JP3529443B2 - 誘導により原子炉構成要素を切断する方法と装置 - Google Patents

誘導により原子炉構成要素を切断する方法と装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は原子炉装置の構成に用い
られる構成要素を誘導切断することに関する。
【0002】本発明は特に溶解ポットの切断に適用され
る。
【0003】
【従来の技術】原子炉装置の分解は、原子力発電所の作
業員共々原子炉の安全性と保護について責任のある当局
を特に悩ませる問題である。数十年にわたり、各種の分
解手段が使用されており、経験の示すところでは、既存
の分解設備を改良するか、あるいは新規な設備を作る必
要がある。従って、多くの国において、この点に関する
研究、開発計画が開始されている。
【0004】原子炉装置の形式や寸法は色々あるので、
分解作業を実行するには極めて多種の手段を保有する必
要がある。分解作業は一般に、多数の既存の熱、電気
熱、花火式、機械的および類似の方法の中の1つにより
切断を行うことにより実行される。特定の切断方法は多
数の基準、すなわち切断の効率性、そのコスト、性能上
の制約、放出される有害物質の水準、切断すべき材料と
の関係で選定される。
【0005】砥石、ケーブルおよびディスク、往復動
鋸、円形鋸、研磨剤を用いた、あるいは用いない高圧水
ジェット並びに穿孔切断具により切断を行うことは公知
である。これらの工具は寸法や重量の故にそれらを遠隔
操作することを困難にしている。
【0006】原子炉装置のある構成要素は、それらの材
質、厚さおよび状態のために特に切断が困難なことがあ
りうる。このことは特に厚さが約10ミリもある、IN
CONEL 601のような、鉄、クロームおよびニッ
ケル合金製の溶解ポットについていえる。さらに、使用
済溶解ポットにはその内壁に残留ガラス堆積物がありこ
れが切断上の問題を大きくする。このため現在ではその
ようなポットを切断することは不可能である。往復動鋸
を用いて実行した試験では、そのようなポットを切断す
るには約2ケ月を要することを示した。
【0007】熱切断法は一般に極めて効率的で著しい厚
さの鋼を切断することができる。しかしながら、これら
の方法ではかなりの量のクリンカ、排煙やエアゾルを発
生させるので、換気、濾過あるいは閉じこめのための手
段と組み合わせなければならない。
【0008】フランス特許第A−2 667 533号
も放射された燃料をそれらの金属被覆から分離すること
のできる方法を開示している。その方法は前記被覆の小
部分を溶解させ、溶融作用を広めてスリット形成するた
めに金属被覆を誘導加熱することからなる。誘導は金属
被覆を囲むソレノイドに電流を通すことにより行われ
る。この方法は溶融金属で前記燃料を汚損することなく
放射された燃料をそれらの被覆から正確に分離すること
ができるようにする。
【0009】フランス特許第A−2 080 952号
は放射したセラミック製核燃料カートリッジの処理方法
を開示している。燃料を囲む金属被覆はカートリッジの
周りに位置したコイルによって発生する誘導により局部
的に加熱される。誘導コイルに位置したカートリッジの
一部が適当な高周波磁界に露出されると金属被覆が破壊
する。
【0010】これらの誘導切断法は、ソレノイドにチュ
ーブを設置する必要があるので比較的小径のチューブを
切断するのに特に適している。それらは、任意形状の容
積の大きい扱いにくい部材の切断には使用できない。
【0011】別の分野、すなわち溶接の分野において、
誘導加熱装置は溶接すべき部材を予熱できることが知ら
れている。この目的に対して、電流が流されるフラット
コイルを組み込んだインダクタが用いられている。溶接
すべき部材の近傍にコイルを位置させることにより加熱
が行われる。
【0012】例えば使用済みの溶解ポットのような機械
的切断に対して特にやりにくい部材を急速に切断するた
めに、本発明の発明者は、従来のように当該部材を囲む
ソレノイドから発生するのでなく、溶接すべき部材を加
熱するために単に使用される形式のインダクタから発生
する誘導により前記部材を切断する考えを有していた。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は原子
炉装置の構成に使用される構成要素を分解するために誘
導により切断する方法であって、誘導は誘導コイルに電
