新耐震指針に照らした耐震安全性評価主要施設の耐震安全性(敦賀発電所1号機)

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1 資料 No.- 新耐震指針に照らした耐震安全性評価 主要施設の耐震安全性 ( 敦賀発電所 号機 ) 平成 年 月 日日本原子力発電株式会社

2 目 次. 新耐震指針に照らした耐震安全性評価の流れ. 施設の耐震安全性評価方針 3. 建物 構築物の耐震安全性評価 4. 機器 配管系の耐震安全性評価 5. 安全上重要な主要施設の耐震安全性評価 6. まとめ

3 . 新耐震指針に照らした耐震安全性評価の流れ 基準地震動 Ss 施設の耐震安全性評価 原子炉建物基礎地盤の安定性評価 地震随伴事象に対する考慮 ( 原子炉建物周辺斜面の安定性 ) ( 津波に対する安全性 ) 安全上重要な建物 構築物の耐震安全性評価 解析結果等 安全上重要な機器 配管系の耐震安全性評価 屋外重要土木構造物の耐震安全性評価 解析結果等 は中間報告対象

4 . 施設の耐震安全性評価方針 - 敦賀 号機 - 3 評価方針中間報告 ( 改訂版 ) における評価対象施設は, 新耐震指針による S クラスの施設のうち, 原子炉を 止める, 冷やす, 放射性物質を 閉じ込める に係る安全上重要な機能を有する主要な施設を対象としている 本資料では, 応答スペクトルに基づく基準地震動 Ss( 以下 応答スペクトル波 という ) 及び断層モデルを用いた手法による基準地震動 Ss( 以下 断層モデル波 という ) に対する評価結果について示す [ 評価対象施設 ] 止める 炉心支持構造物 制御棒 冷やす 3 原子炉停止時 冷却系ポンプ 4 原子炉停止時 冷却系配管 閉じ込める 5 原子炉圧力容器 6 主蒸気系配管 7 原子炉格納容器 上記施設を内包する建物 原子炉建屋 [ 評価方法 ]. 建物 構築物の評価 基準地震動 Ssによる時刻歴応答解析により求めた耐震壁の最大応答せん断ひずみと評価基準値を比較 (). 機器 配管系の構造強度評価 基準地震動 Ssを想定した場合に施設に生じる応力 ( 発生値 ) を算出し, 評価基準値 ( 材料毎に定められた許容応力 ) と比較 (34567) 3. 機器 配管系の動的機能維持評価 ( 制御棒挿入性 ) 基準地震動 Ssを想定した場合の燃料集合体相対変位を算定し, 評価基準値 ( 加振時の挿入試験により規定時間内に制御棒の挿入が確認された燃料集合体の相対変位 ) と比較 ()

5 3.() 評価方針 ( 建物 構築物の評価の流れ ) - 敦賀 号機 - < 原子炉建屋の評価の流れ > 時刻歴応答解析 4 解放基盤表面で定義される基準地震動 SS を用いて一次元波動論により算定した基礎下端および側面ばね位置での応答波を解析モデルに入力 : 質点 建屋のせん断ひずみを算出 耐震壁の最大せん断ひずみと評価基準値を比較 入力 EL+4.47m EL+4.30m EL+3.53m EL+3.00m EL+3.40m EL+.m EL+.40m EL +3.0m EL -7.0m EL-0.5m 外部遮へい壁 O/W 生体遮へい壁 S/W : 無質量質点 : 水平方向剛接続 ( 回転拘束無し ) せん断力 Q ( 0 3 kn) 評価基準値 せん断ひずみ γ( 0-3 ) ( 南北方向,O/W) 解析モデルの概念図 評価結果のイメージ

