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坂本 直樹; 藤島 雅継; 水越 保貴
保全学, 19(2), p.125 - 126, 2020/07
日本原子力研究開発機構大洗研究所では、高速炉用MOX燃料等の研究開発施設として核燃料物質使用施設(5施設)を有している。全ての施設は約40年以上経過しており、これらを安定的に稼働させるために、平成14年に安全評価手法を構築し、施設の保全活動に取り組んできた。しかしながら、管理する設備機器のなかには、安全評価で課題解消したにも係わらず、その後同様の不具合が再発し、施設の運転に支障をきたしているものがみられた。このため本報では、これら保全活動の実績を分析したうえで、問題点を抽出し、さらなる改善策について検討した結果を報告する。
玉置 裕一; 大森 雄; 藤島 雅継; 水越 保貴; 坂本 直樹
Proceedings of 53rd Annual Meeting of Hot Laboratories and Remote Handling Working Group (HOTLAB 2016) (Internet), 6 Pages, 2016/11
日本原子力研究開発機構大洗研究開発センターの核燃料使用施設では、高速炉用燃料や材料開発のための試験が行われている。1970年代に建設されたこれらの施設は、40年以上に渡り運転経験を蓄積してきた。施設を安全で継続的に運転するためには、電源設備、マニプレータ、インセルクレーン、排風機や換気設備といった、重要設備のメンテナンスが必要となる。本定期安全評価手法は、日本の実用原子炉施設等で実施されている手法を基に核燃料使用施設に適用している。本論文では、安全評価手法を用いた核燃料使用施設での定期安全評価の取り組みについて報告する。
藤島 雅継; 水越 保貴; 坂本 直樹; 大森 雄
保全学, 13(2), p.115 - 125, 2014/07
大洗研究開発センター福島燃料材料試験部には、高速増殖炉の高性能燃料及び材料の開発を目的とした5つの核燃料物質使用施設 照射後試験施設がある。これらの施設は昭和40年代から50年代に建設されたもので、ホットインからいずれも30年以上経っている。そこで、施設の安全の確保のため、平成15年度より独自の安全評価に取組んでいる。この取組みは、想定されるリスクを摘出し、未然に適切な処置を施すなどの対策によりトラブルを防止しようというものである。その精神は、発電用原子炉等の高経年化対策に適用されている定期安全評価に学んでいる。評価手法の特徴は、安全に影響するさまざまな要因を数値化し、性能劣化監視指標により、適切な保全活動に反映していく点にある。本論文では、福島燃料材料試験部で行っている施設の安全評価への取組みについて、経緯,評価手法と保全活動への展開の状況についてまとめた。
水越 保貴; 安 哲徳
JAEA-Technology 2012-013, 26 Pages, 2012/06
JAEA-Technology-2012-013.pdf:6.74MB
昭和60年に竣工した照射材料試験施設は、核燃料物質使用施設であり、管理区域内雰囲気の排気を行う排気筒(スタック)が設けられている。本排気筒は、鉄筋コンクリート構造(RC造)で地上約40mの高さである。照射材料試験施設は、海沿いに位置しており建設後25年以上が経過したため、排気筒にはコンクリート剥離やひび割れや塩害等の経年劣化が生じていた。排気筒の経年劣化状況についてはこれまで調査方法が確立していなかったが、鉄筋・空洞の内部の劣化と塩害の把握に着目し、スタック全体のひび割れ発生状況の目視に加えて、電磁波レーダー法による鉄筋・空洞探査と塩化物含有量測定等の調査により詳細に把握する手法を選択した。本調査結果をもとに補修内容を検討して排気筒本体外表面部の劣化補修作業と、本体外表面のコンクリート厚さ不足部補修作業ことができた。以上の手法により経年劣化した排気筒の補修技術を確立したので、その詳細と実施結果について報告する。
