JP2001083295A - 表面が汚染された機器の切断工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】表面を放射性物質で汚染された配管・機器を機
械的に切断する場合、放射性物質の放出拡大を防ぐため
には後処理が必要となる放射性廃液や使用済み粒子フィ
ルタのような放射性廃棄物を生成しない、もしくは生成
量を極力低減するとともに、配管・機器の表面汚染物質
である放射性の微粒子の飛散を抑制し、作業員への被ば
く、周辺環境への放射能の放出を低減する方法を提供す
る。 【解決手段】放射性物質の飛散を抑制する方法として、
切断時に対象物の表面を被覆し汚染物質を固定するため
の遮蔽物として塗剤を噴射する機構を追加することによ
り、切断と同時に放射性物質の飛散防止措置を実施す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放射性物質によっ
て表面を汚染された配管もしくはコンクリートを切断す
る際に、放射性粒子の飛散を抑制する切断方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】原子力発電施設についても一定の期間が
経過すると、その寿命あるいは償却期間を向かえ、リプ
レースあるいは永久に使用しないような処理を行わなけ
ればならない。このような施設の廃止のために行う処理
をデコミッショニングという。原子力発電施設のデコミ
ッショニングで考慮しなければならない問題は、施設内
の設備・機器が放射化あるいは放射性物質で汚染されて
いることであり、放射性物質を管理した状態で処理・処
分し、作業者及び周辺への影響を防止しなければならな
い点である。デコミッショニングの方式としては、密閉
管理、遮蔽隔離、解体撤去の３つがあるが、我が国とし
ては、解体撤去方式が考えられている。

【０００３】放射性物質によってその表面を汚染された
配管もしくはコンクリートの取扱いに対しては、表面の
放射性物質を除染するかもしくは、切断時に飛散物を吸
引するなどして低減することが考えられている。

【０００４】開示されている従来技術としては、まず表
面の放射性物質を除染する方法として、特開平１０−６
８８００号のように除染すべき対象物に対してブラスト
ノズルよりドライアイス粒子を吹き付けて汚染物を除去
すると同時に、剥離汚染物を吸引ろ過して捕集する方法
がある。

【０００５】一方、放射性物質の飛散を抑制する方法と
しては、特開平２−８７０９４号のように原子炉炉心か
らの放射能を遮蔽するために配置される熱遮蔽体におい
て、多数の穴を持つ凝固剤注入ノズルを遮蔽体コンクリ
ートの切断線近傍に埋設し、切断時に切断部位を強化し
てコンクリートブロックの割れ、崩壊を抑制することを
特徴とするコンクリート製熱遮蔽体がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】放射性物質により配管
・機器の表面が汚染されている場合、原子炉施設の容器
・配管等の切断に際し、気体状・浮遊粒子状の放射性物
質が発生し、容易に気中に放出されることが考えられ
る。

【０００７】機械的切断によって対象物が切断される場
合、切断に伴なう振動や衝撃により表面から微小な放射
性粒子が飛散することにより汚染が拡大する可能性があ
る。表面に付着している放射性物質は直径１μｍ程度の
微小な粒子であり、気中に放出された場合、重力沈降や
気流による慣性沈着で除去されるが、除去されにくい上
にわずかな外乱により容易に再浮遊する。

【０００８】微小粒子の気中への放出を抑制する対策と
しては、従来技術として述べたように事前に表面の除染
を実施する方法も考えられるが、除染廃液等の放射性廃
棄物が発生するため、放射性物質の放出拡大を防ぐため
には液体放射性廃棄物処理系が必要となり、処理系統の
増設及び廃棄物として使用済みイオン交換樹脂が発生す
る。また、局所排風機を設置して雰囲気を換気し粒子フ
ィルタを通すことにより、気中の放射性粒子を除去する
対策も考えられるが、使用済粒子フィルタもまた放射性
廃棄物となり、線量率が高くその発生量もかなり大きく
なることが予測される。