6 3.() 評価方法 ( 原子炉建屋の解析モデルと物性値 )- 敦賀 号機 - 5 凡例 生体遮へい壁 (S/W) 外部遮へい壁 (O/W) EL+4.47m EL+4.30m O/W 7 : 質点 : 無質量質点 : 水平方向剛接続 ( 回転拘束無し ) O/W EL+4.30 EL+3.53m EL+3.00m S/W,000,000 3,000 SCALE:mm S/W EL+3.53 EL+3.00 EL+3.40m EL+3.40 EL+.m EL+. EL+.40m EL +3.0m 3 側面地盤ばね (K s,k s ) EL+.40 EL+ 3.0 K EL -7.0m EL-0.5m 0 K EL-7.0 EL-.05 EL-0.5 K h K θ 底面地盤ばね (K h,k θ ) 原子炉建屋の解析モデルの概念図 地盤定数 原子炉建屋の解析モデル ( 水平方向 ) 建物の材料定数及び減衰定数 S 波速度 (m/s) せん断弾性係数 (kn/mm ) 単位体積重量 (kn/m 3 ) ポアソン比 ν 鉄筋コンクリート構造物 地上部 地下部 (EL+3.m 以下 ) ヤング係数 (kn/mm ). (Fc=.N/mm ). (Fc=4.5N/mm ) せん断弾性係数 (kn/mm ) 減衰定数 (%)

7 3.(3) 地震応答解析結果 ( 原子炉建屋 ) - 敦賀 号機 - 6 EL (m) 4.30 O / W 質点番号 最大応答加速度 (cm/s ) 備考 7 S S -7 EW S S -7 EW S S -D H EL (m) 3.00 S / W 質点番号 最大応答加速度 (cm/s ) 備考 57 S S -D H S S -0 EW S S -0 EW S S -0 EW.40 0 S S -D H.40 0 S S -D H S S -0 EW S S -0 EW (cm/s ) 凡例 応答スペクトルによる基準地震動 断層モデルによる基準地震動 浦底 - 内池見断層白木 - 丹生断層 C 断層和布 - 干飯崎沖 ~ 甲楽城断層 基礎版上端 63 S S -0 EW は, 最大値となる基準地震動を示す S S -D H 最大加速度 (EW 方向 ) 基礎版上端 63 S S -0 EW -7.0 は, 最大値となる基準地震動を示す (cm/s ) S S - EW S S - EW S S -3 EW S S -4 EW S S -5 EW S S -6 EW S S -7 EW S S - EW S S - EW S S -0 EW

8 3.(4) 評価結果 ( 原子炉建屋 ) - 敦賀 号機 - 7 : 質点 : 無質量質点 EL+4.47m EL+4.30m EL+3.53m EL+3.00m EL+3.40m EL+.m EL+.40m EL +3.0m O/W S/W 0 0 : 水平方向剛接続 ( 回転拘束無し ) せん断力 Q ( 0 3 kn) 評価基準値 γ= せん断ひずみγ( 0-3 ) O/W S/W せん断力 Q ( 0 3 kn) 評価基準値 γ= せん断ひずみ γ( 0-3 ) EL -7.0m EL-0.5m 0 Ss-5 NS に対するせん断ひずみ評価結果 Ss-3 NS に対するせん断ひずみ評価結果 原子炉建屋評価結果 評価項目 解析方向 部位 評価結果 S S -D H S S - S S - S S -3 S S -4 S S -5 S S -6 S S -7 S S - S S - S S -0 せん断ひずみ γ( 0-3 ) NS 方向 * ( 入力 ) EW 方向 * ( 入力 ) O/W ( 外部遮へい壁 ) S/W ( 生体遮へい壁 ) O/W ( 外部遮へい壁 ) S/W ( 生体遮へい壁 ) 同上 同上 ( 部材 3) ( 部材 3) ( 部材 3) ( 部材 3) ( 部材 3) * 建屋解析モデルは, 方向性なし

9 4.() 評価方針 ( 機器 配管系の評価対象施設 ) - 敦賀 号機 - 新耐震指針による S クラスの施設のうち, 原子炉を 止める, 冷やす, 放射性物質を 閉じ 込める に係る安全上重要な機能を有する主要な施設を対象としている 止める 炉心支持構造物 制御棒 冷やす 3 原子炉停止時冷却系ポンプ 4 原子炉停止時冷却系配管 閉じ込める 5 原子炉圧力容器 6 主蒸気系配管 7 原子炉格納容器

