ダクトの取替方法
【課題】ダクトの取替え方法を提供する。
【解決手段】第１建屋（タービン建屋１４）から屋外に延出した第１ダクト６２と、屋外で前記第１ダクト６２に第３ダクト７０を介して接続され第２建屋（原子炉建屋１２）に貫通する第２ダクト８４と、を取り替えるダクトの取替方法であって、前記第１建屋内において、前記第１建屋の内壁１４ｃの前記第１ダクト６２が貫通する部分の周囲を境界として共有する第１閉空間９６を形成するとともに、前記第２建屋内において、前記第２建屋の内壁１２ｃの前記第２ダクト８４が貫通する部分の周囲を境界として共有する第２閉空間１００を形成したのち、前記第１ダクト６２及び前記第２ダクト８４を取替える。
【解決手段】第１建屋（タービン建屋１４）から屋外に延出した第１ダクト６２と、屋外で前記第１ダクト６２に第３ダクト７０を介して接続され第２建屋（原子炉建屋１２）に貫通する第２ダクト８４と、を取り替えるダクトの取替方法であって、前記第１建屋内において、前記第１建屋の内壁１４ｃの前記第１ダクト６２が貫通する部分の周囲を境界として共有する第１閉空間９６を形成するとともに、前記第２建屋内において、前記第２建屋の内壁１２ｃの前記第２ダクト８４が貫通する部分の周囲を境界として共有する第２閉空間１００を形成したのち、前記第１ダクト６２及び前記第２ダクト８４を取替える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダクトの取替方法について、特に負圧に制御された建屋に貫通するダクトを、建屋の負圧を維持した状態で取替える技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所の換気空調設備は、原子力発電所の建屋内に清浄な空気を供給し、必要に応じて空気を加熱或いは冷却し、建屋内設置の各機器からの発熱を伴う状況においても建屋内が適正な室内温度となるように維持するとともに、建屋の室内にて発生する放射性塵埃を捕集し原子力発電所外に排気する空気の放射線量を管理値内にして排気塔から高所にて拡散排気させ、公衆被爆線量を規定値以下に抑えている設備である。このため、換気空調設備には、原子炉建屋等の空気中の放射性塵埃を含む可能性のある区域（以下、換気空調対象区域という。）に清浄な空気を供給する供給側空調設備（以下、給気系と略すことがある）と、上記換気空調対象区域を換気した排気を濾過した後、排気筒から高所に吹き上げて拡散放出させるように案内する排気側空調設備（以下、排気系と略すことがある）とを備えている。
【０００３】
上記換気空調対象区域としては、原子炉建屋、タービン建屋、廃棄物処理建屋等がある。ところで原子炉建屋、廃棄物処理建屋には通常、余剰スペースが少ないが、タービン建屋は機器配置の関係で他の建屋よりスペース上の余裕を取り易いため、各建屋用の給気の加熱設備（コイル）・冷却設備（コイル）、ファン、及び各建屋の排気フィルタやファンが設置される。このため原子炉建屋及び廃棄物処理建屋はそれぞれタービン建屋にあるそれぞれの換気空調設備とダクトによって接続されている。そして廃棄物処理建屋等のダクトは、タービン建屋内を通り抜け、排気塔を介して屋外に貫通している。
【０００４】
このように建屋内外に設けられたダクトを含む換気空調設備は、その後の老朽化に伴ってダクトの補修あるいは交換が必要とされる。従来、ダクトの補修方法としては損傷箇所のみを対象としてダクト外面に当板を取り付けるなどの応急的処置がとられるが、長期的な面から給気系又は排気系の健全性を回復させるためには既設ダクトを新設ダクトに取り替える必要があり、ダクトを取り替える際には給気系または排気系の運転を停止しなければならない。したがって、給気系または排気系の運転の停止が許される条件下では、既設ダクトを全て撤去した後に新設ダクトを取り付ける一体型ダクト取替方法が多く採用され、工費や作業日数を低減したダクトの取替え作業を行うことができる。
【０００５】
しかしながら、原子力発電所では、建屋内の負圧及び温度維持や放射性塵埃濃度の上昇防止の面から給気系または排気系の運転を停止する時間が限定され、１回につき５〜６時間以内に制限されることが多い。そのため、停止時間を極力短くするために既存ダクトを単位ダクトごとに順に段階的に取り替える段階的ダクト取替方法が採用されている。
【０００６】
図８に示すように、特許文献１においては、既設ダクト２１６全体のうち取替えが必要とされる取替え範囲の既設ダクト２１６ａを新設ダクト２３０に取り替えるダクト取替方法において、前記既設ダクト２１６に設けられた出入り可能な開閉口２１８から仮設ダクト２２０を構成する仮設ダクトパネル２２０ａを搬入し、前記取替え範囲の既設ダクト２１６ａの内側に該既設ダクト２１６ａの径よりも一回り小さな仮設ダクト２２０を組み立て、前記組み立てた仮設ダクト２２０の両端の末広がり部２２０ｂを前記既設ダクト２１６ａに接続して、前記既設ダクト２１６ａと前記仮設ダクト２２０により閉空間２２２を形成する第１工程（図８（ａ）参照）と、前記取替え範囲の既設ダクト２１６ａを解体して撤去する第２工程（図８（ｂ）参照）と、前記取替え範囲の既設ダクト２１６ａを撤去した箇所に、新設ダクトパネル２３０ａ及び連結部材２３０ｂにより新設ダクト２３０を組み立てて設置する第３工程（図８（ｂ）参照）と、前記仮設ダクト２２０を解体し、前記仮設ダクトパネル２２０ａを前記開閉口２１８から搬出する第４工程と、からなるダクト取替方法が開示されている。これにより、搬入のための既設ダクト２１６に対する加工処理を行う必要がなくなるとともに、仮設ダクト２２０は仮設ダクトパネル２２０ａを組み立てるだけで設置可能であるので、第１工程に要する工程や時間を低減することができる。また仮設ダクト２２０は既設ダクト２１６内に設置されるので、仮設ダクト２２０の設置作業や設置に要するスペースを大幅に低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２６５２１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、タービン建屋も換気空調対象区域であり、換気空調設備により負圧に設定されている。そのため、例えばタービン建屋と原子炉建屋を貫通するダクトの取替え工事の際は、原子炉建屋に接続されたダクトに設置されたダンパで給・排気系統を遮断するのみならず、タービン建屋用の給・排気系統も遮断し給・排気を停止する必要があった。また、仮にタービン建屋用の給・排気を停止した場合でも、上述のように放射性物質の汚染拡大防止のため、停止時間を５〜６時間程度に抑える必要があり、タービン建屋用の給・排気を停止しない工法を検討する必要があった。
【０００９】
そこで、本発明は上記問題点に着目し、タービン建屋用の給・排気を停止させることなく、タービン建屋を貫通する屋外ダクトを取り替えることが可能な屋外ダクトの取替方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明に係るダクトの取替方法は、第１には、建屋から屋外に延出したダクトの取替方法であって、前記建屋内において、前記建屋の内壁の前記ダクトが貫通する部分の周囲を境界として共有する閉空間を形成したのち、前記ダクトを取替えることを特徴とする。
【００１１】
第２には、前記ダクトの前記閉空間に閉じ込められた側面に予め点検口を形成したことを特徴とする。
第３には、前記閉空間は、その境界を複数のパネルを繋ぎ合わせて形成することを特徴とする。
【００１２】
第４には、第１建屋から屋外に延出した第１ダクトと、屋外で前記第１ダクトに接続され第２建屋に貫通する第２ダクトと、を取り替えるダクトの取替方法であって、前記第１建屋内において、前記第１建屋の内壁の前記第１ダクトが貫通する部分の周囲を境界として共有する第１閉空間を形成するとともに、前記第２建屋内において、前記第２建屋の内壁の前記第２ダクトが貫通する部分の周囲を境界として共有する第２閉空間を形成したのち、前記第１ダクト及び前記第２ダクトを取替えることを特徴とする。
【００１３】
第５には、前記第１ダクトと第２ダクトとの間には第３ダクトが介装され、前記第１ダクト及び前記第２ダクトを取替えるとともに、前記第３ダクトを取替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る屋外ダクトの取替方法によれば、第１には、前記建屋の内壁の前記ダクトが貫通する部分の周囲を境界として共有する閉空間を形成するが、閉空間を形成するときはダクトを取り外さないのでダクトを用いる給・排気を停止させる必要はない。そして閉空間の形成後ダクトを取り外す際にはダクトを用いる給・排気を停止させる必要があるが、建屋の気密が維持されるため、建屋用の給・排気を停止させることなくダクトの取替えを行うことができる。
