JP2022521664A - 原子力施設の安全カバー構造体 - Google Patents

Abstract

原子力施設の安全カバー構造体が開示される。原子力施設の安全カバー構造体は、原子炉圧力容器が位置するキャビティを覆うように生体保護コンクリートに回転可能に設置されるカバー部と、カバー部に回転駆動力を提供する駆動部と、カバー部に設置されて原子炉圧力容器の切断および解除物が移動する開閉部と、カバー部の内部で発生した火災を消火する火災鎮圧部と、カバー部に設置されて放射線量を測定する線量センサと、線量センサのセンシング信号を受信して原子炉圧力容器から設定値以上の放射線が排出されると警報するアラーム部とを含む。

Description

本発明は、原子力施設の安全解体が可能な原子力施設の安全カバー構造体に関する。

一般に、原子力発電に用いられる原子力施設のうちで加圧軽水炉型原子力発電所は、原子炉圧力容器および原子炉圧力容器を囲む生体保護コンクリート（遮蔽用コンクリート）を含む。

原子力施設の解体の際、原子炉圧力容器を生体保護コンクリートから分離して、原子炉圧力容器を切断および解体する必要がある。

しかし、原子炉圧力容器を切断および解体する作業過程で、エーロゾル、飛散物などの有害物質が発生することで環境汚染が発生するという問題がある。

さらに、原子炉圧力容器から放射線量が過多に発生する場合、作業者がこれを認知できず過多な放射線被曝が発生する問題がある。

本発明の一実施形態は、環境有害物質の排出を遮断し、過多な放射線被爆の発生を防止する原子力施設の安全カバー構造体を提供する。

本発明の一実施形態は、原子炉圧力容器が位置するキャビティを覆うように、生体保護コンクリートに回転可能に設置されるカバー部と、カバー部に回転駆動力を提供する駆動部と、カバー部に設置されて原子炉圧力容器の切断および解除物が移動する開閉部と、カバー部の内部で発生した火災を消火する火災鎮圧部と、カバー部に設置されて放射線量を測定する線量センサと、線量センサのセンシング信号を受信して原子炉圧力容器から設定値以上の放射線が排出されると警報するアラーム部を含む。

開閉部は、カバー部にスライディング可能に設置されるスライディングゲートであり得る。

駆動部は、キャビティに設置される第１ギアと、カバー部に設置されて、駆動軸に、第１ギアに噛み合わされる第２ギアが回転可能に設置される駆動モータとを含み得る。

火災鎮圧部は、キャビティ内部の火災発生の有無をセンシングする火災感知器と、火災感知器のセンシング信号を受信して火災発生時に火災鎮圧が作動する消火装置を含み得る。

アラーム部は、原子炉圧力容器から設定値以上の放射線が排出されると作業者に聴覚的に警告する警告スピーカであり得る。

カバー部と生体保護コンクリートの間に設置されるシーリング部をさらに含み得る。

シーリング部は、カバー部と生体保護コンクリートの間に設置されるフレキシブルフィルムであり得る。

スライディングゲートには、加圧エアーを送風するゲート送風機が設置され得る。

カバー部の縁周囲には、生体保護コンクリートの側へと加圧エアーを送風するカバー送風部が設置され得る。

本発明の一実施形態によれば、原子炉圧力容器が設置位置の上側をカバー部で密閉し、原子炉圧力容器の切断および解体作業を実施し、エーロゾル、飛散物などの環境有害物質が外部に排出されることを遮断することが可能である。

本発明の一実施形態によれば、原子炉圧力容器の位置で火災発生の有無をリアルタイムで確認し、火災の初期鎮圧を可能にして効果的な火災鎮圧をすることが可能である。

本発明の一実施形態によれば、原子炉圧力容器の切断および解体の作業の過程で発生する放射線量をリアルタイムで測定し、設定値を超えた放射線が排出される場合は、作業者に警告することが可能であるため、過多な放射線被曝の発生を防止することができる。

