止機能及 基準地震動に対して閉止装置の作動機能が性
び気密性能を維持すること維持されること

地震後に閉止装置の気密性能が維持される
こと

42

８．ブローアウトパネル及び関連設備の確認試験方法について（３／３）
対象
機器

機能

機能詳細

設計

確認方法

確認時期

竜巻 飛来物か ブローアウトパネル自体を飛 ブローアウトパネルが飛来物から防護されるこ 机上評価
他設備との干渉等の評価を含む
防護 らの防護 来物による損傷から防護でき と
設備 機能
ること
気圧低下等によるブローアウト
パネル開放後の，建屋内への飛来物侵入が阻止できること

設計段階

強制 開放機能 原子炉建屋内側から油圧（エ 遠隔操作により，ブローアウトパネルを強制的 遠隔操作により作動できる機構であることチレングリコール）ジャッキによ に開放できること
開放り，ブローアウトパネルを強制装置
的に開放できること
（自
主設
備）

施工段階

5
2

９．ブローアウトパネル開放の成立性について◆ ブローアウトパネル開放メカニズムと確認項目について
ブローアウトパネルが設計差圧△P（1psi＝約6.9kPa）により開放する場合のメカニズムは，以下のとおりである。
各段階に対し，確認すべき項目を整理した。
ブローアウトパネルの開放条件

パネルに生じる差圧荷重 ＞ ①クリップを開放させる荷重＋②摩擦力＋③シール材破壊力
差圧発生

パネル移動初期②パネル移動（摩擦力）③シール破壊パネル開放①クリップ変形（開放）

各段階での確認項目

試験又は検証項目

STEP1：内圧によりBOPが滑り出し，シール材が破壊（静的摩擦力＋シール破壊力 ＜ 差圧△P)
シール材を破壊させる荷重⇒ 物性値確認
摩擦力の妥当性（摩擦係数設定）⇒ 物性値確認②パネル移動時の摩擦力の設定と管理発生する摩擦力は，鉄鋼（BOP）／鉄鋼（躯体アングル）の状態と鉄鋼（BOP）／コンクリート（躯体）の２種類が想定されるが，摩擦係数の大きい鉄鋼／
コンクリートの静的摩擦係数を採用
摩擦係数は，構造設計基準における鋼材とコンクリート間の摩擦係数μ＝0.4を安全側に1.5倍したμ＝0.6を用いて評価

STEP2：BOPが更に移動し，クリップが開放（動的摩擦力＋クリップ開放荷重 ＜差圧△P)
クリップが開放（外れる）荷重の妥当性 ⇒ クリップ試験
摩擦力の妥当性（摩擦係数設定）⇒ 物性値確認①クリップ試験及びクリップの管理
クリップ試験によりクリップ１枚当たりの変形に要する荷重を測定
クリップの必要個数を決定
今後の管理項目 クリップの変形荷重を管理②パネル移動（摩擦力）

STEP3：更にBOPが取り付けられている躯体上を移動（動的摩擦力 ＜差圧△P)
摩擦力の妥当性（摩擦係数設定）⇒ 物性値確認③シール材の再設定と施工管理
シールは，ブローアウトパネルと躯体間に施工（現状）
シール材を再選定し，施工箇所と施工寸法を最適化する

パネルが開放し躯体から落下STEP4：躯体枠を通過し，パネルが開放後自重により落下
実機大の作動試験による検証⇒ 実証試験

上記データを基にクリップやシール施工法を再設定し，実機大のBOP試験体にて，6.9kPa相当の荷重で開放することを確認

62

９．ブローアウトパネル開放の成立性について【ブローアウトパネルに要求される機能と確認方法】

閉止状態（通常運転時）要求される機能・原子炉建屋原子炉棟のバウンダリ維持

地震・竜巻

開放（DB時）要求される機能・差圧による開放機能

・地震後の開放機能・東海第二の場合，基準地震動Ssによる地震荷重は差圧による開放荷重より小さいため，差圧による開放機能確認に合わせ，基準地震動Ss相当の荷重では開放しないことを確認（差圧による開放荷重（面積×差圧）は約110kN程度であり，基準地震動Ssによる開放荷重（質量×地震加速度）は約30kN 程度であるため，地震力相当では開放しないことを確認）

試験項目
・固定用クリップの要素試験（どの程度の荷重でクリッ
プが開放するかの確認）
・実機大モックアップによる開放試験（油圧ジャッキにより差圧に相当する力で静的に付加し開放を確認）

・建屋の許容最大ひずみ量を生じた場合でも，変形は建屋取付枠とパネルの隙間にあるシール材の施工範囲内にあり，開放機能に影響しないことを評価により確認
クリップ開放荷重のばらつき確認
クリップ数の最適化