水越 保貴; 櫛田 尚也
Proceedings of 47th Annual Meeting of the Working Group "Hot Laboratories and Remote Handling" (HOTLAB 2010) (CD-ROM), 4 Pages, 2010/09
照射燃料集合体試験施設は、高速増殖炉の高性能燃料の開発を目的として、原子炉で照射された燃料要素のさまざまな研究をするための核燃料物質使用施設(以下、使用施設)である。使用施設では、非密封のプルトニウムやウランなどの核燃料物質の漏えいや作業員の放射線障害を防止するために、放射線の遮蔽,密封,負圧保持といった閉じ込め機能を有する気密型ホットセルやグローブボックスを設置し、その中で核燃料物質を取り扱う。原子炉で照射された燃料要素(ウランとプルトニウムの混合酸化物燃料等)の破壊試験を実施するため、
核種を取り扱う気密型ホットセル(ホットセル)を有している。このホットセルでは、セル内の負圧を保持するために使用している機器などの補修は、核燃料物質の漏えいを防止し、作業員の被ばく低減に考慮しながら行う必要がある。本報では、FMFで確立したホットセルの核燃料物質の閉じ込め機能を維持(ホットセルを運転)した状態で負圧を調整する排気弁を更新する方法について報告する。
雰囲気セル(金相セル)運転下での排気自動制御弁更新手法の考案水越 保貴; 櫛田 尚也
JAEA-Technology 2010-011, 16 Pages, 2010/06
JAEA-Technology-2010-011.pdf:1.21MB
金相セルでは原子炉で照射した燃料ピンの切断,研磨及び機器分析等の照射後試験を長年実施しており、セル内部は放射性核種を含む核燃料物質等の放射性物質により高いレベルで汚染されている。このような雰囲気セルは法令上及び安全上から常に負圧を維持する必要があるため、排気自動制御弁などのセル空調機器を更新する際は、常時負圧を維持した状態での作業、もしくはセル内の放射性物質を除染した後での作業が要求される。金相セルの排気自動制御弁を更新する方法としては、設計当初セル内の放射性物質を除染した後、セルの排気運転を停止し排気制御弁を更新する方法としていたが、本方法のデメリットとして整備期間が1年間以上にわたるうえ、核燃料物質使用変更許可申請の手続き等膨大な労力が必要である。当該セルには燃料挙動解析用の分析機器が配備され外部からの試験ニーズも非常に高く、1年間以上もセルの使用ができないことは多方面への影響も大きくなる。したがって、今回セルとして負圧維持を常時行いながら排気制御弁を更新する方法を考案し実施した。これにより、放射性廃棄物の削減,セルの使用停止期間の短縮,排気制御弁更新にかかわる経費の大幅節減を達成した。
藤島 雅継; 坂本 直樹; 水越 保貴; 雨谷 富男; 大森 雄
日本保全学会第5回学術講演会要旨集, p.388 - 392, 2008/07
大洗研究開発センター燃料材料試験部には、高速増殖炉の高性能燃料及び材料の開発を目的とした5つの核燃料物質使用施設(照射後試験施設)がある。これらの施設は昭和40年代から50年代に建設されたもので、ホットインからいずれも30年以上経っている。そこで、施設の安全の確保のため、平成15年度より独自の安全評価に取組んでいる。この取組みは、想定されるリスクを摘出し、未然に適切な処置を施すなどの対策によりトラブルを防止しようというものである。その精神は、発電用原子炉等の高経年化対策に適用されている定期安全評価(Periodic Safety Review:PSR)に学んでいる。評価手法の特徴は、安全に影響するさまざまな要因を数値化し、性能劣化監視指標(Performance Indicator:PI)により、適切な保全活動に反映していく点にある。本報では、燃料材料試験部で行っている施設の安全評価への取組みについて、経緯,評価手法と保全活動への展開の状況について報告する。
