柏崎刈羽原子力発電所7号機 ウエルライナーの損傷について

柏崎刈羽原子力発電所７号機
ウエルライナーの損傷について
平成２０年７月１４日
ボートサンプル元素分析（追加調査）
„一般的に元素分析は、次の内容を確認することを目的に 実施する。 ①成分分析を実施することで、鋼材の鋼種を推定することができる。
②破面に付着した付着物の成分分析ができる。(付着物が残存する場合)
③酸化膜の成分が確認することができる。(皮膜が残存している場合)
„今回追加調査として実施する元素分析は、鋼材の鋼種を確
認することを目的に、母材部・溶接金属部に対して貫通断
面部より実施することとする。
※現状のボートサンプル試験片は樹脂埋めされており、破面を保存した
まま、本樹脂を完全に取り除くことは困難であるため、切出し後に付
着していた酸化物等の分析は実施困難である。
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1
貫通傷発生箇所（ボートサンプル採取箇所）
貫通部
Ｒ１エリア貫通部と
Ｒ５エリア貫通部は、
鏡対称位置
貫通部
180°
Ｒ５エリア
９0°
Ｒ１エリア
Ｒ５エリア
Ｒ１エリア
第２溶接線
第３溶接線
270°
原子炉ウェル
オペレーションフロ
ア
0°
Ｒ５エリア・貫通部拡大写真
第１溶接線
第１溶接線
第２溶接線
使用済み燃料貯蔵プール
Ｒ１エリア・貫通部拡大写真 RWF-R13溶接線
第２溶接線
機器仮置きプール
RWF-R11溶接線
第２溶接線
5.5mm
6mm
7mm
オペレーティングフロア
1mm
原子炉ウェル
上部ヒナ段床
第３溶接線
1.5mm
機器仮置き
プール
4mm
原子炉ウェル
使用済燃料貯蔵
プール
SGN-17溶接線
第１溶接線
原子炉建屋
SGS-17溶接線
第１溶接線
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原子炉ウェル
上部ヒナ段床
2
ボートサンプル元素分析方法（追加調査）
„調査方法
発電所設置のSEM（走査型電子顕微鏡）にEDX※（エネルギー
分散型X線分析装置）が付随しており、本装置を用いることで、元
素分析を実施する。
※試料に電子線を照射すると照射部位から
各種の信号が励起される。この信号を増
幅し，エネルギー別に信号を振り分ける
ことで，構成元素と濃度が分かる。なお
測定精度は、5％程度とされている。
電子発生装置
入射電子
検出器
2次電子
反射電子
特性Ｘ線
試料
X線分析装置
原理
„調査範囲
R1及びR5より採取したボートサンプル試験片について、母材
部及び溶接金属部に対し、各３箇所づつ元素分析※を実施した。 分析対象とする元素はFe,Cr,Ni,Mn,Si,Moの６元素とした。
※母材は「SUS304」、溶接金属は「Y308L」を使用しており、JISに
よる規格値及びミルシート記載値と分析値を比較することで使用され
ている材料を特定する。
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3
ボートサンプル試験片状態（Ｒ５）
① ウエルライナ損傷部を切り出し
第二溶接線
第二溶接線
原子炉ウ
ェル側
貫通部
Ｒ５スロット部コーナ
第一溶接線
第二溶接線
上面からの図
スロットプラグ
第三溶接線
第三溶接線
第一溶接線
スロットプラグ
第三溶接線
：切欠き
②
貫通部の左右から切欠き
を入れ、試験片を分割し
貫通部の破面を観察。
③ 破面観察後、断面観察のため2つの試
験体を合体させ樹脂埋めし、直交する
方向に切断。
破面観察
④
現状の試験片
観察方向
奥から手前方向
R5スロット部コーナ
切断面
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4
Ｒ１ボートサンプル測定結果
母材
溶接金属
単位（％）
対象箇所
測定位置
Fe
Cr
Ni
Mn
Si
Mo
母材
JIS仕様
−
18.00-20.00
8.00-10.50
≦2.00
≦1.00
−
ミルシート
−
18.33
8.21
0.83
0.42
−
測定位置①
71.64
17.26
9.03
1.72
0.35
未検出
測定位置②
72.30
16.39
9.25
1.77
0.29
未検出
測定位置③
71.25
16.87
9.90
1.48
0.49
未検出
JIS仕様
−
19.5-22.0
9.0-11.0
1.0-2.5
≦0.65
−
測定位置④
68.69
18.10
10.74
2.07
0.41
未検出
測定位置⑤
66.85
19.28
11.35
1.81
0.70
未検出
測定位置⑥
69.10
18.52
9.98
2.04
0.36
未検出
溶接金属
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5
Ｒ５ボートサンプル測定結果
溶接金属
母材
単位（％）
対象箇所
測定位置
Fe
Cr
Ni
Mn
Si
Mo
母材
JIS仕様
−
18.00-20.00
8.00-10.50
≦2.00
≦1.00
−
ミルシート
−
18.33
8.21
0.83
0.42
−
測定位置①
71.32
18.14
9.28
1.20
0.05
未検出
測定位置②
70.46
18.33
9.38
1.13
0.70
未検出
測定位置③
71.25
18.06
9.02
1.25
0.43
未検出
JIS仕様
−
19.5-22.0
9.0-11.0
1.0-2.5
≦0.65
−
測定位置④
58.03
21.36
17.14
3.08
0.40
未検出
測定位置⑤
58.84
21.95
15.75
3.00
0.46
未検出
測定位置⑥
66.73
18.45
11.44
2.96
0.42
未検出
溶接金属
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6
ボートサンプル元素分析まとめ（１／２）
„R1のボートサンプルの元素分析結果
z母材部については、Crの分析値がJISの規格値から若干低い値となっ
ているが、全体的な成分割合から「SUS304」と推定される。
z溶接金属部も母材同様Crの分析値が若干低い値となっているが、測
定誤差範囲と考えられ、「Y308L」と推定される。
„R5のボートサンプルの元素分析結果
z母材部についてはJISの規格の範囲内に入っており、ミルシート値と
も大きな相違はなく「SUS304」と考えられる。
z溶接金属部についてはMn及びNi※の成分値が高めの値となっている
が測定誤差範囲と考えられ、「Y308L」と推定される。
※Niの成分は少し高めではあるが、溶接用ステンレス鋼溶加棒において、今回
のNiの分析値に最も近いJISの鋼種は、JIS「溶接用ステンレス鋼溶加棒及び
ソリッドワイヤ」における「Y317」であるが、この鋼材はMoを含んでおり、
当該分析結果と異なる。今回の結果からは、「Y308L」が最も近い鋼種で
ある。
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ボートサンプル元素分析まとめ（２／２）
„R1及びR5のボートサンプルの元素分析結果は、母材は
「SUS304」、溶接金属部は「Y308L」と推定され、 材料は問題ないものを使用していた。
„今回の元素分析結果からは、ライナードレン損傷における
推定原因に影響を与えるものでなかった。
貫通傷発生原因
地震によるスロットプラグ
からの外荷重
溶接が困難な三面コーナー
部の溶接溶け込み不足
初層溶接後のPT未実施
溶接余盛り部の除去実施
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