JP2005337778A - 給水加熱器伝熱管廃材の除染処理方法及びこの方法の実施に使用する半割切断機 - Google Patents

Abstract

【課題】 給水加熱器伝熱管を取出したのち、伝熱管の内面及び外面を共に除染できるようにして、除染結果を容易にサーベイメータ等で確認できるようにして、廃棄伝熱管の最終処理用ドラム缶の発生量をできる限り少なくすると共に、ドラム缶の保管及び埋設処分等に要する費用の削減を可能にすることを課題とする。
【解決手段】 そのために、本発明の沸騰水型原子炉設備における給水加熱器伝熱管の除染処理方法は、前記伝熱管２を長尺で真直ぐな伝熱管に分断し、分断された伝熱管を、その長手方向に送りながら伝熱管２の外表面に付着した放射性物質を除染する工程と、前記伝熱管表面の放射性物質が除去された真直ぐな伝熱管の長手方向両側部を切断して半割りする工程と、前記半割りされた伝熱管の内面及び外面に付着している放射性物質を除染する工程と、前記除染された半割り伝熱管についてその内外面での放射性物質の有無を検認する工程とからなっている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、沸騰水型の原子力発電所で使用している給水加熱器伝熱管廃材の内外面を完全に除染し、内外面の除染結果をサーベイメータ等で検認可能にする給水加熱器伝熱管廃材の除染処理方法及びこの方法を実施する装置に関するものである。

沸騰水型の原子力発電所で使用している給水加熱器の伝熱管は、経年劣化により取替える場合がある。この給水加熱器の伝熱管は取替時に大量に廃材が発生する。このため、これら廃材を保管するドラム缶の数が増加し、その保管および埋設処分等の費用が膨大になる。

また、廃材となった古い伝熱管は、管内面と管表面とに放射性物質が付着している。しかし管そのままでは管内面の放射性物質を除去ができない。又伝熱管の外径が１５.９mm〜１９mmと細いため、伝熱管内面の放射性物質の有無を検認することができなかった。

このように従来は、伝熱管の管径が細いために伝熱管内面の放射性物質の除去および検認ができなかっため、図１５〜１９に示すような方法で処理していた。この処理方法について説明すると、
１）まず図１５の如く、古い給水加熱器の胴体１内にある伝熱管２を抜き取る（図１６）。
２）次に伝熱管２を長さ２m程度に大型バンドソー等で分断する（図１７）。
３）次に小型バンドソー或いはカッターで約３００mm程度に輪切りにする（図１８）。
４）そしてこのままの状態、即ち放射性物質の除去なしで、ドラム缶に投入保管していた（図１９）。

給水加熱器伝熱管を取出したのち、伝熱管の内面及び外面を共に除染できるようにして、除染結果を容易にサーベイメータ等で確認できるようにして、廃棄伝熱管の最終処理用ドラム缶の発生量をできる限り少なくすると共に、ドラム缶の保管及び埋設処分等に要する費用の削減を可能にすることを課題とする。

