JP2007085796A - 管の汚染状態測定方法、除染方法、汚染状態測定および除染方法、並びに再資源化方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】断面円形状態の管を縦割りするための機械を必要とすることなく管の内面を露出させて、管の内面の汚染状態の測定や除染処理さらには再資源化を行える方法を提供する。
【解決手段】放射性物質で汚染されている熱交換器の伝熱管１０を適宜の長さに分割する。分割された個々の管１０−１，１０−２，・・・，１０−ｎについて、プレス機で平板状に押し潰す。次いで、押し潰された管１０−１，１０−２，・・・，１０−ｎの両側部の折り返し部１０ａ，１０ｃを、剪断機で切断して切り落とす。その結果残された２枚の平板状部材１０ｅ，１０ｆについて、放射能検査および除染処理を行い、再資源化する。切り落とされた折り返し部１０ａ，１０ｃは放射性廃棄物として所定の方法で廃棄する。
【選択図】 図１
【解決手段】放射性物質で汚染されている熱交換器の伝熱管１０を適宜の長さに分割する。分割された個々の管１０−１，１０−２，・・・，１０−ｎについて、プレス機で平板状に押し潰す。次いで、押し潰された管１０−１，１０−２，・・・，１０−ｎの両側部の折り返し部１０ａ，１０ｃを、剪断機で切断して切り落とす。その結果残された２枚の平板状部材１０ｅ，１０ｆについて、放射能検査および除染処理を行い、再資源化する。切り落とされた折り返し部１０ａ，１０ｃは放射性廃棄物として所定の方法で廃棄する。
【選択図】 図１
Description
この発明は、内面が放射性物質で汚染されているまたは汚染されている可能性がある管の汚染状態測定方法、除染方法、汚染状態測定および除染方法、並びに再資源化方法に関し、汚染状態の測定や除染を容易に行えるようにしたものである。
原子力発電所等の原子力プラントにおいては、定期的にまたは必要に応じて熱交換器等の機器の取り替えが行われる。この場合、取り除いた古い機器は、最終的に廃棄あるいは再資源化されるが、その前に、放射能汚染状態を測定し、汚染濃度が高い部位については、除染処理する必要がある。
熱交換器内には多数の伝熱管（細管）が収容されており、熱交換器を廃棄あるいは再資源化する場合には、各伝熱管の内面についても汚染状態を測定し、汚染濃度が高い場合には除染処理を行う必要がある。ところが、熱交換器の伝熱管は一般に内径が小さいため、放射能測定のためのセンサや除染装置を差し込むのが困難な場合が多い。
従来、内径が小さい管についてその内面の放射能測定あるいは除染を容易にした技術として、下記特許文献１，２に記載された手法が提案されていた。これは、管をカッターで縦割りに切断して内面を露出させることにより、放射能測定や除染を容易に行えるようにしたものであった。
前記特許文献１，２記載の手法によれば、断面円形状態の管を縦割りするための機械が必要であった。
この発明は上記従来の技術における問題点を解決して、断面円形状態の管を縦割りするための機械を必要とすることなく管の内面を露出させて、管の内面の汚染状態の測定や除染処理さらには再資源化を行えるようにした方法を提供しようとするものである。
この発明の管の汚染状態測定方法は、少なくとも内面が放射性物質で汚染されているまたは汚染されている可能性がある管をその外面から加圧して押し潰し、該押し潰された管の、軸に沿った両側の折り返し部を切り落とし、残された上下各片の板状部材の少なくとも前記内面に相当する面について放射性物質による汚染状態を測定するようにしたものである。
この発明の管の除染方法は、少なくとも内面が放射性物質で汚染されているまたは汚染されている可能性がある管をその外面から加圧して押し潰し、該押し潰された管の、軸に沿った両側の折り返し部を切り落とし、残された上下各片の板状部材の少なくとも前記内面に相当する面について放射線物質の除染処理を行うようにしたものである。
