JP2021529327A

JP2021529327A - 原子炉の解体システム

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Publication number: JP2021529327A
Application number: JP2021520897A
Authority: JP
Inventors: ファンファン，ヨン; イ，ミ−ヒョン; ユン，ジュ−ヨン; キム，チョン−ウ
Original assignee: コリアハイドロアンドニュークリアーパワーカンパニーリミテッド
Priority date: 2018-07-06
Filing date: 2019-07-03
Publication date: 2021-10-28
Anticipated expiration: 2039-07-03
Also published as: JP7152603B2; WO2020009468A1; KR102080906B1; EP3819917A4; EP3819917A1; KR20200010673A; US20210183531A1; US11342087B2

Abstract

一実施例による原子炉の解体装置は、原子炉を切断する切断装置と、前記原子炉の内部に挿入されて前記原子炉を引き上げる引き上げ装置と、前記原子炉と前記引き上げ装置との間に位置し、前記切断装置によって発生する放射性粉塵の拡散を遮断する遮蔽装置とを含む。

Description

本発明は、原子炉の解体システムに関する。

全世界的に化石エネルギーが枯渇するにつれ、主なエネルギー源として原子力発電を使用している。このような原子力発電において一般に使用される加圧水型原子炉（ＰｒｅｓｓｕｒｉｚｅｄＷａｔｅｒＲｅａｃｔｏｒ、ＰＷＲ）原子力発電所は、原子炉を循環する一次系統と、蒸気発生器を循環する二次系統と、腹水器を循環する三次系統とから構成される。具体的には、一次系統では、原子炉中に入っている冷却材に圧力を加えて１５０気圧３００℃程度を維持し、二次系統では、この冷却材が蒸気発生器の細管を通過しながら蒸気発生器側の水を沸かし水蒸気を作ってタービンを回す。そして、三次系統では、タービンを回した後の蒸気は腹水器を通過しながら再度水になって蒸気発生器に送る。

このような加圧水型原子炉原子力発電所の原子炉は放射能で汚染しているため、原子炉を切断して解体する場合、エアゾール（ａｅｒｏｓｏｌ）、スラグ（ｓｌａｇ）などの放射性粉塵が拡散して周辺機器を汚染させることがある。

本実施例は、解体工程時に発生する放射性粉塵による周辺機器の汚染を防止できる原子炉の解体装置に関する。

一実施例による原子炉の解体装置は、原子炉を切断する切断装置と、前記原子炉の内部に挿入されて前記原子炉を引き上げる引き上げ装置と、前記原子炉と前記引き上げ装置との間に位置し、前記切断装置によって発生する放射性粉塵の拡散を遮断する遮蔽装置と、を含む。

前記引き上げ装置は、前記原子炉に結合される結合部材と、前記結合部材に連結され、前記原子炉を昇降させる昇降装置と、を含み、前記遮蔽装置は、前記昇降装置を囲む互いに異なる直径の複数の円筒部材を含む遮蔽管と、前記遮蔽管の上部に位置し、前記原子炉を外部と遮断する遮蔽板とを含むことができる。

前記複数の円筒部材は、前記昇降装置から遠くなるほど大きい直径を有し、前記円筒部材の両端部は、隣接した前記円筒部材の両端部と係止される係止段を有することができる。

前記係止段は、前記円筒部材から外部に延びる外部係止段と、前記円筒部材から内部に延びる内部係止段とを含むことができる。

前記引き上げ装置による前記原子炉の上昇時、前記遮蔽管の円筒部材の少なくとも一部は共に上昇することができる。

前記遮蔽板は、前記原子炉と前記遮蔽管の最外殻円筒部材との間に位置する複数の換気部を含むことができる。

前記複数の換気部は、前記遮蔽板の周縁に沿って形成される。

前記複数の換気部に連結され、前記放射性粉塵を捕集する粉塵捕集装置をさらに含んでもよい。

一実施例によれば、原子炉と引き上げ装置との間に長さ調節が可能な遮蔽装置を設けることによって、原子炉の切断工程により容易に遮蔽装置の長さを調節することができる。したがって、原子炉を切断する切断装置によって発生する放射性粉塵の拡散を容易に遮断することができる。

また、放射性粉塵を遮蔽板に形成された換気部により集中的に捕集することによって、放射性粉塵が周辺機器を汚染させたり、作業者を被曝させたりすることを最小化することができる。

一実施例による原子炉の解体装置の断面図である。図１の１つの円筒部材の拡大断面図である。一実施例による原子炉の解体装置の断面図である。一実施例による原子炉の解体装置を用いて原子炉を解体する一段階を示す断面図である。図４の次の段階を示す断面図である。

