JP2006162622A - 放射能汚染設備部品の解体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】水中に存在する放射能汚染管状設備部品（４、１２ａ〜１２ｅ）のような接近し難い放射能汚染設備部品、例えば沸騰水形原子炉の水／蒸気分離器内に組み込まれたサイクロンも、解体および分解可能とする。
【解決手段】解体装置が、設備部品（４、１２ａ〜１２ｅ）に固定される基礎部分（２０）を備え、該部分（２０）で設備部品（４、１２ａ〜１２ｅ）内ないしそのそばに置かれるロールカッター装置（２４、６０、７４）が支持され、このカッター装置（２４、６０、７４）が、設備部品（４、１２ａ〜１２ｅ）の内面ないし外面に当てられそれに沿って走行する少なくとも１つのロールカッター（３０）を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は放射能汚染設備部品、特に水中に存在する放射能汚染管状設備部品の解体装置に関する。更に本発明は、この装置を利用して実施する沸騰水形原子炉の気水分離器の解体方法に関する。

特に停止した原子力設備の分解時、廃棄処理前に移送可能な部分部材の形に解体せねばならない多数の放射能汚染設備部品が生ずる。解体に従事する作業員の放射線負荷を防止すべく、解体は遠隔操作で水中において実施せねばならない。また解体は、できるだけ少ない二次的廃棄物、例えば切り屑や埃しか生じない機器および方法で行うべきである。二次的廃棄物は水を汚染する他に、解体の正確な実施を妨げる視界不良を引き起こす。更にかかる設備部品は、通常、特殊な解体装置の利用を必要とする非常に接近し難い部品を備えた構造的に複雑な形状物である。

かかる複雑な設備部品は、例えば沸騰水形原子炉の水・蒸気分離器（以下単に気水分離器と呼ぶ）である。この気水分離器は、図６に示す沸騰水形原子炉の原子炉圧力容器内で生ずる水／蒸気混合物を分離するために使われる。この分離器２は水と蒸気との分離を行う多数の管状サイクロン４を持ち、該サイクロン４は支持架台６の、支持リング８に固定された保持支材１０に溶接されている。

図７と８に、サイクロン４を拡大して示す。それは管状設備部品であり、同軸的に配置され、部分的に相互にはめ合わされた複数の管１２ａ〜１２ｄからなる。最内側管１２ａは、円錐状管部材１４内に旋回体１６の形をした内部組物を持つ。気水分離器の廃棄処理時、サイクロン４は、気水分離器の内部、即ち空間的に狭い箇所で解体せねばならない。

本発明の課題は、水中に存在し、非常に接近し難い管状設備部品を細かな部分部材に解体可能な装置を提供することにある。

この課題は、本発明に基づき請求項１に記載の特徴を持つ装置により解決される。この特徴に基づき、水中に存在する放射能汚染管状設備部品の解体装置は、設備部品に固定される基礎部分を備え、この部分に、設備部品内ないしそのそばに置かれるロールカッター装置が支持され、該カッター装置が、設備部品の内面ないし外面に当てられそれに沿って走行する少なくとも１つのロールカッターを備える。

設備部品に固定される装置を利用することで、設備部品が組立状態にあるときに、解体中に場所固定の構成要素の内部、即ち例えば原子力設備に場所を固定して組み込まれた原子炉圧力容器の内部、又は原子力設備において水浸しされた槽の底に置かれた構成要素の分解前の部品内部に前記部品が存在する状態で、該部品の解体が可能となる。またロールカッター装置を利用することで、切り屑や埃等二次的廃棄物の発生を防止し、もって、一方では水の汚染を防止し、他方では実施作業の監視時における視界不良も防止できる。

本発明の他の有利な実施態様を従属請求項に示す。

本発明に基づく装置は、特に沸騰水形原子炉の、多数のサイクロンを含む気水分離器を解体するために利用できる。その場合、サイクロンを多数の管状部分部材に切断し、気水分離器から少しずつ取り出し、用意した貯蔵容器内に保管する。

以下図示の実施例を参照し、本発明を詳細に説明する。

図１において、サイクロン４上又はその中の初期位置に置かれる本発明の装置は基礎部分２０を備える。この部分２０で軸２２を回転可能に支持し、該軸２２の自由端にロールカッター装置２４を配置する。サイクロン４は、組立状態では気水分離器内にあり、他の隣接するサイクロンで取り囲まれている。該隣接サイクロンは、簡単化のため図示していない。ロールカッター装置２４は、軸中心線に対し垂直に延びる揺動軸線２６ａ、２６ｂを中心として揺動可能に支持した２つのレバー２８ａ、２８ｂを有し、該レバー２８ａ、２８ｂの自由端で各々ロールカッター３０を支持している。レバー２８ａ、２８ｂが横に広がった後、即ちロールカッター３０が管１２ａの内周面に接した後、ロールカッター３０のロール軸線は、管中心線１２０に対し平行に延びる。

