JPH0784093A - 配管除染装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】原子炉一次系配管内面に付着した放射性物質を
含む酸化物を機械的に除去するため、除染作業を実行す
る作業部本体と、作業部本体を配管軸方向に移動させる
移動伝達体と、移動伝達体に移動力を付与するための移
動力発生体と、作業部本体に動力を付与する作業動力伝
達体と、作業動力発生体を基本構成とし、除染対象配管
の系統に取付けられた弁等機器の開放された狭隘空間か
ら前記作業部本体及び作業動力伝達体を連結後挿入し、
挿入場所内部近傍で前記移動伝達体を連結し、弁等機器
の開放された狭隘空間の外部に設置された移動力発生体
及び作業動力発生体から移動力及び作業動力を付与する
よう構成した配管除染装置。 【効果】配管・機器を据付状態で除染出来ると共に、除
去量を正確とすることが可能となり、プラントの信頼性
が向上すると共に、効果的な除染ができる。

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の
原子炉一次系配管／機器及び付属設備等の固形化した放
射性付着物の除去／除染に係り、配管及び機器の線量当
量率の低減、しいては定検プラントのメンテナンス業務
他の被ばく線量当量低減に最適な放射性付着物の除去技
術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の放射性付着物の除去方法は、電解
研磨を行い配管内面より放射性付着物が剥離しはじめた
所を更にブラッシングにより強制的に剥離し除去する工
法等であった。

【０００３】電解研磨の原理は、被除染配管内に電極を
設定しその上で電解液を流入する。次に被除染配管内面
側が陽極となるよう特性電極（陰性）を構成及び調整し
た後に、電気的な化学反応により被除染配管内面（陽極
側）に付着している放射性付着物を分解剥離させるもの
である。

【０００４】従来の放射性付着物の除去方法を採用する
ための研磨装置構造及び機能を以下に説明する。

【０００５】従来の除去方法に使用している研磨装置構
造は、電解研磨の際の陰極部材を構成する芯材とブラシ
と絶縁材ブラシサポート等から構成されている。

【０００６】除染に際しては水密固定用治具に被除染配
管を立置きに設置して、内部に硫酸等の電解液を満た
し、除染装置に挿入する。

【０００７】このとき被除染配管を陽極，芯材を陰極と
して、電解研磨した後研磨装置をシャフトを介して回転
させ、被除染配管内面をブラッシングすることにより放
射性付着物を除去していた。

【０００８】従って、従来の放射性付着物除去方法は下
記理由により原子力発電プラントでの実機適用に際し制
限があり広用する上で困難であった。

【０００９】 高線量当量の配管・機器の中で分解対
象となる配管・機器にしか適用出来ず、実機設置状態の
配管等への適用が極めて困難であった。

【００１０】 配管系を除染する上で取付姿勢が一定
方向であり、発電プラントの配管系の複雑な形状への適
用が困難であった。

【００１１】 除染装置を回転させる目的のシャフト
が設けられており、シャフト長さ・形状に制限があるた
め、被除染配管・機器の形状・大きさに制限が生ずるた
め適用が非常に限定されていた。

【００１２】 除染の際、被除染対象物を分解・持出
し移動する必要があり除染のための準備作業に要する時
間及び被ばく線量が極めて増大し除染による低減効果と
比較し、総合的な効果に着目した場合あまり効果が得ら
れない欠点があった。

【００１３】 電解液に浸し、特定の効果を得るため
に電解液の数回にわたる取替えが必要となり、又、電解
液の使用量から被除染対象物の大きさ・範囲に制限が生
じ、適用上問題があった。

【００１４】 更に使用後の電解液（廃液）は極めて
放射性付着物を含んでおりその処理に苦慮していた。

【００１５】 電解研磨等においては、電気的作用に
より除去するので除去量が不一定となり品質的な面での
検討が必要と考えられる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】前記従来技術では、原
子炉一次系及び付属設備（配管・機器）が設置状態のま
ま適用すること及び、配管等広い範囲にわたり適用する
点について配慮されておらず、又、電解液を使用するた
め使用量等から、被除染対象物に制限があり実機適用を
考えた場合、改善する余地があった。

