JP4124643B2 - Reactor dismantling and removal methods - Google Patents

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    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原子炉施設において廃炉となった原子炉格納容器内の原子炉を、安全に廃棄するために行う原子炉の解体及び撤去方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
原子炉の解体及び撤去に関しては各種の提案が行われているが、特に原子炉格納容器は放射能に汚染されているので、その解体及び撤去作業は炉室外から遠隔操作しており、マニピュレータを用いて原子炉を上部より下部へ順次に部材ごとに切断して解体した後に、解体物を炉室上部より炉室外に移送するのが一般的であった。(例えば、特許文献1、特許文献2)
【0003】
【特許文献1】
特開平8−75892号公報
【特許文献2】
特開平10−90493号公報
【0004】
図1,2は、本発明による原子炉の解体及び撤去方法が実施対象の1つとする原子炉1の構造を示し、図3は原子炉1を従来技術で解体び撤去する方法を説明するが、原子炉1は生体遮蔽コンクリート壁2の内部に設置され、外周囲を鉄水遮蔽体3で囲んだカランドリアタンク4には、カランドリア管5に装着した圧力管集合体6及び制御棒案内管7などが設けられている。
【0005】
鉄水遮蔽体3は、ドーナツ状に形成した側部鉄水遮蔽体3Aの上下に上部鉄水遮蔽体3Bと下部鉄水遮蔽体3Cが装着され、カランドリアタンク4には、上部鉄水遮蔽体3Bと下部鉄水遮蔽体3Cで支持されると共に、側部鉄水遮蔽体3Aの一部を挿通して振れ止めされた態様で、多数(例えば、200本以上)のカランドリア管5が所定間隔で装着され、カランドリア管5の間の適所には複数(例えば、40本以上)の制御棒案内管7を設けている。
【0006】
原子炉の解体及び撤去方法を実施する設備として、原子炉1の上方には架台の走行軌道に沿って移動可能な作業用車両を設けると共に、作業用車両には先端にマニュピュレータを装着して旋回及び伸縮自在なマストを設け、原子炉1の下方には稼働中にも使用している燃料交換装置を設けている。
【0007】
原子炉の解体及び撤去は、カランドリア管5に装着した圧力管集合体6は燃料交換装置を用いて引き抜き及び撤去作業を行うと共に、カランドリア管5を含む残りの解体及び撤去は、監視用カメラでモニターしながらマストの先端に装着したマニュピュレータを遠隔操作し、マニュピュレータに装着した切断工具で解体した後に、把持工具に付け替えて撤去を行う。
【0008】
作業手順は図3で示すように、(a)各カランドリア管5から圧力管集合体6各5を順次引き抜く引き抜き作業を行い、(b)引き抜いた圧力管集合体6の撤去作業を行い、(c)上部鉄水遮蔽体3Bの切断及び撤去作業を行い、(d)カランドリア管5及び制御棒案内管7を含むカランドリアタンク4の内部機器類の切断及び撤去作業を行い、(e)側部遮蔽体3Aの切断及び撤去作業を行い、(f)下部遮蔽体3Cの切断及び撤去作業を行う。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したような従来技術による原子炉の解体及び撤去方法の場合には、例えば複雑な解体作業によって工期が長期化し、これによって経済的な損失を生じたり、長期に渡って解体作業を行う際における安全作業の確保が困難になったり、高価な解体設備と習熟したオペレーターを必要とするなどの解決を必要とする幾つかの課題が残されていた。
【0010】
すなわち、燃料交換装置で圧力管集合体を引き抜いた後でも、放射能レベルの高いカランドリア管は残されており、このカランドリア管をマニュピュレータによる遠隔操作で切断除去する作業は、長期間を要して経済的な損失を生ずると共に、放射能レベルの高い作業環境で解体作業を継続しなければならないので、安全性を確保するために一層の管理努力やメンテナンスを図る必要がある。
【0011】
また、マニュピュレータの遠隔操作でカランドリア管を含む解体及び撤去作業を行う場合、例え監視用カメラでモニターしても、マニュピュレータを操作する3次元的な位置を正確に監視することはきわめて困難であると共に、このマニュピュレータを正確に操作するオペレーターは高度の技能を必要とするので、この技能を習熟するための訓練に長期を必要とし、そのための訓練には時間と経費を必要とする。
【0012】
また、マニュピュレータに切断工具又は把持工具を装着して行う作業は、切断個所に適合させて各種の切断工具を付け替えると共に、切断した後には把持工具に付け替える必要があるので、その段取り作業に多くの時間を必要とし、特に炉の中央部にあるカランドリア管の解体及び撤去作業は、限られた狭い作業領域で行う必要があるので、作業能率及び安全作業の点でも望ましくはなかった。
【0013】
そこで本発明では、これら従来技術による課題を解決し得る原子炉の解体及び撤去方法を提供するものであって、特に簡単な解体作業によって工期の短期化を可能にし、これによって経済的な損失を大幅に軽減すると共に、解体作業を行う際における安全作業の確保を容易にし、而も高価な解体設備や習熟したオペレーターを必要としない原子炉の解体及び撤去方法の提供を主たる目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明による原子炉の解体及び撤去方法は、圧力管集合体を装着して鉄水遮蔽体その他の内部配管類と連結している多数のカランドリア管を備えた原子炉の中央部(コア)を解体して撤去する一次解体及び撤去作業と、残りの鉄水遮蔽体その他の内部配管類を備えたドーナツ状の外殻部を解体して撤去する二次解体及び撤去作業とからなっている。
