JP2016211952A - 解体手順計画システム - Google Patents

Abstract

【課題】作業進行に伴う三次元空間線量率の変化や作業員の被曝履歴について考慮しつつ、経済性を向上することができる解体手順計画システムを提供する。
【解決手段】解体対象物に関する解体工程中の一作業の前後の三次元空間線量率を、解体対象物の３次元モデルに基づいて算出し、算出された三次元空間線量率と、解体工程の作業時間とに基づいて、作業を含む解体工程における作業員の被曝線量を見積もり、作業員の被曝履歴と、被曝線量の見積結果とに基づいて、作業員の従事する作業工程を含む解体工程を作成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、原子力プラントなどの解体手順を計画する解体手順計画システムに関する。

原子力プラントなどの解体手順を計画する解体手順計画システムに関する技術として、例えば、特許文献１（特開２００９−２１０４０３号公報）には、解体対象設備の３次元ＣＡＤデータに解体作業図示データを追加して解体３次元ＣＡＤデータを作成し、この解体３次元ＣＡＤデータと解体作業工程表データと組み合わせた形態で解体作業計画データを作成して保持し、解体現場撮影画像データから解体３次元実体データを作成し、解体３次元ＣＡＤデータから解体３次元実体データを差し引くことにより解体済み部分を算出し、任意の解体作業終了時までの解体作業進捗度を算出して表示する設備解体作業管理支援システムが開示されている。

特開２００９−２１０４０３号公報

ところで、放射線防護に関しては、すべての被曝は合理的に達成可能な限り引く抑えるべきであるという概念があり、放射線防護の三原則として、「時間」、「距離」、「遮蔽」を適切にとることが重要であると考えられている。そして、例えば、距離や遮蔽など空間的な情報の取り扱いに関しては３Ｄ−ＣＡＤシステムの活用が、また、時間などの情報の取り扱いに関しては各種工程情報を電子的に扱う工程システムの活用が注目されている。

しかしながら、上記従来技術においては、３次元ＣＡＤデータを用いてはいるものの、作業進行に伴う三次元空間線量率の変化については考慮されておらず、作業員の被曝履歴についても検討がなされていないため、改善の余地が残されている。

また、実際の原子力プラントなどの廃止措置において、解体時の空間線量率に配慮した部品の切断や搬出作業に関しては、作業中の各状況について別々に解析されたデータを利用し、２次元図面上で専門家により、過去の実績に基づいて検討されて計画されるため、大きく安全サイドに偏った計画とならざるを得ず、解体作業時間が増大する傾向にあり、経済性の考慮が十分ではなかった。

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、作業進行に伴う三次元空間線量率の変化や作業員の被曝履歴について考慮しつつ、経済性を向上することができる解体手順計画システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、解体対象物に関する解体工程中の一作業の前後の三次元空間線量率を、前記解体対象物の３次元モデルに基づいて算出する線量率計算処理部と、前記線量計算処理部で算出された三次元空間線量率と、前記解体工程の作業時間とに基づいて、前記作業を含む解体工程における作業員の被曝線量を見積もる被曝線量見積部と、前記作業員の被曝履歴と、前記被曝線量見積部での見積結果とに基づいて、前記作業員の従事する作業工程を含む解体工程を作成する解体工程生成処理部とを備えたものとする。