この発明の管の汚染状態測定および除染方法は、少なくとも内面が放射性物質で汚染されているまたは汚染されている可能性がある管をその外面から加圧して押し潰し、該押し潰された管の、軸に沿った両側の折り返し部を切り落とし、残された上下各片の板状部材の少なくとも前記内面に相当する面について放射性物質による汚染状態を測定し、汚染があるものまたは汚染の程度が所定値以上のものについて放射線物質の除染処理を行うようにしたものである。
この発明の管の再資源化方法は、少なくとも内面が放射性物質で汚染されているまたは汚染されている可能性がある管をその外面から加圧して押し潰し、該押し潰された管の、軸に沿った両側の折り返し部を切り落とし、該切り落とされた折り返し部を放射性廃棄物として廃棄し、残された上下各片の板状部材の少なくとも前記内面に相当する面について放射線物質の除染処理を行った後、該板状部材を再資源化するようにしたものである。
この発明の管の再資源化方法は、少なくとも内面が放射性物質で汚染されているまたは汚染されている可能性がある管をその外面から加圧して押し潰し、該押し潰された管の、軸に沿った両側の折り返し部を切り落とし、該切り落とされた折り返し部を放射性廃棄物として廃棄し、残された上下各片の板状部材の少なくとも前記内面に相当する面について放射性物質による汚染状態を測定し、汚染がないものまたは汚染の程度が所定の許容値以下のものについて再資源化し、汚染があるものまたは汚染の程度が所定の許容値を超えるものについて放射線物質の除染処理を行った後再資源化するようにしたものである。
この発明によれば、少なくとも内面が放射性物質で汚染されているまたは汚染されている可能性がある管をその外面から加圧して押し潰し、該押し潰された管の、軸に沿った両側の折り返し部を切り落とすようにしたので、既存のプレス機や剪断機を使用して処理することができ、断面円形状態の管を縦割りするための機械を不要にすることができる。
この発明の実施の形態を以下説明する。ここでは原子力発電所の給水加熱器を構成する熱交換器内に収容されている伝熱管について処理をする場合を説明する。図１は、この発明による処理手順の一例を示す。除染までの各工程は原子力発電所内の放射線管理区域内で行われる。各工程を順を追って説明する。
〔工程１：伝熱管直管部分切り出し〕
伝熱管１０は、給水加熱器を構成する熱交換器内に収容されている伝熱管の直管部分を切り出したものであり、長さが１０〜２０ｍ、外径が１０〜２０ｍｍ、肉厚が約１．２ｍｍの銅合金管やステンレス管等で構成される。この伝熱管１０は放射能で汚染されている可能性がある。特に、ＢＷＲ（沸騰水炉）型プラントの場合は、給水加熱器の伝熱管内には復水器からの放射能を帯びた水が流れ、伝熱管の外側には蒸気タービンからの放射能を帯びた蒸気が流れるので、伝熱管１０の内面および外面は汚染度が高いことが予想される。
伝熱管１０は、給水加熱器を構成する熱交換器内に収容されている伝熱管の直管部分を切り出したものであり、長さが１０〜２０ｍ、外径が１０〜２０ｍｍ、肉厚が約１．２ｍｍの銅合金管やステンレス管等で構成される。この伝熱管１０は放射能で汚染されている可能性がある。特に、ＢＷＲ（沸騰水炉）型プラントの場合は、給水加熱器の伝熱管内には復水器からの放射能を帯びた水が流れ、伝熱管の外側には蒸気タービンからの放射能を帯びた蒸気が流れるので、伝熱管１０の内面および外面は汚染度が高いことが予想される。
〔工程２：所定長に切断〕
伝熱管１０を、後の工程で処理しやすい適宜の長さ（例えば数十ｃｍ〜１ｍの長さずつ）に切断し、切断された伝熱管１０−１，１０−２，・・・，１０−ｎを得る。以下、伝熱管１０−１の処理について説明する。他の伝熱管１０−２，１０−３，・・・，１０−ｎについても同様に処理する。
