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No.16-7-2
RPP-MT-1109
原子炉格納容器漏えい箇所の補修技術の開発(機器ハッチ錆除去試験および助勢作業)
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仕様書
1. 件名
原子炉格納容器漏えい箇所の補修技術の開発(機器ハッチ錆除去試験および助勢作業)
2. 概要・目的
平成23年3月11日に発生した東北地方太平洋沖地震により引き起こされた東京
電力福島第一原子力発電所事故については,現在,事故を収束させるために,安定し
た炉心冷却システムを構築し,安全な停止状態を継続する努力が行われている。
これらが達成された後は,使用済燃料を取り出すことに始まり,発生する放射性物
質を管理しつつ,炉心燃料を取り出した後,廃止措置に係る取組みに着手することが
予定されている。福島第一原子力発電所1~3号機では,炉心溶融が発生し,核燃料
が炉内構造物の一部と溶融した上で再度固化した状態(以下,「燃料デブリ」とする)
となって原子炉圧力容器(以下,「RPV」とする)下部及び格納容器(以下,「PC
V」とする)内に存在すると考えられる。現状,燃料デブリの位置・性状,RPV・
PCVの損傷箇所等の詳細は不明であるが,燃料デブリ取出し作業は,作業被曝低減・
放射性物質の飛散防止等の観点から,スリーマイルアイランド原子力発電所2号機と
同様に,燃料デブリを冠水させた状態で取り出す方法(以下,「冠水工法」とする)が
最も確実な方法であると考えられている。
燃料デブリを冠水させて取り出しを行う冠水工法を実現するためには,PCVの漏
えい箇所の補修・止水を行うことが必要である。このため,PCV周辺の高線量・狭
隘な環境でPCVの漏えい箇所を補修(止水)する技術の開発が必要である。
本業務の目的は,上記技術開発のうち,PCV機器ハッチフランジ部の止水をする
際に必要となる錆除去方法の試験および試験時の助勢作業を行なうことである。
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3. 事業内容
この仕様書は機器ハッチフランジの錆除去作業および試験の助勢作業について規定
する。
機器ハッチフランジの止水工法として,図 1に示すように,シールドブロック穿孔
部から装置を挿入し,機器ハッチフランジ部の錆び除去後に止水溶接を実施すること
を検討している。
本項では、機器ハッチフランジの溶接試験においてレーザーによる錆除去の影響を
確認するため,機器ハッチ溶接用試験体に施工するレーザーによる錆除去作業につい
て規定するものである。
図1 機器ハッチ止水工法概要
装置挿入
錆除去および溶接
(全周)
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3.1 実機施工条件
参考情報として実機施工対象部位の仕様および環境条件を以下に示す。
3.1.1 対象部位の仕様
形状 (1)
機器ハッチフランジ内周側(φ3050㎜)の合わせ面,角部R5~6㎜。対象
部位の形状を図 2に示す。
図2 対象部位の形状
母材材質(炭素鋼) (2)
1F-1~3; JIS G3118 SGV480相当材
施工対象面の表面状態 (3)
表面のエポキシ系塗装(下塗り+仕上げ塗り)の熱による変色,硬化,塗装
の剥離,固着,錆等が想定される。上記の想定状態を改善するため,溶接前
に溶接対象部位の錆を除去する。
錆除去対象部位
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3.1.2 環境条件
1Fサイトでの使用を考え,環境条件を表1に示す。
表 1 環境条件
No. 項目 条件
1 温度範囲 0℃~45℃
2 湿度範囲 10~80%RH
3 その他 浸水なし
4 放射線 累積 200Sv(参考値)
3.2 実施内容
機器ハッチフランジの溶接試験においてレーザーによる錆除去対象となる試験
体の仕様および施工範囲(表面処理範囲)を以下に示す。表面処理を行う試験体
は発注者より支給するものとし,詳細な施工要領は別途協議とする。
3.2.1 錆除去作業
試験体の仕様および表面処理範囲を図 3~図 6 に示す。
錆除去対象となる試験体の種類および員数を表 2に示す。
溶接条件確認用試験体-1(レーザー用) (1)
①表面錆:有り,無しの 2 種類
②員数:5 個(錆有り:3 個,錆無し:2 個)
③表面処理範囲:図 3 参照
図 3 溶接条件確認用試験体-1 概念
:表面処理範囲
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溶接条件確認用試験体-2(段差・ギャップ模擬試験用) (2)
本項の錆除去作業は,4ケースの段差およびギャップを模擬をして行なう。
①表面錆:有り
②員数:4 セット
③表面処理範囲:図 4 参照
④段差およびギャップ模擬寸法:4ケース(0mm,1mm,2mm,3mm)
段差およびギャップ模擬試験概要を図 4に示す。
図 4 溶接条件確認用試験体-2 段差・ギャップ模擬錆除去試験概要
:表面処理範囲
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試験用 TP (3)
試験体の仕様および表面処理範囲を図 5 に示す。
A 面は乾燥,B 面は湿潤させて施工を行なうこと。(表 2 ※1 参照)
①表面錆:有り
②員数:7 セット
③表面処理範囲:図 5 参照
