JP2019032240A - 原子炉圧力容器の解体工法 - Google Patents
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Abstract
Description
従来の原子炉圧力容器の解体工法として特許文献1に開示の技術は、原子炉圧力容器の上部開口から容器内部へ切断手段を挿入して、内側から容器を切断し、切断した原子炉圧力容器を外部に搬出している。
前記熱遮蔽壁及び金属保温材を上方から一部撤去する撤去工程と、
前記熱遮蔽壁及び金属保温材が撤去された前記原子炉圧力容器を切断するRPV一次切断工程と、
を有することを特徴とする原子炉圧力容器の解体工法を提供することにある。
上記第1の手段によれば、熱遮蔽壁及び金属保温材を一部撤去して露出した原子炉圧力容器を外側又は内側から切断する方法及び装置の選択肢を広げることができる。
上記第2の手段によれば、熱遮蔽壁のみを切断して撤去する作業が容易となる。
前記作業用足場上から前記金属保温材を撤去する工程と、
を有することを特徴とする原子炉圧力容器の解体工法を提供することにある。
上記第3の手段によれば、作業員の足場が確保でき、金属保温材を撤去する作業が容易となり、かつ作業者の安全性を確保することができる。
上記第4の手段によれば、原子炉圧力容器の露出部分が切断対象箇所のみとなり、原子炉圧力容器から発生する放射線の遮蔽効果を確保できる。
上記第5の手段によれば、一次切断する原子炉圧力容器よりも下方は熱遮蔽壁及び金属保温材で囲まれているため、放射性物質の拡散防止及び放射線の遮蔽効果を確保できる。
前記原子炉圧力容器の圧力容器蓋を撤去した後、ドライヤ・セパレータプール及び原子炉ウェルの内部に水を充填する工程と、
前記原子炉圧力容器の炉内構造物を前記ドライヤ・セパレータプールへ搬送して切断する工程と、
を有することを特徴とする原子炉圧力容器の解体工法を提供することにある。
上記第6の手段によれば、炉内構造物の切断工程を水中で行うことにより、放射性物質の拡散及び放射線の遮蔽効果を確保できる。
また原子炉圧力容器の露出部分が切断対象箇所のみとなり、原子炉圧力容器から発生する放射線の遮蔽効果を確保できる。
なお解体工法での搬送工程、切断工程は制御手段を介した遠隔操作とし、作業者の被ばくを防止している。またRSW141又はRPV12の一次切断とはRSW141又はRPV12を横切断面に沿った輪切り状に切断する切断をいい、二次切断とは一次切断したRSW141又はRPV12をさらに細かく切断して小片化することをいう。
図2はRPVの解体工法の処理フロー図である。
なお、解体工法の前提としてRPV12内の核燃料及びSFP内の使用済核燃料、さらにSFP内の燃料ラック、RPV12に接続する各種配管等は全て撤去済みとする。
図4はDSP内に二次切断装置を設置する説明図である。DSP16内で炉内構造物122を切断するために水中二次切断装置163及びターンテーブル付仮受台(以下単に仮受台という)164を設置する。
本実施形態の水中二次切断装置163は、一例としてアブレシブウェータージェットを用いて切断している。この切断装置は、水を所定圧に加圧し小径ノズルから噴射する際に研磨剤(アブレシブ)を混入させて切断する装置であり、水中で構造物を切断加工できる。
仮受台164は、ドライヤ、セパレータなどの炉内構造物122をDSP16内で仮置きする平面視でほぼ円形のターンテーブルを備えた受台である。
DSP16内の仮受台164上に炉内構造物122を仮置きした後、DSPゲート162を閉じる。
DSP16内にはあらかじめ上面開口を有する籠状のバスケット30及びその受台32が設置されている。
遠隔操作によるロボットアーム(不図示)を用いてバスケット30に切断片を収容する。バスケット30に所定量の切断片が収容されたら、天井クレーン11の主巻フック111に接続した放射線遮蔽吊具40を用いてDSP16外部へ搬送する。