【００１５】
第２には、ダクトの閉空間に閉じ込められた側面に予め点検口を形成することにより、作業者が閉空間内においてダクトの外に出られるのでダクトの取り外しを容易に行うことができ作業効率が向上する。
【００１６】
第３には、前記閉空間は、その境界を複数のパネルを繋ぎ合わせて形成することにより、パネルの建屋への搬入は容易であるとともに、建屋の設計に応じた閉空間を容易に形成することができる。
第４には、第１ダクトを取り替える工程と第２ダクトを取り替える工程を分割できるので空調器の許容された停止時間を利用して段階的に取替え作業を行うことができる。
【００１７】
第５には、第１ダクトを取り替える工程と第２ダクトを取り替える工程と第３ダクトを取り替える工程とを分割できるので、ダクトが長大なものであっても空調器の許容された停止時間に対応してダクトを分割して段階的に取替え作業を行うため、少人数の作業者で行うことができ作業負担も軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】原子力発電所の換気空調設備の模式図である。
【図２】本実施形態が適用される給気ダクトの斜視図である。
【図３】本実施形態が適用される給気ダクトの模式図である。
【図４】本実施形態に係る仮設ハウスの模式図である。
【図５】本実施形態に係るダクトの取り換え手順を示す図である。
【図６】本実施形態に係るダクトの取り換え手順を示す図である。
【図７】本実施形態に係るダクトの取り換え手順を示す図である。
【図８】従来技術に係るダクトの取り換え方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
【００２０】
本実施形態に係るダクトの取替方法は、建屋から屋外に延出したダクトの取替方法であって、前記建屋内において、前記建屋の内壁の前記ダクトが貫通する部分の周囲を境界として共有する閉空間を形成したのち、前記ダクトを取替えるものであり、より詳細には、第１建屋（タービン建屋１４）から屋外に延出した第１ダクト６２と、屋外で前記第１ダクトに第３ダクト７０を介して接続され第２建屋（原子炉建屋１２）に貫通する第２ダクト８４と、を取り替えるダクトの取替方法であって、前記第１建屋（タービン建屋１４）内において、前記第１建屋の内壁１４ｃの前記第１ダクト６２が貫通する部分の周囲を境界として共有する第１閉空間９６を形成するとともに、前記第２建屋（原子炉建屋１２）内において、前記第２建屋の内壁１２ｃの前記第２ダクト８４が貫通する部分の周囲を境界として共有する第２閉空間１００を形成したのち、前記第１ダクト６２及び前記第２ダクト８４を取替えるものである。本実施形態に係る方法が適用される原子力発電所の換気空調設備の模式図を図１に示す。
【００２１】
原子力発電所１０には、不図示の原子炉が内設された原子炉建屋１２、不図示のタービンを備えたタービン建屋１４、放射性廃棄物の処理を行う廃棄物処理建屋１６、発電所全体の制御を行うコントロール建屋１８などが設けられている。そして他の建屋に比べて大きめに設計されたタービン建屋１４には各建屋に供給される空気を取り入れる外気取入口４４、外気の温度を調節するための加熱コイル２００、冷却コイル２０１、及び空気を各建屋に供給するための給気ファン２０２、更に各建屋からの排気から放射性塵埃を除去するための排気フィルタ５２、及び排気ファン２０３が設置されている。このため、タービン建屋１４には、タービン建屋１４から延出し原子炉建屋１２に貫通する給気ダクト２８及び排気ダクト３０、タービン建屋１４から延出し廃棄物処理建屋１６に貫通する給気ダクト３４及び排気ダクト３６、タービン建屋１４から延出しコントロール建屋１８に貫通する給気ダクト４０及び排気ダクト４２が備えられている。図１において、タービン建屋１４からの各給気ダクト及び各排気ダクトはタービン建屋１４の側面１４ａを貫通して屋外に延出し、各建屋の屋上から屋内に貫通している。そして、本実施形態に係るダクトの取替方法は、特に原子炉建屋１２に接続された給気ダクト２８及び廃棄物処理建屋１６に接続された給気ダクト３４に適用することができる。
【００２２】
各建屋に供給される空気は、外気取入口４４から取り入れられた外気を給気フィルタ４６にて除塵して清浄化した後、加熱コイル２００、または冷却コイル２０１で温度調整した後、給気ファン２０２及びタービン建屋内ダクト４８を介して供給される。一方、排気側において、各建屋から排気ダクト３０、３６、４２を介して排出される排気は排気ダクト５０で集められ、排気フィルタ５２でフィルタリングして放射性塵埃等を除去して後、排気ファン２０３から主排気ダクト５４を通り、主排気塔５６に導かれるようになっている。
【００２３】
図２に給気ダクト２８の斜視図、図３に給気ダクト２８の正面図を示す。矩形の断面を有する給気ダクト２８はタービン建屋１４の側面１４ａを貫通して屋外に延出し、原子炉建屋１２の屋上１２ａに固定され、所定の位置から直角下向きに曲げられ屋上１２ａから原子炉建屋１２内部に貫通する形態を有している。
【００２４】
給気ダクト２８は一体構造ではなく、いくつかのパーツに分割されている。給気ダクト２８は、原子炉建屋１２に接続するタービン建屋内ダクト４８、第１ダクト６２、第３ダクト７０、第２ダクト８４、原子炉建屋内ダクト８８からなり、タービン建屋１４から原子炉建屋１２まで、以上の順で直列に接続されている。
【００２５】
第１ダクト６２は、タービン建屋１４を貫通する第１貫通ダクト６４、フレキダクト６６、第１中継ダクト６８からなる。第３ダクト７０は、第２中継ダクト７２、第３中継ダクト７４、第４中継ダクト７６、エルボダクト７８からなる。第２ダクト８４は原子炉建屋１２を貫通する第２貫通ダクト８６からなる。第２中継ダクト７２は原子炉建屋１２の屋上１２ａの支持台１２ｆに支持固定される第１サポート部材８０により支持され、第４中継ダクト７６は同様に屋上１２ａの支持台１２ｇにより支持固定された第２サポート部材８２により支持されている。エルボダクト７８と第４中継ダクト７６及び第２貫通ダクト８６とは溶接により接続され、その他のダクト同士はフランジ接続されている。
【００２６】
タービン建屋１４には第１貫通ダクト６４を貫通させる第１貫通孔１４ｂ（図１、図３、図５（ｂ）参照）が形成され、第１貫通孔１４ｂの開口部にはアンカー止めされた矩形のリング状の第１溶接受け金具９２がタービン建屋１４の内側に取り付けられ、第１溶接受け金具９２と同型の第１溶接受け金具９３がタービン建屋１４の外側に取り付けられている。
【００２７】
同様に原子炉建屋１２には第２貫通ダクト８６を貫通させる第２貫通孔１２ｂ（図１、図３、図６（ｂ）参照）が形成され、第２貫通孔１２ｂの開口部にはアンカー止めされた矩形のリング状の第２溶接受け金具９４が原子炉建屋１２の内側に取り付けられ、第２溶接受け金具９４と同型の第２溶接受け金具９５が原子炉建屋１２の外側に取り付けられている。また第１溶接受け金具９２、９３と第１貫通ダクト６４が溶接により接続され、第２溶接受け金具９４、９５が第２貫通ダクト８６と溶接により接続されている。なお第２貫通孔１２ｂの開口部１２ｅは原子炉建屋１２内に雨水等の侵入を防止するため、屋上１２ａの面より一段高く設計されている。また後述の第１サポート部材８０及び第２サポート部材８２をそれぞれ支持固定する支持台１２ｆ、１２ｇが屋上１２ａに取り付けられている。
【００２８】
また第１貫通ダクト６４の両端のフランジ６４ｂは第１貫通孔１４ｂより小さな外形を有し、第２貫通ダクト８６の両端のフランジ８６ｂは第２貫通孔１２ｂより小さな外形を有する。よって第１溶接受け金具９２、９３と第１貫通ダクト６４を溶断し、第２溶接金具９４、９５と第２貫通ダクト８６を溶断し、第１溶接受け金具９２、９３及び第２溶接受け金具９４、９５を各建屋からそれぞれ取り外すことにより、第１貫通ダクト６４及び第２貫通ダクト８６は建屋外に撤去することができ、また新たな第１貫通ダクト６４ａ及び第２貫通ダクト８６ａを挿入することができる。
【００２９】