クリップ要素試験（クリップ単体の引張試験）

開放後要求される事項
・他設備への波及的影響の防止
パネル落下防止チェーンの強度確認

実機大ブローアウトパネル開放試験のイメージ(2012年 自主的安全性向上の一環として，原子炉建屋6階北側強制開放装置設置時の試験例）

72◆ 実作動試験の代表性について
ブローアウトパネルは開口面積の違う２タイプ（開口面積4m×4m，3.68m×4.17m）が設置されており，面積に応じて開放時に負荷される差圧による荷重に相違（4m×4mの場合：約110kN，3.68m×4.17mの場合：約106ｋN）とがある。このため，実作動試験の実施については，最大面積のパネル（自重最大）を用いて，最少面積のパネルに負荷される荷重により開放することを確認する。

１０．クリップの信頼性（規定差圧により開放することの信頼性）（１／２）
【試験対象】
原子炉建屋外側ブローアウトパネル用クリップ

クリップ枚数 18枚/1パネル（既設）開放差圧 約6.9kPs (1.0psi) 7000N/m2【試験目的】
・クリップ単体の引張試験を実施し，ブローアウトパネルの開放機能を担保するための，適切なクリップの管理項
目を設定する【試験方法】
・オートグラフ試験機（AG-50ｋＮＢ）による引張試験
・変位制御（引張速度 １㎜/min）
クリップ仕様材 質 ：SS400
板厚：ｔ 2.3
ｸﾘｯﾌﾟ幅 ：100

クリップ取付状況

幅100㎜

：クリップ

8
2

試験体（クリップ＋治具）詳細寸法図

引張試験内容クリップ単体を引張試験にてパネルの
水平方向の荷重を模擬する【測定項目】①試験荷重，②クリップ変位，③クリップのひずみ【測定結果の評価】
クリップの最大荷重と変位の試験結果より，クリップの作動時におけるばらつきを検証する
パネルが設定差圧にて確実に開放するための管理項目を検証する【クリップの管理項目】
①材質，
②形状，
③クリップの寸法（板厚，幅），④取付方法と取付寸法

１０．クリップの信頼性（規定差圧により開放することの信頼性）（２／２）
【試験による検証内容】○クリップ試験の結果より，ブローアウトパネルの作動性能と信頼性を担保する管理項目を決定する。
引張試験結果クリップ１個の変形荷重を測定
測定結果： 最大荷重はクリップの固定方法や取付寸法にてのばらつきが有り，今後の管理を考慮した測定を実施した結果，
値は過去の試験より高めの結果となった・パネルの確実な開放
一定荷重以下でクリップの変形によりパネルの支持部が開放されること
・規定圧力による作動，ばらつきの管理
一定荷重以下でクリップの変形が生じること

ブローアウトパネル
開放位置

クリップの荷重と変位の関係グラフ（例）

パネル開放に必要な荷重を算定①クリップを開放させる荷重＋②摩擦力＋③シール材破壊力
試験結果よりクリップ1個当たりの荷重を再設定 ⇒ クリップの必要個数を確認
規定差圧によりパネル開放に至る
92

上記データを基にクリップ数やシール施工法を再設定し，実機大のBOP試験体にて，6.9kPa相当の荷重で開放することを確認

１１．クリップの信頼性（クリップ試験の結果整理）（１／３）
１．目的
ブローアウトパネルの開放圧力を決定する大きな因子となるクリップについて，性能に影響する材質，クリップ板厚，クリップ幅，クリップ
掛り寸法，曲げ加工後のクリップ幅について組合せを検討し，最も安定した性能を確保できるクリップ仕様を特定する。
２．供試体の組み合わせ
項目
材質
板厚
幅（a）
掛り寸法（c）
曲げ加工後のク
リップ幅(b)

目的
材質による強度のばらつきを確認

具体的な仕様一定（既設と同じ）

2.3mm

クリップ幅と強度の関係を確認
掛り寸法による強度（外れ易さ）のばらつきを確認
曲げ加工後のクリッ
プ幅と強度のばらつきを確認

SS400，SPCC
既設試験用クリップ形状

100mm，70mm
45mm，20mm，15mm

28mm，35mm

クリップ寸法確認箇所

試験用クリップ一覧
試験体名称

クリップ材質C70

SPCC（冷間圧延鋼板）

C100

H100

SS400
（一般構造用圧延鋼材）

H100AP
H100BP
H100CP

SS400（一般構造用圧延鋼材）

H70

クリップ板厚クリップ幅

クリップ掛り寸法

クリップ形状変位速度70 mm
100 mm
70 mm
2.3mm

5
45mm

5

既設と同じ

5
1 mm/分

100 mm
100 mm

試験体数

45mm
20mm
15mm

TYPE-A
TYPE-B
TYPE-C

5
5
5
5

0
3

１１．クリップの信頼性（クリップ試験の結果整理）（２／３）
【クリップ試験結果】

試験１の結果から，SS400の降伏点の明確でばらつきも低減できることを確認 ⇒ 材質はSS400を選定
試験１の結果から，材料に関係なく，降伏荷重(平均値）はクリップ幅に比例（C70/C100=H70/H100≒0.69）
試験２の結果から，掛り寸法は，20mm程度（TYPE-B）が最もばらつきが小さく適切な形状と判断