以下、添付した図面を参照して、本発明の様々な実施例について、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳しく説明する。本発明は種々の異なる形態で実現可能であり、ここで説明する実施例に限定されない。

本発明を明確に説明するために説明上不必要な部分は省略し、明細書全体にわたって同一または類似の構成要素については同一の参照符号を付す。

また、図面に示された各構成の大きさおよび厚さは説明の便宜のために任意に示したので、本発明が必ずしも図示のものに限定されない。

図１は、一実施例による原子炉の解体装置の断面図であり、図２は、図１の円筒部材の拡大断面図であり、図３は、一実施例による原子炉の解体装置の断面図である。

図１〜図３に示すように、一実施例による原子炉の解体装置は、原子炉２００を切断する切断装置３００と、原子炉２００を引き上げる引き上げ装置１０と、原子炉２００を切断しながら発生する放射性粉塵１の拡散を遮断する遮蔽装置４０と、原子炉２００を囲む生体保護コンクリート１００を外部と遮断する粉塵遮断装置４００と、放射性粉塵１を捕集する粉塵捕集装置５００とを含む。

切断装置３００は、熱的切断装置、ワイヤソー（ｗｉｒｅｓａｗ）のような機械的切断装置、またはレーザ（ｌａｓｅｒ）のような電気的切断装置などを含むことができる。しかし、切断装置は必ずしもこれに限定されるものではなく、原子炉を切断できる多様な装置が適用可能である。

引き上げ装置１０は、原子炉２００の内部に挿入されて原子炉２００を引き上げることができる。引き上げ装置１０は、原子炉２００の内側に突出する結合段２００ａに結合される結合部材１１と、結合部材１１に連結され、原子炉２００を昇降させる昇降装置１２とを含むことができる。

結合部材１１は、円板形状を有する。しかし、必ずしもこれに限定されるものではなく、原子炉２００の内側に挿入されて原子炉２００と結合できる形状であれば多様な形状が可能である。

昇降装置１２は、円板形状の結合部材１１の中央部に連結され、結合部材１１を共に昇降させる棒状であってもよい。

遮蔽装置４０は、原子炉２００と引き上げ装置１０との間に位置し、原子炉２００の上端部２１０を切断する切断装置３００によって発生する放射性粉塵１の拡散を遮断することができる。遮蔽装置４０は、昇降装置１２を囲む互いに異なる直径の複数の円筒部材２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆを含む遮蔽管２０と、遮蔽管２０の上部に位置し、原子炉２００を外部と遮断する遮蔽板３０とを含むことができる。

本実施例では、遮蔽管２０は、６つの円筒部材２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆからなるものとして示したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、多様な数の円筒部材からなってもよい。

遮蔽管２０をなす複数の円筒部材２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆは、昇降装置１２から遠くなるほど大きい直径を有することができる。したがって、図１に示すように、遮蔽管２０は、引き上げ装置１０の昇降装置１２と接触しない状態では全体的に階段型形状を有することができる。

図１および図２に示すように、円筒部材２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆの両端部は、隣接した円筒部材２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆの両端部と係止される係止段４を有することができる。図２では、１つの円筒部材２１ｂを参照して詳しく説明する。図２に示すように、係止段４は、円筒部材２１ｂから外部に延びる外部係止段６と、円筒部材２１ｂから内部に延びる内部係止段５とを含むことができる。本実施例では、重力方向を基準として円筒部材２１ｂの上端部に外部係止段６を位置し、円筒部材２１ｂの下端部に内部係止段５を位置することができる。

したがって、図１に示すように、隣接する円筒部材２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆの内部係止段５と外部係止段６とが互いに接触するので、遮蔽管２０は、重力によって全体的に階段型形状を有するようになる。

したがって、切断装置３００を用いて原子炉２００を切断しても、遮蔽装置４０は、スラグ、ヒュームガス、エアゾールなどのような放射性粉塵１が引き上げ装置１０を汚染することを遮断することができる。

図４は、一実施例による原子炉の解体装置を用いて原子炉を解体する一段階を示す断面図であり、図５は、図４の次の段階を示す断面図である。

図４に示すように、切断装置３００を用いて原子炉２００の中間部２２０を切断するために引き上げ装置１０を用いて原子炉２００を上昇させる場合、遮蔽管２０の円筒部材２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆの少なくとも一部は共に上昇する。つまり、引き上げ装置１０の結合部材１１と接触する円筒部材の一部２１ａ、２１ｂ、２１ｃが引き上げ装置１０と共に上昇する。したがって、円筒部材２１ａ、２１ｂ、２１ｃの一部は、互いに重なって遮蔽管２０の長さを短縮することができる。