さらに、タービン建屋内ダクト４８には開閉可能な第１点検口６０が、同じく原子炉建屋内ダクト８８にも開閉可能な第２点検口９０が形成され、作業者が第１点検口６０及び第２点検口９０から出入りすることができる。
【００３０】
タービン建屋１４内において、タービン建屋１４の内壁１４ｃの第１貫通ダクト６４を貫通する部分の周囲１４ｄを境界として共有し、タービン建屋内ダクト４８の第１点検口６０までを覆う第１閉空間９６を形成する第１仮設ハウス９８が設けられ、原子炉建屋１２内において、原子炉建屋１２の内壁１２ｃの第２貫通ダクト８６が貫通する部分の周囲１２ｄを境界として共有し、原子炉建屋内ダクト８８の第２点検口９０を覆う第２閉空間１００を形成する第２仮設ハウス１０２が設けられている。
【００３１】
図４に第１仮設ハウス及び第２仮設ハウスの模式図を示す。各仮設ハウスは、それぞれパネル１０４と断面が角型のフレーム１０６により形成されている。
パネル１０４は矩形の底の浅いトレーのような形状を有しており、側面には複数のボルト孔１０４ａが形成されている。パネル１０４同士のつなぎ合わせは、隣同士のボルト孔１０４ａを整合させる態様で側面同士を突き当てて、ボルト孔１０４ａにボルト１０４ｂを挿入してボルト止めすることにより行うことができる。またパネル１０４とフレーム１０６とのつなぎ合わせは、フレーム１０６においてパネル１０４のボルト孔１０４ａに対応する位置に雌ネジ（不図示）が形成され、雌ネジ（不図示）とボルト孔１０４ａをボルト１０４ｂによりボルト止めすることにより行うことができる。フレーム１０６同士の接続は同様にボルト止めにより行うか溶接により行えばよい。またパネル１０４若しくはフレーム１０６の各建屋の内壁１４ｃ、１２ｃへの接続はアンカー止め等により行えばよい。そしてフレーム１０６とタービン建屋内ダクト４８（原子炉建屋内ダクト８８）との間隙の充填はコーキング材等により行えばよい。このように各閉空間は、その境界を建屋への搬入を容易に行えるパネル１０４とフレーム１０６を複数互いに繋ぎ合わせて形成することにより、建屋の設計に応じた各閉空間を容易に形成することができる。
【００３２】
図５〜７を用いて本実施形態に係るダクトの取替え手順について説明する。本実施形態において、上述のようにタービン建屋１４の給・排気を停止させることなく行うものとする。また原子力建屋１２の給気は１日当たり５〜６時間程度の停止時間が認められている。そして原子炉建屋１２の給気を停止するためにダンパ（不図示）を閉じて給気の流路を遮断させ、排気ダクト４２は稼動させておくことにより、作業中においても原子炉建屋１２の負圧を維持することがきる。また本実施形態においては４日間にわたって施工を行うことを想定している。
【００３３】
本実施形態に係るダクトの取替方法においては、新設の第１ダクト６２ａについては、第１貫通ダクト６４ａ、フレキダクト６６ａ、第１中継ダクト６８ａ（第１分割ダクト６８ｂ、第２分割ダクト６８ｃ）が用意され、新設の第３ダクト７０ａについては、第２中継ダクト７２ａ、第３中継ダクト７４ａ、第４中継ダクト７６ａ、エルボダクト７８ａが用意され、新設の第２ダクト８４ａについては第２貫通ダクト８６ａが用意される。さらに仮設用には、第２分割ダクト６８ｃの代わりとなる第１仮設ダクト１０８、第２中継ダクト７２ａの代わりに第２仮設ダクト１１０、エルボダクト７８ａの代わりに両端部がフランジ接続の仮設エルボダクト１１２が用意され、さらに支持台１２ｆ及び支持台１２ｇに支持固定され、第２中継ダクト７２を一時的に支持する仮設サポート部材１１４も用意される。また第４中継ダクト７６のエルボダクト７８側は溶断されるので、第４中継ダクト７６の溶断箇所に溶接し、第４中継ダクト７６と仮設エルボダクト１１２とフランジ接続する仮設フランジ１１６も用意される。そして、既設の第１溶接受け金具９２、９３及び第２溶接受け金具９４、９５も新設の第１溶接金具９２ａ、９３ａ及び第２溶接受け金具９４ａ、９５ａに取り替えることができる。なお全ての部材の搬入、搬出及び一時的な支持はクレーン等（不図示）により行う。
【００３４】
まず第１日目は第１仮設ハウス９８及び第２仮設ハウス１０２を形成する（図３参照）。タービン建屋内ダクト４８の第１点検口６０、原子炉建屋内ダクト８８の第２点検口９０が形成されていない場合は、原子炉建屋１２の給気停止中にこれらを先に形成する。各仮設ハウスは給気の稼動に拘わらず形成することができる。
【００３５】
図５に示すように、第２日目は、第１ダクト６２（図３参照）を取替える。まず、図５（ａ）に示すように、フレキダクト６６と第１貫通ダクト６４とのフランジ接続、及びフレキダクト６６と第１中継ダクト６８とのフランジ接続を解除してフレキダクト６６を取り外して撤去する。フレキダクト６６は伸縮性があるので両方のフランジ接続を解除すると容易に取り外すことができる。そして第１中継ダクト６８と第２中継ダクト７２とのフランジ接続を解除し、第１サポート部材８０を支持台１２ｆから取り外すことにより、第１中継ダクトを第１サポート部材８０とともに取り外して撤去する。このとき第２中継ダクト７２には仮設サポート部材１１４を設置して第２中継ダクト７２を支持する。
【００３６】
次に作業者が第１貫通ダクト６４に入り、第１点検口６０から第１閉空間９６に入り、タービン建屋内ダクト４８と第１貫通ダクト６４とのフランジ接続を解除し、タービン建屋１４内にある第１溶接受け金具９２と第１貫通ダクトとを溶断するとともに、第１溶接受け金具９２を建屋から取り外す。そして、図５（ｂ）に示すように、タービン建屋１４外にある第１溶接受け金具９３と第１貫通ダクト６４とを溶断して第１溶接受け金具９３を取り外すことにより第１貫通ダクト６４を取り外して撤去する。このとき第１溶接受け金具９２、９３と新設の第１貫通ダクト６４ａとの溶接を容易にするため、第１溶接受け金具９２、９３の第１貫通ダクト６４ａとの接続部分に鑢がけを行う、または第１溶接受け金具９２、９３を撤去し、新設の第１溶接受け金具９２ａ、９３ａを搬入する。これと平行して仮設サポート部材１１４を搬入して支持台１２ｇ及び支持台１２ｆに固定し、仮設サポート部材１１４で第２中継ダクト７２を支持固定する。
【００３７】
そして新設の第１貫通ダクト６４ａ（図５（ｃ）参照）を搬入して第１貫通孔１４ｂに挿入し、タービン建屋内ダクト４８と第１貫通ダクト６４ａとのフランジ接続を行い、タービン建屋１４内外の第１溶接受け金具９２、９３（または新たに搬入した第１溶接受け金具９２ａ、９３ａ）を貫通孔１４ｂの開口部に取り付け、第１貫通ダクト６４ａと第１溶接受け金具９２、９３（９２ａ、９３ａ）（図５（ｃ）参照）との溶接を行い、作業者は第１点検口６０を閉じて第１閉空間９６から退出する。そしてフレキダクト６６ａ、第１分割ダクト６８ｂ、第１仮設ダクト１０８（図５（ｃ）参照）を搬入して、第２中継ダクト７２と第１仮設ダクト１０８とのフランジ接続を行い、第１仮設ダクト１０８と第１分割ダクト６８ｂとのフランジ接続を行い、そして第１分割ダクト６８ｂと第１仮設ダクト１０８とのフランジ接続及び第１貫通ダクト６４ａとフレキダクト６６ａとのフランジ接続を行うことにより、図５（ｃ）に示すように、給気ダクト２８は再び原子炉建屋１２に給気できる状態となり、第２日目が終了する。
【００３８】
図６に示すように、第３日目は、第１サポート部材８０のついた第２分割ダクト６８ｃ（図６（ｃ）参照）の取り付けと、第２ダクト８４、すなわち第２貫通ダクト８６（図６（ａ）参照）の取替えを行う。まず、図６（ａ）に示すように、クレーン等（不図示）で第１分割ダクト６８ｂを支持した状態で、仮設サポート部材１１４を取り外して撤去する。そして図６（ｂ）に示すように、第１分割ダクト６８ｂと第１仮設ダクト１０８とのフランジ接続を解除し、第２中継ダクト７２と第３中継ダクト７４とのフランジ接続を解除することにより、第１仮設ダクト１０８及び第２中継ダクト７２を取り外して撤去する。そして図６（ｃ）に示すように、新設の第２分割ダクト６８ｃ（新設の第１サポート部材８０ａ付）と第２仮設ダクト１１０とをフランジ接続したものについて、第２分割ダクト６８ｃ側を第１分割ダクト６８ｂにフランジ接続するとともに、第１サポート部材８０ａを支持台１２ｆに固定して第１サポート部材８０ａにより第２分割ダクト６８ｃを支持固定し、第２仮設ダクト１１０側を第３中継ダクト７４にフランジ接続する。
【００３９】