10 4.() 評価方針 ( 評価対象施設の評価部位 ) - 敦賀 号機 - A 部詳細 炉心支持構造物 ( シュラウト サホ ート ) 材質 NCF600-P[ 高ニッケル合金 ] 温度 7 B 部詳細 原子炉格納容器 ( ト ライウエル ) 材質 A0B[ 炭素鋼 ] 温度 3 A 部 原子炉停止時冷却系ポンプ ( 基礎ボルト ) 材質 S0C[ 炭素鋼 ] 温度 65.6 原子炉停止時冷却系ポンプ : 主蒸気系配管評価部位の材質 STPT4 [ 炭素鋼 ] 温度 30 : 原子炉停止時冷却系配管評価部位の材質 STPT4 [ 炭素鋼 ] 温度 30 太線 : 評価対象範囲 B 部 制御棒の挿入性 ( 燃料集合体 ) 原子炉建屋 原子炉圧力容器 ( 基礎ボルト ) 材質 S30C[ 炭素鋼 ] 温度 57 原子炉停止時冷却系熱交換器 サプレッションチャンバへ

11 4.() 評価方法 ( 構造強度の評価の流れ ) - 敦賀 号機 - 0 <BWR における評価の流れ > 大型機器地震応答解析 建屋地震応答解析 地震力の算定 大型機器地震応答解析 床応答スペクトルの算定 ( 床面の最大応答加速度の算定 ) 建屋地震応答解析における例 床面の最大応答加速度 地震力の算定 ( 加速度 せん断力, モーメント, 軸力 ) 床面の最大応答加速度の算定 床応答スペクトルの算定 建物 格納容器圧力容器 機器 配管系 炉内構造物 評価対象施設の設置床面の揺れ 応答倍率法による評価 詳細評価 ( スペクトルモー ダル解析法等による評価 ) 応答倍率法を用いずに詳細 評価を実施する場合もある 発生値が評価基準値以下か YES YES 発生値が評価基準値以下か 基準地震動 Ss 入力 基準地震動 Ss 入力 NO NO 詳細評価 ( スペクトルモーダル解析法等による評価 ) 評価対象施設におけるせん断力算定の例 評価対象施設の設置床面における床応答スヘ クトルの作成 発生値が評価基準値以下か YES 高さ 加速度 機器の固有周期 NO 詳細検討 評価終了 詳細検討 せん断力 周期

12 生応力応答比を乗じる 発4.() 評価方法 ( 構造強度の評価方法 ) - 敦賀 号機 - 基準地震動 Ss による発生値の算定は, 設計時での評価方法に応じて以下の方法 または方法 で実施 方法 基準地震動 Ss による発生値 = 設計時の応力 + 設計時の応力 応答比 ( 地震以外による応力 ) ( 地震時による応力 ) 方法 基準地震動 Ss による発生値 = 設計時の応力 応答比 ( 地震時及び地震以外による応力 ) 評価基準値 地震 地震以外 地震分のみに 方法 地震 地震以外 地震 + 地震以外 地震及び地震以外の全てに応答比を乗じる 方法 地震 + 地震以外 Ss による応力 設計時の応力 Ss による応力

13 4.() 評価方法 ( 構造強度の評価方法 ) - 敦賀 号機 - 応答比は以下による 応答比 A 床面の最大応答加速度または床応答スペクトルより得られる加速度を用いて応答比を算定 応答比 = 基準地震動 Ss による加速度 設計時の加速度 各加速度は, 水平加速度と鉛直加速度との二乗和平方根より得られる値を用いる 応答比 = A SsH +(+A SsV ) A S0H +(+A S0V ) 記号説明 A SsH : Ssによる水平加速度 A SsV : Ssによる鉛直加速度 A S0H : 設計時の水平加速度 A S0V : 設計時の鉛直加速度 応答比 A 大型機器地震応答解析により得られる地震力 ( 加速度, せん断力, モーメント, 軸力 ) を用いて応答比を算定 基準地震動 Ssによる地震力応答比 = 設計時の地震力 大型機器地震応答解析により得られる地震力 ( 加速度, せん断力, モーメント, 軸力 ) から算定される応答比の最大値を用いる 応答比 = 加速度 Ss せん断力 Ss モーメント MAX,, Ss 軸力 Ss, 加速度 S0 せん断力 S0 モーメント S0 軸力 S0 加速度による応答比の算定は応答比 A の方法と同じ 応答比 = A SsH +(+A SsV ) A S0H +(+A S0V ) 添字説明 Ss : Ssによるの地震力 S 0 : 設計時の地震力

14 4.() 評価方法 ( 動的機能維持 : 制御棒挿入性の評価方法 ) - 敦賀 号機 - 3 大型機器地震応答解析 燃料集合体相対変位の算定 相対変位が確認済相対変位以下か YES NO 詳細検討 評価終了