作業進行に伴う三次元空間線量率の変化や作業員の被曝履歴について考慮しつつ、経済性を向上することができる。

本発明の一実施の形態に係る解体手順計画システムの全体構成を概略的に示す図である。 解体手順計画システムにおける処理の流れの概略を示すフローチャートである。 プラント３Ｄモデルデータベースのデータ構成の一例を示す図である。 廃棄物収納容器ＤＢのデータ構成の一例を示す図である。 汚染量評価ＤＢのデータ構造の一例を示す図である。 解体工具ＤＢのデータ構造の一例を示す図である。 解体作業ＷＢＳの一例を示す図である。 作業員ＤＢのデータ構成の一例を示す図である。 被爆線量ＤＢのデータ構成の一例を示す図である。 解体工程ＤＢのデータ構成の一例を示す図である。 解体対象の機器３Ｄモデル画像を示す図であり、時刻Ｔ１の状態を示す図である。 解体対象の機器３Ｄモデル画像を示す図であり、時刻Ｔ２の状態を示す図である。 集積被曝線量予測値変化の一例を示す図である。 線量率計算の結果と作業員の被曝履歴を考慮した解体工程立案の一例を示す図である。 解体対象物と作業員とを示すオブジェクトを３Ｄ空間上にマッピングして可視化した図である。 解体工程と解体作業をマッピングし動画表示した一例を示す図である。 作業員の集積被曝線量に基づく作業員割り当て処理を示すフローチャートである。 配管・機器の切断位置計画の計画画面の一例を示す図である。 作業員の配置位置、遮蔽体の位置に関する計画画面の一例を示す図である。 現場空間線量の計測結果に基づく作業計画の修正を示す図である。 配管・機器の解体・切断に関わる被曝線量計算処理を示すフローチャートである。 作業員の姿勢の計画画面の一例を示す図である。 作業経路の計画の計画画面の一例を示す図である。 解体作業計画工程の生成処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。

本実施の形態においては、解体の対象となる解体対象物を有するプラントとして原子力プラントを例にとり説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る解体手順計画システムの全体構成を概略的に示す図である。

図１において、解体手順計画システムは、制御装置１００、プラント３Ｄモデルデータベース（Data Base：以下、ＤＢと称する)１１０、廃棄物収納容器ＤＢ１２０、汚染量評価ＤＢ１３０、解体工具ＤＢ１４０、解体作業ＷＢＳ（Work Breakdown Structure：以下、ＷＢＳと称する）１５０、作業員ＤＢ１６０、被曝線量ＤＢ１７０、解体工程ＤＢ１８０、入力装置２００、及び表示装置３００から概略構成されている。

制御装置１００は、解体手順計画システム全体を制御するものであって、切断箇所設定処理部１０、切断順序設定処理部２０、切断順序・作業者設定処理部３０、線量率計算処理部４０、判定処理部５０、解体工程生成処理部６０、及び動画・画像生成処理部７０を有しており、プラント３ＤモデルＤＢ１１０、廃棄物収納容器ＤＢ１２０、汚染量評価ＤＢ１３０、解体工具ＤＢ１４０、解体作業ＷＢＳ１５０、及び作業員ＤＢ１６０からの情報に基づいて、切断箇所設定処理部１０、切断順序設定処理部２０、切断順序・作業者設定処理部３０、線量率計算処理部４０、判定処理部５０、解体工程生成処理部６０、及び動画・画像生成処理部７０からの情報に基づいて、解体対象物の解体工程を生成し、被曝線量ＤＢ１７０や解体工程ＤＢ１８０に記録する。

図２は、解体手順計画システムにおける処理の流れの概略を示すフローチャートである。

図２において、切断箇所設定部１０は、プラント３ＤモデルＤＢ１１０、廃棄物収納容器ＤＢ１２０、及び汚染量評価ＤＢ１３０から解体対象物に関する情報を読み出して、解体対象物の切断位置を設定し（ステップＳ１１０）、作業順序設定処理部２０は、解体対象物に設定された切断位置における切断順を設定する（ステップＳ１２０）。

次に、作業順序・作業者仮設定処理部３０は、解体工具ＤＢ１４０、解体作業ＷＢＳ１５０、及び作業員ＤＢ１６０から解体工具や作業員に関する情報を読み出して、作業順序および作業者を仮設定し（ステップＳ１３０）、線量率計算処理部４０は、解体対象物の切断前後の空間線量率を計算する（ステップＳ１４０）。

次に、判定処理部５０は、算出された空間線量率が基準に適合したかどうかを判定し（ステップＳ１５１）、判定結果がＮＯの場合は、ステップＳ１１０の処理に戻る。また、ステップＳ１５１での判定結果がＹＥＳの場合は、解体工程生成処理部６０は、解体工程を生成する解体工程生成処理（後述）を実施する（ステップＳ１６０）。