【0015】
前記一次解体及び撤去作業における一次解体作業は、先端に中空ビットを装着したコアチューブを備えたコアボーリングマシンを原子炉の上方に配置し、カランドリア管の外周に嵌入する内径をした中空ビット及びコアチューブによって、各カランドリア管を鉄水遮蔽体その他の内部配管類から切断し、圧力管集合体と一緒に原子炉の下方に抜き落として行われる。
【0016】
この原子炉の解体及び撤去方法では、一次解体及び撤去作業によって放射能レベルの高い圧力管集合体とカランドリア管の全てを含む原子炉の中央部(コア)を除去するので、残存放射能レベルを著しく低減してその後の二次解体及び撤去作業を安全に実施することが可能であり、安全作業の管理も容易である。
【0017】
また、コアボーリングマシンの切断による一次解体作業は、マニピュレータを用いる三次元に監視及び操作が必要な従来技術の解体作業とは異なり、切断個所に位置決めする際に水平方向のみを監視及び管理して、垂直方向はコアチューブを昇降移動させるだけなので、監視による位置決めが容易で且つび操作性も良く、著しく工期の短縮を図ることが可能である。
【0018】
また、コアボーリングマシンは、中空ビット及びコアチューブの口径とコアチューブの長さ以外は、コンクリートなどに穿孔作業を行う既存のものとほぼ同様の構造であるので、マニピュレータに比べて製作が容易で且つ安価であると共に、実績を積んでいるので信頼性も高くメンテナンスも容易であり、高度な習熟性を必要としないので、オペレータに対して長期の訓練を施す必要もない。
【0019】
また、一次解体物としてロッド状解体物を上方から下方へ抜き落とすので、マニピュレータを用いた従来技術のように切断工具と把持工具を交換する段取りを必要としないこと、解体作業と撤去作業が原子炉の上方で交錯しないこと、などによって安全作業の確保が容易であると共に、作業能率を向上して工期の短縮が可能である。
【0020】
また、一次解体物は一定の径と長さによるロッド状解体物であるから、撤去作業のために移送する際の取り扱いが容易であると共に、移送の途中で細断機によって所定の長さに細断して短尺解体片にすることが容易であり、安全性の確保と作業能率の向上に寄与する。
【0021】
また、一次解体物をロッド状解体物として原子炉の下方に抜き落とすと、使用済み核燃料棒を交換する際に使用していた燃料交換装置その他の設備や原子炉建屋内の移送経路を流用し、核燃料棒とカランドリア管との口径や長さの相違に適合する改良を一部に加えて使用できるので、経費の節減を図ると共に、核燃料棒を交換する際の経験を生かして作業をより安全且つ容易に行うことができる。
【0022】
また、ボーリングマシンによる一次解体作業は、同じ作業の繰り返しでできると共に、各カランドリア管の配列は予め分かっているので、予めプログラム化してコンピュータ制御することが容易であり、その場合には最初にコア抜きする位置の位置決め設定を行うだけで自動運転することが可能である。
【0023】
また、コアボーリングマシンは1本又は複数本のコアチューブを備えた形態を採ることが可能であり、特に複数本のコアチューブを装着して複数の各カランドリア管に対して同時又は順次切断する場合には、各コアチューブの内のいずれか1本をカランドリア管に位置決めすれば、残りの各コアチューブは同時に位置決めされ、能率良く切断して作業能率を向上させることができる。
【0024】
また、二次解体及び撤去作業は例えば解体作業にレーザ切断装置などを用いて実施されるが、一次解体及び撤去作業によってコア抜き部分に広い作業空間ができているので、監視カメラによるモニター及びレーザ切断装置のアームを上方から下方へ移動操作することが容易であると共に、上方へ移送する撤去装置を別に設けた場合でも、作業が交錯することなく並行作業も可能であり、これらによって作業精度及び作業能率の向上を図ることができる。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明による原子炉の解体及び撤去方法について、好適な実施形態を示す図4〜7で図示の添付図面に基づいて詳細に説明するが、図4と図5は本発明を適用した原子炉の解体及び撤去方法に使用する原子炉建屋内の原子炉廻りの概略図を、図6と図7は原子炉の解体及び撤去方法の手順説明図である。
【0026】
なお、本発明による原子炉の解体及び撤去方法では、第1段階として原子炉1の中央部にある圧力管集合体6を装着したカランドリア管5などを一次解体及び撤去した後に、第2段階としてカランドリアタンク4を構成している鉄水遮蔽体3を二次解体及び撤去するので、一次解体及び撤去の実施設備を図4で実施手順を図6で示し、二次解体及び撤去の実施設備を図5で実施手順を図7で示す
【0027】
図4の原子炉建屋10は、解体工事の実施対象となる図1及び2で示した原子炉1を設置した原子炉収容室11を備え、原子炉収容室11の上部側は遮蔽防護板12で仕切ってグリーンハウス13が形成され、グリーンハウス13と原子炉収容室11との間には、第1の解体装置14が設けられている。
【0028】
第1の解体装置14は、遮蔽防護板12の上面をX軸及びY軸方向に沿って水平移動可能な水平位置決め手段15と、上部を水平位置決め手段15に装着して原子炉収容室11に垂設した垂直案内軸16と、上部にスライドブロックを設けて垂直案内軸16に昇降移動可能に装着したコアボーリングマシン17とで構成されている。
