JP2021103118A - 作業装置の案内方法および放射性廃棄物の処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】作業装置の案内方法および放射性廃棄物の処理装置において、放射性廃棄物を処理する作業装置を原子炉内に適正に搬送可能として作業性の向上を図る。【解決手段】放射性廃棄物を処理する作業装置を原子炉格納容器の内部に搬送する作業装置の案内方法であって、作業装置のガイド機構を搬送ラインに沿って移動して前部を原子炉格納容器に搬送する工程と、搬送装置をガイド機構が移動した後の搬送ラインに配置する工程と、作業装置を搬送装置により搬送ラインに沿って移動してガイド機構の後部まで搬送する工程と、搬送装置を上昇させて作業装置に接続された駆動用のケーブルを支持する工程と、作業装置をガイド機構の内部を通して原子炉格納容器の内部に搬送する工程とを有する。【選択図】図１

Description

本開示は、作業装置の案内方法、放射性廃棄物の処理装置に関するものである。

例えば、原子力発電プラントにて、原子炉圧力容器内の炉心燃料が原子炉格納容器の中の構造物と一緒に溶融して固化すると、放射性廃棄物としての燃料デブリが発生する。そのため、この燃料デブリなどの放射性廃棄物を原子炉格納容器から外部に取り出して処理する必要がある。

このような技術として、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。特許文献１に記載された炉内デブリの回収装置は、ロボット移動用ガイドレール上を移動してペデスタルの内部にマニピュレータと支援ロボットを送り込み、生体遮蔽壁の外側に配置される給電部からマニピュレータと支援ロボットに給電を行い、炉内デブリの切削回収や炉内デブリの切削および集塵を行うものである。

特許第６４３６３０４号公報

上述した装置では、マニピュレータや支援ロボットをペデスタルに搬送する装置が必要となる。また、マニピュレータや支援ロボットをペデスタルに搬送する動作に追従して、給電部の給電ケーブルをマニピュレータや支援ロボットに接続する必要がある。

本開示は、上述した課題を解決するものであり、放射性廃棄物を処理する作業装置を原子炉内に適正に搬送可能として作業性の向上を図る作業装置の案内方法および放射性廃棄物の処理装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための本開示の作業装置の案内方法は、放射性廃棄物を処理する作業装置を原子炉格納容器の内部に搬送する作業装置の案内方法であって、前記作業装置のガイド機構を搬送ラインに沿って移動して前記ガイド機構の一端を前記原子炉格納容器に搬送する工程と、搬送装置を前記ガイド機構が移動した後の前記搬送ラインに配置する工程と、前記作業装置を前記搬送装置により前記搬送ラインに沿って移動して前記ガイド機構の移動方向における後部まで搬送する工程と、前記作業装置を前記ガイド機構の内部を通して前記原子炉格納容器の内部に搬送する工程と、を有する。

本開示の放射性廃棄物の処理装置は、原子炉格納容器の内部にある放射性廃棄物を処理する放射性廃棄物の処理装置であって、前記放射性廃棄物を処理する作業装置と、内側に前記作業装置の案内通路が設けられるガイド部材を有するガイド機構と、前記ガイド部材を搬送ラインに沿って前記原子炉格納容器の内部に搬送する第１搬送装置と、待機位置から前記搬送ラインに移動可能であると共に前記作業装置を前記案内通路に搬送する第２搬送装置と、給電用のケーブルを前記作業装置に供給して接続するケーブル供給装置と、を備える。

本開示の作業装置の案内方法および放射性廃棄物の処理装置によれば、放射性廃棄物を処理する作業装置を原子炉内に適正に搬送可能として作業性の向上を図ることができる。

図１は、本実施形態の放射性廃棄物の回収装置を表す正面概略図である。 図２は、本実施形態の放射性廃棄物の回収装置を表す平面概略図である。 図３は、案内装置の走行状態を表す図１のIII−III断面図である。 図４は、第１搬送装置による案内装置の搬送状態を表す図１のIII−III断面図である。 図５は、第２搬送装置の移動状態を表す図１のIII−III断面図である。 図６は、第２搬送装置の上昇状態を表す図１のIII−III断面図である。 図７は、放射性廃棄物の回収作業を表す概略図である。 図８は、放射性廃棄物の回収作業を表す概略図である。 図９は、放射性廃棄物の回収作業を表す概略図である。 図１０は、放射性廃棄物の回収作業を表す概略図である。 図１１は、放射性廃棄物の回収作業を表す概略図である。 図１２は、放射性廃棄物の回収作業を表す概略図である。 図１３は、放射性廃棄物の回収作業を表す概略図である。 図１４は、放射性廃棄物の回収作業の変形例を表す概略図である。 図１５は、沸騰水型原子炉を表す概略図である。 図１６は、沸騰水型原子炉を表す水平概略図である。 図１７は、放射性廃棄物の回収装置の作動を表す概略図である。 図１８は、放射性廃棄物の回収装置の作動を表す概略図である。

以下に図面を参照して、本開示の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本開示が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。また、実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。