【００１７】本発明の目的は、前記従来技術の改善必要
点に鑑み機械研磨機能と洗浄機能をかねた除法方法にあ
る。更に除染装置として、遠隔からの操作で容易に配管
機器内を自走させかつ、研磨精度を向上させるため自動
調芯機能を持たせ、また、予想したクラッド除去量を機
械的に除去させることを考慮したことにより、配管等が
実機設置状態のままでクラッド除去が可能となり、配管
及び機器の表面線量当量率を低減することが出来、プラ
ント定検時の被ばく線量を大巾に低減することが可能と
なることにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】前記の目的は、原子力発
電プラントの原子炉一次系配管内面に付着した放射性物
質を含む酸化物を機械的に除去する装置において、除染
作業を実行する作業部本体と、作業部本体を配管軸方向
に移動させる移動伝達体と、移動伝達体に移動力を付与
するための移動力発生体と、作業部本体に動力を付与す
る作業動力伝達体と、作業動力発生体を基本構成とし、
除染対象配管の系統に取付けられた弁等機器の開放され
た狭隘空間から前記作業部本体及び作業動力伝達体を連
結後挿入し、挿入場所内部近傍で前記移動伝達体を連結
し、弁等機器の開放された狭隘空間の外部に設置された
移動力発生体及び作業動力発生体から移動力及び作業動
力を付与するよう構成したことを特徴とする配管除染装
置により達成される。

【００１９】

【作用】本発明は、放射性付着物除去として、機械研磨
機能と洗浄機能を複合させたものであり、又、本除去技
術に使用する装置は遠隔で容易に操作可能となる動力伝
達機能と研磨精度を向上させるための自動調芯機能を設
けており、原子炉一次系及び付属設備の広範囲にわたる
配管及び機器に適用可能となる。

【００２０】更に、上記適用可能となることにより、プ
ラントでの除染に係る作業者の被ばく低減が大幅に向上
される。

【００２１】

【実施例】以下、本発明を添付図面に示す実施例に基づ
いて詳細に説明する。

【００２２】図１はＢＷＲ発電プラントの原子炉一次系
配管の原子炉冷却材再循環系配管（以下ＰＬＲ配管と略
す）への本発明による配管除染装置の第１の実施例の適
用を示す斜視図である。

【００２３】図１においてＰＬＲ配管１は、ＲＰＶ２内
の燃料の冷却効果を高めるためにＲＰＶ２内の冷却材を
強制循環させるための配管系であり、冷却材の流れは矢
印３の如くＰＬＲ出口ノズル４より配管内に流入し、弁
８を経由してＰＬＲポンプ５により昇圧され、弁９，Ｐ
ＬＲ入口ノズル６を介しジェットポンプ７より再びＲＰ
Ｖ２内に戻る。

【００２４】このため原子炉冷却材再循環配管は、原子
力発電プラントの中でも最も内面に（プラント運転年数
に比例等して）放射性付着物が堆積しやすく、そのため
表面線量当量率が上昇し、一年毎に実施する定期検査際
作業員の被ばく線量当量の増加の懸念がある。しいては
対策として高線量当量率配管・機器の線量当量率を低減
すべく努力をする必要が生じていると考えられる。

【００２５】同図において、本実施例による配管除染装
置は除染作業を実行する作業部本体１０と、作業部本体
１０を配管軸方向に移動させる移動伝達体１１と、移動
伝達体に移動力を付与するための移動力発生体１３と、
作業部本体１０に動力を付与する作業動力伝達体１２
と、作業動力発生体１４を基本構成とし、さらに操作／
制御盤１５から構成されている。

【００２６】このうち作業部本体１０，移動伝達体１
１，作業動力伝達体１２は除染対象配管の系統に取付け
られた弁８の開放された狭隘空間から配管内へ挿入して
作業を実施する。

