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時間を超えるほどのマージンを持つ。強制通風停止 の判断を取り入れることで、マージンが大きくなることが明らかとなり、今後のプラント

3.1.6-20

, limit margin

tephra suction ACS FC

T F

C V

= (3.1.6-17)

シーケンス

2

3:

, , ,

, ,

suction ACS NC suction A suction ACS FC limit

margin

tephra suction ACS NC suction A

V V V

T F

C V V

 + − 

=  

(3.1.6-18)

シーケンス

4:

, limit margin

tephra suction ACS NC

T F

C V

= (3.1.6-19)

c. マージン評価

火山噴火時のシーケンス別のマージンを評価した結果、大気中濃度が高くなるにつれて マージンが小さくなる。支配的なシーケンスは、シーケンス

3

に相当するが、大気中濃度

10-3kg/m3

以上では猶予時間は短いが、10

-4kg/m3

以下では猶予時間が長い。噴火規模に応じ て適切に対処することが重要であることを示唆している。

シーケンス

1

は補助冷却設備強制通風運転をしているため早くフィルタ閉塞に至り、猶

3.1.6-21

参考文献

[3.1.6-1]

社団法人日本原子力学会、原子力発電所の地震を起因とした確率論的安全評価実施

基準:2007、AESJ-SC-P006:2007 (2007 年

9

月).

[3.1.6-2]

高速増殖炉研究開発センター原子炉設置許可申請書,独立行政法人日本原子力研究

開発機構,平成

18

10

月変更 (2006).

[3.1.6-3] International Atomic Energy Agency, Site Evaluation for Nuclear Installations, Safety Standards No.NS-R-3,IAEA, Vienna (2003).

[3.1.6-4] International Atomic Energy Agency, Meteorological and Hydrological Hazards, Safety Standards No.SSG-18,IAEA,Vienna (2011).

[3.1.6-5] International Atomic Energy Agency, External Events Excluding Earthquakes in the Design of Nuclear Power Plants, safety standards series N0. NS-G-1.5 Vienna (2003).

[3.1.6-6] Nuclear Energy Agency, Committee on the Safety of Nuclear Installations, Probabilistic Safety Analysis of Other External Events than Earthquake, NEA/CSNI/R (2009).

[3.1.6-7] U.S. Nuclear Regulatory Commission, Analysis of Core Damage Frequency:

Peach Bottom, Unit 2 External Events, NUREG/CR-4550 SAND86-2084 Vol.4, Rev.1, Part3 (Date Published: December 1990).

[3.1.6-8] U.S. Nuclear Regulatory Commission, Analysis of Core Damage Frequency:

Surry Power Station, Unit 1 External Events, NUREG/CR-4550 SAND86-2084 Vol.3, Rev.1, Part3 (Date Published: December 1990).

[3.1.6-9]

原子力発電所の竜巻評価ガイド(案),第

23

回発電用軽水型原子炉の新規制基準に

関する検討チーム会合配布資料、平成

25

6

3

日.

[3.1.6-10] Chang, W.S. Impact of solid missiles on concrete barriers.ASCE J. Struct.

Div., 1981, 107(ST2), 257-71.

[3.1.6-11]

四国電力(株)“伊方発電所発電所

3

号炉 竜巻影響評価説明資料”原子力規制委員

会発電用軽水型原子炉の新規制基準に関する検討チーム会合,平成

25

7

月(伊方 発電所安全審査資料 番号

DB-8-05 提出年月日

平成

25

7

29

日).

[3.1.6-12] R.B. Bird, W.E. Stewart, E.N. Lightfoot, Transport Phenomena, p.182, John Wiley & Sons (1960).

[3.1.6-13]

森川敬信, 流体-固体二相流―空気輸送と水力輸送―, 日刊工業新聞社 (1979).

