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小山 智造; 藤田 秀人; 大森 栄一; 加藤 良幸; 鈴木 弘; 柴田 淳広; 重留 義明
JNC TN8410 99-027, 423 Pages, 1999/12
東海再処理施設のアスファルト固化処理施設において、平成9年3月11日に火災爆発事故が発生した。事故直後から、現場の状況把握・閉じこめ機能の回復・事故の拡大防止に努めるとともに、事故原因の究明のため精力的に調査検討を行ってきた。事故発生後2年間に及ぶ原因究明作業により、事故の原因をほぼ特定するに至った。主たる火災発生原因は、エクストルーダにおける物理的な発熱によりアスファルト混合物がドラムに充てんされる際の温度が異常に高温となったことである。この結果、充てん後の固化体中で緩やかな化学反応が継続し蓄熱発火に至った。エクストルーダ内における物理的な発熱は、エクストルーダに廃液を供給する速度を通常より低速にしたことにより発生した。爆発原因は、火災により換気機能が停止したアスファルト充てん室(R152)内にアスファルト固化体から放出された可燃性ガスが充満し、そこでアスファルト固化体の発火が起きたことによる。本報告ではこれらの事故原因を中心に、事故前・後の施設の状況、事故により放出された放射性物質の量、及び究明活動の結果得られた教訓を示す。
三浦 昭彦; 鈴木 美寿
JNC TN8410 99-046, 35 Pages, 1999/10
アスファルト固化処理施設火災爆発事故調査委員会において、爆発が生じた午後8時過ぎにアスファルト充てん室(R152)内において2回目の火災が起こったと結論づけられている。本報告は爆発後に発生した2回目の火災に注目し、アスファルト充てん室内の火災シミュレーションを実施した結果についてまとめたものである。火災シミュレーションを実施するため過去に行われた、燃焼・消火実験のデータを参考に充てん室モデルを作成し、気流温度・ふく射強度等を算出し、このデータを用いてエクストルーダ排出管(ゾーン8)への熱的影響および発火したドラムに隣接するドラムへの熱的影響を解析により求めた。この結果、爆発後にはじめに発火したドラムが30バッチで充てんされたドラムであると推定した。さらに、火災からのふく射により隣接するドラムは熱的に大きな影響を受けないため、発火したドラムは火炎により温度が上昇し熱暴走反応を引き起こしたのではなく、発火した29バッチ以降のドラムは全て高温で充てんされたものと推定できる結果を得た。
藤根 幸雄; 村田 幹生; 阿部 仁; 高田 準一; 塚本 導雄; 宮田 定次郎*; 井田 正明*; 渡辺 眞樹男; 内山 軍蔵; 朝倉 俊英; et al.
JAERI-Research 99-056, p.278 - 0, 1999/09
JAERI-Research-99-056.pdf:22.73MB
東海再処理施設アスファルト固化処理施設における火災爆発事故について、原研の調査検討会が行った原因究明にかかわる試験及び環境影響評価の結果を報告する。原因究明にかかわる試験においては、実廃液サンプルの化学分析、アスファルト塩混合物の熱分析、暴走的発熱反応試験、発煙時の可燃性ガス分析などを行った。環境影響評価では、環境モニタリングデータと大気拡散シミュレーションコードSPEEDIによる解析結果より、環境へ放出されたCs量を推定した。また、一般住民の被ばく線量評価を行った
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PNC TN1340 98-003, 126 Pages, 1998/09
立坑掘削に伴う地下水挙動の観測と解析, 地層科学研究における地下水調査・解析技術の現況, アスファルト固化処理施設の火災爆発事故における火災原因の検討, アスファルト固化処理施設の火災爆発事故における爆発原因の検討, アスファルト固化処理施設の火災爆発事故による放射性物質の放出量並びに公衆の被ばく線量の評価, アスファルト固化処理施設の火災爆発事故と修復作業, 粒子法による3次元ナトリウム漏洩燃焼挙動解析コードの開発, 地層処分性能評価におけるシナリオ解析のための探索型アプローチの構築, 先進技術協力に基づくPNC/CEA専門家会議報告, 運転経験に関する日欧専門家会議, 平成10年度先行基礎工学分野に関する研究成果報告会
加藤 良幸; 青山 誠; 米谷 雅之; 山内 孝道
