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2007年11月26日 福島老朽原発を考える会

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中越沖地震により炉内構造物に生じた発生応力が弾性限界を超えた
柏崎刈羽原発の多数の安全上 重要な機器・配管に変形・ゆがみが生じたことを示唆
－東京電力柏崎刈羽原発３号機耐震計算書の考察（２）－
２００７年１１月２６日
福島老朽原発を考える会
中越沖地震では，基準地震動Ｓ２を大きく超える揺れが柏崎刈羽原発を襲った。焦点の一つはこれ
が許容値を超えたかどうかである。許容値には２種類あり，一つが弾性限界を示すもの（以下「弾性
限界の許容値」という），もう一つが施設の機能に影響を及ぼす過大な変形，亀裂，破損に至る限界に
対応するもの （以下「破損限界の許容値」という）である。「弾性限界の許容値」を超えると，機器や
配管が変 形し，ゆがみが生じている可能性が出てくる。「破損限界の許容値」を超えると，機器や配管
が破損する可能性が出てくる。少なくとも「弾性限界の許容値」を超えた時点で，原発の再使用はま
かりならんということになるだろう。
私たちは，東京電力に対し柏崎刈羽原発の耐震設計の詳細設計資料（３ 号機の工事計画認可申請書
のうち建屋や機器・配管関係の耐震性についての計算書等）の公開請求をしている。その一部（原子
炉建屋とタービン建屋の耐震性につ いての計算書）については閲覧が可能になったが，機器・配管関
係の耐震計算書は未だに公開されて いない。しかし，原子炉内にあり，燃料を取り囲むように設置さ
れた炉心シュラウドと呼ばれる炉内 構造物の耐震計算書については，2
001年 （東電原発不正事件の１
年前）に福島第二原発３号機のシュラウドひび割れ問題が発生したときに，経済産業省系の原子力公
開ライブラリから入手していた。（工事計画認可申請書は，かつて公開されていた時期があったが，電
力会社の要請により，再び非公開になったという。）これを改めて検討したところ，炉心シュラウドの
下部銅では，中越沖地震によりこの部分に発生した発生応力が，弾性限界を示す許容値を超えている
ことが明らかとなった。再循環系配管や主蒸気系配管など他の安全上重要な機器・配管についても，
「弾性限界の許容値」を超えていた可能性が十分にある。柏崎刈羽原発を再使用することは機器・配
管の安全管理上も許されない。
発生応力が基準地震動Ｓ２による設計値を超えた
中越沖地震により，柏崎刈羽原発の機器・配管に生じた応力の評価を東京電力はまだ出していない。
しかし，地震により機器・配管に生じた応力
が，基準地震動Ｓ２による発生応力（設計値）
を超えたことは，既に公表されている原子炉
建屋の応答スペクトルから明らかだ 。例えば，
右は４号機の原子炉建屋基礎における床応答
スペクトルであるが，機器や配管の固有周期
が集中する0.1～0.3 秒の固有周期領域のす
べての領域において，中越沖地震による応答
加速度（太線）がＳ２による設計値（細線）
を大きく上回っている。応答加速度をもとに
機器・配管の発生応力を算出するとＳ２によ
る発生応力を上回ることは，結果を待たずと
も明白であろう。
右図 「柏崎刈羽原子力発電所における平成 19 年新潟県中越沖地震時に取得された地震観測データの
分析に係る報告（第一報）」平成 19 年 7 月 30日東京電力株式会社より