一方、図６（ａ）に示すように、第４中継ダクト７６のエルボダクト７８側と、第２貫通ダクト８６のエルボダクト７８側を溶断することによりエルボダクト７８を撤去する。そして第２貫通ダクト８６内に作業者が入り、第２点検口９０から第２閉空間１００に出て原子力建屋１２内にある第２溶接受け金具９４と第２貫通ダクト８６とを溶断するとともに第２溶接受け金具９４を建屋から取り外す。そして図６（ｂ）に示すように、建屋外にある第２溶接受け金具９５と第２貫通ダクト８６とを溶断するとともに第２溶接受け金具９４、９５を原子炉建屋１２から取り外して第２貫通ダクト８６を撤去する。このとき第２溶接受け金具９４、９５と新設の第２貫通ダクト８６ａとの溶接を容易にするため、第２溶接受け金具９４、９５の第２貫通ダクト８６ａとの接続部分に鑢がけを行う、または第２溶接受け金具９４、９５を撤去し新たな第２溶接受け金具９４ａ、９５ａを搬入する。
【００４０】
そして図６（ｃ）に示すように、新設の第２貫通ダクト８６ａを第２貫通孔１２ｂに挿入して原子炉建屋内ダクト８８とフランジ接続し、廃棄物処理建屋１６内外の第２溶接受け金具９４、９５（または新たな第２溶接受け金具９４ａ、９５ａ）を第２貫通孔１２ｂの開口部に取り付けて第２貫通ダクト８６ａと溶接する。
【００４１】
ここで、第４中継ダクト７６のエルボダクト７８側は溶断されたので、この後に取り付ける仮設エルボダクト１１２のフランジと適合する仮設フランジ１１６を溶接により取り付ける。そして仮設エルボダクト１１２を第４中継ダクト７６及び第２貫通ダクト８６ａにそれぞれフランジ接続することにより、給気ダクト２８は再び原子炉建屋１２に給気できる状態となり、第３日目が終了する。
【００４２】
図７に示すように、第４日目は第３ダクト７０（図３参照）を取り替えるとともに第１仮設ハウス９８及び第２仮設ハウス１０２を撤去する。まず図７（ａ）に示すように、第１ダクト６２を構成する第２分割ダクト６８ｃと、第３ダクト７０を構成する第２仮設ダクト１１０とのフランジ接続を解除し、仮設エルボダクト１１２と第２貫通ダクト８６ａとのフランジ接続を解除し、第２サポート部材８２を支持台１２ｇから取り外すことにより、図７（ｂ）に示すように第３ダクト７０を撤去する。そして新設の第２中継ダクト７２ａ、第３中継ダクト７４ａ、第４中継ダクト７６ａ（第２サポート部材８２ａ付）、エルボダクト７８ａを組み合わせた第３ダクト７０ａを搬入し、第２分割ダクト６８ｃと第２中継ダクト７２ａをフランジ接続し、エルボダクト７８ａと第２貫通ダクト８６ａをフランジ接続し、第２サポート部材８２ａを支持台１２ｇに固定して第２支持サポート部材８２ａにより第４中継ダクト７６ａ支持固定することにより、給気ダクト２８は再び原子炉建屋１２に給気できる状態となる。そして、これらの作業と並行して第１仮設ハウス９８及び第２仮設ハウス１０２を撤去することにより第４日目が終了し、給気ダクト２８の取替え工程が全て終了する。このように給気ダクト２８の取替え工程を４日間に分けて行うことにより、作業者をそれほど多く必要とせず、かつ作業者に負担をかけずに取り替え作業を行うことができる。
【００４３】
なおタービン建屋１４内の仮設ハウス９８は第２日目において、第１貫通ダクト６４を取り替えたのちに撤去することもでき、原子力建屋１２内の仮設ハウス１０２は第３日目において、第２貫通ダクト８６を取り替えたのちに撤去することもできる。
【００４４】
以上述べたように、本実施形態に係るダクトの取替方法によれば、第１には、建屋（タービン建屋１４、原子炉建屋１２）の内壁１４ｃ、１２ｃのダクト（給気ダクト２８）が貫通する部分の周囲を境界として共有する閉空間（第１閉空間９６、第２閉空間１００）を形成するが、閉空間を形成するときはダクトを取り外さないのでダクトへの給気を停止させる必要はない。そして閉空間の形成後ダクトを取り外す際にはダクトへの給気を停止させる必要があるが、建屋の気密が維持されるため、建屋（タービン建屋１４）の給・排気を停止させることなくダクトの取替えを行うことができる。
【００４５】
第２には、ダクト（給気ダクト２８）の閉空間に閉じ込められた側面に予め点検口（第１点検口６０、第２点検口９０）を形成することにより、作業者が閉空間内においてダクトの外に出られるのでダクト（第１貫通ダクト６４、第２貫通ダクト８６）の取り外しを容易に行うことができ作業効率が向上する。
【００４６】
第３には、閉空間は、その境界を複数のパネル１０４を繋ぎ合わせて形成することにより、パネル１０４は搬入が容易であるとともに、建屋（タービン建屋１４、原子炉建屋１２）の設計に応じた閉空間を容易に形成することができる。
【００４７】
第４には、第１ダクト６２を取り替える工程と第２ダクト８４を取り替える工程を分割できるので、給気の許容された停止時間を利用して段階的に取替え作業を行うことができる。
【００４８】
第５には、第１ダクト６２を取り替える工程と第２ダクト８４を取り替える工程と第３ダクト７０を取り替える工程とを分割できるので、ダクトが長大なものであっても給気の許容された停止時間に対応してダクトを分割して段階的に取替え作業を行うため、少人数の作業者で行うことができ作業負担も軽減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
作業中においても建屋の負圧を維持しつつ建屋を貫通するダクトを取替え可能なダクトの取替方法として利用できる。
【符号の説明】
【００５０】
１０………原子力発電所、１２………原子炉建屋、１４………タービン建屋、１６………廃棄物処理建屋、１８………コントロール建屋、２２………給気ダクト、２４………排気ダクト、２８………給気ダクト、３０………排気ダクト、３２………空調器、３４………給気ダクト、３６………排気ダクト、４０………給気ダクト、４２………排気ダクト、４４………外気取入口、４６………給気フィルタ、４８………タービン建屋内ダクト、５０………排気ダクト、５２………排気フィルタ、５４………主排気ダクト、５６………主排気塔、６０………第１点検口、６２………第１ダクト、６４………第１貫通ダクト、６６………フレキダクト、６８………第１中継ダクト、７０………第３ダクト、７２………第２中継ダクト、７４………第３中継ダクト、７６………第４中継ダクト、７８………エルボダクト、８０………第１サポート部材、８２………第２サポート部材、８４………第２ダクト、８６………第２貫通ダクト、８８………原子炉建屋内ダクト、９０………第２点検口、９２………第１溶接受け金具、９４………第２溶接受け金具、９６………第１閉空間、９８………第１仮設ハウス、１００………第２閉空間、１０２………第２仮設ハウス、１０４………パネル、１０６………フレーム、１０８………第１仮設ダクト、１１０………第２仮設ダクト、１１２………仮設エルボダクト、１１４………仮設サポート部材、１１６………仮設フランジ、２００………加熱コイル、２０１………冷却コイル、２０２………給気ファン、２０３………排気ファン、２１６………既設ダクト、２１６ａ………交換される既設ダクト、２２０………仮設ダクト、２１８………開閉口、２２０ａ………仮設ダクトパネル、２２０ｂ………末広がり部、２２２………閉空間、２３０………新設ダクト、２３０ａ………新設ダクトパネル、２３０ｂ………連結部材。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダクトの取替方法について、特に負圧に制御された建屋に貫通するダクトを、建屋の負圧を維持した状態で取替える技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所の換気空調設備は、原子力発電所の建屋内に清浄な空気を供給し、必要に応じて空気を加熱或いは冷却し、建屋内設置の各機器からの発熱を伴う状況においても建屋内が適正な室内温度となるように維持するとともに、建屋の室内にて発生する放射性塵埃を捕集し原子力発電所外に排気する空気の放射線量を管理値内にして排気塔から高所にて拡散排気させ、公衆被爆線量を規定値以下に抑えている設備である。このため、換気空調設備には、原子炉建屋等の空気中の放射性塵埃を含む可能性のある区域（以下、換気空調対象区域という。）に清浄な空気を供給する供給側空調設備（以下、給気系と略すことがある）と、上記換気空調対象区域を換気した排気を濾過した後、排気筒から高所に吹き上げて拡散放出させるように案内する排気側空調設備（以下、排気系と略すことがある）とを備えている。
【０００３】