1
3

材料SS400のTYPE-Bをクリップの基本形状に選定

１１．クリップの信頼性（クリップ試験の結果整理）（３／３）
【クリップ試験結果】
基本形状に選定したTYPE-B Ｈ１００ＢＰの試験結果を示す。

H100BP-1
H100BP-2

8000

H100BP-3
最大耐力
ばらつき範囲

平均値：6568

H100BP-4
H100BP-5

①

6000
荷重（N）

クリップ幅 100㎜
掛かり寸法 20㎜の試験結果

②

4000

クリップが
外れる位置
BOP
全開放へ

2000
クリップ
開放位置

0
0

2

4

6
8
クリップ変位（mm）

10

12【試験結果よりの対応１】
最大耐力のばらつきの範囲を管理すると共に，最大耐力の値でも確実にクリップが開放できるようクリップの幅を低減させる。 100㎜⇒70㎜【試験結果よりの対応２】
最大耐力の値でも１ｐｓｉ以下
で確実にクリップが開放できるよう，クリップの個数を最適化する。

クリップの荷重・変位関係①最大耐力に達してクリップが降伏し，荷重が低下していることをクリップ部のひずみ測定により確認した。
②クリップの掛かり長さが20㎜（H100BP）では変位11mmでクリップが完全に外れることを確認した。

23

１１．クリップの信頼性（モックアップによる開放試験）【モックアップによる開放試験の概要】
実機同等のブローアウトパネル及びパネルフレーム枠の試験体を製作し，シール施工及び新たに設定するクリップを設置した状態で，油圧ジャッキを用いた加力試験により以下の項目を確認する。
確認項目：

設計差圧以下でブローアウトパネルが開放すること
クリップが外れること
ブローアウトパネルが躯体より脱落すること

油圧ジャッキの加圧点

クリップ

ブローアウトパネル

油圧ジャッキ

押し出し梁

押し出し梁
油圧ジャッキの制御は
圧力一定制御とする
油圧ジャッキ3
3

モックアップ装置の概要

試験体は２体製作し，クリップ条件を変え開放試験を実施する

１２．ブローアウトパネル開放荷重の考え方(1)ブローアウトパネルを開放させるための荷重の関係①クリップを開放させる荷重＋②摩擦力＋③シール材破壊力＜④差圧による荷重（２）各項目に対する考え方①クリップを開放させる荷重
クリップ試験結果からクリップ1個あたりの開放に必要な荷重として，試験結果の最大値に約50％のマージンを見込み設定
6924N×1.5＝10386N ⇒ 10000Nとして設計に反映
クリップ数をＸ個とすると，全部のクリップを開放させるために必要な荷重は，10000Ｘ(N)②摩擦力
コンクリートと鉄鋼の静止摩擦係数0.4に50％のマージンを見込み0.6を，保守的に動摩擦係数としても採用
最も重いブローアウトパネル重量は約1650㎏であるため，これを動かすために必要な力は，1650㎏×9.8m/s2×0.6=9702N③シール材破壊力
シール材メーカと調整中。シール材を破壊するための荷重をＹ（Ｎ）とする。
④差圧による荷重
ブローアウトパネル設置場所の基準地震動Ssによる水平方向地震加速度は1.74G
公衆被ばくの観点からLOCA後にSｓ発生が有意になるのは約２年後であり，Sdが有意になるのは約1か月後であるため，Sdでも開放せず，確実に1psi以下で開放させるために設計目標値を，Z（kPa）を設定
最も面積の小さいブローアウトパネル（最も差圧による開放荷重が小さいもの）面積は，15.346m2であるため保守的に15m2と設定
以上より，満足すべきブローアウトパネルの設計条件は，以下のとおりであり，これを満足するX（クリップ数）を決定する。
なお，最終的には実機大のモックアップ試験結果を踏まえて決定する。

1650（㎏）×1.74/2×9.8(m/s2)＜
下限値（Sｄでの開放防止）

10000Ｘ（N)＋9702（N)＋Ｙ

Z（kPa）×1000×15m2
最も小さい面積のパネルに対して安全側に設定した設計目標値

4
3

最も重い（大きい）パネルを開放させるために必要な荷重（クリップ＋摩擦＋シール材）＜

１２．ブローアウトパネル閉止装置の機能確認試験について（１／３）
ブローアウトパネル閉止装置の必要機能に関する確認試験

初期状態の性能

各試験の目的試験項目①：初期状態の確認
試験項目②：地震発生後の作動・気密機能維持の確認
試験項目③：SA後の気密機能維持の確認
試験項目④：開閉機能の確認（大規模損壊時に使用）要求される機能・機器に異常がないこと

