JP3106190B1 - 原子炉収容容器及び原子炉移送方法 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 原子炉移送前の準備作業中に原子炉から発す
る放射線を作業員が極力浴びずに済み、しかも高い作業
効率で作業時間を短縮できるようにした原子炉収容容器
及び原子炉移送方法を提案する。 【解決手段】 解体した原子炉たる圧力容器Ａの全体を
収容できる容積と圧力容器Ａの全体を下方から収容でき
る大きさの底面開口１１とを有し、圧力容器Ａを吊り上
げるための吊り線材たるワイヤＷを挿通できる吊り孔１
２が頂部に穿設された、必要な放射線遮蔽機能を有する
容器本体１０と、容器本体１０に取着した丁番２１によ
り底面開口１１に対して開閉自在に装着された、必要な
放射線遮蔽機能を有する底蓋２０と、を備えることを特
徴とする原子炉収容容器１。ここで原子炉収容容器１
は、容器本体１０又は底蓋２０に穿設されたネジ孔１
３，２２に螺合し、先端の座板１４ａ，２３ａが圧力容
器Ａに当接する締付ネジ１４，２３を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原子力発電施設等
における施設の解体又は原子炉の交換の際に、撤去した
原子炉を安全に収容し移送するための原子炉収容容器及
びこれを用いた原子炉移送方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】商業用原子力発電所や研究用原子炉施
設、放射線照射施設等において、施設の解体や原子炉の
交換の際には、原子炉を撤去しこれを所定の保管施設や
処分施設に移送することになる。ここで、移送中の原子
炉から発する放射線レベル（線量当量率）を一定規制値
以下に抑える必要があるため、移送前に原子炉周囲への
遮蔽材の取付けや、場合によっては原子炉の密封作業を
行わなければならない。そして従来においては、このよ
うな準備作業を、多くの作業員が交代で原子炉に接近し
て行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、作業員
がたとえ交代で原子炉に接近して準備作業を行ったとし
ても、原子炉から発する放射線を浴びることにかわりは
なく、作業員の健康に悪影響を与えるという問題が依然
として残っている。また、一定レベル以上の放射線に被
曝しないよう各作業員の作業時間も限られるため、作業
効率が悪く作業が長期化してしまうという問題もあっ
た。

【０００４】そこで本発明は、原子炉移送前の準備作業
中に原子炉から発する放射線を作業員が極力浴びずに済
み、しかも高い作業効率で作業時間を短縮できるように
した原子炉収容容器及び原子炉移送方法を提案するもの
である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１に係
る発明は、撤去しようとする原子炉の全体を収容できる
容積と前記原子炉の全体を下方から収容できる大きさの
底面開口とを有し、前記原子炉を吊り上げるための吊り
線材を挿通できる吊り孔が頂部に穿設された、必要な放
射線遮蔽機能を有する容器本体と、この容器本体に取着
した丁番により前記底面開口に対して開閉自在に装着さ
れた、必要な放射線遮蔽機能を有する底蓋と、前記容器
本体又は前記底蓋に穿設されたネジ孔に螺合し、先端が
前記原子炉に当接する締付ネジと、を備えることを特徴
とする原子炉収容容器である。

【０００６】また、請求項２に係る発明は、撤去しよう
とする原子炉の全体を収容できる容積と前記原子炉の全
体を下方から収容できる大きさの底面開口とを有し、前
記原子炉を吊り上げるための吊り線材を挿通できる吊り
孔が頂部に穿設された、必要な放射線遮蔽機能を有する
容器本体と、この容器本体に取着した丁番により前記底
面開口に対して開閉自在に装着された、必要な放射線遮
蔽機能を有する底蓋と、前記底蓋が一旦前記底面開口を
塞ぐとこの状態で自動的にロックするとともに、必要に
応じてこれを解除できるラッチ機構と、を備えることを
特徴とする原子炉収容容器である。

