JP2004279230A

JP2004279230A - 大型容器解体工法

Info

Publication number: JP2004279230A
Application number: JP2003071541A
Authority: JP
Inventors: Kenji Kio; 賢治木尾; Yusuke Ishikawa; 祐助石川; Masayasu Murakami; 雅康村上; Takao Minegishi; 孝雄峯岸
Original assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Current assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Priority date: 2003-03-17
Filing date: 2003-03-17
Publication date: 2004-10-07

Abstract

【課題】鉛直方向に立設された大型容器や内部に収容物を有する大型容器を容易に切断して、解体することができる大型容器解体工法を提供する。
【解決手段】走行形加工装置１０の切断工具１３で大型容器の胴体を切断しながら大型容器の外周に沿って一周させ、切断工具１３が受ける切断抵抗に応じて走行形加工装置１０の走行速度を調整して大型容器を輪切りにする。また、鉛直方向に立設された大型容器は上部から輪切りにするとともに、輪切り部を鉛直方向に切断して複数のブロックに分割し、各ブロックを夫々底部に吊り下げる。更に、内部に収容物のある大型容器は、胴体を輪切りにした後収容物を別の切断工具で切断して解体する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は大型容器の解体工法に係り、特に原子力発電所等に備えられる蒸気発生器や熱交換器等の大型容器の解体工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
原子力発電所では、原子炉からの高温水を蒸気発生器に流し、蒸気発生器中の水管群を熱して高温の蒸気を発生させ、この蒸気でタービンを回転させて発電する。タービンから排気される蒸気はまだかなり高温であるため、これをそのまま排気せず、給水加熱器（熱交換器）に通して中の水管群の水を温め、この温水を蒸気発生器中の水管群に供給している。
【０００３】
これらの蒸気発生器や給水加熱器（熱交換器）は、耐用年数に達すると新しいものと交換され、古いものは廃棄処分される。廃棄処分に当っては、これらの容器は非常に大型であり、そのまま廃棄する事ができないので、細かく解体されて廃棄される。
【０００４】
従来、このような大型容器を細断するにはガスやプラズマを用いた溶融切断や、大型バンドソーによる切削切断が行われており、そのための種々の工夫が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平０８−１１８１４０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ガスやプラズマを用いた溶融切断で解体する方法は多量のヒュームガスが発生し、このガスはフィルタを通さなければ排気できないのでそのための設備が膨大なものとなる。また、この方法は火災が発生する恐れがあり、最近の原子力発電所内での作業の規制強化によってこの方法は実施することができなくなった。
【０００７】
一方、大型バンドソーによる切削切断は、前記溶融切断に比べて簡便な切断方法ではあるが、鉛直方向に立設された大型容器の上部の切断には不向きである。また、容器内部に収容物が収容されている場合は収容物も同時に切断しなければならず、収容物が多数の細管のような場合は細管が振動し、切断が不可能になる等の問題を抱えていた。
【０００８】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、鉛直方向に立設された大型容器や内部に収容物を有する大型容器を容易に切断して、解体することができる大型容器解体工法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、大型容器を切断して細分化し、該大型容器を解体する工法において、切断工具を有するとともにガイドレールに沿って走行する走行型加工装置を用い、前記ガイドレールを前記大型容器の外周に一巡させて取り付け、前記切断工具で前記大型容器を切断しながら、前記走行型加工装置を前記ガイドレールに沿って走行させて前記大型容器の外周に沿って一周させ、前記切断工具が受ける切断抵抗に応じて前記走行型加工装置の走行速度を調整して、前記大型容器を輪切りにすることを特徴としている。
【００１０】
請求項１の発明によれば、走行型加工装置が切断工具で大型容器の胴体を切削しながら大型容器の外周に沿って一周し、切断工具が受ける切削抵抗に応じて走行型加工装置の走行速度が調整されるので、大型容器を火災等が発生する恐れもなく、容易に輪切りに切断することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の大型容器解体工法において、前記大型容器は鉛直方向に立設された大型容器であって、前記大型容器を上部から所定の高さで輪切りにし、前記走行型加工装置のガイドレールを前記大型容器の外周面に沿って鉛直方向に取り付け、前記走行型加工装置を前記大型容器の外周面に沿って鉛直方向に走行させながら、前記切断工具で前記輪切りにされた大型容器を鉛直方向に切断し、前記鉛直方向の切断を複数回行って、前記輪切りにされた大型容器を複数のブロックに分割し、前記複数のブロックを夫々吊下げ機で前記大型容器の底部に吊り下げて前記大型容器を解体することを特徴としている。
【００１２】
