原子炉圧力容器の解体方法及び解体装置
【課題】原子炉遮へい壁を撤去することなく気中で安全に解体作業を実施することができるとともに、工期の短縮化を図る。
【解決手段】上蓋１０ａを有する円筒状遮へい体１０を原子炉遮へい壁４の上端面４ａに設置する工程と、前記上蓋１０ａに設けられた昇降装置に１２より切断装置１４を原子炉圧力容器３内に吊り下げ固定し、原子炉圧力容器３を切断する工程と、前記上蓋１０ａに設けられた切断片昇降装置１１により切断片を前記円筒状遮へい体１０内部に吊り込む工程と、前記切断片が前記円筒状遮へい体１０内部に吊り込まれた状態で円筒状遮へい体１０を所定箇所に移動し切断片を搬出する工程と、を有する。
【解決手段】上蓋１０ａを有する円筒状遮へい体１０を原子炉遮へい壁４の上端面４ａに設置する工程と、前記上蓋１０ａに設けられた昇降装置に１２より切断装置１４を原子炉圧力容器３内に吊り下げ固定し、原子炉圧力容器３を切断する工程と、前記上蓋１０ａに設けられた切断片昇降装置１１により切断片を前記円筒状遮へい体１０内部に吊り込む工程と、前記切断片が前記円筒状遮へい体１０内部に吊り込まれた状態で円筒状遮へい体１０を所定箇所に移動し切断片を搬出する工程と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子炉圧力容器の解体方法及び解体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般の原子炉は、図５に示すように、内部に炉心を収納する原子炉圧力容器３の周囲を原子炉遮へい壁４が取り囲み、さらにその周囲を生体遮へい壁５が取り囲む構成となっている。通常、原子炉の寿命は数十年といわれており、寿命となった原子炉圧力容器は解体撤去される。従来の解体工法として、原子炉遮へい壁４を撤去し、その後、生体遮へい壁５と原子炉圧力容器３の間の間隙を水で満たし、その状態で原子炉圧力容器を切断装置により切断、撤去する工法が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−１１８５９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の解体工法の場合、原子炉遮へい壁を先行撤去し、その後、生体遮へい壁と原子炉圧力容器の間の間隙を水で満たし、その状態で原子炉圧力容器を切断装置により切断し搬出するが、原子炉遮へい壁の撤去、貫通孔等の密封処理、水の注入・排出、等、解体作業の工程数が多く、解体期間が長期化し、解体コストも高くなるという課題があった。
また、各構造物の設置状況や残留放射線強度によっては原子炉遮へい壁を先行撤去できない可能性があり、上記工法を採用することができない場合もあった。
【０００５】
本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、原子炉遮へい壁を撤去することなく気中で安全に解体作業を実施することができるとともに、解体作業の工期の短縮化及び低コスト化を図ることができる原子炉圧力容器の解体方法及び解体装置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】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の原子炉圧力容器の解体方法は、上蓋を有する円筒状遮へい体を原子炉遮へい壁の上端面に設置する工程と、前記上蓋に設けられた昇降装置により切断装置を原子炉圧力容器内に吊り下げ固定し、原子炉圧力容器を切断する工程と、前記上蓋に設けられた切断片昇降装置により切断片を前記円筒状遮へい体内部に吊り込む工程と、前記切断片が前記円筒状遮へい体内部に吊り込まれた状態で円筒状遮へい体を所定箇所に移動し切断片を搬出する工程と、を有することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の原子炉圧力容器の解体装置は、原子炉遮へい壁の上端面に設置される上蓋を有する円筒状遮へい体と、前記上蓋に設置され、切断装置を係合可能に把持し原子炉圧力容器内に昇降可能に吊り下げる昇降装置及び原子炉圧力容器の上端を係合可能に把持し昇降可能に吊り下げる切断片昇降装置を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、原子炉遮へい壁を撤去することなく気中で安全に解体作業を実施することができるとともに、解体作業の工期の短縮化及び低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係る解体装置の全体構成図。
【図２】第１の実施形態に係る解体装置の詳細図。
【図３】第２の実施形態に係る解体装置の全体構成図。
【図４】第２の実施形態に係る解体装置の詳細図。
