JP2987070B2 - 原子炉圧力容器内構造物の切断方法 - Google Patents

原子炉圧力容器内構造物の切断方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、原子力発電プラント等
に採用されている原子炉の炉内構造物の切断方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】原子力発電プラント等において、原子炉
炉内の構造物、例えばシュラウド、炉心支持板や上部格
子板などを新規の構造物に取替える場合、あるいは原子
力発電プラントの廃止措置(廃炉)時に炉内構造物を廃
棄処分する場合、それらの構造物をそのまま炉外に運び
出すことは大きさの関係から難しく、一般には炉内で切
断しある程度の大きさにして運び出すことが行なわれて
いる。
【0003】また、この構造物の撤去にはもう一つの大
きな問題がある。すなわち、作業者の被ばくの問題であ
る。このように限られた炉心内の空間で、作業者が被ば
くすることなく切断およびその運搬を行うことは非常に
難しく、これら炉心内構造物の撤去には多くの時間また
神経が費やされる。
【0004】従来の炉内構造物の切断方法またその装置
としては、原子炉内部構造物の取替工法として、例えば
特開昭63−36195号公報にも開示されているよう
に、遠隔操作式切断装置による切断方法がある。この遠
隔操作式切断装置による原子炉内部のシュラウド、上部
格子板、炉心支持板の取替え工法としては、据付け後の
機器の信頼性、作業者の被ばく低減の観点より極めて有
望な取替え工法と言える。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来の炉
内構造物の取替法では、切断法については工程短縮およ
び廃棄物の処理の観点で改善の余地を残している。たと
えば、前述した取替法では、シュラウドをシュラウドサ
ポートプレートと炉心支持板間で切断したあと、炉外に
搬出するようにしている。原子力発電プラント運転後に
シュラウド、炉心支持板および上部格子板等の機器を廃
棄処分とする場合、これらの機器は放射化されており遮
蔽容器等に詰め込み炉外に搬出することになるが、シュ
ラウドをシュラウドサポートと炉心支持板間で切断し遮
蔽容器に詰め込み炉外に搬出する場合、切断したシュラ
ウドを一体で詰め込む大型の遮蔽容器が必要となり、原
子炉建屋の寸法制約および建屋床の許容重量の問題があ
り、大型遮蔽容器を使用したシュラウドの一体搬出はシ
ュラウドの切断回数を最小にするという利点はあるもの
の遮蔽容器取扱上で工夫を要する。
【0006】本発明の目的は、炉内構造物の切断作業
要する時間短縮でき、さらに切断に従事する作業員の
被ばく低減も図れる原子炉圧力容器内構造物の切断方法
を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の第1の発明の特徴は、原子炉圧力容器および原子炉ウ
ェルに水を満たした状態で、前記原子炉圧力容器内にお
いて炉内構造物を切断し、該切断された炉内構造物を前
記原子炉ウェルに移動し、該原子炉ウェル内において前
記切断された炉内構造物を更に切断する。
【0008】第2の発明の特徴は、第1の発明におい
て、前記原子炉圧力容器内における切断作業と前記原子
炉ウェル内における切断作業とを並行して行う。
【0009】第3の発明の特徴は、第1または第2の発
明において、前記原子炉ウェル内で切断された炉内構造
物を、前記原子炉ウェル内において容器に入れる。
【0010】
【作用】第1の発明によれば、原子炉圧力容器および原
子炉ウェルで炉内構造物の切断作業を行うことにより、
原子炉圧力容器内だけで切断作業を実施する場合に比べ
切断作業スペースが確保できる。また、1次切断作業を
原子炉圧力容器内、2次切断作業を原子炉ウェル内で実
施することにより、原子炉圧力容器および原子炉ウェル
での同時期の作業が可能となるので、切断作業時間の短
縮が図れる。更に、水中における短時間の切断作業であ
ることから、切断に従事する作業員の被ばく低減も図る
ことができる。
【0011】第2の発明によれば、1次切断作業(原子
炉圧力容器内の切断作業)及び2次切断作業(原子炉ウ
ェル内の切断作業)を並行して実施することにより、切
断作業時間の短縮及び作業員の被爆低減をより効率的に
図れる。 第3の発明によれば、ウェル内における切断さ
れた炉内構造物の容器への搬入と、1次切断作業も並行
して実施できるので、これも作業員の被曝低減に寄与す
る。
【0012】
【実施例】以下図示した実施例に基づいて本発明を詳細
に説明する。図1におよび図2には、その炉内構造物の
切断方法および撤去方法が示されている。中央部には原
子炉圧力容器1が配置されており、この原子炉圧力容器
内の構造物、例えばシュラウド2を切断し撤去するわけ
であるが、この切断撤去に際して、まず原子炉圧力容器
