JP7014825B2 - 原子炉の長尺要素を断片に切断する方法およびその実施のための装置 - Google Patents
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Description
本発明は原子力技術の分野に関し、特に原子炉の廃棄物の長尺要素の処分に関し、原子力発電所または特殊なプラントにおいて使用することができる技術に関する。
原子力発電所を廃炉する際には、容器内部の仕切り内やロシア式加圧水型原子炉（ＷＷＥＲ）における冷却プール内の長尺要素を含む原子炉における設備を切断して断片にする必要がある。
長尺要素の断片への切断は、のこぎり、ディスクカッター、ターニングカッターなどによる機械的方法、もしくガス切断、プラズマ、電気スパークなどによる熱的方法によって行われる。
これらの切断方法を実行する装置が開発されている。
特許文献１（ＩＰＣ： Ｇ２１Ｃ １９／００、Ｇ２１Ｆ ７／００）には、原子炉の２ビーム（two-beam）燃料集合体を切断する方法およびその実施のための切断装置が開示されている。
この方法では、生物学的な保護が保証される深さまで水が満たされた処理槽内に設置されたハウジング内の折り畳み式ケース内への燃料集合体の設置および固定を含む。この方法は、使用済み核燃料貯蔵庫におけるコンパクトな貯蔵を確実にするために使用済み燃料集合体を切断することを含む。
この方法の不利な点は、設備と作業の準備が複雑で時間がかかることである。
また、本願発明に最も近い類似発明は、特許文献２（ＩＰＣ：Ｇ２１Ｃ １９／３６）の「原子炉の長尺要素を切断する方法」に関する発明である。この方法では、原子炉の不要な長尺要素（原子炉チャンネル、制御棒、イオン化チャンバーの熱電対、出力密度センサなど）をこれらの要素の横方向に切断する。
複数本の長尺要素が、使用済みの反応チャンネルの中央部分として使用される容器内に配置され、一緒に切断される。
この類似発明の不利な点は、長尺要素の切断の複雑さと長い作業時間である。
本発明によって解決される課題は、長尺要素の切断に関する作業の複雑さおよび作業時間を減らすこと、ならびに作業員への線量負荷を最小にすることである。
上記技術的課題は、原子炉の長尺要素を容器内に載置して断片に切断する切断方法において、長尺要素を容器内で、当該容器の全高分だけ下ろして、長尺要素を容器の上端部の高さで切断して、容器の高さと同じ長さの断片に分離し、その後、切断された後の残った長尺要素の上部分を容器の全高分だけ下ろして、前記断片への切断を、長尺要素が完全に分断されるまで繰り返すことにより達成される。
また、前記容器が完全に満たされるまで長尺要素の切断を実行し、長尺要素の断片で満たされた後に容器を保管場所に移動することとしてもよい。
加えて、水中の処理槽内で遠隔操作を用いて長尺要素の切断を実施することようにしてもよい。また、容器には穴が開けられているのが望ましい。
また、ビデオ監視および人工照明を使用して処理槽内の長尺要素の切断を遠隔操作することが望ましい。
また、本発明に係る原子炉の長尺要素の断片へ切断する装置は、処理槽内に配置されたロック機構、ロック機構に設置された容器、および原子炉の長尺要素を移動および切断するための装置を含む。原子炉の長尺要素の断片に切断する装置は、さらに処理槽内に配置されたビデオ監視を備えている。ロック機構は、容器のホルダーを有し、処理槽内の底部に設置された固定ロッドに、前記ホルダーを介して容器を固定し、容器ホルダーの上方で固定ロッドに沿って移動可能に取り付けられた遠隔操作可能な油圧カッターを、長尺要素を切断するための装置とし、および、移動ロッドに取着され、把持爪を有して遠隔操作可能な把持装置を前記長尺要素を移動するための装置とする。
容器ホルダーをリング形状にすることにより、把持装置に、把持爪を回転する駆動装置を具備させるようにしてもよい。
ビデオ監視システムは、全体概観用カメラ、把持装置に搭載されたビデオカメラ、および固定ロッドに搭載されたビデオカメラまたは硬質レンズを有する耐放射線内視鏡を備えていてもよい。
また、処理槽内に、投光用ランプを配置してもよいし、容器の底や側面に穴を開けても構わない。
同一の容器が一杯になるまで切断が実行されると共に、全ての作業が水中で行われる長尺要素の切断方法を改変することにより、本願の技術的課題を達成することができる。
以下、特許請求の範囲に記載された発明に係る実施の形態を、図面を用いて説明する。
図１は、原子炉の長尺要素を断片に切断するための装置を示す。
原子炉の長尺要素を断片に切断するための装置は、容器１のロック機構と、長尺要素５を移動する装置と、長尺要素５を切断する装置とを含む。
容器１のロック機構は、水が満たされた処理槽２の底部に設置された固定ロッド３に、容器１を保持するホルダー４を取り付けてなる。
