福島第一原子力発電所
このため、人力での運搬可能な軽量足場を採用してクレーンの使用工程を短縮したり、仮設ハウスを設置して機器点検に供することで悪天候による工程遅延を防止、クレーン自体の工程表を作成してその管理の元に作業を実施した。取水路とは従来手作業で洗浄していたものをジェット水での洗浄に置き換えた。ジェット水洗浄の実施結果は良好だったため、爾後他の海水系ポンプ (ASWP, CWP) にも拡大適用することとした。また仮設ハウスを設置してスクリーン装置内の機器を点検することで、2月下旬のような風雪交じりの悪天候下にも作業を継続出来、工程遅延を防止した。
水圧制御ユニット (HCU)
点検エリアが狭隘で作業人員に制約があるため、一部機器を丸ごと予備品に交換する予防保全的な内容に改めることで工程を短縮した。HCUのように取替方式を採用した個所は作業の簡略化と信頼性向上を両立して達成した。
構外工場の活用
海水系機器の一部を発電所郊外の工場に持ち込んで点検することとし、他の作業との干渉を回避した。作業環境も大幅に改善されたがデメリットとして車で10分ほどの距離にあるため、連絡の苦労が増加したという。
その他
直接工程短縮には繋がっていないものの、間接的な短縮効果を発揮した措置としては、防護管理区域内に打ち合わせ・食事用スペースやトイレを仮設して従来事務所へ移動していた時間短縮を図り、EHCサーボ弁にも入替方式を採用、主蒸気隔離弁、タービン主要弁は点検周期を見直して点検台数を削減した。
企業レポート「企業レポート 安全・安心・安定ねらい リスクの芽を摘みとる--東京電力(特集 保全マネジメント実践)」『JMAマネジメントレビュー』第15巻第4号、日本能率協会、2009年4月、54-57頁、NAID 40016607035。 西脇由弘「我が国のシビアアクシデント対策の変遷--原子力規制はどこで間違ったか(上)」『原子力eye』第57巻第9号、日刊工業新聞社、2011年9月、37-40頁、NAID 40018946904。 (PDF、下編共) 電力新報、エネルギーフォーラム 電力新報「完成した福島第一原子力発電所」『電力新報』、電力新報社、1979年12月。 榎本聰明「HISTORY 私の原子力史(第2話)福島原子力発電所、起動試験始まる」『エネルギーフォーラム』第55巻第659号、エネルギーフォーラム、2009年11月、124-127頁、NAID 40016852095。 電機 日本電機工業会「昭和43年度 原子力発電プラントの国産化および核燃料加工に関する融資についての要望(輸入対抗国産化推進対策)」『電機』第235巻、日本電機工業会、1968年1月、116-117頁。 経済企画庁総合計画局「新規電源の大量着工決定に伴う昭和42年度の電源開発計画の改定—第47回電源開発調整審議会の審議—」『電機』第236巻、日本電機工業会、1968年2月、22-32頁。 電気情報 座談会「より高度な安全施策を推進―福島原子力の建設工事―」『電気情報』第145巻、電気情報社、1969年10月、28-48頁。 座談会「原子力発電所の稼働率向上について」『電気情報』第147巻、電気情報社、1977年4月、59-70頁。
水素注入による原子炉水中の溶存酸素濃度低減
腐食・減肉対策、疲労割れ対策
非常用ディーゼル発電機専有化
タービンローター取替え
アクシデントマネジメント対策
同社原子力設備管理部設備改良グループ副長は「こうした技術の蓄積・向上は今後の原子力発電プラントの開発や海外への輸出にも反映させていきたい」とコメントした。
新規建設の低迷と高経年化に伴う保修需要を狙い、原子力産業側も技術開発を進めた。2005年には、東京エネシスがモーター駆動ポンプの異常を検査する携帯型の新装置を本発電所に納入した。この装置はセンサーをポンプの1か所に当てるだけで3次元振動を測定可能で、3か所にセンサーを当てていた従来装置より検査時間を3分の1に短縮出来る。また、ソフトウェアの進歩によりポンプの状態表示や故障原因の分析を過去の蓄積データと比較して実施できるようになっているという。