【０００９】本発明の目的は、表面を放射性物質で汚染
された配管・機器を機械的に切断する場合、放射性物質
の放出拡大を防ぐためには別途処理が必要となる放射性
廃液や使用済粒子フィルタのような放射性廃棄物を生成
しない、もしくは生成量を極力低減するとともに、配管
・機器の表面汚染物質である放射性の微粒子の飛散を抑
制し、作業員への被ばく、周辺環境への放射能の放出を
低減する方法を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】表面が汚染された配管・
機器の切断に際して、放射性物質の飛散を抑制する方法
として、本発明では、切断と同時に放射性物質の飛散防
止措置を実施する方法を提供するものである。飛散防止
措置としては、切断時に対象物の表面を被覆し汚染物質
を固定するための遮蔽物として塗剤を噴射する機構を追
加するものとする。

【００１１】上記のように構成された切断用機器におい
ては、切断前には配管・機器に塗剤が噴射され、表面に
付着している放射性粒子は固定される。切断対象物表面
に付着している放射性物質の一部は粒径１μｍ以下で、
一度気中に放出された場合除去が困難な上、容易に再浮
遊する微小粒子である。一般的に粒子状物質のサイズが
大きいほど再浮遊する粒子の量も小さくなり、気中から
の除去が飛躍的に容易であることが知られている。本発
明の装置により噴射された塗料によって形成される放射
性物質を含む表面被覆は粘性が大きく微小粒子になりに
くいため、切断によって発生する粒子は、切子状で比較
的粒径の大きな粒子が大半を占める。これら粒径の大き
な粒子は、長時間気中に浮遊することはできず、短時間
で床面や壁面に沈着する。これらの沈着した粒子を除去
する場合も、放射性廃液や粒子フィルタを必要とするよ
うな微小粒子と異なり、本質的に飛散しにくいため特別
に処理系統を設ける必要がなく、バグフィルタを装着し
た真空掃除機で除去可能であるなど、一般的な固体廃棄
物と同等の取扱いが可能である。本発明においては、簡
単な装置により、切断対象物表面に付着した粒子の気中
への浮遊を効果的に抑制し、作業員への被ばく、周辺環
境への放射能の放出を低減することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】（実施例１）ワイヤーソー切断装
置に対して、本発明を適用した実施例１を示す。実施例
１は塗料を使用した実施例である。図１に実施例１の概
要を示す。図１（ａ）が本発明の切断装置の平面図であ
り、図１（ｂ）が本発明の切断装置の側面図である。

【００１３】本実施例１は金属製配管・機器の切断に供
することを想定したものであり、切断対象物１は、切断
に際しては切断用ブース２内に配置される。切断対象物
としては、一般の金属製配管に加えて湿分分離加熱器、
低圧給水加熱器、残留熱除去系熱交換器を対象とする。
切断用ブース２は、切断対象機器設置室内で切断対象物
の周囲に、樹脂板もしくは金属支柱を組み合わせて設置
した枠組みに樹脂製シートをかぶせることにより、切断
作業時に容易に設置／撤去できる構造とする。さらに切
断用ブース２は、内部で発生する切削破片を外部に漏洩
させないよう気密構造を確保するものとし、作業者の出
入りに用いる開口部（簡易気密ハッチ）１３を持つ構造
である。このため切断用ブース２は給気ユニット１４／
排気ユニット１５にそれぞれ低性能フィルタ３をもち、
切断時に発生する破片を捕集する構造である。給気ユニ
ット１４は給気ファン１６を給気モーター１７で駆動し
て外気を取り込み、低性能フィルタ３を通して切断用ブ
ース２内に外気を供給する。また、排気ユニット１５は
切断用ブース２内の空気を排気モーター１８で駆動した
排気ファン１９を用いて強制排気し、低性能フィルタ３
を通して切断時に発生する破片等を捕集する。

【００１４】ワイヤーソー４は切断用ブース２内の切断
対象物１を駆動モーター５から動力を供給されて切断す
る。ワイヤーソー４は鋼製チェーンに切断歯をつけた物
で、ワイヤーソー駆動モーター５の駆動プーリー２０か
ら誘導プーリー２１を経由して切断対象物１に巻き付け
られる。