天井クレーン11で放射線遮蔽吊具40をバスケット30の上方まで移動する。このとき、放射線遮蔽吊具40の下面開口の端部をDSP16の水面に接触(水没)させる。次に吊上げ手段42のフックを下降させて先端のフックをバスケット30の上端に係止させる。そしてバスケット30をDSP16から放射線遮蔽吊具40の内部まで吊り上げる。バスケット30は籠状に形成されているため、放射線遮蔽吊具40の内部で水切りされて軽量化できる。ついで放射線遮蔽吊具40の内部に吊下げられたバスケット30は後述する作業フロア112上の処分容器収納エリア114(図1参照)へ搬送される。搬送中は容器状の放射線遮蔽吊具40に覆われているため放射性物質の拡散防止及び放射線の遮蔽ができる。なおその他の炉内構造物122についても上記同様の切断作業を行う。
図7は熱遮蔽壁の上面に作業用足場143を構成して金属保温材を撤去する説明図である。まずDSP16、原子炉ウェル18、RPV12に溜めてあった水を排水する。熱遮蔽壁141の上面に作業用足場143を設置する。作業用足場143は、RPV12と原子炉格納容器14の間で水平方向に配置し、RPV12の外周に沿って囲む様に連結された、全体として平面視で円形状の足場である。作業用足場143の構成部材は天井クレーン11により容易に搬入又は搬出可能な寸法となっている。作業員は作業用足場143上から露出している金属保温材142を撤去する。金属保温材142の撤去作業は、例えば複数の金属製パーツをビス留めした構成の金属保温材142の場合、ビス留めを除去、切断カッターを用いて切断するなどして撤去する。金属保温材142を一部撤去した後、天井クレーン11を用いて作業用足場143を作業フロア112へ搬出する。
図8は熱遮蔽壁及び金属保温材を撤去したRPVを一次切断する説明図である。天井クレーン11を用いてRPV一次切断装置123をRPV12内に搬送する。
RPV一次切断装置123でRPV12を一次切断する。RPV一次切断工程中は、RPV12の切断面よりも下方が熱遮蔽壁141及び金属保温材142で囲まれているため、放射性物質の拡散防止及び放射線の遮蔽効果を確保できる。
RPV12を一次切断した後、RPV一次切断装置123をRPV12の外部(作業フロア112など)へ移動させて、天井クレーン11で一次切断したRPV12を吊り上げ、作業フロア112上の気中二次切断装置115へ搬送する。
図9は、RSWの一部を一次切断する説明図である。作業フロア112にRSW一次切断装置116を設置する。本実施形態のRSW一次切断装置116は、熱遮蔽壁141の外周よりも長いループ状の切断用のワイヤソー116aと、ワイヤソー116aを周回駆動させる駆動部116bと、作業フロア112上の駆動部116bから上下方向に移動してワイヤソー116aを回転可能に支持するローラを備えた支持部116cからなる。
RSW141を一次切断した後、天井クレーン11で吊り上げ、作業フロア112上の気中二次切断装置115へ搬送する。
図9に示すRSW141の一次切断は、次のRPV12の一次切断面よりも下方(より近く)のRSW141上面に作業用足場143が設置できるような位置まで行っている。
RPV一次切断装置123でRPV12を一次切断する。RPV一次切断工程中は、RPV12の切断面よりも下方が熱遮蔽壁141及び金属保温材142で囲まれているため、放射性物質の拡散防止及び放射線の遮蔽効果を確保できる。
RPV12を一次切断した後、RPV一次切断装置123をRPV12の外部(作業フロア112など)へ移動させて、天井クレーン11で一次切断したRPV12を吊り上げ、作業フロア112上の気中二次切断装置115へ搬送する。
二次切断した切断片は、遠隔操作によるロボットアームを用いてバスケット30に収容する。バスケット30に所定量の切断片が収容されたら、天井クレーン11の主巻フック111に接続した放射線遮蔽吊具40を用いて作業フロア112の処分容器収納エリア114へ搬送する。
