JP2769333B2 - 熱遮蔽体 - Google Patents

熱遮蔽体

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JP2769333B2 JP63238477A JP23847788A JP2769333B2 JP 2769333 B2 JP2769333 B2 JP 2769333B2 JP 63238477 A JP63238477 A JP 63238477A JP 23847788 A JP23847788 A JP 23847788A JP 2769333 B2 JP2769333 B2 JP 2769333B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は原子力発電所の熱遮蔽体に係わり、特に原子
力発電所の運転終了時、放射化されたコンクリートの解
体を容易にするのに好適な熱遮蔽体及びコンクリート構
造物用凝固剤注入ノズルに関する。
〔従来の技術〕
原子力発電施設についても一定の期間が経過すると、
その寿命或いは償却期間を向え、リプレース或いは永久
に使用しないような処理を行わなければならない。この
ような施設の廃止のために行う処理をデコミッショニン
グと言う。原子力発電施設のデコミッショニングで考慮
しなければならない問題は、施設内の設備・機器が放射
化或いは汚染されていることであり、放射性物質を管理
した状態で処理・処分し、作業者及び周辺への影響を防
止しなければならない点である。このため、デコミッシ
ョニングとして、密閉管理、遮蔽隔離、解体撤去の3方
式とこれらの組合せ方式が考えられているが、我国の方
針としては解体撤去方式が示されている。この際に問題
となる放射化機器としては、原子炉圧力容器、炉内構造
物、熱遮蔽体及び生体遮蔽体が挙げられる。
原子力発電施設における従来の熱遮蔽体の形状は、火
力原子力発電vol.32,No.11,1981第63頁から第83頁等に
おいて記載されているように、第5図に示すような形状
をしている。即ち、熱遮蔽体1は、円筒形状をしており
原子炉圧力容器2の周囲を取囲むように設置されてい
る。また、その構造は、第6図及び第7図に示すよう
に、厚さ約600mmのコンクリート壁3の両側を鋼板4で
はさみ込むサンドイッチ構造となっている。コンクリー
ト壁3内には、縦方向にリブ5が組込まれているが、鉄
筋は配筋されていないため、殆んどコンクリートだけの
構造体となっている。なお、熱遮蔽体1には、配管スリ
ーブ等の金物6も設置されている。このように熱遮蔽体
は、原子炉圧力容器2内の炉心7からの中性子遮蔽等の
ため一般コンクリート構造物に比べ厚い構造体となって
おり、炉心7に非常に近い位置に設置されている。
一方、熱遮蔽体1は、プラント通常運転中、炉心7の
燃焼により原子炉圧力容器2と同様に中性子照射を受け
放射化される。熱遮蔽体1内に生成される放射性核種と
しては、Co-60、Fe-55、Mn-54等が主体となっており、
放射化される範囲は、プラントにより中性子フラックス
等が異なるため、特定することはできないが、概ね第5
図に示すように、炉心7のレベルを中心として放射化レ
ベルが最も高く、周辺になるに従い放射化レベルは低く
なるが、熱遮蔽体1全域が放射化されると考えられる。
また、熱遮蔽体1の周囲空間は、炉心7、原子炉圧力容
器2、或いは原子炉圧力容器2を格納する原子炉格納容
器即ち生体遮蔽体及び熱遮蔽体1自身からの放射線によ
り高濃度の放射能雰囲気を提供している。
放射化コンクリート構造物の解体については、作業者
の被曝防止のために、遠隔操作解体及び粉塵等の飛散防
止を考慮した解体が要求される。
次に、熱遮蔽体1の解体にあたって適用されると考え
られる解体技術について説明する。熱遮蔽体1の解体は
炉心7、原子炉圧力容器2を撤去した後に行う。一般
に、コンクリート構造物の解体については、従来よりソ