［沸騰水型原子炉］
本実施形態で適用する原子炉は、軽水を原子炉冷却材及び中性子減速材として使用し、軽水を炉心で沸騰させて蒸気を発生させる沸騰水型原子炉（ＢＷＲ：Boiling Water Reactor）である。図１５は、沸騰水型原子炉を表す概略図、図１６は、沸騰水型原子炉を表す水平概略図である。

図１５および図１６に示すように、沸騰水型原子炉１００は、原子炉格納容器１０１内に原子炉１０２が格納されて構成される。原子炉格納容器１０１は、原子炉建屋１０３内に設置され、上端部に上蓋１０４が取付けられることで密封される。原子炉格納容器１０１は、内部に形成されたドライウェル１０５と、冷却水が充填された圧力抑制プールが内部に形成される複数の圧力抑制室１０６とを有する。ドライウェル１０５は、ベント通路１０７を介して圧力抑制室１０６に連結され、ベント通路１０７の先端部が圧力抑制プールの冷却水中に浸漬される。

原子炉建屋１０３は、原子炉格納容器１０１を支持し、上蓋１０４の上方に複数に分割されて放射線遮へい体として機能する複数のシールドプラグ１０８が配置され、複数のシールドプラグ１０８により原子炉格納容器１０１が密閉保持される。

原子炉１０２は、上蓋１０９が取付けられて構成される原子炉容器１１０、核燃料物質を含む複数の燃料集合体が装荷された炉心１１１、気水分離器１１２、蒸気乾燥器１１３などにより構成される。この場合、炉心１１１、気水分離器１１２、蒸気乾燥器１１３は、原子炉容器１１０内に配置される。原子炉容器１１０は、内部に炉心シュラウド１１４が配置され、炉心１１１を取り囲んでいる。炉心１１１は、内部に複数の燃料集合体が装荷され、この各燃料集合体は、下端部が炉心支持板１１５により支持され、上端部が上部格子板１１６によって保持される。気水分離器１１２は、上部格子板１１６よりも上方に配置され、蒸気乾燥器１１３が気水分離器１１２の上方に配置される。

複数の制御棒１１７は、下方から炉心１１１に挿入されるように配置される。複数の制御棒１１７は、制御棒案内管（図示略）内に配置され、上下方向に移動自在となり、炉心１１１の内部に配置されている燃料集合体間に対して出し入れされて原子炉出力が制御される。制御棒駆動機構１１８は、原子炉容器１１０の下鏡に取付けられており、各制御棒案内管内の制御棒１１７に連結されている。

原子炉容器１１０は、炉心構造物として、前述した炉心１１１だけでなく、気水分離器１１２、蒸気乾燥器１１３、炉心シュラウド１１４、炉心支持板１１５、上部格子板１１６、制御棒１１７などが内部に配置される。

また、原子炉容器１１０は、原子炉格納容器１０１内の底部に設けられたコンクリートマット１１９上に設けられた筒状のペデスタル１２０上に据付けられる。そして、筒状のγ線遮蔽体１２１が、ペデスタル１２０の上端に設置され、原子炉容器１１０の外側を取り囲んでいる。

ところで、このような原子力発電プラントにて、原子炉容器１１０の内部の炉心１１１などが溶融すると、溶融した燃料など溶融物が原子炉容器１１０の底部に堆積したり、原子炉容器１１０をも溶融してコンクリートマット１１９に落下したりする。この場合、原子炉格納容器１０１は、内部に冷却水が噴射されることで冷却され、ペデスタル１２０内に冷却水が貯留されることで溶融物が冷却されて固化する。固化した溶融物は、放射性廃棄物Ｍとして回収対象となる。

本実施形態の作業装置の案内方法が適用される放射性廃棄物の処理装置は、原子炉格納容器１０１の内部にある放射性廃棄物（デブリ）Ｍを回収する放射性廃棄物の回収装置１０である。放射性廃棄物の回収装置１０は、後述するように、少なくとも作業装置１１と、案内装置１２（いずれも図１７参照）とを備える。

原子炉建屋１０３は、中央部に原子炉１０２（原子炉容器１１０）を支持する原子炉格納容器１０１が配置され、原子炉格納容器１０１の外側に外部の地面Ｇとほぼ同じ高さを有する部屋２１が設けられる。部屋２１は、原子炉１０２の正常運転時には、作業者が被爆することなく安全に立ち入ることができる空間である。部屋２１は、外部とコンクリート製の壁部２２により区画される。壁部２２に開口部２３が形成される。また、部屋２１は、コンクリート構造壁を貫通して原子炉格納容器１０１内に連通する作業孔２４が設けられる。

放射性廃棄物の回収装置１０は、原子炉建屋１０３におけるグランドレベルに設置される。放射性廃棄物の回収装置１０は、エンクロージャ２５を有する。エンクロージャ２５は、原子炉格納容器１０１の作業孔２４に連通管２６を介して連結される。この場合、エンクロージャ２５は、鉄筋コンクリートにより製造することが望ましく、その他、タングステン、ステンレス、鉛、劣化ウランなどを材料として使用してもよい。