流を通すことにより発生し、誘導が切断すべき構成要素
の部分に面して位置されたフラットコイルにより発生す
ることを特徴とする方法に関する。
【0014】本発明はまた、原子炉装置の構成に使用さ
れる構成要素を分解するために誘導によって切断する装
置であって、誘導コイルと、前記コイルの各側を電源に
電気的に接続する手段とを組み込み、前記コイルがフラ
ットコイルであることを特徴とする装置に関する。
【0015】
【課題を解決するための手段】効率をより大きくするた
めにはコイルは二巻分であることが好ましい。
【0016】またより大きい効率を得るためには、コイ
ルは細長いことが好ましい。
【0017】本装置は冷却流体を循環させることにより
コイルを冷却する手段を含むと有利である。
【0018】コイルは二端の間で冷却流体を通しうるよ
うにするために中空としうる。
【0019】電気接続手段はコイル端当り2個の部分か
ら形成することができ、一方の部分は前記コイルに対す
る電気接続のために、他方の部分は冷却流体の循環のた
めに使用される。
【0020】電気接続手段は、二つの構成体で構成さ
れ、各構成体は、一端がコイルの一端に接続されて冷却
回路の連続性を確保し、他端が冷却流体回路導管に接続
された第1の管状導体と、電源に接続され、かつ第1の
導体に電気的かつ熱的に接続する第2の導体とで構成さ
れている。
【0021】2個の構成体は、第2の導体の間に絶縁体
を介装させて前記第2の導体の間で固定具により相互に
固定しうる。
【0022】本発明を非限定的な実施例と添付図面とを
参照することにより以下詳細に説明する。
【0023】
【実施例】図1は、原子炉装置の構成に使用する、例え
ば溶解ポットである構成要素1を切断する状態になって
いる、本発明による切断設備を示す。図2において分離
して示すインダクタ2はテレマニピュレータ・アーム3
の端部に固定された変圧器によって支持されている。前
記変圧器から離れて、アーム3の前記端部はインダクタ
の電気接続および冷却水回路を支持しており、これらの
構成体は全体に4で示す。
【0024】図1に示すように、切断は、切断すべき構
成要素の支持として用いるテーブル6を備えた分解セル
5内で行われる。セル5を画成する壁7の1つはテレマ
ニピュレータ8を保持し、かつ切断すべき構成要素の観
察を可能とする検査窓9を備えている。壁7を通る複数
のケーブル10は、本装置の制御ゾーンに位置した発生
器11からインダクタ2まで供給電流と冷却水とを運
ぶ。
【0025】例えば、本装置は最大50kWの出力を有
するマクシミナック(Maximinac)型のELV
A発生器を含みうる。本装置は従来から、硬質および軟
質はんだづけ、小さい部品の鍛造、表面硬化および予熱
の間に使用される。それは三相の380V、50/60
Hzの主電源に接続されている。主電源の電圧はまず整
流され、次いでインバータにおいて変換され、周波数が
10から30kHzの間の交流を得る。この交流は適当
にインダクタコイルに適合される。発生器の出力側はテ
レマニピュレータ・アームに機械的に固定された変圧器
によってインダクタコイルに接続されている。
【0026】図2は、数個の要素を組み立て、かつ溶接
することによって得られるインダクタ2の詳細図であ
る。それは、図示実施例では二巻き分からなるフラット
コイル20を含む。コイルは中空であって冷却媒体を循
環させることができる。コイル20の端部は溶接によっ
て中空の導電分岐部21,22に接続されている。コイ
ル20と分岐部21,22との間の接続は電気接続を確
実にするのみならず、分岐部21の端部23と分岐部2
2の端部24との間の冷却回路の連続性を確保する要領
で行われる。迅速接続により端部23,24と、テレマ
ニピュレータ・アームの端部によって担持されている冷
却回路の接続部との間の流体接続を保証する。
【0027】テレマニピュレータ・アームの端部によっ
て担持されている変圧器の二次側との電気接続は、直角
に曲げられた2枚の板である端子25,26を介して行
われる。これら板の第1の部分27,28はねじによっ
て変圧器の出力端子に固定され、インダクタの電気的お
よび機械的接続を確実にする。前記板の第2の部分2
9,30は、絶縁板31を介装し、例えばテフロン製の
絶縁ねじ装置によって相互にしっかりと固定されてい
る。分岐部21,22はそれぞれ端子25,26に溶接
され、コイル20までの電気接続を確保する。
【0028】図3と図4は一緒に検討すべきである。図