2
２つの許容値と２つの基準地震動
２つの許容値は，２つの基準地震動Ｓ１，Ｓ２に対応している。原発の耐震設計において，基準地
震動Ｓ１については，それにより機器や配管に発生する発生応力（設計値）が，「弾性限界の許容値」
を超えてはならない。基準地震動Ｓ ２については，それによる発生応力（設計値）が「破損限界の許
容値」を超えてはならない。また「破損限界の許容値」は「弾性限界の許容値」よりも大きい。すな
わち，
Ｓ１による発生応力＜弾性限界の許容値
Ｓ２による発生応力＜破損限界の許容値
弾性限界の許容値＜破損限界の許容値
の関係にある。これを小さい順に並べたときに，
Ｓ１による発生応力＜Ｓ２による発生応力＜弾性限界の許容値＜破損限界の許容値
となる場合には，中越
......
容値
となり，このような部位については，詳細な解析を待たずとも，中越沖地震による発生応力が少なく
とも★の位置にあることから，「弾性限界の許容値」を超えたことが示される。
シュラウド下部銅P07 における数値
後者の関係がシュラウドでは下部銅 にあった。柏崎刈羽原発３号機のシュラウドの耐震計算書に，
シュラウド下部胴 P07 SUS316L 一次一般膜応力
荷重の組合せⅠ,Ⅱ＋Ｓ１ 許容応力状態 ⅢAＳ…応力強さ 7.5 許容値 9.4（kg/mm2）
荷重の組合せⅠ,Ⅱ＋Ｓ２ 許容応力状態 ⅣAＳ…応力強さ 10.6 許容値 15.1（kg/mm2）
とある。上段がＳ１による発生値と許容値（弾性限界の許容値），下段がＳ２による発生値と許容値（破
損限界の許容値）を示している。これを小さい順に並べると，
Ｓ１による発生応力7.5＜弾性限界の許容値 9.4＜Ｓ２による発生応力 10.6＜破損限界の許容値15.1
となる。すなわち，Ｓ２による発生応力を超えたことが確
実な時点で，「弾性限界の許容値」も自動的に超えてしまう
ことになる。シュラウド中間胴の下部については，弾性限
界の許容値＝Ｓ２による発生応力，中間胴の上部と上部胴
では，Ｓ１による発生応力＜Ｓ２による発生応力＜弾性限
界の許容値＜破損 限界の許容値となっており，詳細な解析
をしなければ弾性限界の許容値を超えていたかどうかは不
明である。しかし少なくとも下部胴については，「弾性限界
の許容値」を超え，変形によるゆがみが生じている可能性
が否定できないのではないだろうか。シュラウド以外の機
器・配管にもこのような部位が多数あるはずだ。


3
柏崎刈羽原発３号機工事計画認可申 請書「炉心シュラウドの応力計算書」より（前頁の図も同じ）
変形があっても動かそうとする危険な動き
国は既に，柏崎刈羽原発における中越地震による発生応力が，弾性限界を上回っていることを前提
に，それでも原発を動かすための理屈をひねり出そうとしている。
中越沖地震について，原子力安全・保安院が設置している耐震設計・構造小委員会の検討項目は，
大きく２つあるが，２つめの「今回の地震による柏崎刈羽原子力発電所への影響の検討」はさらに３
つに分かれていて，その２つめに「耐震安全上重要な機器・配管に対する影響の検討（弾性範囲を超
える力を受けた機器 ・配管の健全性評価については運営管理・設備健全性評価ＷＧにおいて検討）」と
ある。すなわち，発生応力が弾性範囲を超えるかどうかを，耐震設計・構造小委員会で検討し，超え
た場合の評価を 「中越沖地震における原子力施設に関する調査・対策委員会」（マダラメ委員会）の下
にある運営管理・設備健全性小委員会評価ＷＧで行おうとしている。既にこのＷＧの委員である小林
英男氏などは，「変形をうけると材料はかえって強くなる」などと発言している。第 ２回会合では，小
林英男氏の質問と保安院の回答が以下のように文書で示されている。
問 経験した地震に対して，機器が実力としてどのような挙動をしたか，どのような応答をしたかに
ついて確認する必要がある。どうして耐えたのか，塑性化すると強度は増す。規格にとらわれない
実力値で評価するといった新しい視 点をいれた評価を期待する。その結果が耐震基準，設計基準に
役に立つ。（小林委員）
答 外観上特に損 傷が認められない機器について，地震による応答が認可された工事計画上の耐震設
計における許容応力を超える場合に は，ご指摘のとおり，機器の実力としての評価を行う必要があ
ると考えている。
許容値を持ちだして「安全余裕」に逃れるばかりか，許容値を超えて変形・ゆがみの可能性があっ
ても 「実力」があるとして，再使用への道筋をつけようとしている。たいへん危険な動きではないか。
「弾性限界許容値」を少しでも超えれば当然アウトだ。「実力」や「安全余裕」に逃げ込むことも許さ
ないという姿勢で，再使用はまかりならんとの声をあげていこう。
福島老朽原発を考える会（ふくろうの会）TEL03-5225-7213／FAX03-5225-7214
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