3.1.7-1 3.1.7

まとめ(H27)

森林火災については、反応強度をハザード強度の指標として、評価上重要な燃料タンク を対象に破損評価を行い、機器別のマージン評価手法を開発した。その結果、タンクが損 傷発生するまでの森林火災継続時間と、タンク損傷後にタンクの火災が生じた場合のタン ク火災の継続時間に比べてプラントは大きな熱容量を有するため、プラント冷却材温度の 上限は損傷判定温度に対してマージンを有することを示した。また、イベントツリーに基 づいて分類したシーケンス別にマージン評価を行う手法も開発し、いずれのシーケンスで もマージンを有することから、除熱失敗シーケンスは現れないことを示した。

積雪と低温の重畳事象については、フィルタに着雪することにより機能喪失に相当する フィルタ目詰まり量までの許容時間をマージンと定義し、機器別のマージン評価手法を開 発した。積雪のみの影響の場合、機能喪失積雪深に対する除雪速度に応じたマージンを評 価した。その結果、日降雪深が増大するにつれてマージンが小さくなることを示した。ま た、イベントツリーに基づくシーケンス別のマージン評価手法も開発した。補助冷却設備 が3系統あることを考慮すれば、マージンは3倍になることを示した。

強風と降雨の重畳事象については、強風のみの影響の場合、主に最大瞬間風速をハザー ド強度の指標として、風圧・気圧差・飛来物衝突による破損評価を行い、機器別のマージ ン評価手法を開発した。その結果、最大瞬間風速の過去最大値に比べて十分なマージンを 有することを確認した。また、イベントツリーに基づいてシーケンス別のマージン評価手 法も開発し、強風時には補助冷却設備の全系統同時破損は極めて考えにくいため除熱失敗 シーケンスは現れないことを示した。降雨のみの影響の場合、機能喪失水位に対する排水 設備閉塞物除去速度に応じた継続時間を指標とした機器別のマージン評価手法を開発し、

1

時間降水量が増大するにつれてマージンが小さくなることを示した。また、イベントツ リーに基づいてシーケンス別のマージン評価手法も開発し、降雨時には補助冷却設備の浸 水は極めて考えにくいため除熱失敗シーケンスは現れないことを示した。強風と降雨の重 畳時には補助冷却設備排気部雨どいの破損に続く排気ダクト内への降雨の浸入による空気 冷却器伝熱管疲労破損が考えられ、伝熱管破損までの許容時間を指標とした機器別のマー ジン評価手法を開発し、雨水液滴径が大きくなるにつれてマージンが小さくなることを示 した。また、イベントツリーに基づいてシーケンス別のマージン評価手法も開発し、補助 冷却設備の全系統同時破損は極めて考えにくいため除熱失敗シーケンスは現れないことを 示した。

積雪を対象に、ヒータを設置する場合と除雪作業の場合のコストを定性的に分析し、炉 心損傷頻度と比較することでコスト-ベネフィット評価手法を開発した。

最後に、4年間のまとめとして、開発してきた手法を整理した。

3.2.1.1-1 3.2

外部ハザード評価手法の開発

3.2.1

異常気象ハザード評価手法の開発(H27)

異常気象(積雪、強風、竜巻、降雨)に関する外部ハザード評価手法を開発するた め、評価対象とする重畳事象を選定した。その重畳事象に対して、既往のハザード強 さの記録を調査・整理した。また、既往研究からハザード評価手法を調査・整理した。

次に、ナトリウム冷却高速炉の崩壊熱除去機能に影響を及ぼすハザードの重要パラメ ータを同定し、起こりやすさとハザード強さを指標としたハザード曲線を構築して、

重畳事象に対するハザードを評価した。4年間のまとめとして手法を整備した。

3.2.1.1

はじめに

原子力施設の外部ハザードに対する安全評価のうち、地震及び津波を対象としたも のは行われており評価手法は確立されつつあるが、異常気象などの他の外部ハザード では評価手法が十分であるとは言い難い。そこで、本研究では、異常気象データと異 常気象ハザード評価手法を幅広く調査して、原子炉の崩壊熱除去機能に影響を及ぼす 外部ハザード強さとして適切な指標を検討する。ここでは、そのハザード強さの指標 を重要パラメータと呼び、それを同定することとする。また、起こりやすさ(発生頻 度)を縦軸に、ハザード強さ(重要パラメータ)を横軸にしたハザード曲線を構築し て、異常気象ハザード評価手法を構築する。