水越 保貴; 藤島 雅継; 坂本 直樹; 雨谷 富男; 大森 雄
no journal, ,
燃料材料試験部が所管する核燃料物質使用施設(照射後試験施設等)は、ホットインからいずれも30年以上経っており、計画的に高経年化対策を施していく必要がある。そこで発電用原子炉等の高経年化対策に適用されている定期安全評価(Periodic Safety Review: PSR)を参考として、平成15年度より独自の手法により施設の安全評価に取組んできた。本報告では、燃材部で構築した手法について報告する。燃材部で構築した手法は、まず、施設を構成する設備ごとに経年化により懸念される補修課題を摘出し、その補修課題ごとに不具合の予兆を捉えるための性能劣化監視指標(PI)を設定する。次に、摘出した補修課題の危険度やPIの信頼性等の要因を数値化し、設備ごとの継続的な安全性を大きく4つにランク付けする。施設の高経年化対策の計画策定にあたっては、この安全性ランクに加え、当該設備が故障した際の影響度についても考慮し、総合リスクポイントを算出する。総合リスクポイントは、高点数ほど保全優先度が高いことを示し、信頼性の高い高経年化計画の策定を可能とした。
藤島 雅継; 水越 保貴; 坂本 直樹; 雨谷 富男; 大森 雄
no journal, ,
平成15年度の試行運用を含め、これまでに計6回の照射後試験施設等の安全評価を実施し、合計で約420設備の安全性を毎年度確認してきた。設備ごとに設定した性能劣化監視指標(PI)と安全性ランクは、直接的に運転管理に反映され、高経年化の視点から力点を置くべき設備とその性能劣化の監視項目を明確にし、予防保全の的確性と適時性が向上する。また、この評価のプロセスを通じて、各設備固有の技術・技能の伝承にも役立てられている。ここでは、計装用空気圧縮機のモーターベアリングの磨耗を事例として報告する。ベアリングの磨耗進行は、一般にモーター負荷電流の増加に現れ難く、回転音の変化として現れるため、騒音環境の中では、熟練者による聴音によって感知が可能であった。そこで、この「熟練者の聴音」についてPIを設定することにより、性能劣化を見極めて適切に措置する仕組みが有効に働き、施設の負圧制御に不可欠な圧縮空気の安定供給・運転信頼性の向上を可能とした。このように、安全評価に基づいて、各設備に的確な措置を施しながら施設の安全を確保している。
藤島 雅継; 雨谷 富男; 水越 保貴; 坂本 直樹; 大森 雄
no journal, ,
大洗研究開発センター燃料材料試験部の核燃料物質使用施設(5施設)では、高速増殖炉の研究開発を中心とした燃料・材料の照射後試験を実施している。これらの施設は、いずれも運転開始から30年以上経過しているが、非密封核燃料物質を取り扱える数少ない照射後試験施設として各方面から利用されており、今後も有効活用することが期待されている。平成14年度から自主的な保安活動として施設の安全評価に取組むとともに、その評価結果に基づいて適切に保全活動を展開し、成果を上げてきた。また、この活動の中では、次の世代を担う人材育成にも取組んできた。しかしながら、運転開始当初から在籍してきた熟練した運転要員の世代交代の時期を迎え、施設固有の保全にかかわる技術・技能の継承等が喫緊の課題となりつつある。さらに、施設や設備の高経年化が進むことにより、相対的に保全の技術的難易度が上がりつつある。このような状況においても施設の安全確保はゆるがせにはできないことから、高経年化によるリスクを軽減し、将来的な施設の保安確保を目的とした運転管理の改善に取組む必要が生じている。本報では、その運転管理の改善の方策について報告する。
雨谷 富男; 藤島 雅継; 水越 保貴; 坂本 直樹; 大森 雄
no journal, ,