上記換気空調対象区域としては、原子炉建屋、タービン建屋、廃棄物処理建屋等がある。ところで原子炉建屋、廃棄物処理建屋には通常、余剰スペースが少ないが、タービン建屋は機器配置の関係で他の建屋よりスペース上の余裕を取り易いため、各建屋用の給気の加熱設備（コイル）・冷却設備（コイル）、ファン、及び各建屋の排気フィルタやファンが設置される。このため原子炉建屋及び廃棄物処理建屋はそれぞれタービン建屋にあるそれぞれの換気空調設備とダクトによって接続されている。そして廃棄物処理建屋等のダクトは、タービン建屋内を通り抜け、排気塔を介して屋外に貫通している。
【０００４】
このように建屋内外に設けられたダクトを含む換気空調設備は、その後の老朽化に伴ってダクトの補修あるいは交換が必要とされる。従来、ダクトの補修方法としては損傷箇所のみを対象としてダクト外面に当板を取り付けるなどの応急的処置がとられるが、長期的な面から給気系又は排気系の健全性を回復させるためには既設ダクトを新設ダクトに取り替える必要があり、ダクトを取り替える際には給気系または排気系の運転を停止しなければならない。したがって、給気系または排気系の運転の停止が許される条件下では、既設ダクトを全て撤去した後に新設ダクトを取り付ける一体型ダクト取替方法が多く採用され、工費や作業日数を低減したダクトの取替え作業を行うことができる。
【０００５】
しかしながら、原子力発電所では、建屋内の負圧及び温度維持や放射性塵埃濃度の上昇防止の面から給気系または排気系の運転を停止する時間が限定され、１回につき５〜６時間以内に制限されることが多い。そのため、停止時間を極力短くするために既存ダクトを単位ダクトごとに順に段階的に取り替える段階的ダクト取替方法が採用されている。
【０００６】
図８に示すように、特許文献１においては、既設ダクト２１６全体のうち取替えが必要とされる取替え範囲の既設ダクト２１６ａを新設ダクト２３０に取り替えるダクト取替方法において、前記既設ダクト２１６に設けられた出入り可能な開閉口２１８から仮設ダクト２２０を構成する仮設ダクトパネル２２０ａを搬入し、前記取替え範囲の既設ダクト２１６ａの内側に該既設ダクト２１６ａの径よりも一回り小さな仮設ダクト２２０を組み立て、前記組み立てた仮設ダクト２２０の両端の末広がり部２２０ｂを前記既設ダクト２１６ａに接続して、前記既設ダクト２１６ａと前記仮設ダクト２２０により閉空間２２２を形成する第１工程（図８（ａ）参照）と、前記取替え範囲の既設ダクト２１６ａを解体して撤去する第２工程（図８（ｂ）参照）と、前記取替え範囲の既設ダクト２１６ａを撤去した箇所に、新設ダクトパネル２３０ａ及び連結部材２３０ｂにより新設ダクト２３０を組み立てて設置する第３工程（図８（ｂ）参照）と、前記仮設ダクト２２０を解体し、前記仮設ダクトパネル２２０ａを前記開閉口２１８から搬出する第４工程と、からなるダクト取替方法が開示されている。これにより、搬入のための既設ダクト２１６に対する加工処理を行う必要がなくなるとともに、仮設ダクト２２０は仮設ダクトパネル２２０ａを組み立てるだけで設置可能であるので、第１工程に要する工程や時間を低減することができる。また仮設ダクト２２０は既設ダクト２１６内に設置されるので、仮設ダクト２２０の設置作業や設置に要するスペースを大幅に低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２６５２１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、タービン建屋も換気空調対象区域であり、換気空調設備により負圧に設定されている。そのため、例えばタービン建屋と原子炉建屋を貫通するダクトの取替え工事の際は、原子炉建屋に接続されたダクトに設置されたダンパで給・排気系統を遮断するのみならず、タービン建屋用の給・排気系統も遮断し給・排気を停止する必要があった。また、仮にタービン建屋用の給・排気を停止した場合でも、上述のように放射性物質の汚染拡大防止のため、停止時間を５〜６時間程度に抑える必要があり、タービン建屋用の給・排気を停止しない工法を検討する必要があった。
【０００９】
そこで、本発明は上記問題点に着目し、タービン建屋用の給・排気を停止させることなく、タービン建屋を貫通する屋外ダクトを取り替えることが可能な屋外ダクトの取替方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明に係るダクトの取替方法は、第１には、建屋から屋外に延出したダクトの取替方法であって、前記建屋内において、前記建屋の内壁の前記ダクトが貫通する部分の周囲を境界として共有する閉空間を形成したのち、前記ダクトを取替えることを特徴とする。
【００１１】
第２には、前記ダクトの前記閉空間に閉じ込められた側面に予め点検口を形成したことを特徴とする。
第３には、前記閉空間は、その境界を複数のパネルを繋ぎ合わせて形成することを特徴とする。
【００１２】
第４には、第１建屋から屋外に延出した第１ダクトと、屋外で前記第１ダクトに接続され第２建屋に貫通する第２ダクトと、を取り替えるダクトの取替方法であって、前記第１建屋内において、前記第１建屋の内壁の前記第１ダクトが貫通する部分の周囲を境界として共有する第１閉空間を形成するとともに、前記第２建屋内において、前記第２建屋の内壁の前記第２ダクトが貫通する部分の周囲を境界として共有する第２閉空間を形成したのち、前記第１ダクト及び前記第２ダクトを取替えることを特徴とする。
【００１３】
第５には、前記第１ダクトと第２ダクトとの間には第３ダクトが介装され、前記第１ダクト及び前記第２ダクトを取替えるとともに、前記第３ダクトを取替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る屋外ダクトの取替方法によれば、第１には、前記建屋の内壁の前記ダクトが貫通する部分の周囲を境界として共有する閉空間を形成するが、閉空間を形成するときはダクトを取り外さないのでダクトを用いる給・排気を停止させる必要はない。そして閉空間の形成後ダクトを取り外す際にはダクトを用いる給・排気を停止させる必要があるが、建屋の気密が維持されるため、建屋用の給・排気を停止させることなくダクトの取替えを行うことができる。
【００１５】
第２には、ダクトの閉空間に閉じ込められた側面に予め点検口を形成することにより、作業者が閉空間内においてダクトの外に出られるのでダクトの取り外しを容易に行うことができ作業効率が向上する。
【００１６】
第３には、前記閉空間は、その境界を複数のパネルを繋ぎ合わせて形成することにより、パネルの建屋への搬入は容易であるとともに、建屋の設計に応じた閉空間を容易に形成することができる。
第４には、第１ダクトを取り替える工程と第２ダクトを取り替える工程を分割できるので空調器の許容された停止時間を利用して段階的に取替え作業を行うことができる。
【００１７】
第５には、第１ダクトを取り替える工程と第２ダクトを取り替える工程と第３ダクトを取り替える工程とを分割できるので、ダクトが長大なものであっても空調器の許容された停止時間に対応してダクトを分割して段階的に取替え作業を行うため、少人数の作業者で行うことができ作業負担も軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】原子力発電所の換気空調設備の模式図である。
【図２】本実施形態が適用される給気ダクトの斜視図である。
【図３】本実施形態が適用される給気ダクトの模式図である。
【図４】本実施形態に係る仮設ハウスの模式図である。
【図５】本実施形態に係るダクトの取り換え手順を示す図である。
【図６】本実施形態に係るダクトの取り換え手順を示す図である。
【図７】本実施形態に係るダクトの取り換え手順を示す図である。
【図８】従来技術に係るダクトの取り換え方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
【００２０】
本実施形態に係るダクトの取替方法は、建屋から屋外に延出したダクトの取替方法であって、前記建屋内において、前記建屋の内壁の前記ダクトが貫通する部分の周囲を境界として共有する閉空間を形成したのち、前記ダクトを取替えるものであり、より詳細には、第１建屋（タービン建屋１４）から屋外に延出した第１ダクト６２と、屋外で前記第１ダクトに第３ダクト７０を介して接続され第２建屋（原子炉建屋１２）に貫通する第２ダクト８４と、を取り替えるダクトの取替方法であって、前記第１建屋（タービン建屋１４）内において、前記第１建屋の内壁１４ｃの前記第１ダクト６２が貫通する部分の周囲を境界として共有する第１閉空間９６を形成するとともに、前記第２建屋（原子炉建屋１２）内において、前記第２建屋の内壁１２ｃの前記第２ダクト８４が貫通する部分の周囲を境界として共有する第２閉空間１００を形成したのち、前記第１ダクト６２及び前記第２ダクト８４を取替えるものである。本実施形態に係る方法が適用される原子力発電所の換気空調設備の模式図を図１に示す。
