３号機原子炉建屋使用済燃料プールからの燃料の取り出し（２）（燃料取り出し用カバー設置～試運転）

印刷用ページを表示する　掲載日：2022年3月30日更新

平成31年４月から令和３年２月にかけて３号機原子炉建屋から、使用済燃料の取り出し作業が行われました。
このページでは、使用済燃料を取り出す燃料取り出し用カバーの設置から試運転の状況まで説明します。

（参照：３号機原子炉建屋使用済燃料プールからの取り出し（１）（ガレキ撤去・線量低減））
（参照：３号機原子炉建屋使用済燃料プールからの取り出し（３）（使用済燃料の取り出し））

作業概要

３号機の燃料取り出し作業は原子炉建屋最上階（以下「オペフロ」という。）に燃料取り出し用カバーを設置し、内部で燃料取扱機を用いて構内輸送容器（以下「キャスク」という。）に入れ、共用プールに搬出されました。
作業員の被ばくを低減するため、燃料取り出しカバーは構外で製作された部材をオペフロ上で組み立てて設置されました。
燃料取扱機設置後、燃料取り出しに向けた試運転のなかで燃料取扱機の停止などのトラブルが多発しました。

作業状況

作業状況について、時系列に沿って説明します。

福島第一原子力発電所構内概略図	目次
	1.燃料取り出し用カバーの設置
	2.燃料取扱機・クレーンの試運転

1.燃料取り出し用カバーの設置

平成28年

５月14日、３号機原子炉建屋オペフロ上で組立作業を行う前に、作業が円滑に行えるよう作業手順や施工方法を確認するために、小名浜港の作業ヤードにおいて事前訓練作業が開始されました。
12月20日、燃料取り出し用カバーの部材の搬入作業が開始されました。部材は構内の物揚場から搬入され、３号機原子炉建屋オペフロまで移送されました。

平成29年

１月17日、燃料取り出し用カバー土台の設置工事が開始されました。
７月31日、燃料取り出し用カバーの設置工事が開始されました。
11月12日、燃料取扱機がオペフロへ設置されました。また、11月20日にキャスクの搬入や開閉操作などを行うクレーンがオペフロへ設置されました。

平成30年

２月23日：燃料取り出し用カバーの設置が完了しました。


オペフロに設置された燃料取扱機	燃料取り出し用カバーの設置作業

確認日	確認事項
（平成29年）
１月25日　現地駐在活動報告書	３号機使用済燃料取出設備ストッパの設置状況
２月７日　現地駐在活動報告書	３号機使用済燃料取出設備設置状況
３月２日　現地駐在活動報告書	３号機燃料取り出し用カバーFHMガーダ設置作業
６月27日　現地駐在活動報告書	３号機原子炉建屋燃料取り出し用カバーの搬入状況
７月31日　現地駐在活動報告書	３号機原子炉建屋燃料取り出し用カバーの設置状況
８月２日　現地駐在活動報告書	３号機原子炉建屋燃料取り出し用カバーの設置状況
８月30日　現地駐在活動報告書	３号機原子炉建屋燃料取り出し用カバーの設置状況
11月10日　現地駐在活動報告書	陸揚げされた燃料取扱機及びクレーンの状況について
11月13日　現地駐在活動報告書	３号機燃料取扱機（FHM）の設置状況
11月20日　現地駐在活動報告書	３号機原子炉建屋へのクレーン設置作業の状況確認
11月30日　現地駐在活動報告書	３号機原子炉建屋燃料取り出し用カバーの設置状況
12月11日　現地駐在活動報告書	３号機原子炉建屋燃料取り出し用カバーの設置状況
12月26日　現地駐在活動報告書	３号機原子炉建屋燃料取り出しカバーの設置状況
（平成30年）
１月15日　現地駐在活動報告書	３号機原子炉建屋燃料取り出し用カバーの設置状況
１月16日　現地駐在活動報告書	３号機原子炉建屋燃料取り出し用カバーの設置状況
１月30日　現地駐在活動報告書	３号機原子炉建屋屋上の状況確認
２月５日　現地駐在活動報告書	３号機原子炉建屋燃料取り出し用カバーの設置状況
２月21日　現地駐在活動報告書	３号機原子炉建屋燃料取り出し用カバーの設置状況

