JP2009145047A - 蒸気発生器の水室内点検方法及び遮蔽体 - Google Patents

Abstract

【課題】水室内の点検領域における放射線量を低減できる蒸気発生器の水室内点検方法を提供すること。
【解決手段】この蒸気発生器の水室内点検方法は、原子力プラントを構成する蒸気発生器の水室内点検方法である。この蒸気発生器の水室内点検方法では、水室１３１（１３３）内の点検作業に先立って、水室１３１（１３３）内の壁面をダングステン製の遮蔽体１により覆う遮蔽体設置ステップが設けられる。かかるダングステン製の遮蔽体１は、放射線遮蔽機能を有する。かかる遮蔽体１が設置されることにより、水室１３１（１３３）内の壁面に付着した一次冷却材からの放射線が遮蔽される。
【選択図】 図２

Description

この発明は、蒸気発生器の水室内点検方法に関し、さらに詳しくは、水室内の点検領域における放射線量を低減できる蒸気発生器の水室内点検方法及び遮蔽体に関する。

原子力プラントの蒸気発生器では、水室内の点検作業が定期的に行われている。この点検作業では、水室内における異物の有無などが確認される。かかる蒸気発生器の水室内点検方法に関する技術には、特許文献１に記載される技術が知られている。

特開平５−２８１３９１号公報

ここで、蒸気発生器の水室内点検は、精度良く点検を行う観点から、作業員による目視により行われることが好ましい。

しかしながら、蒸気発生器の水室内には、一次冷却材が壁面等に付着して残存している。このため、作業員が水室内に入って点検作業を行う場合には、水室内の点検領域における放射線量を低減すべき必要がある。

そこで、この発明は、水室内の点検領域における放射線量を低減できる蒸気発生器の水室内点検方法及び遮蔽体を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、この発明にかかる蒸気発生器の水室内点検方法は、原子力プラントを構成する蒸気発生器の水室内点検方法であって、水室内の点検作業に先立って、水室内の壁面をダングステン製の遮蔽体により覆う遮蔽体設置ステップを有することを特徴とする。

この蒸気発生器の水室内点検方法では、ダングステン（遮蔽体）の放射線遮蔽機能により、水室内の壁面に付着した一次冷却材からの放射線が遮蔽される。すると、水室内の点検領域における放射線量が低減されるので、一人の作業員が水室内を点検するための作業時間が増加する。これにより、水室内点検が適正に行われる利点がある。

また、この発明にかかる蒸気発生器の水室内点検方法は、前記遮蔽体が水室の天井から吊り下げられて配置される。

この蒸気発生器の水室内点検方法では、水室内の壁面が天井から床面にかけて適正に遮蔽される利点がある。

また、この発明にかかる蒸気発生器の水室内点検方法は、前記遮蔽体が、細管に挿入されて固定されるロッキングピースと、前記ロッキングピースに吊り下げられて保持されるダングステンシートとを含んで構成され、且つ、水室の天井に細管が設けられると共に前記細管に前記ロッキングピースが挿入されて固定されることにより、前記遮蔽体が水室の天井から吊り下げられて配置される。

この蒸気発生器の水室内点検方法では、簡易な構成にて、遮蔽体が水室の天井から吊り下げて配置される。これにより、遮蔽体の設置作業が簡素化されるので、水室内における作業員の作業時間（クリティカル工程に要する時間）が短縮される利点がある。

また、この発明にかかる蒸気発生器の水室内点検方法は、複数の前記遮蔽体が水室の壁面の全周に渡って配置される。

この蒸気発生器の水室内点検方法では、簡易な構成にて、水室内の壁面が全周に渡って適正に遮蔽される利点がある。

また、この発明にかかる蒸気発生器の水室内点検方法は、水室と一次冷却材管との接続部にバルーンが配置されると共に前記バルーン上かつ水室側にダングステン製の遮蔽部材が配置されることにより、水室に対する一次冷却材管の開口部が遮蔽される。

この蒸気発生器の水室内点検方法では、水室と一次冷却材管との接続部が略鉛直方向（あるいは鉛直方向に傾斜する方向）に向いている場合にも、水室に対する一次冷却材管の開口部を適正に遮蔽できる。これにより、水室内の点検領域における放射線量を効果的に低減できる利点がある。