そのために、本発明の沸騰水型原子炉設備における給水加熱器伝熱管の除染処理方法は、前記伝熱管を長尺で真直ぐな伝熱管に分断し、分断された伝熱管を、その長手方向に送りながら伝熱管の外表面に付着した放射性物質を除染する工程と、
前記伝熱管表面の放射性物質が除去された真直ぐな伝熱管の長手方向両側部を切断して半割りする工程と、
前記半割りされた伝熱管内面及び外面に付着している放射性物質を除染する工程と、
前記除染された半割り伝熱管について放射性物質の有無を検認する工程とからなっている。
また、前記伝熱管を長尺で真直ぐな伝熱管に分断し、分断された伝熱管を、その長手方向に送りながら伝熱管の外表面に付着した放射性物質を一対の回転ブラシによって除染する工程と、
前記伝熱管表面の放射性物質が除去された伝熱管をその長手方向に送りながら長手方向両側部をチップソー、バンドソー又はプラズマ切断機のいづれかによって切断して半割りする工程と、
前記半割りされた伝熱管内面及び外面に付着している放射性物質をブラスト装置又は電解研磨装置のいずれかによって除染する工程と、
前記除染された半割り伝熱管について放射性物質の有無をサーベイメータで検認する工程とからなっている。
そして前記沸騰水型原子炉設備における給水加熱器伝熱管除染処理方法に伝熱管表面の放射性物質が除去された伝熱管の長手方向両側部を切断して半割りする工程に使用する半割り切断機は、導入された伝熱管を水平方向前方に送り出すための左右一対の前部送りディスクと、伝熱管の両側を長手方向に切断して上下に分割する左右一対の切断ディスクと、分割切断された伝熱管を筒状に維持した状態で前方に送り出す左右一対の後部送りディスクとを備え、これらディスクが伝熱管の送り方向に向って順に機枠上に装着されており、
前記一対の切断ディスクと一対の後部送りディスクとの間に、半割りしようとする伝熱管と同心の切断ガイド棒を設けたことを特徴としている。
さらに半割り切断機において、前記一対の前部送りディスクと、一対の後部送りディスクは切断しようとする伝熱管を間に挟んで水平に対設され、各ディスクは周辺にＶ形凹溝を有し、前記後部送りディスクにはさらに前記Ｖ形凹溝の中央部に切断された伝熱管の側部に生じた切断ディスクの切り代分に相当するスリットに挿入可能な環状の押圧ディスクを有している。
また半割り切断機の前記一対の切断ディスクは、切断しようとする伝熱管の送り方向に対し対称位置に配設した左右一対の円盤状チップソーよりなり、各円盤状チップソーはその周上に多数の切歯を有し、切断しようとする伝熱管と同心位置に配設した切断ガイド棒を芯金として切断することを特徴としている。
そしてまた、半割り切断機の前記切断ガイド棒は先端に円錐状をした先細案内部を、中央部に切断ディスクによって伝熱管の側部に生じた切断ディスクの切代分に相当するスリットに嵌まる先細傾斜部を備えた水平ガイド羽根を、そして前記左右一対の切断ディスクに対応する位置と、前記左右一対の後部送りディスクに対応する位置とに、それぞれ凹所を有していることを特徴としている。
さらに半割り切断機の前記左右一対の切断ディスクの前後位置に、切断しようとする伝熱管の横ずれを防止する前ガイドローラと後ガイドローラを有している。

本発明の給水加熱器伝熱管廃材の除染処理方法は上記のような方法であるので、保管用ドラム缶の発生量を、除染が可能となった伝熱管に相当する重量分削減ができ、保管及び埋設処分等に要する費用をも大幅に削減することができる。

本方法を実施する半割り切断機によれば、伝熱管を前部送りディスクと、後部送りディスクと、前ガイドローラと、後ガイドローラ及び切断ガイド棒等でガイドしながら連続的に送ることができるので、伝熱管を長尺のまま半割切断することができる。

特に切断ガイド棒に、先細傾斜部を有する水平ガイド羽根を左右対称的に設け、切断された伝熱管のスリットにこの水平ガイド羽根がその先細先端部から進入するので、上下に分断された配管は上下分断片間のスリットを水平ガイド羽根で埋められるので、円形を保ったままスムーズに送られる。

さらに、後部送ディスクの周面Ｖ形凹溝の中央部に押えディスクを設け、これを切断ディスクの切歯で切断したスリットに食い込むようにしたので、伝熱管は切断されて上下２つ割りになっても、ばらばらになることなく安定して送られる。

本発明方法の実施形態について、以下図面に基いて説明する。
図１は古い給水加熱器である。１は胴体で、この中に伝熱管２が組み込まれている。伝熱管２にはその管内及び管表面に放射性物質が付着しているので、廃材とし、所定の場所に処分しなければならない。伝熱管２の外径は１５.９mm〜１９mmと細く、管内に付着している放射性物質を除去するのは不可能であり、従って放射性物質の検認も不可能であった。

さて、図２のごとく胴体１内から伝熱管２を抜き取り、これを図３に示すように大型バンドソー等で、長さ２m程度に分断する。この分断作業までは図１５〜図１７で示す従来の処理と同様である。

さて、長さ２m程度に分断された伝熱管２は図４に示す如く伝熱管送りローラ３で送られる間に駆動モータ５で駆動される上下対をなす回転ブラシ４で外表面を除染される。

次に表面を除染された長尺の（約２ｍ）伝熱管２は、切断装置たとえばチップソー、バンドソー又はプラズマ切断機等のいづれかを使用した半割り切断機によって長手方向に送られながら半割りされる（図５，図６）。

