③-bフィルタベントFV設備で過圧破損を防止、2015/5/27 新潟県原子力発電所の安全管理に関する技術委員会 [東電核災害の検証・新潟県技術委]
2015年5月27日、新潟県の技術委員会があった。資料は１４もあり多かった。
県のWEB・・平成27年度第１回新潟県原子力発電所の安全管理に関する技術委員会（平成27年５月27日開催）
http://www.pref.niigata.lg.jp/genshiryoku/1356813191206.html
五つに大別しコメントしてきた。これまでは下部の追記欄にまとめた。
先回で鈴木委員と東京電力のディスカッションは終わり。
今回はフィルタベント検証の位置付けの「③-aフィルタベントFV設備が役立たない時」の続き
FV施設で過圧破損防止
東京電力は、FV施設は「格納容器内の圧力及び熱を外部へ放出し、格納容器の圧力及び温度を低下させることで、格納容器の破損を防止する」目的で設置するとしています。「排出する排気ガスに含まれる放射性物質を低減」する機能と「大気を最終ヒートシンクとして熱を輸送するための機能」を併せ持っているとしています。
参照・・柏崎刈羽原子力発電所６号炉及び７号炉 原子炉格納容器の過圧破損を防止するための設備（格納容器圧力逃がし装置）について
http://www.tepco.co.jp/solution/power_equipment/nuclear_power/pdf/nuclear_power_150528_03.pdf
その設計性能は、柏崎刈羽原発6,7号機の定格出力の１％に相当する蒸気量15.8kg/秒の２％相当の飽和蒸気31.6kg/sを、原子炉格納容器が最高使用圧力の2倍の圧力にてベントを実施した際に排出、処理可能と発表しています。（定格出力100％は1.58t/秒、94.8t/分、5688t/時）
スクラム失敗（ATWS）の場合の対処法を見ると、原子炉の出力が3％未満と3％以上の場合はやる事が違います。3％未満なら原子炉水位を通常範囲に維持して制御棒の挿入を試みる。3％以上なら再循環ポンプを停めて第一優先でホウ酸水注入系を起動し、制御棒の挿入を試みて水位を維持する。全制御棒が「全挿入」又は200あるステップ（刻み）の上から「16ステップ」まで挿入（200分の184まで挿入状態）されるか、ホウ酸水を全量注入するまで行います。
SBOなら
SBO・全交流電源喪失なら再循環ポンプは止まっています。制御棒挿入とホウ酸水注入系起動は無理です。電力がないのでその挿入や注入のための電動ポンプが動きません。お手上げ状態です。
2015年3月17日付「柏崎刈羽原子力発電所 ６号及び７号炉 重大事故等対策の有効性評価について（補足説明資料）」の126-127頁
http://www.tepco.co.jp/solution/power_equipment/nuclear_power/pdf/nuclear_power_150317_03.pdf
済（新規制基準適合性に係わる審査会合説明資料）資料1-3-2
原子炉の水位をみると、ECCSの蒸気駆動のRCICで給水される。量は時間当り約180㎥で、定格出力の約３.１％相当です。原子炉の出力が、これ以上なら原子炉炉水は減り水位は下がります。原子炉の出力は崩壊熱＋核分裂連鎖の発熱です。スクラム失敗（ATWS）で核分裂連鎖が継続します。それが産む熱が３％以上なら何時まで経っても給水は足りません。スクラム失敗（ATWS）のABWRは水位がTAF有効燃料棒頂部まで下ると、それから約2.5時間でメルトダウンしメルトスルーに向かいます。TAF到達時刻は核分裂連鎖の発熱で早まり、その量で大きく変わります。そしてメルトダウン開始の時刻が早ければ約2.5時間よりも短くなります。
参照・・JNES「平成 18年度シビアアクシデント晩期の格納容器閉じ込め機能の維持に関する研究報告書（H19.6）」
TAF到達後に水位がさらに水位が下がります。200あるステップ（刻み）の上から100ステップまでしか挿入されていない場合は、そこまで以上に水位があると核分裂連鎖が減少しながら継続します。炉水は熱を奪う冷却材と同時に、核分裂で発生する高速中性子を核分裂を連鎖させる熱中性子に減速する減速材でもあるからです。燃料棒の間に水が無くなれば核分裂連鎖は止みます。水面の上の燃料棒は、下からの水蒸気が熱を奪う、過熱蒸気となることで冷やされます。
放射能の噴出を防ぐ
炉心健全性の図から、時間を経過すると燃料棒の頂部から被覆が破れるなどして多量の放射能が出ます。これを防ぐには注水量を増やし崩壊熱＋核分裂連鎖の発熱を沸騰（気化熱）で奪うだけの水量を注ぎ入れることです。現在付いているRCICの性能をアップすることが考えられます。
過圧破損を防ぐ
また、崩壊熱＋核分裂連鎖の発熱で発生する水蒸気で格納容器は高圧化し温度も上がります。「格納容器内の圧力及び熱を外部へ放出し、格納容器の圧力及び温度を低下させることで、格納容器の破損を防止する」ためのフィルターベントFV施設の出番です。しかし東電が計画しているフィルターベントFV施設は、定格出力の2％に相当する31.6kg/秒の蒸気量の処理能力です。ECCSの蒸気駆動のRCICの給水50.0kg/秒で発生する水蒸気、定格出力の約３.１％相当も処理できません。性能不足です。最初は溜まっていた水蒸気が出ますから、もっと多い処理能力が必要です。例えば飽和水蒸気100kg/sを処理する性能です。スクラバ水の容量を多くしたり、同じ設備を三つ作り並列で使うなどして処理能力を増やすのです。この100kg/sの場合は残続くする原子炉出力が６％未満なら、過圧破損を防ぎ得ます。
崩壊熱除去機能喪失と原子炉機能停止喪失では過圧破損が先行するからFV施設は役に立たないと東京電力は云いますが、それは東京電力が処理能力の低いFV施設を作ろうとしているからです。過圧破損を防いだり、その時刻をなるべく遅くする、遅延させれば、その間に電源を回復させたり、より多くの人々が避難、退避できます。
続く
