福島第一原発事故の真相に迫る！ ８ 〈主蒸気逃し安全弁が機能不全に陥ったわけ〉

2011/12/26(Mon) 07:21

”福島第一原発事故は、３１１本震でトリップスクラムした原発に、巨大津波が襲いかかり、非常用ディーゼル発電機を不能にした結果、全電源喪失（ステーションブラックアウトＳＢＯ）に陥り、メルトダウンはおろかメルトスルーまでもを防ぎ得なかった。”

バカである。福島第一原発の事業主である東京電力は、想定外の津波に責任転嫁することで原賠法で救われようと躍起になっているのである。

福島第一原発事故の真相とは一体なんなのか。当ブログ上にて何度も何度も取り上げてきた。チェルノブイリ四機分の負債を未来に押し付ける理由が想定外の津波だと言うのが、今をもって理解出来ないからだ。

津波が原因？
だったら始めっから沿岸部に建てんじゃねえよ。

この一点にのみ、原発の七面倒臭い専門用語や種類や仕組みを勉強させ、事故原因の探求に駆り立てるのである。

今回のブログエントリは福島第一原発事故の真相に迫る！！７ 〈津波でなく、地震でなく、事故を決定的に悪化させたのは外部電源喪失である。〉 で軽く触れた、１号機の非常用復水器について取り上げてみたい。少し専門的なことになるので、福島第一原発事故の原因が津波のせいであると信じて疑わないのなら、読み進める理由はない。




■ １号機２号機対応の超高圧開閉所は地震で壊れたことをこっそり認めちゃっている件

２０１１年３月１１日１４時４６分の宮城沖地震Ｍ９．０の地震により、福島第一原発の１号機２号機３号機は地震加速度大のトリップ警報を受けてスクラム（緊急自動停止）した。ものの２～３秒の内に全制御棒が挿入され、タービン、発電機が自動停止した。

ＢＷＲの原子炉は２８０～２９０度、７０気圧という高温高圧下で運転される。警報トリップによりスクラムした後は、主蒸気隔離弁と呼ばれるＭＳＩＶが閉鎖され、原子炉プラントから発電機能が隔離されることになる。

原子炉からタービンにつながる主蒸気管は５０センチである。ぶっとい。これが四本あり、でっかいタービンを回し、発電所の電力を生み出している。原子炉というのは恐ろしく沸騰しているのだなあとイメージを沸かせるしか無い。

緊急トリップ信号を受けてスクラム停止（緊急自動停止）した原発プラントは直ちに全制御棒が挿入されタービン→発電機の順で自動停止される。原発プラントの炉心冷却装置は給水ポンプ、復水ポンプ、再循環ポンプＭＧセットなどの高圧線６９００ボルトで供給される大型装置でまかなわれている。

福島第一原発に敷かれていた外部電源は大熊線で６６０００ボルトである。前回のブログエントリーの冒頭で、高圧線の十倍の容量である超高圧線の１号機２号機対応開閉所が地震で壊れた可能性に触れた。先に公開されたプレスリリースで東電はここが地震で壊れたことをこっそりと白状した。

http://www.tepco.co.jp/cc/press/betu11_j/images/111222p.pdf



青の矢印の部分に注目したい。３１１クライシス当日の午後２１時前、［ ２号機：Ｐ／Ｃは使用見込み有。Ｍ／Ｃ使用不可。］との報告が上にあげられている。ここで言うＭ／Ｃとは高圧線６６００ボルトを低圧線４８０ボルトに変圧する設備のことでメタクラと呼ばれている。Ｐ／Ｃはパワーセンター。低圧線４８０ボルトを１２５ボルトに変圧する装置である。

官庁報告から三十分後の２１時１９分、１号機の原子炉水位がＴＡＦ＋２０センチであることが判明。もはや手のひら１つ分しか冠水していない異常状態。メルトダウンの前段階である”冷却材枯渇による炉心むき出し”寸前であった。原子炉水位低下を官庁に報告を入れたのは２２時１０分、原子炉水位がＴＡＦ（燃料頭頂部）＋４５センチであった。注水機能不全に陥っていたはずなのに、なぜか数値が増えていた。

唯一被水を免れた２号機のＰ／Ｃの健全性が確認されると、全機に低圧線電源が供給できるようＭＣＣ（低圧線の分電盤）を設置し、仮設電線を引き込むプランが決まる。他方、福島第一原発に高圧電源車が到着したのは２２時。総力をかけて電源復旧に取り組むことになる。

２３時、１号機タービン建屋で１．２mSvという異常値を記録。２３時４０分に官庁等に連絡をいれる。翌１２日未明０時６分。大気圧以下に保たれている格納容器で６００キロパスカルという設計圧力を超過した数字が検出される。

