JP2015087300A - プラント解体計画支援装置及びプラント解体計画支援方法 - Google Patents

Abstract

【課題】原子力プラントの解体において、必要な収納容器の個数を容易に把握することを課題とする。
【解決手段】プラントにおける放射性物質の線源分布に基づいて、プラントの切断箇所に関するモデルである切断モデルを生成する切断モデル生成処理部１０３と、切断モデルに従ってプラントを切断した結果、生じるプラントの部品である解体部品において、算出された線源分布から算出される解体部品の線源強度を基に、線源強度上限のレベルに応じた収納容器に解体部品を収納した収納モデルを生成し、線源強度上限のレベルに応じた収納容器毎に必要な収納容器の個数を算出する収納モデル生成部１０４と、を有することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、原子力発電プラントの解体計画を支援するプラント解体計画支援装置及びプラント解体計画支援方法の技術に関する。

寿命を迎えた原子力発電プラントは安全、かつ、効率的に解体されなければならない。このような原子力発電プラントの解体に関する技術が開示されている。
例えば、特許文献１に記載の技術は、コンテナサイズ、被ばく線量等の制約条件に基づき部品切断サイズを最適化する技術である。
また、特許文献２に記載の技術は、放射能レベルの大小に応じて処理形態を分ける記載があり、廃棄体の材質、機器設置位置、使用期間等を格納したデータベースに関する技術である。
さらに、特許文献３に記載の技術は、処分容器(収納容器)の放射能量や廃棄物重量、収容容器の表面線量等をデータベースにする技術である。また、特許文献３には、廃棄体の管理を算出機で行う記載がある。これより、特許文献３に記載の技術には、当然廃棄体データベースがあると考えられる。

国際公開第１９９９／０３９２５３号パンフレット 特開２００２−２０７０９８号公報 特開２００１−１４１８８７号公報

しかしながら、特許文献１〜３には、商用原子力発電プラントの廃炉における解体工法、最終処分方法は記載されていない。また、特許文献１〜３に記載の技術では、高精度に線量をあらかじめ見積もることができないため、現場測定結果に基づく工程変更が発生することが予想される。さらに、主に放射性廃棄物の長期間にわたる管理費削減のため、廃棄物収納容器個数を削減する必要がある。そのため、効率的に解体切断物を廃棄物収納容器に詰めることも必要になってくる。

このような背景に鑑みて本発明がなされたのであり、本発明は、原子力プラントの解体において、必要な収納容器の個数を容易に把握することを課題とする。

前記した課題を解決するため、本発明は、線源分布に基づいて、プラントの切断箇所に関するモデルである切断モデルを生成し、プラントの部品である解体部品において、算出された線源分布から算出される解体部品の線源強度を基に、線源強度上限のレベルに応じた収納容器毎に必要な収納容器の個数を算出することを特徴とする。

本発明によれば、原子力プラントの解体において、必要な収納容器の個数を容易に把握することができる。

第１実施形態に係るプラント解体計画支援装置の構成例を示す構成図である。 第１実施形態に係るプラント３Ｄモデルデータの例を示す図である。 第１実施形態に係る収納容器３Ｄモデルデータの例を示す図である。 第１実施形態に係る実測線量データの例を示す図である。 第１実施形態に係るプラント運転履歴データの例を示す図である。 第１実施形態に係る空間線量分布算出処理の手順を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る線源分布算出処理の手順を示すフローチャーである。 第１実施形態に係る切断モデル生成処理の手順を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る切断モデルデータに格納されている切断モデルの例を示す図である。 第１実施形態に係る収納モデル生成処理の手順を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る解体工数算出処理の手順を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る総被ばく線量算出処理の手順を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る作業評価指数レーダチャートの例を示す図である。 第１実施形態に係る作業工程ガントチャートの例を示す図である。 第１実施形態に係る総被ばく線量グラフの例を示す図である。 第１実施形態に係る空間線量分布表示画面の例を示す図である。 第１実施形態に係る部品表面線量表示画面の例を示す図である。 第１実施形態に係る解体物量集計結果画面の例を示す図である。 第２実施形態に係る収納モデル生成処理の手順を示すフローチャートである。 第３実施形態に係る切断モデルデータの例を示す図である。

次に、本発明を実施するための形態（「実施形態」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。以降、原子力発電プラントを「プラント」と称することとする。
《第１実施形態》
まず、図１〜図１８を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。
［装置構成］
図１は、第１実施形態に係るプラント解体計画支援装置の構成例を示す構成図である。
プラント解体計画支援装置１は、メモリ１０、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０、入力装置（入力部）４０、表示装置（表示部）５０、各種ＤＢ（Data Base）２１〜２９を有している。
メモリ１０には、記憶装置（各種ＤＢ２１〜２９）に格納されているプログラムが展開され、ＣＰＵ３０によって展開されたプログラムが実行されることにより、処理部（表示処理部、算出部）１００、及び、処理部１００を構成する空間線量分布算出処理部１０１、線源分布算出処理部１０２、切断モデル生成処理部１０３、収納モデル生成処理部１０４、解体工数算出処理部１０５、総被ばく線量算出処理部１０６を具現化している。

空間線量分布算出処理部１０１は、プラントの運転履歴等から推測される線源強度を基に、仮の空間線量分布を推定算出する。なお、以降において、線量とは、放射線線量を意味するものとする。また、線源とは高放射性線源を意味するものとする。
線源分布算出処理部１０２は、実測されたある点の線量（実測線量）を基に、空間線量分布算出処理部１０１が算出した空間線量分布の補正を行う。
切断モデル生成処理部１０３は、推定される空間線量分布や、入力装置４０を介して入力された情報を基に、プラントを解体するための切断モデルを生成する。

収納モデル生成処理部１０４は、生成された切断モデルを基に、プラントの解体部品の容器収納のシミュレーションを行う。
解体工数算出処理部１０５は、切断モデルや、収納容器の数等を基に解体に必要な工数である解体工数を算出する。
総被ばく線量算出処理部１０６は、算出された解体工数を基に、作業員の総被ばく線量を推定算出する。