なお、原子力関係でも保修畑の経験が多い大出厚は所長時代に「設備の更改は本当に必要な更改に限って行うことを心掛けてほしい」「言い換えると老朽化や部品の製造中止という一律の基準だけで設備を更改していないか考えるようにしてほしい」「基準を遵守した上で古い設備を上手に使う工夫をする余地があるにも関わらず、それを検討しないで安易に更改という方法を採用しようとしていないか、再度検討する必要があると思います」と述べている。
各原子炉プラントの建設後も運転に伴い発生する放射性廃棄物の処理は1980年代まで大掛かりな改良が続けられた。
海象調査や近隣地点のデータ検討の結果、設計波高として、6.5m(1/3有義波、周期16秒、波向東北東)と決定した。防波堤の平面形状については電力中央研究所に依頼して問題点の把握に努めたという。このため、中央研究所で平面縮尺100分の1、二次元実験36分の1の模型実験(防波堤の波浪遮蔽効果実験等)が実施された。防波堤設計に当たっては日本港湾コンサルタントの助言も得ている。
防波堤の設計に当たっては、取水口開渠内の最大波高が50cm以下になるように計画し、南北2本の防波堤で波浪を防ぎ、この防波堤を超えた波については取水口周辺に設けた東防波堤によって防ぐものとした。建設する港については3000トン級の船舶が入港可能なように、港口幅100m、港内泊地の水深6mを確保している。防波堤外には波消用にテトラポッドを投入した。
北防波堤天端高:O.P.7m
南防波堤天端高:O.P.5m
羽島徳太郎「日本太平洋岸における遠地津波」『東京大学地震研究所報』43, 46, 47、東京大学地震研究所、1965, 1967, 1969。
1966年5月20日の講演にて田中直治郎は、30mの台地を23m掘削して海抜7m程度とする旨を述べていたが、同時に「GEから見積書と仕様書が出ると、配置、レベルについてはさらに多少の変更を要するので、請負業者とは打合わす必要があると思います」としていた。その後高波、津波に対して「十分安全な高さ」を考慮し上述のように海抜10mで決定、施工された。また、地下1階まであるマークIのような標準プラントでは、東芝レビューによれば整地面レベルから10m程度掘り下げたところに岩盤があるのが望ましいとされた。結局、1号機の原子炉建屋の底面は整地面より14mほど掘り下げられた高さに位置することになった。敷地地盤高がこのような形で決定したのは、定量的な比較検討を経たからで、小林健三郎は1号機の運転開始後、次のように振り返っている。
竹林旬『青の群像 : 原子力発電草創のころ』日本電気協会新聞部〈日本電気協会新聞部〉、2001年3月。ISBN 4930986656。 松永長男、掛川旭朗至『原子力発電の原点と焦点』電気情報社、2001年4月。 菊地洋一『原発をつくった私が原発に反対する理由』角川書店〈角川書店〉、2011年7月。ISBN 9784048851015。 佐藤栄佐久『福島原発の真実』平凡社〈平凡社新書〉、2011年6月。ISBN 9784582855944。 蓮池透『私が愛した東京電力 : 福島第一原発の保守管理者として』かもがわ出版、2011年9月。ISBN 9784780304718。 鈴木智彦『ヤクザと原発 福島第一潜入記』文藝春秋〈文藝春秋〉、2011年12月。ISBN 9784163747705。 恩田勝亘『福島原発 現場監督の遺言』講談社、2012年2月。ISBN 9784062172141。 福島原発事故独立検証委員会『福島原発事故独立検証委員会 調査・検証報告書』ディスカヴァー・トゥエンティワン、2012年3月。ISBN 9784799311585。
『東芝レビュー』1969年1月号にて一木忠治が述べているように、整地面レベルでこれらの建屋をどのような位置関係で配置するかについてもいくつかのパターンが考えられている。高城真(当時の東京電力原子力部電気機械課)によると、タービン建屋は復水器冷却水の取水・放水を考慮して出来るだけ海岸に近いところに設置し、本発電所では「タービン発電機の軸を海岸線と平行にし横から復水器冷却海水を取り入れ、山側にタービン建屋に隣接して主変圧器を置き、発電機から主変圧器までのアイソレ母線を短くし、さらに山側にある開閉所までの電力ケーブルが短くなるよう配慮」した。