【０００７】さらに、請求項３に係る発明は、解体した
原子炉の全体を収容できる容積と前記原子炉の全体を下
方から収容できる大きさの底面開口とを有し、前記原子
炉を吊り上げるための吊り線材を挿通できる吊り孔が頂
部に穿設された、必要な放射線遮蔽機能を有する容器本
体と、この容器本体に取着した丁番により前記底面開口
に対して開閉自在に装着された、必要な放射線遮蔽機能
を有する底蓋と、を備える原子炉収容容器を用いて、以
下の（１）乃至（５）の工程を行うことを特徴とする原
子炉移送方法である。 （１）原子炉収容容器を原子炉の上方に待機させる。 （２）吊り線材を上方から吊り孔に挿通し、当該吊り線
材の先端を原子炉に係着する。 （３）吊り線材をもって原子炉を吊り上げることによ
り、これを容器本体内に収容する。 （４）底蓋に対して丁番を上側に保持したまま容器本体
を傾け、これを横倒しすることにより底蓋で底面開口を
塞ぐ。 （５）原子炉収容容器を所定の場所に搬送する。

【０００８】そして、請求項４に係る発明は、請求項３
記載の原子炉移送方法の（５）において、原子炉収容容
器を所定の場所に搬送した後、当該原子炉収容容器をこ
のまま保管容器として用い、保管施設内に保管すること
を特徴とする。

【０００９】ここで、請求項１に係る原子炉収容容器を
用いれば、原子炉を容器本体内に収容し底蓋を閉じた後
に、締付ネジを締め付けることにより、収容された原子
炉の容器本体内における移動を拘束することができるた
め、安全かつ確実に原子炉を移送することが可能とな
る。

【００１０】また、請求項２に係る原子炉収容容器を用
いれば、ラッチ機構により、底蓋が一旦底面開口を塞ぐ
とこの状態で自動的にロックされるため、原子炉収容容
器から放射線漏れを防止すべく作業員が原子炉収容容器
に接近して底蓋をロックする手間が省ける。また、必要
に応じてロック状態を解除することもできるため、非常
時等に底蓋を開けて中身を点検することも可能であり、
安全かつ確実に原子炉を移送することが可能となる。

【００１１】さらに、請求項３に係る原子炉移送方法に
よれば、撤去しようとする原子炉を容器本体内へ収容す
る作業と、原子炉収容容器の底蓋を閉じる作業とが殆ど
自動的に行われるため、従来の原子炉周囲への遮蔽材の
取付けや原子炉の密封作業に相当する作業を、作業員が
原子炉に殆ど接近することなく安全に完了させることが
できる。その結果、各作業員の作業時間の制約も低減で
きるため、作業効率が向上し作業の短期化を図ることも
できる。 そして、特に請求項４に係る原子炉移送方法に
よれば、原子炉収容容器をそのまま保管容器として用
い、保管施設内に保管するため、従来のように移送容器
と保管容器を別々に用意する必要もなく、また移送容器
内から保管容器内へ原子炉を移しかえる必要もないた
め、撤去しようとする原子炉の後処理に関する作業効率
の向上やコストダウンを図ることができ、安全性も高ま
る。

【００１２】なお、本発明において「原子炉」とは、そ
の内部で核分裂連鎖反応を持続してゆくための装置をい
い、より具体的には、商業用原子力発電所における圧力
容器とその内部にある炉内構造物あるいはその一部、圧
力容器のない炉型の原子炉施設における炉心本体あるい
はその一部をいう。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づき、本発明
の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、同一
要素には同一符号を用い、重複する説明は省略するもの
とする。

【００１４】１．原子炉収容容器 図１は、本発明に係る原子炉収容容器の一実施形態を表
す斜視図である。同図に示すように、原子炉収容容器１
は容器本体１０と底蓋２０とを備えている。なお、本実
施形態における原子炉は、圧力容器Ａとする。