レバー２８ａ、２８ｂを揺動すべく、ロールカッター装置２４は、軸方向、即ち軸２２の軸線方向に作用する液圧シリンダ装置３２を備えた液圧変位調整装置を有する。液圧シリンダ装置３２のピストンは、伝動リンク３４ａ、３４ｂを介してレバー２８ａ、２８ｂに作用し、該レバー２８ａ、２８ｂを外側又は内側に揺動する。

基礎部分２０は、支持プレート４０でサイクロン４の上部管１２ｄ上に置かれている。支持プレート４０に軸方向に延びるブッシュ４２が固定され、このブッシュ４２は管１２ｄの上に被せられ、その自由端で半径方向に作用する複数の締付け固定シリンダ装置４４を支持している。該装置４４のピストンは、半径方向に管１２ｄに当てられ、解体装置がサイクロン４に摩擦結合で固定される。換言すれば、基礎部分２０は設備部品、例えばサイクロン４に摩擦結合で固定され、この結果基礎部分２０が設備部品で支えられる。

支持プレート４０上に、軸２２を駆動する回転駆動装置４６が配置されている。基礎部分２０は操作ロッド４８の先端に固定され、該ロッド４８により、解体装置がサイクロン４上或いはその中に位置づけられる。

軸２２のロールカッター装置２４とは反対の側に、回転ブッシング５０が配置され、該ブッシング５０を経て液圧シリンダ装置３２に加圧流体が供給される。

ロールカッター３０が管１２ａの内周面に当てられた際、即ち図２に示す作業位置に置かれた際、軸２２の回転によりサイクロン４の旋回体を含む円錐状管部分１４の上側箇所で管１２ａの切断が行われる。

内部管１２ａの管部分１４の上側箇所での切断後、ロールカッター３０は戻され、内部管１２ａの切断済み上側部分と管１２ｂ〜１２ｄから成るサイクロン部分が、操作ロッド４８により気水分離器２（図６参照）から引き上げられ、作業場所に運ばれ、該場所でより細かく解体される。そのため先行工程で、上側保持支材１０（図６参照）が、液圧式切断工具によって切断される。

図３の異なる実施形態の装置は、管１２ｅの内部に挿入可能なロールカッター装置６０を備える。この装置６０は、図１と２の実施例と同様に軸２２の先端に配置され、該軸２２は、管１２ｅ上に置かれた基礎部分２０に回転可能に支持される。図３の、図１および２の実施例と機能的に同じであるが構造的に異なる構成要素に、図１および２と同一符号を付している。

ロールカッター装置６０は２つのロールカッター３０を有し、これら両カッター３０は軸２２に対し平行に延びる回転軸線を中心として回転可能に支持されている。ロールカッター３０は、その回転軸線に対し直角に作用する液圧シリンダ装置６１を備えた液圧変位調整装置により、管１２ｅの内面に当てられる。このためロールカッター３０は、中心軸線１２０に対し直角に移動可能に支持された保持ジョー６２に支持されている。この実施形状は、特に送り運動と液圧シリンダ装置のピストンの運動との間で方向転換するための別個の伝動装置を必要とすることなく、そのような横運動を液圧シリンダ装置６１で直接実施可能な口径を持つ管１２ｅに適用できる。

図４の本発明に基づく解体装置の異なる実施例では、基礎部分２０で、３つのアーム７２を備えた支持架台７０を支持している。図を見易くすべく、１つアーム７２のみを図示している。支持架台７０は管を取り囲んでいる。この実施例で、管は、図１と２での切断後に残存するサイクロン４の内側管１２ａの下部である。支持架台７０は回転駆動装置４６で回転軸線を中心として回転可能に基礎部分２０に支持されている。該回転軸線は、基礎部分２０を内側管１２ａに正確に心合わせした後では、中心軸線１２０と一致する。基礎部分２０に互いに１２０°の角度間隔で支持された３つの各アーム７２は、ロールカッター装置７４を支持している。それらのロールカッター３０は、液圧シリンダ装置７６を有する液圧変位調整装置で、管下部の外周面に向けて半径方向に当てられる。

更に基礎部分２０は３つの保持アーム８０を備えた保持架台を有する。該アーム８０は各々支持架台７０をつかみ、支持架台７０の下側に半径方向に作用する締付け固定シリンダ装置４４を支持する。この装置４４で基礎部分２０が管１２ａに固定され、この結果解体装置は上述の実施例と同様に、設備部品（例えば内側管１２ａの下部）で支えられる。