15 4.(3) 地震応答解析 ( 地震応答解析モデル ) - 敦賀 号機 - 4 原子炉圧力容器等の概要 大型機器地震応答解析モデル ( 水平方向 ) 原子炉建屋 原子炉圧力容器 原子炉格納容器 サーマルシールド 原子炉圧力容器 燃料集合体 シュラウド 制御棒案内管 ( カ イト チューフ ) スタンドパイプ シュラウト サホ ート 炉内計測ハウシ ンク ( インコアモニタハウシ ンク ) 3 原子炉格納容器 K K 原子炉圧力容器サーマル 5 シールド K3 5 スタンドパイプ コンクリートペデスタル インコアモニタハウジング ( 外側 ) 3 4 燃料集合体 ガイドチューブ 制御棒 7 制御棒インコアハウジングハウジングモニタ ( 内側 ) ( 外側 ) ハウジング ( 内側 ) コンクリートヘ テ スタル 7 制御棒ハウシ ンク Ks3 0 Kr

16 4.(3) 地震応答解析 ( 地震応答解析モデル ) - 敦賀 号機 - 5 原子炉圧力容器等の概要 大型機器地震応答解析モデル ( 鉛直方向 ) 67 原子炉圧力容器 スタンドパイプ 6 原子炉建屋 6 63 原子炉圧力容器 原子炉格納容器 サーマルシールド コンクリートヘ テ スタル 燃料集合体 シュラウド 制御棒案内管 ( カ イト チューフ ) シュラウト サホ ート 炉内計測ハウシ ンク ( インコアモニタハウシ ンク ) 原子炉格納容器 3 33 原子炉圧力容器 サーマル シールドスタンドパイプ / 40 シュラウド コンクリート 60 ペデスタル 燃料 集合体 3 4 ガイド 5 チューブ 6,7 制御棒ハウシ ンク

17 4.(3) 地震応答解析 ( 床応答スペクトル ) - 敦賀 号機 - 6 床応答スペクトルは 建物の地震応答解析 または建屋と大型機器を連成した解析モデルによる地震応答解析で得られた床応答時刻歴を用いて水平方向及び鉛直方向について算定 算定に当たっては 地盤や建屋の物性値のばらつきが床応答に与える影響を考慮し 原子力発電所耐震設計技術指針 JEAG460-7 を参考に周期軸方向に ±0% 拡幅する なお 断層モデル波においては 全断層モデル波を包絡した床応答スペクトルにて評価を実施した 原子炉建屋水平方向床応答スペクトル ( 応答スヘ クトル波 EL.+.4m 減衰.5%) 原子炉建屋鉛直方向床応答スペクトル ( 応答スヘ クトル波 EL.+.4m 減衰.5%)

18 4.(3) 地震応答解析 ( 減衰定数 ) - 敦賀 号機 - 7 減衰定数は 原則として 原子力発電所耐震設計技術指針 JEAG460- 追補版 に規定された値とし 試験等で妥当性が確認された値も評価に 用いる 対象施設 水平方向 減衰定数 (%) 鉛直方向 溶接構造物.0.0 ポンプ ファン等の機械装置.0.0 燃料集合体 配管系 0.5 ~ ~ 3.0

19 4.(3) 地震応答解析 ( 減衰定数 ) - 敦賀 号機 - 配管系の減衰定数 配管区分 Ⅰ スナッバ及び架構レストレイント支持主体の配管系で, その支持具 ( スナッバ又は架構レストレイント ) の数が 4 個以上のもの Ⅱ スナッバ, 架構レストレイント, ロッドレストレイント, ハンガ等を有する配管系で, アンカ及び U ボルトを除いた支持具の数が 4 個以上であり, 配管区分 Ⅰ に属さないもの Ⅲ U ボルトを有する配管で, 架構で水平配管の自重を受ける U ボルトの数が 4 個以上のもの 減衰定数 (%) * 保温材有 保温材無 Ⅳ 配管区分 Ⅰ,Ⅱ 及び Ⅲ に属さないもの *: 原子力発電所耐震設計技術指針 JEAG460- 追補版 から変更した箇所を下線で示す