【００２７】図２は本発明の第１の実施例に係る配管除
染装置の弁８の狭隘空間からの挿入状況を示す略示機構
図である。作業部本体１０及び作業動力伝達体１２を連
結後挿入し、挿入場所内部近傍で移動伝達体１１を連結
し、開放された狭隘空間１６の外部の弁８のフランジ面
１７に設置された移動力発生体１３に取付けられたスプ
ロケット１８によって移動伝達体１１の構成各要素のピ
ン１９へ移動力が伝達される。また図示しない作業動力
発生体１４から作業動力伝達体１２へ作業動力が付与さ
れる。

【００２８】これにより作業部本体１０が配管１の内面
を除染しながら移動伝達体１１の前進（後退）により移
動することで作業範囲全域を連続して除染する。

【００２９】なお移動伝達体１２は、長方体リンク４３
の要素を複数個連鎖し、各要素は一方向のみわん曲可能
なよう長方体リンクの上部一辺を互いにピン１９により
結合し、長方体下部リンクには配管内面を管軸方向に進
行ガイドするローラ３６が設置され、管軸進行方向寸法
が前記弁等機器の開放された狭隘空間寸法以下に設定さ
れており、弁８の狭隘空間１６の下部を円滑に進行する
ためガイド板４１をこの部分に設置してある。

【００３０】図３は本発明の第１の実施例に係る作業部
本体１０の詳細を示す略示断面図、図４は図３における
本発明の第１の実施例に係る作業部本体１０のＡ−Ａ矢
視図、図５は図３における本発明の第１の実施例に係る
作業部本体１０のＢ−Ｂ断面図である。

【００３１】これらの図において図２と同符号のものは
同一部品である。

【００３２】図３において作業部本体１０は、砥石２０
と砥石回転アクチュエータ２１と砥石圧接アクチュエー
タ２２とからなる研磨部２３と、高圧水を配管内面に向
かって噴射する洗浄部２４と、研磨部を回転させる駆動
部２５と、駆動部外周から等間隔で管内面を一定の押し
つけ力で付圧することで作業部本体を自動調芯させる調
芯部２６と、移動伝達体１１との連結手段２７を備えて
いる。

【００３３】本実施例では砥石回転アクチュエータ２１
は例えばエアーモータ，砥石圧接アクチュエータ２２は
エアーシリンダであり、作業動力伝達体１２の一つはエ
アーホース，作業動力発生体１４の一つはエアー源であ
る。エアー源１４からのエアー圧はエアーホース１２，
挿入性向上のために設けられた回転継手２８を介して一
方は調芯部２６内部に導かれる。

【００３４】これにより調芯部２６の調芯用エアーシリ
ンダ２９は加圧され、２個の加圧ローラ３０が前進して
図示しない配管１の内面を押圧し、この前進変位は並設
された変位計３１により計測される。

【００３５】本実施例ではこの調芯用エアーシリンダ２
９，加圧ローラ３０，変位計３１の調芯要素が管周方向
等間隔に３組配置されており、各調芯用エアーシリンダ
２９の押し付け力は一定であることから、反力により作
業部本体１０全体が図示しない配管１の軸心に自動調芯
する。

【００３６】また各変位計３１の値と建設時の配管口径
の差から放射性物質の付着厚さが配管外部に設置した操
作／制御盤１５により除去厚さとして計算される。回転
継手２８を介して供給されたエアー圧の他方は研磨部２
３の回転支持及び作業動力であるエアー源伝達を兼用す
る固定シャフト３２を経由して回転シャフト３３へと導
かれる。

【００３７】ここからエアーモータ２１にエアーが供給
され砥石２０が回転するとともに、駆動部２５のエアー
モータの回転により研磨部２３全体が回転し、あらかじ
め各種基礎試験で得られた上述の計算された除去厚さと
単位回転当たりの除去量の関係から操作／制御盤１５に
よって研磨部２３の回転が制御され、所定の厚さ放射性
物質が除去される。

【００３８】なお、図４に示す様に砥石２０，エアーモ
ータ２１及びエアーシリンダ２２は３組、等間隔に配置
されており、エアーシリンダ２２により砥石２０を管内
面に一定押しつけ力で接圧させることで、均一除染可能
となる。

【００３９】また研磨部２３の内側には洗浄部２４が組
み込まれており図示しない第２の移動力発生体１３であ
る高圧水ポンプ，作業動力伝達体１２の高圧ホース，回
転継手２８を介して高圧水が供給される。