また、プラント解体計画支援装置１は、入力情報を有するＤＢとして、プラント運転履歴ＤＢ２１、実測線量ＤＢ２２、プラント３Ｄ（Dimension）モデルＤＢ２３、収納容器３ＤモデルＤＢ２４を有している。さらに、プラント解体計画支援装置１は、出力情報を格納するためのＤＢとして、解体物量集計結果ＤＢ２５、解体工程ＤＢ２６、総被ばく線量見積結果ＤＢ２７、空間線量分布ＤＢ２８、切断モデルＤＢ２９を有している。

プラント運転履歴ＤＢ２１には、プラントの運転履歴に関するデータであるプラント運転履歴データが格納されている。
実測線量ＤＢ２２には、プラントにおいて設置されている線量測定装置（図４）から取得された線量に関するデータである実測線量データが格納されている。
プラント３ＤモデルＤＢ２３には、プラントの各部品についての３Ｄ−ＣＡＤ（Computer Aided Design）データであるプラント３Ｄモデルデータが格納されている。
収納容器３ＤモデルＤＢ２４には、プラントの解体部品を収納するための収納容器の３Ｄ−ＣＡＤデータである収納容器３Ｄモデルデータが格納されている。

解体物量集計結果ＤＢ２５には、収納モデル生成処理部１０４によって算出された解体部品の収納パターンに関するデータである収納パターンデータが格納される。
解体工程ＤＢ２６には、解体工数算出処理部１０５によって算出された解体工数に関するデータである解体工数データが格納される。
総被ばく線量見積結果ＤＢ２７には、総被ばく線量算出処理部１０６によって算出された作業員の総被ばく線量に関するデータである総被ばく線量データが格納される。
また、空間線量分布ＤＢ２８には、線源分布算出処理部１０２によって推定された空間線量分布のデータである空間線量分布データが格納される。
切断モデルＤＢ２９には、切断モデル生成処理部１０３によって生成されたプラントの切断モデルのデータである切断モデルデータが格納される。

［プラント３Ｄモデルデータ］
図２は、第１実施形態に係るプラント３Ｄモデルデータの例を示す図である。なお、プラント３Ｄモデルデータは、前記したように、プラント３ＤモデルＤＢ２３に格納されているデータである。
図２に示すように、プラント３Ｄモデルデータは、プラントの３Ｄ−ＣＡＤデータであり、形状情報、座標情報、属性情報を伴っている。
図２に示すプラント３Ｄモデルデータは、機器（ポンプ２０１）や、配管（符号２０２，２０３，２０４，２０５）や、配管部品（弁２０６，２０７）や、コンクリート躯体２０８，２０９のようなプラント構成物が表現されている。
プラント３Ｄモデルデータにおける座標情報は、各部品を形成する線分や、点等が、プラント内部の任意の一点を原点とする座標で示されるものである。
また、プラント３Ｄモデルデータは、機器、配管等といった部品の情報が属性情報として格納されている。

［収納容器３Ｄモデルデータ］
図３は、第１実施形態に係る収納容器３Ｄモデルデータの例を示す図である。なお、収納容器３Ｄモデルデータは、前記したように、収納容器３ＤモデルＤＢ２４に格納されているデータである。
図３に示される収納容器３Ｄモデルデータ３０１で示される収納容器は、縦、横、高さが規格化された容器である。プラントを構成する機器、配管、躯体等の解体部品は、このような収納容器に収納される。なお、管理された場所で長期にわたり放射性物質が保管・管理されるため、収納容器の個数が長期管理のコストに影響を与える。従って、収納容器の個数を削減することがコストの削減に効果をもたらす。

［実測線量データ］
図４は、第１実施形態に係る実測線量データの例を示す図である。なお、実測線量データは、前記したように、実測線量ＤＢ２２に格納されているデータである。
図４では、分かりやすくするため、実測線量データの情報を、プラント空間内部を示す図で示すものである。ここで、符号４０１，４０２は、プラント内部に設置されている線量測定装置を示している。
実測線量データは、それぞれの線量測定装置４０１，４０２が設置されている座標情報及び線量測定装置４０１，４０２が測定した単位時間当たりの線量が格納されている。ここで、座標情報は、プラント内部の任意の一点を原点とする座標で示されるものである。

図４に示す例では、線量測定装置４０１は、Ｘ＝１００，Ｙ＝２００，Ｚ＝３００の座標位置に設置されており、０．１ｍＳｖ／ｈの線量を測定したことを示している。
また、線量測定装置４０２は、Ｘ＝１００，Ｙ＝１００，Ｚ＝３００の座標位置に設置されており、０．１ｍＳｖ／ｈの線量を測定したことを示している。

なお、実測線量データは、実際には線量測定装置のＩＤと、座標情報と、実測線量とが組みの情報として格納されている。

［プラント運転履歴データ］
図５は、第１実施形態に係るプラント運転履歴データの例を示す図である。なお、プラント履歴データは、前記したように、プラント運転履歴ＤＢ２１に格納されているデータである。
図５は、プラント運転データのデータ内容を分かりやすくするため、グラフの形式にしたものである。
図５のグラフでは、縦軸がプラントの出力（Ｗ）横軸が時間となっている。
プラントは、プラント運転開始から、廃炉にいたるまで、通常運転時は１００％定格出力で、定期検査時は０％出力となっている。
つまり、図５において、時刻５０１がプラント運転開始時を示し、時刻５０２から時刻５０３の間が定期検査を示している。同様に、時刻５０４から時刻５０５の間も定期検査を示している。そして、時刻５０６は運転停止（廃炉）時を示している。

このようなプラント運転履歴データによって、原子炉炉心から発生する中性子や、ガンマ線等で放射化する物質の量や、給水、蒸気等でプラント内を循環し、機器・配管等に付着する放射性物質の量等が推定できる。