次に、判定処理部５０は、全ての計画が終了したかどうかを判定し（ステップＳ１５２）、判定結果がＮＯの場合は、残りの計画についてステップＳ１１０からの処理を開始する。また、ステップＳ１５２での判定結果がＹＥＳの場合は、動画・画像生成処理部７０は、表示装置３００に表示するための解体工程に関する各種情報を生成し（ステップＳ１７０）、処理を終了する。

図３は、プラント３Ｄモデルデータベースのデータ構成の一例を示す図である。

図３に示すように、プラント３Ｄモデルデータベース（Data Base：以下、ＤＢと称する)１１０に格納されるプラント３Ｄモデルデータは、工事エリア管理テーブル１１１、配管管理テーブル１１２、及び機器管理テーブル１１３から構成されている。工事エリア管理テーブル１１１には、工事対象の建屋やフロアの工事エリア毎に識別記号が割り振られている。配管管理テーブル１１２には、各工事エリアに対応した配管の系統やライン、部品番号、汚染量等の情報が格納されている。また、機器管理テーブル１１３には、各工事エリアに対応した機器の系統や機器番号、部品番号、汚染量等の情報が格納されている。

プラント３ＤモデルＤＢ１１０からは、工事エリア管理テーブル１１１、配管管理テーブル１１２、機器管理テーブル１１３に基づいて、建屋、フロア、エリアに含まれる配管の系統、ライン、部品番号、汚染量の情報を取得する。また、機器については機器番号、部品番号、汚染量の情報を取得することができる。また、プラント３ＤモデルＤＢ１１０には、３Ｄ形状情報（図示せず）が別途管理されており、プラント３ＤモデルＤＢ１１０に記憶されるこれらの情報をもとに空間線量率や解体に必要な時間が計算される。

図４は、廃棄物収納容器ＤＢのデータ構成の一例を示す図である。

図４に示すように、廃棄物収納容器ＤＢ１２０は、プラント３ＤモデルＤＢ１１０と同様の工事エリア管理テーブル１１１と、廃棄物容器テーブル１２２、及び解体部品テーブル１２３から構成されている。

工事エリア管理テーブル１１１には、工事対象の建屋やフロアの工事エリア毎に識別記号が割り振られている。廃棄物容器テーブル１２２には、各工事エリアに対応した容器ＩＤや放射能量、充填率、重量等の情報が格納されている。また、解体部品テーブル１２３には、各工事エリアに対応した解体部品の格納される容器の容器ＩＤや部品ＩＤ、ピース番号、汚染量等の情報が格納されている。

廃棄物収納容器ＤＢ１２０においては、エリア毎に発生する収納容器の管理、収納容器に含まれる廃棄体の管理、廃棄体と元のプラント３Ｄモデルとの関係の管理などがなされている。

図５は、汚染量評価ＤＢのデータ構造の一例を示す図である。

図５に示すように、汚染量評価ＤＢ１３０は、系統毎汚染量情報テーブル１３１と、核種毎汚染量情報テーブル１３２とから構成されている。系統毎汚染量情報テーブル１３１には、系統毎の重量や表面積、汚染密度、汚染深さ等の情報が格納されている。また、核種毎汚染量情報テーブル１３２には、系統毎に、除染前後などの状態、汚染などの区分、全濃度等の情報が格納されており、さらに、核種毎の詳細情報、放射線による材料放射化などの解析評価結果などが格納されている。なお、部品一個ごとの汚染量に関しては、プラント３ＤモデルＤＢ１１０で管理するか、汚染量評価ＤＢ１３０で管理するかは、データ利用効率の点から適宜判断される。また、図示しないが、空間線量率の実測値から汚染量を調整するインタフェースを有しており、計画した工程を実際の現場の状況に合わせて修正することができる。

図６は、解体工具ＤＢのデータ構造の一例を示す図である。

図６に示すように、解体工具ＤＢ１４０は、解体工具テーブル１４１から構成されている。解体工具テーブル１４１には、工具ＩＤや工具名称、（解体可能な機器・配管の最大の）口径、日単位での作業時間の見積に利用する係数としての原単位などの情報が格納されている。

