JP2007024586A - Abrasive water jet cutting method - Google Patents

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誠 長瀬
Atsushi Watanabe
敦志 渡辺
Eiji Nishioka
映二 西岡
Kenji Sudo
健二 須藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an abrasive water jet cutting method capable of solving various problems caused by rust and reducing the amount of secondary waste produced which is to be stored in a site bunker pool when an abrasive water jet cutting work is executed. <P>SOLUTION: Adhesion of radionuclides on equipment and a structural member is suppressed by using alumina not causing rust as abrasive 14. Waste is classified into high-level waste and low-level waste by using a separating/recovering device 24 utilizing difference in density between the alumina and high-level chips. A filter 25 collecting the alumina is incinerated as the low level waste to reduce the amount of the secondary waste produced. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、アブレシブウォータジェット切断方法に係り、特に、原子力プラントにおいて中性子照射を受け放射化した金属製構造材料をアブレシブウォータジェットで切断する時に発生するアブレシブ(切断助材)および切断粉を回収し廃棄する方法に関する。   The present invention relates to an abrasive water jet cutting method, and in particular, recovers abrasive (cutting aid) and cutting powder that are generated when a metal structural material activated by neutron irradiation in a nuclear power plant is cut with an abrasive water jet. It relates to the disposal method.

原子力プラントを運転していくと構造材料に経年劣化が生じて交換する必要が発生する場合がある。中でも、沸騰水型原子炉のシュラウドを交換する場合には、古いシュラウドを炉内から搬出するための一次切断と、搬出したシュラウドを廃棄保管するために細断する二次切断が必要になる。   When a nuclear power plant is operated, structural materials may deteriorate over time and may need to be replaced. In particular, when exchanging the shroud of the boiling water reactor, primary cutting for carrying out the old shroud from the inside of the furnace and secondary cutting for cutting the carried out shroud for disposal storage are required.

これまで、水中切断技術として、一次切断には、ロールカッターによる切断や放電加工切断が用いられ、二次切断には、プラズマ切断やアブレシブウォータジェット切断が用いられている。   Conventionally, as an underwater cutting technique, a roll cutter or electric discharge machining is used for primary cutting, and plasma cutting or abrasive water jet cutting is used for secondary cutting.

ロールカッターによる切断では、切断に伴って発生する粉塵などが少ない利点がある。しかし、切断速度が遅いという問題がある。   Cutting with a roll cutter has an advantage that dust generated with cutting is small. However, there is a problem that the cutting speed is slow.

また、放電加工切断やプラズマ切断のように熱的な切断では、切断速度は速くなる。しかし、熱による局所的な沸騰やシールドガスに起因して気体中への粉塵の飛散が懸念される。   In addition, in thermal cutting such as electric discharge machining cutting or plasma cutting, the cutting speed is increased. However, there is a concern about dust scattering into the gas due to local boiling due to heat and shielding gas.

アブレシブウォータジェット切断は、粉塵の飛散も少なく切断速度も速いメリットがある。しかし、切断助材となるアブレシブにより二次廃棄物が増大する。また、鋳鋼をアブレシブとした場合には、腐食によって発生するさびが機器やプールの内面に付着して放射能レベルを高くするので、作業後の洗浄や除染にかかる作業量が多くなる。   Abrasive water jet cutting has the advantage of less dust scattering and faster cutting speed. However, the secondary waste increases due to the abrasive used as the cutting aid. In addition, when cast steel is made abrasive, rust generated by corrosion adheres to the inner surfaces of the equipment and the pool and raises the radioactivity level, which increases the amount of work required for cleaning and decontamination after work.

アブレシブを回収する方法としては、アブレシブを水と一緒に吸引し、遠心分離する方法、フィルタろ過方法が知られている。   As a method for recovering the abrasive, a method of sucking the abrasive together with water and centrifuging it, and a filter filtration method are known.

切断作業をするプール内に専用容器を設置し、限られた空間で作業し、回収効率を高める方法がある(例えば、特許文献1参照)。   There is a method in which a dedicated container is installed in a pool for cutting work, and the work is performed in a limited space to increase the collection efficiency (see, for example, Patent Document 1).

回収方法としては、密度差を利用した沈降分離方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。また、アブレシブと切断粉を磁気分離し、アブレシブの一部を再利用し二次廃棄物を削減しようとする方法も提案されている(例えば、特許文献3参照)。   As a recovery method, a sedimentation separation method using a density difference has been proposed (see, for example, Patent Document 2). In addition, a method has been proposed in which the abrasive and the cutting powder are magnetically separated and a part of the abrasive is reused to reduce secondary waste (for example, see Patent Document 3).