大洗研究開発センター燃料材料試験部は、高速増殖炉の燃料及び材料の開発を行う照射後試験施設とプルトニウム燃料の研究施設の運転管理を行っている。照射後試験施設は4施設管理しており、照射燃料集合体試験施設,照射燃料試験施設,照射材料試験施設及び第2照射材料試験施設である。また、プルトニウム燃料の研究施設は燃料研究棟である。これらの施設は、運転開始からいずれも30年以上経過しており、独自の手法によりこの5施設の安全評価を行うとともに、適切な保全に取組んできた。平成20年度は、これら5施設のすべての保安上重要な設備(計372設備)の継続的な安全性を確認し、施設の状態は良好であった。また、安全評価結果に基づき、適切な保全活動を展開し、上記372設備のうちの38設備の補修課題を解消して施設の安全を確保している。本報では、平成20年度の各施設の安全評価結果と保全経験の実例を報告する。
ホットセル排気弁の運転中保全手法の確立水越 保貴; 櫛田 尚也
no journal, ,
大洗研究開発センターの照射燃料集合体試験施設(以下、FMF)は、高速増殖炉の高性能燃料の開発を目的として、原子炉で照射された燃料要素のさまざまな研究をするための核燃料物質使用施設(以下、使用施設)である。使用施設では、非密封のプルトニウムやウランなどの核燃料物質の漏えいや作業員の放射線障害を防止するために、放射線の遮蔽,密封,負圧保持といった閉じ込め機能を有する気密型ホットセルやグローブボックスを設置し、その中で核燃料物質を取り扱う。FMFでは、原子炉で照射された燃料要素(ウランとプルトニウムの混合酸化物燃料等)の破壊試験を実施するため、核種を取り扱う気密型ホットセル(ホットセル)を有している。このホットセルでは、セル内の負圧を保持するために使用している機器などの補修は、核燃料物質の漏えいを防止し、作業員の被ばく低減に考慮しながら行う必要がある。本報では、FMFで確立したホットセルの核燃料物質の閉じ込め機能を維持(ホットセルを運転)した状態で負圧を調整する排気弁を更新する方法について報告する。
藤島 雅継; 坂本 直樹; 水越 保貴; 雨谷 富男; 大森 雄
no journal, ,
原子力機構大洗研究開発センターでは、高速炉用の燃料及び材料の開発を行う照射燃料集合体試験施設(FMF),照射燃料試験施設(AGF),照射材料試験施設(MMF)及び燃料研究棟(PFRF)といったホットラボが稼働中である。いずれの施設もホットインしてから30年以上が経過している。今後も高速炉開発にこれらの施設を有効に活用するため、安定・安全運転を実現しなければならない。施設を健全に運転するためには、核燃料物質の漏洩を防止するためのさまざまな設備を適切に予防保全していく必要がある。そこで、施設を構成する設備の安全性を評価し、適切に保全を行うための手法を独自に構築した。この安全評価手法では、高経年化により設備が故障する危険性、故障時期の見極めやすさ、国の基準への適合性といった3つの観点から設備の安全性を評価する。安全性は、数値化され、保全の優先度を明確に示す。また、設備の故障時期を見極めるために、性能劣化を監視する指標を定め、適切なタイミングで補修する。これにより、施設は安定・安全運転を継続している。本報では、ホットラボを健全に運転するための安全評価手法及びその評価結果に基づく保全経験について述べる。
磯崎 涼佑; 水越 保貴; 勝山 幸三; 小高 英男
no journal, ,
排気筒にはコンクリートの剥離・ひび割れ、錆等が確認され、このまま放置すると使用施設としての機能を損なう恐れがあった。経年劣化した排気筒の補修を確実に実施するため、電磁波レーダー法による鉄筋・空洞探査と塩化物含有量測定等をはじめて導入し、鉄筋・空洞の内部の劣化と塩害の把握に着目した定量的な調査を実施した。本調査結果を基に補修内容を検討した結果、排気筒本体外表面部の劣化補修作業と本体外表面のコンクリート厚さ不足部補修作業が必要と判断し、補修を実施した。
坂本 直樹; 藤島 雅継; 水越 保貴
no journal, ,