【００１５】容器本体１０は、円筒の上部に半球殻を載
せたような略釣鐘形状を呈しており、収容対象となる圧
力容器Ａの全体をすっぽりと収容可能な容積を有する。
また、底面開口１１は、圧力容器Ａの全体を容器本体１
０の下方から収容できる大きさとなっている。

【００１６】容器本体１０の頂部には吊り孔１２が３ヵ
所穿設されており、各吊り孔１２は吊り線材たるワイヤ
Ｗを挿通することができるものとなっている。

【００１７】また、容器本体１０の頂部及び側部には、
所定間隔でネジ孔１３が穿設されており、各ネジ孔１３
には締付ネジ１４が螺合している。各締付ネジ１４の先
端には座板１４ａが取り付けられており、締付ネジ１４
を締め込んでいくと座板１４ａが圧力容器Ａに当接する
ようになっている。

【００１８】容器本体１０は鋼製であり、必要な放射線
遮蔽機能を有する。例えば４０年間稼働した原子力発電
所の圧力容器Ａを収容する場合においては、容器本体１
０の胴部（円筒部分）の厚さを１０cm程度、容器本体１
０の頂部（球殻部分）の厚さを１cm程度と設定する。

【００１９】一方、底蓋２０は、丁番２１をもって容器
本体１０の下部に開閉自在に装着されており、底面開口
１１を隙間なく塞ぐことができる大きさを有している。
そして、底蓋２０にもまたネジ孔２２が穿設されてお
り、底蓋２０を閉じたときにネジ孔２２に螺合する締付
ネジ２３の先端の座板２３ａが圧力容器Ａに当接できる
ようになっている。底蓋２０も鋼製であり、必要な放射
線遮蔽機能を有する。

【００２０】また、図２に示すように、底蓋２０はラッ
チ機構により自動的に閉まり、ロックされるようになっ
ている。すなわち、図２（ａ）に示すように、底蓋２０
の内側面にはラッチケース２４が固定されており、スプ
リング２５によりラッチヘッド２６がラッチケース２４
から出没可能に構成されている。ラッチヘッド２６の先
端面は傾斜面となっており、容器本体１０に近づくにつ
れてラッチヘッド２６の長さが小さくなっている。一
方、容器本体１０の下部内側面にはラッチ孔１５が形成
されており、このラッチ孔１５にラッチヘッド２６が嵌
合するようになっている。

【００２１】したがって、図２（ａ）に示すように底蓋
２０が容器本体１０に近づいていき、ラッチヘッド２６
がラッチ孔１５の下方の下方壁面１６に当接すると、図
２（ｂ）に示すように下方壁面１６がスプリング２５の
付勢力に抗してラッチヘッド２６をラッチケース２４内
に埋没させる。そして、ラッチヘッド２６が下方壁面１
６を通過し終わると、図２（ｃ）に示すようにスプリン
グ２５の付勢力によりラッチヘッド２６がラッチケース
２４内から突出し、ラッチ孔１５に嵌合する。そして、
ラッチヘッド２６の先端面の形状とスプリング２５の付
勢力との相互作用により、底蓋２０はこの状態から図面
右方向に開くことがなくロックされる。

【００２２】このように、底蓋２０はラッチ機構により
自動的に閉まり、ロックされるようになっているため、
例えば図１に示す容器本体１０内に圧力容器Ａを収容し
た後、丁番２１を底蓋２０に対して上側に保持したまま
容器本体１０を横に傾けていくと、自重により底蓋２０
は自動的に底面開口１１を塞いでロックされる。

【００２３】なお、ラッチケース２４の裏側にあたる底
蓋２０の外側面には取っ手２７が組み込まれており、こ
の取っ手２７の軸部分はスプリング２５及びラッチヘッ
ド２６と連動している（図示省略）。そして、取っ手２
７を軸まわりにまわすと、スプリング２５の付勢力に抗
してラッチヘッド２６がラッチケース２４内に引き込ま
れ、底蓋２０を再び開くことができるようになっている
（図２（ｃ）点線矢印参照）。