特開平07−084094号公報(2〜4頁 図1,図4,図6)Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-084094 (pages 2 to 4, FIGS. 1, 4 and 6) 特開平10−260298号公報(第2〜3頁 図1〜図3)Japanese Patent Laid-Open No. 10-260298 (pages 2 to 3 and FIGS. 1 to 3) 特開2000−246644号公報(第2〜3頁 図1〜図3)Japanese Patent Laid-Open No. 2000-246644 (pages 2 to 3 and FIGS. 1 to 3)

アブレシブウォータジェット切断は、切断速度が速く、粉塵飛散のリスクが小さいために、特に注目されている。   Abrasive water jet cutting is particularly attracting attention because of its high cutting speed and low risk of dust scattering.

しかし、上記従来技術では、アブレシブに鋳鋼などの鉄系の材料が用いられていたので、回収装置に取り込まれなかったアブレシブと切断粉がプールの底に蓄積して固まったり、アブレシブの腐食によって発生するさびが切断装置やプールの壁などに移行し、プール水に接する機器や材料の表面への放射性核種の付着を加速させる問題がある。   However, in the above prior art, iron-based materials such as cast steel were used for the abrasive, so the abrasive and cutting powder that were not taken into the recovery device accumulated at the bottom of the pool and solidified, or generated due to abrasive corrosion. There is a problem that the rust moves to the cutting device or the wall of the pool and accelerates the attachment of the radionuclide to the surface of the equipment or material in contact with the pool water.

切断された除却材はサイトバンカプールに保管される。除却材に付着したアブレシブのさびによってサイトバンカプール内にもさびを移行させ、このプール内でも洗浄作業が必要になる。   The cut retired material is stored in the site banker pool. The abrasive rust adhering to the removal material moves rust into the site banker pool, and cleaning work is also required in this pool.

また、二次廃棄物を削減するために、磁気回収により鉄系のアブレシブを再利用する場合でも、さびの発生によりアブレシブが固まりやすく、切断時のアブレシブ材供給系の配管やホースなどを閉塞させる恐れがある。   In addition, even when iron-based abrasives are reused by magnetic recovery to reduce secondary waste, the abrasives tend to harden due to the occurrence of rust, and the piping and hoses of the abrasive material supply system at the time of cutting are blocked. There is a fear.

さらに、アブレシブと切断粉を単純に回収して廃棄する場合には、これらの全てが高レベルの放射性廃棄物として、サイトバンカプール内に保管され、保管エリアを圧迫する要因となる。   Furthermore, when the abrasive and the cut powder are simply collected and discarded, all of them are stored as high-level radioactive waste in the site bunker pool, which causes a pressure on the storage area.

本発明の課題は、アブレシブウォータジェットによる切断作業時に、さびの発生に起因する種々の問題を解消するとともに、サイトバンカプールに保管すべき二次廃棄物の発生量を抑制できるアブレシブウォータジェット切断方法を提供することである。   An object of the present invention is to eliminate the various problems caused by the occurrence of rust at the time of cutting work with an abrasive water jet and to reduce the amount of secondary waste to be stored in the site banker pool. Is to provide.

本発明は、上記課題を解決するために、アブレシブとして腐食によるさびが発生しないアルミナやガーネットのような酸化物系の材料を使用し、切断対象のステンレス鋼との比重の違いを利用した分離装置により放射能レベルが高い切断粉を中心とした回収成分と切断粉をほとんど含まないアブレシブを中心とした成分とに分けて回収し、さびに起因した除染や洗浄作業を大幅に軽減するとともに、サイトバンカプールに保管すべき二次廃棄物の発生量を抑制し、シュラウドなどの交換工事の作業量を削減し、工事期間を短縮し、コストと作業従事者の被曝線量を抑制できるアブレシブウォータジェット切断方法を提案する。   In order to solve the above-mentioned problems, the present invention uses an oxide-based material such as alumina or garnet that does not generate rust due to corrosion as an abrasive, and uses a difference in specific gravity from stainless steel to be cut. In this way, it is divided into recovered components centered on cutting powder with a high radioactivity level and components centered on abrasives that contain almost no cutting powder, greatly reducing decontamination and cleaning work caused by rust, Abrasive water jet that reduces the amount of secondary waste to be stored in the site bunker pool, reduces the amount of replacement work such as shrouds, shortens the construction period, and reduces the cost and exposure dose of workers. A cutting method is proposed.