請求項２の発明によれば、鉛直方向に立設された大型容器は上部から所定の高さで輪切りにされるとともに、輪切りにされた大型容器が鉛直方向に複数回切削されて複数のブロックに分割され、各ブロックが夫々吊下げ機で大型容器の底部に吊り下げられるので、鉛直方向に立設された大型容器を上部から次々と各ブロックに容易に解体することができる。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の大型容器解体工法において、前記大型容器を輪切りにした後、前記切断工具とは別の切断工具で前記大型容器内の収容物を切断し、前記大型容器の輪切りと前記収容物の切断とを繰り返して、前記大型容器を解体することを特徴としている。
【００１４】
請求項３の発明によれば、大型容器の胴体を走行型加工装置の切断工具で輪切りにした後、容器内部の収容物を別の切断工具で切断するので、大型容器及び内部の収容物を容易に解体することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って本発明に係る大型容器解体工法の好ましい実施の形態について説明する。なお各図において同一の部材には同一の番号を付している。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態で用いられる走行型加工装置を説明する斜視図であり、大型の鋼管を切断している様子を表わしている。走行型加工装置１０は、走行車本体１１に設けられ工具駆動モータ１４によって回転駆動されるとともに図示しない上下移動装置によって上下移動するエンドミル（切断工具）１３を有しており、また、走行車本体１１に設けられた４個の車輪で走行する。
【００１７】
走行車本体１１内部には、走行車駆動モータ１２に接続された図示しない噛合い車が設けられ、噛合い車の歯先がガイドレール１５に形成された噛合い穴１５Ａに噛み合って、噛み合いながら回転駆動されることによってガイドレール１５に沿って走行するようになっている。また、ガイドレール１５はフレキシブルなガイドレールであって、曲面に沿って取り付けることが可能になっている。
【００１８】
このように、走行型加工装置１０はエンドミル１３で切削加工しながら走行するので、ガイドレール１５を鋼管６０の外周に巻き付けることによって鋼管６０を輪切りに切断することができる。この場合、被加工物の材質、及び肉厚によってエンドミル１３の回転速度、及び走行型加工装置１０の走行速度が調整される。
【００１９】
図２は、本発明に係る大型容器解体工法の実施形態として、原子力発電所に設備されている蒸気発生器（大型容器）７０の胴部７０Ａを解体する場合の手順を説明する概念図で、図３はそのフローチャートである。
【００２０】
蒸気発生器７０は鉛直方向に立設された円筒状の胴部７０Ａ、胴部７０Ａの上部のヘッド部７０Ｂ、及び底部７０Ｃを有しており、鉛直方向に立設されている。蒸気発生器７０の胴部７０Ａの寸法は、例えば直径５．５ｍ、高さ３０ｍ程度のものが用いられている。
【００２１】
胴部７０Ａの解体に当たっては、先ずヘッド部７０Ｂに６個のジャッキ装置（吊下げ機）５０、５０、…を取り付け、ヘッド部７０Ｂと胴部７０Ａとを切り離しておく。また、ヘッド部７０Ｂは、図示しない構造物に支持されている。
【００２２】
本実施の形態では、胴部７０Ａを所定の高さに輪切りにし、６個のブロック７０Ｄ、７０Ｄ、…に切断する。そのため予め分割予定の６個のブロック７０Ｄ、７０Ｄ、…に夫々ジャッキ装置５０のロープ５１を取り付け、吊上げ力を付加しておく（ステップＳ１０）。
【００２３】
次に、胴部７０Ａを所定の高さに輪切りにするために、走行型加工装置１０のフレキシブルなガイドレール１５を胴部７０Ａの所定位置に巻きつけて固定し（ステップＳ１２）、胴部７０Ａをエンドミル１３で加工しながら走行型加工装置１０をガイドレール１５に沿って胴部７０Ａの外周を１周させて、胴部７０Ａを図２のＡの位置で輪切りにする（ステップＳ１４）。
【００２４】
次に、輪切りにした胴部７０Ａ外周の鉛直方向に走行型加工装置１０のガイドレール１５を取り付け（ステップＳ１６）、輪切りにした胴部７０Ａを走行型加工装置１０で図２のＡ１の位置で鉛直方向に切断する（ステップＳ１８）。なお、輪切り切断、及び鉛直方向切断に当たっては、エンドミル１３の受ける切削抵抗に応じて切削速度を調整する。即ち、胴部７０Ａの材質、肉厚、を考慮してエンドミル１３の回転速度と走行型加工装置１０の走行速度を調整する。
【００２５】
輪切りにした胴部７０Ａをブロック７０Ｄにするには、図２のＡ２の位置でも切断しなければならないので、図３に示したように、１個のブロックが形成されたか否かの判断（ステップＳ２０）ではＮОとなり、ステップＳ１６に戻ってＡ２の位置を切断する。
【００２６】
図２のＡ１、Ａ２の位置を切断して得られたブロック７０Ｄを、次にジャッキ装置５０で蒸気発生器７０の底部７０Ｃまで吊り下ろす（ステップＳ２２）。本実施の形態では胴部７０Ａの輪切り部分を６個のブロック７０Ｄ、７０Ｄ、…に分割するので、輪切り部分を全てブロック７０Ｄに解体したか否かの判断（ステップＳ２４）ではＮОであり、ステップＳ１６に戻って上記操作を繰返して輪切り部分を６個のブロック７０Ｄ、７０Ｄ、…に分割し、夫々底部７０Ｃに吊り下ろす。
【００２７】
これで最初の輪切り部分の解体は終了し、次の段の輪切りに移る。即ち、胴部７０Ａを全て解体したか否かの判断（ステップＳ２６）ではＮОとなり、ステップＳ１０に戻って図２のＢの位置での輪切りと、Ｂ１、Ｂ２、・・・位置での鉛直方向切断を繰返し、２段目の輪切り部分も６個のブロック７０Ｄ、７０Ｄ、…に分割して夫々底部７０Ｃに吊り下ろす。
【００２８】
３段目も同様に、Ｃの位置での輪切り切削、Ｃ１、Ｃ２、…位置での鉛直方向切削を繰返し、６個のブロック７０Ｄ、７０Ｄ、…に分割して吊り下ろす。このようにステップＳ１０〜ステップＳ２６を繰り返して、胴部７０Ａを全てブロック７０Ｄに解体する。