図７は、解体作業ＷＢＳの一例を示す図である。

図７に示すように、解体作業ＷＢＳ１５０には、解体に伴う作業分類１５１が格納されている。作業分類１５１には、準備１５２、解体・収納１５３、後処理１５４がある。

準備１５２の詳細分類としては、解体範囲設定１５２ａ、工具設定１５２ｂ、足場設置１５２ｃなどがある。また、解体・収納１５３の詳細分類としては、保温材解体１５３ａ、配管切断１５３ｂ、熱交換器解体１５３ｃなどがある。さらに、後処理１５４の詳細分類としては、廃棄物搬出１５４ａなどがある。なお、各分類の中には、作業手順のつながり（シーケンス）が格納されており、作業手順に関わる時間を付加する演算を実施することで解体工程が作成されるようになっている。

図８は、作業員ＤＢのデータ構成の一例を示す図である。

図８に示すように、作業員ＤＢ１６０は、作業員ＤＢテーブル１６１から構成されている。作業員ＤＢテーブル１６１には、作業員ＩＤ、職種、氏名、被曝履歴［ｍＳｖ］などの情報が格納されている。

図９は、被爆線量ＤＢのデータ構成の一例を示す図である。

図９に示すように被曝線量ＤＢ１７０は、被爆線量ＤＢテーブル１７１から構成されている。被爆線量ＤＢテーブル１７１には、作業員ＩＤと作業ＩＤを主キーとして、作業開始時刻、作業終了時刻、及び、開始から終了時刻までの被曝線量［ｍＳｖ］などの情報が格納されている。

図１０は、解体工程ＤＢのデータ構成の一例を示す図である。
図１０に示す解体工程ＤＢのデータは、表示装置３００に表示される場合の一例を示しており、作業エリア、期間などを指定すると、その期間の作業種別、作業人数、及び、かかった工数、計画・実際の工程と作業進捗、集積被曝線量などが合わせて表示される。

図１１及び図１２は、動画・画像生成処理部７０により生成され、表示装置３００に表示される解体対象の機器３Ｄモデル画像を示す図であり、図１１は時刻Ｔ１の状態を、図１２は時刻Ｔ２の状態をそれぞれ示している。

図１１では、解体作業工程の時空間可視化がなされており、内部が放射性物質で汚染されている解体対象の機器の切断作業前（時刻Ｔ１）の機器３Ｄモデル１１１０が表示される様子を示している。機器３Ｄモデル１１１０からγ線１１１１が放射されるモデルが表示されており、その空間線量率Ｄ１の強度は色つき矢印とその本数などにより表現される。また、画像中には、作業グループに属する第１作業員１１１２や第２作業員１１１３などを示すオブジェクトと、各作業員１１１２，１１１３の移動経路１１１４，１１１１５が合わせて表示される。

図１２では、図１１と同様に解体作業工程の時空間可視化がなされており、内部が放射性物質で汚染されている解体対象の機器の切断作業後（時刻Ｔ２）の機器３Ｄモデル１２１０が表示される様子を示している。図１１と同様に、機器３Ｄモデル１２１０からγ線１２１１が放射されるモデルが表示されており、その空間線量率Ｄ２は、切断前（時刻Ｔ１）の空間線量Ｄ１よりも増加している様子が、矢印の色調の強さやその本数の増加などにより表現される。また、画像中には、作業グループに属する、例えば、第１作業員１１１２や第２作業員１１１３などを示すオブジェクトと、各作業員１１１２，１１１３の移動経路１１１４，１１１１５が合わせて表示される。

図１３は、作業員ＤＢ１６０とプラント３ＤモデルＤＢ１１０からの情報を用いて計算率処理部４０により計算され、動画・画像生成処理部７０により生成され、表示装置３００に表示される集積被曝線量予測値変化の一例を示す図である。図１３では、第１〜第３作業員が図１１及び図１２に示した環境で作業を行った場合の集積被曝線量予測値の変化を例示している。

図１３に示すように、第１作業員の集積被曝線量予測値１３０１は、機器の切断作業を開始する時刻Ｔ１まではほぼ変化せず、切断を開始した時刻Ｔ１から切断終了の時刻Ｔ２までは時間が経過するに従って徐々に増加し、時刻Ｔ２からは時間の経過に対する増加量が増加している。第２，第３作業員の集積被曝線量予測値１３０２，１３０３についても同様である。