伝熱管１０を、後の工程で処理しやすい適宜の長さ（例えば数十ｃｍ〜１ｍの長さずつ）に切断し、切断された伝熱管１０−１，１０−２，・・・，１０−ｎを得る。以下、伝熱管１０−１の処理について説明する。他の伝熱管１０−２，１０−３，・・・，１０−ｎについても同様に処理する。
〔工程３：押し潰し〕
所定長に切断された伝熱管１０−１を、プレスブレーキ等のプレス機を用いてその外面から加圧して押し潰す。伝熱管１０−１をプレスブレーキで押し潰すときの配置を図２に示す。プレスブレーキは長尺物のプレス加工を行うプレス機である。プレスブレーキ１２において、フレーム１４の下部にはテーブル１６が設置され、フレーム１４の上部にはラム１８が上下方向に移動可能に設置されている。テーブル１６上には下型２０が装着され、ラム１８の下端部には上型２２が装着されている。下型２０および上型２２の対向する加工面２０ａ，２２ａは共に平面（水平面）に構成されている。また、加工面２０ａ，２２ａはその領域内にワーク（伝熱管１０−１）全体をはみ出さずに配置できる広さを有する。下型２０の加工面２０ａ上に伝熱管１０−１全体を乗せて、ラム１８を下降させて、伝熱管１０−１を外側から下型２０と上型２２で加圧することにより、伝熱管１０−１を押し潰す。
所定長に切断された伝熱管１０−１を、プレスブレーキ等のプレス機を用いてその外面から加圧して押し潰す。伝熱管１０−１をプレスブレーキで押し潰すときの配置を図２に示す。プレスブレーキは長尺物のプレス加工を行うプレス機である。プレスブレーキ１２において、フレーム１４の下部にはテーブル１６が設置され、フレーム１４の上部にはラム１８が上下方向に移動可能に設置されている。テーブル１６上には下型２０が装着され、ラム１８の下端部には上型２２が装着されている。下型２０および上型２２の対向する加工面２０ａ，２２ａは共に平面（水平面）に構成されている。また、加工面２０ａ，２２ａはその領域内にワーク（伝熱管１０−１）全体をはみ出さずに配置できる広さを有する。下型２０の加工面２０ａ上に伝熱管１０−１全体を乗せて、ラム１８を下降させて、伝熱管１０−１を外側から下型２０と上型２２で加圧することにより、伝熱管１０−１を押し潰す。
図２のプレスブレーキ１２を用いて伝熱管１０−１を押し潰す動作を図３に示す。（ｉ）は押し潰す前の状態である。下型２０の上に伝熱管１０−１全体が乗せられている。この状態でラム１８により上型２２を下降させると、伝熱管１０−１は（ｉｉ）に示すように、下型２０と上型２２に挟まれて全体が平板状に押し潰される。
〔工程４：一方の折り返し部切り落とし〕
図１において、押し潰された伝熱管１０−１の、軸に沿った一方の折り返し部１０ａを剪断機（シャリング）を用いて切断し、切り落とす。切り落とした折り返し部１０ａは放射性廃棄物として所定の方法で廃棄する。
図１において、押し潰された伝熱管１０−１の、軸に沿った一方の折り返し部１０ａを剪断機（シャリング）を用いて切断し、切り落とす。切り落とした折り返し部１０ａは放射性廃棄物として所定の方法で廃棄する。
折り返し部１０ａを剪断機で切り落とすときの配置を図４に示す。剪断機２４において、フレーム２６の下部にはテーブル２８が設置され、フレーム２６の上部にはラム３０が上下方向に移動可能に設置されている。テーブル２８上には固定刃３２が装着され、ラム３０の下端部には可動刃３４が装着されている。固定歯３２および可動刃３４の刃先の長さ（横方向の長さ）はワーク（伝熱管１０−１）の長さよりも長く設定されている。フレーム２６の上部には、別途ワーク押え３６が上下方向に移動可能に設置されている。固定刃３２の上の、その長手方向の範囲内に伝熱管１０−１を乗せて、伝熱管１０−１をワーク押え３６で押さえ、ラム３０を下降させることにより、伝熱管１０−１の一方の折り返し部１０ａを切断し、切り落とすことができる。