【００１５】塗剤を噴射する系統としては、塗剤タンク
６からポンプ９を介して塗剤ノズル７に塗剤を供給し、
切断対象物１に噴射される構造である。塗剤タンク６
は、切断対象物１の表面の放射性微粒子が切断時の振
動、衝撃により気中へ放出されることを防ぐため、切断
対象物１全体を塗剤の被膜で覆うことができる十分な容
量を持たせる。塗剤は一般的な塗料とするが、切断作業
の効率化という観点から、ワニスもしくはアクリル系ラ
ッカーといった速乾性の塗料を使用することが望まし
い。塗剤ノズル７は、切断対象物１を取り囲む矩形で、
内側に多数の噴射口を有し、塗剤タンク６から塗剤ノズ
ル７はフレキシブル管２２で接続され、切断用ブース２
内にノズルガイド枠２３と塗剤ノズル駆動装置２４を設
置する。これらの機器により、塗剤ノズル７は塗剤を切
断対象物１全体にくまなく噴射できるよう切断用ブース
２内を水平方向にスライドすることのできる治具を持つ
構造とする。切断対象物１に対しては、適切な固定治具
３９を用いて、ワイヤーソー４による切断が可能なよう
に固定される。

【００１６】切断作業を実施する際の手順としては、切
断対象物１の周囲に塗剤ノズル設備及び切断用機器を設
置した後、切断用ブース２を敷設する。作業者は気密ハ
ッチ１３から切断用ブース２内に入り、塗剤ノズル設備
を準備する。給気／排気ユニットを起動した後、切断対
象物１に塗剤ノズル７から塗料を噴射し、切断対象物１
の表面全体を塗料で被覆する。被膜が十分乾燥したこと
を確認して、気密ハッチ１３から作業者が入り、ワイヤ
ーソーを切断対象物１に巻き付け、切断対象物１を固定
治具３９で固定する。その後ハッチ１３を閉じ、ワイヤ
ーソー駆動モーター５を起動し、切断を実施する。切断
後は、切断用ブース２内の粒子が十分沈降・除去された
ことを確認し、ワイヤーソー４及び固定治具３９を次の
切断位置に移動させる。所定の切断作業が終了した後、
塗剤ノズル設備及び切断用機器、切断用ブース２、固定
治具３９を撤去する。

【００１７】（実施例２）ワイヤーソー切断装置に対し
て、本発明を適用した実施例２を示す。実施例２は二液
混合型の塗料を使用した実施例である。図２に実施例２
の概要を示す。図２（ａ）が本発明の切断装置の平面図
であり、図２（ｂ）が本発明の切断装置の側面図であ
る。

【００１８】本実施例２は内部にも微細な放射性粒子が
付着している可能性の高い機器及びコンクリート製の遮
蔽材の切断に供することを想定したものである。ワイヤ
ーソー切断装置の構成は実施例１と同じであるので、こ
こでは説明を省略する。塗剤系は２系統からなる。塗剤
系は、塗剤（母剤）タンク８、ポンプ９、塗剤ノズル
７、ドレンから塗剤（母剤）タンクへの戻り配管１０で
構成される系統と、塗剤（硬化剤）タンク１１、ポンプ
１２、塗剤ノズル７で構成される系統である。

【００１９】塗剤（母剤）は、塗剤（母剤）タンク８か
ら塗剤（母剤）ポンプ９により、フレキシブル管２２を
通して切断用ブース２内の塗剤（母剤）ノズル７に導か
れる。切断用ブース２下部には、ドレンが設置され、流
下した塗剤（母剤）を戻り配管１０を通して塗剤（母
剤）タンク８に戻す構造になっている。

【００２０】塗剤（硬化剤）は、塗剤（硬化剤）タンク
１１から塗剤（硬化剤）ポンプ１２によりフレキシブル
管２２を通して切断用ブース２内の塗剤ノズル７に導か
れる。切断用ブース２内には、塗剤（母剤）／塗剤（硬
化剤）系のそれぞれに対してノズルガイド枠２３と塗剤
ノズル駆動装置２４を設置する。