図１３からは、第３作業員の集積被曝線量予測値１３０３の初期値が高いために、作業終了までに制限値を超えることが予測される。したがってこの場合には、第３作業員ではなく、比較的集積被曝線量の初期値が低い作業員１が作業を行う解体計画案が考えられる。

図１４は、線量率計算の結果と作業員の被曝履歴を考慮した解体工程立案の一例を示す図である。

図１４の解体工程は、解体作業ＷＢＳ１５０に格納されている、配管・機器の種別ごとの作業シーケンスをもとに、プラント３ＤモデルＤＢ１１０に格納されている配管・機器の寸法・肉厚・材料情報、さらに、解体工具ＤＢ１４０に格納されている工具による切断時間情報を照合することで生成される。図１４では、一例として、準備１４１０、解体Ａ１４２０、解体Ｂ１４３０、搬出１４４０の各工程において想定される作業時間を割り当てることにより生成される解体工程データを示している。

図１５は、ある解体工程について、解体対象物と作業員とを示すオブジェクトを３Ｄ空間上にマッピングして可視化した図であり、動画・画像生成処理部７０により生成され、表示装置３００に表示される画像である。

図１５においては、プラントの建屋１５１０の、あるフロアの解体エリア１５２０を拡大表示した様子を示している。解体エリア１５２０は、具体的な形状の解体エリア１５３０として拡大表示されており、コンクリートの壁・床・天井などで構成される躯体部屋１５３１のカット・モデルが表示される。さらに、躯体部屋１５３１内には、図１１に例示したような機器・配管の３Ｄモデル１１１１、空間線量率の大小を可視化したγ線１５３２，１５３３、及び、集積被曝線量の大小に基づいて色づけされた作業員１５３４，１５３５なども表示される。

図１６は、解体工程と解体作業をマッピングし動画表示した一例を示す図であり、動画・画像生成処理部７０により生成され、表示装置３００に表示されるものである。

図１６には、ある作業エリア（エリアＡ）の解体アニメーション画面１６０１として、図１１、図１２、及び図１５で示した建屋、機器、配管、作業員、移動経路、及び、空間線量率の分布の可視化結果１６０２と、図１４に示した解体工程１６０３とが表示される。図１６の解体アニメーション画面１６０１では、時間経過に伴い、スライドバー１６０４が移動し、解体前から解体後、廃棄体収納、解体物、または、収納容器搬出までの建屋、機器、配管、作業員、移動経路、及び、空間線量率の分布アニメーションを表示する。

図１７は、作業員の集積被曝線量に基づく作業員割り当て処理を示すフローチャートであり、図２に示したフローチャートの一部をより具体的にしたものである。

図１７において、切断順序・作業者仮設定処理部３０は、まず、解体作業ＷＢＳ１５０から作業構成・手順などに関わるＷＢＳデータを読み込み（ステップＳ１７３１）、続いて、作業員ＤＢ１６０から作業員データを読み込み、割り当て（ステップＳ１７３２）、さらに、被曝履歴データを読み込む（ステップＳ１７３３）。続いて、線量率計算部４０は、空間線量率を計算して作業員ごとの作業に伴う被曝量を計算し、被曝線量ＤＢ１７０に保存する（ステップＳ１７４０）。次に、判定処理部５０は、計算した被曝量が予めさだめた上限値よりも小さいかどうかを判定し（ステップＳ１７５１）、判定結果がＮＯである場合は、ステップＳ１７３２に戻り、作業員ＤＢ１６０に登録されている低集積被曝線量となっている作業員を割り当て直す。また、ステップＳ１７５１での判定結果がＹＥＳである場合は、解体工程生成処理部６０は、作業単位を連結して、解体工程ＤＢ１８０に保存し（ステップＳ１７６０）、続いて、判定処理部５０は、解体する機器・配管のモデル数にＷＢＳに定義されている作業構成・手順を掛けた部分だけの作業計画が終了したかどうかを判定する（ステップＳ１７５２）。ステップＳ１７５２での判定結果がＹＥＳの場合には、処理を終了し、判定結果がＮＯの場合には、ステップＳ１７３１〜Ｓ１７６０の処理を繰り返す。