外周面に掛止されたロールカッター装置による管状設備部品の解体は、一方で設備部品の外側に十分な場所が存在し、例えばその管状設備部品を既に分解状態でそのために利用される特別な作業場所で加工する際、他方で管状設備部品の内部組込み物のため、図示の実施例で円錐状管部分１４にサイクロンの旋回体１４が存在するため、管状設備部品の内部への接近が困難であるか出来ない際に、好適に適用される。

内側管１２ａを順々に解体した後、図５において、保持支材１０に溶接されて残存する内側管下部が、複合体からロールカッター装置１００により切断される。そのためにロールカッター装置１００は互いに対を成し、対向して位置する４つのロールカッター３０を備える。各対のロールカッター３０の一方は液圧シリンダ装置１０２のピストンに支持され、隣接する内側管１２ａ間を延びる保持支材１０に当てられる。ロールカッター３０の押付け状態での、紙面に対し垂直に生ずる垂直振動運動によって、保持支材１０が切断され、この結果内側管１２ａの下部が複合体から分離される。同様に上側保持支材も（図１と２に示すサイクロン４の上部の分離前の工程で）分離される。

サイクロンの内部に挿入された本発明に基づく装置の初期位置の断面図。 図１における装置の作業位置の断面図。 本発明に基づく装置の実施例の断面図。 本発明に基づく装置の他の実施例の断面図。 サイクロンが既に部分的に解体された気水分離器の一部と、サイクロンが溶接された保持支材を切断するために使われる作業位置にある装置の平面図。 沸騰水形原子炉の気水分離器の斜視図。 そのような気水分離器のサイクロンの斜視図。 そのような気水分離器のサイクロンの縦断面図。

符号の説明

２ 気水分離器、４ サイクロン、６、７０ 支持架台、８ 支持リング、１０ 保持支材、１２ａ〜１２ｅ 管、１４ 円錐状管部分、１６ 旋回体、２０ 基礎部分、２２ 軸、２４、６０、７４、１００ ロールカッター装置、２６ａ、２６ｂ 揺動軸線、２８ａ、２８ｂ レバー、３０ ロールカッター、３２、６１、７６、１０２ 液圧シリンダ装置、３４ａ、３４ｂ 伝動リンク、４０ 支持プレート、４２ ブッシュ、４４ 締付け固定シリンダ装置、４６ 回転駆動装置、４８ 操作ロッド、５０ 回転ブッシング、６２ 保持ジョー、７２ アーム、７８ 保持架台、８０ 保持アーム、１２０ 中心軸線

Claims (8)

1. 放射能汚染設備部品の解体装置において、
   設備部品（４、１２ａ〜ｅ）に固定される基礎部分（２０）を備え、該部分（２０）で設備部品（４、１２ａ〜ｅ）内又はそのそばに置かれるロールカッター装置（２４、６０、７４）が支持され、該カッター装置（２４、６０、７４）が、設備部品（４、１２ａ〜ｅ）の内面ないし外面に当てられそれに沿って走行する少なくとも１つのロールカッター（３０）を備えることを特徴とする解体装置。
2. 少なくとも１つのロールカッター（３０）が円周方向に走行することを特徴とする請求項１記載の装置。
3. 基礎部分（２０）が、設備部品（４、１２ａ〜ｅ）に固定すべく、設備部品（４、１２ａ〜ｅ）の外周面に向けて半径方向に作用する複数の締付け固定シリンダ装置（４４）を有することを特徴とする請求項１又は２記載の装置。
4. ロールカッター装置（２４、６０、７４）を駆動すべく、基礎部分（２０）に支持された回転駆動装置（４６）を備えることを特徴とする請求項２又は３記載の装置。
5. 少なくとも１つのロールカッター（３０）を当てるための液圧式送り装置（３２、６１、７６）を備えることを特徴とする請求項１から４の１つに記載の装置。
6. 少なくとも１つのロールカッター（３０）が、ロールカッター装置（２４）に揺動可能に支持されたことを特徴とする請求項１から５の１つに記載の装置。
7. ロールカッター装置（２４）が、設備部品（４、１２ａ〜ｅ）内に挿入でき、かつ設備部品（４、１２ａ〜ｅ）の中心軸線（１２０）の方向に作用する液圧シリンダ装置（３２）を有し、該シリンダ装置（３２）が、設備部品（４、１２ａ〜ｅ）の中心軸線（１２０）に対し垂直に延びる軸線を中心として揺動可能なレバー（２８ａ、２８ｂ）に作用し、該レバー（２８ａ、２８ｂ）の自由端にロールカッター（３０）が支持されたことを特徴とする請求項６記載の装置。
8. 沸騰水形原子炉における多数のサイクロン（４）を有する気水分離器（６）の解体方法において、
   サイクロン（４）を請求項１から７の１つに記載の装置により、多数の管状部分部材に分割し、気水分離器（６）から少しずつ取り出し、用意した貯蔵容器内に保管することを特徴とする方法。
   
   

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