状態監視技術の高度化に向けた廃止措置プラントの有効活用計画について
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カテゴリ: 第15回
状態監視技術の高度化に向けた廃止措置プラントの 有効活用計画について
The effective plan utilizing decommissioning plants to develop the condition monitoring technology
関西電力（株）
土肥
伸樹
Nobuki
DOHI
Member
関西電力（株）
富永
悠揮
Yuki
TOMINAGA
Member
関西電力（株） 佐竹 真幸 Masayuki SATAKE Member
Abstract: In Japan, CBM (Condition Based Maintenance) has not been adequately introduced yet due to the lack of field data. To reduce possibilities of equipment failure because of improper work practice we have to optimize the condition monitoring technique. Mihama units 1 and 2 were decided to be decommissioned, so that a lot of equipment can be used to collect many kinds of condition monitoring data such as vibration, lubrication and thermography diagnosis including trends of degradation conditions without concerns about functional failure. In addition, a lot of trials of advanced condition monitoring methods can be made at these units. We are developing an effective plan to select the equipment for monitoring and accumulate the critical data from our decommissioning plants.
Keywords: Condition monitoring, Decommissioning, Maintenance, Condition based maintenance, Critical data
はじめに
米国では、産業界のイニシアチブとして「原子力に関する公約の実現DNP（Delivering the Nuclear Promise）」が開始され、安全機器または重要機器に影響を及ぼす となく保全物量の低減と効率の向上に重点を置く取組みが行われている。
時 保全（ 、TBM と ） ら、設 術を活用した状態 保全（ 、CBM と ）への移行もDNP の取組みの一部として、保全の 度化を実現している状況にある。
一方、国内ではいまだ予防保全の意識が根強く残ったTBM が主流となって 、CBM 等への保全の 度化が十分に んでいない。
当社も であ 、電力 全 化の中にあって、機器のいじ 壊し等の保守不良回避による安全性の向上と品質の維持、ならびに保全周期、内容の見直しによる業 の効率化を していく とが となって 、
連絡先: 土肥 伸樹
919-1141 方 美浜
郷市13 号横田8 番 原子力事業本部 原子力発電部門保修管理グループ
E-mail : dohi.nobuki@a4.kepco.co.jp
2020 年度に導入される新検査制度を見据えた保全の最適化が必須であると考えている。
廃止措置の状況
2018 年5 月時点で、国内の原子力プラントの内、約19 もの施設（プラント）が廃炉または廃止措置中となって
、 年化が とによ 、 の は していく。
当社では、美浜発電所1,2 号機ならびに大飯発電所1,2 号機の廃炉を決定し、美浜発電所については、平成29 年4 月に廃止措置計画が認可され、4 段階に分けて、約30 年の工程で廃止措置を実施する計画としている。
廃止措置全体 約30年
【第1段階】【第2段階】【第 段階】【第 段階】
2
解体準備期間(約5 間）
原子炉周辺設備解体撤去期間(14 間）
原子炉領域解体撤去期間(6 間）
建屋等解体撤去期間(4 間）
1
次系
系統除染
原子炉補助建屋内機器(1次系）
の解体
補助建屋解体
内の
原子炉 機器の解体
器解体
2
次
系
タービン建屋内機器等(2次系）の解体
全体
新燃
料、使用済燃料の搬出