また、長尺要素５を移動する装置は、把持爪８を備え、可動ロッド６に取り付けられた遠隔操作可能な把持装置７からなる。長尺要素５を切断する装置は、容器１のホルダー４の上方の固定ロッド３に移動可能に取り付けられた遠隔操作可能な油圧カッター９からなる。
図1に示すように、容器１のホルダー４は、リング形状に作られている。把持装置７は、把持爪８を回転させる駆動装置１０を備える。
また、長尺要素５を断片に切断するための装置は、投光ランプ１１と、処理槽２内部の概観を撮像する概観ビデオカメラ１２と、把持装置７に搭載されたビデオカメラ１３とを含む。
図1に示す実施の形態では、硬質レンズを有する耐放射線内視鏡１４が、固定ロッド３に搭載されている。
上記の原子炉の長尺要素を断片に切断するための装置の動作および長尺要素を断片に切断する方法は、以下の通りである。
長尺要素５を収容する容器１は、固定ロッド３のホルダー４により固定されている。ビデオカメラ１３を用いて監視しながら、把持爪８を有する把持装置７を駆使して、処理槽２内の長尺要素５を把持する。
次に、把持装置７を操作して、把持した長尺要素５を容器１内に、容器１の全高（full height）分だけ下ろして長尺要素５の下方部分を収容する。
長尺要素５は、容器１の上縁の高さで把持爪８に摘まれており、油圧カッター９が把持爪８の真下に位置するように、長尺要素５を持ち上げて位置決めする。この位置決めの作業は、固定ロッド３に搭載された耐放射線内視鏡１４を用いて実行される。
そして、長尺要素５の切断を実行して断片を分離した後、長尺要素５の残りの上部を下ろして容器１内に収納し、持ち上げて切断する作業を、長尺要素５が完全に分断されてばらばらになるまで繰り返す。
次に、把持装置７を使用して、処理槽２内に存在する別の長尺要素５を把持し、容器１が満たされるまで、上記の切断処理を実行する。
すべての作業は、概観ビデオカメラ１２と投光ランプ１１により、ビデオ監視しながら、水が満たされた処理槽２内で行われる。
移動時の排水のため、穴の開いた容器1が使用される。長尺要素5の断片で満たした後、容器1は保管場所に移動される。
本発明によれば、原子炉の放射性の長尺要素を切断するときの労働力の削減、作業時間の短縮および作業員への線量負荷を最小化することができる。
Claims (11)
- 原子炉における長尺要素を容器内へ配置した後に断片に切断する切断方法であって、
長尺要素を容器内で、当該容器の全高分だけ下ろして、長尺要素を容器の上端部の高さで切断して、容器の高さと同じ長さの断片に分離し、その後、切断された後の残った長尺要素の上部分を容器の全高分だけ下ろして、前記断片への切断処理を、長尺要素が完全に分断されるまで繰り返す
ことを特徴とする切断方法。 - 前記長尺要素の切断は、前記容器が完全に長尺要素の断片で満たされるまで行われることを特徴とする請求項１に記載の切断方法。
- 前記容器内が長尺要素の断片で満たされた後、当該容器が、保管場所に移動されることを特徴とする請求項１又は２に記載の切断方法。
- 前記長尺要素の切断は、処理槽内の水中において、遠隔操作により行われることを特徴とする請求項１に記載の切断方法。
- 前記容器に穴が開けられていることを特徴とする請求項１に記載の切断方法。
- 処理槽内の長尺要素の切断の遠隔操作が、ビデオ監視および人工照明を使用して行われることを特徴とする請求項１に記載の切断方法。
- 処理槽内に配置されたロック機構、ロック機構により固定された容器、および原子炉の長尺要素を移動および切断する装置を含む原子炉の長尺要素を断片に切断する切断装置であって、
前記処理槽内に配置されたビデオ監視装置を備え、
前記容器の固定を、前記処理槽の底部に設置され、容器のホルダーが装着された固定ロッドによって行い、
前記長尺要素の切断装置は、前記容器の上方で移動可能に前記固定ロッドに取り付けられ、遠隔操作される油圧式カッターであり、
前記長尺要素を移動する装置は、移動可能ロッドに取り付けられ、把持爪を有し遠隔操作される把持装置である
ことを特徴とする切断装置。 - 前記ホルダーは、リングの形状に形成されていることを特徴とする請求項７に記載の切断装置。
- 前記把持装置は、前記把持爪を回転する駆動装置を備えることを特徴とする請求項７に記載の切断装置。
- 前記ビデオ監視装置は、概観用ビデオカメラと、前記把持装置に取り付けられたビデオカメラと、固定ロッドに取り付けられた、硬質レンズを有する耐放射線内視鏡とを含む
ことを特徴とする請求項７に記載の切断装置。 - 投光ランプが処理槽内に配置されている
ことを特徴とする請求項７に記載の切断装置。
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