図１８は、配管・機器の切断位置計画の計画画面の一例を示す図であり、動画・画像生成処理部７０により生成され、表示装置３００に表示される画像である。

図１８では、一例として、機器１８００に対して、当初の機器切断位置を１８１０としていた場合に、斜線で示した範囲１８２０に高濃度の放射性物質の付着があることが計測などからの計算で分かった場合を示している。この場合、より低濃度の汚染源の付着が確認される特定距離１８３０の分だけ当初の機器切断位置１８１０よりも離して新たに機器切断位置１８４０を画面上で設定することにより、制御装置１００を介して解体手順計画システムにおける各処理に反映される。

図１９は、作業員の配置位置、遮蔽体の位置に関する計画画面の一例を示す図であり、動画・画像生成処理部７０により生成され、表示装置３００に表示される画像である。

図１９では、解体物対象の機器として機器１９００を例示している。たとえば、機器１９００に高濃度の汚染物質が含まれている場合、作業員１９１０の配置位置や機器からの距離ｗ、高さｈの遮蔽体１９２０を３Ｄ−ＣＡＤ上で配置し、移動経路１９３０も含めて表示装置３００に表示する。

図２０は、現場空間線量の計測結果に基づく作業計画の修正を示す図である。

図２０においては、例えば、機器の解体での被曝線量が多くなる現場では、図１４等に示した機器の解体手順Ａを、解体Ａ１と解体Ａ２の二つに分割し、この二つの作業を別々の作業員で分担することにより、解体手順Ａの全てを行っていれば制限値を超えることが予測される集積被曝線量予測値２０００を示す作業員と、そうでない集積被曝線量予測値２００１とで作業を分担し、集積被曝線量予測値２０００が制限値を超えることを回避することができる。

図２１は、配管・機器の解体・切断に関わる被曝線量計算処理を示すフローチャートであり、図２に示したフローチャートの一部をより具体的にしたものである。

図２１において、切断箇所設定処理部１０は、まず、プラント３ＤモデルＤＢ１１０、収納容器ＤＢ１２０、及び汚染量評価ＤＢ１３０からデータを読み込み、プラント建屋、フロア、解体エリアに含まれる機器・配管のうち選択した機器・配管について切断ラインを設定し（ステップＳ２１１０）、切断順序設定処理部２０は、切断順序を設定する（ステップＳ２１２０）。続いて、切断順序・作業者仮設定処理部３０は、解体工程ＤＢ１４０、解体作業ＷＢＳ１５０、及び作業員ＤＢ１６０からデータを読み込み、解体作業ＷＢＳから指定される作業順、作業者仮設定処理を実施する（ステップＳ２１３０）。続いて、線量率計算処理部４０は、切断前後の空間線量率を計算し（ステップＳ２１４０）、判定処理部５０は、作業で近づく最大空間線量率Ｎｍａｘが、規制等で規定される最大空間線量率Ａｍａｘよりも小さいかどうかを判定し（ステップＳ２１５０）、判定結果がＹＥＳであれば、解体・切断に関わる単一の処理を終了する。また、ステップＳ２１５０での判定結果がＮＯの場合には、ステップＳ２１１０〜Ｓ２１４０の処理を繰り返す。

図２２は、作業員の姿勢の計画画面の一例を示す図であり、動画・画像生成処理部７０により生成され、表示装置３００に表示される画像である。

図２２では、機器２２００、及び配管２２３０が配置されている作業エリア内での作業員の姿勢（ＰＯＳＴＵＲＥ）を設定する場合を例示しており、作業員の立った姿勢２２１０、座った姿勢２２２０の設定を行っている。ここでは、３Ｄ−ＣＡＤシステム上で配置された機器・配管の解体前の位置に対応した動作ができるよう逆運動学（Inverse Kinematics）に従って作業員の姿勢を設定することができ、制御装置１００を介して解体手順計画システムにおける各処理に反映される。位置（高さ等を含む）によって空間線量率が大きく変化する場所での作業においては、作業員の姿勢を勘案することは、作業員の被曝線量を抑えた作業計画を作る上で重要であり、作業員の姿勢の計画画面による姿勢の設定によって、姿勢の高さの差ｈ１を計算により求め、遮蔽体２２４０による効果を勘案することで被曝線量を抑えた作業計画を立案することができる。