図 5 試験用 TP 概念
ハッチフランジ摸擬試験片 (4)
摸擬試験片への施工範囲を図 6 に示す。
各プラントでの温度履歴が異なるため、各プラントの模擬試験体を準備して
比較・評価を行なう。
①表面錆:有り
②員数:18 セット(材質 SS400:9 セット,SGV480:9 セット)
③表面処理範囲:図 6 参照
図 6 ハッチフランジ模擬試験片概念 1F-1~3
:表面処理範囲
:表面処理範囲
B 面:湿潤
A 面:乾燥
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表 2 試験体の種類および員数
3.2.2 錆除去作業完了試験体の返却
錆除去作業の完了試験体の返却場所を以下に示す。
返却場所 (1)
名 称:日立 GE ニュークリア・エナジー(株)
係宛名:日立事業所 臨海工場内指定場所
住 所:茨城県日立市大みか町五丁目2番2号
試験片の種類 参照図 用途 材質 合計
1溶接条件確認用試験体-1
(レーザー用)(t6 平板試験片)
図3レーザー錆び除去による
酸化皮膜の調査SS400
錆あり+レーザ
+手動溶接3個
錆なし+レーザ
+手動溶接2個 5個
2溶接条件確認用試験体-2(段差・ギャップ試験用)
(t12 平板試験片)図4
レーザー錆び除去による段差・ギャップ
影響有無の確認SS400
錆あり+レーザ
+手動溶接
4セット(8個)
4セット
レーザー錆び除去による性能確認
錆あり+レーザ
+手動溶接1セット
錆あり+レーザ
+自動溶接3個 4セット
ブラスト法レーザー方
組合せ効果確認
熱処理錆あり
+ブラスト+レーザ
+自動溶接
3セット 3セット
4-1 SS400 6セット 3セット 9セット
4-2 SGV480 3セット6セット(※2)
9セット
3
試験用TP ※1(型鋼)
※1 施工部条件有り①A面:乾燥②B面:湿潤
(図4に記載)
図5 SS400
―
ハッチフランジ模擬試験片
1F-1~3図6
試験項目 / 員数
熱処理+錆あり+ブラスト+レーザ
+自動溶接
レーザー錆び除去によるシリコンガスケット影響有無の確認
熱処理+錆あり+レーザ
+自動溶接
―
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3.2.3 錆除去組合せ試験および助勢作業
実機を模擬した試験架台を用いて,レーザー錆除去装置と多関節ロボット装
置とを組み合わせて錆除去の確認を行う。図 7 に多関節ロボット装置との組合
せ概要を示す。
組合せ試験にあたり,レーザー錆除去装置の操作および技術指導を行うこと。
組合せ試験場所 (1)
名 称:日立 GE ニュークリア・エナジー(株)
係宛名:日立事業所 臨海工場内指定場所
住 所:茨城県日立市大みか町五丁目2番2号
図 7 多関節ロボット装置との組合せ概要
3050
レーザーヘッド
試験用TP
止水装置
試験用架台
(3600)
シールドブロック穿孔摸擬Φ550
多関節アーム
(2210)
試験用TP
機器ハッチ模擬鏡板
対象部位(試験用TP)
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4. 納入物
提出図書 :各2部(以下に示す図書) (1)
図書分類 種類 部数 提出期限
実施計画書 受領用 2 契約後 2週間以内
工程表 受領用 2 契約後 2週間以内
体制表 受領用 2 契約後 2週間以内
打合せ議事録 参考用 2 打合せ後 2週間以内
月報 参考用 2 当該月末から 2週間以内
(但し最終月分は納入時)
試験結果報告書 参考用 2 試験後 2週間以内
*実施計画書,工程表,体制表は 1つの図書としても良い。
上記提出図書の電子データ一括を収めたCD-ROM2枚。 (2)
5. 納期
錆除去組合せ試験および助勢作業 (1)
契約締結日から2017年2月28日まで(予定)
6. 検収条件
試験結果報告書の提出および,作業完了証明書の受領をもって検収とする。
7. 納入場所
提出図書 (1)
名 称:日立 GE ニュークリア・エナジー(株)
係宛名:日立事業所 臨海工場内指定場所
住 所:茨城県日立市大みか町五丁目2番2号
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8. その他条件
本事業は,国からの委託事業であることから,支払いに当たっての記録を保(1)
管する。
受注者は,発注者から提示する検討資料,情報を本契約以外の目的で第三者(2)
に提供してはならない。
本仕様に関して疑義が生じた場合は,双方協議の上,発注者が指示するもの(3)
とする。
本案件の適用先は,東京電力福島第一原子力発電所である。 (4)
重要情報の取り扱い (5)
受注者は、基本仕様書および、本仕様書に基づき行われる調達活動に伴い発
注者と授受を行う図書、情報の保管、取扱いおよび使用については、漏えい、
紛失等のないよう注意する。
また、図書、情報のうち「重要情報」※に該当するものついては、原則とし
てその媒体に応じて以下の取扱いとする。なお、「重要情報」に該当するかど
うかの判断に迷った場合は「重要情報」として取り扱う。
・電子媒体 :暗号化、パスワード保護、もしくは両方を組み合わせたセ
キュリティ上の処置を施した状態で送受信を行う。
・紙媒体 :直接授受もしくは送受信者間でトレーサビリティが確保で
きる手段(書留等)を利用する。
※重要情報 :紛失や漏えいが発生した場合に当社の社会的責任を問われ
る情報、当社の企業経営に深刻な影響を与える情報をいう
(例:個人情報、ノウハウ等)。
(以 上)