【0029】
コアボーリングマシン17は、コンクリートなどに対して穿孔作業を行う既存のコアボーリングマシンと同様の構成であって、先端側に中空ビットを装着したコアチューブと、この中空ビット及びコアチューブ18を回転駆動する回転機構を基端側に設け、中空ビット及びコアチューブ18の内径は少なくともカランドリア管5の外径よりも大径に形成されている。
【0030】
原子炉収容室11の原子炉1の下側には、コアボーリングマシン17によって解体されたロッド状解体物を撤去する水平移動可能な第1の撤去装置19が配備されており、この第1の撤去装置19には使用済みの核燃料棒を交換する際に使用していた燃料交換装置を、一部に改造を加えて流用することが可能である。
【0031】
グリーンハウス13内には遮蔽防護板12の上方に架台20を設けると共に、架台20上には走行移動及び旋回が可能で牽引ロープ21を昇降可能に垂設した旋回クレーンによる第2の撤去装置22を設けており、これらの架台20及び旋回クレーンには、機材類の移送用として予め付設されているものをそのまま流用することが可能である。
【0032】
また、図4の原子炉建屋10には、例えば原子炉1の上部側や下部側その他の要所を監視する監視用カメラ23を設置したり、粉塵の発生し易い個所には集塵装置24を設置したり、廃水処理装置25を備えた蒸気放出プール26を設置したり、原子炉収容室11の上部側開口部を閉塞する遮蔽防護板12に替えて、緊急時に装着する遮蔽蓋27などを用意しておく。
【0033】
また、原子炉収容室11の一方側部に隣接した位置には、上部側の移送中継室29Aと下部側の移送中継室29Bで形成した移送中継室29とが設けられており、移送中継室29(29A,29B)29Bは原子炉収容室11の下部側とハッチ(図示を省略)を介して連通され、移送中継室29Bには回収したロッド状解体物28が第1の撤去装置19によって順次移送することができる。
【0034】
移送中継室29Aは、水槽を形成して移送中継室29Bとの間は内装した水封引き込み手段30を介して連通されていると共に、第2の撤去装置22が架台20上を走行して牽引ロープ21がハッチを介して移送中継室29Aに移動可能であり、原子炉建屋10の外部との間に第3の撤去装置31が設けられている。
【0035】
また、移送中継室29に隣接して原子炉建屋10の外部には水槽を形成した一時貯蔵室32を設け、移送中継室29Aとの間を第3の撤去装置31で連通させると共に、一時貯蔵室32の上部側に架台33を設けて第4の撤去装置34を装着させており、第4の撤去装置34は架台33上を走行移動及び旋回が可能で牽引ロープ35を昇降可能に垂設した旋回クレーンによって構成している。
【0036】
なお、第2及び第4の撤去装置22,34は、牽引ロープ21,35の先端に対して、それぞれの撤去作業に適合した懸吊具36を着脱可能に装着することが可能であり、例えば図4における一次撤去作業では懸吊具36aとして電磁石による吸着手段を装着し、図5における二次撤去作業では懸吊具36bとして電磁石付きのクラムシェルによる吸着・把持手段を装着している。
【0037】
第3の撤去装置31は、移送中継室29Aに始端側を設けた第1排出シュート37と、移送中継室29Aに設けた始端側を第1排出シュート37に連結すると共に、終端側を一時貯蔵室32に設けた第2排出シュート38とで構成され、第2排出シュート38の終端側近傍には、通路側に出没する切断刃39を備えた刃物細断機40が装着されている。
【0038】
図4に設けた以上の構成による一次解体及び撤去装置では、コアボーリングマシン17の中空ビット及びコアチューブ18で打ち抜かれたロッド状解体物28(圧力管集合体6を含むカランドリア管5)を、第1の撤去装置19で回収して隣接した移送中継室29の下部側の移送中継室29Bに移送した後に、水封引き込み手段30を介して上部側の移送中継室29Aに移送させる。
【0039】
このロッド状解体物28は、第2の撤去装置22に装着した懸吊具36aで懸吊し、第3の撤去装置31に乗せて一時貯蔵室32側に順次排出させるが、移送の途中で刃物細断機40の切断刃39によって短尺解体片41に切断され、一時貯蔵室32内に順次貯蔵された後に、この短尺解体片41は第4の撤去装置34に装着した懸吊具36aで懸吊し、次の処理工程側に順次撤去される。
【0040】
図5で示す二次解体及び撤去の実施設備では、第1の解体装置14におけるコアボーリングマシン17に替えて、垂直案内軸16にはスライドブロックを介してレーザ切断装置42を装着させた第2の解体装置43を用い、このレーザ切断装置42は多関節で起伏自在なアーム44の先端に、レーザ発振器45から供給されたレーザ光を発射する切断用ノズルを設けている。
【0041】
また、レーザ切断装置42による原子炉本体1の二次解体は、放射能を低減するために水中で行うのが望ましいが、一次解体によって原子炉本体1の中心部は既に解体されて中空であるから、原子炉本体1の底部を水密に遮蔽する密閉装置46を設け、この密閉装置46は伸縮可能な支持アーム47の先端にシール体48を装着して構成される。
【0042】
密閉装置46は、第一次の撤去作業に使用した第1の撤去装置19に、支持アーム47とシール体48を装着するなどの一部に改造を加えたものであって、稼働中の原子炉1に対して使用済み核燃料棒を交換する際に使用していた燃料交換装置を流用することが可能である。
【0043】