また、この発明にかかる遮蔽体は、ダングステンから成ると共に、蒸気発生器の水室内点検にて水室の壁面を覆うために用いられることを特徴とする。

この発明にかかる蒸気発生器の水室内点検方法では、ダングステン（遮蔽体）の放射線遮蔽機能により、水室内の壁面に付着した一次冷却材からの放射線が遮蔽される。すると、水室内の点検領域における放射線量が低減されるので、一人の作業員が水室内を点検するための作業時間が増加する。これにより、水室内点検が適正に行われる利点がある。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施例の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。また、この実施例に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。

図１〜図７は、この発明の実施例にかかる蒸気発生器の水室内点検方法を示すフローチャート（図１）および説明図（図２〜図７）である。図８〜図１０は、原子力プラントの蒸気発生器の構成を示す説明図である。

［原子力プラントの蒸気発生器］
原子力プラント１００には、例えば、加圧水型軽水炉原子力発電設備がある（図８参照）。この原子力プラント１００では、原子炉容器１１０、加圧器１２０、蒸気発生器１３０およびポンプ１４０が一次冷却材管１５０により順次連結されて、一次冷却材の循環経路（一次系循環経路）が構成される。また、蒸気発生器１３０とタービン（図示省略）との間に二次冷却材の循環経路（二次系循環経路）が構成される。

この原子力プラント１００では、一次冷却材が原子炉容器１１０にて加熱されて高温・高圧となり、加圧器１２０にて加圧されて圧力を一定に維持されつつ、一次冷却材管１５０を介して蒸気発生器１３０に供給される。蒸気発生器１３０では、一次冷却材が入口側水室１３１に流入し、この入口側水室１３１からＵ字状かつ複数本の伝熱管１３２に供給される。そして、伝熱管１３２にて一次冷却材と二次冷却材との熱交換が行われることにより、二次冷却材が蒸発して蒸気となる。そして、この蒸気となった二次冷却材がタービンに供給されることにより、タービンが駆動されて動力が発生する。なお、伝熱管１３２を通過した一次冷却材は、出口側水室１３３から一次冷却材管１５０を介してポンプ１４０側に回収される。

［蒸気発生器の水室］
ここで、蒸気発生器１３０では、入口側水室１３１に入口管台１３５が設けられ、この入口管台１３５に入口側の一次冷却材管１５０が溶接されて接続される（図９参照）。また、出口側水室１３３に出口管台１３６が設けられ、この出口管台１３６に出口側の一次冷却材管１５０が溶接されて接続される。また、入口側水室１３１と出口側水室１３３とが仕切板１３４を介して仕切られる。また、入口側水室１３１および出口側水室１３３には、作業員が水室内に出入りするためのマンホール１３７が設けられる（図１０参照）。

［蒸気発生器の水室内点検方法］
蒸気発生器の水室内点検方法は、以下のように行われる（図１参照）。まず、水室１３１（１３３）内にて、一次冷却材のドレン作業が行われる（ＳＴ１）。次に、マンホール１３７が開放されて、水室１３１（１３３）内の放射線量（水室内線量）の測定が行われる（水室内線量測定ステップＳＴ２）。そして、放射線量が許容範囲内にあることが確認された後に、作業員がマンホール１３７から水室１３１（１３３）内に入る。

水室１３１（１３３）内では、まず、一次冷却材管１５０内に遮蔽部材１０が設置される（ＳＴ３）（図２参照）。この遮蔽部材１０の設置作業では、まず、一次冷却材管１５０内であって一次冷却材管１５０の開口部から数メートル（例えば、７００［ｍｍ］）離れた位置に、膨張・伸縮自在なバルーン１１が設置される。このバルーン１１は、落下防止ワイヤー１２を介して一次冷却材管１５０の開口部に係留される。そして、このバルーン１１上に、遮蔽部材１０が配置される。この遮蔽部材１０は、タングステン製の板状部材（例えば、厚さ３０［ｍｍ］）であり、バルーン１１に保持されて一次冷却材管１５０の開口部を略塞ぐ。この遮蔽部材１０は、一次冷却材管１５０に残存する一次冷却材から水室１３１（１３３）内への放射線の進入を遮断する機能を有する。これにより、水室１３１（１３３）内の点検領域における放射線量が低減される。