【００２９】
なお、最初に胴部７０Ａとヘッド部７０Ｂとを切り離す時にも、走行型加工装置１０を用いて、胴部７０Ａの輪切りと同様にして切断する。
【００３０】
このように、胴部７０Ａを上部から順に走行型加工装置１０のエンドミル（切断工具）１３で輪切りにし、輪切り部分を複数のブロックに切削して夫々底部７０Ｃに吊り下ろすので、鉛直方向に立設された大型容器を容易に解体することができる。
【００３１】
次に、本発明の第二の実施形態である大型容器及び中の収容物を解体する形態として、原子力発電所に設備されている熱交換器である給水加熱器（大型容器）と内部に組込まれている収容物である細管群とを解体する場合の手順を説明する。
【００３２】
図４は給水加熱器８０の長手方向断面図を表わし、図５は図４におけるＸ−Ｘ断面を表わしている。また、図６は解体の流れを表わすフローチャートである。給水加熱器８０は、図４、図５に示すように、底を有する円筒状の容器で、その寸法は例えば、直径１．４ｍ、長さ１５ｍ程度であって、内部に多数のＵ字型の細管８１Ａ、８１Ａ、…が収容され細管群８１をなしている。これらの細管８１Ａ、８１Ａ、…は後部支持板８２、中間支持板８３、８３、…で給水加熱器８０の内部に支持されている。
【００３３】
給水加熱器８０を解体する場合は、給水加熱器８０を水平に倒して支持した状態で行う。先ず給水加熱器８０の胴部８０Ａの外周に走行型加工装置１０のガイドレール１５を巻き付ける（ステップＳ３０）。次いで走行型加工装置１０に取り付けられているエンドミル１３で、図４に示すＡの位置で胴部８０Ａを切削しながら、ガイドレール１５に沿って走行型加工装置１０を走行させて胴部８０Ａを輪切りにする（ステップＳ３２）。
【００３４】
この時、胴部８０Ａの材質、肉厚に応じてエンドミル１３の回転速度と走行型加工装置１０の走行速度とを調整する。
【００３５】
胴部８０Ａの輪切りにされた部分を取り除くと、内部の細管群８１が露出するので、次に各細管８１Ａを走行型加工装置１０とは別の切断工具を用いて１本ずつ切断する（ステップＳ３４）。
【００３６】
図７は、細管８１Ａを切断するためのパンチカッタ（切断工具）を表わす斜視図である。パンチカッタ（切断工具）９０は、刃部９１、９２を有しており、刃部９１、９２は油圧で駆動され軸９３を中心にはさみ型運動を行って各細管８１Ａを切断する。
【００３７】
細管群８１の切断が終了すると、給水加熱器８０の胴部８０Ａと細管群８１を全て解体したか否かを判断し（ステップＳ３５）、ＮОの場合はステップＳ３０に戻って各工程を繰返し、図４のＢ、Ｃ、Ｄ、…の順に各位置において胴部８０Ａと細管群８１の切断を実施し、給水加熱器８０全体を解体して終了する。
【００３８】
このように、走行型加工装置１０による胴部８０Ａの切削加工とパンチカッタ（切断工具）９０による細管群８１の切断との二種類の加工方法で給水加熱器８０を解体するので、容易に確実に解体することができる。
【００３９】
なお、前述した実施の形態では、走行型加工装置１０に設けられた切断工具としてエンドミル１３を用いたが、本発明はこれに限らず、種々の既知の切削工具や研削工具を用いることができる。また、給水加熱器８０内の細管８１Ａを切断する工具として、はさみ型のパンチカッタ９０を用いたが、これに限らず、回転型外周刃等種々の切断工具を用いることができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本第１の発明に係る大型容器解体工法によれば、走行型加工装置が切断工具で大型容器の胴体を切断しながら大型容器の外周に沿って一周し、切断工具が受ける切断抵抗に応じて走行型加工装置の走行速度が調整されるので、大型容器を、火災等が発生する恐れがなく、付帯設備や重装備の必要もなく、少ない工数で容易に輪切りに切断し解体することができる。
【００４１】
また、第２の発明に係る大型容器解体工法によれば、鉛直方向に立設された大型容器は上部から所定の高さで輪切りにされるとともに、輪切りにされた大型容器が鉛直方向に複数回切断されて複数のブロックに分割され、各ブロックが夫々吊下げ機で大型容器の底部に吊り下げられるので、鉛直方向に立設された大型容器を上部から次々と各ブロックに容易に解体することができる。このため、大型容器を、火災等が発生する恐れがなく、付帯設備や重装備の必要もなく、少ない工数で容易に各ブロックに切断し解体することができる。
【００４２】
更に、第３の発明に係る大型容器解体工法によれば、大型容器の胴体を走行型加工装置の切断工具で輪切りにした後、容器内部の収容物を別の切断工具で切断するので、大型容器及び内部の収容物を、火災等が発生する恐れがなく、付帯設備や重装備の必要もなく、少ない工数で容易に切断し解体することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る大型容器解体工法に用いられる走行型加工装置を説明する斜視図
【図２】本発明の実施の形態に係る大型容器解体工法を説明する概念図
【図３】本発明の実施の形態に係る大型容器解体工法の流れを説明するフローチャート
【図４】給水加熱器を説明する長手方向断面図
【図５】図４におけるＸ−Ｘ断面図
【図６】本発明の第二の実施形態に係る大型容器解体工法の流れを説明するフローチャート
【図７】本発明の第二の実施形態に係る大型容器解体工法に用いられる切断工具の斜視図
【符号の説明】
１０…走行型加工装置、１３…エンドミル（切断工具）、１５…ガイドレール、５０…ジャッキ装置（吊下げ機）、７０…蒸気発生器（大型容器）、７０Ａ、８０Ａ…胴部、７０Ｃ…底部、７０Ｄ…ブロック、８０…給水加熱器（大型容器）、８１…細管群（収容物）、８１Ａ…細管、９０…パンチカッタ（切断工具）