《フローチャート》
（空間線量分布算出処理）
図６は、第１実施形態に係る空間線量分布算出処理の手順を示すフローチャートである。
まず、ユーザは空間線量分布を算出する範囲（部屋番号、座標情報、通り芯情報等）を、入力装置４０を介して入力し、空間線量分布算出処理部１０１が、入力された空間線量分布の算出範囲を設定する（Ｓ１０１）。
次に、空間線量分布算出処理部１０１は、プラント３ＤモデルＤＢ２３に格納されているプラント３ＤモデルデータからステップＳ１０１で設定された算出範囲内にある機器、配管、及び、躯体等といった対象物の情報を取得する（Ｓ１０２）。具体的には、空間線量分布算出処理部１０１は、プラント３Ｄモデルデータの属性情報から対象物の情報を取得する。
そして、ユーザは、配管、機器への放射性物質の付着範囲、線源強度について、プラント運転履歴データを基に、経験的知見あるいは理論的考察に基づいて、入力装置４０を介して仮設定する（Ｓ１０３）。ステップＳ１０３は、例えば、シミュレーションの結果に基づいて、空間線量分布算出処理部１０１が設定してもよい。

続いて、空間線量分布算出処理部１０１は、ステップＳ１０３で仮設定された線源強度に基づき、ガンマ線放出の空間分布を推定算出する（Ｓ１０４）。
そして、空間線量分布算出処理部１０１は、ステップＳ１０４で算出されたガンマ線放出の空間分布に、所定の係数を掛けることで放射線量（以下、適宜線量と称する）の空間分布に変換することで、変換結果を仮の空間線量分布として算出し（Ｓ１０５）、処理部１００は図７の処理へ処理を進める。
このようにして、空間線量分布算出処理部１０１は、算出範囲における放射線量の空間分布である仮の空間線量分布を生成する。

（線源分布算出処理）
図７は、第１実施形態に係る線源分布算出処理の手順を示すフローチャートである。
まず、線源分布算出処理部１０２が、空間線量分布算出処理部１０１によって算出された仮の線量空間分布を取得する（Ｓ２０１）。
次に、線源分布算出処理部１０２が、図６のステップＳ１０１で設定された算出範囲に配置されている線量測定装置４０１，４０２（図４）で測定された実測線量を取得する（Ｓ２０２）。

続いて、線源分布算出処理部１０２は、ステップＳ１０３で仮設定した線源強度の補正を行う（Ｓ２０３）。ステップＳ２０３において、線源分布算出処理部１０２は、線源強度の初期値をＦａとし、実測線量と、線源との距離から逆算して推定される線源強度補正差分に係数をかけた量をｄＦａとして、線源強度を補正する。ここで、ｄＦａは、ユーザによって推定設定される値である。
具体的には、線源分布算出処理部１０２は、以下の式（１）に基づいて線源強度を補正する。

線源強度＝線源強度−Ｆａ／ｄＦａ ・・・ （１）

式（１）での等式は、右辺の結果を、左辺に代入するという意味である。
そして、空間線量分布算出処理部１０１が、ステップＳ２０３で補正した線源強度を基に、再度、図６のステップＳ１０４及びステップＳ１０５の処理を行って、空間線量分布を再算出する（Ｓ２０４）。
次に、線源分布算出処理部１０２は、ステップＳ２０４で再算出した結果である空間線量分布を基に、線量測定装置４０１，４０２（図４）が設置されている計測点における推測線量を算出する（Ｓ２０５）。

続いて、線源分布算出処理部１０２は、実測した線量である実測線量と、ステップＳ２０５で算出された推測線量との誤差値が微小値ε未満であるか否かを判定する（Ｓ２０６）。ここで、誤差値は、以下の式（２）で示される。

誤差値＝（Σ｜実測線量−推測線量｜）／計測点数 ・・・ （２）

式（２）における分子は、各計測点における｜実測線量−推測線量｜の総和を意味する。
ステップＳ２０６の結果、誤差値が微小値ε以上である場合（Ｓ２０６→Ｎｏ）、線源分布算出処理部１０２は、ステップＳ２０３へ処理を戻し、線源強度を再補正して（Ｓ２０３）、空間線量分布を再算出する（Ｓ２０４）。
ステップＳ２０６の結果、誤差値が微小値ε未満である場合（Ｓ２０６→Ｙｅｓ）、線源分布算出処理部１０２は、現在の線源強度を推測線源強度として決定する（Ｓ２０７）。
さらに、線源分布算出処理部１０２は、ステップＳ２０７で決定された推測線源強度を基に、放射線源の分布状態である推測線源分布を算出し（Ｓ２０８）、処理部１００は図８の処理へ処理を進める。線源分布の推定は、既知の手法で可能なので、ここでは説明を省略する。
このようにして、線源分布算出処理部１０２は、推測線源強度を決定する。

（切断モデル生成処理）
図８は、第１実施形態に係る切断モデル生成処理の手順を示すフローチャートである。
切断モデル生成処理部１０３は、実測線量ＤＢ２２、プラント３ＤモデルＤＢ２３と、廃棄物収納容器３ＤモデルＤＢ２４における各データを取得する（Ｓ３０１）。
次に、切断モデル生成処理部１０３は、図７のステップＳ２０８で決定した推測線源分布を取得する（Ｓ３０２）。
そして、切断モデル生成処理部１０３はプラント３ＤモデルＤＢ２３から、プラント３Ｄモデルデータを取得する（Ｓ３０３）。このとき、取得されるプラント３Ｄモデルデータは、ステップＳ１０１で設定された算出範囲に該当するデータである。

次に、切断モデル生成処理部１０３は、取得したプラント３Ｄモデルデータに、ステップＳ３０２で取得した推測線源分布を重ね合わせる（Ｓ３０４）。重ね合わせは座標情報を基に行われる。
そして、切断モデル生成処理部１０３は、ステップＳ３０４でプラント３Ｄモデルに重ね合わされた推測線源分布を基に、プラント３Ｄモデルデータにおける線源の位置を推定する（Ｓ３０５）。