図４の剪断機２４を用いて伝熱管１０−１の一方の折り返し部１０ａを切断し、切り落とす動作を図５に示す。（ｉ）は切り落とす前の状態である。固定刃３２の上に伝熱管１０−１が、その一方の折り返し部１０ａを所定幅ｄで固定刃３２のエッジ３２ａからはみ出した状態で乗せられている。そして、ワーク押え３６が下降し、ワーク押え３６の下端部３６ａで伝熱管１０−１を固定刃３２上に押さえ付けて、伝熱管１０−１が動かないようにする。この状態でラム３０により可動刃３４を下降させると、伝熱管１０−１の折り返し部１０ａは（ｉｉ）に示すように、可動刃３４と固定刃３２の協働作用により切断されて、切り落とされる。
〔工程５：他方の折り返し部切り落とし〕
図１において、伝熱管１０−１の一方の折り返し部１０ａを切り落として残された部材１０ｂを反転し、もう一方の折り返し部１０ｃについて、図４の剪断機を用いて、図５と同様にして切断し、切り落とす。切り落とした折り返し部１０ｃは放射性廃棄物として所定の方法で廃棄する。
図１において、伝熱管１０−１の一方の折り返し部１０ａを切り落として残された部材１０ｂを反転し、もう一方の折り返し部１０ｃについて、図４の剪断機を用いて、図５と同様にして切断し、切り落とす。切り落とした折り返し部１０ｃは放射性廃棄物として所定の方法で廃棄する。
〔工程６：残された部材を分離〕
以上の工程を経て残された部分１０ｄは、２枚の平板状部材１０ｅ，１０ｆに分離される。
以上の工程を経て残された部分１０ｄは、２枚の平板状部材１０ｅ，１０ｆに分離される。
〔工程７：放射能測定〕
平板状部材１０ｅ，１０ｆのそれぞれについて、周知の方法によりその表裏両面の放射能測定を行う。
平板状部材１０ｅ，１０ｆのそれぞれについて、周知の方法によりその表裏両面の放射能測定を行う。
〔工程８：除染〕
放射能測定の結果、汚染濃度が許容値よりも高い場合は除染処理を行う。除染処理は、例えば汚染面をブラシやグラインダーで研削する等周知の方法により行うことができる。除染処理後、放射能測定を再度行い、放射線濃度が許容値以下になったことが確認されるまで除染処理を繰り返す。
放射能測定の結果、汚染濃度が許容値よりも高い場合は除染処理を行う。除染処理は、例えば汚染面をブラシやグラインダーで研削する等周知の方法により行うことができる。除染処理後、放射能測定を再度行い、放射線濃度が許容値以下になったことが確認されるまで除染処理を繰り返す。
〔工程９：再資源化〕
放射線濃度が許容値以下であることが確認された平板状部材１０ｅ，１０ｆを放射線管理区域の外に出して、再資源化のルートに回す。
放射線濃度が許容値以下であることが確認された平板状部材１０ｅ，１０ｆを放射線管理区域の外に出して、再資源化のルートに回す。
以上の工程によれば、既存のプレス機や剪断機を使用することができ、断面円形状態の管を縦割りするための機械を不要にすることができる。また、平板状部材１０ｅ，１０ｆを再資源化するので、伝熱管全体を廃棄する場合に比べて放射性廃棄物として廃棄する量を減らすことができ、廃棄コストを低減することができるとともに、省資源化を図ることができる。
図１の工程１〜工程６について実証実験を行った。この実証実験の工程を図６に示す。ここでは、管１０−１として、図６（ｉ）に示すように外径が約１６ｍｍ、肉厚が１ｍｍで、長さが数十ｃｍのステンレス製の管を使用した。
プレス機としてコマツ製油圧プレスブレーキＰＨＳ−８０−２５５型を使用し、管１０−１を図６（ｉｉ）に示すようにプレスして平板状に押し潰した。このとき、押し潰された管１０−１の幅は約２５ｍｍであった。