また、第2及び第4の撤去装置22,34の牽引ロープ21,35の先端に装着する懸吊具36は、一次解体におけるロッド状解体物28及び短尺解体片41は吸着可能な金属材であるから、電磁石を用いて通電又は非通電によって着脱する懸吊具36aで良いが、二次解体における板状解体物49及びこれを細断した短尺解体片52は、コンクリートその他の非金属も含まれているので、電磁石付きクラムシェルなどの把持手段を有する懸吊具36bと交換する。
【0044】
また、上部側の移送中継室29Aの底部側には、原子炉収容室11から第2の撤去装置22で移送された板状解体物49を水平に載置する載置台50を設けると共に、載置台50の隣接位置には細断用のレーダ切断装置51を設け、載置台50上で細断した短尺解体片52は、第1排出シュート37及び刃物細断機40を取り外して第2排出シュート38のみにした第3撤去装置31で一時貯蔵室32に排出される。
【0045】
図4及び図5で示した第1〜4の解体及び撤去の実施設備は、既存の原子炉建屋10その他の建物構造をほぼそのままの状態で使用すると共に、撤去作業に使用する機材類や移送経路も核燃料棒の交換作業に使用していた機材類や移送経路にほぼ準拠したものを使用し、特に新たに付加する実施設備は、コアボーリングマシン17,レーザ切断装置42,レーザ細断機51,燃料交換装置の一部を流用した密閉装置46,第3撤去装置31に設けた刃物細断機40などである。
【0046】
次に、図4の実施設備を用いて行なう一次解体及び撤去作業について、図6に基づいてを説明すると、図6(a)は作業の開始段階の状態を示し、図6(b)は作業の終了段階の状態を示すものであり、圧力管集合体6を装着したカランドリア管5などを設けた原子炉1の中心部(コア)を、原子炉1の上方に設置した第1の解体装置14のコアボーリングマシン17によって、原子炉1の下方にコア抜きしている。
【0047】
コア抜きによる一次解体作業は、X軸及びY軸方向に沿って水平位置決め手段15を水平移動させ、コアチューブ18をカランドリア管5の軸心直上に位置決めし、垂直案内軸16に沿ってスライドブロックを下降移動させると共に、コアチューブ18を回転駆動させる。
【0048】
これにより、コアチューブ18の先端に装着した中空ビットがカランドリア管5の上端側外周に嵌入させ、コアチューブ18を引き続き下降移動させると、カランドリア管5の外周に連結されている鉄水遮蔽体3やその他の内部配管類を切断し、一次解体物は圧力管集合体6を含むロッド状解体物28として抜き落とされ、下方で待機する第1の撤去装置19で回収して撤去することができる。
【0049】
この一次解体作業は、水平位置決め手段15による位置決めとコアチューブ18の昇降移動操作の繰り返しによって、原子炉1の中心部(コア)が全て除去されるまで順次行われるが、これらの解体作業は監視用カメラ23でモニターしながらの遠隔操作によって行われる。
【0050】
コアボーリングマシン17は、スライドブロックを介して垂直案内軸16の外周囲に複数本のコアチューブ18を装着する形態を採ることも可能であり、特にカランドリア管5が配列されているピッチは一定なので、各コアチューブ18の内のいずれか1本をカランドリア管5に位置決めすれば、残りの各コアチューブ18は同時に位置決めされ、各カランドリア管5を同時又は順次切断して作業能率を向上できる。
【0051】
コアボーリングマシン17の切断による一次解体作業は、マニピュレータを用いる三次元に監視及び操作が必要な従来技術の解体作業とは異なり、切断個所に位置決めする際に水平方向のみを監視及び管理して、垂直方向はコアチューブ18を昇降移動させるだけなので、監視による位置決めが容易で且つび操作性も良く、著しく工期の短縮を図ることが可能である。
【0052】
また、最初に圧力管集合体6のみを引き抜く従来技術の解体作業とは異なり、放射能レベルの高い圧力管集合体6とカランドリア管5を同時に解体すること、解体に際して切断工具と把持工具を交換する段取りを必要としないこと、解体作業と解体物の撤去作業が原子炉1の上方で交錯しないこと、などによって安全作業の確保が容易であると共に、作業能率を向上して工期の短縮が可能である。
【0053】
また、一次解体作業に用いるコアボーリングマシン17は、コンクリートなどに穿孔作業を行う既存のものとほぼ同様の構造であるので、マニピュレータに比べて製作が容易で且つ安価であると共に、実績を積んでいるので信頼性も高くメンテナンスも容易であり、而も高度な習熟性を必要としないので、オペレータに対して長期の訓練を施す必要もない。
【0054】
また、一次解体物は一定の径と長さによるロッド状解体物であるから、撤去作業のために移送する際の取り扱いが容易であると共に、移送の途中で細断機によって所定の長さに細断して短尺解体片41にすることが容易であり、安全性の確保と作業能率の向上に寄与する。
【0055】
また、一次解体物を移送する原子炉建屋10内における経路及び各部屋構造は使用済み核燃料棒を交換する際と同様であると共に、撤去作業を行う第1〜4の撤去装置19,22,31,34は、核燃料棒を交換する際の設備に準拠しているので、核燃料棒の交換作業を経験しているオペレータに取っては、既に習熟度が高まっているので、作業をより安全且つ容易に行うことができる。
【0056】
なお、ボーリングマシン17による一次解体作業は、同じ作業の繰り返しでできると共に、各カランドリア管5の配列は予め分かっているので、予めプログラム化してコンピュータ制御することが容易であり、その場合には最初にコア抜きする位置の位置決め設定を行うだけで自動運転することが可能である。
【0057】
また、原子炉1から抜き落とされた各ロッド状解体物28は径及び長さが一定であると共に、各ロッド状解体物28は一定の経路で順次移送されながら撤去されているので、解体作業の場合と同様に一次撤去作業を予めプログラム化してコンピュータ制御し、自動運転することも可能である。