３１１クライシスから翌１２日未明にかけての１号機の時系列を簡単に説明したが、ここいらで一先ずやめて本題に入りたい。




■ 主蒸気逃し安全弁はなぜ機能しなかったのか。


当方が知りたいのは、地震から津波が襲来するまでの間の出来事である。とくに詳細まで知りたいのがＢＷＲ３採用の１号機である。地震から津波襲来までの一時間弱で、１号機は致命的な原発事故に発展していた可能性がある。そのヒントは、最近やたらと避難されている非常用復水器にあると見ている。

とかく非常用復水器に関しては最近になって否定的に取り上げられているようだ。

【放射能漏れ】「非常用復水器」すぐ稼働なら炉心溶融なかった 原子力安全基盤機構調査 - MSN産経ニュース :
http://sankei.jp.msn.com/affairs/news/111209/dst11120919150008-n1.htm

asahi.com（朝日新聞社）：原発幹部、非常用冷却装置作動と誤解 福島第一１号機 - 社会 :
http://www.asahi.com/national/update/1217/TKY201112170568.html

「復水器の再稼働遅れ」に注目集まる メルトダウン防げた可能性あるのか (1/2) : J-CASTニュース :
http://www.j-cast.com/2011/12/20117067.html

福島第1原発事故をめぐる政府の事故調査・検証委員会の中間報告が近く公表されることもあり、事故原因に改めて関心が高まっている。最近の報道をみると、1号機の冷却装置「非常用復水器」（IC）に関する話が目に付く。
各種報道の論点を簡単に整理すると、電源喪失により弁が閉じて機能しなくなった1号機のICを早めに復旧させていれば、メルトダウン（炉心が溶け落ちる）を避けられた、もしくは遅らせることができたのでは、という指摘だ。

---------------------抜粋

ＮＨＫなどは東電の極めて恣意的なシュミレーションをもとに特番ドラマをわざわざ作り、非常用復水器が唯一の最小必須冷却機能だったと御用学者どもに証言させるほどの熱の入れようである。一言だけ言わせてもらう。こいつらは大バカである。



「メルトダウン～福島第一原発 あのとき何が」 (2/2) 投稿者 sean2010jp



「メルトダウン～福島第一原発 あのとき何が」 (1/2) 投稿者 sean2010jp


 


スクラム停止直後を高温停止という。高温停止から冷温停止させるには原子炉水位を保ちながらゆっくりと減圧し、冷却していく必要がある。全電源喪失発生時の高温停止の原子炉を冷温停止させるステップは以下である。

www.pref.aomori.lg.jp-soshiki-kikaku-atomsafe-files-2011-0627-2103.pdf



チャートの冒頭、ノコギリの歯のようなぎざぎざが見受けられる。これは主蒸気逃し安全弁が原子炉圧力高の信号を受けて自動起動し、設定圧力に併せて閉鎖されるサイクリングを表している。主蒸気逃し安全弁の出口は格納容器のサプレッションチェンバーと呼ばれるプールで、原子炉から発電機能が隔離された後の圧力制御は主蒸気逃し安全弁の自動起動で行うのが全電源喪失時の正しい操作だといえる。

２号機３号機の過渡現象記録装置にはコレとそっくりなチャートが記録されている。

http://www.tepco.co.jp/nu/fukushima-np/plant-data/f1_6_Katogensho2.pdf

２号機の原子炉圧力・過渡現象記録データ

http://www.tepco.co.jp/nu/fukushima-np/plant-data/f1_6_Katogensho3.pdf

３号機の原子炉圧力・過渡現象記録データ


他方、１号機の原子炉圧力はどのように推移しているのか。

http://www.tepco.co.jp/nu/fukushima-np/plant-data/f1_6_Katogensho1.pdf

１号機の原子炉圧力・過渡現象記録データ


２号機、３号機の原子炉圧力の推移は主蒸気逃し安全弁による減圧のサイクリングと合致している。他方、１号機のチャートは主蒸気逃し安全弁を用いたサイクリングとは言い難いチャート直線を描いている。

これは、非常用復水器の開閉により、圧力制御していたことを示している。



このように、事故解析シュミレーションにもＩＣの起動停止実績が入力されているのだが、全電源喪失後の減圧機能を非常用復水器が代替するというのはなかなか腑に落ちないものである。非常用復水器の水位計と圧力計をにらめながら手動で圧力制御するよりも、主蒸気逃し安全弁を自動でパカパカさせていた方がはるかに理にかなっていると考えるのが妥当ではないか。