［放射性廃棄物の回収装置の概略］
図１７および図１８は、放射性廃棄物の回収装置の作動を表す概略図である。

図１７および図１８に示すように、作業装置１１は、放射性廃棄物Ｍ（図１５参照）を処理する加工装置（図示略）を有する。案内装置１２は、作業装置１１を原子炉格納容器１０１の外部から作業孔２４を通して原子炉格納容器１０１の内部に移動する。

案内装置１２は、ガイド機構３０を有する。ガイド機構３０は、複数（本実施形態では、４個）のガイド部材３１，３２，３３，３４を有する。複数のガイド部材３１，３２，３３，３４は、筒形状をなし、外径及び内径が同径であり、内部が作業装置１１の案内通路となる。本実施形態にて、複数のガイド部材３１，３２，３３，３４は、軸方向に沿って直列に配置され、屈曲自在に連結される。但し、複数のガイド部材３１，３２，３３，３４を屈曲しない１個の筒部材で構成してもよい。

作業装置１１と案内装置１２は、エンクロージャ２５の内部に配置される。案内装置１２は、エンクロージャ２５から連通管２６（作業孔２４）を通して原子炉格納容器１０１の内部に送り出される。案内装置１２が原子炉格納容器１０１の内部に送り出されたとき、作業装置１１は、ガイド機構３０のガイド部材３１，３２，３３，３４を通して先端部まで移動している。そして、ガイド機構３０のガイド部材３１に対して、各ガイド部材３２，３３，３４を屈曲し、作業装置１１をペデスタル１２０の作業孔１３１に挿入し、作業装置１１の加工装置により放射性廃棄物Ｍを切削して回収する。

［放射性廃棄物の回収装置の詳細］
図１は、本実施形態の放射性廃棄物の回収装置を表す正面概略図、図２は、本実施形態の放射性廃棄物の回収装置を表す平面概略図、図３は、案内装置の走行状態を表す図１のIII−III断面図、図４は、第１搬送装置による案内装置の搬送状態を表す図１のIII−III断面図、図５は、第２搬送装置の移動状態を表す図１のIII−III断面図、図６は、第２搬送装置の上昇状態を表す図１のIII−III断面図である。

図１から図６に示すように、放射性廃棄物の回収装置１０は、原子炉格納容器１０１の内部にある放射性廃棄物Ｍ（いずれも図１５参照）を処理するものであって、作業装置１１と案内装置１２に加えて、第１搬送装置４１と、第２搬送装置４２と、第３搬送装置４３と、ケーブル供給装置４４とを備える。

エンクロージャ２５は、長方形の中空箱型形状である。第１搬送装置４１と第２搬送装置４２は、エンクロージャ２５の内部に配置され、ケーブル供給装置４４は、エンクロージャ２５の外部で、上部に配置される。なお、ケーブル供給装置４４をエンクロージャ２５の内部に配置してもよい。

第１搬送装置は、複数（本実施形態では２個）の搬送台車５１，５２を有する。第１搬送台車５１と第２搬送台車５２は、同じ構成である。第１搬送装置４１は、案内装置１２（ガイド機構３０）のガイド部材３１（３２，３３，３４）を搬送ラインＬに沿って原子炉格納容器１０１（図１５参照）の内部に搬送可能である。第２搬送装置４２は、複数の搬送台車５３を有する。複数の搬送台車５３は、同じ構成である。第２搬送装置４２は、搬送台車５３を待機位置Ｓから搬送ラインＬに移動可能であると共に、作業装置１１をガイド部材３１，３２，３３，３４の案内通路に搬送可能である。待機位置Ｓは、搬送ラインＬに対して水平方向に隣接して設けられる。

エンクロージャ２５は、内部の床面にガイドレール５４が敷設される。ガイドレール５４は、エンクロージャ２５の長手方向に沿って、且つ、長手方向の全域に配置される。ガイドレール５４は、設置部５４ａと、起立部５４ｂと、水平支持部５４ｃとを有する。設置部５４ａは、水平方向に沿って配置され、エンクロージャ２５の内部の床面に固定される。起立部５４ｂは、鉛直方向に沿って配置され、下端部が設置部５４ａに連結され、上端部に水平支持部５４ｃが固定される。水平支持部５４ｃは、水平方向に沿って配置され、上面に水平な第１支持面５４ｄが設けられる。

案内装置１２（ガイド機構３０）のガイド部材３１（３２，３３，３４）は、ガイド部材本体３１ａと、複数の車輪３１ｂとを有する。ガイド部材本体３１ａは、四角筒形状をなすが、円筒形状や多角形状などであってもよい。ガイド部材本体３１ａは、下部に車輪３１ｂが装着される。ガイド部材３１は、車輪３１ｂがガイドレール５４の第１支持面５４ｄを転動することで、ガイドレール５４に沿って移動可能である。ガイド部材３１は、ガイド部材本体３１ａの内部に案内通路３１ｃが設けられる。他のガイド部材３２，３３，３４も同様に、内部に案内通路が設けられる。作業装置１１は、ガイド部材３１の案内通路３１ｃを移動可能である。作業装置１１は、遠隔操作により自走可能である。作業装置１１は、図示しないが、先端部にカメラが装着されると共に、下部に駆動輪が装着される。そして、作業装置１１は、内部に加工装置が収容される。