試験項目①
・気密性能試験・外観目視試験・作動確認（電動・手動にて開閉）

開放状態（通常運転時）
地震

閉止状態（ＳＡ時）
地震

閉止状態（ＳＡ時）

加振試験実施・・・閉止装置は「開」状態要求される機能
・閉機能
・気密性

試験項目②
・気密性能試験・外観目視試験・作動確認（電動・手動にて開閉）加振試験実施・・・閉止装置は「閉」状態要求される機能・気密性

試験項目③
・気密性能試験・外観目視試験要求される機能
・開閉機能

試験項目④
・作動確認（電動・手動にて開閉）

閉止状態
大規模損壊

開状態
大規模損壊解除

53

閉状態

１２．ブローアウトパネル閉止装置の機能確認試験について（２／３）
ブローアウトパネル閉止装置（扉，レール，扉枠等）を一体として，躯体部への取付状態を模擬した状態で，当該装置の設置高さにおける床応答スペクトルを包絡する条件（当該装置の固有振動数近傍）※の試験用地震波にて加振試験を実施し，下記の試験を実施する。
※ 固有振動数が20Hz以上の場合，ZPA（当該位置の最大床応答加速度）を包絡する条件とする。

○気密性能試験・試験方法
試験体両側に圧力差を生じさせ，試験体の隙間からの漏えい量を測定する。
・実施時期
加振試験前後に実施する。
○外観目視試験・試験方法
閉止装置の構成部品の目視点検を実施する。
・実施時期
加振試験前後に実施する。
○作動試験
・試験方法
電動操作及び手動操作により閉止装置が開閉できることを確認する。
・実施時期
加振試験前後に実施する。

63

１２．ブローアウトパネル閉止装置の機能確認試験について（３／３）
ブローアウトパネル閉止装置の気密性能試験内容
建屋壁面を模擬した実機大の試験容器に排風機により試験容器内の空気を排出し，試験容器に取り付けた扉本体に圧力差を生じさせ，規定の圧力差（10Pa，30Pa等）にて，パッキンから通過した空気の漏えい量を測定する。

JIS A 4706 気密等級線図

・気密性評価ｑ＝Ｑ／Ａ
ｑ：通気量（m3/h･m2）
Ｑ：通過した空気量（m3/h）
Ａ：扉の内法面積（m2）・試験方法
ASTM E283-4等に準じて実施する。
・試験内容
加振試験前に気密性能試験を実施し気密性能を確認する。
加振試験後に気密性能試験を実施し気密性能を確認する。

ブローアウトパネル躯体開口部寸法
設置場所

・試験体大きさ約4,800mm×約4,800mm（躯体開口部を包絡※する大きさ）

５階

寸法（躯体開口部）

北，西

４,０００mm×４,０００mm

北１，北２，南１，南２

３,６８０mm×４,１７０mm

西１，西２，東１，東２

４,１７０mm×３,６８０mm

６階※躯体開口部寸法についても包絡する
大きさ（約4,200mm×約4,200mm）とする試験装置（例）

扉開放時

試験容器

建屋壁面を模擬した試験容器

圧力測定装置パッキン

扉枠
通過した空気
流量計

扉
本
体

整流器

流量調整弁

整流器

排風機

扉本体

扉閉止時（気密性能試験時）通過した空気
流量計へ

7
3

扉枠

１３．ブローアウトパネル関連設備の保全について
ブローアウトパネル及び関連設備の保全内容について
現在，検討中の保守管理内容は以下のとおりです。

対象機器
原子炉建屋外側ブロー
アウトパネル

必要な機能
気密性能

保全項目

実施内容（案）

気密性能試験（建屋）

定期検査項目として定期検査毎の原子炉建屋気密性能検査にて確認

外観目視（シール部）

構造健全性確認検査として目視点検

作動性能

クリップの性能管理

定期事業者検査として，定期的に実機クリップを取り外し，クリップが所定荷重以下で変形することを確認
クリップは製造ロッド毎に管理し，要求仕様を満足しない場合には当該ロッドは全て取替

構造健全性

外観目視試験

構造健全性確認検査として目視点検

シール部の取替

パッキンの定期的な取替（パッキン確定後，メーカ推奨等に基づき設定）

作動試験

閉止装置が開閉できることを確認

構造健全性

外観目視試験

閉止装置構成品に有意な損傷が無いことを目視により確認

竜巻防護設備

構造健全性

外観目視試験

構造健全性確認検査として目視点検

強制開放装置（自主設備）

作動性能

シリンダ単体作動試験

単体作動試験

構造健全性

外観目視試験

構造健全性確認検査として目視点検

ブローアウトパネル閉止 気密性能
装置
作動性能

8
3

１４．設計段階における機能確認試験スケジュール
項目

2月
上旬

原子炉建屋外側
ブローアウトパネル

3月
下旬

上旬

4月
下旬

上旬

5月
下旬

上旬

下旬

上旬

下旬

試験計画策定実機大作動試験（開放試験）

引張試験１（材質，幅変更） 引張試験２（寸法変更）
試験体製作

試験装置製作
試験結果

試験条件

ブローアウトパネル
閉止装置

6月

試験結果

試験計画作定試験体及び試験装置製作

加振試験，作動試験，気密試験
試験条件

全体工程及び成立性

試験結果

成立性の確認全体計画作定
追加検討及び詳細検討範囲確認

93

【参考】東海第二発電所のブローアウトパネルについて
原子炉建屋外壁のブローアウトパネル以外に，原子炉棟内のブローアウトパネルとして主蒸気管室の壁面6箇所にブローアウトパネルが設置されている。（大きさ 約2m×1.5mのパネル複数で構成）
タービン建屋側へのブローアウトパネルは設置していない。
・原子炉建屋３階：主蒸気管室上部の保守点検室北側壁面に2箇所，西の壁面に1箇所の合計3箇所
・原子炉建屋２階：主蒸気管室西側壁面に1箇所，東側壁面に2箇所の合計3箇所（