20 4.(4) 評価結果 ( 原子炉圧力容器 ) - 敦賀 号機 - 基準地震動 S S による大型機器地震応答解析により, 評価部位におけるせん断力, モーメント及び軸力を求め, 各荷重のつり合い計算により基準地震動 S S による発生値を算定する 大型機器地震応答解析 原子炉建屋 3 原子炉格納容器 K 原子炉圧力容器サーマル 5 シールド K K3 5 スタンドパイプ 燃料集合体 ガイドチューブ コンクリート ペデスタル 制御棒 70 7 制御棒インコアハウジングインコアハウジングモニタ ( 内側 ) 7 モニタ ( 外側 ) ハウジング 7 ハウジング ( 内側 ) ( 外側 ) 原子炉圧力容器 67 基礎ボルト評価位置 6 原子炉建屋 原子炉格納容器 原子炉圧力容器 4 サーマル 5 シールドスタンドパイプ / 6 シュラウド コンクリートペデスタル 4 5 燃料 集合体 3 4 ガイド 5 チューブ 6,7 基礎ボルトの応力算定 下図において 以下の関係が成り立っており σt,σc,αを繰り返し計算により求める 軸力 Nと曲げモーメントMのつり合い N+Wt-Wc=0 M-N r cosα-mt-mc=0 中立軸の位置と応力の関係 σt/(n σc)=(+cosα)/(-cosα) Ks3 0 Kr 水平方向解析モデル 鉛直方向解析モデル 基準地震動 S S の荷重を算出 せん断力 H(kN) 曲げモーメント M(kN m) 軸力 N(kN) 応答スヘ クトル波 断層モテ ル波 地震以外の荷重 地震以外 軸力 N(kN) 630( 最大 ) 7560( 最小 ) 発生値 (MPa) 応答スヘ クトル波 40 断層モテ ル波 評価基準値 (MPa) 07

21 4.(4) 評価結果 ( 炉心支持構造物 ) - 敦賀 号機 - 0 基準地震動 S S による大型機器地震応答解析により, 評価部位におけるせん断力, モーメント及び軸力を求め,FEM 解析 ( 弾性解析 ) で応答スペクトル波による発生値を算定する また断層モデル波による評価は 弾塑性解析により発生値を算定する 大型機器地震応答解析基準地震動 S S の荷重を算出地震以外の荷重 原子炉建屋 炉心支持構造物シュラウト サホ ート評価位置 67 せん断力 軸力 モーメント 6 原子炉建屋 3 原子炉格納容器 K 原子炉圧力容器サーマル 5 シールド K K3 5 スタンドパイプ コンクリートペデスタル 燃料集合体 ガイドチューブ 制御棒 70 7 インコア 制御棒 ハウジング インコア モニタ ハウジング ( 内側 ) 7 モニタ ハウジング ( 外側 ) 7 ハウジング ( 内側 ) ( 外側 ) 原子炉格納容器 3 33 原子炉圧力容器 サーマル シールドスタンドパイプ / 40 シュラウド コンクリート 60 ペデスタル 燃料 集合体 3 4 ガイド 5 チューブ 6,7 シュラウドサポートの応力算定 評価部位 Ks3 0 Kr 水平方向解析モデル 鉛直方向解析モデル 発生値 評価基準値 応答スヘ クトル波 0 MPa 50 MPa 断層モテ ル波 5 00 kn m kn m

22 4.(4) 評価結果 ( 炉心支持構造物 : 応答スペクトル波 ) - 敦賀 号機 - 外荷重 V,H,M 外荷重 V 胴板 (SQVA 相当 ) シュラウドリング (NCF600-P) 内圧 内圧 P0 リング (NCF600-P) P0 P0 P0 内張り材 ( ステンレス鋼 ) コーン上部 (NCF600-P) 下部鏡板 (SQVA 相当 ) 拘束 内張り材 ( ステンレス鋼 ) 拘束 支持スカート (SQVA 相当 ) 内圧による応力の計算解析モデルに RPV 内の圧力条件を与え 各評価箇所の 次応力の算出を行う 外荷重 ( 地震荷重 機械荷重 ) による応力の計算解析モデルに下表の荷重条件を与え 各評価箇所の 次応力の算出を行う 運転状態 I 及び Ⅱ + 地震荷重 V(kN) 軸力 V(kN) せん断力 H(kN) モーメント M(kN m) 一次応力最大の評価箇所 P03 コーン下部 (NCF600-P) コーン下部 ( 取付部 ) (NCF600-P 相当 ) P04 P05 補強溶接 (NCF600-P 相当 ) P0 P06 P07 応力評価内圧, 外荷重による応力の計算結果を組み合わせて算出した応力が評価基準値を超えないことを確認 応力分類膜応力 発生値 (MPa) 評価基準値 (MPa) 0 50