なお、2号機と3号機の間には施工管理、運転管理上20mの空地が設けられた。
また、発電施設を海岸沿いに設けているため、元の海岸線からどの程度海側に突き出すかについても検討され、下記の3案を比較した。
a1案:敷地全体を陸上部に配置:84.3億円(土工費+取水設備費+港湾費)
a2案:原子炉建屋、タービン建屋等は陸上部に配置し取水設備は埋立部に配置:78.9億円
a3案:原子炉建屋、タービン建屋等プラントの敷地全体を埋立部に配置:84.0億円
この結果、a2案が最も安価であったので採用された。
上述のように、運開後も数々の改良策を重ねたことで、運転と保修の現場は2000年代になると初期とは様変わりした。しかし『共生と共進—地域とともに—福島第一原子力発電所45年のあゆみ』では次のような苦言が呈されている。
パソコンでの管理はあくまで「画像管理」であり「生き物を管理している感覚がなければダメ」。
パソコンから得られる情報は共通で認識できるが、本当の現場がどうなっているかという情報は個人差が大きい
現在の保守部門は運転員と異なり疑似体験が出来ず、昔はトラブルの際現場に出て油漏れ等の不具合を直接確認し、プラントを停止する判断を現場で出来たが「最近はそういう失敗が許されないというような環境になっている」という。
ある元運転員からは「複雑怪奇な手順書は役に立たないのが実情であり、操作手順とか操作方法はシンプルにする必要がある」とコメントされている。
この対談で指摘された低稼働率とは50%以下を指す。しかしながら、本発電所の1976、1977年の稼働率は最悪の状態を記録し、1, 2号機については下記のような成績に終わっており、持ち直し始めたのは1978年度に入ってからであった。
1976年度:1号機30.1%、2号機59.1%、3号機86.4%
1977年度:1号機9.2%、2号機7.9%、3号機49.4%
1978年度:1号機50.8%、2号機66.7%、3号機50.4%、4号機99.7%、5号機83.0%
1980年に『投資経済』が取材した際の回答によれば、初期に発生した応力腐食割れの内、配管については順次定期検査時に交換していった。交換された配管は材料、溶接法を改善したもので、この作業が加わる事で定期検査日数が10〜20日ほど延びるものの、1981年度中には交換予定箇所は全て交換済みとなる見込みとの回答であった。また、4号機以降では先行機の経験をフィードバックして最初から改善策を盛り込んだため、配管において応力腐食割れ問題は起こっていなかったという。更に、運転法も改善され、起動時に脱気運転を行う事で炉水中の溶存酸素を減少させるように工夫されたという。
神部次郎によれば、1975年7月より1976年12月まで保健安全センター所長を務めていた際、黒人が作業中に熱射病で口から泡を吹いて運ばれたことがあり、一時は狂乱死するかと思ったほどだったが鎮静剤を打って大熊病院に転送したことがあるという。一方で、GEの極東東京支社に在籍していた菊池洋一によれば、「危険な作業をさせているという例もあったようですが、私が経験した職場ではなるべく日本人に作業をさせようとしていました。外国人労働者に被曝労働をさせていると見られるのを嫌がったようです」と述べている。空港からバスでゲストハウスに送迎した後は毎日発電所との往復のみで、町には出さなかった。菊池は、地元の飲み屋で「危ない作業をしてきた」旨を語られると問題のためと推測している。また、彼らの多くは貧困層ではなく、中には自家用飛行機を所有する富裕層もいたという。
東京電力正社員の中でも大卒と高卒の間には心理的な距離があり、蓮池は計装グループに配属された際、根性焼きのごとく、高卒で同年の先輩社員にわざと線量の高い場所に連れて行かれ、無駄な被曝をしたという。