【0058】
次に、図5の実施設備を用いて行なう二次解体及び撤去作業について、図7に基づいてを説明すると、一次解体及び撤去作業では、全てのカランドリア管5を含む中央部(コア)をコア抜きしたので、二次解体及び撤去作業はコアの外周部に残余するドーナツ状をした原子炉1の外殻部の解体及び撤去作業を行う。
【0059】
二次解体及び撤去作業は、一次解体及び撤去作業が終了した後に、図4で示す設備を図5で示す設備に交換して行われるが、二次解体作業はコアボーリングマシン17に代えてレーザ切断装置42を装着した第2の解体装置43によって行われると共に、二次撤去作業は一部に変更を加えた第2〜4の撤去手段を用いて行われる。
【0060】
二次解体作業は、鉄水遮蔽体3によるカランドリアタンク4を収容した生体遮蔽コンクリート2の底部側開口部に、下方から密封装置46のシール体48を宛って水密にして内部に水を張った水槽にし、監視カメラ23でモニターしながらレーザ切断装置42のアーム44を遠隔操作して、図7(a)〜図7(d)の手順で切断が行われる。
【0061】
また、二次撤去作業は、切断によって解体して水槽の底部に沈んだ二次解体物である板状解体物49に対して、第2の撤去装置22の先端に装着した電磁石付きのクラムシェルによる吸着・把持手段36bで吸着又は把持して吊り上げ、順次水槽中から撤去した後に、移送の途中でレーザ細断機51で細断して短尺解体片52として外部に排出させる。
【0062】
図7(a)では、コア抜き部分の上端側の外周に残余している上部鉄水遮蔽体3Bを切断し、図7(b)ではコア抜き部分の中間の外周に残余している内部配管類を切断し、図7(c)では側部鉄水遮蔽体3Aを切断し、図7(d)ではコア抜き部分の下端側の外周に残余している下部鉄水遮蔽体3Cを切断する。
【0063】
この二次解体及び撤去作業では、一次解体及び撤去作業によって放射能レベルの高い圧力管集合体6とカランドリア管5は全て取り除かれており、残存放射能レベルが低い環境下で作業を行うことができるので、安全作業を確保するための管理が容易である。
【0064】
また、一次解体及び撤去作業によってコア抜き部分に広い作業空間ができているので、監視カメラ23によるモニターが容易であると共に、レーザ切断装置42のアーム44を上方から下方へ容易に移動操作することが可能であり、これらによって作業精度及び作業能率の向上を図ることができる。
【0065】
また、レーザ切断によって行う解体作業と、電磁石付きのクラムシェルによる吸着・把持で行う撤去作業を別にしたことによって、マニピュレータを用いた従来技術のように、切断工具と把持工具をその都度付け替えて使用する必要がないと共に、コア抜き部分による広い作業空間内で解体作業と撤去作業を並行作業で行うことができるので、作業能率を向上して工期の短縮を図ることができる。
【0066】
なお、この解体及び撤去作業に使用する監視用カメラ23は、作業精度に大きな影響を与えるものであるから、できる限り高解像度カメラの使用が望ましく、特に遠近感をできるだけ忠実に表現できる三次元的な立体映像で監視が可能なものがより望ましい。(例えば、特開2001−91248号公報、特開2002−44684号公報に開示されている立体視画像装置)
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による原子炉の解体及び撤去方法が実施対象の1つとする原子炉の構造を示す要部の縦断面図である。
【図2】図1の原子炉におけるカランドリアタンクを形成する鉄水遮蔽体の分解斜視図である。
【図3】図1の原子炉を解体び撤去する従来技術による手順説明図である。
【図4】本発明による原子炉の解体及び撤去方法の実施設備の概略縦断面図であって、一次解体及び撤去作業時における設備の概略を示す縦断面図である。
【図5】本発明による原子炉の解体及び撤去方法の実施設備の概略縦断面図であって、二次解体及び撤去作業時における設備の概略を示す縦断面図である。
【図6】図1の原子炉を解体び撤去する本発明による手順説明図であって、図4の実施設備を用いた一次解体び撤去作業の手順説明図である。
【図7】図1の原子炉を解体び撤去する本発明による手順説明図であって、図5の実施設備を用いた二次解体び撤去作業の手順説明図である。
【符号の説明】
1 原子炉
2 生体遮蔽コンクリート
3 鉄水遮蔽体
4 カランドリアタンク
5 カランドリア管
6 圧力管集合体
7 制御棒案内管
10 原子炉建屋
11 原子炉収納室
12 遮蔽防護板
13 グリーンハウス
14 第1の解体装置
15 水平位置決め手段
16 垂直案内軸
17 コアボーリングマシン
18 コアチューブ
19 第1の撤去装置
20,33 架台
21,35 牽引ロープ
22 第2の撤去装置
23 監視用カメラ
24 集塵装置
25 廃水処理装置
26 蒸気放出プール
27 遮蔽蓋
28 ロッド状解体物(一次解体物)
29 移送中継室
30 水封引き込み手段
31 第3の撤去装置
32 一時貯蔵室
34 第4の撤去装置
36 懸吊具
37 第1排出シュート
38 第2排出シュート
39 切断刃
40 細断機
41,52 短尺解体片
42 レーザ切断装置
43 第2の解体装置
44 アーム
45 レーザ発振器
46 密閉装置
47 支持アーム
48 シール体
49 板状解体物(二次解体物)
50 載置台
51 レーザ細断機