本発明の一実施形態による原子力施設の一部を概略的に示す要部の図である。 図１の原子力施設で生体保護コンクリートの内壁を拡張して配管を原子炉圧力容器から分離し、キャビティにカバー部が設置された状態を概略的に示す要部の図である。 図２のカバー部がキャビティに駆動部によって回転可能に設置された状態を概略的に示す要部の図である。 図２のキャビティの内部に第１ギアが設置された状態を概略的に示す要部の図である。 本発明の一実施形態によるカバー部に開閉部が設置された状態を概略的に示す要部斜視図である。 本発明の一実施形態によるカバー部に火災鎮圧部と、線量センサおよびアラーム部が設置された状態を概略的に示す要部斜視図である。 図６のカバー部に火災鎮圧部と、線量センサおよびアラーム部が設置された状態を概略的に示す底面図である。

以下、添付する図面を参照して本発明の実施形態について本発明が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細に説明する。しかし、本発明は様々な異なる形態で実現することができ、ここで説明する実施形態に限定されない。図面にて、本発明を明確に説明するために説明と関係ない部分は省略したのであり、明細書全体にわたって、同一または類似の構成要素に対しては同じ参照符号を付けた。

以下で説明する原子力施設の安全カバー構造体１００は、原子炉圧力容器１０の切断および解体の作業の過程で、火災発生、放射線被曝または作業環境汚染が発生することを防止するように原子炉圧力容器１０の設置位置の上側を覆うように設置される。

これについて、以下で図面を参照して具体的に説明する。

図１は本発明の一実施形態による原子力施設の一部を概略的に示す要部図であり、図２は図１の原子力施設で生体保護コンクリートの内壁を拡張して配管を原子炉圧力容器から分離し、キャビティにカバー部が設置された状態を概略的に示す要部図である。

図１および図２に示すように、本発明の一実施形態による原子力施設の安全カバー構造体１００は、生体保護コンクリート２０が、原子炉圧力容器が位置するキャビティ１２を覆うように、生体保護コンクリート２０に回転可能に設置されるカバー部３０と、カバー部３０に回転駆動力を提供する駆動部４０と、カバー部３０に設置されて原子炉圧力容器１０の切断および解除物が移動する開閉部４０と、キャビティ１２の内部で発生した火災を消火する火災鎮圧部６０と、原子炉圧力容器１０から設定値以上の放射線が排出されると警報するアラーム部７１とを含む。

原子炉圧力容器１０は、加圧軽水炉型であり得るが、これに限定されない。一例として、原子炉圧力容器１０は沸騰軽水炉型であり得る。原子炉圧力容器１０の内壁には、公知の多様な形態の炉心を支持する突出部１１が突出している。

複数の配管１３は、公知の多様な形態の蒸気発生器と連結される。配管１３の一配管には、温水が通じ得るのであり、他の配管には冷水が通じ得るが、これに限定されない。

生体保護コンクリート２０は、原子炉圧力容器１０が位置するキャビティ１２、および、キャビティ１２を形成して原子炉圧力容器１０と対向する内壁１４を含み得る。

クレーン１６は、生体保護コンクリート２０上に位置し得る。

クレーン１６は、最初に原子力施設の設置時に用いられたクレーン１６であり得るが、これに限定されない。

生体保護コンクリート２０は、原子炉圧力容器１０の切断および解体の作業のために、カバー部３０を設けるための内壁１４の拡張前に、原子炉圧力容器１０を囲んでいるインシュレーション（ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ）を除去することができる。

次に、図２に示すように、キャビティ１２の内壁を切断および拡張し、キャビティ１２を覆うようにカバー部３０を設ける。

カバー部３０は、原子炉圧力容器１０が、内部に設置されるキャビティ１２の上側を覆うように設置される。カバー部３０は、原子炉圧力容器１０の上側からキャビティ１２を密閉した状態で、回転可能に設置される。

このように、カバー部３０が設置されるのは、キャビティ１２の内部における原子炉圧力容器１０の切断および解体の作業の過程で発生する、エーロゾル、飛散物などの環境有害物質が、外部に排出されることを遮断するためである。このようなカバー部３０は、キャビティ１２の内壁面との間に設置される駆動部４０により、一方向または逆方向の回転が可能なように設置される。