次いで、剪断機としてコマツ製シャーリングＳＨＳ６×２５５型を使用し、図６（ｉｉｉ）に示すように、押し潰された管１０−１の両側の折り返し部１０ａ，１０ｃを約２ｍｍの幅でそれぞれ切断し、切り落とした。
その結果、図６（ｉｖ）に示すように、幅が約２１ｍｍの平板状部材１０ｅ，１０ｆが得られた。
前記実施の形態では、管を押し潰す前に除染処理を行わなかったが、管の外周面について予めブラシやグラインダーで研削する等の方法により除染してから、押し潰すこともできる。このようにすれば、管の外周面に付着している放射性物質が、その後の押し潰しおよび切断工程で、プレス機や剪断機に付着するのを防止することができる。また、可能であれば、管を押し潰す前に、管の内周面についても予め除染処理を行うことができる。
前記実施の形態では、押し潰した管を、その幅方向両側の折り返し部の近傍位置でのみ切断するようにしたが、押し潰した管の幅が広い場合等は、必要に応じて、押し潰した管の幅方向中間部分を併せて切断することもできる。
前記実施の形態では、給水加熱器の伝熱管について処理する場合を説明したが、少なくとも内面が放射性物質で汚染されているまたは汚染されている可能性がある給水加熱器以外の熱交換器の伝熱管、さらには伝熱管以外の管についてもこの発明を適用して処理することができる。
１０（１０−１，１０−２，・・・，１０−ｎ）…管（伝熱管）、１０ａ，１０ｃ…折り返し部、１０ｅ，１０ｆ…板状部材、１２…プレス機（プレスブレーキ）、２４…剪断機。
Claims (5)
- 少なくとも内面が放射性物質で汚染されているまたは汚染されている可能性がある管をその外面から加圧して押し潰し、該押し潰された管の、軸に沿った両側の折り返し部を切り落とし、残された上下各片の板状部材の少なくとも前記内面に相当する面について放射性物質による汚染状態を測定する管の汚染状態測定方法。
- 少なくとも内面が放射性物質で汚染されているまたは汚染されている可能性がある管をその外面から加圧して押し潰し、該押し潰された管の、軸に沿った両側の折り返し部を切り落とし、残された上下各片の板状部材の少なくとも前記内面に相当する面について放射線物質の除染処理を行う管の除染方法。
- 少なくとも内面が放射性物質で汚染されているまたは汚染されている可能性がある管をその外面から加圧して押し潰し、該押し潰された管の、軸に沿った両側の折り返し部を切り落とし、残された上下各片の板状部材の少なくとも前記内面に相当する面について放射性物質による汚染状態を測定し、汚染があるものまたは汚染の程度が所定値以上のものについて放射線物質の除染処理を行う管の汚染状態測定および除染方法。
- 少なくとも内面が放射性物質で汚染されているまたは汚染されている可能性がある管をその外面から加圧して押し潰し、該押し潰された管の、軸に沿った両側の折り返し部を切り落とし、該切り落とされた折り返し部を放射性廃棄物として廃棄し、残された上下各片の板状部材の少なくとも前記内面に相当する面について放射線物質の除染処理を行った後、該板状部材を再資源化する管の再資源化方法。
- 少なくとも内面が放射性物質で汚染されているまたは汚染されている可能性がある管をその外面から加圧して押し潰し、該押し潰された管の、軸に沿った両側の折り返し部を切り落とし、該切り落とされた折り返し部を放射性廃棄物として廃棄し、残された上下各片の板状部材の少なくとも前記内面に相当する面について放射性物質による汚染状態を測定し、汚染がないものまたは汚染の程度が所定の許容値以下のものについて再資源化し、汚染があるものまたは汚染の程度が所定の許容値を超えるものについて放射線物質の除染処理を行った後再資源化する管の再資源化方法。
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