図５の半割り切断機について説明すると、伝熱管２は、伝熱管送り機構部Ａからチップソー、バンドソー又はプラズマ切断機等の切断部Ｂに送られ、ここで半割りされて、伝熱管送り機構部Ｃを経て次の除染工程に送られる。なお半割り切断機の実施例については段落〔００１９〕以下の説明及び図９〜図１４を参照されたい。

次に半割りされた伝熱管（図６）の内面及び外面に付着している放射性物質をブラストあるいは電解研磨等の除染装置で除染する（図７）。

次に内面と外面共に除染された半割り伝熱管についてＧＭサーベイメータ等で放射性物質の除染結果を検認する（図８）。

さて、前記伝熱管の半割り工程では、半割り工具としてチップソー、バンドソー或いはプラズマ切断機を使用し、伝熱管を長手方向に送り乍ら半割りする装置について説明したが、以下チップソーを使用した半割り切断機の一例について図９〜図１４を参照して説明する。

これは本発明の出願人が２００３年６月１６日特願２００３−１７０７０２号（発明の名称：小口径管の半割切断機）で開示したものである。

図９で、符号１１は機枠で、機枠１１の下部にキャスタ１２が設けられ、これによって移動可能である。機枠１１はアジャスター１３で、所定位置に移動後にこれによって位置決めして使用する。

機枠１１上に本発明にかかわる半割切断機が設けられている。機枠１１の前部に前部ガイドローラフレーム１４が設けられ、このフレーム１４の前と後に伝熱管２のガイドローラ１５が設けられている。

半割切断しようとする伝熱管２は、ガイドローラ１５に沿って前方に送られ、水平に置かれた左右一対の前部送りディスク１６に挟まれてさらに前方に送られる。一対の前部送りディスク１６・１６は機枠１１の下部に搭載した前部送りディスク駆動モータ３６によって回転駆動される。

一対の前部送りディスク１６・１６にて送られた伝熱管２は、左右一対のガイドローラ１８で横ずれを防止されつつ案内され、次の左右一対の切断ディスク２０，２０に送られ、ここで半割切断される。

一対の前部送りディスク１６・１６は配管を送り易くするため周面にＶ形凹溝２４を有している（図１１（ａ））。そして伝熱管２の径に応じてその間隔を調節する手動のハンドル１９を備え、これを回転することによって、左右一対の前部送りディスク１６・１６は互に水平方向に接・離して所定の間隔に調節される。

一対の切断ディスク２０，２０はたとえば図１１（ｂ）に示すようなチップソーが使用される。一対の切断ディスクも手動ハンドル１９を有し、これにより切断ディスク２０，２０間の間隔を伝熱管２の径に合わせて調節することができる。

一対の切断ディスク２０，２０で伝熱管２は両側を同時に切断され、その長手方向両側に切断ディスク２０，２０の切歯２１（図１１（ｂ））の厚さ分の切り代に相当するスリットが形成されて一対の後ガイドローラ２２を経て、後部送りディスク２３，２３により後ガイドローラフレーム２８上に送り出される。一対の後部送りディスク２３，２３も前部送りディスク１６，１６と同様に周面にＶ形凹溝２４を有している（図１１（ａ））。そして手動ハンドル１９によって間隔の調節を行うことができる。

一対の切断ディスク２０，２０によって半割される伝熱管２は、その中心に同心状に位置する切断ガイド棒２５（図１４）で伝熱管２の中心部をガイドされている。切断ガイド棒２５は両側に先細傾斜部２６を有する水平ガイド羽根２９に設けた取付部３０で機枠１１上にボルト３１で保持されている。

前記切断ガイド棒２５は伝熱管２の中心に同心的に挿入されるが、一対の切断ディスク２０，２０の切歯２１（図１１（ｂ））が切り込む位置に左右対称の前方凹所３３，３３を有している。

後部送ディスク２３には図１１（ａ）に示すように、周面に設けたＶ形凹溝２４の中央位置に環状の押さえディスク２７が付いており、この押さえディスク２７が半割切断された伝熱管２の両側に形成された前記切代分相当のスリットに挿入されることで、伝熱管２の滑りを防止し、的確に伝熱管２を後部ガイドローラフレーム２８に向けて引き抜き送り出すことができる。

図１４を参照して切断ガイド棒２５についてさらに説明する。
切断ガイド棒２５はその中央部に羽根状の水平ガイド羽根２９を有している。水平ガイド羽根２９はその両側端が下側に屈曲延長して機枠１１への取付部３０となっている。取付部３０でボルト等３１で機枠に取付けられている。

