福島第一原子力発電所1号機の建設
原子炉設置許可申請による安全審査後に正式契約が締結されたが、説明の便宜上安全審査は本項で記載する。
『原子力産業新聞』によれば、東京電力は1966年5月の発注時に下記の工学的安全施設などを追加した。
耐震設計
100%負荷を遮断した際原子炉緊急停止を避ける装置の追加(後にタービンバイパス系容量が100%化された)
非常用復水器の追加
排気塔高さを追加延長
放射性ガス貯留タンクの追加
1966年の契約後、日立、東芝を機器の下請として使う決定と同時に鹿島が建設の下請けに就くことも早々に内定していたとされること
1967年1月より一号機の準備工事は着手されており、鹿島はこの際Letter of Comittment(事前了解)を承認していたこと
競合相手の間組が14億円で落札する姿勢を見せ始めたこと
鹿島守之助から「赤字でもやれ」と鶴の一声が下ったこと
日立、東芝、三井物産、および東京電力の強い希望があったこと。
1号本館の受注はGEと東京電力の契約の後、1967年2月初旬に報じられた。落札した鹿島は受注のため石川六郎副社長(当時)を訪米する念の入れようで、その背景には原子力発電所の場合、関連設備を含めると巨大な建設市場となるという共通認識があったという(石川は「将来を見越して」とコメントしている)。入札時より認識されていた技術的新規性としては、下記のような点が挙げられ、従来の建設技術では対応出来ず、新技術の開発を促進するものと見られていた。
建物のコンクリート部分が大幅に厚くなる
内部構造も特殊な形式をとる
鹿島が受注に成功した要因として池亀亮は『日経産業新聞』に対して耐震構造の研究で他社より重視したことを挙げている。鹿島は本機受注の10年前に当たる1956年には社内に原子力室を設けていた。日本の原子力発電草創期には地震動の衝撃が炉心に及ばないようにエネルギーを逃がす軟構造か、反対に剛構造として敷地に固定するかで見解が分かれていたが、早期に岩盤に直接固定する方針(技術的詳細は後述)を打ち出し先行したと言う。
田中直治郎は1号機着工前の1966年『電力』の臨時増刊号の対談で「できるだけ国産で間に合わせ得るものは国産でやるように事務当局に申しております。ただ東電の場合は非常に安全というか、安全を高く、高度な建前を取っておりますので国産で不安のあるようなものはこれを取らない、あくまでも安全に対して自信のあるもの使う」と述べていた。そして、この一例として原子炉圧力容器を挙げ、GEと石川島播磨に対して、1号機は「輸入にするのだ」と主張し、国産で実施する場合の条件として、石川島播磨のカウンターパートであるバブコック・アンド・ウィルコックス(B&W)との折衝、援助内容、対東電との間の監視方法、事実の探知方法などで、東京電力が満足できる措置が取られることを挙げている。
『原子力通信』によると当時GEも大量受注をこなすため、圧力容器製造は国内外のメーカーを積極的に下請として発注しており、米国内にはコバッション・エンジニアリング(CE)社、シカゴ・ブリッジ&アイアン(CB&I)社などが製造メーカーとしてあった。当時、日本メーカーと米国メーカーとの間では次のような技術提携が結ばれ、国内メーカー各社は最新技術の消化と受注準備にしのぎを削っていた。
日立、B&W「原電敦賀用圧力容器の設計審査」:1966年4月
石川島播磨、CB&I「ホルトン・ニュークリア・コンティメント・ベッセルに関する製造技術」:1965年7月
上記のようにまとまった設計であったが、その後、大きな変更もあった。1968年11月19日、東京電力は原子炉施設、電気工作物の変更申請をそれぞれ提出した。変更点は下記である。
電気出力変更:ドレスデン2・3号機、ミルストンでの実績が出揃い、出力にゆとりがあることが実証されたため、電気出力を40万kWから本来の計画値である46万kWに上昇
工学的安全施設:高圧注水系(HPCI)の追設。
安全保護回路に予知スクラム追加
制御棒引き抜き監視装置、選択制御棒挿入機構の追加
平田秀雄によればGEはコンクリートの基礎工事で「強度が足りない」と」指摘し、何度もやり直しすることになったが、コンクリート中の水分が適量か、GEの技術者が手で握って確かめているを見て「陶器職人」のようなプロ意識も感じた旨を回顧している。『鹿島建設月報』で建設工事を紹介した記事では「機器メーカーとのコオーディネーションの優劣が工事の進捗と品質を左右する」と述べ、特質の一つに「一般建物より複雑で精度を要求されるものを、土木工事的規模で施工する」点があげられ、その代表的な例が次に述べる格納容器周囲の遮蔽コンクリートの施工であった。
MARKI格納容器はフラスコ型のドライウェルとその下部に配されたドーナツ型のサブレッション・チャンバ(圧力抑制室)が外観上の特徴であるが、この内ドライウェルはその下部で円筒のスカートに支えられており、更にドライウェルとスカートに囲まれた空間にはコンクリート、モルタルで完全に充填され、ドライウェルを支えることになる。鹿島建設は工事着手に当たって、同社福島原子力出張所と技術研究所が共同して、予めこのような工事の基礎実験も実施していた。