そして、切断モデル生成処理部１０３は、ステップＳ３０５で推定した線源の位置を基に、プラント３Ｄモデルデータに対して切断箇所を設定する（Ｓ３０６）。例えば、切断モデル生成処理部１０３は、１つの機器・配管の切断ブロック中に含まれる線源がなるべく少なくなるよう、機器・配管のフランジ部を切断箇所として設定する。さらに、切断モデル生成処理部１０３は、収納容器３Ｄモデルデータを基に、１つ１つの切断ブロックが収納容器の大きさ未満となるよう切断箇所を設定する。
以降、ステップＳ３０６で切断モデルが指定されたプラント３Ｄモデルを切断モデルと称する。
続いて、切断モデル生成処理部１０３は、指定された切断箇所を基に、プラントの切断モデルを生成し（Ｓ３０７）、生成した切断モデルを表示装置５０に表示させる（Ｓ３０８）。

次に、切断モデル生成処理部１０３は、切断箇所を追加する旨の情報が入力装置４０を介して入力されたか否かを判定する（Ｓ３０９）。つまり、ユーザは、ステップＳ３０６で生成された切断モデルに対して、切断箇所を追加するか否かを判断する。

ステップＳ３０９の結果、切断箇所を追加する旨の情報が入力された場合（Ｓ３０９→Ｙｅｓ）、切断モデル生成処理部１０３は、マウス等の入力装置４０を介して入力された情報を基に、追加切断箇所を切断モデルに設定し（Ｓ３０６）、ステップＳ３０７へ処理を進める。
ステップＳ３０９の結果、切断箇所を追加する旨の情報の情報が入力されなかった場合（Ｓ３０９→Ｎｏ）、切断モデルのデータ（切断モデルデータ）を切断モデルＤＢ２９に格納し（Ｓ３１０）、処理部１００は図１０の処理へ処理を進める。

［切断モデルデータ］
図９は、第１実施形態に係る切断モデルデータに格納されている切断モデルの例を示す図である。
符号９０１〜９０５は、切断モデル生成処理部１０３によって設定された切断箇所である。切断モデル生成処理部１０３は、線源の分布から、各切断ブロックにおいて線源がなるべく分散するよう、切断箇所９０１〜９０５を設定する。具体的には、切断モデル生成処理部１０３は、機器ノズルからのフランジ取外し箇所や、弁や配管等の溶接面や、配管が直管である場合、定尺となり、かつ、線源が各解体部品中で１つとなるよう切断箇所を設定する。
なお、符号９１１は、作業者の作業の都合に基づいて、ユーザが入力装置４０を介して追加した切断箇所である。
なお、切断モデルデータには、解体部品毎に線源強度が属性情報として付加される。

（収納モデル生成処理）
図１０は、第１実施形態に係る収納モデル生成処理の手順を示すフローチャートである。
まず、収納モデル生成処理部１０４は、切断モデルＤＢ２９から切断モデルデータを取得する（Ｓ４０１）。
次に、収納モデル生成処理部１０４は、切断モデルデータにおける切断モデルから解体部品毎に線源強度を算出する（Ｓ４０２）。解体部品は、前記した切断ブロックのことである。
そして、収納モデル生成処理部１０４は、解体部品を線源強度順にソートする（Ｓ４０３）。

続いて、収納モデル生成処理部１０４は、収納容器を選択する（Ｓ４０４）。このとき、選択される収納容器は、選択可能な収納容器のうちで、最も線源強度の上限（線源強度上限）が高いものである。
次に、収納モデル生成処理部１０４は、解体部品を選択する（Ｓ４０５）。このとき、選択される解体部品は、選択可能な解体部品のうち、最も線源強度の高いものである。

そして、収納モデル生成処理部１０４は、ステップＳ４０５で選択した解体部品をステップＳ４０４で選択した収納容器に収納したモデルである収納モデルを生成する（Ｓ４０６）。ステップＳ４０６において、収納モデル生成処理部１０４が解体部品を収納容器に収納したモデルを生成してもよいし、ユーザがマウス（入力装置４０）を介したドラッグ等によって、解体部品の３Ｄモデルデータを収納容器３Ｄモデルデータに収納してもよい。

次に、収納モデル生成処理部１０４は、収納モデルにおける収納容器の線源強度が収納容器の線源強度上限未満であるか否かを判定する（Ｓ４０７）。
ステップＳ４０７の結果、収納モデルにおける線源強度が収納容器の線源強度上限未満である場合（Ｓ４０７→Ｙｅｓ）、収納モデル生成処理部１０４は、現在の収納モデルにおける収納容器充填率が、処理対象となっている収納容器の充填上限未満であるか否かを判定する（Ｓ４０８）。収納容器充填率は、収納モデル生成処理部１０４が、収納容器の収容体積に対する解体部品の体積（ただし、解体部品の中は詰まっているものとする）の比を算出することによって容易に算出できる。

ステップＳ４０８の結果、現在の収納モデルにおける収納容器充填率が、処理対象となっている収納容器の充填上限未満である場合（Ｓ４０８→Ｙｅｓ）、収納モデル生成処理部１０４は、すべての解体部品について収納完了したか否かを判定する（Ｓ４０９）。
ステップＳ４０９の結果、すべての解体部品について収納モデル生成処理が完了している場合（Ｓ４０９→Ｙｅｓ）、処理部１００は図１１の処理へ処理を進める。

ステップＳ４０９の結果、すべての解体部品について収納モデル生成処理が完了していない場合（Ｓ４０９→Ｎｏ）、収納モデル生成処理部１０４はステップＳ４０５へ処理を戻す。

一方、ステップＳ４０７の結果、収納モデルにおける線源強度が収納容器の線源強度上限以上である場合（Ｓ４０７→Ｎｏ）、収納モデル生成処理部１０４は、解体部品を戻す（Ｓ４１０）。つまり、収納モデル生成処理部１０４は、処理対象となっている解体部品を収納モデルに入れないようにする。そして、収納モデル生成処理部１０４は、ステップＳ４０４へ処理を戻し、同じ線源強度上限を有する収納容器か、同じ線源強度上限を有する収納容がない場合は、次に線源強度の上限が高い収納容器を選択する（Ｓ４０４）。その後、収納モデル生成処理部１０４は、ステップＳ４０４〜４０９の処理を行う。