第１搬送装置４１において、第１搬送台車５１は、本体部５１ａと、連結部５１ｂと、車輪５１ｃと、走行用モータ５１ｄとを有する。本体部５１ａは、ガイドレール５４の第１支持面５４ｄ上に配置され、ガイド部材３１におけるガイド部材本体３１ａの下面を支持可能である。連結部５１ｂは、水平支持部５４ｃの一側部を取り囲むように配置され、上端部に本体部５１ａが連結され、下端部に車輪５１ｃが装着される。走行用モータ５１ｄは、本体部５１ａおよび連結部５１ｂに固定され、下方に延出する出力軸にピニオン５１ｅが固定される。一方、ガイドレール５４は、設置部５４ａにレール部５５が固定される。レール部５５は、ガイドレール５４の長手方向に沿って配置され、上面に水平な第２支持面５５ａが設けられる。第１搬送台車５１は、車輪５１ｃが第２支持面５５ａを転動自在である。レール部５５は、側部にラック５５ｂが固定される。走行用モータ５１ｄは、ピニオン５１ｅがレール部５５のラック５５ｂに噛み合う。

そのため、走行用モータ５１ｄを駆動すると、ピニオン５１ｅが回転し、ピニオン５１ｅがラック５５ｂに噛み合いながら転動することで、第１搬送台車５１は、車輪５１ｃが第２支持面５５ａを転動しながら、ガイドレール５４に沿って移動する。第１搬送台車５１がガイドレール５４に沿って移動すると、案内装置１２（ガイド機構３０）のガイド部材３１（３２，３３，３４）を同方向に移動することができる。なお、第２搬送台車５２も同様の構成である。

第２搬送装置４２において、搬送台車５３は、本体部５３ａと、車輪５３ｂと、枠体５３ｃと、複数（本実施形態では、３個）のローラ５３ｄと、複数の昇降装置５３ｅとを有する。本体部５３ａは、矩形の板形状であり、下部に車輪５３ｂが装着される。車輪５３ｂは、第１支持面５４ｄを転動自在である。枠体５３ｃは、本体部５３ａの上方に配置される。枠体５３ｃは、内側に複数のローラ５３ｄが回転自在に装着される。ローラ５３ｄは、搬送ラインＬに直交する水平方向に沿った軸心を中心に回転する。複数の昇降装置５３ｅは、本体部５３ａの各端部に配置される。昇降装置５３ｅは、駆動ロッドの先端部が枠体５３ｃに連結される。なお、枠体５３ｃと複数のローラ５３ｄによりローラコンベアが構成される。

また、第２搬送装置４２は、複数の搬送台車５３を搬送ラインＬに直交する水平方向に移動する移動装置５６を有する。移動装置５６は、エアシリンダ５６ａを有する。移動装置５６は、エアシリンダ５６ａに限らず、油圧エアシリンダや電動シリンダ、ラックとピニオン装置、ねじ装置などであってもよい。エアシリンダ５６ａは、ガイドレール５４の水平支持部５４ｃ（第１支持面５４ｄ）に固定され、駆動ロッドの先端部が搬送台車５３に連結される。

そのため、複数の搬送台車５３は、待機位置Ｓに配置される。移動装置５６のエアシリンダ５６ａを駆動すると、駆動ロッドが伸長し、搬送台車５３を搬送ラインＬに移動することができる。一方、エアシリンダ５６ａの駆動ロッドが収縮させると、搬送台車５３を搬送ラインＬから待機位置Ｓに戻すことができる。そして、搬送台車５３が搬送ラインＬに位置するとき、複数のローラ５３ｄにより作業装置１１を支持して移動することができる。作業装置１１の移動は、複数のローラ５３ｄを駆動してもよい。また、昇降装置５３ｅを駆動すると、駆動ロッドが伸長し、下降位置にあるローラコンベア（枠体５３ｃと複数のローラ５３ｄ）を上昇位置に移動することができる。ここで、下降位置とは、複数のローラ５３ｄの上面がガイド部材３１の案内通路３１ｃの下面と一致する高さである。また、上昇位置とは、作業装置１１に接続されたケーブル４６を水平方向に沿って支持できる高さである。

第３搬送装置４３は、ウインチユニット５７を有する。エンクロージャ２５は、内部の天井面にガイドレール５８が固定される。ガイドレール５８は、エンクロージャ２５の長手方向に沿って、且つ、長手方向の全域に配置される。ウインチユニット５７は、ガイドレール５８に沿って移動自在に吊り下げ支持され、把持部５７ａを有する。把持部５７ａは、案内装置１２（ガイド機構３０）のガイド部材３１（３２，３３，３４）を吊り下げ支持可能である。そのため、第３搬送装置４３のウインチユニット５７は、把持部５７ａがガイド部材３１を吊り下げ支持した状態で、エンクロージャ２５の長手方向に移動することができる。