原子炉棟 ３階：パネル（全3枚））：主蒸気管室（

原子炉棟 ２階：パネル（全3枚））

0
4【参考】東海第二発電所のブローアウトパネルの構造について
主蒸気管室のブローアウトパネルは，厚さ約1㎜のクリップと呼ばれる装置2個で壁に設置されており，差圧のみで自動開放し，主蒸気管室での漏えい蒸気を原子炉棟内に放出するよう設計されている。
25㎜

枠部
クリップ

30㎜

ブローアウトパネル

クリップ部

室内よりの状況（３階 ３F２）

内側ブローアウトパネルのクリップは建設時の試験結果より，外側ブロー
アウトパネルのクリップの約１／２以下の荷重で開放する構造であり，パネルの面積とクリップの個数より，容易に（1psi 以下で）開放する構造である。

パネル枚数４枚の場合

a) 正面図b) 側面図主蒸気配管破断時に主蒸気管室のブローアウトパネルが開放しない場合は，構造的に弱い，タービン建屋側の配管貫通部や主蒸気管室入口扉が圧力により破損することが考えられる。
寸法（躯体開口部）

パネル枚数

パネル１枚のクリップ数

2F1，2F3

２,９６９mm×１,４００mm

２枚

２個

2F2

４,０３１mm×１,４００mm

２枚

２個

3F1

２,２５０mm×３,０００mm

２枚

２個

3F2，3F3

４,５００mm×３,０００mm

４枚

２個

設置場所

２階

３階

1
4

c) 断面図（クリップ式構造の概念図）（内側）【参考】蒸気放出時と外気取り入れ時の流路について
ブローアウトパネル開放後に一時温度低下が停滞するのは，漏えいした高温の蒸気が大物搬入口開口部を上昇する流れと，外気が流入する際の下降気流がぶつかり，入れ替る状況を示している。ブローアウトパネルの開放枚数が多い方が蒸気漏えい後の早い段階でこの状況が現れる結果となる。また，５階，６階のブローアウトパネル全数が開放する場合と比較して，５階の東側を閉鎖する方が温度低下が早くなる原因は，５階西側から取入れられた外気が，東側大物搬入口吹抜け部で発生する煙突効果により，主蒸気管室の西側から東側への流れとなり，原子炉棟内で大きな循環が発生することで，外気の流入が速やかに進むためである。
大物搬入口
の吹抜け部
が煙突効果
を生むことにより，西側からの流入が発生雰囲気温度低下の停滞箇所2
4

原子炉棟断面図

【参考】蒸気放出時と外気取り入れ時の流路について

５階東側のブローアウトパネルを閉止することにより，東側は大物搬入口を通じた上昇気流が発生し，６階に高温の蒸気が抜ける
流れが主となる。（図中の）これに対し，西側エリアにおいては，５階から取り入れられた外気の下降気流が主となり，主蒸気管室で西→東の流れができると考えられる。（図中の）このため，ブローアウトパネル
全数が開放する場合と比べて，５階西側（ほう酸ポンプ設置側）の温度が下がる結果となる。
また，各溢水防護対象設備の設置位置と蒸気配管の設置位置を考慮し，蒸気漏えいの観点で，最も厳しい環境条件となると考えられるのは2階，3階の東側エリアである。

：主蒸気管室（

原子炉棟 ２階：パネル（全3枚））：主な開口部

3
4（

原子炉棟 ３階：パネル（全3枚））

【参考】モックアップ試験による開放荷重の検証例◆強制開放装置設置時（２０１２年）に油圧装置により実物大モックアップ試験を実施，開放荷重を検証した（机上で検討した開放荷重と測定した開放荷重を比較）
パネル部

落下
防止柵
パネル開放試験状況

解析モデルを用いたパネル開放・落下状況の検証状況

試験体重量は，加力フレームを含むことから，
ブローア ウトパネルより重量増（約5.5ｔ）

ブローアウトパネル

建屋内側

建屋外側

シール
スペーサ

逆方向より

パネル開放前パネル開放後クリップ部詳細

躯体枠
（原子炉
建屋外壁）

シール材の選定及び施工条件設定により，シール
材の破壊荷重を評価

ブローアウトパネル下部の詳細断面

44【参考】クリップの飛散影響について◆ブローアウトパネル配置に対し，クリップの飛散する水平距離を落下高さとした場合の飛散範囲及び主な防護対象設備の配置を図に示す。
・原子炉建屋６階： ブローアウトパネルの取付高さ 床面より １２．５m⇒ 使用済燃料プールへの落下による影響が考えられるが，クリップの重量(約230g)より影響なしの評価となる⇒ エリアモニタが床面及びブローアウトパネル下部の壁面に設置されているが，保護カバーを有しており影響なし⇒ プロセスモニタがブローアウトパネル下部の壁面に設置されているが，他の構造物配置により直接影響はなし⇒ スキマサージタンクレベル計がブローアウトパネル下部の壁面に設置されているが，保護カバーを有しており影響なし
・原子炉建屋５階： ブローアウトパネルの取付高さ 床面より ６．４m
⇒ 主要な設備が飛散範囲内に無いため影響なし：飛散想定範囲（