図３は、図２のカバー部が、キャビティに、駆動部によって回転可能に設置された状態を概略的に示す要部図であり、図４は、図２のキャビティの内部に第１ギアが設置された状態を概略的に示す要部図である。

図３および図４に示すように、駆動部４０は、キャビティ１２の内壁面の上部周囲に沿って設置される第１ギア４１と、カバー部３０に設置され、駆動軸に、第１ギア４１に噛み合わされる第２ギア４２が回転可能に設置される駆動モータ４３を含み得る。

第１ギア４１は、キャビティ１２の上部周囲に沿ってラウンド（丸い）形状に設置され、第２ギア４２に噛み合わされる。

駆動モータ４３は、カバー部３０に設置され、駆動軸には第２ギア４２が回転可能に設置される。

駆動モータ４３は、カバー部３０の側面に一つ設置されることも可能であり、カバー部３０の周囲に沿って、複数の放射状に設置されることも可能である。

ここで、第２ギア４２は、第１ギア４１に噛み合わされるため、駆動モータ４３の駆動作動に応じて、カバー部３０は、一方向または逆方向に、選択的に回転することができる。

このように、カバー部３０が回転作動するのは、カバー部３０の内部で火災が発生する場合、カバー部３０の内部に設置された火災鎮圧部６０の鎮圧作動が、容易に行われるようにするためである。

さらに、カバー部３０の回転作動により、原子炉圧力容器１０の切断および解体物が外部に安定的に移動することも可能である。すなわち、カバー部３０の回転作動により、開閉部４０の位置を可変することが可能である。キャビティ１２内部で発生した切断および解体物を、所定位置に容易に移動させることが可能である。これについては、以下で具体的に説明する。

このようなカバー部３０には開閉部４０が設置される。

図５は、本発明の一実施形態によるカバー部に開閉部が設置された状態を概略的に示す凹部斜視図である。

図５に示すように、開閉部４０は、カバー部３０に開閉可能に設置され、本実施形態でカバー部３０にスライディング可能に設置されるスライディングゲートが適用されることを例示的に説明する。もちろん、開閉部４０は、必ずしもスライディングタイプが設置されることに限定されるものではなく、回転開閉タイプに適宜変更することも可能である。

このように、開閉部４０がカバー部３０にスライディング可能に設置されるので、カバー部３０の内部にて原子炉圧力容器１０の切断および解体の作業の過程で発生した切断および解体物は、開閉部４０の開放作動により外部に容易に移動排出されることが可能である。

このような開閉部４０にはゲート送風機５０が設置されうる。

ゲート送風機５０は、開閉部４０に設置され、開閉部４０の開放状態で加圧エアーを送風することで、カバー部３０の内部で発生する、原子炉圧力容器１０の切断および解体の過程で発生するエーロゾル、飛散物などの環境有害物質が外部に排出されることを遮断することができる。

一方、カバー部３０の内部には、火災を鎮圧する火災鎮圧部６０が設置されうる。

図６は、本発明の一実施形態によるカバー部に、火災鎮圧部と、線量センサおよびアラーム部が設置された状態を概略的に示す要部斜視図であり、図７は、図６のカバー部に、火災鎮圧部と、線量センサおよびアラーム部が設置された状態を概略的に示す底面図である。

図６および図７に示すように、火災鎮圧部６０は、キャビティ１２の内部における火災発生の有無をセンシングする火災感知器６１と、火災感知器６１のセンシング信号を受信して、火災発生時に火災鎮圧が作動する消火装置６３とを含み得る。

火災感知器６１は、キャビティ１２の内壁面に設置され、原子炉圧力容器１０が設置されたキャビティ１２の位置で火災発生の有無をセンシングするように設置される。

すなわち、火災感知器６１は、キャビティ１２の内部に設置されて、火災発生による煙などの気体変化を感知するように設置される。このような火災感知器６１は、カバー部３０の内部に一つ設置されることを例示的に説明するが、必ずしもこれに限定されるものではなく、カバー部３０の内部の内壁面に複数が放射状に設置されることも可能である。