【００２１】塗剤としては、母剤に液状のエポキシ樹脂
を使用し、ＪＩＳ Ｋ ６９２９−１に規定された固体を
生成する変性脂環式ポリアミンもしくは未変性ポリアミ
ノアミド系を硬化剤として使用する。母剤が循環する戻
り配管１０には、切削破片及び発生粒子を捕集するため
にストレーナ２５を設置するものとする。

【００２２】以下に切断作業を実施する際の手順を示す
が、実施例１と異なる部分についてのみ記述する。切断
時には塗剤（母剤）タンク８からポンプ９を介して塗剤
ノズル７に母剤が供給され、切断対象物１に噴射され
る。切断対象物１から流下した母剤は切断用ブース２下
部のドレンから戻り配管１０を通って、塗剤（母剤）タ
ンク８に戻される。切断中は塗剤（母剤）が常時循環し
ており、切断により発生した放射性粒子を塗剤（母剤）
中に取り込むことにより気中への飛散を抑制する。切断
が終了した時点で、ポンプ９を停止して塗剤（母剤）の
噴射をやめ、ポンプ１２を起動して塗剤（硬化剤）タン
クから硬化剤を噴射する。塗剤（母剤）は高い粘性を持
つ物質であるため、切断対象物１表面全体を被覆して固
化することにより表面に付着した粒子だけではなく、切
子等粒子を固定し切断面を強化することができる。この
ように塗剤としてエポキシ樹脂を使用したことにより、
切断対象物１表面に付着した放射性微粒子及び切断時の
切削片を塗剤（母剤）中に取り込み、塗剤（硬化剤）の
噴射により切断面の剥離物についても切断対象物１に固
定することができる。切断により発生した切削片及び発
生粒子は塗剤（母剤）中に取りこまれ、すべてストレー
ナ２５に堆積するため、装置を停止した後、塗剤（硬化
剤）を加えることにより、切断用ブース２内で容易に固
化させることができる。すなわち本実施例によれば特に
廃液処理系を設置する必要はなく、廃棄物を取扱いの容
易な固化した樹脂として回収することができる。

【００２３】（実施例３）作業者が当該区域に進入する
際のごくわずかな衝撃・擾乱により、切断対象物表面及
び床面、壁面に付着した微小粒子が気相中へ再浮遊し、
作業員の線量を増加させる可能性のある環境において、
本発明を適用した実施例３を示す。

【００２４】図３に実施例３の自走式台車を含む塗剤噴
射装置の概要を示す。図３（ａ）が本発明の塗剤噴射装
置の平面図であり、図２（ｂ）が本発明の塗剤噴射装置
の側面図である。塗剤を噴霧する塗剤ノズル７に切断対
象機器設置室の壁面・天井面まで塗剤を噴射するのに十
分な容量を持ったポンプ３４を介して室内全体を被覆す
るために必要な塗剤を有する塗剤タンク３５を接続す
る。遠隔操作により走行する自走式台車上に設置され
た、同じく遠隔操作によりノズルの向きを調整すること
のできる台座に塗剤ノズルを設置することにより、室外
に設置した電源及び遠隔制御盤３６からを自走式台車を
操作して切断対象機器及び設置室内に塗剤を噴射するこ
とを可能とする構成である。

【００２５】自走式台車の架台２６は、平面長方形に形
成され長手方向に両側に無限軌条等による一対の走行機
構２７が配置されており、架台後部に塗剤ホース２８及
び電源と制御信号を伝達する導電線２９を連結し、走行
用駆動機３０を配置する。走行用駆動機３０には左右一
対のサーボモータを使用し、自動制御器３７で受信した
制御信号により左右の走行機構２７を独立駆動ならびに
停止させることができるものとする。走行用駆動機３０
横に架台２６後部の塗剤ホース２８と連結した塗剤送り
フレキシブルパイプ３１が配置され、塗剤ノズル７に接
続している。塗剤ノズル７はターンテーブル３２上に配
置された仰角調整機３３に装着し、ターンテーブル３２
及び仰角調整機３３には独立したノズル駆動用駆動機３
８が設けられ、自動制御器３７で受信した制御信号によ
り塗剤ノズル７の水平方向と仰角を遠隔操作で調節し、
噴射方向を制御できる構造とする。

