1. 規制要求事項 (1/2) ( 実用発電用原子炉及びその附属施設の位置, 構造及び設備の基準に関する規則 42 条 ) (1) 特重施設の想定する外部ハザード特重施設は 下記の外部ハザードに対して 安全機能がDBA 及びSA 対策設備と同時に重大事故等に対処する機能が喪失しないことを求められてい

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1 特定重大事故等対処施設の 基本要件と代替対策について 2015 年 10 月 30 日日本保全学会原子力安全規制関連検討会

2 1. 規制要求事項 (1/2) ( 実用発電用原子炉及びその附属施設の位置, 構造及び設備の基準に関する規則 42 条 ) (1) 特重施設の想定する外部ハザード特重施設は 下記の外部ハザードに対して 安全機能がDBA 及びSA 対策設備と同時に重大事故等に対処する機能が喪失しないことを求められている No 外部ハザード要求事項 1 意図的な大型航空機衝突 (1) 頑健性確保 (2) 原子炉建屋との離隔 ( 例えば 100m) 連続衝突 (R/B 貫通 特重施設衝突 ) を想定した離隔距離が必要 2 テロリズムテロリズムによる重大事故等に対処することが可能なこと 3 設計基準を超える地震 4 設計基準を超える津波 設計基準を一定程度超える地震に対して機能確保できる設備とする 設計基準を一定程度超える津波に対して機能確保できる設備とする 1

3 1. 規制要求事項 (2/2) ( 実用発電用原子炉及びその附属施設の位置, 構造及び設備の基準に関する規則 42 条 ) (2) 特重施設の機能要求 No 要求機能 対 応 1 原子炉冷却材圧力バウンダリの減圧操作機能 原子炉圧力容器を減圧するためSRVの開操作が可能な原子炉減圧操作設備を設置する 2 炉内の溶融炉心の冷却機能 原子炉圧力容器へ注水し炉内の溶融炉心冷却が可能な注水設備を設置する 3 格納容器下部に落下した溶融炉心の冷却機能 格納容器下部に落下した溶融炉心の冷却が可能なペデスタルへの注水設備を設置する 4 格納容器内雰囲気の冷却 減圧 放射性物質低 格納容器内雰囲気の冷却 減圧 放射性物質低減が可能な格納容器スプレイへの注水設備を設置する 減機能 5 格納容器の過圧破損防止機能 格納容器の過圧破損防止を図り FP 放出を抑制可能なフィルタベント設備を設置する 6 水素爆発による原子炉格納容器の破損防止機能 BWRは格納容器内をN2ガスにより不活性化することで対応している PWRは 静的水素再結合器およびイグナイタを設置せる 7 サポート機能 専用電源設備の設置し さらに可搬型代替電源及び常設代替電源の接続可能として電源を確保する 通信連絡設備を設置し中央制御室 緊急対策所 その他必要箇所との連絡を可能とする プラント監視及び設備操作上必要となる計装設備を設ける 8 格納容器破損防止設備 特定重大事故等対処施設の各設備を制御する緊急時制御室を の制御 9 外からの支援が受けられるまでの間, 使用可能 設置する 7 日間の水源及び発電用燃料を確保 2

4 2. 第 1 回新安全基準検討チームで提示された概念 3

5 3. 特重施設の構成例 特重施設の基本コンセプト 原子炉建屋近傍に設置する FV 格納建屋 注水配管ルート等航空機衝突から防護 ( 意図的航空機衝突およびテロリズム対応 ) 7 日分の水源および電源供給を考慮 ( 居住性の確保 ) 原子炉建屋 h 4.PCV スフ レイ 1.SRV 操作設備 特重建屋 2.RPV 注水 3. ヘ テ スタル注水 j µ Ž 9. 水源 5.PCV ベント 洞道 2~4. 注水ポンプ FV 格納建屋 立坑 4