ケーブル供給装置４４は、給電用のケーブル４６を作業装置１１に供給して接続するものである。ここで、ケーブルは、作業装置１１に駆動力を供給する電力線、エア配管、油圧配管など、または、作業装置１１に対する制御信号や作業装置１１からの検出信号を送信する信号線などである。ケーブル供給装置４４は、筐体の内部に１個または複数のシーブが収容されて構成される。シーブは、ケーブル４６を巻き取って支持する。駆動装置によりシーブを正転駆動することで、ケーブル４６を送り出し可能であり、駆動装置によりシーブを逆転駆動することで、ケーブル４６を巻き取り可能である。ケーブル供給装置４４は、遠隔操作でケーブル４６の端部を作業装置１１に接続するロボットを有する。

［放射性物質の回収装置および方法］
図７から図１３は、放射性廃棄物の回収作業を表す概略図である。

図７から図１３に示すように、放射性物質の回収装置１０は、作業装置１１を作業孔２４から原子炉格納容器１０１の内部に搬送して放射性廃棄物Ｍを回収するものである。ここで、原子炉建屋１０３の安全な場所に管理室が設けられており、この管理室に操作制御装置が設置される。作業者は、操作制御装置により放射性物質の回収装置１０を構成する作業装置１１、案内装置１２、第１搬送装置４１、第２搬送装置４２、第３搬送装置４３、ケーブル供給装置４４などを遠隔操作可能である。この場合、操作制御装置と回収装置１０とは、無線送信装置または有線送信装置により接続される。

本実施形態の作業装置の案内方法は、作業装置１１の案内装置１２を搬送ラインＬに沿って移動して前部を原子炉格納容器１０１に搬送する工程と、第２搬送装置４２を案内装置１２が移動した後の搬送ラインＬに配置する工程と、作業装置１１を第２搬送装置４２により搬送ラインＬに沿って移動して案内装置１２の後部まで搬送する工程と、第２搬送装置４２を上昇させて作業装置１１に接続された駆動用のケーブル４６を支持する工程と、作業装置１１を案内装置１２の内部を通して原子炉格納容器１０１の内部に搬送する工程とを有する。

図７に示すように、原子炉１０２（図１５参照）は、原子炉格納容器１０１に支持され、原子炉格納容器１０１の外側に地面Ｇとほぼ同じ高さを有する部屋２１が設けられ、部屋２１は、壁部２２により区画される。また、壁部２２に対して部屋２１の外部に管理区域２７を設ける。まず、壁部２２を切削加工して開口部２３を形成する。第１エンクロージャ２５ａを開口部２３から部屋２１に搬入する。そして、第１エンクロージャ２５ａと作業孔２４とを予め配置した連通管２６により連通する。

図８に示すように、次に、第２エンクロージャ２５ｂを開口部２３から部屋２１に搬入する。第１エンクロージャ２５ａの後部と第２エンクロージャ２５ｂの前部を連通する。この場合、第１エンクロージャ２５ａの後部と第２エンクロージャ２５ｂの前部にそれぞれ予め開口を形成して蓋を取付けておき、蓋を取り外すことで両者を連通する。そして、第１エンクロージャ２５ａと第２エンクロージャ２５ｂとを連結部６１により連結する。そのため、第１エンクロージャ２５ａと第２エンクロージャ２５ｂとによりエンクロージャ２５が構成される。エンクロージャ２５は、一部が開口部２３を閉塞し、前部が連通管２６により作業孔２４に連通し、後部が開閉扉６２により外部に連通する。エンクロージャ２５は、外部の空間と隔離された空間部を形成するものであり、作業者は、エンクロージャ２５の外部から遠隔操作または図示しないマニピュレータを用いて内部の作業を行うことができる。

エンクロージャ２５は、内部に第１搬送装置４１と第２搬送装置４２と第３搬送装置４３が配置される。各搬送装置４１，４２，４３は、予め第１エンクロージャ２５ａや第２エンクロージャ２５ｂの内部に配置しておいてもよいし、開閉扉６２によりエンクロージャ２５の内部に搬入してもよい。第１搬送装置４１は、２台の搬送台車５１，５２を有する。搬送台車５１，５２は、エンクロージャ２５の内部の床面に敷設されたガイドレール５４に沿ってエンクロージャ２５の長手方向に沿って移動可能である。第２搬送装置４２は、複数台の搬送台車５３を有する。搬送台車５３は、待機位置Ｓと搬送ラインＬ（いずれも図２参照）との間で移動自在である。第３搬送装置４３は、ウインチユニット５７を有する。ウインチユニット５７は、エンクロージャ２５の内部の天井面に敷設されたガイドレール５８に沿ってエンクロージャ２５の長手方向に沿って移動可能である。