【００２４】２．原子炉移送方法 続いて、このような原子炉収容容器１を使用して、圧力
容器Ａを移送する方法について図３を参照して説明す
る。なお、従来と同様、圧力容器Ａの移送に先立ち、必
要に応じて圧力容器Ａに連結された配管類やケーブルそ
の他の突出部を切断・閉鎖しておく必要がある。圧力容
器Ａだけを移送するためである。

【００２５】（０）ちなみに、圧力容器Ａの移送前に、
圧力容器Ａの外周部に丸環等の吊り治具を溶接等によっ
て固定しておくことが望ましい。後でワイヤＷを通じて
クレーンＫによって圧力容器Ａを吊り上げるためであ
る。

【００２６】（１）まず、事前に解体してある圧力容器
Ａの上方において、原子炉収容容器１を待機させる。具
体的には図３（ａ）に示すように、原子炉収容容器１の
底蓋２０が開き、容器本体１０が垂直に立った状態で、
原子炉収容容器１を圧力容器Ａの上方の架台Ｂ上に載置
する。この載置作業は必要に応じて、原子炉建屋Ｔ内の
上方に設置されているクレーンＫを用いて行う。

【００２７】（２）次に、容器本体１０の頂部に穿設さ
れた吊り孔１２に上方からワイヤＷを挿通する。そし
て、必要に応じてワイヤＷの先端に取り付けられている
吊り治具を、圧力容器Ａの外周に固定されたフック等に
引っかけて係合させる。もちろん、ワイヤＷと圧力容器
Ａは、丸環やフック等を用いなくても他の何らかの手段
で係着することとしてもよい。なお、本工程は基本的に
作業員の手作業により行われる。

【００２８】（３）ワイヤＷを圧力容器Ａに係着した
ら、クレーンＫを操作して圧力容器Ａを吊り上げる。す
ると、図３（ａ）に示すように、吊り上げられた圧力容
器Ａは原子炉収容容器１の容器本体１０内に収容され
る。

【００２９】（４）圧力容器Ａを架台Ｂよりもさらに上
方に吊り上げていくと、原子炉収容容器１が圧力容器Ａ
とともに持ち上がる。この状態で容器本体１０の下端
を、予め用意してある台車Ｄの端部に引っ掛け、台車Ｄ
を固定した後、クレーンＫを図面左方向に水平移動させ
ながらワイヤＷの長さを調節することにより、図３
（ｂ）に示すように、丁番２１を底蓋２０に対して上側
に保持したまま容器本体１０を横に倒していく。する
と、底蓋２０は自重により自動的に、容器本体１０の底
面開口１１を塞ぐ方向に閉まっていく。そして、容器本
体１０が完全に横に倒れたときには、図２に示したラッ
チ機構により、底蓋２０が自動的にロックされる。もち
ろん、ラッチ機構を設けていないときには、何らかの手
段により底面開口１１を塞ぐように底蓋２０を容器本体
１０に固定する。

【００３０】そして、図４に示すように、ワイヤＷを切
断し、吊り孔１２や底蓋２０の周囲等の隙間をガスケッ
ト等により完全に塞いで原子炉収容容器１を密封する。
さらに、締付ネジ１４，２３を容器本体１０内部に向け
て締め込むことにより、圧力容器Ａが原子炉収容容器１
内部で移動しないように拘束する。

【００３１】また、移送中又は移送後の原子炉収容容器
１外側の線量当量率を抑えるため、あるいは原子炉収容
容器１内に圧力容器Ａを収容したまま一体で処分するに
は、圧力容器Ａ及び原子炉収容容器１の内部にモルタル
Ｍ等を充填することも有効な手段である。このように圧
力容器Ａ及び原子炉収容容器１の内部にモルタルＭを充
填した場合には、圧力容器Ａから発する放射線をモルタ
ルＭ自体がある程度遮蔽するため、原子炉収容容器１自
体の放射線遮蔽機能を減ずることができ、例えば容器本
体１０や底蓋２０の厚みを小さくすることが可能とな
る。

