2012年3月16日金曜日

1.逃がし安全弁 非常用復水器 原子炉隔離時冷却系

原発の話とは関係ありませんが「ニーサの利用方法」を書いてみました。
 http://takanosunotama.blogspot.jp/2014/06/blog-post.html
 


専門家だけに任せた結果が原子力事故の一因だと思います。
やはり、続けるべきなのかもしれません。

資料は
 中間報告icanps.go.jp/post-1.html

を見ていきます。


かなりの資料ですのでゆっくり作業していきたいと思います。
また、これは私の妄想であり、間違えも多々あることを承知願います。

まず、中間報告をみる前に非常用復水器IC、原子炉隔離時冷却系RCIC、逃がし安全弁SRについて振り返っておきます。

非常用復水器ICや原子炉隔離時冷却系は交流や直流の電源は必要ないのが前提ですが、実質上動きませんでした。


非常用復水器
1号機には非常用復水器があります。
非常常用復水器はAB系の2機あり、圧力容器から出る高温高圧の水蒸気を水で冷やすものです。


原子炉隔離時冷却系

23号機には原子炉隔離時冷却系があります。
圧力容器からでる水蒸気をつかい発電機(タービン)で発電してポンプを回しサプレッションプール(圧力調整室)の水が圧力容器に水が入り圧力容器を冷やします。
3号機がメルトダウンして、これが働くとプルトニュウムが格納用にはいり、そしてベントすると原子炉の外にばら撒くことになります。

水位高で原子炉隔離時冷却系が止まるのが不思議だったのですが・・・・・
なるほど、圧力容器の水位が高くなると液体の水が発電機にはいり発電機が壊れてしまう。
それで、原子炉隔離時冷却系RCICが止まるように設計されているようです。
一旦動いた原子炉隔離時冷却系RCICの水位が高くなって止まるのは理解できました。
すこし、先走りますが・・

しかし何故、水位が高くなったのか?
想像すると・・
原子炉隔離時冷却系RCICが動き、ポンプでサプレッションプール(圧力調整室)の水を圧力容器に供給します。
ところが、基準圧力で逃がし安全弁が働き、圧力容器の圧力は下がり、逆に格納容器の圧力が上がってしまう。
こうした圧力変化でサプレッションプール(圧力調整室)の水が大量に圧力容器に流れ込む結果水位高で原子炉隔離時冷却系RCICが止まってしまう。

緊急停止するたびに起こっている現象だと思います。(おそらく、起こってはならない現象でしょうが・・)
今までは、直流電源が生きていたから再び原子炉隔離時冷却系を動かすことができ問題なかった。
今回は、直流電源が止まりどうにもならなくなり、東電にもあからさまに、2号機が冷やせないことが分かって、2号機を優先して冷却しようとしたと思います。
しかし、先にメルトダウンをしたのは1号機です。


逃がし安全弁

P82
2 号機については、原子炉圧力容器内の蒸気を圧力抑制室内に吹き出す仕組みになっているSR 弁が8本あり、これらのSR 弁によって多少の前後はあるものの、原子炉圧力7.5MPa gage 前後で逃し弁機能が、7.7MPa gage 前後で安全弁機能が、それぞれ作動する仕組みになっている。
とあります。

また、直流電源は必要ですが手動でも逃がし安全弁を動かすことができるそうです。
メルトダウンした原子炉でベントや逃がし安全弁を操作すると今回のように大量の放射性物質がばら撒かれることになります。

さて、中間報告をみます。
今回はP7782位が対象です。

地震発生(3 11 14 46 分頃
発電所対策本部が、免震重要棟2 階の緊急時対策室に置かれたようです。
構成は
吉田所長
ユニット所長、副所長、炉主任
発電班、復旧班、技術班、保安班等の各機能班
各機能班の班員
東電本店対策本部は、テレビ会議システムを通じて互いに情報共有を図ることができた。
とのことです。

地震発生時(3 11 14 46 分頃)の原発
13号機が運転中、46号機が定期点検中
それぞれ当直 5 個班が交代で当直業務
班は
当直長 1 名、当直副長 1 名、当直主任 2 名、当直副主任 1名、主機操作員 2 名、補機操作員 4 名の合計 11

地震発生時13号機の各原子炉には其々11人以上の職員が当直していたことになります。

中央制御室は1と234は同一フロアのようです。
よく写真ででてくるホワイトボードの記録は各中央制御室で作られますから、2枚あるはずです。(実際にはなぜか2枚目はないようです・・)

原子炉の様子はP79以下である程度(?)わかりますが・・・私なりに解釈すると
地震で「原子炉が自動スクラム」=「制御棒が自動的に挿入」しました。

P79
311144647分にかけて、1と2号機プラント内の電源を外部電源に切り替えた。
地震の影響で外部電源は供給されなくなり主蒸気隔離弁が自動閉となった。
と説明しています。