【００２１】
原子力発電所１０には、不図示の原子炉が内設された原子炉建屋１２、不図示のタービンを備えたタービン建屋１４、放射性廃棄物の処理を行う廃棄物処理建屋１６、発電所全体の制御を行うコントロール建屋１８などが設けられている。そして他の建屋に比べて大きめに設計されたタービン建屋１４には各建屋に供給される空気を取り入れる外気取入口４４、外気の温度を調節するための加熱コイル２００、冷却コイル２０１、及び空気を各建屋に供給するための給気ファン２０２、更に各建屋からの排気から放射性塵埃を除去するための排気フィルタ５２、及び排気ファン２０３が設置されている。このため、タービン建屋１４には、タービン建屋１４から延出し原子炉建屋１２に貫通する給気ダクト２８及び排気ダクト３０、タービン建屋１４から延出し廃棄物処理建屋１６に貫通する給気ダクト３４及び排気ダクト３６、タービン建屋１４から延出しコントロール建屋１８に貫通する給気ダクト４０及び排気ダクト４２が備えられている。図１において、タービン建屋１４からの各給気ダクト及び各排気ダクトはタービン建屋１４の側面１４ａを貫通して屋外に延出し、各建屋の屋上から屋内に貫通している。そして、本実施形態に係るダクトの取替方法は、特に原子炉建屋１２に接続された給気ダクト２８及び廃棄物処理建屋１６に接続された給気ダクト３４に適用することができる。
【００２２】
各建屋に供給される空気は、外気取入口４４から取り入れられた外気を給気フィルタ４６にて除塵して清浄化した後、加熱コイル２００、または冷却コイル２０１で温度調整した後、給気ファン２０２及びタービン建屋内ダクト４８を介して供給される。一方、排気側において、各建屋から排気ダクト３０、３６、４２を介して排出される排気は排気ダクト５０で集められ、排気フィルタ５２でフィルタリングして放射性塵埃等を除去して後、排気ファン２０３から主排気ダクト５４を通り、主排気塔５６に導かれるようになっている。
【００２３】
図２に給気ダクト２８の斜視図、図３に給気ダクト２８の正面図を示す。矩形の断面を有する給気ダクト２８はタービン建屋１４の側面１４ａを貫通して屋外に延出し、原子炉建屋１２の屋上１２ａに固定され、所定の位置から直角下向きに曲げられ屋上１２ａから原子炉建屋１２内部に貫通する形態を有している。
【００２４】
給気ダクト２８は一体構造ではなく、いくつかのパーツに分割されている。給気ダクト２８は、原子炉建屋１２に接続するタービン建屋内ダクト４８、第１ダクト６２、第３ダクト７０、第２ダクト８４、原子炉建屋内ダクト８８からなり、タービン建屋１４から原子炉建屋１２まで、以上の順で直列に接続されている。
【００２５】
第１ダクト６２は、タービン建屋１４を貫通する第１貫通ダクト６４、フレキダクト６６、第１中継ダクト６８からなる。第３ダクト７０は、第２中継ダクト７２、第３中継ダクト７４、第４中継ダクト７６、エルボダクト７８からなる。第２ダクト８４は原子炉建屋１２を貫通する第２貫通ダクト８６からなる。第２中継ダクト７２は原子炉建屋１２の屋上１２ａの支持台１２ｆに支持固定される第１サポート部材８０により支持され、第４中継ダクト７６は同様に屋上１２ａの支持台１２ｇにより支持固定された第２サポート部材８２により支持されている。エルボダクト７８と第４中継ダクト７６及び第２貫通ダクト８６とは溶接により接続され、その他のダクト同士はフランジ接続されている。
【００２６】
タービン建屋１４には第１貫通ダクト６４を貫通させる第１貫通孔１４ｂ（図１、図３、図５（ｂ）参照）が形成され、第１貫通孔１４ｂの開口部にはアンカー止めされた矩形のリング状の第１溶接受け金具９２がタービン建屋１４の内側に取り付けられ、第１溶接受け金具９２と同型の第１溶接受け金具９３がタービン建屋１４の外側に取り付けられている。
【００２７】
同様に原子炉建屋１２には第２貫通ダクト８６を貫通させる第２貫通孔１２ｂ（図１、図３、図６（ｂ）参照）が形成され、第２貫通孔１２ｂの開口部にはアンカー止めされた矩形のリング状の第２溶接受け金具９４が原子炉建屋１２の内側に取り付けられ、第２溶接受け金具９４と同型の第２溶接受け金具９５が原子炉建屋１２の外側に取り付けられている。また第１溶接受け金具９２、９３と第１貫通ダクト６４が溶接により接続され、第２溶接受け金具９４、９５が第２貫通ダクト８６と溶接により接続されている。なお第２貫通孔１２ｂの開口部１２ｅは原子炉建屋１２内に雨水等の侵入を防止するため、屋上１２ａの面より一段高く設計されている。また後述の第１サポート部材８０及び第２サポート部材８２をそれぞれ支持固定する支持台１２ｆ、１２ｇが屋上１２ａに取り付けられている。
【００２８】
また第１貫通ダクト６４の両端のフランジ６４ｂは第１貫通孔１４ｂより小さな外形を有し、第２貫通ダクト８６の両端のフランジ８６ｂは第２貫通孔１２ｂより小さな外形を有する。よって第１溶接受け金具９２、９３と第１貫通ダクト６４を溶断し、第２溶接金具９４、９５と第２貫通ダクト８６を溶断し、第１溶接受け金具９２、９３及び第２溶接受け金具９４、９５を各建屋からそれぞれ取り外すことにより、第１貫通ダクト６４及び第２貫通ダクト８６は建屋外に撤去することができ、また新たな第１貫通ダクト６４ａ及び第２貫通ダクト８６ａを挿入することができる。
【００２９】
さらに、タービン建屋内ダクト４８には開閉可能な第１点検口６０が、同じく原子炉建屋内ダクト８８にも開閉可能な第２点検口９０が形成され、作業者が第１点検口６０及び第２点検口９０から出入りすることができる。
【００３０】
タービン建屋１４内において、タービン建屋１４の内壁１４ｃの第１貫通ダクト６４を貫通する部分の周囲１４ｄを境界として共有し、タービン建屋内ダクト４８の第１点検口６０までを覆う第１閉空間９６を形成する第１仮設ハウス９８が設けられ、原子炉建屋１２内において、原子炉建屋１２の内壁１２ｃの第２貫通ダクト８６が貫通する部分の周囲１２ｄを境界として共有し、原子炉建屋内ダクト８８の第２点検口９０を覆う第２閉空間１００を形成する第２仮設ハウス１０２が設けられている。
【００３１】
図４に第１仮設ハウス及び第２仮設ハウスの模式図を示す。各仮設ハウスは、それぞれパネル１０４と断面が角型のフレーム１０６により形成されている。
パネル１０４は矩形の底の浅いトレーのような形状を有しており、側面には複数のボルト孔１０４ａが形成されている。パネル１０４同士のつなぎ合わせは、隣同士のボルト孔１０４ａを整合させる態様で側面同士を突き当てて、ボルト孔１０４ａにボルト１０４ｂを挿入してボルト止めすることにより行うことができる。またパネル１０４とフレーム１０６とのつなぎ合わせは、フレーム１０６においてパネル１０４のボルト孔１０４ａに対応する位置に雌ネジ（不図示）が形成され、雌ネジ（不図示）とボルト孔１０４ａをボルト１０４ｂによりボルト止めすることにより行うことができる。フレーム１０６同士の接続は同様にボルト止めにより行うか溶接により行えばよい。またパネル１０４若しくはフレーム１０６の各建屋の内壁１４ｃ、１２ｃへの接続はアンカー止め等により行えばよい。そしてフレーム１０６とタービン建屋内ダクト４８（原子炉建屋内ダクト８８）との間隙の充填はコーキング材等により行えばよい。このように各閉空間は、その境界を建屋への搬入を容易に行えるパネル１０４とフレーム１０６を複数互いに繋ぎ合わせて形成することにより、建屋の設計に応じた各閉空間を容易に形成することができる。
【００３２】
図５〜７を用いて本実施形態に係るダクトの取替え手順について説明する。本実施形態において、上述のようにタービン建屋１４の給・排気を停止させることなく行うものとする。また原子力建屋１２の給気は１日当たり５〜６時間程度の停止時間が認められている。そして原子炉建屋１２の給気を停止するためにダンパ（不図示）を閉じて給気の流路を遮断させ、排気ダクト４２は稼動させておくことにより、作業中においても原子炉建屋１２の負圧を維持することがきる。また本実施形態においては４日間にわたって施工を行うことを想定している。