また、ステップＳ４０８の結果、現在の収納モデルにおける収納容器充填率が、処理対象となっている収納容器の充填上限以上である場合（Ｓ４０８→Ｎｏ）、解体部品を戻しす（Ｓ４１０）。そして、収納モデル生成処理部１０４は、ステップＳ４０４へ処理を戻し、同じ線源強度上限を有する収納容器か、同じ線源強度上限を有する収納容がない場合は、次に線源強度の上限が高い収納容器を選択する（Ｓ４０４）。その後、収納モデル生成処理部１０４は、ステップＳ４０４〜４０９の処理を行う。

（解体工数算出処理）
図１１は、第１実施形態に係る解体工数算出処理の手順を示すフローチャートである。
まず、解体工数算出処理部１０５は、図８で生成された切断モデルデータを切断モデルＤＢ２９から取得する（Ｓ５０１）。
次に、解体工数算出処理部１０５は、取得した切断モデルデータにおける切断モデルの切断箇所の数から、切断回数を算出する（Ｓ５０２）。
そして、解体工数算出処理部１０５は、切断回数から切断時間（日にち）の総和である総切断工数を算出する（Ｓ５０３）。このとき、解体工数算出処理部１０５は、切断箇所の大きさや、切断工具のスペック等を基に、総切断工数を算出する。

次に、解体工数算出処理部１０５は、各切断箇所において、工具の準備時間、切りくずの除去作業、切断面からの被ばくや放射性物質漏えいを防ぐためのキャップを付けるための準備作業時間等を総切断工数に加算することで、総解体工数を算出する（Ｓ５０４）。工具の準備時間、切りくずの除去作業、切断面からの被ばくや放射性物質漏えいを防ぐためのキャップを付けるための準備作業時間等は、予め設定されているものとする。

次に、解体工数算出処理部１０５は、エリア別に並行して実施できる作業、作業者割当の増減毎に解体工程パターンを生成する（Ｓ５０５）。ここで、解体工程パターンとは、作業者割り当て別や、エリア別に並行して実施できる作業別における総解体工数のパターンである。作業者割り当てや、エリア別に並行して実施できる作業は、例えば、入力装置４０を介して入力された情報でもよいし、予め設定されている情報でもよい。
そして、解体工数算出処理部１０５は、生成した各工程パターンのデータ（解体工程パターンデータ）を解体工程ＤＢ２６に格納する（Ｓ５０６）。このとき、解体工数算出処理部１０５は生成した工程パターンに工程ＩＤを付すとよい。

（総被ばく線量算出処理）
図１２は、第１実施形態に係る総被ばく線量算出処理の手順を示すフローチャートである。
総被ばく線量算出処理部１０６は、図１１で生成した工程パターンのデータ（工程パターンデータ）を解体工程ＤＢ２６から取得する（Ｓ６０１）。
次に、総被ばく線量算出処理部１０６は、取得した工程パターンについて、総解体工数［ｈ］×線量当量［ｍＳｖ／ｈ］×作業人数［人］を算出し、算出した結果を総被ばく線量［人・ｍＳｖ］として算出する（Ｓ６０２）。ここで、総解体工数はステップＳ５０４で算出されるものである。線量当量は図７の処理で算出される推測線源強度を基に算出されるものである。作業人数は、総解体工数を基に算出されるものである。例えば、総被ばく線量算出処理部１０６は、総解体工数がＮ時間であれば作業人数はｎ人、総解体工数Ｍ時間であれば、ｍ人というように、総解体工数に対する作業人数を算出する。
そして、総被ばく線量算出処理部１０６は、算出した解体工程パターンごとの総被ばく線量を、工程パターンと対応付けて総被ばく線量見積結果ＤＢ２７に格納する（Ｓ６０３）。
次に、総被ばく線量算出処理部１０６は処理を終了するか否かの判定を促す表示を表示装置５０にさせ、ユーザに処理を終了するか否かを判定させる（Ｓ６０４）。
ステップＳ６０４の結果、終了しない場合（Ｓ６０４→Ｎｏ）、処理部１００は図８のステップＳ３０６へ処理を戻し、ユーザが新たな切断箇所を追加・編集することで新たな工程パターンの生成が行われる。
ステップＳ６０４の結果、終了する場合（Ｓ６０４→Ｙｅｓ）、処理部１００は、作業評価指数レーダチャート（図１３）や、解体作業工程ガントチャート（図１４）や、総被ばく線量グラフ（図１５）や、空間線量分布画面（図１６）や、部品表面線量表示画面（図１７）や、解体物量集計結果（図１８）を表示装置５０に表示させ（Ｓ６０５）、処理を終了する。なお、各画面に必要な計算は処理部１００がステップＳ６０５のタイミングで行う。

［レーダチャート］
図１３は、第１実施形態に係る作業評価指数レーダチャートの例を示す図である。
作業評価指数レーダチャート１３０１は、作業人数、総被ばく線量、Ｌ１容器数、Ｌ２容器数、Ｌ３容器数、ＣＬ容器数、工数、総費用の各パラメータについて、工程パターン（工程パターンＡ，Ｂ，Ｃ）毎にレーダチャートとして表示している。図１２のステップＳ６０４で「Ｎｏ」が判定されると、複数の工程パターンが生成される。
作業人数は、図１２のステップＳ６０２で算出されるものである。総被ばく線量は図１２のステップＳ６０３で算出されるものである。Ｌ１容器数、Ｌ２容器数、Ｌ３容器数、ＣＬ容器数は、図１０の処理で算出されるものである。なお、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、ＣＬは容器の線源強度上限を示すものであり、Ｌ１は「Ｌｅｂｅｌ１」、Ｌ２は「Ｌｅｂｅｌ２」、Ｌ３は「Ｌｅｂｅｌ３」、ＣＬは「Ｃｌｅａｒａｎｃｅ」を示す。それぞれの容器の線源強度上限はＬ１＞Ｌ２＞Ｌ３＞ＣＬである。
工期は、図１１のステップＳ５０４で算出される総解体工数や、容器数等から処理部１００が算出するものである。
総費用は、総解体工数や、容器数や、作業人数等から処理部１００が算出するものである。