ーブレード等による機械的工法、アブレッシブウォータ
ージェット等によっる研削による工法或いは火薬類によ
る爆破工法等その解体技術は多くある。しかしながら、
爆破によるコンクリート破砂では放射性の粉塵の発生が
多く、その対策が問題となるため、原子力工業第32巻第
7号P71〜79に記載のように、コンクリートを機械的或
いは研削工法によりブロック状に切断する方法が有力と
考えられている。
例えば、第8図に示す如く、ソーブレードからなる切
断装置10、切断装置駆動部11及びその支持装置12を熱遮
蔽体1の内側に上部より吊り装置13で吊り下し、支持装
置12の支持脚14を伸ばすことにより切断装置10を熱遮蔽
体に固定し、切断装置10により熱遮蔽体のコンクリート
をリング状又はブロック状に切断し、別に用意した把持
装置により切断片を撤去する。
〔発明が解決しようとする課題〕
熱遮蔽体1は、炉心からの中性子遮蔽を目的としてい
ることから、炉心の近傍に設置されている。このため、
原子炉を停止するまでの約40年間と長期に亘り高い温度
条件に晒されており、温度によるコンクリートの劣化が
解体時に重大な問題となる。
即ち、熱遮蔽体1は、通常運転中約60℃程度の雰囲気
温度に晒されており、また、定検期間中は常温となる等
約40年間に加熱・冷却が繰り返されるため、コンクリー
トはかなりの劣化をおこすと想定される。このため、通
常運転中にはコンクリートの両側を鋼板4にて挾み込
み、更にリブ5に強度を持たせているため機能上問題は
ないが、解体時に前述したソーブレード等による機械的
切断等を適用し、熱遮蔽体1をリング状又はブロック状
に切断する工法においては、熱遮蔽体1の両外側にある
鋼板4を切断した際、或いはブロック状等に切断後把持
装置にて搬出撤去する際に、内側の劣化したコンクリー
ト3が塊状又は粒状となって原子炉格納容器内のダイア
フラム床及びペデスタル8内に飛散してしまう。
このように、従来技術においては熱遮蔽体1を解体す
る際のコンクリートの飛散の点について配慮がなされて
いないため、実際には熱遮蔽体1の解体ができないとい
う問題があった。
本発明の目的は、解体時に内部コンクリートの固定化
処理をすることにより放射化コンクリートの飛散を押
え、解体を実現可能なものとする熱遮蔽体及び凝固剤注
入ノズルを提供することである。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するため、本発明の熱遮蔽体は、多数
の孔を持つノズル本体とこのノズル本体に接続された注
入口とを有する凝固剤注入ノズルを、多数個適切な間隔
で、注入口を除いて遮蔽体コンクリート中に遮蔽体コン
クリートの切断線の近傍に位置するよう埋設して構成さ
れている。
又、凝固注入ノズルのノズル本体は、好ましくは、遮
蔽体コンクリートの周方向切断線に沿った第1のノズル
チューブと、縦方向切断線に沿った第2のノズルチュー
ブとで構成する。
又、上記目的を達成するため、本発明は、多数の孔を
持つノズル本体とこのノズル本体に接続された注入口と
を有し、ノズル本体をコンクリート構造物の周方向切断
線に沿った第1のノズルチューブと、縦方向切断線に沿
った第2のノズルチューブとで構成したことを特徴とす
るコンクリート構造物用の凝固剤注入ノズルを提供す
る。
〔作用〕
熱遮蔽体は、前述したように、原子炉圧力容器2の周
囲を取囲こんだ円筒形状体となっており、リブ5で分割
されているが、コンクリート3を両側の鋼板4で挾み込
んだだけの鋼板サンドイッチ構造体である。従って、本
コンクリート構造体解体時にはコンクリートが飛散し易
いが、逆に、コンクリート凝固材を注入する場合には、
障害となる鉄筋等がないため注入し易い構造となってい
る。しかしながら、従来の熱遮蔽体にはコンクリート凝
固剤を注入すべき注入口が無いため解体時に鋼板に穴を
あける等の処置が必要となる。
これに対して本発明の熱遮蔽体においては、注入口及