【００４０】洗浄部２４の詳細は図５に示すようにリン
グ体３４の周上に高圧水ノズル３５が等間隔に配置され
ており、これによっても放射性物質が除去されるととも
に洗い流される。

【００４１】図６は本発明の第１の実施例に係る作業動
力伝達体１２の図２におけるＣ−Ｃ断面図である。移動
伝達体１２は、前述したように各要素は一方向のみわん
曲可能なよう長方体リンクの上部一辺を互いにピン１９
で結合し、長方体下部リンクには配管内面を管軸方向に
進行ガイドするローラ３６が設置されている。

【００４２】本実施例では同図に示すように長方形断面
の両側面はプレート３７，３８で構成され、上下はピン
１９及びシャフト３９で開放されている。

【００４３】特に上側開放空間には移動力発生体１３に
取付けられたスプロケット１８が入り込みピン１９を駆
動することで移動伝達体１２を前後退させる。

【００４４】図７は本発明の第１の実施例に係る作業部
本体１０を弁８の開放された狭隘空間から配管内への挿
入状況を示す略示断面図、図８は本発明の第１の実施例
に係る作業部本体１０と移動伝達体１１の接続状況を示
す略示断面図である。

【００４５】図７において作業部本体１０は作業動力伝
達体１２を連結後、作業部本体挿入治具４０によりクラ
ンプし、弁８の開放された狭隘空間１６から挿入降下さ
せ、その後除染進行方向（同図の場合左側）に移動後、
作業動力伝達体１２を連結させるため待機させる。

【００４６】図８において今度は移動伝達体１１の一部
要素（同図では６要素）を作業動力伝達体１２を通過さ
せながら吊り降ろし、待機中の作業部本体１０に備えら
れた連結手段２７へピン１６を位置決めする。

【００４７】さらに連結治具４１により両者を連結す
る。

【００４８】装置搬出時はこの逆の操作となる。

【００４９】連結後図２に示すようにガイド板４１を挿
入し、所要の機材を設置する。

【００５０】この他移動伝達体１１として内部補強され
た加圧チューブ，移動力発生体１３として摩擦式駆動装
置等であっても同様の作用・効果が期待できる。

【００５１】以上のような構成及び機能を有することか
ら、本発明の実施例によれば従来の放射性付着物除去方
法から調芯機能をもたせ除去量を規定させ正確に対応し
得る機械研磨と高圧ジェット洗浄の組合せにすることに
より、原子力発電プラントの配管・機器が据付けられた
状態のままで放射性付着物の除去が可能となりプラント
定検時のメンテナンス作業の大幅な被ばく低減につなが
りしいては原子力発電プラントの安全性及び信頼性に多
いに寄与できるものと考える。

【００５２】

【発明の効果】本発明は、以上に説明したように構成さ
れているので以下に記載するような効果を奏することが
可能となる。

【００５３】（１）自走及び自動調芯機能を有する機械
研磨と高圧ジェット洗浄を複合した放射性付着物除去装
置を採用したことにより、原子力発電プラントの配管・
機器に対し据付けられた状態での適用が可能となり、原
子力発電プラント内での適用及び範囲が大幅に増加が可
能となった。

【００５４】（２）実機据付状態のまま、本除去方法が
採用できるため除染作業に関する準備作業に要する時間
及び被ばく線量が削減することが可能となる。

【００５５】（３）電解液等を使用する必要がないた
め、通常の除染後の水処理となり、廃棄物物量の増加抑
制が可能となる。

【００５６】（４）上記の（１），（２），（３）の効
果を奏することにより、配管及び機械内面の放射性付着
物の正確な除去が可能となり、又、原子力発電プラント
全般にわたり適用することも可能となるため、プラント
定検時のメンテナンス作業等での大幅な被ばく低減が可
能となり、しいては、原子力発電プラントの安全性及び
信頼性に多いに寄与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による配管除染装置の第１の実施例の適
用を示す斜視図である。