1とその上方部に形成されている原子炉ウェル3に炉水
を満し、この状態でシュラウド2の切断作業が行われ
る。
【0013】シュラウド2の1次切断は、燃料交換台車
レール14上に設置された移動台車11、伸縮管マスト
旋回機構9、マスト伸縮機構10、伸縮管マスト8、開
閉脚12、トーチ13、プラズマ発生装置4、制御盤
5、ケーブル6、7より構成される1次切断装置により
行われ、シュラウド2はリング状に切断される。
【0014】リング状に切断されたシュラウド切断片2
5は、移動台車11上に設置された伸縮管掴み治具1
6、掴み治具伸縮機構15、X方向移動機構40より構
成される伸縮管方式の切断片移動装置により原子炉ウェ
ル3に設置された1次切断片保持架台26まで移送さ
れ、そして1次切断片保持架台26に固定される。次い
で、このリング状のシュラウド切断片25は、サービス
フロアに設置された旋回機構19、多関節アーム20、
伸縮管マスト23、トーチ24、プラズマ発生装置1
7、制御盤18、ケーブル21、22より構成される2
次切断装置によりさらに細かく切断される。
【0015】前記2次切断装置により細断された切断片
29は、浮子兼移動装置28、掴み治具30より構成さ
れる浮子方式切断片移動装置により原子炉ウェル3に設
置された切断片保管箱27に詰め込まれる。この切断片
保管箱27は、原子炉建屋の天井クレーンによりサービ
スフロアに移動されその後原子炉建屋外に搬出、保管さ
れる。
【0016】このようにすると、シュラウド2の1次切
断と2次切断は並行して作業を進めることが出来、しか
も浮子方式切断片移動装置は原子炉ウェル内を自在に移
動することが可能であるので、切断片29の切断片保管
箱27への搬入とシュラウド2の1次切断も並行して作
業を進めることが可能である。
【0017】図2には、1次切断装置の降下方式にワイ
ヤロープ32、ワイヤロープ巻取り機構31、39を採
用し、開閉脚37、トーチ38を水圧シリンダ35、シ
リンダサポート34、固定パッド36によりシュラウド
2の1次切断部近傍で固定する1次切断装置の例が示さ
れている。
【0018】開閉脚37、およびトーチ38の旋回は旋
回機構41により行い、切断速度等の条件は制御装置5
よりケーブル7、ケーブル33を介し旋回機構41に伝
達される。1次切断装置以外は図1に示す例と同様であ
る。図1、2共切断にプラズマ方式を採用した例を示し
たがウォータージェット、レーザについてもプラズマ方
式と同様にシュラウド2の切断を行うことが可能であ
る。
【0019】また、図1、2共に炉内構造物としてシュ
ラウド2を例にとり1次切断、2次切断のシステム構成
を示したもので、本例に示す考え方により切断作業の短
縮、作業者の被ばく低減が図れる。また、図1、2の例
で複数の2次切断装置による切断を行うことも可能で有
る。
【0020】図3にシュラウド2の1次切断位置の例を
示す。なお、三角は切断位置を示している。シュラウド
2は、上部フランジ42、上部胴43、中間フランジ4
4、中間胴45、下部フランジ46、下部胴47より構
成されている。この切断例は上部フランジ42を上部胴
43より切断し、次に上部胴43を中間フランジ44よ
り切断、次に中間フランジ44を中間胴45より切断す
る。中間胴45は4分割に切断し、その後下部フランジ
46の切断を行い、続いて下部胴47の切断を行う。下
部胴は2分割に切断し最後にシュラウドサポートシリン
ダ48との切断を行う。
【0021】以上がシュラウド2の1次切断で1次切断
装置を使用し原子炉圧力容器1内で切断作業を行う。図
3に示す様な切断を行うことでリング状の各切断片の高
さを実用上差し支えのない大きさ,すなわち1m以内に
することができる。
【0022】図4〜図9にはシュラウド2の2次切断例
が示されている。図7中の点線49、50、51は中間
フランジ44(図6)における中間フランジの1次切断
線を、また図9の点線52は下部胴47における下部胴
の1次切断線を示している。上部フランジ42(図
4)、上部胴43(図5)、4分割の中間フランジ44
(図6)、中間胴45(図7)、下部フランジ46(図
8)および2分割の下部胴47(図9)は、それぞれ円
周12分割とすることでそれぞれの切断片は1m×1m
以内にすることができる。以上がシュラウド2の2次切
断で2次切断装置を使用し原子炉ウェル3内で作業を行
う。
【0023】図10には、細断された切断片保管する切
断片保管箱27の例が示されている。この例は鉛製の厚
板容器で遮蔽を兼用する例である。鉛製とすることで鉄
製の容器の場合に比し板厚を約2/3にすることが出
来、原子炉ウェル3に設置する場合のスペース確保上有
利と言える。
【0024】以上説明してきたようにこの切断方法によ
り、炉内構造物の切断作業を1次切断、2次切断並行し
て進めることができるので、比較的短時間にかつ円滑に
進められ、また、短時間の切断作業であることから切断