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a nuclear reactor dismantling and removal method for safely disposing of a nuclear reactor in a reactor containment vessel that has been decommissioned in a nuclear reactor facility.
[0002]
[Prior art]
Various proposals have been made regarding the dismantling and removal of the reactor, but the reactor containment vessel is particularly contaminated with radioactivity, so the dismantling and removal work is remotely controlled from outside the reactor chamber, and the manipulator In general, the reactor was cut from the upper part to the lower part in order and disassembled, and then the dismantled material was transferred from the upper part of the furnace room to the outside of the furnace room. (For example, Patent Document 1 and Patent Document 2)
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-8-75892
[Patent Document 2]
JP-A-10-90493
[0004]
1 and 2 show the structure of a nuclear reactor 1 that is one of the implementation targets of the reactor disassembly and removal method according to the present invention, and FIG. 3 illustrates a method for dismantling and removing the nuclear reactor 1 according to the prior art. The nuclear reactor 1 is installed inside the biological shielding concrete wall 2, and the calandria tank 4 whose outer periphery is surrounded by the iron water shield 3 has a pressure pipe assembly 6 attached to the calandria pipe 5 and a control rod guide pipe. 7 etc. are provided.
[0005]
The iron-water shield 3 is provided with an upper iron-water shield 3B and a lower iron-water shield 3C above and below a side iron-water shield 3A formed in a donut shape, and the calandria tank 4 has an upper iron-water shield. A large number (for example, 200 or more) of calandria pipes 5 are predetermined in such a manner that they are supported by the body 3B and the lower iron-water shield 3C and are also steady while being inserted through a part of the side iron-water shield 3A. A plurality of (for example, 40 or more) control rod guide tubes 7 are provided at appropriate positions between the calandria tubes 5 that are mounted at intervals.
[0006]
As equipment for carrying out the method of dismantling and removing the nuclear reactor, a working vehicle is provided above the nuclear reactor 1 and is movable along the trajectory of the gantry, and a manipulator is attached to the working vehicle at the tip. A swivelable and telescopic mast is provided, and a fuel changer that is also used during operation is provided below the reactor 1.