本発明によれば、アブレシブとしてのアルミナにはさびが発生しないので、切断作業に付随する洗浄作業を大幅に軽減するとともに、作業従事者の被曝線量も低減できる。また、切断粉との密度差を利用した分離が可能となり、高レベル廃棄物の発生量を抑制し、サイトバンカプールで保管廃棄する二次廃棄物の発生量を抑制できる。   According to the present invention, since rust is not generated in alumina as an abrasive, the cleaning work accompanying the cutting work can be greatly reduced, and the exposure dose of the worker can be reduced. Moreover, separation using the density difference from the cut powder becomes possible, the amount of high-level waste generated can be suppressed, and the amount of secondary waste stored and discarded in the site banker pool can be suppressed.

次に、図1〜図4を参照して、本発明によるアブレシブウォータジェット切断方法を説明する。切断対象は、原子炉圧力容器内のシュラウドを例とする。   Next, an abrasive water jet cutting method according to the present invention will be described with reference to FIGS. The cutting target is a shroud in a reactor pressure vessel.

図1は、沸騰水型原子力発電プラントにおけるシュラウド交換工事の概略工程を示すフローチャートである。   FIG. 1 is a flowchart showing a schematic process of shroud replacement work in a boiling water nuclear power plant.

図2は、沸騰水型原子力発電プラントにおけるシュラウド1の一次切断工事場所と搬出後シュラウド2の二次切断工事場所との関係を概略で示す図である。   FIG. 2 is a diagram schematically showing the relationship between the primary cutting work place of the shroud 1 and the secondary cutting work place of the shroud 2 after unloading in a boiling water nuclear power plant.

図1において、原子炉停止後、圧力容器を開放し、ドライヤやセパレータなどの炉内機器や燃料を取り出し、一次切断のための切断加工装置を設置し、シュラウドを一次切断する。   In FIG. 1, after the reactor is shut down, the pressure vessel is opened, equipment inside the reactor such as a dryer and a separator, and fuel are taken out, a cutting device for primary cutting is installed, and the shroud is primarily cut.

切断されたシュラウド1は、天井クレーン9を用いて原子炉圧力容器3から原子炉ウェルを通してドライヤ・セパレータプール(DSP)7内に設置された架台12の上に設置される。   The cut shroud 1 is installed on a gantry 12 installed in a dryer separator pool (DSP) 7 from the reactor pressure vessel 3 through the reactor well using the overhead crane 9.

ドライヤ・セパレータプール7は、搬出シュラウド2を受け入れた後ゲートを閉鎖して、原子炉ウェル5と隔離される。ドライヤ・セパレータプール7では、本発明のアブレシブウォータジェット切断装置を用いてシュラウドを二次切断する。細かく切断されたシュラウドは、遮蔽能力を有する輸送容器に格納され、ドライヤ・セパレータプール7から引き上げられ、トラックに積載されサイトバンカプールで保管される。   The dryer separator pool 7 is isolated from the reactor well 5 by closing the gate after receiving the carry-out shroud 2. In the dryer / separator pool 7, the shroud is secondarily cut using the abrasive water jet cutting device of the present invention. The shroud that has been finely cut is stored in a transport container having a shielding ability, lifted from the dryer / separator pool 7, loaded on a truck, and stored in a site bunker pool.

一方、古いシュラウドが搬出された炉内では、一次切断に使用した切断加工装置20は、付着した放射能やさび等を除去する表面洗浄後、撤去される。さらに、炉内を清掃した後、新しいシュラウドを据付ける。その後、燃料を再装荷し、取り外した炉内機器を再設置し、圧力容器を密閉して、原子炉を起動する。   On the other hand, in the furnace in which the old shroud has been carried out, the cutting device 20 used for the primary cutting is removed after surface cleaning for removing attached radioactivity, rust and the like. In addition, after cleaning the furnace, a new shroud is installed. Thereafter, the fuel is reloaded, the removed in-reactor equipment is reinstalled, the pressure vessel is sealed, and the reactor is started.

本発明のアブレシブウォータジェット切断方法は、図1において、太枠で囲んだ工程に関わる切断方法である。   The abrasive water jet cutting method of the present invention is a cutting method related to a process surrounded by a thick frame in FIG.