作業に従事する作業員の被ばく低減も図れる。また、シ
ュラウド等炉内構造物の切断片は細断されることから、
炉外への搬出が切断片を詰め込む遮蔽容器も含め比較的
容易となる。
【0025】
【発明の効果】発明によれば、炉内構造物の切断作業
を、原子炉圧力容器内と原子炉ウェルの2段階に分け
て、並行して行えるので、切断作業は短時間にかつ円滑
実施できる。さらに短時間の切断作業であることから
切断に従事する作業員の被ばく低減を図ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原子炉圧力容器内構造物の撤去方法の
一実施例を説明するための原子炉圧力容器周辺を示す縦
断側面図である。
【図2】本発明の原子炉圧力容器内構造物の撤去方法の
他の実施例を説明するための原子炉圧力容器周辺を示す
縦断側面図である。
【図3】本発明の切断方法によるシュラウド1次切断例
を示す縦断側面図である。
【図4】本発明の切断方法によるシュラウド1次切断例
を示す縦断側面図である。
【図5】本発明の切断方法によるシュラウド1次切断例
を示す縦断側面図である。
【図6】本発明の切断方法によるシュラウド1次切断例
を示す縦断側面図である。
【図7】本発明の切断方法によるシュラウド1次切断例
を示す縦断側面図である。
【図8】本発明の切断方法によるシュラウド1次切断例
を示す縦断側面図である。
【図9】本発明の切断方法によるシュラウド1次切断例
を示す縦断側面図である。
【図10】本発明に用いられる切断片保管箱の一実施例
を示す斜視図である。
【符号の説明】
1…原子炉圧力容器、2…シュラウド、3…原子炉ウェ
ル、4…プラズマ発生装置、5…制御盤、6…ケーブ
ル、7…ケーブル、8…伸縮管マスト、9…伸縮管マス
ト旋回機構、10…マスト伸縮機構、11…移動台車、
12…開閉脚、13…トーチ、14…燃料交換台車レー
ル、15…掴み治具伸縮機構、16…伸縮管掴み治具、
17…プラズマ発生装置、18…制御盤、19…旋回機
構、20…多関節アーム、21…ケーブル、22…ケー
ブル、23…伸縮管マスト、24…トーチ、25…シュ
ラウド切断片、26…1次切断片保持架台、27…切断
片保管箱、28…浮子兼移動装置、29…切断片、30
…掴み治具、31…ワイヤロープ巻取り機構、32…ワ
イヤロープ、33…ケーブル、34…シリンダサポー
ト、35…水圧シリンダ、36…固定パッド、37…開
閉脚、38…トーチ、39…ワイヤロープ巻取り機構、
40…X方向移動機構、41…旋回機構、42…上部フ
ランジ、43…上部胴、44…中間フランジ、45…中
間胴、46…下部フランジ、47…下部胴、48…シュ
ラウドサポートシリンダ、49…中間フランジの1次切
断線、50…中間フランジの1次切断線、51…中間フ
ランジの1次切断線、52…下部胴の1次切断線。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菊池 孝司 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式 会社日立製作所日立工場内 (72)発明者 千葉 功男 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式 会社日立製作所日立工場内 (72)発明者 木原 純秀 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式 会社日立製作所日立工場内 (56)参考文献 特開 昭63−36195(JP,A) 特開 平3−18797(JP,A) 特開 平4−290998(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G21C 19/02 G21F 9/30

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】原子炉圧力容器および原子炉ウェルに水を
    満たした状態で、前記原子炉圧力容器内において炉内構
    造物を切断し、該切断された炉内構造物を前記原子炉ウ
    ェルに移動し、該原子炉ウェル内において前記切断され
    た炉内構造物を更に切断することを特徴とする原子炉圧
    力容器内構造物の切断方法。
  2. 【請求項2】請求項1において、前記原子炉圧力容器内
    における切断作業と前記原子炉ウェル内における切断作
    業とを並行して行うことを特徴とする原子炉圧力容器内
    構造物の切断方法。
  3. 【請求項3】請求項1または2において、前記原子炉ウ
    ェル内で切断された炉内構造物を、前記原子炉ウェル内
    において容器に入れることを特徴とする原子炉圧力容器
    内構造物の切断方法。
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