【００３２】（５）最後に、図３（ｃ）に示すように、
圧力容器Ａを収容した原子炉収容容器１を載せた台車Ｄ
を移動させて、原子炉建屋Ｔの通路開口Ｔａからこれを
搬出する。この後、台車Ｄは、所定の保管施設や処分施
設に移動することになるが、強度や耐久性、落下防止措
置等の必要な対策を施せば、原子炉収容容器１をこのま
ま保管容器として用い、保管施設Ｈ内に保管することが
可能となる（図５参照）。したがって、従来のように移
送容器と保管容器を別々に用意する必要もなく、また移
送容器内から保管容器内へ圧力容器Ａを移しかえる必要
もないため、撤去しようとする原子炉の後処理に関する
作業効率の向上やコストダウンを図ることができ、安全
性も高まる。

【００３３】３．補足説明 以上、本発明に係る原子炉収容容器及びこれを用いた原
子炉移送方法の実施の形態について説明してきたが、本
発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、適
宜の変更を加えて実施される。例えば、容器本体１０を
略釣鐘形状ではなく例えば上蓋付の円筒形状としてもよ
いし、容器本体１０や底蓋２０の材質を鉄筋コンクリー
トとしてもよい。また、吊り線材としてワイヤＷではな
く鋼棒等を用いてもよいし、吊り孔１２や締付ネジ１
４，２３の配置や数、ラッチ機構の具体的構成や台車Ｄ
の有無等についても自由に定めうる。

【００３４】

【発明の効果】以上のように、請求項１に係る原子炉収
容容器を用いれば、原子炉を容器本体内に収容し底蓋を
閉じた後に、締付ネジを締め付けることにより、収容さ
れた原子炉の容器本体内における移動を拘束することが
できるため、安全かつ確実に原子炉を移送することが可
能となる。

【００３５】また、請求項２に係る原子炉収容容器を用
いれば、ラッチ機構により、底蓋が一旦底面開口を塞ぐ
とこの状態で自動的にロックされるため、原子炉収容容
器から放射線漏れを防止すべく作業員が原子炉収容容器
に接近して底蓋をロックする手間が省ける。また、必要
に応じてロック状態を解除することもできるため、非常
時等に底蓋を開けて中身を点検することも可能であり、
安全かつ確実に原子炉を移送することが可能となる。

【００３６】さらに、請求項３に係る原子炉移送方法に
よれば、撤去しようとする原子炉を容器本体内へ収容す
る作業と、原子炉収容容器の底蓋を閉じる作業とが殆ど
自動的に行われるため、従来の原子炉周囲への遮蔽材の
取付けや原子炉の密封作業に相当する作業を、作業員が
原子炉に殆ど接近することなく安全に完了させることが
できる。その結果、各作業員の作業時間の制約も低減で
きるため、作業効率が向上し作業の短期化を図ることも
できる。 そして、特に請求項４に係る原子炉移送方法に
よれば、従来のように移送容器と保管容器を別々に用意
する必要もなく、また移送容器内から保管容器内へ原子
炉を移しかえる必要もないため、撤去しようとする原子
炉の後処理に関する作業効率の向上やコストダウンを図
ることができ、安全性も高まる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る原子炉収容容器の一実施形態を表
す斜視図である。