図3は、ドライヤ・セパレータプール7における搬出後シュラウド2の二次切断工事の詳細な装置構成および配置を示す図である。   FIG. 3 is a diagram showing a detailed apparatus configuration and arrangement for secondary cutting work of the shroud 2 after unloading in the dryer / separator pool 7.

原子炉圧力容器3に設置されていたシュラウド1が切断して搬出され、ドライヤ・セパレータプール7の架台12上に設置された様子を示している。搬出後シュラウド2は、架台12上で切断ノズル13から噴出されるアブレシブ14を含む高圧水流によって二次切断される。切断に用いられたアブレシブ14と切断粉はドライヤ・セパレータプール7に設置された分離回収装置8で処理される。   A state in which the shroud 1 installed in the reactor pressure vessel 3 is cut and carried out and installed on the mount 12 of the dryer / separator pool 7 is shown. After carrying out, the shroud 2 is secondarily cut by the high-pressure water flow including the abrasive 14 ejected from the cutting nozzle 13 on the gantry 12. The abrasive 14 and the cutting powder used for cutting are processed by a separation and recovery device 8 installed in the dryer / separator pool 7.

シュラウド1を原子炉内からドライヤ・セパレータプール7に移動させると、原子炉内では別の作業を並行して進められるので、補修や取替工事全体の工程を短縮できる。   When the shroud 1 is moved from the reactor to the dryer / separator pool 7, other operations can be performed in parallel in the reactor, so that the entire repair and replacement process can be shortened.

また、ドライヤ・セパレータプール7は、原子炉内に比べ水深が浅いので、切断加工装置20を走査しやすく、切断加工装置20を複数台使用して切断することもできる。   Further, since the dryer / separator pool 7 has a shallower water depth than that in the nuclear reactor, it is easy to scan the cutting device 20, and it is possible to cut using a plurality of cutting devices 20.

一次切断により分割された搬出後シュラウド2は、原子炉内から移動させて加工架台12上に固定されている。切断加工装置20には水供給管27とアブレシブ材供給管28が接続されており、超高圧ポンプ36とアブレシブ材供給装置35から高圧水とアブレシブ14が供給される。   The unloaded shroud 2 divided by the primary cutting is moved from the inside of the nuclear reactor and fixed on the processing platform 12. A water supply pipe 27 and an abrasive material supply pipe 28 are connected to the cutting device 20, and high pressure water and abrasive 14 are supplied from an ultrahigh pressure pump 36 and an abrasive material supply device 35.

作業者30が、切断加工装置操作機構26で切断位置を決定した後、高圧水とアブレシブ14を供給する。切断加工装置20とコレクタ21は、搬出後シュラウド2を挟んで対向する位置に設置してある。ただし、切断加工装置20とコレクタ21の配置は逆であっても、隣り合ってもよい。   After the operator 30 determines the cutting position with the cutting device operating mechanism 26, the high-pressure water and the abrasive 14 are supplied. The cutting device 20 and the collector 21 are installed at positions facing each other with the shroud 2 being sandwiched after being carried out. However, the arrangement of the cutting device 20 and the collector 21 may be reversed or adjacent to each other.

使用されたアブレシブ14の大部分は、コレクタ21から吸引ポンプ22で切断粉および水とともに、吸引され、気水分離装置23や分離装置24、フィルタ25で除去され、フィルタ25からは清浄な水が排水される。   Most of the abrasive 14 used is sucked together with the cut powder and water from the collector 21 by the suction pump 22 and removed by the steam separator 23, the separator 24 and the filter 25, and clean water is removed from the filter 25. Drained.

気水分離装置23は、吸引ポンプ22でアブレシブ14の吸引と同時に吸い込んだ気体を分離する。分離装置24は、アブレシブ14と切断粉および水を分離する。気水分離や固液分離は、水に対する密度差を利用する。例えば、遠心分離器を使用し、水に対し重量が小さい気体を上部から排気する気水分離と水に対し比重が大きいアブレシブ14と切断粉を下部から排出できる。   The steam / water separator 23 separates the gas sucked by the suction pump 22 simultaneously with the suction of the abrasive 14. The separation device 24 separates the abrasive 14 from the cut powder and water. Gas-water separation and solid-liquid separation utilize the density difference with respect to water. For example, using a centrifuge, it is possible to perform air-water separation in which a gas having a weight lower than that of water is exhausted from above, and abrasive 14 having a large specific gravity relative to water and cutting powder can be discharged from below.