【００３３】
本実施形態に係るダクトの取替方法においては、新設の第１ダクト６２ａについては、第１貫通ダクト６４ａ、フレキダクト６６ａ、第１中継ダクト６８ａ（第１分割ダクト６８ｂ、第２分割ダクト６８ｃ）が用意され、新設の第３ダクト７０ａについては、第２中継ダクト７２ａ、第３中継ダクト７４ａ、第４中継ダクト７６ａ、エルボダクト７８ａが用意され、新設の第２ダクト８４ａについては第２貫通ダクト８６ａが用意される。さらに仮設用には、第２分割ダクト６８ｃの代わりとなる第１仮設ダクト１０８、第２中継ダクト７２ａの代わりに第２仮設ダクト１１０、エルボダクト７８ａの代わりに両端部がフランジ接続の仮設エルボダクト１１２が用意され、さらに支持台１２ｆ及び支持台１２ｇに支持固定され、第２中継ダクト７２を一時的に支持する仮設サポート部材１１４も用意される。また第４中継ダクト７６のエルボダクト７８側は溶断されるので、第４中継ダクト７６の溶断箇所に溶接し、第４中継ダクト７６と仮設エルボダクト１１２とフランジ接続する仮設フランジ１１６も用意される。そして、既設の第１溶接受け金具９２、９３及び第２溶接受け金具９４、９５も新設の第１溶接金具９２ａ、９３ａ及び第２溶接受け金具９４ａ、９５ａに取り替えることができる。なお全ての部材の搬入、搬出及び一時的な支持はクレーン等（不図示）により行う。
【００３４】
まず第１日目は第１仮設ハウス９８及び第２仮設ハウス１０２を形成する（図３参照）。タービン建屋内ダクト４８の第１点検口６０、原子炉建屋内ダクト８８の第２点検口９０が形成されていない場合は、原子炉建屋１２の給気停止中にこれらを先に形成する。各仮設ハウスは給気の稼動に拘わらず形成することができる。
【００３５】
図５に示すように、第２日目は、第１ダクト６２（図３参照）を取替える。まず、図５（ａ）に示すように、フレキダクト６６と第１貫通ダクト６４とのフランジ接続、及びフレキダクト６６と第１中継ダクト６８とのフランジ接続を解除してフレキダクト６６を取り外して撤去する。フレキダクト６６は伸縮性があるので両方のフランジ接続を解除すると容易に取り外すことができる。そして第１中継ダクト６８と第２中継ダクト７２とのフランジ接続を解除し、第１サポート部材８０を支持台１２ｆから取り外すことにより、第１中継ダクトを第１サポート部材８０とともに取り外して撤去する。このとき第２中継ダクト７２には仮設サポート部材１１４を設置して第２中継ダクト７２を支持する。
【００３６】
次に作業者が第１貫通ダクト６４に入り、第１点検口６０から第１閉空間９６に入り、タービン建屋内ダクト４８と第１貫通ダクト６４とのフランジ接続を解除し、タービン建屋１４内にある第１溶接受け金具９２と第１貫通ダクトとを溶断するとともに、第１溶接受け金具９２を建屋から取り外す。そして、図５（ｂ）に示すように、タービン建屋１４外にある第１溶接受け金具９３と第１貫通ダクト６４とを溶断して第１溶接受け金具９３を取り外すことにより第１貫通ダクト６４を取り外して撤去する。このとき第１溶接受け金具９２、９３と新設の第１貫通ダクト６４ａとの溶接を容易にするため、第１溶接受け金具９２、９３の第１貫通ダクト６４ａとの接続部分に鑢がけを行う、または第１溶接受け金具９２、９３を撤去し、新設の第１溶接受け金具９２ａ、９３ａを搬入する。これと平行して仮設サポート部材１１４を搬入して支持台１２ｇ及び支持台１２ｆに固定し、仮設サポート部材１１４で第２中継ダクト７２を支持固定する。
【００３７】
そして新設の第１貫通ダクト６４ａ（図５（ｃ）参照）を搬入して第１貫通孔１４ｂに挿入し、タービン建屋内ダクト４８と第１貫通ダクト６４ａとのフランジ接続を行い、タービン建屋１４内外の第１溶接受け金具９２、９３（または新たに搬入した第１溶接受け金具９２ａ、９３ａ）を貫通孔１４ｂの開口部に取り付け、第１貫通ダクト６４ａと第１溶接受け金具９２、９３（９２ａ、９３ａ）（図５（ｃ）参照）との溶接を行い、作業者は第１点検口６０を閉じて第１閉空間９６から退出する。そしてフレキダクト６６ａ、第１分割ダクト６８ｂ、第１仮設ダクト１０８（図５（ｃ）参照）を搬入して、第２中継ダクト７２と第１仮設ダクト１０８とのフランジ接続を行い、第１仮設ダクト１０８と第１分割ダクト６８ｂとのフランジ接続を行い、そして第１分割ダクト６８ｂと第１仮設ダクト１０８とのフランジ接続及び第１貫通ダクト６４ａとフレキダクト６６ａとのフランジ接続を行うことにより、図５（ｃ）に示すように、給気ダクト２８は再び原子炉建屋１２に給気できる状態となり、第２日目が終了する。
【００３８】
図６に示すように、第３日目は、第１サポート部材８０のついた第２分割ダクト６８ｃ（図６（ｃ）参照）の取り付けと、第２ダクト８４、すなわち第２貫通ダクト８６（図６（ａ）参照）の取替えを行う。まず、図６（ａ）に示すように、クレーン等（不図示）で第１分割ダクト６８ｂを支持した状態で、仮設サポート部材１１４を取り外して撤去する。そして図６（ｂ）に示すように、第１分割ダクト６８ｂと第１仮設ダクト１０８とのフランジ接続を解除し、第２中継ダクト７２と第３中継ダクト７４とのフランジ接続を解除することにより、第１仮設ダクト１０８及び第２中継ダクト７２を取り外して撤去する。そして図６（ｃ）に示すように、新設の第２分割ダクト６８ｃ（新設の第１サポート部材８０ａ付）と第２仮設ダクト１１０とをフランジ接続したものについて、第２分割ダクト６８ｃ側を第１分割ダクト６８ｂにフランジ接続するとともに、第１サポート部材８０ａを支持台１２ｆに固定して第１サポート部材８０ａにより第２分割ダクト６８ｃを支持固定し、第２仮設ダクト１１０側を第３中継ダクト７４にフランジ接続する。
【００３９】
一方、図６（ａ）に示すように、第４中継ダクト７６のエルボダクト７８側と、第２貫通ダクト８６のエルボダクト７８側を溶断することによりエルボダクト７８を撤去する。そして第２貫通ダクト８６内に作業者が入り、第２点検口９０から第２閉空間１００に出て原子力建屋１２内にある第２溶接受け金具９４と第２貫通ダクト８６とを溶断するとともに第２溶接受け金具９４を建屋から取り外す。そして図６（ｂ）に示すように、建屋外にある第２溶接受け金具９５と第２貫通ダクト８６とを溶断するとともに第２溶接受け金具９４、９５を原子炉建屋１２から取り外して第２貫通ダクト８６を撤去する。このとき第２溶接受け金具９４、９５と新設の第２貫通ダクト８６ａとの溶接を容易にするため、第２溶接受け金具９４、９５の第２貫通ダクト８６ａとの接続部分に鑢がけを行う、または第２溶接受け金具９４、９５を撤去し新たな第２溶接受け金具９４ａ、９５ａを搬入する。
【００４０】
そして図６（ｃ）に示すように、新設の第２貫通ダクト８６ａを第２貫通孔１２ｂに挿入して原子炉建屋内ダクト８８とフランジ接続し、廃棄物処理建屋１６内外の第２溶接受け金具９４、９５（または新たな第２溶接受け金具９４ａ、９５ａ）を第２貫通孔１２ｂの開口部に取り付けて第２貫通ダクト８６ａと溶接する。
【００４１】
ここで、第４中継ダクト７６のエルボダクト７８側は溶断されたので、この後に取り付ける仮設エルボダクト１１２のフランジと適合する仮設フランジ１１６を溶接により取り付ける。そして仮設エルボダクト１１２を第４中継ダクト７６及び第２貫通ダクト８６ａにそれぞれフランジ接続することにより、給気ダクト２８は再び原子炉建屋１２に給気できる状態となり、第３日目が終了する。
【００４２】
図７に示すように、第４日目は第３ダクト７０（図３参照）を取り替えるとともに第１仮設ハウス９８及び第２仮設ハウス１０２を撤去する。まず図７（ａ）に示すように、第１ダクト６２を構成する第２分割ダクト６８ｃと、第３ダクト７０を構成する第２仮設ダクト１１０とのフランジ接続を解除し、仮設エルボダクト１１２と第２貫通ダクト８６ａとのフランジ接続を解除し、第２サポート部材８２を支持台１２ｇから取り外すことにより、図７（ｂ）に示すように第３ダクト７０を撤去する。そして新設の第２中継ダクト７２ａ、第３中継ダクト７４ａ、第４中継ダクト７６ａ（第２サポート部材８２ａ付）、エルボダクト７８ａを組み合わせた第３ダクト７０ａを搬入し、第２分割ダクト６８ｃと第２中継ダクト７２ａをフランジ接続し、エルボダクト７８ａと第２貫通ダクト８６ａをフランジ接続し、第２サポート部材８２ａを支持台１２ｇに固定して第２支持サポート部材８２ａにより第４中継ダクト７６ａ支持固定することにより、給気ダクト２８は再び原子炉建屋１２に給気できる状態となる。そして、これらの作業と並行して第１仮設ハウス９８及び第２仮設ハウス１０２を撤去することにより第４日目が終了し、給気ダクト２８の取替え工程が全て終了する。このように給気ダクト２８の取替え工程を４日間に分けて行うことにより、作業者をそれほど多く必要とせず、かつ作業者に負担をかけずに取り替え作業を行うことができる。