【図５】原子炉圧力容器の配置構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る原子炉圧力容器の解体方法及び解体装置の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１１】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態を図１、図２を用いて説明する。
（構成）
本第１の実施形態に係る解体装置２は、原子炉遮へい壁４の上部に設置される上蓋１０ａを有する円筒状遮へい体１０と、切断装置１４の昇降装置１２と、切断片昇降装置１１と、気中浮遊物回収装置９とから構成される。
【００１２】
切断装置１４は切断装置１４を原子炉内に固定する固定ビーム２４と、切断具２２を搭載し周方向に回動可能な回転ビーム２３と、切断装置１４の把持具２５とから構成され、上蓋１０ａに設置された昇降装置１２により上下動移動可能に吊り下げられる。
【００１３】
切断片昇降装置１１は上蓋１０ａに設置され、切断片把持具１３により切断した後の原子炉圧力容器の切断片を吊り上げる。気中浮遊物回収装置９は上蓋１０ａに接続された可撓姓のダクト６と、フィルタ７及び排風機８から構成される。
【００１４】
（作用）
このように構成された解体装置の解体作業手順について説明する。
まず、天井クレーン１により、内部に切断装置１４を吊り下げた状態で円筒状遮へい体１０を原子炉圧力容器３の直上に移動し、その状態で円筒状遮へい体１０を吊り下げ、原子炉遮へい壁４の上端面４ａ上に設置する。
【００１５】
次に、切断装置１４を昇降装置１２により原子炉圧力容器３内に吊り下げ、切断装置１４を固定ビーム２４により切断位置で原子炉圧力容器３の内壁に固定した後、回転ビーム２４に搭載された切断具２２により圧力容器３を切断する。
その際、切断片昇降装置１１は切断片把持具１３を吊り下ろし、切断片把持具１３は原子炉圧力容器３の上端を把持した状態とする。
【００１６】
切断作業の終了後、円筒状に切断された原子炉圧力容器の切断片は、切断片昇降装置１１によって吊り上げられることで円筒状遮へい体１０の内部に吊り込まれ、その状態で円筒状遮へい体１０を天井クレーン１によって所定箇所（オペレーションフロアのプール内等）に搬送し、切断片のみが外部へ搬出される。
その際、切断装置１４は把持具２５の係合が解除され、原子炉圧力容器３の内壁に固定された状態となっている。
【００１７】
一方、切断作業中、上蓋１０ａに設けられた気中浮遊物回収装置９は、切断時に発生した気中浮遊物を、ダクト６を介してフィルタ７に捕集する。
切断片が搬出された後、天井クレーン１は円筒状遮へい体１０を再び原子炉圧力容器３の直上に移動した後、吊り下げ、再度、原子炉圧力容器３の上部に設置し、上記作業を繰り返す。
【００１８】
なお、円筒状遮へい体１０の下面又は遮へい壁４の上端面４ａに弾性体等からなるシール部材を設けることにより（図示せず）、円筒状遮へい体１０内部の気密性を高めることができる。
【００１９】
（効果）
このように本実施形態に係る解体装置では、上蓋１０ａを有する円筒状遮へい体１０を原子炉遮へい壁４の上端面４ａ上に設置した状態で切断作業をおこなうことにより、放射線が作業空間に漏洩するのを防止し、また、切断時に発生した気中浮遊物を気中浮遊物回収装置９によってオペフロ２０に放出することなく回収するために、オペフロにおける雰囲気線量を大幅に低減させることができるので、原子炉ウエル上に別途汚染拡大防止用のハウス等を設置する必要がなく、オペフロ上の作業環境及びアクセス性を大幅に改善することができる。
【００２０】
また、切断片の搬出時においても、円筒状遮へい体１０をそのまま活用し、既設の天井クレーン１によって搬出するので、特別の搬送装置又は遮へい装置を用いることなく、効率的かつ安全に切断片を搬出することが可能となる。
【００２１】
さらに、この一連の解体作業は気中でおこなわれるので、従来の解体作業における原子炉遮へい壁の撤去、水の注入・排出等の作業を省略可能となり、それにより解体作業に要する工程数、期間及びコストを大幅に削減することができる。
【００２２】
以上説明したように、本第１の実施形態によれば、原子炉遮へい壁を撤去することなく気中で安全に解体作業を実施することができるとともに、解体作業の工期の短縮化及び低コスト化を図ることができる。
なお、上記実施形態において、上蓋１０ａと円筒状遮へい体１０は別個に製造してもよいが、一体化成型で製造してもよい。
【００２３】
（第２の実施形態）
次に、本発明に係る解体装置の第２の実施形態について図３、図４を用いて説明する。なお、第１の実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２４】
本第２の実施形態では、オペフロ２０上に円筒状遮へい体１０を昇降可能に吊り下げる円筒状遮へい体昇降装置１５を設置している。