びノズル本体を有する凝固材注入ノズルをコンクリート
中に予め埋設しておくので、解体時に注入口に外部より
注入ホース等を継ぐことにより容易に熱遮蔽体内のコン
クリート中に凝固剤を注入しコンクリートを凝固するこ
とができる。そしてこのとき、凝固剤注入ノズルを遮蔽
体コンクリートの切断線の近傍に配置することにより効
率的にコンクリート凝固剤を注入することができる。特
に、遮蔽体コンクリートの切断線が周方向と縦方向の切
断線からなる場合には、凝固剤注入ノズル本体の第1の
ノズルチューブを周方向切断線に沿わせ、第2のノズル
チューブを縦方向切断線に沿って配置することにより、
コンクリートの切断する部位のみに凝固剤を注入するこ
とができる。これにより解体前に熱遮蔽体の切断する部
位のコンクリートが強固になり、機械的工法等による切
断時にもコンクリートが崩壊することなくリング状或い
はブロック状に切断することができる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1図〜第4図により説明
する。
第1図において、沸騰水型原子力発電所の熱遮蔽体20
は、熱遮蔽体本体を構成するコンクリート21と、コンク
リート21を両側で押える鋼板22と、コンクリート21を縦
方向に仕切り鋼板22を支持するリブ23とからなってい
る。コンクリート21中には多数の凝固剤注入ノズル24が
設置されており、凝固剤注入ノズル24は、各々、コンク
リート21中に凝固剤を浸透させるための多数の孔25を持
ったノズル本体26と、外部から凝固剤を注入する際にホ
ースを接続するための注入口27と、プラント運転中等注
入ノズル24を使用しない期間中の異物の混入防止のため
に注入口27を閉じておくキャップ28と、注入口27の根元
に位置する座29とより構成されている。凝固剤注入ノズ
ル24は、座29は鋼板22に当接させることによりノズル本
体26のみをコンクリート21中に埋設し、注入口27はコン
クリート21及び鋼板22の外に突出させている。
熱遮蔽体20は第2図に部分的に示すように円筒形状を
している。そのため熱遮蔽体20は、解体時、周方向のリ
ング状切断線30と縦方向切断線31に沿ってリング状又は
ブロック上に切断すること想定されている。このため、
凝固剤注入ノズル24は、第2図に示すように、予め想定
される解体時の切断線30,31により画定される切断ブロ
ック毎に切断線30,31の近傍に設置し、各切断ブロック
毎に凝固剤を注入できるようにする。これにより切断位
置のコンクリートを切断ブロック毎に効率的に凝固させ
ることができる。又、凝固剤注入ノズル24のノズル本体
26は、切断線30,31のこのような方向を考慮し、周方向
切断線30に沿った相対向する1対のノズルチューブ32,3
3と縦方向切断線31に沿ったノズルチューブ34とで構成
し、これらノズルチューブ32,33,34に孔25を開けてる。
これにより最少の凝固剤で確実に切断位置のコンクリー
トを凝固させることができる。
熱遮蔽体20を解体する前の凝固剤の注入は、第3図に
示すように、凝固剤タンク40、弁41、注入ポンプ42及び
注入用ホース43より構成される注入設備を設置し、熱遮
蔽体2の注入口27にホース43を接続し、弁41を開けて凝
固剤を注入することにより行われる。熱遮蔽体20の解体
は、凝固剤を注入後必要な凝固期間を経た後、機械的工
法等により切断を実施する。
第4図に熱遮蔽体20の全体形状及び配置状況を示す。
円筒形状をした熱遮蔽体20は原子炉圧力容器2の周囲を
取囲むようにペデスタル8上に設置されている。図中、
斜線で示す部分が炉心7の燃焼により放射化される部分
である。原子炉圧力容器2は原子炉格納容器50内のダイ
アフラム床51で仕切られたドライウエル52内に配置され
ている。
本実施例によれば、熱遮蔽体20の解体時において、解
体前に熱遮蔽体コンクリート21の切断位置を凝固剤を注
入することにより強固に凝固できることから、熱遮蔽体