【００４３】
なおタービン建屋１４内の仮設ハウス９８は第２日目において、第１貫通ダクト６４を取り替えたのちに撤去することもでき、原子力建屋１２内の仮設ハウス１０２は第３日目において、第２貫通ダクト８６を取り替えたのちに撤去することもできる。
【００４４】
以上述べたように、本実施形態に係るダクトの取替方法によれば、第１には、建屋（タービン建屋１４、原子炉建屋１２）の内壁１４ｃ、１２ｃのダクト（給気ダクト２８）が貫通する部分の周囲を境界として共有する閉空間（第１閉空間９６、第２閉空間１００）を形成するが、閉空間を形成するときはダクトを取り外さないのでダクトへの給気を停止させる必要はない。そして閉空間の形成後ダクトを取り外す際にはダクトへの給気を停止させる必要があるが、建屋の気密が維持されるため、建屋（タービン建屋１４）の給・排気を停止させることなくダクトの取替えを行うことができる。
【００４５】
第２には、ダクト（給気ダクト２８）の閉空間に閉じ込められた側面に予め点検口（第１点検口６０、第２点検口９０）を形成することにより、作業者が閉空間内においてダクトの外に出られるのでダクト（第１貫通ダクト６４、第２貫通ダクト８６）の取り外しを容易に行うことができ作業効率が向上する。
【００４６】
第３には、閉空間は、その境界を複数のパネル１０４を繋ぎ合わせて形成することにより、パネル１０４は搬入が容易であるとともに、建屋（タービン建屋１４、原子炉建屋１２）の設計に応じた閉空間を容易に形成することができる。
【００４７】
第４には、第１ダクト６２を取り替える工程と第２ダクト８４を取り替える工程を分割できるので、給気の許容された停止時間を利用して段階的に取替え作業を行うことができる。
【００４８】
第５には、第１ダクト６２を取り替える工程と第２ダクト８４を取り替える工程と第３ダクト７０を取り替える工程とを分割できるので、ダクトが長大なものであっても給気の許容された停止時間に対応してダクトを分割して段階的に取替え作業を行うため、少人数の作業者で行うことができ作業負担も軽減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
作業中においても建屋の負圧を維持しつつ建屋を貫通するダクトを取替え可能なダクトの取替方法として利用できる。
【符号の説明】
【００５０】
１０………原子力発電所、１２………原子炉建屋、１４………タービン建屋、１６………廃棄物処理建屋、１８………コントロール建屋、２２………給気ダクト、２４………排気ダクト、２８………給気ダクト、３０………排気ダクト、３２………空調器、３４………給気ダクト、３６………排気ダクト、４０………給気ダクト、４２………排気ダクト、４４………外気取入口、４６………給気フィルタ、４８………タービン建屋内ダクト、５０………排気ダクト、５２………排気フィルタ、５４………主排気ダクト、５６………主排気塔、６０………第１点検口、６２………第１ダクト、６４………第１貫通ダクト、６６………フレキダクト、６８………第１中継ダクト、７０………第３ダクト、７２………第２中継ダクト、７４………第３中継ダクト、７６………第４中継ダクト、７８………エルボダクト、８０………第１サポート部材、８２………第２サポート部材、８４………第２ダクト、８６………第２貫通ダクト、８８………原子炉建屋内ダクト、９０………第２点検口、９２………第１溶接受け金具、９４………第２溶接受け金具、９６………第１閉空間、９８………第１仮設ハウス、１００………第２閉空間、１０２………第２仮設ハウス、１０４………パネル、１０６………フレーム、１０８………第１仮設ダクト、１１０………第２仮設ダクト、１１２………仮設エルボダクト、１１４………仮設サポート部材、１１６………仮設フランジ、２００………加熱コイル、２０１………冷却コイル、２０２………給気ファン、２０３………排気ファン、２１６………既設ダクト、２１６ａ………交換される既設ダクト、２２０………仮設ダクト、２１８………開閉口、２２０ａ………仮設ダクトパネル、２２０ｂ………末広がり部、２２２………閉空間、２３０………新設ダクト、２３０ａ………新設ダクトパネル、２３０ｂ………連結部材。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建屋から屋外に延出したダクトの取替方法であって、
前記建屋内において、前記建屋の内壁の前記ダクトが貫通する部分の周囲を境界として共有する閉空間を形成したのち、
前記ダクトを取替えることを特徴とするダクトの取替方法。
【請求項２】
前記ダクトの前記閉空間に閉じ込められた側面に予め点検口を形成したことを特徴とする請求項１に記載のダクトの取替方法。
【請求項３】
前記閉空間は、その境界を複数のパネルを繋ぎ合わせて形成することを特徴とする請求項１または２に記載のダクトの取替方法。
【請求項４】
第１建屋から屋外に延出した第１ダクトと、屋外で前記第１ダクトに接続され第２建屋に貫通する第２ダクトと、を取り替えるダクトの取替方法であって、
前記第１建屋内において、前記第１建屋の内壁の前記第１ダクトが貫通する部分の周囲を境界として共有する第１閉空間を形成するとともに、前記第２建屋内において、前記第２建屋の内壁の前記第２ダクトが貫通する部分の周囲を境界として共有する第２閉空間を形成したのち、
前記第１ダクト及び前記第２ダクトを取替えることを特徴とするダクトの取替方法。
【請求項５】
前記第１ダクトと第２ダクトとの間には第３ダクトが介装され、前記第１ダクト及び前記第２ダクトを取替えるとともに、前記第３ダクトを取替えることを特徴とする請求項４に記載のダクトの取替方法。
【請求項１】
建屋から屋外に延出したダクトの取替方法であって、
前記建屋内において、前記建屋の内壁の前記ダクトが貫通する部分の周囲を境界として共有する閉空間を形成したのち、
前記ダクトを取替えることを特徴とするダクトの取替方法。
【請求項２】
前記ダクトの前記閉空間に閉じ込められた側面に予め点検口を形成したことを特徴とする請求項１に記載のダクトの取替方法。
【請求項３】
前記閉空間は、その境界を複数のパネルを繋ぎ合わせて形成することを特徴とする請求項１または２に記載のダクトの取替方法。
【請求項４】
第１建屋から屋外に延出した第１ダクトと、屋外で前記第１ダクトに接続され第２建屋に貫通する第２ダクトと、を取り替えるダクトの取替方法であって、
前記第１建屋内において、前記第１建屋の内壁の前記第１ダクトが貫通する部分の周囲を境界として共有する第１閉空間を形成するとともに、前記第２建屋内において、前記第２建屋の内壁の前記第２ダクトが貫通する部分の周囲を境界として共有する第２閉空間を形成したのち、
前記第１ダクト及び前記第２ダクトを取替えることを特徴とするダクトの取替方法。
【請求項５】
前記第１ダクトと第２ダクトとの間には第３ダクトが介装され、前記第１ダクト及び前記第２ダクトを取替えるとともに、前記第３ダクトを取替えることを特徴とする請求項４に記載のダクトの取替方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図８】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図８】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１６９０（Ｐ２０１１−１６９０Ａ）
【公開日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１４３０３８（Ｐ２００９−１４３０３８）
【出願日】平成２１年６月１６日（２００９．６．１６）
【出願人】（０００００５４５２）株式会社日立プラントテクノロジー (1,767)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月１６日（２００９．６．１６）
【出願人】（０００００５４５２）株式会社日立プラントテクノロジー (1,767)
【Ｆターム（参考）】
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