アブレシブ14としてアルミナを用いると、ステンレスの切断粉との間には密度差が生じる。この密度差を利用すれば、切断粉とアブレシブ14とを分離できる。すなわち、放射能レベルの高い少量の切断粉を選択的に回収し、サイトバンカプールに保管すべき二次廃棄物の量を低減できる。   When alumina is used as the abrasive 14, a density difference is generated between the cut powder of stainless steel. By utilizing this difference in density, the cut powder and the abrasive 14 can be separated. That is, a small amount of cutting powder having a high radioactivity level can be selectively collected, and the amount of secondary waste to be stored in the site bunker pool can be reduced.

また、切断粉が取り除かれたアブレシブ14を捕集したフィルタ25は低レベルの廃棄物となるので、焼却可能なフィルタ材を用いると、乾燥後に焼却減容できる。   Further, since the filter 25 that collects the abrasive 14 from which the cut powder has been removed becomes a low-level waste, when a filter material that can be incinerated is used, the volume can be reduced by incineration after drying.

さびが発生しにくいアブレシブ14としては、ガーネット,ステンレスワイヤ,ジルコニアビーズ,炭化ケイ素,酸化チタンなどが存在する。   Examples of the abrasive 14 in which rust is unlikely to occur include garnet, stainless wire, zirconia beads, silicon carbide, and titanium oxide.

海の砂を原料としたガーネットには塩素の不純物が多く、再使用する原子炉の炉内に持ち込むことはできない、
炭化ケイ素では、非常に細かい破砕粉が多量に発生し、水の濁りが著しい、
ステンレスワイヤ,ジルコニアビーズ,酸化チタンは、コストが高い。
Garnet made from sea sand has many chlorine impurities and cannot be brought into the reactors of reusable reactors.
In silicon carbide, a lot of very fine crushed powder is generated and the turbidity of water is remarkable.
Stainless wire, zirconia beads, and titanium oxide are expensive.

結局、アルミナが最も適している。   After all, alumina is most suitable.

ドライヤ・セパレータプール7上には、作業台車31を設置してある。作業者30は、水中カメラ32や照明33を操作し、カメラの画像をモニタ34で確認しながら作業ができる。このとき、コレクタ21に吸引されなかった切断粉とアブレシブ14は、粒子径の大きなものはプールの底に沈降して蓄積される。粒子径の小さなものは水中に浮遊するので、プール水の濁りを引き起こし、水中に設置した機器を作業者30が操作する際に障害となる。   A work carriage 31 is installed on the dryer / separator pool 7. The operator 30 can work while operating the underwater camera 32 and the illumination 33 and checking the camera image on the monitor 34. At this time, the cutting powder and the abrasive 14 that have not been sucked into the collector 21 are accumulated and settled at the bottom of the pool when the particle size is large. A small particle diameter floats in the water, causing turbidity of the pool water, which becomes an obstacle when the operator 30 operates the equipment installed in the water.

しかし、本発明ではアブレシブ14としてアルミナを用いているので、その物理的な特性からフィルタ25への負荷が小さく、二次廃棄物の発生量が少ないことから、迅速なろ過が可能となり、水の透明度を容易に回復できる。   However, since alumina is used as the abrasive 14 in the present invention, the load on the filter 25 is small due to its physical characteristics and the amount of secondary waste generated is small. Transparency can be recovered easily.

さらに、アルミナは、鋳鋼のようにさびることがないので、ドライヤ・セパレータプール7の底に沈積した切断粉とアブレシブ14の混合物が固まって除去しにくい形態になったり、プールの壁面や切断機器の表面にさびと放射能が付着することがない。   Furthermore, since alumina does not rust like cast steel, the mixture of the cutting powder deposited on the bottom of the dryer / separator pool 7 and the abrasive 14 is hardened and difficult to remove. Rust and radioactivity do not adhere to the surface.

したがって、底に蓄積した沈積物を吸引洗浄で容易に回収できるとともに、ドライヤ・セパレータプール7の水に接していた機器を水から引き上げる際の洗浄の手間を大幅に軽減できる。また、二次切断作業が全て終了した時のドライヤ・セパレータプール7内の清掃作業も容易になる。   Therefore, the deposit accumulated on the bottom can be easily recovered by suction cleaning, and the labor of cleaning when the equipment in contact with the water in the dryer / separator pool 7 is pulled up from the water can be greatly reduced. Moreover, the cleaning operation in the dryer / separator pool 7 when the secondary cutting operation is completed is facilitated.