原子炉棟 ５階：パネル（2枚））：竜巻防護対象

5
4（

原子炉棟 ６階：パネル（8枚））

【参考】 ブローアウトパネル及び関連設備の設置計画(１) 閉止装置の概要
ブローアウトパネルが開放した状態で炉心損傷した場合，ＦＰ閉じ込めのためにパネル開口部を建屋外側のスライド扉で速やかに閉止する。 その後のスライド扉の開放方法についても以下に示す。
スライド扉「閉」時は，開放が必要な位置のスライド扉を開放• 緊急用電源又は人力により開可能な設計• 人力の場合，扉に取り付けたワイヤを牽引又は遠隔人力操作機構を接続して「開」• スライド扉の位置（開位置，閉位置）は，リミットスイッチの動作にて中央制御室で検知できるよう設計

レールカバー内側に電動機構
ガイドローラーにより扉がスライド
閉止位置へスライドする際，扉はレール軌道
によって建屋側へ押し込まれていく構造

牽引ワイヤーによる開閉概念図（例）64【参考】 ブローアウトパネルが近接している場合の設置計画

74

【参考】 ブローアウトパネル及び関連設備の設置計画（自主対策設備）(１) 強制開放装置の概要（例）＜目的＞
ブローアウトパネルが閉状態にある時に，開放が必要な位置のパネルを原子炉建屋内側より不燃性流体を用いた油圧ジャッキで押し出して開放する。
＜検討方針＞• ブローアウトパネルを遠隔及び現場で開放する設計• 作動流体配管は，耐震性を考慮して敷設（波及的影響防止）

手動油圧ポンプの例
現在，北側パネル２枚を開放するために設置されているもの
屋外

手動操作ハンドル

手動油圧ポンプ １台

84【参考】 強制開放装置設置済のブローアウトパネルについて【既設の強制開放装置設置状況】（新規制対応として改造予定）■ 設置場所：原子炉建屋６階北側ブローアウトパネル２枚■ 設置経緯：2012年に緊急安全対策の一環として設置
本装置についても，他のパネル同様の改造を実施する。
加力フレーム設置状況（建屋外観）
外側

油圧ジャッキ

落下防止柵

原子炉建屋壁内側

ブローアウトパネル

クリップ

【概要】
・既設のブローアウトパネルに，「加力フレーム」を取付た構造
・パネル１枚につき，油圧ジャッキ６個が作用・ジャッキ作用により，パネルは外側方向へ引き出され，やがてクリップが変形し，強制的にパネルが開放される仕組み
・油圧ジャッキには各々，操作場所から建屋壁外面に敷設されている耐震クラスＳの油圧配管を通じて油圧が供給される94【参考】外部事象に対する設計基準対象設備としてのブローアウトパネルの設計方針

設計基準対象施設としては，設置許可基準規則第4条から第6条の要求を踏まえ，地震，津波に加え第6条にて選定した自然現象11事象（洪水，風（台風），竜巻，凍結，降水，積雪，落雷，火山の影
響，生物学的事象，森林火災，高潮）及び外部人為事象7事象（航空機落下，ダムの崩壊，爆発，近隣工場等の火災，有毒ガス，船舶の衝突，電磁的障害）の設計荷重に対し，上記の機能を（特定の事象に対し限定することなく） 維持出来るように設計
なお，竜巻（最大瞬間風速100m/s）による外気の気圧低下に対しては，建屋内の空気との間にブローアウトパネルの開放圧力を上回る差圧を生じ得るため，パネルが開放し閉じ込め機能を喪失するケースが考えられるが，ブローアウトパネルの作動圧に至る風速の竜巻（89m/s，約5.1×10－６/年）と設計基準事故（10－３/年 ※１）の重畳が有意となるまでの期間は約20年※２であり，十分な補修期間が確保できると考えられることから，閉じ込め機能への影響は無いと評価※1：「発電用軽水型原子炉施設に係る新安全基準骨子案に対する意見募集の結果について」（平成25年4月3日原子力規制庁技術基盤課)にて，『設計基準事故については，それよりも低頻度であることから，10－３/年～10－４/年程度の発生頻度を念頭においています。』との記述あり。
※2：有意な重畳確率を，航空機落下や耐震設計のスクリーニング基準として用いられる10-7/年 として，10－７/(5.1×10－６)/10－３＝19.6年