23 4.(4) 評価結果 ( 炉心支持構造物 3: 断層モデル波 ) - 敦賀 号機 - 地震以外による荷重を負荷する 地震荷重を 0 から比例増加させて 荷重と変位との関係を求める モーメント M (kn m) せん断力 H (kn) 軸力 V (kn) 地震荷重が評価基準値 * を超えないことを確認 発生値 (kn m) 評価基準値 (kn m) 断層モテ ル波 地震荷重 地震以外による荷重 解析モデル図 5 変位着目点 * 評価基準値 : 負荷荷重によるシュラウドの変位の挙動を示した線図 ( 実線 ) が弾性勾配の 倍の直線 ( 破線 ) と交わったときの荷重 ( 地震荷重に対して荷重倍率で. 倍 ) の 0. 倍 荷重倍率 ( 負荷荷重 / 地震荷重 ) 荷重 / 設計上の地震荷重 Ss 荷重倍率弾性勾配の 倍の直線. 倍許容荷重 =0..=.0 = 0..=.0 倍 変位 ( m m )

24 (4) 評価結果 ( 主蒸気系配管 ) - 敦賀 号機 - 3 大型機器地震応答解析による床応答スペクトルに基づいて, 詳細評価 ( スペクトルモーダル解析法 ) を実施し, 配管に発生する応力を求める 大型機器地震応答解析原子炉建屋 67 6 原子炉建屋 発生値の算定 ( スペクトルモーダル解析の実施 ) 3 原子炉格納容器 K K 原子炉圧力容器サーマル 5 シールド K3 5 スタンドパイプ 燃料集合体 ガイドチューブ コンクリート ペデスタル 制御棒 70 7 制御棒インコアハウジングインコアハウジングモニタ ( 内側 ) 7 モニタ ( 外側 ) ハウジング 7 ハウジング ( 内側 ) ( 外側 ) 原子炉格納容器 原子炉圧力容器 4 サーマル 5 シールドスタンドパイプ / 6 シュラウド コンクリートペデスタル 4 5 燃料 集合体 3 4 ガイド 5 チューブ 6,7 最大応力発生部位 Ks3 0 Kr 水平方向解析モデル 鉛直方向解析モデル 床応答スペクトルの策定 応答スヘ クトル波 ( 水平 ) 応答スヘ クトル波 ( 鉛直 ) 断層モテ ル波 ( 水平 ) 断層モテ ル波 ( 鉛直 ) 4.0 次応力 発生値 (MPa) 評価基準値 (MPa) 震度 震度 応答スヘ クトル波 7 断層モテ ル波 固有周期 [ s ] 0.0 固有周期 [ s ]

25 シェル要素バー要4.(4) 評価結果 ( 原子炉停止時冷却系ポンプ ) - 敦賀 号機 - 4 基準地震動 S S による建屋地震応答解析により, 機器設置床の最大応答加速度を求め, 詳細評価を実施し 発生値を算定する 建屋地震応答解析 EL+4.33m (RFL).6m EL+4.3m 発生値の算定 転倒方向 EL+3.00m (5FL) S/W EL+3.40m (4FL) O/W 剛棒 頂部梁位置 外壁上部シェル要素 クレーンカ ータ ー位置 外壁上部シェル要素 C V EL+.m (3FL) EL+.40m (FL) EL+3.0m (FL) < 自由度拘束条件 > 節点番号 ~03,3 : 上下のみ自由 0~37 : 放射方向及び鉛直を自由 : 完全固定各破線枠内の節点は鉛直変位共通 質点 3は無質量質点 厚さ40mm 外壁上部シェル要素等価厚さ4mm 頂部梁位置 700mm クレーンカ ータ - 位置 000mm 素ドーム部シェル要素 C H h : 重心 C H : 設計用水平震度 C V : 設計用鉛直震度 EL-7.0m EL-0.5m 水平方向解析モデル 最大応答加速度の算定 設計用水平震度 鉛直方向解析モデル 建屋地震応答解析結果から算定される最大応答加速度を. 倍したものを設計用震度として用いる 設計用鉛直震度 応答スヘ クトル波 断層モテ ル波 l せん断応力 l 引張応力 σ b =F b /(n f A b ) せん断応力 τ b =Q b /(n A b ) 発生値 (MPa) 応答スヘ クトル波 断層モテ ル波 3 L 基礎ボルト F b ={mg(c H +C p )h+mp-mg(-c V -C p )l}/l Q b =mg(c H h+c p ) 評価基準値 (MPa) 5