少し、理屈が通らない気がします。
送電をやめ、発電機が空回りして壊れるのを防止するために主蒸気隔離弁が自動閉になったとか、スクラムすると自動閉になるのなら納得するのですが・・・
ひょっとすると、送電線が切れたのかもしれません。それなら、素直にそう書けばよいのですが・・・

作業員の目視で
P80
同時刻、非常用のディーゼル発電機(DG)が自動的に発動したそうですが、結果的に津波で役に立ちませんでした。

同時刻とは311144647分のことです。
非常用のディーゼル発電機(DG)は停電にならないと自動的に発動しませんから外部電源は、ほとんどはじめからなかったことになります。
電源が来ていない外部電源に切り替える訳ありませんから、
1446分外部電源もが停電して、ディーゼル発電機(DG)が(1分程度で?)自動的に発動したことになります。
津波到達は1530分ころですから
30分程度ディーゼル発電機を使えたはずですが?使った形跡はなさそうです。
??
時系列をしっかり記述していなません。やっぱり何か変な中間報告です。

P80
3 11 14 50 分頃、(たぶん交流電源がなくなって?)2号機原子炉への注水ポンプが停止
注水ポンプが止まったのは壊れた可能性もありますが、全部が故障するわけありません。
まだ、津波は来ていないからディーゼル発電機(DG)は生きています。

いい加減な中間報告と言ってよいかもしれません。

P80
当直は、手順に従い、原子炉隔離時冷却系RCICを手動で起動した。

とありますが、何故、原子炉隔離時冷却系RCICが自動起動ではなく手動で起動なのか?
動かした理由がはっきりしません。
繰り返しますがディーゼル発電機(DG)は生きています。
ディーゼル発電機(DGを使って別の(本来?の)冷却系で冷やせばよい状態なのです。

どういうことでしょうか?
外部電源は、鉄塔の様子から地震とともに無くなったと思えます。
ディーゼル発電機(DG)が動かなかったとは考えにくいですが・・・
しかし、ディーゼル発電機(DG)を使った形跡はありません。わからない?。
使えるなら使うはずですが・・・・使えなかったから??・・

津波到達は1530分頃です。
プロメテウスの罠 (朝日新聞特別報道部 著 株式会社学研パブリッシング)
P260 より
311
1527分 津波第1波が到達
1535分 津波第2波が到達
とあります。

わかりそうもありませんのでさきへ進みます。(何か隠しているのかもしれません。)

P80
14 51 分頃、2 号機の原子炉水位が高くなったため、原子炉隔離時冷却系RCICが自動停止した。

その後
P80
11 15 2分頃、2 号機の原子炉隔離時冷却系RCIC を手動で起動した。
とあります。
その後また、原子炉隔離時冷却系RCICは自動停止しました。
こんなオンボロ原子炉使うべきではないと思います。日本にある他の原子炉も同じだと思います。動かすなら改善(事実上できないでしょうが)すべきです。

P82
15 39 分頃、当直は、原子炉水位を確認しながら、2号機のRCIC を手動で起動した。

とありました。
ところで
ルポ東京電力原発危機1カ月(奥山 俊宏著 朝日新書)
によると
P3435
要旨
原発では、原子炉から送られて蒸気によって発電機を回転させ電気を起こしている。ところが、原子炉の水位が上がり過ぎると、液体の水が発電機を壊してしまう恐れがあるので、原子炉の水位が上がり過ぎると、すべての注水を自動停止するように設定されている。

とあます。
原子炉隔離時冷却系が止まったのはしかたがないことなのか?
そうは思いません。
運転中、圧力容器が隔離されると、発電していた水蒸気は逃げ場を失います。
圧力容器の圧力があがり、逃がし安全弁が動作すると考えられます。
しかし、適正な逃がし安全弁の設定、また、ポンプによる流量調整が適正になされていたら、圧力容器の水位高は起こらないはずです。
そうでなければ、設計ミスですので、事故を教訓に水位高が起こらないように改善すべです。
*****
2013/1/29
ここの私の考え方は誤りです。
ちょっと複雑で長くなりますが・・

圧力容器の水位高は、圧力抑制室の圧力が高まった可能性を示すもののようです。
原子炉隔離時冷却系は圧力容器の水蒸気でタービンを回して発電します。
そうして、ポンプを回して水を循環させます。
タービンを回した水蒸気は圧力抑制室(S/C)の水の中に捨てます。

逃がし安全弁はある圧力になると一時的に開きます。
逃がし安全弁が開くと、圧力容器の圧力が下がり水位が上がります。
他方、圧力抑制室の圧力は上がります。

タービンを回していた圧力バランスが崩れ、圧力抑制室からタービンに水蒸気ではなく水が逆流する恐れがあるそうです。

そうなると、タービンや発電機を壊す恐れがでてきます。
タービン等が壊れない工夫をしない限り、圧力容器の水位高で原子炉隔離時冷却系は止まるべきのようです。

原子炉隔離時冷却系の再起動にはバッテリーが使われます。
そうした意味でバッテリーは絶対に必要なものです。

また、原子炉隔離時冷却系のエネルギー源は圧力差=温度差です。
原子炉隔離時冷却系を使えば温度差は無くなり止まってしまいます。
こうなると、バッテリーで再起動できません。