火災感知器６１は、カバー部３０の内部で火災発生状態の有無をセンシングし、センシング信号を消火装置６３に伝達することができる。

消火装置６３は、火災感知器６１のセンシング信号を受信し、火災発生状態で作動するものであり、カバー部３０の内部に設置される。

消火装置６３は、カバー部３０の内部で、火災感知器６１のセンシング信号に応じて作動して、火災発生位置に消火水を噴射するスプリンクラーが設置されることを例示的に説明する。しかし、消火装置６３は、必ずしもスプリンクラーに限定されるものではなく、消火液を火災発生位置に噴射する消火液噴射機に、適宜に変更して適用することも可能である。

したがって、消火装置６３は、火災感知器６１の火災センシング信号に応じて作動し、火災発生位置に消火水を迅速に噴射することが可能であり、火災の円滑な初期鎮圧が可能である。

一方、カバー部３０には、放射線量を測定する線量センサ７０が設置される。

線量センサ７０は、カバー部３０の内部に設置され、原子炉圧力容器１０から排出される放射線量を測定することができる。線量センサ７０は、カバー部３０の内部に一つまたは複数が離隔した状態で設置される。

このように、線量センサ７０で測定されたセンシング信号は、アラーム部７１に転送され得る。

アラーム部７１は、線量センサ７０から送信された放射線量測定信号を受信し、設定値以上の放射線が原子炉圧力容器１０から排出されることが確認されると、作業者にリアルタイムで警報するように設置される。

アラーム部７１は、本実施形態で放射線量が設定値を超える場合、作業者に、聴覚的に警告する警告スピーカを適用することができる。しかし、アラーム部７１は、必ずしも警告スピーカを適用することに限定されるものではなく、作業者に視覚的に警告するディスプレイに変更して適用することも可能である。

このように、アラーム部７１がカバー部３０の内部に設置されるため、原子炉圧力容器１０の切断および解体の作業の過程で、放射線量が設定値を超えて排出される場合、作業者に適切に警報することが可能であるため、過多な放射線被曝を防止して、作業者に被爆疾患が発生することを防止することができる。

一方、カバー部３０の縁には、シーリング部８０が設置される。

シーリング部８０は、カバー部３０の縁の周囲に沿って設置され、カバー部３０の内部での原子炉圧力容器１０の切断および解体の過程で発生する、エーロゾル、飛散物などの作業過程で発生する環境有害物質が、カバー部３０の外部に排出されることを遮断することができる。

シーリング部８０は、カバー部３０の縁の周囲に沿って連結され、生体保護コンクリート２０の方向に、長い長さで延び得る。

このようなシーリング部８０には、形状を可変可能なフレキシブルフィルムを適用することができる。したがって、シーリング部８０は、カバー部３０の回転作動の際にも、カバー部３０の縁と、生体保護コンクリート２０との間を、長さ可変の状態に、安定的にシーリングすることが可能であるため、カバー部３０の外部環境汚染の発生を防止することができる。

シーリング部８０は、長手方向の一側はカバー部３０の下部の縁の周囲に沿って連結され、他側は生体保護コンクリート２０に接触するように延長形成される。もちろん、シーリング部８０は、延びた縁が生体保護コンクリート２０の内部に一定の深さで引込まれた状態で、カバー部３０の回転に応じて回転スライディングが可能に設置されることも可能である。

一方、カバー部３０の周囲にはカバー送風部９０が設置される。

カバー送風部９０は、カバー部３０の縁の周囲に設置され、生体保護コンクリート２０への方向に加圧エアーを送風するように設置される。

すなわち、カバー送風部９０は、カバー部３０の周囲に沿って設置され、カバー部３０と生体保護コンクリート２０の間に、加圧エアーによるエアカーテンを形成するように加圧エアーを送風することができる。

したがって、カバー送風部９０は、カバー部３０の内部における原子炉圧力容器１０の切断および解体の過程で発生する、エーロゾル、飛散物などの環境有害物質が外部に排出されることを遮断することが可能である。