図２３は、作業経路の計画の計画画面の一例を示す図である。

図２３では、躯体１３００に囲まれる部屋の内部に設置された解体対象の機器１３１０（ここには汚染物質の付着１３１１が含まれる）に接近して切断工具などを利用して解体する際の作業員の概略的な移動経路１３２０，１３２１を設定した場合を例示している。

図２３において、ハッチングした空間１３３０は、周辺と比較して空間線量率が高い空間である。したがって、遮蔽体１３４０を設置した箇所に近づく移動経路１３２１と、空間線量率が高い空間に直接近づく移動経路１３２０とで、作業員の移動による被曝線量が異なる。概略的な移動経路１３２０，１３２１のそれぞれについて被曝量を算出するとともに、その差を計算し、より被曝量の少ない移動経路を自動的に選択し、制御装置１００を介して解体手順計画システムにおける各処理に反映される。

図２４は、解体作業計画工程の生成処理を示すフローチャートであり、図２に示したフローチャートの一部をより具体的にしたものである。

図２４において、解体工程生成処理部６０は、まず、建屋、フロア、作業エリアを選択する（ステップＳ２４６１）。続いて、選択したエリアに含まれる配管・機器を特定して選択し、切断箇所を確認して、データとして読み込む（ステップS２４６２）。続いて、ＷＢＳと機器・配管を照合し、解体作業シーケンスを読み込む（ステップＳ２４６３）。このとき、解体工具ＤＢ１４０などで利用する工具も特定した上で各切断を含む解体作業シーケンスを実施するのに必要な時間を算出する。続いて、現場で作業する時間と、空間線量率、作業姿勢、作業経路を基に被曝線量を見積り、被曝線量ＤＢ１７０に格納する（ステップＳ２４６４）。算出した被曝線量が制限値以下であるかどうかを判定し（ステップＳ２４６５）、判定結果がＹＥＳである場合には、エリア毎の解体工程を、解体工程ＤＢ１８０に保存する（ステップＳ２４６８）。また、ステップＳ２４６６での判定結果がＮＯである場合には、交代可能な作業員割当が可能かどうかを判定し（ステップＳ２４６６）、判定結果がＮＯである場合には、切断箇所設定処理を行う（ステップＳ１１０、図２参照）。また、ステップＳ２４６６での判定結果がＹＥＳの場合には、作業員を交代設定し（ステップＳ２４６７）、エリア毎の解体工程を解体工程ＤＢ１８０に保存する（ステップＳ２４６８）。ステップＳ２４６８が終了すると、エリアごとの全工程が作成完了したかどうかを判定し（ステップＳ２４６９）、判定結果がＹＥＳである場合には、処理を終了する。また、ステップＳ２４６９での判定結果がＮＯである場合には、ステップＳ２４６１〜Ｓ２４６８の処理を繰り返す。

以上のように構成した本実施の形態の効果を説明する。

放射線防護に関しては、すべての被曝は合理的に達成可能な限り引く抑えるべきであるという概念があり、放射線防護の三原則として、「時間」、「距離」、「遮蔽」を適切にとることが重要であると考えられている。そして、例えば、距離や遮蔽など空間的な情報の取り扱いに関しては３Ｄ−ＣＡＤシステムの活用が、また、時間などの情報の取り扱いに関しては各種工程情報を電子的に扱う工程システムの活用が注目されている。しかしながら、従来技術においては、３次元ＣＡＤデータを用いているものはあっても、作業進行に伴う三次元空間線量率の変化については考慮されておらず、作業員の被曝履歴についても検討がなされていないため、改善の余地が残されていた。