細断されたシュラウドは、遮蔽付きの輸送容器に収納され、ドライヤ・セパレータプール7から気中に引き上げられ、トラックを用いてサイトバンカプール7のある建屋に運ばれ、サイトバンカプール7内で遮蔽容器から取り出されてプール内に保管容器ごと整然と積み重ねた形で保管される。このサイトバンカプール7内での作業においても、アブレシブをアルミナにすることで、さびに起因した汚染が広がることがなく、除却作業終了後のサイトバンカプール7内の清掃作業も大幅に軽減される。   Shredded shroud is housed in a shielded transport container, lifted into the air from the dryer / separator pool 7, transported to the building with the site bunker pool 7 using a truck, and shielded in the site bunker pool 7. It is removed from the container and stored in the pool in an orderly stacked manner with the storage container. Even in the work in the site bunker pool 7, the use of alumina as an abrasive does not spread the contamination caused by rust, and the cleaning work in the site bunker pool 7 after the removal work is greatly reduced. .

図4は、本発明の実施例2における二段サイクロンセパレータを備えた回収装置の系統構成を示す図である。   FIG. 4 is a diagram illustrating a system configuration of a recovery apparatus including a two-stage cyclone separator according to the second embodiment of the present invention.

実施例1では、使用したアブレシブ14の大部分は、コレクタ21から吸引ポンプ22で切断粉および水とともに吸引され、分離装置24で切断粉を選択的に除去した後、フィルタ25で水と分離されていた。   In the first embodiment, most of the used abrasive 14 is sucked together with the cutting powder and water from the collector 21 by the suction pump 22, and after the cutting powder is selectively removed by the separation device 24, it is separated from the water by the filter 25. It was.

この場合、多量のアブレシブ14がフィルタ25の負荷となるので、フィルタ25の使用量が増大し、フィルタ25を設置スペース増やすかフィルタエレメントを頻繁に交換する必要がある。   In this case, since a large amount of the abrasive 14 becomes a load on the filter 25, the amount of use of the filter 25 increases, and it is necessary to increase the installation space of the filter 25 or to frequently replace the filter element.

そこで、実施例2では、図4に示すように、分離装置24を直列に配置し、上流側の分離装置24では高い線量率の切断粉を分離回収し、下流側の分離装置24ではアブレシブ14のうち破砕しなかった粒子を水から分離回収し、破砕して細かくなり密度差による分離が困難なアブレシブ14のみをフィルタ25で回収する方式に変更した。   Therefore, in the second embodiment, as shown in FIG. 4, the separation device 24 is arranged in series, and the upstream separation device 24 separates and collects cutting powder having a high dose rate, and the downstream separation device 24 uses the abrasive 14. Of these, particles that were not crushed were separated and recovered from water, and the system was changed to a method in which only the abrasive 14 that was crushed and became fine and difficult to separate due to the density difference was collected by the filter 25.

廃棄容器29は、切断粉とアブレシブ14とが別々に収納されるように分けてある。このようにすればフィルタ25に対する負荷が大幅に少なくなり、焼却処分する二次廃棄物が大幅に削減される。   The waste container 29 is divided so that the cutting powder and the abrasive 14 are stored separately. In this way, the load on the filter 25 is greatly reduced, and the secondary waste to be incinerated is greatly reduced.

また、アブレシブ14のうち破砕しなかった粒子は、アブレシブとして再利用できる。ここでは図示していないが、破砕しなかった粒子をアブレシブ材供給装置35に送り返し、再利用する系統を設けてもよい。   Moreover, the particle | grains which were not crushed among the abrasives 14 can be reused as an abrasive. Although not shown here, a system may be provided in which particles that have not been crushed are sent back to the abrasive material supply device 35 and reused.

上記実施例1および2では、一次切断したシュラウドをドライヤ・セパレータプール7で切断する場合を想定している。   In the first and second embodiments, it is assumed that the shroud that has been primarily cut is cut by the dryer / separator pool 7.

本発明のアブレシブウォータジェット切断方法による構造材の切断場所は、燃料プール6でもよい。   The fuel pool 6 may be used as the location where the structural material is cut by the abrasive water jet cutting method of the present invention.

また、本発明のアブレシブウォータジェット切断方法は、二次切断だけでなく、原子炉圧力容器3の中で実施される一次切断に適用することもできる。   Further, the abrasive water jet cutting method of the present invention can be applied not only to the secondary cutting but also to the primary cutting performed in the reactor pressure vessel 3.