このようにすることで、総費用は高いが、工期が短く、総被ばく線量が多い工程、あるいは、逆に、総費用が低く、工期が長くて、総被ばく線量が少ない工程等、いくつかの工程パターンの特徴を指し示すことができる。
このように、工程パターンの特徴が作業評価指数レーダチャート１３０１として表示されることで、ユーザは各工程パターンの比較を行うことができ、プラントの解体工程計画を効率的に行うことができる。

［作業工程ガントチャート］
図１４は、第１実施形態に係る作業工程ガントチャートの例を示す図である。
作業工程ガントチャート１４０１では、実際に行われている作業の進捗状況を示す図である。作業工程ガントチャート１４０１は、作業進捗ＤＢ（不図示）に格納されている作業進捗データを用いて、処理部１００が表示するものである。
このようにすることで、解体作業場所が離れているエリアで作業員を多く割り当てられる場合、並行して作業を進めることができるため、工期を短くすることができる。

［総被ばく線量グラフ］
図１５は、第１実施形態に係る総被ばく線量グラフの例を示す図である。
図１５において、縦軸は総被ばく線量（人・ｍＳｖ）であり、横軸は時間である。
総被ばく線量は［人・ｍＳｖ］を単位として表現され、作業時間とともに増加していく積分量として表現する。ここで表示されている総被ばく線量は、ある工程パターンにおいて、解体作業時間とともに１人あたりの総被ばく線量がどのように推移するかを示しているものである。
つまり、総被ばく線量算出処理部１０６は、工程パターンにおける１人あたりの作業時間と、図１２のステップＳ６０２で算出した総被ばく線量とを基に時間経過に伴う総被ばく線量の変化を推定算出し、総被ばく線量グラフ１５０１として表示装置５０に表示する。
また、総被ばく線量算出処理部１０６は、解体作業終了後に実際の総被ばく線量を総被ばく線量グラフとして表示装置５０に表示させてもよい。
ユーザは、総被ばく線量グラフ１５０１を解体計画立案時の予測情報として使用したり、解体工事開始後の実績値として使用したりすることにより、作業の環境・安全の確認を行うことができる。

［空間線量分布表示画面］
図１６は、第１実施形態に係る空間線量分布表示画面の例を示す図である。
空間線量分布表示画面は、処理部１００が、図７の処理で算出された空間線量分布を、プラント３Ｄモデルデータに重ね合わせて表示するものである。
空間線量分布表示画面１６０１では、空間線量分布が等高線の形式で表示されている。
このようにすることで、ユーザは空間線量の分布状態を視認することができ、作業者の配置等に役立てることができる。

［部品表面線量表示画面］
図１７は、第１実施形態に係る部品表面線量表示画面の例を示す図である。
部品表面線量表示画面１７０１は、処理部１００が、図７の推測線源分布をプラント３Ｄモデルデータに重ね合わせて表示するものである。図１７の例では、推測される線源の分布が符号１７１１として表示されている。
機器や配管の内部には放射性物質が付着し、主にガンマ線の発生源になる。機器や配管内部の線源の形状や分布を特定することは難しい。従って、図１７に示すように、機器・配管の外観からわかる表面上の線量分布を可視化することにより、ユーザは解体作業時に注意すべき箇所や、切断箇所を決定する際の参考情報を表示することができる。

［解体物量集計結果画面］
図１８は、第１実施形態に係る解体物量集計結果画面の例を示す図である。
解体物量集計結果画面１８０１は、ある工程パターンにおける収納容器種類、収納容器の個数、収納される解体部品の総重量、総線源、切断数が表示されている。
収納容器種類や、収納容器の個数は、図１０の処理によって算出されるものである。収納される解体部品の総重量、切断数は、図１０の処理における収納モデルから処理部１００が算出するものである。
総線源数は、収納モデルにおいて収納容器に格納されている解体部品における線源数を基に算出される。

プラントにおける機器、配管の切断で発生した解体物を収納する容器は、数百年にわたって管理されなければならないため、処理部１００は、特に容器個数を集計、把握しておくために解体物量の集計結果を図１８に示すように表示装置５０に表示する。

本実施形態のプラント解体計画支援装置１は、プラントの線源に基づいて切断モデルを生成した後、解体部品の線源強度に基づいて、線源強度上限のレベル毎に必要な収納容器の個数を算出する。これにより、ユーザは、線源強度上限のレベル毎に必要な収納容器の個数を容易に把握することができる。
また、本実施形態のプラント解体計画支援装置１は、複数の切断モデルに対応した工程パターンにおける線源強度上限のレベルに応じた収納容器の数を算出する。このようにすることで、ユーザは、複数の切断モデルに対応した工程パターンにおいて必要な収納容器の個数を工程パターン毎に比較することができる。

さらに、本実施形態のプラント解体計画支援装置１は、前記線源強度を基に、作業員の総被ばく量を算出する。このようにすることで、ユーザは、作業員に総被ばく線量を事前に知ることが可能となるため、作業員の安全を確保することができる。
また、本実施形態のプラント解体計画支援装置１は、切断箇所の情報に基づいて、プラントを解体する工数を算出する。このようにすることで、ユーザは解体に必要な工数（時間）を把握して、解体工程の計画に反映することができる。
そして、本実施形態のプラント解体計画支援装置１は、作業員の総被ばく量と、工数を基に、プラントの解体期間中における作業員の総被ばく量の時間変化を算出する。このようにすることで、ユーザは、総被ばく線量の時間変化を把握することができ、作業員の安全を確保することができる。

また、本実施形態のプラント解体計画支援装置１は、切断モデルに基づいて、解体に必要な作業人数及び総費用を算出する。このようにすることで、作業人数及び総費用を予め把握することができる。
さらに、本実施形態のプラント解体計画支援装置１は、入力装置４０を介して仮設定された線量空間分布を、線量測定装置によって実測された実測線量に基づいて補正し、補正された線量空間分布に基づいて、線源分布を算出する。このようにすることで、線量空間分布を定量的に推測することができる。

なお、本実施形態では、図１０のステップＳ４０４や、ステップＳ４０５で選択される収納容器や、解体部品は、線源強度上限や、線源強度が最も高いものから順に選択されている。しかしながら、これに限らず、収納容器や、解体部品は、線源強度上限や、線源強度が低いものから順に選択されてもよい。