搬送台車５１，５２は、案内装置１２のガイド部材３１，３２，３３，３４（図１０参照）を搭載可能であり、ウインチユニット５７は、ガイド部材３１，３２，３３，３４を吊り下げ支持可能である。搬送台車５１，５２とウインチユニット５７を移動することで、ガイド部材３１，３２，３３，３４を連通管２６（作業孔２４）から原子炉格納容器１０１の内部に送り出すことができる。

図９に示すように、エンクロージャ２５が設置されると、ケーブル供給装置４４を設置する。ケーブル供給装置４４は、給電部から作業装置１１へ電力を供給するためのケーブル４６を巻き取って収容したものである。壁部２２を開口部２３から切削加工して開口部２３ａを形成する。エンクロージャ２５の上部にケーブル供給装置４４を配置し、開口部２３ａに嵌合する。なお、壁部２２の開口部２３ａは、事前に形成しておいてもよい。

図１０に示すように、開閉扉６２から案内装置１２のガイド機構３０（ガイド部材３１，３２，３３，３４）をエンクロージャ２５の内部に搬入する。このとき、ガイド部材３１，３２，３３，３４を搬送台車５１，５２に搭載し、ウインチユニット５７により吊り下げ支持する。そして、図４および図１１に示すように、連通管２６の開閉弁２６ａを開放し、搬送台車５１，５２とウインチユニット５７を移動し、ガイド部材３１，３２，３３，３４を連通管２６（作業孔２４）から原子炉格納容器１０１の内部に送り出す。

ガイド部材３１，３２，３３，３４の後端部がケーブル供給装置４４の前端部を通過したとき、ガイド部材３１，３２，３３，３４の移動を停止する。ここで、図２に示すように、移動装置５６を作動することで、待機位置Ｓにある搬送台車５３を、搬送台車５２に搭載された案内装置１２が移動した後の搬送ラインＬに配置する。そして、開閉扉６２から作業装置１１をエンクロージャ２５の内部に搬入する。複数の搬送台車５３におけるローラ５３ｄを回転することで、作業装置１１を搬送ラインＬに沿って移動する。作業装置１１は、前部がガイド部材３１，３２，３３，３４の後端部に接近した位置で停止する。

図１１に示すように、ここで、ケーブル供給装置４４からエンクロージャ２５の内部に送り出したケーブル４６の端部を作業装置１１に接続する。そして、図５および図１２に示すように、作業装置１１を移動してガイド機構３０のガイド部材３１（３２，３３，３４）の内部に設けられる案内通路３１ｃに挿入する。作業装置１１がガイド部材３１の案内通路３１ｃに挿入されると、図１に示すように、作業装置１１より後方に位置する搬送台車５３にて、昇降装置５３ｅを駆動し、下降位置にあるローラコンベア（枠体５３ｃと複数のローラ５３ｄ）を上昇位置に移動する。すると、図６および図１３に示すように、作業装置１１に接続されたケーブル４６は、折れ曲がることなく水平方向に直線状をなして搬送台車５３に支持される。なお、作業装置１１の前部がガイド部材３１の後端部に接近した位置で、ケーブル４６を作業装置１１に接続したが、作業装置１１がガイド部材３１の案内通路３１ｃに挿入されてから、ケーブル４６を作業装置１１に接続してもよい。また、ケーブル供給装置４４から送り出したケーブル４６の端部を作業装置１１に接続し、作業装置１１をガイド機構３０の内部に挿した後、搬送台車５３のローラコンベアを上昇させたが、ケーブル４６の端部を作業装置１１に接続する前に、搬送台車５３のローラコンベアを上昇させてもよい。

その後、ガイド部材３１，３２，３３，３４が原子炉格納容器１０１の内部に送り出されると、作業装置１１をガイド部材３１，３２，３３，３４の案内通路３１ｃを通して先端部まで移動する。この場合、作業装置１１が自走して移動してもよいし、別途設けた移動装置により作業装置１１を移動させてもよい。そして、ガイド部材３４がペデスタル１２０の作業孔１３１に挿入されると、作業装置１１の加工装置により放射性廃棄物Ｍを切削して回収する。

なお、図１および図２、図１８に示すように、原子炉格納容器１０１の内部で作業装置１１の加工装置が放射性廃棄物Ｍを切削して回収すると、作業装置１１は、ガイド部材３１，３２，３３，３４の案内通路３１ｃを通してエンクロージャ２５に戻る。このとき、待機位置Ｓに別の作業装置１１を待機させておく。この場合、待機位置にある複数の搬送台車５３のうち、移動装置５６により１個おきに搬送台車５３を搬送ラインＬに移動させておく。そして、案内装置１２により原子炉格納容器１０１から回収した作業装置１１を搬送ラインＬにより搬出する。その後、待機位置Ｓにある作業装置１１を搬送ラインＬ沿って移動し、案内装置１２により原子炉格納容器１０１に搬送する。これにより、作業装置１１による放射性廃棄物Ｍの回収作業を継続して実施できる。