05【参考】外部事象を起因とした重大事故等の発生に対するブローアウトパネルの防護方針
事象
地震

自然現象

外部人為事象防護方針
・基準地震動Ｓｓによる地震力に対し，開放及び閉じ込め機能を確保する。

竜巻

・ブローアウトパネルは設計竜巻による荷重にて有意な変形等を生じない構造とする。
・（設計ベースの要求として，）設計竜巻による荷重に対し安全機能を維持できるよう設計されるため，設計レベルの竜巻とＳＡは独立事象となる。
・気圧低下による開放に対しては，ブローアウトパネルが開放し得る風速以上の竜巻の後にＳＡが発生し得るまでの時間余裕（約20年）は十分と考えられるため，当該モードは許容する。

風（台風）
津波
洪水
高潮
凍結
降水
積雪
落雷
火山の影響
生物学的事象
森林火災
航空機落下
近隣工場等の火災
船舶の衝突
爆発
有毒ガス
電磁的障害

竜巻（設計ベース）の評価に包絡される。
ブローアウトパネルに到達しない。

ブローアウトパネルの機能に影響する事象ではない。

ブローアウトパネルは防火帯内側に設置をしていることから，機能に影響はない。
ブローアウトパネル近傍での航空機落下火災の熱影響に対し，機能を確保する設計とする。
航空機落下の評価に包絡される。
ブローアウトパネルに到達しない。
ブローアウトパネルの機能に影響する事象ではない。

15

【参考】 ブローアウトパネル対応方針 まとめ
ブローアウトパネル毎に要求事項を満足させるための対応方針を以下にまとめる。
① ブローアウトパネルの機能（設計温度，圧力）を確保するため，５枚のブローアウトパネル機能を確保する②竜巻対策として，開放可能性があるブローアウトパネル部には，竜巻防護対策（防護ネット）を設置する③開放状態で炉心損傷した場合を想定し，速やかに閉止できる機能（遠隔及び手動）を設置する④開放させる全てのブローアウトパネルに，万一パネルが完全に開放せず，再閉止できない状態を考慮して，強制開放装置を設置する⑤原子炉棟６階のブローアウトパネルのうち，南の２箇所は，放水砲による使用済燃料プールへの注水のため手動による開放機能を設置（④と兼用）を設置する⑥その他：閉止措置においては，竜巻飛来物の侵入防止，耐震性にも配慮した設計とする
対策方針
設置エリア

6
階

5
階

①差圧開放
機能

②竜巻飛来
物防護機能

③閉止機能
（SA時）

④強制開放
機能

⑤手動開放機能(大規模損壊）

北１

開

有

閉

開

－

北２

開

有

閉

開

－

東１

開

有

閉

開

－

東２

開

有

閉

開

開（④と兼用）

西１

開

有

閉

開

－

西２

開

有

閉

開

開（④と兼用）

南１

開

有

閉

開

－

南２

開

有

閉

開

開（④と兼用）

東

閉止

－

－

－

－

南

閉止

－

－

－

－

西

開

有

閉

開

－

北

開

有

閉

開

－

備 考

竜巻による風荷重からのSGTS等の防護25【参考】ブローアウトパネル閉止装置の設置許可基準43条への適合方針
条文

要求

適合性

想定される重大事故等が発生した場合における温度，放射線，荷第１号 重その他の使用条件において，重大事故等に対処するために必 屋外の環境条件を考慮した設計とする。
要な機能を有効に発揮するものであること。

第
１
項

第２号

央制御室の操作盤のスイッチでの操作が可能な設計とする。また，ブローア想定される重大事故等が発生した場合において確実に操作できる
ウトパネル閉止装置は，電源供給ができない場合においても，現場で人力にものであること。
より容易かつ確実に操作が可能な設計とする。

第３号

健全性及び能力を確認するため，発電用原子炉の運転中又は停止中に試験又は検査ができるものであること。

本来の用途以外の用途として重大事故等に対処するために使用第４号 する設備にあっては，通常時に使用する系統から速やかに切り替 本来の用途以外の用途として使用しない設計とする。
えられる機能を備えるものであること。
第５号 工場等内の他の設備に対して悪影響を及ぼさないものであること。

第４３条

原子炉の運転中又は停止中に外観検査が可能な設計とする。
また，ブローアウトパネル閉止装置は，原子炉の停止中に機能・性能検査として動作状態の確認が可能な設計とする。

他の設備から独立して使用が可能なことで，他の設備に悪影響を及ぼさない設計とする。また，閉動作により他の設備に悪影響を及ぼさない設計とする。

想定される重大事故等が発生した場合において重大事故等対処
設備の操作及び復旧作業を行うことができるよう，放射線量が高く 原子炉建屋原子炉棟の壁面（屋外）に設置し，放射線量が高くなるおそれの第６号
なるおそれが少ない設置場所の選定，設置場所への遮蔽物の設 少ない中央制御室から操作が可能な設計とする。
置その他の適切な措置を講じたものであること
第１号

