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xls-hashimoto 東電福島原発事故調査 私説集
私説0005 水素爆発時に3号機原子炉建屋5階に溜まった水素ガスの量
福島県主催の「平成25年度第５回 福島県原子力発電所の廃炉に関する安全監視協議会」が開催され、
東京電力より次の配布資料の説明がされました。
＜ ・ ３号機原子炉建屋オペレーティングフロアからの湯気らしくものの発生について ＞
2ページ目では、「事象の概要」が説明され、「湯気らしきものの写真」が掲載されています。
15ページ目では、「３号機オペフロシールドプラグ近傍線量調査結果」の測定条件が示され、
「ウェルカバー周辺状況」の写真が掲載されています。
注目したのは、それぞれのページに掲載された写真の中に写っていたものです。
2ページ目の「湯気らしきものの写真」
15ページ目の「ウェルカバー周辺状況」の写真
天井クレーンのガーダが横たわっています。
しかも、北側・南側の2本のガーダそれぞれに、大きな穴が開いています。
穴の縁は、ちぎれており、穴の開いた場所にあった鉄板は吹き飛び無くなっています。
ガーダは、強度不足となったため、自重で二つに折れ曲がり、走行レールからずり落ち、
5階面に横たわったものと推測されます。
参考資料：柏崎刈羽原子力発電所6号機原子炉建屋天井クレーン
ガーダの外部で水素爆発が起こった場合、
外圧により鉄板が内側に、この様にちぎれ飛ぶことはありえません。
ガーダの内部で水素爆発が起こった場合のみ、
内圧により鉄板が外側に、この様にちぎれ飛ぶことはありえます。
「天井クレーンのガーダ内部には、ガーダの構造部材である分厚い鉄板を、
ちぎれ飛ばして穴を開けるのに十分な爆発力を生む水素ガスが溜まっていた。」
ことになります。
いったい、どれ程の水素ガスが溜まっていたものかと思い（いたって簡単な）計算をしてみました。
計算にあたって、水素ガスは天井クレーンのレール面（ガーダ下面）まで溜まっていたものとします。
3号機の原子炉建屋等の断面図
溜まった水素ガスの厚さ ＝ 56.050（屋根 OP）－ 47.820（クレーンレール OP）＝ 8.230 m
5階面の東西幅 ＝ 33 m（図面より概算）
3号機の原子炉建屋5階面の平面図
5階面の南北幅 ＝ 43 m（図面より概算）
水素ガスの爆発限界Vol%（空気中）＝ 4.0 - 75.0（HESS 各種ガスの物理的性質）
天井クレーンレール面（ガーダ下面）から上の容積 ＝ 8.230 × 33 × 43 ＝ 11,678.37 m^3
溜まった水素ガスの量 ＝ 11,678.37 × 4.0 ÷ 100 ＝ 467.1348 m^3 ＝ 467 m^3
水素爆発時、467 m^3 以上の水素ガスが溜まっていたものと推測されます。
水素爆発は、天井クレーンガータの内部で起こり、
その火が天井部分に溜まった水素ガスに飛び火したのでしょう。
http://www.tepco.co.jp/nu/fukushima-np/images/handouts_120724_04-j.pdf
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