【００２６】以下に切断作業を実施する際の手順を示
す。作業手順としては、室内の換気設備を作動させた
後、自走式台車を当該汚染区域に進入させ、切断対象機
器及び汚染区域全体を塗料で被覆する。被膜が十分乾燥
したことを確認して、設置室内に作業者が入り、ワイヤ
ーソーを切断対象物に巻き付け、ワイヤーソー切断の準
備をする。その後ワイヤーソー駆動モーターを起動し、
切断を実施する。切断後は、室内の粒子が十分沈降・除
去されたことを確認し、切断用機器を撤去する。

【００２７】

【発明の効果】本発明は、表面を放射性物質で汚染され
た配管・機器を機械的に切断する場合、放射性物質の放
出拡大を防ぐためには別途処理が必要となる放射性廃液
や使用済み粒子フィルタのような放射性廃棄物を生成し
ない、もしくは生成量を極力低減するとともに、配管・
機器の表面汚染物質である放射性の微粒子の飛散を抑制
し、作業員への被ばく、周辺環境への放射能の放出を低
減する方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の概要を示す図。

【図２】実施例２の概要を示す図。

【図３】実施例３の自走式台車を含む塗剤噴射装置の概
要を示す図。

【符号の説明】

１…切断対象物、２…切断用ブース、３…低性能フィル
タ、４…ワイヤーソー、５…ワイヤーソー駆動モータ、
６…塗剤タンク、７…塗剤ノズル、８…塗剤（母剤）タ
ンク、９…ポンプ、１０…ドレン戻り配管、１１…塗剤
（硬化剤）タンク、１２…ポンプ、１３…気密ハッチ、
１４…給気ユニット、１５…排気ユニット、１６…給気
ファン、１７…給気モータ、１８…排気モータ、１９…
排気ファン、２０…駆動プーリー、２１…誘導プーリ
ー、２２…フレキシブル管、２３…ノズルガイド枠、２
４…塗剤ノズル駆動装置、２５…ストレーナ、２６…架
台、２７…走行機構、２８…塗剤ホース、２９…導電
線、３０…走行用駆動機、３１…塗剤送りフレキシブル
パイプ、３２…ターンテーブル、３３…仰角調整機、３
４…ポンプ、３５…塗剤タンク、３６…電源及び遠隔制
御盤、３７…自動制御器、３８…ノズル駆動用駆動機、
３９…固定治具。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面を放射性物質で汚染された配管・機
   器を機械的に切断する工法において、切断対象物表面と
   気中との遮蔽物を噴射しながらもしくは噴射後に切断す
   ることを特徴とした切断工法。
2. 【請求項２】 請求項１において、対象物を切断する機
   器と切断対象物表面を被覆する物質を噴射する系統から
   構成され、切断対象物を被覆した後に切断することを特
   徴とする切断装置を有する切断工法。
3. 【請求項３】 請求項２において、切断対象物の周囲に
   換気系及び粒子除去系を持つ切断用ブースを設けること
   を特徴とする切断装置を有する切断工法。
4. 【請求項４】 請求項３において、切断対象物を塗料で
   被覆する系統を有することを特徴とする切断装置を有す
   る切断工法。
5. 【請求項５】 請求項１において、対象物を切断する機
   器と、切断対象物表面と気中との遮蔽物を噴射する系統
   と遮蔽物質を回収し循環する系統から構成され、切断対
   象物を被覆しながら切断することを特徴とする切断装置
   を有する切断工法。
6. 【請求項６】 請求項５において、切断後に切断対象物
   表面と気中との遮蔽物を凝固させる物質を噴射する系統
   を持つことを特徴とする切断装置を有する切断工法。
7. 【請求項７】 請求項６において、切断対象物の周囲に
   換気系及び粒子除去系を持つ切断用ブースを設けること
   を特徴とする切断装置を有する切断工法。
8. 【請求項８】 請求項７において、切断対象物表面と気
   中との遮蔽物に２液混合型の塗料を使用し、塗料の母剤
   を常時供給される遮蔽物とすることを特徴とする切断装
   置を有する切断工法。