4年間の業務計画は次のとおりである。平成24年度に積雪を対象としてハザード 強さ記録及び評価手法を調査し、ハザードの重要パラメータを同定した上で、ハザー ド曲線を構築して異常気象ハザードを評価する。平成25年度に竜巻・強風を対象と してハザード強さ記録及び評価手法を調査し、ハザードの重要パラメータを同定した 上で、ハザード曲線を構築して異常気象ハザードを評価する。平成26年度に降雨を 対象としてハザード強さ記録及び評価手法を調査し、ハザードの重要パラメータを同 定した上で、ハザード曲線を構築して異常気象ハザードを評価する。平成27年度に 重畳事象を対象としてハザードの重要パラメータを同定した上で、ハザード曲線を構 築して異常気象ハザードを評価するとともに、4年間のまとめとして手法を整備する。

ここでは、重畳事象の選定を行った後、選定された重畳事象ハザードに対して、ハ

ザード強さの記録及び評価手法の調査、重要パラメータの同定、並びにハザード評価

について記述する。

3.2.1.2-1 3.2.1.2

重畳事象の選定(H27)

平成24年度では、本研究で対象とする外部ハザードの代表性を検討・整理するため、

IAEA[3.2.1.2.1~3.2.1.2.3]や OECD/NEA[3.2.1.2.4]を参照して、外部ハザードを網羅的

に抽出した。次に、本研究のためのスクリーニング手法を開発・適用し、重畳事象に加え て、 平成24年度~平成26年度で手法開発の対象とした6つの外部ハザードを選定した。

・Strong winds (e.g. hurricane, cyclone, typhoon)/強風(暴風、温帯性低気圧、

台風)

・Tornado/竜巻

・Extreme rain/極端な降雨

・Extreme snow pack(including snow storm)/極端な積雪

・Volcanic phenomena/火山現象

・Forest fire/森林火災

・Any combination of the above as a result of a common initiating event/外部ハ ザードリストの中の任意の重畳事象

平成27年度に重畳事象の評価手法を開発するため、当初は選定された外部ハザードの 組み合わせを検討する計画であった。しかし、平成24年度に実施した委員会において、

外部有識者より、重畳事象の組み合わせはスクリーニングにて選定した後のハザードの組 み合わせではなく外部ハザードリストから検討すべきであるとのコメントを受けた。

そこで、本研究では、重畳事象の選定方法を調査し、本研究に適した重畳事象の選定方 法を考案したうえで、上記6つの外部ハザードとの重畳影響を考慮すべき事象を外部ハザ ードリストから選定することとした。

(1)重畳事象の選定方法の調査

a. 文献調査

東京電力福島第一原子力発電所事故以前は、

IAEA[3.2.1.2.1~3.2.1.2.3]、US.DOE

(ア メリカ合衆国エネルギー省)[3.2.2.4]、ASME/ANS(アメリカ機械学会/アメリカ原子力

学会)

[3.2.1.2-5]のガイドラインでは、重畳事象に対する具体的な選定方法は記載され

ておらず、一般的に考えられる地震発生後の津波や火災といったものを取り上げていた。

OECD/NEA[3.2.1.2-6]では、各国の重畳事象の同定について述べられており、フィンラン

ドでは事象の相関性とプラントの影響を分析して推定、独国では極端な気象を重ね合わ せて検討、韓国では海水取入口閉塞に関連する事象を考慮、スロベキアでは外部電源に 影響にする事象を考慮、スイスでは厳しい夏と冬の気象について工学的判断により検討、

台湾では台風による外部電源喪失や海水悪条件及び漂流物の影響を考慮するといったも

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