沸騰水型原子力発電プラントにおけるシュラウド交換工事の概略工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the schematic process of shroud replacement | exchange construction in a boiling water nuclear power plant. 沸騰水型原子力発電プラントにおけるシュラウド1の一次切断工事場所と搬出後シュラウド2の二次切断工事場所との関係を概略で示す図である。It is a figure which shows roughly the relationship between the primary cutting construction place of the shroud 1 and the secondary cutting construction place of the shroud 2 after carrying out in a boiling water nuclear power plant. ドライヤ・セパレータプール7における搬出後シュラウド2の二次切断工事の詳細な装置構成および配置を示す図である。It is a figure which shows the detailed apparatus structure and arrangement | positioning of the secondary cutting construction of the shroud 2 after carrying out in the dryer separator pool 7. FIG. 本発明の実施例2における二段サイクロンセパレータを備えた回収装置の系統構成を示す図である。It is a figure which shows the system | strain structure of the collection | recovery apparatus provided with the two-stage cyclone separator in Example 2 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 シュラウド
2 搬出後シュラウド
3 原子炉圧力容器
4 ジェットポンプ
5 原子炉ウェル
6 燃料プール
7 ドライヤ・セパレータプール
8 分離回収装置
9 天井クレーン
12 架台
13 切断ノズル
14 アブレシブ
20 切断加工装置
21 回収容器
22 吸引ポンプ
23 気水分離装置
24 分離装置
25 フィルタ
26 切断加工装置操作機構
27 水供給管
28 アブレシブ材供給管
29 廃棄容器
30 作業者
31 作業台車
32 水中カメラ
33 照明
34 モニタ
35 アブレシブ材供給装置
36 超高圧ポンプ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shroud 2 Shroud after unloading 3 Reactor pressure vessel 4 Jet pump 5 Reactor well 6 Fuel pool 7 Dryer / separator pool 8 Separation and recovery device 9 Overhead crane 12 Mount 13 Cutting nozzle 14 Abrasive 20 Cutting device 21 Recovery vessel 22 Suction pump Reference Signs List 23 Air-water separator 24 Separator 25 Filter 26 Cutting device operation mechanism 27 Water supply pipe 28 Abrasive material supply pipe 29 Waste container 30 Worker 31 Work carriage 32 Underwater camera 33 Illumination 34 Monitor 35 Abrasive material supply device 36 Ultra high pressure pump

Claims (10)