解体
廃 の 、
備の維持曾 (プラント運用、 備）
図1 美浜1 2 号機の廃止措置 全体計画
廃止措置計画にて維持すべき設 は、解体時期の 過に応じて減少するが、初期段階では「冷やす」、「閉じ込める」に限られ、具体的には、核燃料物質の取扱設 及び貯蔵設 、放射線管理施設、放射性廃棄物の廃棄施設、非常用電源設 等が該当し、使用済燃料の冷却機能や、放射性廃棄物の拡散防止機能が主となる。
維持管理対象 外の設 は、保全対象ではない とら、廃止措置計画に沿って解体・撤去される ととなる。
状態監視技術の活用
3診断技術の適用状況について
当社では、主な設 術として「振動 」、「赤外線 」、「潤滑油 」の3 を、検出可能な機器に重要度等を考慮し適用して 、定期的に設 データを取得している。
した状態監視に え、予防保全の観点 ら、TBM によるメンテナンスも実施している。
CBM 化への移行の課題として、「3 の実プラントでのデータ が少ない」、「 年劣化によ 故障に至るまでにTBM で状態が改善される と ら、機器の故障データが採取できない」、「特に運転中プラントでは故障するまで使用する とが困難」である とが挙げられる。
廃止措置プラントの維持すべき機器
廃止措置プラントの機能を満足するための必要な機器は、廃止措置計画認可申請書 添付書類六「廃止措置期
中に機能を維持すべき発電用原子炉施設及び の性能並びに の性能を維持すべき期 に関する説明書」にづき、設 が明確に提示されて 、保全内容を事業者が 理している。運転中プラントと し、維持すべき機器の絶対 が少なく、機能要求のない設 の有効活用可能なメリットを活 し、機器の運転データ蓄積など、廃止措置プラント設 を起用する とで有益な情報収集が期待できる。
廃止措置プラントの活用機器選定
状態監視 術ならびに廃止措置プラント機器の活用の観点 ら、データ採取対象の機器選定方法について検討する。保全 度化に向けた機器抽出条件は に 理できる。
①維持管理対象設
②3 術の適用性
③常時運転している系統機器
④事 保全（ 、BM と ）機器
⑤保全内容の見直し、系統構成変更等によるCBM化各条件の根拠については、①可能な限 長期 に亘ってデータ採取ができる と、②CBMの活用が目的であ 、3 が適用できる動的機器である と、③運転限界データ採取のため常時運転している系統機器である と、④ 予防保全機器は状態が改善される と らBM 機器である と、⑤BM 機器であっても、保全内容の見直し（TBM
らCBM への変更）や系統構成の工夫（別系統の待機機器を連続運転）によ データ採取可能な機器である とである。条件を満たす機器の選定フローを図2 に示す。
図2 廃止措置プラント活用対象機器フロー
美浜発電所1,2 号機で選定した 、1 系冷却 ン
プ他10 機器が対象と選定された。
新たな機種への展開
術対象 外の状態監視 術の適用性 査にも、廃止措置プラントを有効活用する とができる。
当社独 の取組み例として、「空気作動制御弁（ 、制御弁と ）」に焦点を当てた状態監視を計画している。制御弁に解析装置（弁開度、流量、圧力等のセンサ）
を取付け、 ジショナ型式に応じた「点検手入れ デー タ」を採取し、 れを指標（正常データ）とし、「点検手入れ前データ」との によ 、一定サイクル稼動された期 での傾向をパラメータの挙動 ら視覚的に表現し、
制御弁の異常をパターン化する とで、状態把握できる可能性を得た（図3）。
日本ドレッサー梱 メーソンネーラン7400型
5.まとめ
状態監視 術の 度化に向けた取組みとして廃止措置プラントの有効活用の観点 ら、美浜1,2 号機を対象に10 機器の選定を実施し、CBM 保全への変更とデータ採取・蓄積を めていく。
また、 は大飯発電所1,2 号機への対象機器の拡大、制御弁 の他の状態監視 術の適用性についても検討を
め、データ拡充による保全方式、保全 術の 度化に活 していく予定である。
図3 制御弁の波形（ポジショナ メーソンネーラン製）
制御弁への状態監視適用に向けた、パターンの成立性検討と、制御運転中のパラメータ挙動について、データを採取し、知見を蓄積する とを目標に廃止措置プラントの常時稼動する制御弁のCBM 化とデータ採取に取組
とも計画している。併せて、他電力へのベンチマークやメーカ らの提案等 の他新しい 術の適用性についても検討していく予定である。
4.今後の計画
廃止措置プラントの活用（限界データの採取等）に関する取 組みは、長期に亘って実施する ととなるため、初期段階に いてデータの取得期 や具体的活用方法等の入念な検討が必要となる と ら図 4 に示す計画（工程）で める予定である。
、廃止措置プラントを活用した、CBMデータ採取ならびに機器の拡大を実施し、取得したCBM データの 、 理 よび分析を行い、運転中機器への展開を検討する。
図4 廃止措置プラント活用に係る今後の取り組み計画