これにより、原子炉圧力容器の切断作業時及び気中浮遊物回収時に、天井クレーンを他の作業に使用することが可能となり、原子炉圧力容器の解体作業の効率化及び短縮化を図ることができる。
【符号の説明】
【００２５】
１…天井クレーン、２…解体装置、３…圧力容器、４…遮へい壁、４ａ…上端面、５…生体遮へい壁、６…ダクト、７…フィルタ、８…排風機、９…気中浮遊物回収装置、１０…円筒状遮へい体、１０ａ…上蓋、１１…切断片昇降装置、１２…切断装置昇降装置、１３、２５…把持具、１４…切断装置、１５…解体装置昇降装置、２０…オペフロ、２２…切断具、２３…回転ビーム、２４…固定ビーム。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子炉圧力容器の解体方法及び解体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般の原子炉は、図５に示すように、内部に炉心を収納する原子炉圧力容器３の周囲を原子炉遮へい壁４が取り囲み、さらにその周囲を生体遮へい壁５が取り囲む構成となっている。通常、原子炉の寿命は数十年といわれており、寿命となった原子炉圧力容器は解体撤去される。従来の解体工法として、原子炉遮へい壁４を撤去し、その後、生体遮へい壁５と原子炉圧力容器３の間の間隙を水で満たし、その状態で原子炉圧力容器を切断装置により切断、撤去する工法が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−１１８５９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の解体工法の場合、原子炉遮へい壁を先行撤去し、その後、生体遮へい壁と原子炉圧力容器の間の間隙を水で満たし、その状態で原子炉圧力容器を切断装置により切断し搬出するが、原子炉遮へい壁の撤去、貫通孔等の密封処理、水の注入・排出、等、解体作業の工程数が多く、解体期間が長期化し、解体コストも高くなるという課題があった。
また、各構造物の設置状況や残留放射線強度によっては原子炉遮へい壁を先行撤去できない可能性があり、上記工法を採用することができない場合もあった。
【０００５】
本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、原子炉遮へい壁を撤去することなく気中で安全に解体作業を実施することができるとともに、解体作業の工期の短縮化及び低コスト化を図ることができる原子炉圧力容器の解体方法及び解体装置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】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の原子炉圧力容器の解体方法は、上蓋を有する円筒状遮へい体を原子炉遮へい壁の上端面に設置する工程と、前記上蓋に設けられた昇降装置により切断装置を原子炉圧力容器内に吊り下げ固定し、原子炉圧力容器を切断する工程と、前記上蓋に設けられた切断片昇降装置により切断片を前記円筒状遮へい体内部に吊り込む工程と、前記切断片が前記円筒状遮へい体内部に吊り込まれた状態で円筒状遮へい体を所定箇所に移動し切断片を搬出する工程と、を有することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の原子炉圧力容器の解体装置は、原子炉遮へい壁の上端面に設置される上蓋を有する円筒状遮へい体と、前記上蓋に設置され、切断装置を係合可能に把持し原子炉圧力容器内に昇降可能に吊り下げる昇降装置及び原子炉圧力容器の上端を係合可能に把持し昇降可能に吊り下げる切断片昇降装置を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、原子炉遮へい壁を撤去することなく気中で安全に解体作業を実施することができるとともに、解体作業の工期の短縮化及び低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係る解体装置の全体構成図。
【図２】第１の実施形態に係る解体装置の詳細図。
【図３】第２の実施形態に係る解体装置の全体構成図。
【図４】第２の実施形態に係る解体装置の詳細図。
【図５】原子炉圧力容器の配置構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る原子炉圧力容器の解体方法及び解体装置の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１１】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態を図１、図２を用いて説明する。
（構成）
本第１の実施形態に係る解体装置２は、原子炉遮へい壁４の上部に設置される上蓋１０ａを有する円筒状遮へい体１０と、切断装置１４の昇降装置１２と、切断片昇降装置１１と、気中浮遊物回収装置９とから構成される。