26 シェル要素バー要4.(4) 評価結果 ( 原子炉停止時冷却系配管 ) - 敦賀 号機 - 5 建屋地震応答解析による床応答スペクトルに基づいて, 詳細評価 ( スペクトルモーダル解析法 ) を実施し, 配管に発生する応力を求める 建屋地震応答解析 EL+4.33m (RFL) EL+4.3m.6m 発生値の算定 ( スペクトルモーダル解析の実施 ) EL+3.00m (5FL) S/W EL+3.40m (4FL) O/W 剛棒 頂部梁位置 外壁上部シェル要素 クレーンカ ータ ー位置 外壁上部シェル要素 EL+.m (3FL) EL+.40m (FL) EL+3.0m (FL) < 自由度拘束条件 > 節点番号 ~03,3 : 上下のみ自由 0~37 : 放射方向及び鉛直を自由 : 完全固定各破線枠内の節点は鉛直変位共通 質点 3は無質量質点 厚さ40mm 外壁上部シェル要素等価厚さ4mm 頂部梁位置 700mm クレーンカ ータ - 位置 000mm 素ドーム部シェル要素 EL-7.0m EL-0.5m 水平方向解析モデル 鉛直方向解析モデル 最大応力発生部位 ( 応答スペクトル波 ) 床応答スペクトルの策定 応答スヘ クトル波 ( 水平 ) 応答スヘ クトル波 ( 鉛直 ) 震度 断層モテ ル波 ( 水平 ) 断層モテ ル波 ( 鉛直 ) 震度 次応力 発生値 (MPa) 応答スヘ クトル波 断層モテ ル波 4 評価基準値 (MPa) 固有周期 [ s ] 固有周期 [ s ]

27 計時耐震安全性評価(中間報告4.(4) 評価結果 ( 原子炉格納容器 ) - 敦賀 号機 - 6 基準地震動 S S による大型機器地震応答解析により, 評価部位における加速度, せん断力, モーメント及び垂直荷重を求め, 設計時とのそれぞれの応答比の最大値を用いて基準地震動 S S による発生値を算定する 設計時の地震力 加速度 せん断力 モーメント 垂直荷重 地震以外の荷重 地震荷重 ドライウエルの応力評価 設計時の発生値 5 MPa 設応答スヘ クトル波 0. +(+0.65) 応答比 = MAX,,, (+0.4) = MAX.43,.664,.7,.33 断層モテ ル波応答比 = MAX,,, = MAX.36,.05,.67,.6 原子炉建屋 67 原子炉圧力容器 6 ドライウエル評価位置原子炉建屋 3 原子炉格納容器 6 63 原子炉格納容器基準地震動 S S の地震力)0 原子炉圧力容器 3 サーマル シールド スタンドパイプ 35 4 K K K サーマル 加速度 せん断力 燃料集合体 ガイドチューブ モーメント 垂直荷重 (+0.5) (+0.4) コンクリートペデスタル 制御棒 70 7 制御棒インコアハウジングインコアハウジングモニタ ( 内側 ) 7 モニタ ( 外側 ) ハウジング 7 ハウジング ( 内側 ) ( 外側 ) 原子炉圧力容器 シールドスタンドパイプ / シュラウド 3 コンクリートペデスタル 燃料 集合体 3 4 ガイド 5 チューブ 6,7 応答倍率法 ( 応答スヘ クトル波の応答比 =.664) ( 断層モテ ル波の応答比 =.05) 引張応力 発生値 (MPa) 応答スヘ クトル波 5 断層モテ ル波 評価基準値 (MPa) 33 Ks3 0 Kr 7 大型機器地震応答解析モデル ( 水平方向 ) 大型機器地震応答解析モデル ( 鉛直方向 )