《第２実施形態》
次に、図１９を参照して本発明の第２実施形態を説明する。第１実施形態では、解体部品の線源強度を基に収納モデルが生成されていたが、第２実施形態では、解体部品の発熱量も考慮された収納モデルが生成される。
（収納モデル生成処理）
図１９は、第２実施形態に係る収納モデル生成処理の手順を示すフローチャートである。なお、図１９において、図１０と同様の処理には、同一のステップ番号をふって説明を省略する。また、収納モデル生成処理以外の処理、及び、プラント解体計画支援装置１の構成は第１実施形態と同様なので、ここでは説明を省略する。
ステップＳ４０２の後、収納モデル生成処理部１０４は、切断モデルデータにおける切断モデルから解体部品毎に発熱量を算出する（Ｓ７０１）。発熱量は、線源となっている放射性物質の種類に基づいて算出される。線源となっている放射性物質の種類は、例えば、解体部品が配管であれば、プラントの運転時にその配管内をどのような物質が流れていたかによって推定できる。線源となっている放射性物質の種類は、ユーザが入力装置４０を介して入力してもよいし、プラント３Ｄモデルデータの属性として、予め入力されていてもよい。
発熱量は、例えば以下の式（３）によって算出される。

発熱量＝Σ核種毎の単位発熱量×廃棄物に含まれる核種割合 ・・・ （３）

核種とは、放射性物質における原子核の種類である。

そして、ステップＳ４０７の後、収納モデル生成処理部１０４は、収納モデルにおける収納容器の発熱量が収納容器の発熱量上限未満であるか否かを判定する（Ｓ７０２）。
ステップＳ７０２の結果、収納モデルにおける発熱量が収納容器の発熱量上限未満である場合（Ｓ７０２→Ｙｅｓ）、収納モデル生成処理部１０４は、ステップＳ４０８の処理を行う。
ステップＳ７０２の結果、収納モデルにおける発熱量が収納容器の発熱量上限以上である場合（Ｓ７０２→Ｎｏ）、収納モデル生成処理部１０４は、解体部品を戻した後（Ｓ４１０）、ステップＳ４０４へ処理を戻す。このとき、収納モデル生成処理部１０４は、第１実施形態と同様に線源強度上限の高い収納容器から順に選択しているが、発熱量上限の高い順から収納容器を選択してもよい。あるいは、収納モデル生成処理部１０４は、発熱量上限の低い順から収納容器を選択してもよい。

本実施形態のプラント解体計画支援装置１は、線源の種類を基に、解体部品における発熱量を算出し、算出された発熱量を基に、収納モデルを生成するとともに、必要な収納容器の数を算出する。このようにすることで、線源強度だけでなく、発熱量も考慮した収納モデルを生成できるので、第１実施形態よりも現実に即した収納モデルを生成することができる。

《第３実施形態》
次に、図２０を参照して本発明の第３実施形態を説明する。第３実施形態では、解体部品にＩＤを付与することで、解体部品のトレースを可能にするものである。
図２０は、第３実施形態に係る切断モデルデータの例を示す図である。
図２０に示されるように、第３実施形態では、個々の解体部品に解体部品ＩＤが付与されている。解体部品ＩＤの付与は、切断モデル生成処理部１０３によって、例えば、図８のステップＳ３１０の前に行われる。

このように個々の解体部品に解体部品ＩＤが付与されることで、解体部品のトレースが可能となる。つまり、どの解体部品がどの収納容器に格納されているかを管理することが容易となる。この場合、収納容器にもＩＤが付与されていることが望ましい。
また、放射性物質の発熱量は半減期に従って減衰するので、本実施形態のプラント解体計画支援装置１によれば、解体部品を長期間保存する際における発熱の影響を事前に把握することができる。

第１実施形態、第２実施形態では、線源強度や、発熱量を考慮した収納モデルが生成されているが、これに限らず、例えば、解体部品の重量を考慮した収納モデルが生成されてもよい。このようなことは、切断モデル生成処理部１０３が、収納容器中の解体部品の総重量が、収納容器の耐重量上限を超えているか否かを判定し、超えていれば、解体部品を別の収納容器に格納した収納モデルを生成することで容易に実現可能である。

本発明は前記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を有するものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

また、前記した各構成、機能、各部１００〜１０６、各ＤＢ２１〜２９等は、それらの一部又はすべてを、例えば集積回路で設計すること等によりハードウェアで実現してもよい。また、図１に示すように、前記した各構成、機能等は、ＣＰＵ３０等のプロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、ＨＤ（Hard Disk）に格納すること以外に、メモリ１０や、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、又は、ＩＣ（Integrated Circuit）カードや、ＳＤ（Secure Digital）カード、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の記録媒体に格納することができる。
また、各実施形態において、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしもすべての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんどすべての構成が相互に接続されていると考えてよい。

１ プラント解体計画支援装置
１０ メモリ
３０ ＣＰＵ
４０ 入力装置（入力部）
５０ 表示装置（表示部）
２１ プラント運転履歴ＤＢ
２２ 実測線量ＤＢ
２３ プラント３ＤモデルＤＢ
２４ 収納容器３ＤモデルＤＢ
２５ 解体物量集計結果ＤＢ
２６ 解体工程ＤＢ
２７ 総被ばく線量見積結果ＤＢ
２８ 空間線量分布ＤＢ
２９ 切断モデルＤＢ
１００ 処理部（表示処理部、算出部）
１０１ 空間線量分布算出処理部
１０２ 線源分布算出処理部
１０３ 切断モデル生成処理部
１０４ 収納モデル生成処理部
１０５ 解体工数算出処理部
１０６ 総被ばく線量算出処理部

Claims (18)