3は、所定の瞬間におけるインダクタの二巻きコイルを
通る交流の流れを示し、コイルは切断すべき構成要素に
対面し、かつそこから限定された距離をおいて位置され
ている。導電材料製の構成要素1におけるコイルの巻き
と面する領域において、図4で示す要領で循環する誘導
電流が発生する。
【0029】切断すべき構成要素で発生する熱作用を示
すために、図5は、図3において矢印で示すものと同様
の断面に対して作動コイル20に面する構成要素の部分
が露出される温度Tの線図すなわちグラフである。使用
されたコイルの巻きは異なる形状の断面を有しているこ
とが判る。外側の巻きは長方形断面で、構成要素1と平
行の辺は構成要素1に対して垂直の辺より長い。内側の
巻きは、構成要素1に対して平行の辺が構成要素1に対
して垂直の辺より短い長方形断面である。コイル20の
巻きの周りにはコイルを流れる電流によって発生する磁
気誘導が示されている。
【0030】図5の線図は、誘導電流の結果の構成要素
1の温度の進展を示す。誘導電流はコイルの長手方向軸
において最大点を通り、次に前記最大点のいずれかの側
で急速に低下し、外側の巻きにおいて僅かに上昇する。
コイルに付与した細長い形状は、前記コイルの長手方向
軸に沿って熱エネルギを貯えるので好ましいことは明ら
かである。
【0031】構成要素1の加熱ゾーンにおいて、誘導に
より、図5に示す方向に加えられる力を発生させる。コ
イルの長手方向軸に面するゾーンにおいては、コイルに
流れる電流及びコイルが発生する誘導磁界によりラプラ
スの力Fが発生し、この力は溶融した金属を押し返し
て、延在させるべきスリットの形成を開始する。外側の
巻きによる力f1およびf2はコイルの側部に溶融金属が
上ってくるのを阻止する。このため構成要素1を比較的
正確に切断する。一巻コイルでは、このような効果が得
られない。すなわちコイル40は一巻のみのものであ
り、これでは温度曲線は広くなる。
【0032】インダクタを構成する全ての要素は銅から
作ることが好ましい。
【0033】実施した試験では本発明は確実に利点のあ
ることを示している。試験は約12kHzのコイルに付
与した電圧周波数に対して実行した。連続した出力は約
46.2kWであった。発電機でピークピーク110A
の電流強度に対して420Vピークピーク交流電圧を、
テレマニピュレータ・アームの端部に位置した変圧器の
一次側に供給した。インダクタの端子における電圧は1
500〜6000Aの間の強度に対して最大40Vであ
った。コイルは厚さが1ミリの7×10ミリの銅チュー
ブから形成された。冷却は5バールの圧力に対して水の
流量12リットル/分によって行われた。
【0034】このような条件下において、溶解ポット
は、往復動鋸による2ケ月の代りに76時間で切断さ
れ、しかもこの時間は必要な操作を含んでいた。溶解ポ
ットの内部にガラスが付着していても何ら問題は生じな
い。
【図面の簡単な説明】
【図1】テレマニピュレータ・アームの端部に位置した
本発明によるインダクタを備えた切断装置を示す図。
【図2】本発明によるインダクタが関連する装置から分
離された該インダクタを示す図。
【図3】所定の瞬間におけるインダクタコイルでの電流
の循環を示す図。
【図4】コイル内を電流が図3に示す方向に流れるとき
切断されるべき部材において誘導される電流を示す図。
【図5】本発明による二回巻きインダクタによって切断
されるべき部材において発生した熱作用を示す図。
【図6】本発明による一回巻きインダクタによって切断
すべき部材において発生した熱作用を示す図。
【符号の説明】
1 原子炉構成要素 2 インダクタ 11 発電機 20 フラットコイル 21,22 分岐部分 23,24 分岐部分の端部 25,26 端子 31 断熱板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G21F 9/30 H01Q 19/00 B22D 27/00

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原子炉装置を分解するに際し原子炉構成
    要素を誘導により切断するために誘導コイルに電流を通
    すことにより誘導を発生する方法において、該誘導が切
    断すべき構成要素の部分に計画して位置したフラットコ
    イルにより発生することを特徴とする原子炉装置構成要
    素を切断する方法。
  2. 【請求項2】 原子炉装置を分解するに際してその構成