また、放射性廃棄物の回収作業は、上述した方法に限定されるものではない。図１４は、放射性廃棄物の回収作業の変形例を表す概略図である。

図１４に示すように、ケーブル供給装置４４は、エンクロージャ２５の内部に配置される。ガイド部材３１，３２，３３，３４が所定の位置で停止すると、移動装置５６を作動することで、待機位置Ｓにある搬送台車５３を、搬送台車５２に搭載された案内装置１２が移動した後の搬送ラインＬに配置する。そして、作業装置１１をエンクロージャ２５の内部に搬入する。複数の搬送台車５３におけるローラ５３ｄを回転することで、作業装置１１を搬送ラインＬに沿って所定距離だけ移動する。

ここで、ケーブル供給装置４４から送り出したケーブル４６の端部を作業装置１１に接続する。そして、作業装置１１を自走により移動し、ガイド機構３０のガイド部材３１（３２，３３，３４）の内部に設けられる案内通路３１ｃに挿入する。作業装置１１がガイド部材３１の案内通路３１ｃに挿入されると、作業装置１１より後方に位置する搬送台車５３にて、昇降装置５３ｅを駆動し、下降位置にあるローラコンベア（枠体５３ｃと複数のローラ５３ｄ）を上昇位置に移動する。すると、作業装置１１に接続されたケーブル４６は、折れ曲がることなく水平方向に直線状をなして搬送台車５３に支持される。

［実施形態の作用効果］
第１の態様に係るケーブル供給装置は、放射性廃棄物Ｍを処理する作業装置１１を原子炉格納容器１０１の内部に搬送する作業装置の案内方法であって、作業装置１１のガイド機構３０を搬送ラインＬに沿って移動して前記ガイド機構３０の一端部を原子炉格納容器１０１に搬送する工程と、第２搬送装置４２をガイド機構３０が移動した後の搬送ラインＬに配置する工程と、作業装置１１を第２搬送装置４２により搬送ラインＬに沿って移動してガイド機構３０の移動方向における後部まで搬送する工程と、作業装置１１をガイド機構３０の内部を通して原子炉格納容器１０１の内部に搬送する工程とを有する。

第１の態様に係る放射性物質の処理装置は、案内装置１２を搬送ラインＬに沿って移動することで一端部を原子炉格納容器１０１に搬送した後、第２搬送装置４２を搬送ラインＬに配置し、第２搬送装置４２により作業装置１１を搬送ラインＬに沿って移動して案内装置１２に接近させる。そのため、１個の搬送ラインＬで案内装置１２と作業装置１１を連続して原子炉格納容器１０１に搬送することができ、また、作業装置１１に接続されたケーブル４６も安定して搬送することができる。その結果、放射性廃棄物Ｍを処理する作業装置１１を原子炉格納容器１０１に適正に搬送可能として作業性の向上を図ることができる。

第２の態様に係る放射性物質の処理装置は、第２搬送装置４２が搬送ラインＬに隣接した待機位置Ｓに配置され、待機位置Ｓから搬送ラインＬに移動する。これにより、第２搬送装置４２を待機位置Ｓと搬送ラインＬとの間で迅速に移動することができる。

第３の態様に係る放射性物質の処理装置は、第２搬送装置４２は、搬送ラインＬに沿って配置される複数のローラコンベア（ローラ５３ｄ）を有する。これにより、第２搬送装置４２の簡素化を図ることができる。

第４の態様に係る放射性物質の処理装置は、第２搬送装置４２は、ローラコンベアを上昇させ、作業装置１１に接続されたケーブル４６を水平方向に沿って直線状をなすように支持する。ケーブル４６は、作業装置１１における高さ方向の中間位置に接続されることから、搬送台車５３により作業装置１１の支持高さと、作業装置１１に接続されたケーブル４６の支持高さが相違する。そのため、ケーブル４６が作業装置１１に接続された後、作業装置１１より後方のローラコンベアを上昇させることで、作業装置１１に接続されたケーブル４６が折れ曲がることなく、搬送台車５３により適正に支持することができる。

第５の態様に係る放射性物質の処理装置は、作業装置１１をガイド機構３０が移動した後の搬送ラインＬにおいて、ケーブル４６を作業装置１１に接続する。これにより、ケーブル４６を作業装置１１に容易に接続することができる。

第６の態様に係る放射性物質の処理装置は、待機位置Ｓに第２の作業装置１１を待機させ、ガイド機構３０により原子炉格納容器１０１から回収した第１の作業装置１１を搬送ラインＬに沿って搬出した後、待機位置Ｓにある第２の作業装置１１を搬送ラインＬに移動し、ガイド機構３０により原子炉格納容器１０１に搬送する。これにより、作業装置１１の交換作業の作業時間を短縮することができ、作業装置１１による放射性廃棄物Ｍの回収作業を継続して効率良く実施することができる。