6 4. 特定重大施設等対処施設の設備対策例 ½f Á ½ äià µµ Žµµ }} }Ø ä½û µµ { R/B 側立坑 h h SPC 1 1 R/B û 高温 高圧用プレート式熱交換器 5

7 5.(1) 原子炉減圧設備強化の概要 原子炉減圧設備 µ h µ Ž hi Ž hi 立坑 (R/B 近傍 ) j h h h h Ø Ø f hi f hi h h h 機器名称機器仕様機器仕様の考え方 他 1 対象 SRV 対象弁数: 必要数 (1) 既設 ADS 機能の対象数を考慮した弁数とする (2) 具体的なSRVは 既設 SRVのうち ADS 機能付きでは無い 逃がし弁機能のみのSRV 弁のうち 施行性を考慮した上で 対象弁を選択する 2 窒素ガスボンベ ボンベ本数 : 必要数 (1) 既設窒素供給系 ( ボンベ数本 2 系列 ) に接続する 6

8 5.(2) 減圧機能の強化 (SRV 補助作動装置 ) 補助作動装置の特徴 動作原理が異なる駆動源の多様化として 駆動用窒素ガス + 補助作動装置の組合せを採用 既設 SRV に補助作動装置を直付けする構造 対象弁は合理的な配管ルートを考慮した任意の弁選定が可能 系統概要 可搬ボンベより供給される駆動用窒素ガスを SRV へ供給するラインを追設 このとき SRV 作動は既設 SRV 用及び既設窒素ガス供給の機能が喪失しても 窒素ガスボンベ + 補助作動装置で行うことから 電源喪失に対するリスク低減が可能 空気切替弁 駆動源供給ライン äià y³ SRV Ž 二次格納容器内等へ N2 ボンベ等 µµdžµµ 炉心損傷防止に必要な SR 弁数 BWR SRV1 弁 +1 弁 ( 予備 ) ABWR SRV2 弁 +1 弁 ( 予備 ) 図既設 SRV に追設した補助作動装置イメージ 7

9 6. 代替 RHR 対策例 ( 高温 高圧用プレート式熱交換器 ) 残留熱除去系 (RHR 系 ) に適用可能な高温 高圧用のプレート式熱交換器を適用する プレート式熱交換器はシェル & チューブに比べ機器全長で 1/2 以下 メンテナンススペースを含めた設置スペースは約 1/3 となり 狭隘スペースに配置が可能となる 狭隘部への設置イメージ A Ø p 8

10 7. フィルタベントシステムの構成 < 頑健性確保型フィルタベントシステム例 > 航空機衝突による R/B 内安全機能と特重施設 FV 排気の同時被災防止 FV 排気の多重化 航空機燃料流入火災の防止堰設置 航空機衝突からの防護 緊急時制御室と中央制御室からの弁操作 排気筒 同時被災防止 原子炉建屋 緊急時制御室と中央制御室からの操作を考慮 堰により航空機衝突時の燃料流入火災を防止 ià 航空機衝突からの防護 フィルタベント設備建屋 ià û Ø ¹ ³ フィルタベントトレンチ 9

11 8. 猶予期間の見直しに関する代替対策の検討 新規制適合性審査では, すでに 発電用原子炉設置者は 故意による大型航空機衝突事故その他のテロリズムも想定した対応を整備する方針で これには 可搬設備の設置等も含まれる このことは 特重設がなくとも可搬式設備等を用いた対応により 特重設竣工前に一定期間のプラント運転を許容しているものと認識している しかしながら, 前述の特重設に係る審査等の状況により事実上法令の猶予期間内での設置が困難な場合は, ある時点で, 原子炉等規制法第 43 条の 3 の 23 に基づき, 原子力規制委員会より原子炉設置者に対して何らかの措置 ( 命令 ) が発せられる可能性があると考えられる この措置 ( 命令 ) は原子炉施設の使用の停止を含むものとされているが, この措置の内容に関して 以下の対応案を検討すべきである たとえば, 特重施設の竣工が平成 30 年 7 月 7 日を越えても 運転が継続できる適合猶予期間を設ける 次に 竣工までの猶予期間の間に 代替対策を検討する 猶予期間については 特重設の工事計画が認可されてから 5 年程度の猶予期間 とする等の変更案が考えられる 10