【００１２】
切断装置１４は切断装置１４を原子炉内に固定する固定ビーム２４と、切断具２２を搭載し周方向に回動可能な回転ビーム２３と、切断装置１４の把持具２５とから構成され、上蓋１０ａに設置された昇降装置１２により上下動移動可能に吊り下げられる。
【００１３】
切断片昇降装置１１は上蓋１０ａに設置され、切断片把持具１３により切断した後の原子炉圧力容器の切断片を吊り上げる。気中浮遊物回収装置９は上蓋１０ａに接続された可撓姓のダクト６と、フィルタ７及び排風機８から構成される。
【００１４】
（作用）
このように構成された解体装置の解体作業手順について説明する。
まず、天井クレーン１により、内部に切断装置１４を吊り下げた状態で円筒状遮へい体１０を原子炉圧力容器３の直上に移動し、その状態で円筒状遮へい体１０を吊り下げ、原子炉遮へい壁４の上端面４ａ上に設置する。
【００１５】
次に、切断装置１４を昇降装置１２により原子炉圧力容器３内に吊り下げ、切断装置１４を固定ビーム２４により切断位置で原子炉圧力容器３の内壁に固定した後、回転ビーム２４に搭載された切断具２２により圧力容器３を切断する。
その際、切断片昇降装置１１は切断片把持具１３を吊り下ろし、切断片把持具１３は原子炉圧力容器３の上端を把持した状態とする。
【００１６】
切断作業の終了後、円筒状に切断された原子炉圧力容器の切断片は、切断片昇降装置１１によって吊り上げられることで円筒状遮へい体１０の内部に吊り込まれ、その状態で円筒状遮へい体１０を天井クレーン１によって所定箇所（オペレーションフロアのプール内等）に搬送し、切断片のみが外部へ搬出される。
その際、切断装置１４は把持具２５の係合が解除され、原子炉圧力容器３の内壁に固定された状態となっている。
【００１７】
一方、切断作業中、上蓋１０ａに設けられた気中浮遊物回収装置９は、切断時に発生した気中浮遊物を、ダクト６を介してフィルタ７に捕集する。
切断片が搬出された後、天井クレーン１は円筒状遮へい体１０を再び原子炉圧力容器３の直上に移動した後、吊り下げ、再度、原子炉圧力容器３の上部に設置し、上記作業を繰り返す。
【００１８】
なお、円筒状遮へい体１０の下面又は遮へい壁４の上端面４ａに弾性体等からなるシール部材を設けることにより（図示せず）、円筒状遮へい体１０内部の気密性を高めることができる。
【００１９】
（効果）
このように本実施形態に係る解体装置では、上蓋１０ａを有する円筒状遮へい体１０を原子炉遮へい壁４の上端面４ａ上に設置した状態で切断作業をおこなうことにより、放射線が作業空間に漏洩するのを防止し、また、切断時に発生した気中浮遊物を気中浮遊物回収装置９によってオペフロ２０に放出することなく回収するために、オペフロにおける雰囲気線量を大幅に低減させることができるので、原子炉ウエル上に別途汚染拡大防止用のハウス等を設置する必要がなく、オペフロ上の作業環境及びアクセス性を大幅に改善することができる。
【００２０】
また、切断片の搬出時においても、円筒状遮へい体１０をそのまま活用し、既設の天井クレーン１によって搬出するので、特別の搬送装置又は遮へい装置を用いることなく、効率的かつ安全に切断片を搬出することが可能となる。
【００２１】
さらに、この一連の解体作業は気中でおこなわれるので、従来の解体作業における原子炉遮へい壁の撤去、水の注入・排出等の作業を省略可能となり、それにより解体作業に要する工程数、期間及びコストを大幅に削減することができる。
【００２２】
以上説明したように、本第１の実施形態によれば、原子炉遮へい壁を撤去することなく気中で安全に解体作業を実施することができるとともに、解体作業の工期の短縮化及び低コスト化を図ることができる。
なお、上記実施形態において、上蓋１０ａと円筒状遮へい体１０は別個に製造してもよいが、一体化成型で製造してもよい。
【００２３】
（第２の実施形態）
次に、本発明に係る解体装置の第２の実施形態について図３、図４を用いて説明する。なお、第１の実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２４】
本第２の実施形態では、オペフロ２０上に円筒状遮へい体１０を昇降可能に吊り下げる円筒状遮へい体昇降装置１５を設置している。
これにより、原子炉圧力容器の切断作業時及び気中浮遊物回収時に、天井クレーンを他の作業に使用することが可能となり、原子炉圧力容器の解体作業の効率化及び短縮化を図ることができる。
【符号の説明】
【００２５】
１…天井クレーン、２…解体装置、３…圧力容器、４…遮へい壁、４ａ…上端面、５…生体遮へい壁、６…ダクト、７…フィルタ、８…排風機、９…気中浮遊物回収装置、１０…円筒状遮へい体、１０ａ…上蓋、１１…切断片昇降装置、１２…切断装置昇降装置、１３、２５…把持具、１４…切断装置、１５…解体装置昇降装置、２０…オペフロ、２２…切断具、２３…回転ビーム、２４…固定ビーム。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上蓋を有する円筒状遮へい体を原子炉遮へい壁の上端面に設置する工程と、