第７の態様に係る放射性物質の処理装置は、原子炉格納容器１０１の内部にある放射性廃棄物Ｍを処理する放射性廃棄物の回収装置１０であって、放射性廃棄物Ｍを処理する作業装置１１と、内側に作業装置１１の案内通路が設けられるガイド部材３１，３２，３３，３４を有するガイド機構３０と、ガイド部材３１，３２，３３，３４を搬送ラインＬに沿って原子炉格納容器１０１の内部に搬送する第１搬送装置４１と、待機位置Ｓから搬送ラインＬに移動可能であると共に作業装置１１を案内通路に搬送する第２搬送装置４２と、給電用のケーブル４６を作業装置１１に供給して接続するケーブル供給装置４４とを備える。これにより、放射性廃棄物Ｍを処理する作業装置１１を原子炉格納容器１０１に適正に搬送可能として作業性の向上を図ることができ、放射性廃棄物Ｍの回収作業を効率良く実施することができる。

なお、上述した実施形態では、第１搬送装置４１を搬送台車５１，５２とし、第２搬送装置４２を搬送台車５３としたが、この構成に限定されるものではない。第１搬送装置４１や第２搬送装置４２として、第３搬送装置４３などのウインチユニット５７を適用してもよい。

また、上述した実施形態では、待機位置Ｓを搬送ラインＬに対して水平方向に隣接した位置としたが、待機位置Ｓを搬送ラインＬに対して鉛直方向に隣接した位置としてもよい。

また、上述した実施形態では、本発明の作業装置の案内方法を沸騰水型原子炉の原子炉格納容器から放射性廃棄物を取り出す作業に適用して説明したが、原子炉は、沸騰水型原子炉に限らず、加圧水型原子炉（ＰＷＲ：Pressurized Water Reactor）など、その他の形式の原子炉にも適用することができる。

１０ 回収装置（処理装置）
１１ 作業装置
１２ 案内装置
２１ 部屋
２２ 壁部
２３ 開口部
２４ 作業孔
２５ エンクロージャ
３０ ガイド機構
３１，３２，３３，３４ ガイド部材
４１ 第１搬送装置
４２ 第２搬送装置
４３ 第３搬送装置
４４ ケーブル供給装置
４６ ケーブル
５１ 第１搬送台車
５２ 第２搬送台車
５３ 搬送台車
５４ ガイドレール
５５ ガイド部材
５６ 移動装置
５７ ウインチユニット
５８ ガイドレール
１００ 沸騰水型原子炉
１０１ 原子炉格納容器
１０２ 原子炉
１０３ 原子炉建屋
１０５ ドライウェル
１１０ 原子炉容器
１１１ 炉心
１１４ 炉心シュラウド
１１９ コンクリートマット
１２０ ペデスタル
１２１ γ線遮蔽体
１３１ 作業孔
Ｍ 放射性廃棄物
Ｌ 搬送ライン
Ｓ 待機位置

Claims (7)

1. 放射性廃棄物を処理する作業装置を原子炉格納容器の内部に搬送する作業装置の案内方法であって、
   前記作業装置のガイド機構を搬送ラインに沿って移動して前記ガイド機構の一端を前記原子炉格納容器に搬送する工程と、
   搬送装置を前記ガイド機構が移動した後の前記搬送ラインに配置する工程と、
   前記作業装置を前記搬送装置により前記搬送ラインに沿って移動して前記ガイド機構の移動方向における後部まで搬送する工程と、
   前記作業装置を前記ガイド機構の内部を通して前記原子炉格納容器の内部に搬送する工程と、
   を有する作業装置の案内方法。
2. 前記搬送装置は、前記搬送ラインに隣接した待機位置に配置され、前記待機位置から前記搬送ラインに移動する、
   請求項１に記載の作業装置の案内方法。
3. 前記搬送装置は、前記搬送ラインに沿って配置される複数のローラコンベアを有する、
   請求項１または請求項２に記載の作業装置の案内方法。
4. 前記搬送装置は、前記ローラコンベアを上昇させ、前記作業装置に接続された駆動用のケーブルを水平方向に沿って直線状をなすように支持する、
   請求項３に記載の作業装置の案内方法。
5. 前記ガイド機構が移動した後の前記搬送ラインにおいて、駆動用のケーブルを前記作業装置に接続する、
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の作業装置の案内方法。
6. 前記待機位置に第２の前記作業装置を待機させ、前記ガイド機構により前記原子炉格納容器から回収した第１の前記作業装置を前記搬送ラインに沿って搬出した後、前記待機位置にある第２の前記作業装置を前記搬送ラインに移動し、前記ガイド機構により前記原子炉格納容器に搬送する、
   請求項２に記載の作業装置の案内方法。
7. 原子炉格納容器の内部にある放射性廃棄物を処理する放射性廃棄物の処理装置であって、
   前記放射性廃棄物を処理する作業装置と、
   内側に前記作業装置の案内通路が設けられるガイド部材を有するガイド機構と、
   前記ガイド部材を搬送ラインに沿って前記原子炉格納容器の内部に搬送する第１搬送装置と、
   待機位置から前記搬送ラインに移動可能であると共に前記作業装置を前記案内通路に搬送する第２搬送装置と、
   給電用のケーブルを前記作業装置に供給して接続するケーブル供給装置と、
   を備える放射性廃棄物の処理装置。

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