福島第一原子力発電所1号機の建設
1号機の建設には上述のようにターンキー契約方式が採用されたが、これは責任分担の明確化、工期短縮などをも目的としたものであり、将来の国産化を見据える意味も含めて、東芝、日立、鹿島がGEと下請工事契約を結んでいる。なお、プラントの建物設計についてはEbasco社が基本、詳細設計共に実施した。
東芝受注:原子炉圧力容器、炉内構造物、原子炉系機器、配管、弁類、電気配線
日立受注:原子炉格納容器、原子炉再循環系、制御棒駆動水圧系、タービン系機器
鹿島受注:本館関係土木建築工事
GEが直接製造:炉本体、タービン、発電機(参考。主な輸入品については下記で一覧化)。
1966年12月8日に結ばれた東京電力・GE間の正式契約直前には国内メーカーのGE下請範囲が敦賀1号機の際と入れ替わり、上記のようにが東芝・石川島播磨、日立で担当部位が逆になる旨の情報が公になっていた。このような形の受注となったのは、敦賀1号機と同じGE製、同じ炉型であるため両社間で製造分担を敦賀1号の際と交換したからである。『原子力通信』(1966年12月2日)は「日立と東芝はBWR型発電所の建設経験としては丁度互角になる訳で、どちらが先に主契約者となりうるかが改めて焦点となろう」と評していた。
なお、『東電社報』1969年7月の座談会に出席した住谷寛によれば、メーカーと東京電力の技術開発について、主体となる組織は概ね次のように区分けしていたという。
1966年6月22日、GE、日立、東芝の3社で核燃料加工を業とする日本ニュークリア・フュエル(JNF)社を設立する契約と共に、GEから東芝、日立が別々に原子力発電システム技術を導入する契約が結ばれると報じられた。
従来の火力発電技術導入では、50万kW、60万kWといった容量ごとに契約するワンポイント方式を取っていたが、この時の導入契約では原子力発電プラントを構成する機器全般を対象とし、1981年までの契約期間に下記の技術情報がGEから提供される内容であった。
原子炉システムの基礎工学についての資料
今後GE社が受注する原子炉システムのシステムエンジニアリング資料
技術導入契約期間中にGEの原子力事業部が製造する原子炉構成品の内、合弁会社が製造するものを除いた製品についての製造関係資料
特許実施権はカナダを除く世界各国で非独占で実施権および構成品を製造し、販売する非排他的実施権を付与するとした。対価は一時金が100万ドル、原子炉本体は最初の10万kWは1kW当たり3ドル、次の10万kW分は1kW当たり2ドルなどと取決めされた。これらの契約は調印後日本政府に認可申請し、認可を受け次第正式に発効する予定であった。その後、日立、東芝は1967年4月に技術導入契約をGEと締結した(5月とする報道もある)。また『日刊工業新聞』によると1967年秋、東芝、日立は一次系(原子炉、蒸気出口までの配管系)機器のシステム・エンジニアリングについて、GEと技術提携を結んだとされている。
福島原子力調査所 1964年12月に設置された福島調査所は小所帯で事務所と宿舎を一体化したもので、その前までは大野駅前の商店と民家を間借りしたものに過ぎなかった。新設した調査所の建物は他地域の水力発電所の建設が完了して不要となった資材を移設したもので、三畳の一人部屋だった。最初の調査メンバーは猪苗代電力所からの異動者を中心に1966年9月時点で35〜41名程度であった。この頃の飲み場は大野駅前であることが多かったという。その後調査所が改組され福島原子力建設所となる。佐伯正治によると、調査所の頃に敷地内の海岸近くに古墳らしいものが発見されたことがあるという。誘致関係者にとってこの出来事は文化財が出土して工事区域が制限される不安を助長したが、地元の研究家等により発掘作業を実施しても何も発見できなかった。
進入路 1号機の建設とともに高台部分から掘削した整地面に降りるため、緩勾配のついた東西方向の舗装路が建設され全景写真でも識別できるが、それ以前は後の3号機付近に設けられていた御芋沢、小芋沢という場所から海岸に進入するしかなかった。1号機の道路を建設している際にも大雨で造成箇所が流されて全てやり直しになったこともあったという。
事務方 当所は事務方の業務にも障害が多く、工事用記録写真、測量機材や事務用品はいわきか仙台までで足を伸ばしての調達を強いられた。また、GEとの契約では納期管理を含めて全て英文のためGEの代理店の他双葉高校の英語教諭の協力を得て文書を和訳した。
そのために溶接士に特別の訓練を実施する必要がある。
配管加工
素管は鋼管の形状に仕上がった物を鉄鋼メーカーより入手するが、停止時冷却系統、給水系統、復水系統、一次格納容器スプレイ系など、呼び径が大きく厚肉の配管については、鋼板を入手してこれを曲げ加工によって成型する手法を取る。
曲げ部にはエルボの使用を優先し、現物合わせの施工が可能なクランプダイブ等による曲げ加工は忌避される傾向にある。特にステンレス配管の場合、熱間曲げによる温度管理、酸化防止策、熱処理、洗浄等で問題が多く、エルボの使用が望ましいとされた。
ルートパス溶接
初層TIG溶接によるルートパス溶接の前には、次の作業が重要である。
事前に配管レイアウトを図面通り配列する「開先合わせ」の作業。溶接面からは開先精度の維持が重要で、ルート間隙、食い違いは初層の溶け込み不良、抜け落ちに繋がるものとして、当時から警戒されていた。
もう一つの事前作業として、管内面が酸化するのを防止するため、溶接準備としてバックパージの実施が必要である。酸化度合いは炭素鋼、低合金鋼ではバックパージ不要な程低いケースもあるがステンレス鋼では激しいので完全なパックパージを必要とする。その一方で、使用するアルゴン、ヘリウム等の不活性ガスをチェックする方法が当時は不十分で、管系が長い場合や継手付近にオープニング(開口)がある場合、バックパージが不十分になりやすい。また、原子炉の大容量化により管の呼び径も大きくなる傾向にあり、大量のガスを使用し溶接の経済性も悪化する。更に当時は、ルートパス溶接で欠陥が発生した場合、「欠陥の補修は殆ど不可能に近い」とされていた。
また、敦賀1号機の時点で殆どの配管系支持装置は国産化されていたが、再循環系のコンスタントハンガ、油圧防振器は輸入品が使用された。これに対し、三和テッキが本機より配管系支持装置の国産品を設計・製作を開始するなど、本機ではより国産化が進展した。
復水器には住友軽金属製のアルブラック管が採用された。
高城真(当時東京電力原子力部電気機械課)によると、原子力発電所の場合、殆ど全ての機器がコンクリートで遮蔽された建屋内に設置されるため、工程上から見ると、建築が始まる前に配管設計はプラント設計でも初期の段階で完了させておき、建築段階で主要配管、ケーブルの経路は確定していて、遮蔽壁を貫通する部分には予め開口部を設けておく必要がある。配管設計はこのように配置上も重要だが、この経路を決定するためにはポンプ、熱交換器、タンク等の外形・寸法、ノズル位置などが製作のはるか以前に詳細設計まで完了していなければならないことを意味する。しかし、池亀によると大きさや配置が変更になった機器もあり、あるポンプを設計上のマージンを増加させるため大型に変更した際には、ポンプを収める建屋の吊り下げ穴は既に完成しており、余計な工数が必要となったという。