28 4.(4) 評価結果 ( 制御棒挿入性 ) - 敦賀 号機 - 7 基準地震動 S S による燃料集合体の相対変位を求め, 評価基準値と比較することにより評価する 地震時における燃料集合体の相対変位は, 燃料集合体を大型機器地震応答解析モデルにモデル化することにより, 大型機器地震応答解析から得られる応答を用いて算定している 原子炉建屋.0 応答スヘ クトル波 7.0 断層モテ ル波 3 原子炉格納容器 K K 原子炉圧力容器 サーマル 5 シールド K3 5 スタンドパイプ コンクリートペデスタル 燃料集合体 ガイドチューブ 制御棒 7 制御棒インコアハウジングハウジングモニタ ( 内側 ) ( 外側 ) ハウジング ( 内側 ) インコアモニタ ハウジング ( 外側 ) 燃料集合体 高さ EL. (m) 燃料集合体相対変位 (mm) Ks3 0 Kr 7 相対変位 発生値 (mm) 評価基準値 (mm) 大型機器地震応答解析モデル 応答スヘ クトル波 34.5 断層モテ ル波

29 5. 安全上重要な主要施設の耐震安全性評価 ( まとめ )- 敦賀 号機 - 評価対象 評価部位 評価項目と単位 発生値 評価基準値 判定 評価手法 原子炉建屋 耐震壁 せん断ひずみ 時刻歴応答解析 原子炉圧力容器 基礎ボルト 応力 (MPa) 07 定式化された評価式を用いた解析 炉心支持構造物 シュラウト サホ ート モーメント (kn m) 5,00 63,300 時刻歴応答解析 主蒸気系配管 配管 応力 (MPa) スヘ クトルモータ ル解析 原子炉停止時冷却系ポンプ 基礎ボルト 応力 (MPa) 3 5 定式化された評価式を用いた解析 原子炉停止時冷却系配管 配管 応力 (MPa) 363 スヘ クトルモータ ル解析 原子炉格納容器 ト ライウェル 応力 (MPa) 33 応答倍率法 制御棒 挿入性 燃料集合体の相対変位 (mm) 時刻歴応答解析 は断層モデル波による発生値を示す 発生値はすべて評価基準値を下回っており 耐震安全性を確保していることを確認

30 6. まとめ 国の委員会において 原子力安全 保安院から示された 活断層等に係る評価の中間的整理 ( 案 ) 等を踏まえ 基準地震動の見直しを実施した その後 国の委員会等における審議を踏まえて地震動の再評価を行い 月 3 日に基準地震動の見直し ( 追加 ) を国の委員会においてご説明した 見直した基準地震動 Ss に対する主要施設の耐震安全性の評価を行い 耐震安全性が確保されていることを確認 順次 国の委員会においてご説明しているところ 今後も引き続き 国の委員会および福井県原子力安全専門委員会での審議に真摯に対応していく また 耐震安全性評価と併行して進めている耐震裕度向上工事についても着実に取り組んでいく

31 参考 安全上重要な主要施設の耐震安全性評価 - 敦賀 号機 - 30 評価対象 評価部位 評価項目と単位 発生値 評価基準値 判定 評価手法 原子炉建屋 耐震壁 せん断ひずみ 時刻歴応答解析 原子炉補助建屋 耐震壁 せん断ひずみ 時刻歴応答解析 原子炉容器 支持構造物 応力 (MPa) 7 46 応答倍率法 炉内構造物 炉心そう 応力 (MPa) 43 3 応答倍率法 次冷却材管 配管 応力 (MPa) 346 応答倍率法 蒸気発生器 支持構造物 応力 (MPa) 55 応答倍率法 余熱除去ポンプ 基礎ボルト 応力 (MPa) 0 応答倍率法 余熱除去設備配管 配管 応力 (MPa) 応答倍率法 原子炉格納容器 (PCCV) 耐震壁 せん断ひずみ 時刻歴応答解析 制御棒 挿入性 挿入時間 ( 秒 )..5 応答倍率法 原子炉建屋 原子炉補助建屋 原子炉格納容器を除く主要施設は 断層モデル波 (0 波 ) のうち 5 波について評価を実施し 残りの 5 波については評価中なお 原子炉建屋は 原子炉格納容器を除いた部位の中で最大値を記載 は断層モデル波による発生値を示す

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