[0007]
For the dismantling and removal of the reactor, the pressure tube assembly 6 attached to the Calandria tube 5 is pulled out and removed using a fuel changer, and the remaining dismantling and removal including the Calandria tube 5 is performed by a monitoring camera. The manipulator attached to the tip of the mast is remotely controlled while monitoring, disassembled with the cutting tool attached to the manipulator, and then replaced with the gripping tool for removal.
[0008]
As shown in FIG. 3, the work procedure is as follows: (a) the pressure tube assembly 6 is pulled out from each calandria tube 5 one by one, (b) the pressure tube assembly 6 removed is removed ( c) Cutting and removing the upper iron-water shield 3B, (d) Cutting and removing internal equipment of the Calandria tank 4 including the Calandria pipe 5 and the control rod guide pipe 7, and (e) side The cutting and removal work of the partial shield 3A is performed, and (f) the cutting and removal work of the lower shield 3C is performed.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of the conventional method of dismantling and removing the reactor as described above, the construction period is prolonged due to, for example, complicated dismantling work, which causes economic loss, or dismantling work over a long period of time. There are still some issues that need to be resolved, such as making it difficult to ensure safe work, and requiring expensive dismantling facilities and skilled operators.
[0010]
In other words, even after the pressure tube assembly is pulled out by the fuel changer, the Calandria tube with a high radioactivity level remains, and the work of cutting and removing this Calandria tube by remote control using a manipulator takes a long time. Therefore, it is necessary to make further management efforts and maintenance in order to ensure safety, because dismantling work must be continued in a work environment with a high radioactivity level.
[0011]
In addition, when performing dismantling and removal work including the Calandria tube by remote control of the manipulator, it is extremely difficult to accurately monitor the three-dimensional position where the manipulator is operated, even if monitoring is performed with a monitoring camera. At the same time, operators who operate this manipulator accurately require a high level of skill, so training for mastering this skill requires a long time, and training for that requires time and money.
[0012]
In addition, the work to be performed by attaching a cutting tool or gripping tool to the manipulator is necessary to change various cutting tools according to the cutting location and to replace the gripping tool after cutting. In particular, the dismantling and removal work of the calandria tube in the central part of the furnace needs to be performed in a limited and narrow working area, which is not desirable in terms of work efficiency and safety work.
[0013]
Therefore, the present invention provides a method for dismantling and removing a reactor that can solve the problems caused by these conventional techniques, and enables a shortening of the construction period by a particularly simple dismantling operation, thereby reducing economic loss. The main objective is to provide a method of dismantling and removing a nuclear reactor that greatly reduces the safety and facilitates the secure operation of the dismantling operation, and does not require expensive dismantling facilities and skilled operators.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The reactor disassembly and removal method according to the present invention includes a reactor core having a number of calandria pipes that are connected to iron water shields and other internal pipes by attaching pressure pipe assemblies. It consists of primary dismantling and dismantling work that dismantles and removes, and secondary dismantling and dismantling work that dismantles and removes the donut-shaped outer shell with the remaining iron water shield and other internal piping.
[0015]
The primary dismantling work in the primary dismantling and removal work includes a hollow bit and a core having an inner diameter that is placed on the outer periphery of the calandria tube by placing a core boring machine having a core tube with a hollow bit at the tip above the reactor. Each calandria pipe is cut from the iron water shield and other internal pipes by a tube, and is pulled out below the reactor together with the pressure pipe assembly.
[0016]
In this reactor disassembly and removal method, the central part (core) of the reactor including all of the pressure tube assemblies and calandria tubes with high radiation levels are removed by the primary disassembly and removal work, so the residual radiation level is reduced. Subsequent secondary dismantling and removal work can be carried out safely with a significant reduction, and management of safe work is easy.
[0017]
Also, the primary dismantling work by cutting the core boring machine is monitored and managed only in the horizontal direction when positioning at the cutting point, unlike the conventional dismantling work that requires three-dimensional monitoring and operation using a manipulator. In the vertical direction, since the core tube is simply moved up and down, the positioning by monitoring is easy and the operability is good, and the construction period can be significantly shortened.
[0018]
In addition, the core boring machine has almost the same structure as existing machines that drill holes in concrete, etc., except for the diameter of the hollow bit and core tube and the length of the core tube. In addition, since it is inexpensive and has a proven track record, it is highly reliable and easy to maintain, and does not require a high level of proficiency, so there is no need for long-term training for the operator.
[0019]
In addition, since the rod-shaped dismantle is pulled down from the top as the primary dismantling, it is not necessary to set up the cutting tool and gripping tool as in the prior art using a manipulator, and the dismantling and removal operations are atomic. It is easy to ensure safe work by not crossing above the furnace, and it is possible to improve work efficiency and shorten the work period.