原子炉で使用され放射化した構造材にアブレシブを混合した高圧水流を衝突させ前記構造材を切断するアブレシブウォータジェット切断方法において、
前記アブレシブとして酸化物の粒子を用いて前記構造材を切断し、
切断に用いた前記アブレシブおよび前記構造材の切断粉を水とともに吸引回収し、
前記アブレシブ,切断粉,水を密度差に基づいて分別し、
線量率のレベルに応じて二次廃棄物の処分方法を変える
ことを特徴とするアブレシブウォータジェット切断方法。
In an abrasive water jet cutting method in which a high-pressure water stream mixed with abrasive is collided with an activated structural material used in a nuclear reactor to cut the structural material,
Cutting the structural material using oxide particles as the abrasive,
The abrasive used for cutting and the cutting powder of the structural material are sucked and collected together with water,
Sorting the abrasive, cutting powder and water based on density difference,
Abrasive water jet cutting method, wherein the disposal method of secondary waste is changed according to the dose rate level.
請求項1に記載のアブレシブウォータジェット切断方法において、
前記アブレシブがアルミナであることを特徴とするアブレシブウォータジェット切断方法。
The abrasive water jet cutting method according to claim 1,
An abrasive water jet cutting method, wherein the abrasive is alumina.
請求項1または2に記載のアブレシブウォータジェット切断方法において、
前記アブレシブ,切断粉,水を密度差に基づいて分別する際に、サイクロンセパレータを用いることを特徴とするアブレシブウォータジェット切断方法。
The abrasive water jet cutting method according to claim 1 or 2,
An abrasive water jet cutting method, wherein a cyclone separator is used when the abrasive, cutting powder, and water are separated based on a density difference.
請求項3に記載のアブレシブウォータジェット切断方法において、
アブレシブ,切断粉,水を密度差に基づいて分別するサイクロンセパレータを直列2段に配置し、破砕しなかったアブレシブと破砕したアブレシブと切断粉とを分別することを特徴とするアブレシブウォータジェット切断方法。
The abrasive water jet cutting method according to claim 3,
Abrasive water jet cutting method characterized in that a cyclone separator for separating abrasive, cutting powder, and water based on density difference is arranged in two stages in series to separate the abrasive that has not been crushed from the crushed abrasive and the cutting powder. .
請求項1ないし4のいずれか一項に記載のアブレシブウォータジェット切断方法において、
高い線量率レベルの廃棄物をサイトバンカプールの水中に保管廃棄し、
低い線量率レベルの廃棄物を固体廃棄物貯蔵庫に保管廃棄することを特徴とするアブレシブウォータジェット切断方法。
In the abrasive water jet cutting method according to any one of claims 1 to 4,
Store and dispose of high dose rate level waste in the water of the site bunker pool,
An abrasive water jet cutting method characterized by storing and discarding low dose rate level waste in a solid waste storage.
原子炉で使用され放射化した構造材にアブレシブを混合した高圧水流を衝突させ前記構造材を切断するアブレシブウォータジェット切断方法において、
前記アブレシブとして酸化物の粒子を用いて前記構造材を切断し、
切断に用いた前記アブレシブと前記構造材の切断粉を水とともに吸引回収し、
前記切断粉をアブレシブと水から密度差に基づいて分別し、
その後にアブレシブと水をフィルタで分別し、
線量率のレベルに応じて二次廃棄物の処分方法を変えることを特徴とするアブレシブウォータジェット切断方法。
In an abrasive water jet cutting method in which a high-pressure water stream mixed with abrasive is collided with an activated structural material used in a nuclear reactor to cut the structural material,
Cutting the structural material using oxide particles as the abrasive,
The abrasive used for cutting and the cutting powder of the structural material are sucked and collected together with water,
Separating the cutting powder from abrasive and water based on density difference;
After that, the abrasive and water are separated with a filter,
Abrasive water jet cutting method, wherein the disposal method of secondary waste is changed according to the dose rate level.
請求項6に記載のアブレシブウォータジェット切断方法において、
前記アブレシブと水から密度差に基づいて前記アブレシブを分別する際に、サイクロンセパレータを用いることを特徴とするアブレシブウォータジェット切断方法。
In the abrasive water jet cutting method according to claim 6,
A method for cutting an abrasive water jet, wherein a cyclone separator is used when separating the abrasive from the abrasive and water based on a density difference.
請求項6または7に記載のアブレシブウォータジェット切断方法において、
前記アブレシブを回収したフィルタを焼却処分することを特徴とするアブレシブウォータジェット切断方法。
The abrasive water jet cutting method according to claim 6 or 7,
A method for cutting an abrasive water jet, wherein the filter that collects the abrasive is incinerated.
位置決め機構の先端にアブレシブウォータージェットノズルを設け、水中にある切断対象物を切断するアブレシブウォータージェット切断装置において、
切断により発生するアブレシブと切断粉を吸引回収する吸引ポンプと、
回収したアブレシブと切断粉とを密度差により分離する分離装置を設けたことを特徴とするアブレシブウォータジェット切断装置。
In an abrasive water jet cutting device that provides an abrasive water jet nozzle at the tip of a positioning mechanism and cuts a cutting object in water,
A suction pump that sucks and collects abrasives generated by cutting and cutting powder;
An abrasive water jet cutting device characterized in that a separating device for separating the collected abrasive and the cutting powder by a density difference is provided.
請求項9に記載のアブレシブウォータジェット切断装置において、
切断粉と分離したアブレシブについてさらに破砕しなかったアブレシブと破砕したアブレシブとをその粒子径で分別する分離装置と、分離装置で分離した粒径の揃ったアブレシブをアブレシブの供給系に再利用する手段とを設けたことを特徴とするアブレシブウォータジェット切断装置。
In the abrasive water jet cutting device according to claim 9,
Separation device that separates abrasives that have not been crushed and those that have been crushed with respect to the abrasives that have been separated from the cut powder, and means for reusing the abrasives with the same particle size separated by the separation device into the abrasive supply system An abrasive water jet cutting device characterized by comprising:
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018075547A (en) * 2016-11-11 2018-05-17 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 Chip collection method during underwater cutting
JP6337410B1 (en) * 2017-08-02 2018-06-06 株式会社日立プラントコンストラクション Reactor pressure vessel dismantling method

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