    に使用される要素を誘電により切断する装置であって、
    誘導コイルと該コイルの各端を電源に電気接続する手段
    とを含み、前記コイルがフラットコイルであることを特
    徴とする原子炉装置構成要素を切断する装置。
  3. 【請求項3】 前記コイルが二巻きであることを特徴と
    する請求項2に記載の装置。
  4. 【請求項4】 前記コイルが細長いことを特徴とする請
    求項2に記載の装置。
  5. 【請求項5】 冷却流体を循環させることによりコイル
    を冷却する手段が設けられていることを特徴とする請求
    項2に記載の装置。
  6. 【請求項6】 前記コイルが中空であって二端の間で冷
    却流体を通すことができることを特徴とする請求項5に
    記載の装置。
  7. 【請求項7】 前記接続手段がコイルの各端当り2つの
    部分から構成され、一方の部分が前記コイルの端部への
    電気接続のために使用され、一方の部分が冷却流体の循
    環に使用されることを特徴とする請求項6に記載の装
    置。
  8. 【請求項8】 電気接続手段が二つの構成体を含み、各
    構成体は、一端がコイルの一端に接続されて冷却回路の
    連続性を確保し、他端が冷却流体回路導管に接続された
    第1管状導体と、電源に接続され、かつ第1の導体と電
    気的かつ熱的に接触する第2の導体とで構成されている
    ことを特徴とする請求項7に記載の装置。
  9. 【請求項9】 前記2個の構成体が、前記第2の導体の
    間に断熱部材を介装させて第2の導体の間で固定具によ
    り相互に固定されていることを特徴とする請求項8に記
    載の装置。
JP21734894A 1993-09-13 1994-09-12 誘導により原子炉構成要素を切断する方法と装置 Expired - Fee Related JP3529443B2 (ja)

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FR9310863 1993-09-13

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1176565A (en) * 1967-06-01 1970-01-07 Nuclear Design And Constructio Dismantling Fuel Element Strings for Nuclear Reactors
GB1274357A (en) * 1970-02-03 1972-05-17 Atomic Energy Authority Uk Improvements in or relating to the treatment of irradiated nuclear fuel elements
US4107506A (en) * 1976-02-18 1978-08-15 Ismael Martinez Pelegri Soldering method
US5240542A (en) * 1990-09-06 1993-08-31 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Joining of composite materials by induction heating
FR2667533A1 (fr) * 1990-10-05 1992-04-10 Commissariat Energie Atomique Procede pour decouper un tube metallique par induction et application a la separation des combustibles irradies de leur gaine metallique.

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GB2281809A (en) 1995-03-15
FR2710181A1 (fr) 1995-03-24
JPH07167993A (ja) 1995-07-04
FR2710181B1 (fr) 1995-11-03
GB2281809B (en) 1997-08-06

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