Claims

大型容器を切断して細分化し、該大型容器を解体する工法において、
切断工具を有するとともにガイドレールに沿って走行する走行型加工装置を用い、
前記ガイドレールを前記大型容器の外周に一巡させて取り付け、
前記切断工具で前記大型容器を切断しながら、前記走行型加工装置を前記ガイドレールに沿って走行させて前記大型容器の外周に沿って一周させ、
前記切断工具が受ける切断抵抗に応じて前記走行型加工装置の走行速度を調整して、前記大型容器を輪切りにすることを特徴とする大型容器解体工法。
前記大型容器は鉛直方向に立設された大型容器であって、
前記大型容器を上部から所定の高さで輪切りにし、
前記走行型加工装置のガイドレールを前記大型容器の外周面に沿って鉛直方向に取り付け、
前記走行型加工装置を前記大型容器の外周面に沿って鉛直方向に走行させながら、前記切断工具で前記輪切りにされた大型容器を鉛直方向に切断し、
前記鉛直方向の切断を複数回行って、前記輪切りにされた大型容器を複数のブロックに分割し、
前記複数のブロックを夫々吊下げ機で前記大型容器の底部に吊り下げて前記大型容器を解体することを特徴とする、請求項１に記載の大型容器解体工法。
前記大型容器を輪切りにした後、前記切断工具とは別の切断工具で前記大型容器内の収容物を切断し、
前記大型容器の輪切りと前記収容物の切断とを繰り返して、前記大型容器を解体することを特徴とする、請求項１に記載の大型容器解体工法。