次に、水室１３１（１３３）内に遮蔽体１が設置される（遮蔽体設置ステップＳＴ４）（図３および図４参照）。この遮蔽体１は、ダングステンシート２と、ロッキングピース３と、Ｓ字環４とを含んで構成される（図５〜図７参照）。ダングステンシート２は、ダングステン合金から成るシート状部材であり、鉛板と同様の放射線遮蔽特性を有する（図５参照）。例えば、この実施例では、ダングステンシート２がポリエチレン製かつ矩形のケースに収容されている。このダングステンシート２は、放射線遮蔽材として機能する。また、ダングステンシート２は、Ｓ字環４を吊り下げるための孔２１を有する。ロッキングピース３は、ブラシ部３１と、柄部３２とを有する（図６参照）。ブラシ部３１は、ポリエチレン製のブラシ繊維から成る捻りブラシである。柄部３２は、ブラシ部３１を保持する柄であり、また、Ｓ字環４を係留可能な環状構造を有する。このロッキングピース３は、ブラシ部３１を細管に挿入することにより、細管に対して固定されて所定荷重（例えば、５０［ｋｇ／本］）を支持できる。Ｓ字環４は、Ｓ字形状を有するフック部材であり、所定の耐荷重（例えば、１５［ｋｇ／本］）を有する。

遮蔽体設置ステップＳＴ４では、まず、ロッキングピース３が水室１３１（１３３）の壁面に固定される（図４参照）。例えば、この実施例では、水室１３１（１３３）の天井に複数の細管（図示省略）が設けられている。そして、一対のロッキングピース３、３が所定位置の細管にそれぞれ挿入されて固定される。このとき、ロッキングピース３は、細管に対して真っ直ぐに押し込まれることにより、容易に固定される。次に、各ロッキングピース３の柄部３２にＳ字環４が係留され、このＳ字環４に対してダングステンシート２が吊り下げられる。このとき、一枚のダングステンシート２が一対のロッキングピース３、３および一対のＳ字環４、４により保持される。これにより、遮蔽体１が水室１３１（１３３）の天井から吊り下げられる。なお、この実施例では、複数枚のダングステンシート２がＳ字環４を介して直列に連結されて吊り下げられている。また、このとき、複数枚のダングステンシート２が積層されて吊り下げられても良い（図示省略）。

また、遮蔽体設置ステップＳＴ４では、水室１３１（１３３）内の壁面が遮蔽体１により被覆されるように、複数の遮蔽体１が水室１３１（１３３）内の壁面に沿って配置される。例えば、この実施例では、水室１３１（１３３）が半球を仕切板１３４により二等分した形状を有している（図９および図１０参照）。このため、水室１３１（１３３）が半球を二等分した球面状の壁面と仕切板１３４による垂直な壁面とを有している。また、水室１３１（１３３）の天井が略半円形状を有している（図３参照）。そして、計２９枚の遮蔽体１が天井の略半円形状の外周に沿って周方向に（図３に示す番号順に）順次配置されている。これにより、水室１３１（１３３）の壁面が遮蔽体１により遮蔽されている。なお、このとき、隣り合う遮蔽体１、１が相互にラップするように配置されることが好ましい（図示省略）。これにより、水室１３１（１３３）の壁面が隙間なく遮蔽される。

また、遮蔽体設置ステップＳＴ４では、複数の作業員により遮蔽体１の取付作業が行われる。このとき、水室内線量測定ステップＳＴ２にて測定された水室１３１（１３３）内の放射線量に基づいて、一人の作業員が水室１３１（１３３）内にて作業できる時間が規定される。そして、複数の作業員が入れ替わりつつ順次作業を行うことにより、遮蔽体１の設置作業が行われる。このとき、設置された遮蔽体１の枚数が増加するに連れて、水室１３１（１３３）内の作業領域における放射線量が減少する。したがって、遮蔽体１の設置作業が進むに連れて、一人の作業員が水室１３１（１３３）内にて作業できる時間が延びる。そして、すべての遮蔽体１が設置されると、一人の作業員が水室１３１（１３３）内にて１５分程度の作業を行えるようになる。

次に、水室１３１（１３３）内の点検作業が行われる（水室内点検ステップＳＴ５）（図１参照）。この水室内点検ステップＳＴ５では、一人の作業員が水室１３１（１３３）内に入り、１５分程度の時間をかけて所定の点検（目視による異物点検作業など）を行う。なお、併せて、水室１３１（１３３）の管台１３５（１３６）と一次冷却材管１５０との連結部にて、バフ研磨が実施される場合がある。

次に、水室１３１（１３３）内の遮蔽体１および一次冷却材管１５０内の遮蔽部材１０の撤去作業が行われる（ＳＴ６およびＳＴ７）。なお、遮蔽体１の撤去作業では、ロッキングピース３を所定方向（例えば、右回り）に回しながら細管から引き抜くことにより、ロッキングピース３が天井の細管から容易に取り外される。