また、実際の原子力プラントなどの廃止措置において、解体時の空間線量率に配慮した部品の切断や搬出作業に関しては、作業中の各状況について別々に解析されたデータを利用し、２次元図面上で専門家により、過去の実績に基づいて検討されて計画されるため、大きく安全サイドに偏った計画とならざるを得ず、解体作業時間が増大する傾向にあり、経済性の考慮が十分ではなかった。

これに対して本実施の形態においては、解体対象物に関する解体工程中の一作業の前後の三次元空間線量率を、解体対象物の３次元モデルに基づいて算出し、算出された三次元空間線量率と、解体工程の作業時間とに基づいて、作業を含む解体工程における作業員の被曝線量を見積もり、作業員の被曝履歴と、被曝線量の見積結果とに基づいて、作業員の従事する作業工程を含む解体工程を作成するように構成したので、作業進行に伴う三次元空間線量率の変化や作業員の被曝履歴について考慮しつつ、経済性を向上することができる。

なお、本発明は上記した実施例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、上記した実施例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、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、上記の各構成、機能等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等により実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、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。例えば、事故事象推定装置３、プラントシミュレータ４、センサ状態判定装置５、解析結果検索装置８、及び解析結果切換装置６を計算機のプログラムとして実施してもよい。また、解析結果データベース９を計算機内に含めた構成としてもよい。

１０ 切断箇所設定処理部
２０ 切断順序設定処理部
３０ 切断順序・作業者設定処理部
４０ 線量率計算処理部
５０ 判定処理部
６０ 解体工程生成処理部
７０ 動画・画像生成処理部
１００ 制御装置
１１０ プラント３ＤモデルＤＢ
１２０ 廃棄物収納容器ＤＢ
１３０ 汚染量評価ＤＢ
１４０ 解体工具ＤＢ
１５０ 解体作業ＷＢＳ
１６０ 作業員ＤＢ
１７０ 被曝線量ＤＢ
１８０ 解体工程ＤＢ
２００ 入力装置
３００ 表示装置

Claims (6)

1. 解体対象物に関する解体工程中の一作業の前後の三次元空間線量率を、前記解体対象物の３次元モデルに基づいて算出する線量率計算処理部と、
   前記線量計算処理部で算出された三次元空間線量率と、前記解体工程の作業時間とに基づいて、前記作業を含む解体工程における作業員の被曝線量を見積もる被曝線量見積部と、
   前記作業員の被曝履歴と、前記被曝線量見積部での見積結果とに基づいて、前記作業員の従事する作業工程を含む解体工程を作成する解体工程生成処理部と
   を備えたことを特徴とする解体手順計画システム。
2. 請求項１記載の解体手順計画システムにおいて、
   前記解体工程生成処理部により生成された解体工程に基づいて、
   前記解体対象物が配置されている解体エリアと、前記解体対象物と、前記解体対象物の解体を行う作業員とを三次元情報として可視化し、表示装置に表示する動画画像生成部を備えたことを特徴とする解体手順計画システム。
3. 請求項２記載の解体手順計画システムにおいて、
   前記動画画像生成部は、前記作業工程における前記作業員の配置位置、作業姿勢、移動経路を可視化された三次元情報内に表示することを特徴とする解体手順計画システム。
4. 請求項２又は３記載の解体手順計画システムにおいて、
   前記可視化された三次元情報内で、前記作業員の作業工程を変更する作業工程変更部と、
   前記作業工程変更部での変更結果を反映した、前記解体工程における前記作業員の集積被曝線量を含む情報を表示する被曝線量表示部と
   を備えたことを特徴とする解体手順計画システム。
5. 請求項２又は３記載の解体手順計画システムにおいて、
   前記可視化された三次元情報内に、前記作業員の被曝線量を低減するための遮蔽体を仮想配置する作業工程変更部と、
   前記作業工程変更部での変更結果を反映した、前記解体工程における前記作業員の集積被曝線量を含む情報を表示する被曝線量表示部と
   を備えたことを特徴とする解体手順計画システム。
6. 請求項１記載の解体手順計画システムにおいて、
   前記解体対象物に係る空間線量率の現場計測値に基づいて、前記解体対象物の３次元モデルに予め設定された放射性物質汚染量を調整する汚染量調整部を備えたことを特徴とする解体手順計画システム。

Images