【図２】図１に示した原子炉収容容器のラッチ機構の原
理図である。

【図３】本発明に係る原子炉移送方法の一実施形態を表
す工程図である。

【図４】図１に示した原子炉収容容器を台車に載せた状
態を表す側断面図である。

【図５】図１に示した原子炉収容容器を保管容器に転用
した状態を表す側断面図である。

【符号の説明】

１ … 原子炉収容容器 １０ … 容器本体 １１ … 底面開口 １２ … 吊り孔 １３ … ネジ孔 １４ … 締付ネジ ２０ … 底蓋 ２１ … 丁番 ２２ … ネジ孔 ２３ … 締付ネジ Ａ … 圧力容器（原子炉） Ｄ … 台車 Ｗ … ワイヤ（吊り線材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｇ２１Ｆ 9/36 ５０１ (72)発明者 大塚 久雄 茨城県那珂郡東海村舟石川821番100号 財団法人原子力施設デコミッショニング 研究協会内 (72)発明者 高畑 正人 東京都新宿区西新宿一丁目25番１号 大 成建設株式会社内 (72)発明者 鎌田 博文 東京都新宿区西新宿一丁目25番１号 大 成建設株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−230188（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−27247（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−39076（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−62368（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−285981（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G21F 9/30 G21F 5/002 G21F 5/005 G21F 9/36

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撤去しようとする原子炉の全体を収容で
   きる容積と前記原子炉の全体を下方から収容できる大き
   さの底面開口とを有し、前記原子炉を吊り上げるための
   吊り線材を挿通できる吊り孔が頂部に穿設された、必要
   な放射線遮蔽機能を有する容器本体と、 この容器本体に取着した丁番により前記底面開口に対し
   て開閉自在に装着された、必要な放射線遮蔽機能を有す
   る底蓋と、 前記容器本体又は前記底蓋に穿設されたネジ孔に螺合
   し、先端が前記原子炉に当接する締付ネジと、 を備えることを特徴とする原子炉収容容器。
2. 【請求項２】 撤去しようとする原子炉の全体を収容で
   きる容積と前記原子炉の全体を下方から収容できる大き
   さの底面開口とを有し、前記原子炉を吊り上げるための
   吊り線材を挿通できる吊り孔が頂部に穿設された、必要
   な放射線遮蔽機能を有する容器本体と、 この容器本体に取着した丁番により前記底面開口に対し
   て開閉自在に装着された、必要な放射線遮蔽機能を有す
   る底蓋と、 前記底蓋が一旦前記底面開口を塞ぐとこの状態で自動的
   にロックするとともに、必要に応じてこれを解除できる
   ラッチ機構と、 を備えることを特徴とする原子炉収容容器。
3. 【請求項３】 撤去しようとする原子炉の全体を収容で
   きる容積と前記原子炉の全体を下方から収容できる大き
   さの底面開口とを有し、前記原子炉を吊り上げるための
   吊り線材を挿通できる吊り孔が頂部に穿設された、必要
   な放射線遮蔽機能を有する容器本体と、この容器本体に
   取着した丁番により前記底面開口に対して開閉自在に装
   着された、必要な放射線遮蔽機能を有する底蓋と、を備
   える原子炉収容容器を用いて、以下の（１）乃至（５）
   の工程を行うことを特徴とする原子炉移送方法。 （１）前記原子炉収容容器を前記原子炉の上方に待機さ
   せる。 （２）前記吊り線材を上方から前記吊り孔に挿通し、当
   該吊り線材の先端を前記原子炉に係着する。 （３）前記吊り線材をもって前記原子炉を吊り上げるこ
   とにより、これを前記容器本体内に収容する。 （４）前記底蓋に対して前記丁番を上側に保持したまま
   前記容器本体を傾け、これを横倒しすることにより前記
   底蓋で前記底面開口を塞ぐ。 （５）前記原子炉収容容器を所定の場所に搬送する。
4. 【請求項４】 前記（５）において、前記原子炉収容容
   器を所定の場所に搬送した後、当該原子炉収容容器をこ
   のまま保管容器として用い、保管施設内に保管すること
   を特徴とする請求項３記載の原子炉移送方法。