［効果］
以上説明したように、この蒸気発生器の水室内点検方法では、水室１３１（１３３）内の点検作業に先立って、水室１３１（１３３）内の壁面がダングステン製の遮蔽体１により被覆される（遮蔽体設置ステップＳＴ４）。かかる構成では、ダングステン（遮蔽体１）の放射線遮蔽機能により、水室１３１（１３３）内の壁面に付着した一次冷却材からの放射線が遮蔽される。すると、水室１３１（１３３）内の点検領域における放射線量が低減されるので、一人の作業員が水室内を点検するための作業時間が増加する。これにより、水室内点検が適正に行われる利点がある。また、かかる構成では、除染装置が用いられて水室内の除染が行われる構成（図示省略）と比較して、安価かつ効果的に水室１３１（１３３）内の点検領域における放射線量を低減できる利点がある。

また、かかる構成では、遮蔽体１を設置することにより水室１３１（１３３）内の点検領域における放射線量を低減させるので、水室内点検に要する工期（特に、クリティカル工程）が短縮される利点がある。例えば、除染装置が用いられて水室内の除染が行われる構成（図示省略）では、除染装置の大規模な設置作業および撤去作業が必要となるため、工期が長期化するという課題がある。

また、かかる構成では、ダングステン製の遮蔽体１が用いられるので、水室１３１（１３３）が球面形状の壁面を有するときに、遮蔽体１が水室１３１（１３３）の壁面形状に沿って配置され得る。すなわち、ダングステン製の遮蔽体１が布のような柔軟性を有するので、球面形状を有する壁面に対しても容易に追従できる。これにより、水室１３１（１３３）内の壁面に付着した一次冷却材からの放射線が適正に遮蔽される利点がある。例えば、鉛板から成る遮蔽体が用いられる構成（図示省略）では、遮蔽体の変形が困難なため、水室の壁面を適正に遮蔽できないおそれがある。

また、かかる構成では、ダングステン製の遮蔽体１が用いられるので、遮蔽体１を再使用できる。したがって、水室内点検にて発生する廃棄物を低減できる利点がある。例えば、除染装置が用いられて水室内の除染が行われる構成（図示省略）では、水やホウ酸などの廃棄物が多量に排出されるという課題がある。また、ダングステンは可燃物であるので、消却処分が可能である。これにより、廃棄物の処理が容易となる利点がある。例えば、鉛板の遮蔽体は、その廃棄処理が困難である。

また、この蒸気発生器の水室内点検方法では、遮蔽体１が水室１３１（１３３）の天井から吊り下げられて配置される（図４参照）。これにより、水室１３１（１３３）内の壁面が天井から床面にかけて適正に遮蔽される利点がある。

例えば、この実施例では、遮蔽体１が、細管（細孔）に挿入されて固定されるロッキングピース３と、ロッキングピース３に吊り下げられて保持されるダングステンシート２とを含んで構成されている（図４参照）。また、水室１３１（１３３）の天井に細管が設けられている。そして、この細管にロッキングピース３が挿入されて固定されることにより、遮蔽体１が水室１３１（１３３）の天井から吊り下げられて配置されている。かかる構成では、簡易な構成にて、遮蔽体１が水室１３１（１３３）の天井から吊り下げて配置される。これにより、遮蔽体１の設置作業が簡素化されるので、水室１３１（１３３）内における作業員の作業時間（クリティカル工程に要する時間）が短縮される利点がある。

また、この実施例では、複数の遮蔽体１が水室１３１（１３３）の壁面の全周に渡って配置されている（図３参照）。具体的には、計２９枚の遮蔽体１が天井の略半円形状の外周に沿って周方向に順次配置されており、水室１３１（１３３）の壁面が全周に渡って遮蔽体１により遮蔽されている。これにより、簡易な構成にて、水室１３１（１３３）内の壁面が全周に渡って適正に遮蔽される利点がある。

また、この蒸気発生器の水室内点検方法では、水室１３１（１３３）と一次冷却材管１５０との接続部にバルーン１１が配置されており、このバルーン１１上かつ水室１３１（１３３）側にダングステン製の遮蔽部材１０が配置されている（図２参照）。そして、かかる構成により、水室１３１（１３３）に対する一次冷却材管１５０の開口部が遮蔽されている（塞がれている）。かかる構成では、遮蔽部材１０により、一次冷却材管１５０内（一次冷却材管１５０内に残留している一次冷却材）から水室１３１（１３３）内の作業領域に入り込む放射線量が低減される。また、かかる構成では、水室１３１（１３３）と一次冷却材管１５０との接続部が略鉛直方向（あるいは鉛直方向に傾斜する方向）に向いている場合にも、水室１３１（１３３）に対する一次冷却材管１５０の開口部を適正に遮蔽できる。これにより、水室１３１（１３３）内の点検領域における放射線量を効果的に低減できる利点がある。