3号機ではこうしたことが起こりました。

温度差を保つ為には、480Vの交流電源を使って圧力抑制室を冷やさなければなりません。
こうした意味で480Vの交流電源は絶対に必要なものです。
今の原子力規制委員会は480Vの交流電源喪失を無視しています。
しかも、問題点を知りながらです。・・・
*****

このあと再び
2 号機の原子炉水位が高くなったため、原子炉隔離時冷却系RCICが自動停止し
津波で直流電源がないから再起動できなくなった。

これで、2号機を通常の方法で冷やせないのが、いいかげん東電にもあからさまにわかり、2号機を優先して冷やそうとしたのだと思います。
ルポ東京電力原発危機1カ月(奥山 俊宏著 朝日新書)等を読むと何故1号機を優先させなかったのか不思議だったのですが1号機があからさまに危険であることが分からなかったようです。(おいおい書くことになるとおもいますが?)

中間報告にもどります。対象は1号機になります。

P85
1号機は
111452分頃、主蒸気隔離弁が閉まって原子炉圧力が高まり、「原子炉圧力高」の信号 が発信され、非常用復水器IC2 系統(A 系、B 系)がいずれも自動起動した。

非常用復水器ICが自動起動したのは「逃がし安全弁が働かなかった」と、推測すべきと思います。
1号機では逃がし安全弁が働いた証拠(p85)は無いそうです。
圧力容器の圧力はあっと言う間に上がり、圧力容器の水位が低下する悪循環が起こり非常用復水器が動いたと思います。

原子炉の何がどうなって、こうした現象が起きているのか?
等を考えなかったor無視したことになります。

こうしたことは日常茶飯事的に起きていて、いちいち考える習慣がないのだと思います。
申し訳ありませんが技術者としては失格です。

東電(電力会社)に原子炉を運転する資格は無いと思います。

107
3 11 15 3 分頃
当直は、通常の操作手順に従い、作動中だった IC 2 系統(A 系、B 系)の戻り配管隔離弁(MO-3A3B)のみを閉操作して、いずれの IC も手動で停止した。

どうして、こんな操作が何故必要なのか今も疑問です。

「原子炉圧力高」と言う異常状態で非常用復水器ICが自動起動したのに、当直は原子炉を冷温停止にすることなど考えていなかったのです。
 何故、
「原子炉圧力高」で冷温停止させるような法律になっていないのかもしれません?
そうなら経済優先・安全軽視の法律です。
****
2013/1/29
プラントの設計思想は冷温停止させるのだと思います。
少なくとも、何故原子炉圧力高になったか人間は確認して次の作業に移るべきです。
当直は単純に流れ作業でICを止めたと思います。
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P80
当直長は、当直主任から、その旨の報告を受け、IC について、A 系及び B 系の 2 系統ともに正常に起動していることを確認した。

P81
「福島第一原子力発電所原子炉施設保安規定」第 37 条第 1 項、表37-1 によれば、原子炉冷却材温度変化率は 55℃/h以下と定められ、これを運転上の制限としているところ、3 11 15 3 分頃、当直は、1 号機の原子 炉圧力の低下が速く、このまま IC の二つの系統を使って原子炉を冷却すれば、同保安規定で定める原子炉冷却材温度変化率を超えて原子炉冷却材温度が降下し、同保安規定を遵守できないと考えた。

そして、

当直は、今後、IC B 系を作動させることなく、A 系のみを作動させて、原子炉圧力を6MPa gageから7MPa gage程度に制御しようと考えた。

とありますから、当直は地震がおさまったらすぐに発電させようと考えたわけです。
冷温停止させようとは思わなかったのです。

「地震」と「原子炉圧力高」と言う異常事態が重なり、システムは原子炉を冷温停止状態にしようとしたのに、発電再開を考え 人間が 冷温停止するのを止めてしまったのです。

これが、原子力発電所の常識なのです。

この中間報告では、こうした教訓は生かされませんから、
同じ現象が他の原子炉で起きたら、同じ過ちをくりかえすことになると思います。

政治家がTVで「同じ現象が起きたら、安全に対応できる。」みたいなこと言っていた気がしますが冗談が好きなのでしょう。

雑感
中間報告は、ディーゼル発電機(DG)が使われなかったこと
システムは非常用復水器ICで冷温停止しようとしたのに人間が止めてしまったこと
1号機の逃がし安全弁が動作しなかったこと
原子炉隔離時冷却系が何度もON/OFFを繰り返したこと

ようするにまともに動かなかったand動かさなかったことを
オブラートに包み、教訓を隠しているように思えます。
(この先読んでれば見えるのかもしれませんが・・) 

今のところ
東京電力福島原子力発電所における事故調査・検証委員会は
事故隠し委員会に思えます。

やっぱり、気分が悪くなった。

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