前記上蓋に設けられた昇降装置により切断装置を原子炉圧力容器内に吊り下げ固定し、原子炉圧力容器を切断する工程と、
前記上蓋に設けられた切断片昇降装置により切断片を前記円筒状遮へい体内部に吊り込む工程と、
前記切断片が前記円筒状遮へい体内部に吊り込まれた状態で円筒状遮へい体を所定箇所に移動し切断片を搬出する工程と、
を有することを特徴とする原子炉圧力容器の解体方法。
【請求項２】
切断片が搬出された円筒状遮へい体を前記原子炉遮へい壁の上端面に再度設置する工程をさらに有することを特徴とする請求項１記載の原子炉圧力容器の解体方法。
【請求項３】
前記原子炉圧力容器を切断する工程の間、前記上蓋に設けられた気中浮遊物回収装置により前記円筒状遮へい体内の気中浮遊物を回収する工程をさらに有することを特徴とする請求項１又は２記載の原子炉圧力容器の解体方法。
【請求項４】
原子炉遮へい壁の上端面に設置される上蓋を有する円筒状遮へい体と、前記上蓋に設置され、切断装置を係合可能に把持し原子炉圧力容器内に昇降可能に吊り下げる昇降装置及び原子炉圧力容器の上端を係合可能に把持し昇降可能に吊り下げる切断片昇降装置を有することを特徴とする原子炉圧力容器の解体装置。
【請求項５】
前記上蓋に前記円筒状遮へい体内の気中浮遊物を回収する気中浮遊物回収装置を設けたことを特徴とする請求項４記載の原子炉圧力容器の解体装置。
【請求項６】
前記円筒状遮へい体をオペフロ上に設けた円筒状遮へい体昇降装置によって吊り下げることを特徴とする請求項４又は５記載の原子炉圧力容器の解体装置。
【請求項７】
前記円筒状遮へい体の下面又は前記原子炉遮へい壁の上端面に気密保持部材を設けたことを特徴とする請求項４乃至６いずれかに記載の原子炉圧力容器の解体装置。
【請求項１】
上蓋を有する円筒状遮へい体を原子炉遮へい壁の上端面に設置する工程と、
前記上蓋に設けられた昇降装置により切断装置を原子炉圧力容器内に吊り下げ固定し、原子炉圧力容器を切断する工程と、
前記上蓋に設けられた切断片昇降装置により切断片を前記円筒状遮へい体内部に吊り込む工程と、
前記切断片が前記円筒状遮へい体内部に吊り込まれた状態で円筒状遮へい体を所定箇所に移動し切断片を搬出する工程と、
を有することを特徴とする原子炉圧力容器の解体方法。
【請求項２】
切断片が搬出された円筒状遮へい体を前記原子炉遮へい壁の上端面に再度設置する工程をさらに有することを特徴とする請求項１記載の原子炉圧力容器の解体方法。
【請求項３】
前記原子炉圧力容器を切断する工程の間、前記上蓋に設けられた気中浮遊物回収装置により前記円筒状遮へい体内の気中浮遊物を回収する工程をさらに有することを特徴とする請求項１又は２記載の原子炉圧力容器の解体方法。
【請求項４】
原子炉遮へい壁の上端面に設置される上蓋を有する円筒状遮へい体と、前記上蓋に設置され、切断装置を係合可能に把持し原子炉圧力容器内に昇降可能に吊り下げる昇降装置及び原子炉圧力容器の上端を係合可能に把持し昇降可能に吊り下げる切断片昇降装置を有することを特徴とする原子炉圧力容器の解体装置。
【請求項５】
前記上蓋に前記円筒状遮へい体内の気中浮遊物を回収する気中浮遊物回収装置を設けたことを特徴とする請求項４記載の原子炉圧力容器の解体装置。
【請求項６】
前記円筒状遮へい体をオペフロ上に設けた円筒状遮へい体昇降装置によって吊り下げることを特徴とする請求項４又は５記載の原子炉圧力容器の解体装置。
【請求項７】
前記円筒状遮へい体の下面又は前記原子炉遮へい壁の上端面に気密保持部材を設けたことを特徴とする請求項４乃至６いずれかに記載の原子炉圧力容器の解体装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−９３１８１（Ｐ２０１２−９３１８１Ａ）
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３９８５５（Ｐ２０１０−２３９８５５）
【出願日】平成２２年１０月２６日（２０１０．１０．２６）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（３９００１４５６８）東芝プラントシステム株式会社 (273)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２６日（２０１０．１０．２６）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（３９００１４５６８）東芝プラントシステム株式会社 (273)
【Ｆターム（参考）】
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