［付加的事項］
なお、ダングステン製の遮蔽体（遮蔽部材）は、例えば、以下の用途に用いられても良い。（１）ダングステン製の遮蔽体は、原子炉容器１１０と蒸気発生器１３０との間にあるポンプ１４０の水室内の点検作業時にも、同様に適用され得る。また、（２）原子炉格納容器のベゼル（図示省略）など、一次冷却材に接触する要素の点検時にも使用され得る。具体的には、これらの要素を部品に分解したときに、この部品に対してダングステン製の遮蔽体を被せることで、周囲の放射線量を低減できる。特に、かかる用途では、遮蔽体がダングステン製なので、遮蔽対象（要素）の形状に応じて遮蔽体を適宜変形させつつ被せることができる。また、ハサミやカッターナイフ等を用いて、遮蔽体を遮蔽対象（要素）の形状に応じた任意の形状に成形することも容易である。例えば、鉛製の遮蔽体では、かかる変形や成形が困難である。

以上のように、この発明にかかる蒸気発生器の水室内点検方法は、水室内の点検領域における放射線量を低減できる点で有用である。

この発明の実施例にかかる蒸気発生器の水室内点検方法を示すフローチャートである。 この発明の実施例にかかる蒸気発生器の水室内点検方法を示す説明図である。 この発明の実施例にかかる蒸気発生器の水室内点検方法を示す説明図である。 この発明の実施例にかかる蒸気発生器の水室内点検方法を示す説明図である。 この発明の実施例にかかる蒸気発生器の水室内点検方法を示す説明図である。 この発明の実施例にかかる蒸気発生器の水室内点検方法を示す説明図である。 この発明の実施例にかかる蒸気発生器の水室内点検方法を示す説明図である。 原子力プラントの蒸気発生器の構成を示す説明図である。 原子力プラントの蒸気発生器の構成を示す説明図である。 原子力プラントの蒸気発生器の構成を示す説明図である。

符号の説明

１ 遮蔽体
２ ダングステンシート
２１ 孔
３ ロッキングピース
３１ ブラシ部
３２ 柄部
４ Ｓ字環
１０ 遮蔽部材
１１ バルーン
１２ 落下防止ワイヤー
１００ 原子力プラント
１１０ 原子炉容器
１２０ 加圧器
１３０ 蒸気発生器
１３１ 入口側水室
１３２ 伝熱管
１３３ 出口側水室
１３４ 仕切板
１３５ 入口管台
１３６ 出口管台
１３７ マンホール
１４０ ポンプ
１５０ 一次冷却材管

Claims (6)

1. 原子力プラントを構成する蒸気発生器の水室内点検方法であって、
   水室内の点検作業に先立って、水室内の壁面をダングステン製の遮蔽体により覆う遮蔽体設置ステップを有することを特徴とする蒸気発生器の水室内点検方法。
2. 前記遮蔽体が水室の天井から吊り下げられて配置される請求項１に記載の蒸気発生器の水室内点検方法。
3. 前記遮蔽体が、細管に挿入されて固定されるロッキングピースと、前記ロッキングピースに吊り下げられて保持されるダングステンシートとを含んで構成され、且つ、
   水室の天井に細管が設けられると共に前記細管に前記ロッキングピースが挿入されて固定されることにより、前記遮蔽体が水室の天井から吊り下げられて配置される請求項２に記載の蒸気発生器の水室内点検方法。
4. 複数の前記遮蔽体が水室の壁面の全周に渡って配置される請求項１〜３のいずれか一つに記載の蒸気発生器の水室内点検方法。
5. 水室と一次冷却材管との接続部にバルーンが配置されると共に前記バルーン上かつ水室側にダングステン製の遮蔽部材が配置されることにより、水室に対する一次冷却材管の開口部が遮蔽される請求項１〜４のいずれか一つに記載の蒸気発生器の水室内点検方法。
6. ダングステンから成ると共に、蒸気発生器の水室内点検にて水室の壁面を覆うために用いられることを特徴とする遮蔽体。

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