1. プラントにおける放射性物質の線源分布に基づいて、前記プラントの切断箇所に関するモデルである切断モデルを生成する切断モデル生成処理部と、
   前記切断モデルに従って前記プラントを切断した結果、生じるプラントの部品である解体部品において、前記算出された線源分布から算出される前記解体部品の線源強度を基に、前記線源強度上限のレベルに応じた収納容器に前記解体部品を収納した収納モデルを生成し、前記線源強度上限のレベルに応じた収納容器毎に必要な前記収納容器の個数を算出する収納モデル生成処理部と、
   前記線源強度上限毎における収納容器の個数を表示部に表示する表示処理部と、
   を有することを特徴とするプラント解体計画支援装置。
2. 前記切断モデル生成処理部は、
   前記プラントにおける切断箇所を変更した前記切断モデルを複数生成し、
   前記収納モデル生成処理部は、
   生成された複数の前記切断モデルに対応した工程パターンにおける前記線源強度上限のレベルに応じた収納容器の数を算出し、
   前記表示処理部は、
   前記線源強度上限のレベルに応じた収納容器の数を前記工程パターン毎に表示する
   ことを特徴とする請求項１に記載のプラント解体計画支援装置。
3. 前記線源強度を基に、作業員の総被ばく量を算出する総被ばく線量算出処理部を、さらに有し、
   前記表示処理部は、
   前記収納容器の個数とともに、前記作業員の総被ばく量を前記表示部に表示する
   ことを特徴とする請求項１に記載のプラント解体計画支援装置。
4. 前記切断箇所の情報に基づいて、プラントを解体する工数を算出する解体工数算出処理部を、さらに有し、
   前記総被ばく線量算出処理部は、前記作業員の総被ばく量と、前記工数を基に、前記プラントの解体期間中における前記作業員の総被ばく量の時間変化を算出し、
   前記表示処理部は、
   前記作業員の総被ばく量の時間変化を前記表示部に表示する
   ことを特徴とする請求項３に記載のプラント解体計画支援装置。
5. 前記切断箇所の情報に基づいて、プラントを解体する工数を算出する解体工数算出処理部を、さらに有し、
   前記表示処理部は、
   前記収納容器の個数とともに、前記工数を前記表示部に表示する
   ことを特徴とする請求項１に記載のプラント解体計画支援装置。
6. 入力部を介して仮設定された線量空間分布を、線量測定装置によって実測された実測線量に基づいて補正し、補正された前記線量空間分布に基づいて、前記線源分布を算出する線源分布算出処理部を、さらに有する
   ことを特徴とする請求項１に記載のプラント解体計画支援装置。
7. 前記切断モデルに基づいて、解体に必要な作業人数及び総費用を算出する算出部をさらに有する
   ことを特徴とする請求項１に記載のプラント解体計画支援装置。
8. 前記収納モデル生成処理部は、
   予め設定されている前記線源に関する情報を基に、前記解体部品における発熱量を算出し、前記算出された発熱量を基に、前記収納モデルを生成するとともに、前記必要な収納容器の数を算出する
   ことを特徴とする請求項１に記載のプラント解体計画支援装置。
9. 前記切断モデル生成処理部は、
   個々の前記解体部品に対し、前記解体部品の識別子である解体部品ＩＤを付与する
   ことを特徴とする請求項１に記載のプラント解体計画支援装置。
10. プラントの解体計画を支援するプラント解体計画支援装置が、
    プラントにおける放射性物質の線源分布に基づいて、前記プラントの切断箇所に関するモデルである切断モデルを生成し、
    前記切断モデルに従って前記プラントを切断した結果、生じるプラントの部品である解体部品において、前記算出された線源分布から算出される前記解体部品の線源強度を基に、前記線源強度上限のレベルに応じた収納容器に前記解体部品を収納した収納モデルを生成し、
    前記線源強度上限のレベルに応じた収納容器毎に必要な前記収納容器の個数を算出し、
    前記線源強度上限毎における収納容器の個数を表示部に表示する
    ことを特徴とするプラント解体計画支援方法。
11. 前記プラント解体計画支援装置が、
    前記プラントにおける切断箇所を変更した前記切断モデルを複数生成し、
    生成された複数の前記切断モデルに対応した工程パターンにおける前記線源強度上限のレベルに応じた収納容器の数を算出し、
    前記線源強度上限のレベルに応じた収納容器の数を前記工程パターン毎に表示する
    ことを特徴とする請求項１０に記載のプラント解体計画支援方法。
12. 前記プラント解体計画支援装置が、
    前記線源強度を基に、作業員の総被ばく量を算出し、
    前記収納容器の個数とともに、前記作業員の総被ばく量を前記表示部に表示する
    ことを特徴とする請求項１０に記載のプラント解体計画支援方法。
13. 前記プラント解体計画支援装置が、
    前記切断箇所の情報に基づいて、プラントを解体する工数を算出し、
    前記作業員の総被ばく量と、前記工数を基に、前記プラントの解体期間中における前記作業員の総被ばく量の時間変化を算出し、
    前記作業員の総被ばく量の時間変化を前記表示部に表示する
    ことを特徴とする請求項１２に記載のプラント解体計画支援方法。
14. 前記プラント解体計画支援装置が、
    前記切断箇所の情報に基づいて、プラントを解体する工数を算出し、
    前記収納容器の個数とともに、前記工数を前記表示部に表示する
    ことを特徴とする請求項１０に記載のプラント解体計画支援方法。
15. 前記プラント解体計画支援装置が、
    入力部を介して仮設定された線量空間分布を、線量測定装置によって実測された実測線量に基づいて補正し、補正された前記線量空間分布に基づいて、前記線源分布を算出する
    ことを特徴とする請求項１０に記載のプラント解体計画支援方法。
16. 前記プラント解体計画支援装置が、
    前記切断モデルに基づいて、解体に必要な作業人数及び総費用を算出する
    ことを特徴とする請求項１０に記載のプラント解体計画支援方法。
17. 前記プラント解体計画支援装置が、
    予め設定されている前記線源に関する情報を基に、前記解体部品における発熱量を算出し、前記算出された発熱量を基に、前記収納モデルを生成するとともに、前記必要な収納容器の数を算出する
    ことを特徴とする請求項１０に記載のプラント解体計画支援方法。
18. 前記プラント解体計画支援装置が、
    個々の前記解体部品に対し、前記解体部品の識別子である解体部品ＩＤを付与する
    ことを特徴とする請求項１０に記載のプラント解体計画支援方法。

Images