双葉地方原発反対同盟は、発電所建設による社会的影響についても調査を実施、非行、犯罪、交通事故の増加の背景に風俗産業やスナックなどの飲食店、サラ金の進出があるとの見方を示した。請負労働は一時的な雇用に支えられている面もあるため、失業保険の降りた日は周辺のパチンコ店は日中から満員であったという。
また運転・保修技能の向上のために本発電所の原子力保修技能訓練センターに運転技能訓練を追加し、「原子力技能訓練センター」に改組する。
1983年(昭和58年)6月30日:全社で打ち出した経営方策によるコストダウンの一環として、原子力不動産の管理運営業務を社外委託扱いとすることとし、東双不動産管理の設立を決定する(設立1982年10月)。また、「発電所業務新体制推進プロジェクトチーム」は任務終了に伴い廃止する。
1989年(昭和64年)1月6日:福島第二原子力発電所3号機にて再循環ポンプ破断が明らかとなり、同機が運転を停止した。この件を東京電力は2月3日まで発表しなかったため、「経済性を優先させ、情報公開の原則を踏みにじった」としてマスコミなどから批判を浴び、本発電所が立地する双葉、大熊両町でも緊急の町議会全員協議会が開催された。この動きは3月31日に第一、第二両発電所の立地4町の各議会に設けられている原発安全対策特別委員会が共同歩調を取るため、連絡協議会を発足した。また、佐藤栄佐久による新体制となったばかりの福島県は原子力対策室を原子力対策課に格上げした。東京電力はこの事故の対策として本発電所に運転技術担当を配置した。
1993年(平成5年)2月6日:東京電力として初めて、六ヶ所村の低レベル放射性廃棄物処理センターに向け低レベル放射性廃棄物を搬出することとなり、本発電所の保管分が青栄丸に積み込まれ出港する。
1999年(平成11年)4月:排気塔モニタの測定データの一般公表を開始した。
2000年(平成12年)1月7日:3号機において実施予定であったMOX燃料の装荷について延期する旨を県知事に報告する。
1994年10月24日、同省は検討結果を妥当なものと判断した。
原子炉停止系故障により制御棒が動かない場合に備え、従来とは別の信号系による制御棒作動系統を増設
ECCSをバックアップするため、建屋内防火用消火栓から炉心への代替注水設備、および復水補給系を新設
水フィルターを使用した強化ベントを追設し、格納容器耐圧性を強化し、格納容器内過圧防止操作範囲を拡大する
非常用発電機の増設(後述)
1995年12月、原子力安全委員会はこの対策案を妥当とした。1996年から着手という計画は遅延したものの、本発電所における最初の工事は6号機で1998年2月の定期検査に合わせて実施された。東京電力にとって初の対策工事でもあった。2000年までに実施完了の目標は変更されなかった。本発電所において対策工事が完了した時期は不明だが、電力各社は2002年5月29日、原子力安全・保安院に全プラントの対策工事が完了した旨報告している。なお、この追設にGE・ニュークリアエナジーは関与していない。
ここでは便宜上1号機着工に合わせる形で準備所より改組され、6号機が「完成」 するまで設けられていた福島原子力建設所が存在した時期の各施設の建設経過を中心に記載する。
1号機を選定した際、スペインにて先行して工事が進められていた同型炉の計画を活用したが、モデルとなったサンタ・マリア・デ・ガローニャ原子力発電所1号機は内陸にあり、契約業務と並行してプラントレイアウトについて検討が進められた。その結果、海側にタービン建屋を設置し、その脇の山側に原子炉建屋と主変圧器などを設置することとした。事務本館はタービン建屋の中村側に設置し、1、2号機用超高圧開閉所は両ユニットの山側、標高35mの台地上に設置した。なお、1号機周辺の敷地は上記の標高30ないし35mの台地を掘削し、標高10mで整地された。東京電力が企画した「黎明」という宣伝映画では掘削時の映像が収められている。原子炉建屋など重要度の高い建物を岩盤に直接支持させるため(岩着、後述)であったが、津波の可能性は下記に示すように建設当初より、一定のレベルまでは考慮していた。整地面レベルは津波対策に必要とされた敷地高さ4mを上回る10mとなったが、この高さが最もコストを低減するためだった(下記別節にて詳述)。