PNC TN8410 97-319, 143 Pages, 1997/10
アスファルト固化処理施設で発生した火災爆発事故の発生原因を究明するため、事故発生直前の施設の運転状態を調査した。調査の結果、火災発生前のアスファルト固化体の製造時において、エクストルーダーから流下されるアスファルト混合物が通常よりも柔らかく、また充てん中のドラムからは通常と違って大量の白い蒸気のようなものが観察されていたことが運転員の聞き取り調査でわかった。(東海再処理施設アスファルト固化処理施設における火災爆発事故調査委員会の資料11-5)この観察結果とアスファルト混合物の温度との関係を把握するために、アスファルト混合物の温度をパラメータとして模擬アスファルト混合物を流下させる試験を実施した。試験実施時には、事故当時の運転員に立ち合ってもらい、事故当時と試験での流下状態の比較(230度C及び270度C試験時並びにエクストルーダ製模擬アスファルト試験時)を行った。この結果、多くの作業員は、230度Cの流動状態は、通常の運転時と良く似ており、270度Cの流動状態は、事故直前時の運転時と良く似ているという証言が得られ、事故時の流下温度は通常運転時と比べてかなり高かったものと推察できる。(これらの証言は、主観的である上に、試料が模擬のアスファルト混合物であるため、温度に関する定量的な評価はできなかった。)また、模擬アスファルトを1mの高さから流下させると流下中に放冷されて温度が10
20度C程度低下することが分かった。さらに、模擬アスファルトを加熱して160度C以上になると表面に発泡層が生成するが、この泡の発生量は温度が高くなるほど多くなり、250度C以上になると発生する泡の直径がそれまでの約1mmのものから約5mmの大きなものへと変化した。発生したガスの成分はその臭い及び発生状況からアスファルトの熱分解生成物と考えられる。なお、流下させる前に十分発泡させた模擬アスファルトを流下させると流下後のアスファルト表面にはごく僅かにしか泡が生じないことから、流下中の空気の巻き込みは少ないものと考える。
文沢 元雄; 飯塚 弘之*
可視化情報学会誌, 17(SUPPL.1), p.285 - 288, 1997/07
大気より軽い可燃性気体を取り扱う施設では、可燃性気体の貯蔵施設及び製造施設の配管破損などにより蒸気雲が発生する可能性がある。可燃性気体の蒸気雲は着火すると、大気中で火災爆発(以後、燃焼と略する)を起こす可能性がある。この燃焼挙動評価ための可燃性気体である水素の蒸気雲燃焼挙動を解析するコードを開発する必要がある。大気中のような大空間を解析する場合、火災厚さに比べて空間格子を非常に大きくせざるをえないので、通常の燃焼コードでは空間格子内で火災面の内外で物性値の変化が激しく、燃焼現象を正確に解くことができない。そこで、本研究ではコード開発の第一段階として、火災厚さを疑似的に数個の空間格子間隙に拡大し、拡大された座標と元の座標との物理変化の相似性を保存する手法(
変換法)を組み込んで解析検討を行った。その非定常燃焼現象の温度、圧力、モル分率、流速の空間分布を疑似カラー化により可視化した。
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PNC TJ1609 94-001, 12 Pages, 1994/02
核燃料再処理施設における火災および爆発事故シナリオのひとつにアジ化水素による爆発事故が挙げられる。これまでにアジ化水素による爆発事故についての報告は、その爆発も極めて限られた条件のもとで起こるとされており、再処理施設では多量のアンモニアの発生下で銀と化合したアジ化物(アジ化銀)と考えられる化合物の爆発例しか報告されておらず、現状の国内の化学プロセス条件では爆発が発生することは考え難い。しかし、プロセス内での定量的挙動の解明が現状十分とは言えないこと、および将来、アジ化水素の発生が有意となるプロセスを採用する可能性があることから、これらプロセスの安全性の一層の向上および安全裕度の明確化のためにアジ化水素の挙動を把握しておく必要がある。本研究では、アジ化水素についての基礎的データの取得を目的として既往の文献に基づいた調査を行った。特に、アジ化水素酸の再処理工程内における、(1)生成・分解メカニズムに関する調査、(2)マスフローシミュレーションに必要なデータに関する調査、の2点を中心に作業を行った。調査の結果は、それら文献のリストをまとめて一覧とし、それらの要旨を記載した。