20の解体時において機械的工法等を適用してリング状或
いはブロック状にコンクリートを崩壊させずに解体する
ことが可能となる。また、注入口27を備えた注入ノズル
24を切断ブロック毎に切断線30,31の近傍に設置してい
ることから、コンクリートの凝固を効率よく実施するこ
とができる。また、凝固剤注入ノズル24のノズル本体26
を周方向切断線30に沿ったノズルチューブ32,33と縦方
向切断線31に沿ったノズルチューブ34とで構成している
ことから、最少の凝固剤で確実に切断位置のコンクリー
トを凝固させることができる。
更に、従来技術の熱遮蔽体においては、解体前に同様
のコンクリート凝固処理を実施する場合には、凝固剤注
入のための孔あけ作業及び凝固前の浸透効果を上げるた
めのコンクリートドリル等の作業が発生し、作業者被曝
の増大につながるが、本実施例によれば、凝固剤注入ホ
ース43を注入口27に継ぎ込む作業だけで済むため、作業
者被曝低減も可能となる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、熱遮蔽体解体前にコンクリート凝固
剤を容易に熱遮蔽体内コンクリートに注入することがで
きるため、熱遮蔽体を機械的工法等によりリング状又は
ブロック状に切断するに際して、内部コンクリートを崩
壊させずに解体することができ、放射化コンクリートの
飛散を防止することができる。このため、解体作業の大
巾な効率向上並びに放射化コンクリート飛散防止による
放射性物質による汚染の拡大防止に効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例による熱遮蔽体の要部の拡大
斜視図であり、第2図はその熱遮蔽体の切断線を示す部
分切除斜視図であり、第3図は同熱遮蔽体の凝固剤の注
入設備を示す概略図であり、第4図は同熱遮蔽体の全体
形状及び配置状況を示す原子炉建屋の断面図であり、第
5図は従来の熱社へ遺体を示す断面図であり、第6図は
第5図のVI-VI線に沿った断面図であり、第7図は第6
図はVII部分の拡大図であり、第8図は熱遮蔽体の解体
に使用する切断設備の斜視図である。 符号の説明 20……熱遮蔽体、21……コンクリート 24……凝固剤注入ノズル 25……孔、26……ノズル本体 27……注入口、30……周方向切断線 31……縦方向切断線 32,33……(第1の)ノズルチューブ 34……(第2の)ノズルチューブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G21C 11/08 G21C 13/00 G21F 9/30

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】原子炉発電所において原子炉炉心からの放
    射能を遮蔽するために配置される熱遮蔽体において、多
    数の孔を持つノズル本体とこのノズル本体に接続された
    注入口とを有する凝固剤注入ノズルを、多数個適切な間
    隔で、注入口を除いて遮蔽体コンクリート中に遮蔽体コ
    ンクリートの切断線の近傍に位置するよう埋設したこと
    を特徴とする熱遮蔽体。
  2. 【請求項2】前記ノズル本体を、遮蔽体コンクリートの
    周方向切断線に沿った第1のノズルチューブと、縦方向
    切断線に沿った第2のノズルチューブとで構成したこと
    を特徴とする請求項1記載の熱遮蔽体。
  3. 【請求項3】多数の孔を持つノズル本体とこのノズル本
    体に接続された注入口とを有し、ノズル本体をコンクリ
    ート構造物の周方向切断線に沿った第1のノズルチュー
    ブと、縦方向切断線に沿った第2のノズルチューブとで
    構成したことを特徴とするコンクリート構造物用の凝固
    剤注入ノズル。
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