切断ガイド棒２５の先端はコーン状をした先細先端部３２となり、ここから伝熱管２の先端が案内されて進入する。この先端の先細先端部３２の後方に前方凹所３３が、又切断ガイド棒２５の後端近傍には後方凹所３４が対称的に設けられている。

前方凹所３３は切断ディスク２０の切歯２１に対向する位置にあり、これによって図１１（ｂ）に示すチップソー等の切断ディスク２０の切歯２１による切断時に、切歯先端との干渉をさけている。

前記切断ガイド棒２５の後方凹所３４は後部送ディスク２３に対応する位置にあり、これにより後部送ディスク２３の中央部に設けた環状の押えディスク２７の出張りとの干渉をさけている。

水平ガイド羽根２９は前記前方凹所３３の後方にあり、先細傾斜部２６を有している。切断ディスク２０で両側部を切断されて上下に分割された伝熱管２が後方に送られてきたとき、スムーズにこの部分を通過できるようになっている。即ち、水平ガイド羽根２９は、その厚さｔ（図１４・ｂ）が切断ディスク２０で切断された伝熱管２の両側部に形成されたスリット幅と略等しく、この水平ガイド羽根２９が配管両側のスリットに嵌り、配管はその断面形状を崩すことなくスムーズに通過できるようになっている。

一対の切断ディスク２０，２０によって切り落されて下部に落ちた切粉は真空掃除機３５にて吸引される。３６は操作盤である。

（半割切断機による伝熱管の半割切断）
（１）伝熱管２を前部ガイドローラーフレーム１４上に乗せ、前部送ディスク１６，１６間にセットし、前部送ディスク１６，１６の回転駆動により伝熱管２を切断ディスク２０，２０の方へ自動的に送る。
（２）伝熱管２は前ガイドローラ１８，１８により垂直方向及び水平方向に対し安定ガイドされ、移送の際のブレが防止される。そして切断ディスク２０，２０の直前で切断ガイド棒２５の先端先細部３２に向って進入する。
（３）伝熱管２は、切断ディスク２０，２０で長手方向に半割切断される。
（４）半割切断された伝熱管２は、切断ガイド棒２５の前方凹所３３上で上下に分離され、後ガイドローラ２２，２２で水平方向のブレを抑えられながら後部送ディスク２３，２３へ送られる。
（５）半割切断された伝熱管２は後部送ディスク２３，２３で引張られ、切断ディスク２０，２０から引き抜かれる。
（６）半割切断された伝熱管２は、後部送ディスク２３，２３から後部ガイドローラーフレーム２８上へと送られる。
（７）伝熱管２を半割切断する際に発生した切り粉は真空掃除機３５で回収される
（８）前部送ディスク駆動モータ３６、切断ディスク駆動モータ３７、後部送ディスク駆動モータ３８の駆動停止は操作盤（図示しない）で操作する。
半割切断機の移動は専用キャスタ１２を設けてあるので、手押しで容易に移動できる。そして対象伝熱管２を半割切断する際は、アジャスタ１３で所定の作業場所に固定して作業を開始する。

給水加熱器。 伝熱管。 ２ｍ程に分断された伝熱管。 伝熱管の表面除染装置。 伝熱管半割り装置。 半割りされた伝熱管。 半割り伝熱管内面の除染工程。 放射性物質の除去検認工程。 半割切断機全体側面図である。 半割切断機全体平面図である。 後送りディスクの側面図である。 図１３のＸ矢視図である。 半割り切断機の要部拡大平面図である。 切断ガイド棒の拡大詳細図である。 古い給水加熱器。 抜き取った胴体部分。 （大型バンドソーで切断された）長尺の伝熱管。 （細断された）伝熱管。 （保管用の）ドラム缶。

符号の説明

１ 胴体 ２ 伝熱管
３ 伝熱管送りローラ ４ 回転ブラシ
11 機枠 12 キャスタ
13 アジャスタ 14 前部ガイドローラフレーム
15 ガイドローラ 16 前部送ディスク
18 前ガイドローラ 19 ハンドル
20 切断ディスク 21 （切断ディスクの）切歯
22 後ガイドローラ 23 後部送ディスク
24 Ｖ形凹溝 25 切断ガイド棒
26 先細傾斜部 27 押さえディスク
28 後部ガイドローラフレーム 29 水平ガイド羽根
30 取付部 31 ボルト
32 先細先端部 33 前方凹所
34 後方凹所 35 真空掃除機
36 前部送ディスク駆動モータ 37 切断ディスク駆動モータ
38 後部送ディスク駆動モータ