第
２
項

想定される重大事故等の収束に必要な容量を有するものであるこ 重大事故等時において，運転員を過度の被ばくから防護するために必要なと。
容量を有する設計とする。

二以上の発電用原子炉施設において共用するものでないこと。
ただし，二以上の発電用原子炉施設と共用することによって当該第２号 二以上の発電用原子炉施設の安全性が向上する場合であって， 施設内に二以上の発電用原子炉施設はないことから，共用しない。
同一の工場等内の他の発電用原子炉施設に対して悪影響を及ぼさない場合は，この限りでない。
常設重大事故防止設備は，共通要因によって設計基準事故対処
第３号 設備の安全機能と同時にその機能が損なわれるおそれがないよう，適切な措置を講じたものであること。

ブローアウトパネル閉止装置は重大事故緩和設備であるが，ブローアウトパ
ネル閉止装置の気密機能が設計基準対象施設であるブローアウトパネルの気密機能と同時に損なわれない設計とする。

35

【参考】 技術基準からの要求事項

区分

ＤＢ

機能

設置
許可
基準
規則

技術
基準
規則

２次格納容器バ Ｓｓ地震
ウンダリ維持（閉じ込め機能）
4条

5条

竜巻
6条

原子炉格納施設（原子炉建屋原
子炉棟）

32条

7条

44条

建屋内環境維持 ＭＳＬＢＡ（開放機能）
9条

ＳＡ

２次格納容器バ 改正規則要求
ウンダリ維持（閉じ込め機能）

59条

12条

74条

技術基準
（一部抜粋）

備考（地震による損傷の防止）
第五条 設計基準対象施設は，これに作用する地震力（設置許可基準規則第四条第二項の規定により算定する地震力をいう。）による損壊により公衆に放射線障害を及ぼさないように施設しなければならない。
２ 耐震重要施設（設置許可基準規則第三条第一項に規定する耐震重要施設をいう。以下同じ。）は，基準
地震動による地震力（設置許可基準規則第四条第三項に規定する基準地震動による地震力をいう。以下同じ。）に対してその安全性が損なわれるおそれがないように施設しなければならない。
（外部からの衝撃による損傷の防止）
第七条 設計基準対象施設が想定される自然現象（地震及び津波を除く。）によりその安全性を損なうおそれがある場合は，防護措置，基礎地盤の改良その他の適切な措置を講じなければならない。
（原子炉格納施設）
第四十四条 発電用原子炉施設には，一次冷却系統に係る発電用原子炉施設の損壊又は故障の際に漏えいする放射性物質が公衆に放射線障害を及ぼすおそれがないよう，次に定めるところにより原子炉格納施設を施設しなければならない。
四 一次冷却系統に係る発電用原子炉施設の損壊又は故障の際に原子炉格納容器から気体状の放射性物質が漏えいすることにより公衆に放射線障害を及ぼすおそれがある場合は，当該放射性物質の濃度を低減する設備（当該放射性物質を格納する設備を含む。）を施設すること。
（発電用原子炉施設内における溢水等による損傷の防止）第十二条 設計基準対象施設が発電用原子炉施設内における溢水の発生によりその安全性を損なうおそれがある場合は，防護措置その他の適切な措置を講じなければならない。
２ 設計基準対象施設が発電用原子炉施設内の放射性物質を含む液体を内包する容器，配管その他の設備から放射性物質を含む液体があふれ出るおそれがある場合は，当該液体が管理区域外へ漏えいす
ることを防止するために必要な措置を講じなければならない。
（運転員が原子炉制御室にとどまるための設備）
第七十四条 発電用原子炉施設には，炉心の著しい損傷が発生した場合（重大事故等対処設備（特定重大事故等対処施設を構成するものを除く。）が有する原子炉格納容器の破損を防止するための機能が損なわれた場合を除く。）においても運転員が第三十八条第一項の規定により設置される原子炉制御室にとどまるために必要な設備を施設しなければならない。

45

【参考】ブローアウトパネルの開放に係る同時性について
・MSLBA時の圧力が原子炉棟６階に伝播しパネルが開放するまでの時間は，空気中の蒸気漏えいによる圧力伝播速度を音速同等とすると，最も遠い（西１）パネル位置でも約0.13秒程度である。最も近い（東２）位置との差で，約0.1秒。
・ブローアウトパネルの開放時間遅れ（開放圧力に到達してからパネルが開放する時間）はこれに比べると十分長い。
・各ブローアウトパネルが開放する際の時間差を，原子炉棟６階において蒸気圧伝播に掛かる時間差と考えると，最初の１枚が作動を開始し，開放時間遅れの間に，他のパネルについても0.1秒程度で圧力が伝播することで作動を開始するため，ほぼ同時に開放が可能といえる。
MSLBA
発生

原子炉棟6階圧力到達
BOP１枚目（東２）開放状況

作動圧力到達１枚目パネル全開
約0.1

パネル開動作中
パネル全数開放

BOP８枚目（西１）開放状況
0.13 （８枚目パネル作動開始）

原子炉棟 ６階：パネル（全8枚））：圧力伝播箇所時間(s)（原子炉棟 ５階：パネル（全2枚））：竜巻防護対象

5
5（

起点0 0.045