なぜ、主蒸気逃し安全弁を有効利用することなく、本来は冷却機能を担当する非常用復水器が減圧装置を代替しなければならないのか。もはや存在意義すら無い原子力安全・保安院だが、１号機の主蒸気逃し安全弁が起動しなかった理由について、以下のように説明している。

http://www.nisa.meti.go.jp/earthquake/houkoku6/siryou07-rev.pdf

ＩＣ（非常用復水器）の自動起動インターロック（原子炉圧力高）設定圧力は７．１３ＭＰａであり、原子炉圧力の上昇に伴うＳＲＶ（主蒸気逃し安全弁）の動作（７．２７ＭＰａ）前に自動起動する。今回、原子炉圧力をＩＣによりＳＲＶ動作圧力以下で制御したため、ＳＲＶは動作していない。

---------------------抜粋

確かに主蒸気逃し安全弁のトリガー設定圧力よりも非常用復水器のトリガーの設定圧力が低ければ、主蒸気逃し安全弁は作動しないことに論理矛盾はない。ただし、非常用復水器は減圧機能を有してはいるものの、放射能を除去する機能は実装されておらず、一度水を潜らせた蒸気がだだ漏れの状態で大気に放出されるのである。減圧する過程で排出される蒸気の向かう先に問題がある。非常用復水器を減圧装置として使用する際は、蒸気は直接大気に放出される。ロートルな無電源冷却装置は、そもそも原子炉隔離時の減圧機能を最小限しか有していないのである。


１号機 非常用復水器ベント管




■ １号機の主蒸気逃し安全弁はＬＯＣＡ（配管破断）信号でフェイルセーフされていた。

全電源を喪失した発電用プラントが高温停止から冷温停止にステップさせるにあたり、ウランの崩壊熱による高温高圧状態から逸脱できない原子炉の圧力は、原子炉圧力高による主蒸気逃し安全弁の自動制御が担当する。２号機３号機のチャートを見ても明らかなように、原子炉圧力が高まれば主蒸気逃し安全弁は勝手にパカパカ開き、自動制御により減圧されるもので、非常用復水器を代替する理由が見つからない。

なぜ、１号機の主蒸気逃し安全弁は機能不能におちいったのか。非常用復水器を代替して減圧を制御することになったのか。当方が知りたいのは、このあたりの正確な情報である。

不可思議なことに、東電は地震直後から翌１２日未明にかけてのデータを喪失させたとして公開していない。

情報・データを出さない東京電力



過渡現象記録データ、チャート、プロセス計算機データは１号機２号機は地震発生から１５時１６、７分までは示されており、３号機は津波襲来後の１６時過ぎまで記録が残っている。

福島第一原発事故の事故調入りした田中三彦氏によれば、１号機の主蒸気逃し安全弁を運転員が起動させた証拠が一切無く、自動制御で開放された記録が一切残っていないという。これは非常に重要な指摘である。

問題は、主蒸気逃し安全弁が起動した証拠すらないのにもかかわらず、なぜ１号機の格納容器圧力が大気圧の六倍もの圧力に増大したのかである。蒸気が放出されることにより冷却材喪失をフェイルセーフする設計がプログラミングされているはずだ。




■ 配管破断と脆性破壊

老朽化した原子炉プラントには致命的な欠陥がある。長期間の中性子被曝により、鋼鉄は脆性遷移温度が遷移することがあるという。鋼鉄が中性子を浴び続けることによって脆性を劣化させ、ガラス化してしまう現象である。水に濡れたコップに熱湯をかけるとパリンと割れるように、原子炉の炉材である鋼鉄すら割れてしまう可能性があることは、８９年にすでに田中三彦氏と広瀬隆氏が警鐘を鳴らしていたことだ。

原子力発電で使われる原子炉圧力容器には致命的な欠陥がある。

玄海原発４号機の不可解な再稼働を考察する ～原発再稼働で地震兵器の恫喝をより効果的に～

配管破断の傍証として、１号機のＰＬＲポンプ入口温度のチャートをあげておく。ＰＬＲポンプとは再循環ポンプのことで、非常用復水器の給水ラインが接続されている部分である。３１１当日本震六分後に自動起動した非常用復水器の給水ラインが開かれたとき何が起こったのか朧気ながらも見えてくるものがある。

http://www.nisa.meti.go.jp/earthquake/houkoku6/siryou07-rev.pdf

非常用復水器の給水ライン接続部付近で１００℃以上の温度差があることに注目したい。


このチャートが示すのは、その極端な温度差である。赤・１３０℃ 緑・１５０℃。脆性破壊の観点から、これは致命的な温度差なのではあるまいか。

今一度、運転員が１号機の非常用復水器を停止させた理由を思い出して欲しい。



1 号機の原子炉圧力の低下が速く，操作手順書で定める原子炉冷却材温度降下率55℃/h が遵守出来ないと判断し，IC の戻り配管隔離弁（MO-3A，3B）を一旦「全閉」とした。


非常用復水器の弁を開いて、接続先である再循環ポンプ配管は猛烈なダメージを受けたのは、想像に難くない。


2012/02/29 加筆修正