このようなカバー送風部９０は、カバー部３０の外表面の周囲に沿って加圧エアーが噴射されるように設置され、送風機（図示せず）を通じてエアーの供給を受けて送風することができる。

カバー送風部９０は、カバー部３０の周囲に沿ってラウンド形状に設置され、内部には加圧エアーが移動するエアー流路が形成され、底面には加圧エアーが噴射されるエアーノズル９１が形成される。

エアーノズル９１は、カバー送風部９０のラウンド形状の底面に沿って、長い長さで形成され、加圧エアーがカバー送風部９０の底面に沿ってエアカーテンタイプで送風するように形成される。

したがって、カバー送風部９０は、シーリング部８０とともに、カバー部３０と生体保護コンクリート２０との間を安定的にシーリングすることが可能であり、環境汚染の発生を効果的に予防することが可能である。

前述したように、本実施形態の原子力施設の安全カバー構造体１００は、原子炉圧力容器１０が設置された位置の上側をカバー部３０で密閉した状態で、原子炉圧力容器１０の切断および解体の作業を実施することが可能であり、原子炉圧力容器１０の切断および解体の作業の過程で発生するエーロゾル、飛散物などの環境有害物質が外部に排出されることを遮断することが可能である。

さらに、カバー部３０の内部に火災鎮圧部を設け、火災発生の有無をリアルタイムで確認して火災の初期鎮圧を可能にして効果的な火災鎮圧が行われるようにすることができる。

また、カバー部３０の内部で発生する放射線量をリアルタイムで測定し、設定値を超えた放射線が排出される場合、作業者に、アラーム部７１を介して迅速に警告することが可能である。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるのではなく、特許請求の範囲と発明の詳細な説明および添付する図面の範囲内で多様に変形して実施することが可能であり、これもまた本発明の範囲に属することは勿論である。

Claims (9)

1. 原子炉圧力容器が位置するキャビティを覆うように、生体保護コンクリートに回転可能に設置されるカバー部；
   前記カバー部に回転駆動力を提供する駆動部；
   前記カバー部に設置されて、前記原子炉圧力容器の切断および解除物が移動する開閉部；
   前記カバー部の内部で発生した火災を消火する火災鎮圧部；
   前記カバー部に設置され、放射線量を測定する線量センサ；および
   前記線量センサのセンシング信号を受信して前記原子炉圧力容器から設定値以上の放射線が排出されると警報するアラーム部；
   を含む、原子力施設の安全カバー構造体。
2. 前記開閉部は、前記カバー部にスライディング可能に設置されるスライディングゲートである、請求項１に記載の原子力施設の安全カバー構造体。
3. 前記駆動部は、
   前記キャビティに設置される第１ギア；および
   前記カバー部に設置され、駆動軸に、前記第１ギアに噛み合わされる第２ギアが回転可能に設置される駆動モータ；
   を含む、請求項１に記載の原子力施設の安全カバー構造体。
4. 前記火災鎮圧部は、
   前記キャビティの内部の火災発生の有無をセンシングする火災感知器；および
   前記火災感知器のセンシング信号を受信し、火災発生時に火災鎮圧が作動する消火装置；
   を含む、請求項１に記載の原子力施設の安全カバー構造体。
5. 前記アラーム部は前記原子炉圧力容器から設定値以上の放射線が排出されると、作業者に、聴覚的に警告する警告スピーカである、請求項１に記載の原子力施設の安全カバー構造体。
6. 前記カバー部と前記生体保護コンクリートとの間に設置されるシーリング部を、さらに含む、請求項１に記載の原子力施設の安全カバー構造体。
7. 前記シーリング部は、前記カバー部と前記生体保護コンクリートとの間に設置されるフレキシブルフィルムである、請求項６に記載の原子力施設の安全カバー構造体。
8. 前記スライディングゲートには加圧エアーを送風するゲート送風機が設置される、請求項２に記載の原子力施設の安全カバー構造体。
9. 前記カバー部の縁の周囲には、前記生体保護コンクリートへの方向に加圧エアーを送風するカバー送風部が設置される、請求項１に記載の原子力施設の安全カバー構造体。
   

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