12 参考 1 特定重大事故等対処施設の猶予期間の考え方 1 {y µµ1 µµœ lµ o iµµ µ3 Ž ŒŽ Ž µµ k } µ lµ 2 µµ µ {µµµµ µµµµlµ µµ µœ {µµµ µµ Œµ 3 µµµµµ { } µ µhµµµ µµ ŽµµSAµ{e µµµ µ }µµhµ Œµ 4 µµ Œµµ}µŽµ{ µµµ } µ eµµ2 µ }µ H30.7.7µe µµµµ µžµµµ µyµœµ {µµ {{e 4µ µ µ}µ µ5µœµ y{µ µµµµœµ ƒ {µ µµ µœµµµµ µ µhµ lµ µµµµ lµµ µ{µ µ ~ µ n 11

13 参考 2 新規制基準を取り巻く状況と特定重大事故等対処施設に係る動向 12

14 参考 3 特定重大事故等対処施設の工程について BWR の建設工程をもとに特定重大事故等対処施設の工程を想定すると 掘削開始から運用開始まで 52 か月程度かかる 検討条件地下 4 階構造耐震 S クラス FV 連絡トレンチ等の工程は本体工程に包含されるものとする 52 ヶ月 建設工事 掘削 12M 建屋工事 24M 機電工事 16M 13

15 9. 猶予期間見直しの考え方 ( 案 ) 原子力規制委員会 (NRA) 規則によると 特重施設の竣工時期の猶予期限は 年 7 月 7 日である 一方で 現状の特重施設の規制基準審査の進捗は 遅延しており 2018 年 2 7 月 7 日で 規制基準に適合する施設の竣工は困難である そこで この NRA 規則を見直す必要がある 3 ( 例えば 竣工期間の猶予を 特重設の工事計画の認可から約 5 年程度 等 ) 4 その場合 事業者は NRA に対して 技術基準適合猶予期間延長申請 ( 仮称 ) を提出する等の手続きをとる 本来は 上記の手続きと取ることで延長は可能となるが 事業者側は 5 猶予期間の間に 分散型代替対策について提案することができる 14

16 10. 規制要求事項に対する代替対策の考え方 (1/2) ( 実用発電用原子炉及びその附属施設の位置, 構造及び設備の基準に関する規則 42 条 ) (1) 特重施設の想定する外部ハザード特重施設は 下記の外部ハザードに対して 安全機能がDBA 及びSA 対策設備と同時に重大事故等に対処する機能が喪失しないことを求められているため 代替対策もそこを考慮した対応とする N o 外部ハザード 1 意図的な大型航空機衝突 要求事項 (1) 頑健性確保 (2) 原子炉建屋との離隔 ( 例えば 100m) 連続衝突 (R/B 貫通 特重施設衝突 ) を想定した離隔距離が必要 2 テロリズム テロリズムによる重大事故等に対処す ることが可能なこと 3 設計基準を超える地震 設計基準を一定程度超える地震に対して機能確保できる設備とする 代替対策 頑健性のある一定の離隔場所に可搬設備を配置 ( 代替 RHR 熱交換システム ) 特重施設の主な注水 冷却機能を補完できる機能を所有 中央制御室 (MCR) 以外での操作 制御が可能な施設 (RSS 盤等 ) による対処 耐震性を考慮した場所への可搬設備配置 4 設計基準を超える津波 設計基準を一定程度超える津波に対して機能確保できる設備とする 耐津波を考慮した高台の場所に可搬設備を配置 15