このような本発明によれば、熱遮蔽壁及び金属保温材を一部撤去して露出した原子炉圧力容器を外側又は内側から切断する方法及び装置の選択肢を広げることができる。また原子炉圧力容器の露出部分が切断対象箇所のみとなり、原子炉圧力容器から発生する放射線の遮蔽効果を確保できる。
11………天井クレーン、111………主巻フック、112………作業フロア、113………作業用台車、114………処分容器収納エリア、115………気中二次切断装置、116………RSW一次切断装置、
12………原子炉圧力容器(RPV)、121………RPVヘッド、122………炉内構造物、123………RPV一次切断装置、124………ノズル、125………ノズル切断装置、
14………原子炉格納容器、141………熱遮蔽壁(RSW)、142………金属保温材、143………作業用足場、
16………ドライヤ・セパレータプール(DSP)、161………DSPプラグ、162………DSPゲート、163………水中二次切断装置、164………ターンテーブル付仮受台、
18………原子炉ウェル、
20………使用済燃料プール(SFP)、
30………バスケット、32………受台、
40………放射線遮蔽吊具、42………吊上げ手段。
前記熱遮蔽壁を一次切断したのち、前記熱遮蔽壁の上面に前記原子炉圧力容器の外周に沿って囲む円形状の作業用足場を搬入して設置し、露出する金属保温材を上方から一部撤去する撤去工程と、
前記熱遮蔽壁及び金属保温材が撤去された前記原子炉圧力容器を切断するRPV一次切断工程と、
を有することを特徴とする原子炉圧力容器の解体工法を提供することにある。
上記第1の手段によれば、熱遮蔽壁及び金属保温材を一部撤去して露出した原子炉圧力容器を外側又は内側から切断する方法及び装置の選択肢を広げることができる。
Claims (6)
- 原子炉建屋の原子炉格納容器内で熱遮蔽壁及び金属保温材で囲まれた原子炉圧力容器の解体工法であって、
前記熱遮蔽壁及び金属保温材を上方から一部撤去する撤去工程と、
前記熱遮蔽壁及び金属保温材が撤去された前記原子炉圧力容器を切断するRPV一次切断工程と、
を有することを特徴とする原子炉圧力容器の解体工法。 - 前記熱遮蔽壁の撤去工程は、前記熱遮蔽壁の外周をワイヤソーで巻き回して前記熱遮蔽壁を一次切断することを特徴とする請求項1に記載の原子炉圧力容器の解体方法。
- 前記金属保温材の撤去工程は、前記熱遮蔽壁の上面に作業用足場を設置する工程と、
前記作業用足場上から前記金属保温材を撤去する工程と、
を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の原子炉圧力容器の解体方法。 - 前記熱遮蔽壁及び金属保温材の撤去工程とRPV一次切断工程は、前記原子炉圧力容器の上方から下方に向けて段階的に複数回行うことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1に記載の原子炉圧力容器の解体工法。
- 前記RPV一次切断工程は、前記原子炉圧力容器の横切断面に沿った輪切り状に切断し、前記原子炉圧力容器の切断面より下方は前記熱遮蔽壁及び前記金属保温材で覆われていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1に記載の原子炉圧力容器の解体工法。
- 前記原子炉圧力容器を一次切断する前に、
前記原子炉圧力容器の圧力容器蓋を撤去した後、ドライヤ・セパレータプール及び原子炉ウェルの内部に水を充填する工程と、
前記原子炉圧力容器の炉内構造物を前記ドライヤ・セパレータプールへ搬送して切断する工程と、
を有することを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1に記載の原子炉圧力容器の解体工法。
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