高経年化した核燃料物質使用施設の保全活動に用いた安全評価手法について、これまでの活動実績を分析したうえで、さらなる保全活動の向上を図るために改善方針を検討した。これまで本取組みは、高経年化した核燃料物質使用施設の安定的な運転に重要な役割を果たしてきた。本報で検討した安全評価手法の改善方針を令和2年度中に取り入れることによって、設備機器の保全管理のさらなる向上を図ることとする。
玉置 裕一; 磯崎 涼佑; 鈴木 隆太; 赤田 雅貴; 澤幡 哲司; 米澤 諒真; 藤島 雅継; 水越 保貴; 坂本 直樹
no journal, ,
高経年化した核燃料物質使用施設の保全活動に用いた安全評価手法について、これまでの活動実績と改善計画をもとに、設備機器の高経年化リスク評価フローを検討した。設備機器の故障発生時の影響を多角的に数値化し、経年化の影響を加味することで、掲示変化を定量的に把握できるようにした。また、設備機器が機能喪失に至ると想定されるリスクポイントを最大に設定することで、機能喪失までの期間を見極め、計画的な保全に資することとした。これら検討の結果、補修課題の再発を考慮した設備機器の評価管理の見通しを得た。
玉置 裕一; 磯崎 涼佑; 鈴木 隆太; 赤田 雅貴; 澤幡 哲司; 米澤 諒真; 鈴木 尚; 水越 保貴; 坂本 直樹
no journal, ,
日本原子力研究開発機構大洗研究所では、高速炉用燃料等の研究開発施設として核燃料物質使用施設(5施設)を有している。これらの施設は運転開始から40年以上が経過しており、経年劣化を考慮した施設の維持管理が重要になっている。施設を安定的に稼働させるため、平成14年から独自の安全評価手法に基づく施設の保全活動を実施し、これまでに700件以上の補修課題を抽出し課題の解消に取り組んできた。しかし、安全評価を実施していたにも関わらず不具合が発生した事象や、設備機器の補修課題を解消後に再発する事象が確認される等、評価手法の問題点が明らかになった。そこで、保全活動の実績及び分析結果をもとに策定した安全評価手法の改善方針を受け、設備機器の高経年化に対するリスクを数値化する新たな評価手法を開発した。
鈴木 隆太; 水越 保貴
no journal, ,
照射材料試験施設(MMF)では、放射性物質を取扱うためのホットセルを有し、その内部は換気設備により常時負圧に維持管理している。換気設備は、設置後約40年が経過しており設備全体を一度に更新することが望ましいが、多大なる予算と長期の保守日数を要するため、現実的には困難であり照射後試験工程への影響も大きい。また、更新作業期間中においてもホットセルの負圧機能を維持する必要がある。このため、換気設備は部分更新での対応が合理的である。そこで、これまで継続的取り組んできた換気設備の維持管理について直近の実績を報告する。
磯崎 涼佑; 玉置 裕一; 鈴木 隆太; 赤田 雅貴; 澤幡 哲司; 鈴木 尚; 米澤 諒真; 藤島 雅継; 水越 保貴; 坂本 直樹
no journal, ,
核燃料物質使用施設における設備機器の経年劣化に対応した保守管理を実現するため、高経年化リスク評価手法を開発しており、設備機器の故障発生時の影響や発生確率を示すリスクポイントの算出方法を検討した。
澤幡 哲司; 玉置 裕一; 磯崎 涼佑; 鈴木 隆太; 赤田 雅貴; 鈴木 尚; 米澤 諒真; 藤島 雅継; 水越 保貴; 坂本 直樹
no journal, ,
核燃料使用施設における設備機器の経年劣化に対応した保守管理を実現するため、高経年化リスクアセスメントを開発しているが、これまで行われてきた保全対象設備の抽出・細分化によるリスクの特定及び故障発生時の影響等を考慮したリスク分析に加え、リスク評価プロセスを追加し、リスクポイント最大値との比較等を行うことで、設備機器の重要度によらず、保守対応の必要性・優先度を詳細に検討することが可能となった。また、本評価手法を実際の設備に適用することで、施設の維持管理を改善できる見通しが得られた。