つまり、図１では、遮蔽管２０の長さがＬ１の大きさを有するが、図４のように、原子炉２００を上昇させた場合、遮蔽管２０は、Ｌ１より小さいＬ２の長さを有することができる。

この時、遮蔽管２０の円筒部材２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆのうち昇降装置１２に最も隣接した円筒部材から順次に昇降装置１２と共に上昇する。つまり、図４に示すように、６つの円筒部材のうち昇降装置１２に最も隣接した３つの円筒部材２１ａ、２１ｂ、２１ｃが先に上昇して互いに重なるようになる。しかし、必ずしもこれに限定されるものではなく、原子炉２００の上昇高さに応じて多様な数の円筒部材が互いに重なる。

そして、図５に示すように、原子炉２００の下端部２３０を切断するために原子炉２００をさらに上昇させる場合、遮蔽管２０をなすすべての円筒部材２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆが互いに重なる。したがって、遮蔽管２０の長さＬ３はさらに短くなる。

このように、原子炉２００の上端部から下端部まで原子炉２００を上昇させながら切断する場合、昇降装置１２を放射性粉塵１から遮断する遮蔽装置４０の長さも短縮させることが可能なため、遮蔽装置４０を昇降装置１２と原子炉２００との間に容易に挿入することができる。

遮蔽板３０は、原子炉２００と遮蔽管２０の最外殻円筒部材２１ｆとの間に位置する複数の換気部３０ａを含むことができる。図３に示すように、複数の換気部３０ａは、遮蔽板３０の周縁に沿って形成される。このような遮蔽板３０は、昇降装置１２を中心軸として回転することができる。したがって、換気部３０ａの位置を調節可能なため、放射性粉塵１の量に応じて換気部３０ａの位置を調節して効果的に放射性粉塵１を捕集することができる。

粉塵遮断装置４００は、原子炉２００を囲む生体保護コンクリート１００を外部と遮断可能である。

粉塵捕集装置５００は、複数の換気部３０ａに連結され、換気部３０ａにより捕集された放射性粉塵１を捕集することができる。本実施例では、粉塵捕集装置５００が遮蔽板３０に設けられているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、多様な位置に設置可能である。

したがって、放射性粉塵１を遮蔽板３０に形成された換気部３０ａにより集中的に捕集することによって、放射性粉塵１が周辺機器を汚染させたり、作業者を被曝させたりすることを最小化することができる。

本開示を先に記載したところにより好ましい実施例を通じて説明したが、本発明はこれに限定されず、以下に記載する特許請求の範囲を逸脱しない限り、多様な修正および変形が可能であることを本発明の属する技術分野に従事する者は容易に理解するであろう。

Claims

原子炉を切断する切断装置と、
前記原子炉の内部に挿入されて前記原子炉を引き上げる引き上げ装置と、
前記原子炉と前記引き上げ装置との間に位置し、前記切断装置によって発生する放射性粉塵の拡散を遮断する遮蔽装置と、
を含む原子炉の解体装置。
前記引き上げ装置は、
前記原子炉に結合される結合部材と、
前記結合部材に連結され、前記原子炉を昇降させる昇降装置と
を含み、
前記遮蔽装置は、
前記昇降装置を囲む互いに異なる直径の複数の円筒部材を含む遮蔽管と、
前記遮蔽管の上部に位置し、前記原子炉を外部と遮断する遮蔽板と
を含む、請求項１に記載の原子炉の解体装置。
前記複数の円筒部材は、前記昇降装置から遠くなるほど大きい直径を有し、
前記円筒部材の両端部は、隣接した前記円筒部材の両端部と係止される係止段を有する、請求項２に記載の原子炉の解体装置。
前記係止段は、
前記円筒部材から外部に延びる外部係止段と、
前記円筒部材から内部に延びる内部係止段と、を含む、請求項３に記載の原子炉の解体装置。
前記引き上げ装置による前記原子炉の上昇時、前記遮蔽管の円筒部材の少なくとも一部は共に上昇する、請求項３に記載の原子炉の解体装置。
前記遮蔽板は、前記原子炉と前記遮蔽管の最外殻円筒部材との間に位置する複数の換気部を含む、請求項２に記載の原子炉の解体装置。
前記複数の換気部は、前記遮蔽板の周縁に沿って形成される、請求項２に記載の原子炉の解体装置。
前記複数の換気部に連結され、前記放射性粉塵を捕集する粉塵捕集装置をさらに含む、請求項２に記載の原子炉の解体装置。