2.燃料取扱機・クレーンの試運転

平成30年

３月15日、燃料取扱機・クレーンの試運転が開始されました。
３月16日、クレーンの電源が投入され、主巻の制御盤などの機器に異常や警報が確認されました。
５月11日、クレーンの試運転において、主巻の巻下げ停止操作をしていたところ、制御盤から異音が発生し、クレーンが停止しました。制御盤の内部に煤が付着していたことが確認されました。調査の結果、クレーン制御盤内の絶縁物が溶けていること、ボルトの頭部が溶融していることが確認されました。
工場と現場で電源電圧が異なるが電圧設定が変更されていなかったこと、制御盤内が高温になって絶縁物が変形し、端子部が接触したことでショートしたことが原因と推定されました。
８月８日：使用前検査中に、燃料取扱機で警報が発生し、動作不能となりました。調査の結果、ケーブルの断線、雨水浸入防止カバーの内部が湿っていることなどが確認されました。
原因はカバーの隙間から接続部内部に雨水等が浸入して腐食し、断線に至ったと推定されました。調査結果を踏まえ、類似箇所について調査した結果、複数のラインで異常が確認されました。また、防塵対策用の管が組み込まれていないものが確認されました。
８月15日：クレーンを用いて資機材を片付けていたところ、制御系の異常を示す警報が発生し、クレーンが停止しました。
その後の調査で、吊り上げた資機材が定格荷重を超過していたことが判明し、東京電力は労働基準監督署から改める勧告を受けました。
当事象は定格荷重以内の操作時にも発生しました。原因はブレーキの健全性確認時に下方向に力が加わり、一時的にブレーキ性能を超過した荷重がかかりクレーンが停止したと推定され、対策としてプログラムの修正が行われました。

　燃料取扱機の異常や品質問題が複数確認されたため、東京電力は燃料取り出し開始までに設備の信頼性を万全にしておく必要があることから、動作確認や設備点検などの安全点検を追加実施することとしました。
　（参照：安全点検・品質管理確認の実施）

10月19日、福島県は東京電力に対し、試運転中のトラブルに対して申し入れを行いました。（参照：申し入れ）
12月25日、安全点検が終了しました。

平成31年

２月14日、燃料取り出しに向け、燃料取扱機やクレーンの操作やキャスクの移送などを想定した訓練が開始され、訓練中に７件の不具合事象が確認されました。
不具合事象を解消し、４月15日より燃料取り出し作業が開始されました。

安全点検は、試運転と燃料取り出し作業時との条件の違いによる設備不具合発生リスクの抽出を目的として、機器単品や安全確保のためのインターロック（制御機構）及び燃料取り出し作業を想定した動作確認、経年劣化等の設備点検が行われました。動作確認の結果、燃料取扱機及びクレーンの機能や性能に影響を及ぼす事象が14件確認されました。これらは2019年１月までに対策が完了しました。設備点検では、消耗品の交換、錆や塗装剥がれの補修が行われました。
品質管理確認は、燃料取扱機やクレーンを構成する部品の信頼性評価や新たに調達されるケーブルの品質確認が行われました。また、トラブル発生に備えて予備品の購入や復旧手順の策定が行われました。


キャスクを取り扱うクレーン	燃料取扱訓練中の使用済燃料プール

確認日	確認事項
（平成30年）
５月11日　現地駐在活動報告書	３号機原子炉建屋使用済燃料取出用クレーンの停止について
８月28日　現地駐在活動報告書	３号機原子炉建屋オペレーティングフロアの状況
（平成31年）
３月４日　現地駐在活動報告書	３号機燃料取り出しに向けた対応状況
３月12日　現地駐在活動報告書	３号機燃料取り出しに向けた対応状況

福島県の対応

知事による視察

申し入れ

県では東京電力に対し、重大なトラブルに繋がるリスクに対して申し入れや要請などを行っています。

福島第一原子力発電所の３号機使用済燃料取扱設備不具合に関する申し入れ

平成30年10月19日
申入者　危機管理部部長成田良洋
申受者　東京電力ホールディングス株式会社福島第一廃炉推進カンパニー
　　　　小河原克実バイスプレジデント

平成30年３月の試運転開始以降、不具合が確認されており、その共通要因が装置の調達における品質管理の問題であるとされていました。
使用済燃料の取り出しは、作業中のトラブルが放射性物質の放出に直結する作業であり、また、今後、燃料デブリの取り出しなどさらに困難かつ重要な作業が予定されており、より信頼性の高い品質管理が求められることから、申し入れを行いました。