【図２】第１の実施例に係る配管除染装置の弁８の狭隘
空間からの挿入状況を示す略示機構図である。

【図３】第１の実施例に係る作業部本体１０の詳細を示
す略示断面図である。

【図４】図３における本発明の第１の実施例に係る作業
部本体１０のＡ−Ａ矢視図である。

【図５】図３における本発明の第１の実施例に係る作業
部本体１０のＢ−Ｂ断面図である。

【図６】第１の実施例に係る作業動力伝達体１２の図２
におけるＣ−Ｃ断面図である。

【図７】第１の実施例に係る作業部本体１０を弁８の開
放された狭隘空間から配管内への挿入状況を示す略示断
面図である。

【図８】第１の実施例に係る作業部本体１０と移動伝達
体１１の接続状況を示す略示断面図である。

【符号の説明】

１…原子炉冷却材再循環配管（ＰＬＲ配管）、８…弁、
１０…作業部本体、１１…移動伝達体、１２…作業動力
伝達体、１３…移動動力発生体、１４…作業動力発生
体、１５…操作／制御盤、１６…開放された狭隘空間、
２０…砥石、２１…砥石回転アクチュエータ、２２…砥
石圧接アクチュエータ、２３…研磨部、２４…洗浄部、
２５…駆動部、２６…調芯部、２７…連結手段、１９…
ピン、３６…ローラ、４３…長方体リンク。

【手続補正書】

【提出日】平成５年１１月２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５０】この他移動伝達体１１として内部補強され
た加圧チューブ，移動力発生体１３として摩擦式駆動装
置等であっても同様の作用・効果が期待できる。また、
上述の実施例では、作業部本体１０に研磨部２３と洗浄
部２４を搭載した構成としたが、研磨部２３のみを搭載
し、研磨作業実施後、洗浄部２４に取替えて作業する配
置を採用しても良い。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原子力発電プラントの原子炉一次系配管内
   面に付着した放射性物質を含む酸化物を機械的に除去す
   る装置において、除染作業を実行する作業部本体と、作
   業部本体を配管軸方向に移動させる移動伝達体と、移動
   伝達体に移動力を付与するための移動力発生体と、作業
   部本体に動力を付与する作業動力伝達体と、作業動力発
   生体を基本構成とし、除染対象配管の系統に取付けられ
   た弁等機器の開放された狭隘空間から前記作業部本体及
   び作業動力伝達体を連結後挿入し、挿入場所内部近傍で
   前記移動伝達体を連結し、弁等機器の開放された狭隘空
   間の外部に設置された移動力発生体及び作業動力発生体
   から移動力及び作業動力を付与するよう構成したことを
   特徴とする配管除染装置。
2. 【請求項２】前記作業部本体は、砥石と砥石回転アクチ
   ュエータと砥石圧接アクチュエータとからなる研磨部
   と、高圧水を配管内面に向かって噴射する洗浄部と、研
   磨部を回転させる駆動部と、駆動部外周から等間隔で管
   内面を一定の押しつけ力で付圧することで作業部本体を
   自動調芯させる調芯部と、前記移動伝達体との連結手段
   を具備し、管軸進行方向寸法が前記弁等機器の開放され
   た狭隘空間寸法以下に設定されたことを特徴とする請求
   項１記載の配管除染装置。
3. 【請求項３】前記移動伝達体は、長方体リンクの要素を
   複数個連鎖し、各要素は一方向のみわん曲可能なよう長
   方体リンクの上部一辺を互いにピン結合し、長方体下部
   リンクには配管内面を管軸方向に進行ガイドするローラ
   が設置され、管軸進行方向寸法が前記弁等機器の開放さ
   れた狭隘空間寸法以下に設定されたことを特徴とする請
   求項１記載の配管除染装置。
4. 【請求項４】前記作業動力伝達体は、前記移動伝達体の
   内部を経由する構成を特徴とする請求項１記載の配管除
   染装置。
5. 【請求項５】前記作業動力発生体は、前記移動伝達体の
   長方体リンクの要素を複数個連鎖し、各要素は一方向の
   みわん曲可能なよう長方体リンクの上部一辺を互いに結
   合したピンを介して移動動力を付与する構成としたこと
   を特徴とする請求項１または請求項３記載の配管除染装
   置。