Claims (7)

1. 沸騰水型原子炉設備における給水加熱器伝熱管廃材の除染処理方法であって、
   前記伝熱管を長尺で真直ぐな伝熱管に分断し、分断された伝熱管を、その長手方向に送りながら伝熱管の外表面に付着した放射性物質を除染する工程と、
   前記伝熱管表面の放射性物質が除去された真直ぐな伝熱管の長手方向両側部を切断して半割りする工程と、
   前記半割りされた伝熱管内面及び外面に付着している放射性物質を除染する工程と、
   前記除染された半割り伝熱管について放射性物質の有無を検認する工程、とからなる
   給水加熱器伝熱管廃材の除染処理方法。
2. 沸騰水型原子炉設備における給水加熱器伝熱管廃材の除染処理方法であって、
   前記伝熱管を長尺で真直ぐな伝熱管に分断し、分断された伝熱管を、その長手方向に送りながら伝熱管の外表面に付着した放射性物質を一対の回転ブラシによって除染する工程と、
   前記伝熱管表面の放射性物質が除去された伝熱管をその長手方向に送りながら長手方向両側部をチップソー、バンドソー又はプラズマ切断機のいづれかによって切断して半割りする工程と、
   前記半割りされた伝熱管内面及び外面に付着している放射性物質をブラスト装置又は電解研磨装置のいずれかによって除染する工程と、
   前記除染された半割り伝熱管について放射性物質の有無をサーベイメータで検認する工程、とからなる
   給水加熱器伝熱管廃材の除染処理方法。
3. 沸騰水型原子炉設備における給水加熱器伝熱管廃材の除染処理方法における伝熱管表面の放射性物質が除去された伝熱管の長手方向両側部を切断して半割りする工程に使用する半割り切断機であって、
   前記半割り切断機は導入された伝熱管を水平方向前方に送り出すための左右一対の前部送りディスクと、伝熱管の両側を長手方向に切断して上下に分割する左右一対の切断ディスクと、分割切断された伝熱管を筒状に維持した状態で前方に送り出す左右一対の後部送りディスクとを備え、これらディスクが伝熱管の送り方向に向って順に機枠上に装着されており、
   前記一対の切断ディスクと一対の後部送りディスクとの間に、半割りしようとする伝熱管と同心の切断ガイド棒を設けたことを特徴とする給水加熱器伝熱管廃材の除染処理方法の実施に使用する伝熱管の半割切断機。
4. 前記一対の前部送りディスクと、一対の後部送りディスクは切断しようとする伝熱管を間に挟んで水平に対設され、各ディスクは周辺にＶ形凹溝を有し、前記後部送りディスクにはさらに前記Ｖ形凹溝の中央部に切断された伝熱管の側部に生じた切断ディスクの切り代分に相当するスリットに挿入可能な環状の押圧ディスクを有している請求項３記載の給水加熱器伝熱管廃材の除染処理方法の実施に使用する伝熱管の半割切断機。
5. 前記一対の切断ディスクは、切断しようとする伝熱管の送り方向に対し対称位置に配設した左右一対の円盤状チップソーよりなり、各円盤状チップソーはその周上に多数の切歯を有し、切断しようとする伝熱管と同心位置に配設した切断ガイド棒を芯金として切断することを特徴とする請求項３記載の給水加熱器伝熱管廃材の除染処理方法の実施に使用する伝熱管の半割切断機。
6. 前記切断ガイド棒は先端に円錐状をした先細案内部を、中央部に切断ディスクによって伝熱管の側部に生じた切断ディスクの切代分に相当するスリットに嵌まる先細傾斜部を備えた水平ガイド羽根を、そして前記左右一対の切断ディスクに対応する位置と、前記左右一対の後部送りディスクに対応する位置とに、それぞれ凹所を有していることを特徴とする請求項３記載の給水加熱器伝熱管廃材の除染処理方法の実施に使用する伝熱管の半割切断機。
7. 前記左右一対の切断ディスクの前後位置に、切断しようとする伝熱管の横ずれを防止する前ガイドローラと後ガイドローラを有している請求項３記載の給水加熱器伝熱管廃材の除染処理方法の実施に使用する伝熱管の半割切断機。
   

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