17 10. 規制要求事項に対する代替対策の考え方 (2/2) ( 実用発電用原子炉及びその附属施設の位置, 構造及び設備の基準に関する規則 42 条 ) (2) 特重施設の機能要求 ( 代替対策で対応可能 ) N o 要求機能対応代替対策 1 原子炉冷却材圧力バウンダリ の減圧操作機能 原子炉圧力容器を減圧するため SRV の開操作が可能な原 子炉減圧操作設備を設置する 2 炉内の溶融炉心の冷却機能 原子炉圧力容器へ注水し炉内の溶融炉心冷却が可能な注 3 格納容器下部に落下した溶融炉心の冷却機能 4 格納容器内雰囲気の冷却 減圧 放射性物質低減機能 水設備を設置する 格納容器下部に落下した溶融炉心の冷却が可能なペデスタルへの注水設備を設置する 格納容器内雰囲気の冷却 減圧 放射性物質低減が可能な格納容器スプレイへの注水設備を設置する SRV の開操作が可能な原子 炉減圧操作設備を設置する 代替 RHR 熱交換システムを活用して 第 2 項から第 4 項までの注水を可能とする可搬設備を設置する 5 格納容器の過圧破損防止機能 格納容器の過圧破損防止を図り FP 放出を抑制可能なフィ 同左 ルタベント設備を設置する 6 水素爆発による原子炉格納容 BWRは格納容器内をN2ガスにより不活性化することで対 同左 器の破損防止機能 応している ( 新たな設備対応は不要 ) 7 サポート機能 専用電源設備の設置し さらに可搬型代替電源及び常設 同左 代替電源の接続可能として電源を確保する 通信連絡設備を設置し中央制御室 緊急対策所 その他必要箇所との連絡を可能とする プラント監視及び設備操作上必要となる計装設備を設ける 8 格納容器破損防止設備の制御 特定重大事故等対処施設の各設備を制御する緊急時制 中央制御室(MCR) 以外で 御室を設置する の操作 制御が可能な施設 (RSS 盤等 ) による対処 9 外からの支援が受けられるまでの間, 使用可能 7 日間の水源及び発電用燃料を確保 同左 16

18 参考 4 特重用可搬式熱交換システムの例特重用可搬式熱交換システム 可搬式熱交換器 ( プレート熱交 ) 搭載 可搬式冷却ポンプ搭載 ポンプ プレート熱交 特重用可搬式熱交換ポンプ車載外観 17

19 参考 5 可搬式熱交換システムによる炉心冷却概念 可搬式熱交換システム RHR 熱交換ニット PCV ポンプ プレート熱交換器 R P V CUW 他出口 CUW 他入口 可搬式熱交換ポンプ車載 S/P RHR プレート熱交 2 次冷却システム 450m /h 180 M 循環ポンプ 循環ポンプ 最終ヒートシンク ( 海水 ) 冷却水 非常用電源 RHR ポンプ 非常用盤 18

20 スイスの事例 :SEHR ( 特定事故除熱システム ) TMI-2 号機事故のあと スイスの KKL 電力が設置深層防護第 3 層 ( 格納容器冷却 ) 深層防護第 4 層 ( 事故緩和 ). DiD: Defense in Depth Steam Fuel rod 熱交換器 地下水揚水 Suppression Pool 19 D/G D/G Two D/G for SEHR Underground Dwells 19

21 フランスの事例 (FARN) 20 20

22 EDF: BUNKERISED BUILDING /Diesel generator for SBO 21

23 EDF:THE FARN 22

24 EDF:THE FARN 23

25 The Site Emergency Response Center Hard core for the reactor building information required for precise knowledge of reactor status; means of communication and transmission with the corporate emergency response organization; filtration protecting the inside of the rooms in the event of external air contamination; decontamination area to protect the users by keeping the building clean; autonomous power supply; living logistics for 3 days autonomy (after which, supplies are ensured by the FARN). 24

26 EDF:THE FARN 25

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