[0020]
In addition, since the primary demolition is a rod-shaped demolition with a certain diameter and length, it is easy to handle when transporting for removal work, and is shredded to a predetermined length by a shredder during the transfer. It is easy to shred into short pieces, contributing to ensuring safety and improving work efficiency.
[0021]
In addition, if the primary dismantled material is removed as a rod-shaped dismantled material below the nuclear reactor, the fuel exchange equipment and other equipment used to replace the spent nuclear fuel rods and the transfer path inside the reactor building will be diverted. In addition, some modifications can be used that match the differences in the caliber and length between the nuclear fuel rods and the calandria tube, saving money and making the work safer by taking advantage of the experience of replacing nuclear fuel rods. And it can be done easily.
[0022]
In addition, the primary dismantling work by the boring machine can be repeated by repeating the same work, and the arrangement of each calandria tube is known in advance, so it is easy to program in advance and control by computer. Automatic operation is possible simply by setting the position of the extraction position.
[0023]
In addition, the core boring machine can take a form having one or a plurality of core tubes, particularly when a plurality of core tubes are mounted and cut simultaneously or sequentially to a plurality of calandria tubes. If any one of the core tubes is positioned on the calandria tube, the remaining core tubes can be positioned at the same time, and can be cut efficiently to improve the work efficiency.
[0024]
The secondary dismantling and removal work is performed using a laser cutting device or the like for the dismantling work, for example, but since a large work space is created in the core removal part by the primary dismantling and removal work, a monitor with a monitoring camera and a laser It is easy to move the arm of the cutting device from above to below, and even when a removal device that transfers it upward is provided separately, it is possible to perform parallel work without intermingling work, which makes it possible to improve work accuracy and The work efficiency can be improved.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a method for disassembling and removing a nuclear reactor according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings shown in FIGS. 4 to 7 showing a preferred embodiment. FIGS. 4 and 5 apply the present invention. FIG. 6 and FIG. 7 are explanatory diagrams of procedures of the method of dismantling and removing the nuclear reactor, and FIG. 6 and FIG. 7 are schematic diagrams of the reactor surroundings used in the method of dismantling and removing the nuclear reactor.
[0026]
In the method for dismantling and removing the reactor according to the present invention, as the first step, the first step is to first disassemble and remove the Calandria tube 5 fitted with the pressure tube assembly 6 at the center of the reactor 1, and then the second step. Since the iron water shield 3 constituting the calandria tank 4 is secondarily disassembled and removed, the facility for performing the primary dismantling and removal is shown in FIG. 4 and the procedure for performing the dismantling and removal is shown in FIG. 5 and FIG. 7 show the implementation procedure.
[0027]
A reactor building 10 of FIG. 4 includes a reactor containment chamber 11 in which the reactor 1 shown in FIGS. 1 and 2 to be subjected to demolition work is installed, and an upper side of the reactor containment chamber 11 is a shielding protection plate 12. A green house 13 is formed by partitioning, and a first dismantling device 14 is provided between the green house 13 and the reactor containment chamber 11.
[0028]
The first dismantling device 14 is equipped with a horizontal positioning means 15 capable of horizontally moving the upper surface of the shielding protection plate 12 along the X-axis and Y-axis directions, and an upper part attached to the horizontal positioning means 15 to be installed in the reactor accommodating chamber 11. The vertical guide shaft 16 is provided vertically, and the core boring machine 17 is mounted on the vertical guide shaft 16 so as to be movable up and down.
[0029]
The core boring machine 17 has the same configuration as an existing core boring machine that performs drilling work on concrete or the like, and a core tube with a hollow bit attached to the tip side, and the hollow bit and the core tube 18 are driven to rotate. The hollow mechanism and the core tube 18 are formed so that the inner diameter of the hollow bit and the core tube 18 is at least larger than the outer diameter of the calandria tube 5.
[0030]
A horizontally movable first removal device 19 that removes the rod-like dismantled material disassembled by the core boring machine 17 is disposed below the reactor 1 in the reactor containment chamber 11. The removal device 19 can be diverted to a part of the fuel exchange device used when replacing the spent nuclear fuel rod.
[0031]
In the green house 13, a pedestal 20 is provided above the shielding protection plate 12, and a second removal device 22 using a swing crane in which a traveling movement and turning are possible and a traction rope 21 is vertically suspended on the pedestal 20. As these gantry 20 and swivel crane, it is possible to divert those already provided for transferring equipment.
[0032]
Further, in the reactor building 10 of FIG. 4, for example, a monitoring camera 23 for monitoring the upper side, the lower side, and other important points of the reactor 1 is installed, or a dust collecting device 24 is installed at a place where dust is easily generated. , A steam discharge pool 26 equipped with a wastewater treatment device 25, a shield cover 27 that is installed in an emergency in place of the shield protection plate 12 that closes the upper opening of the reactor containment chamber 11, etc. Prepare.
[0033]
Further, a transfer relay chamber 29 formed by an upper transfer relay chamber 29A and a lower transfer relay chamber 29B is provided at a position adjacent to one side portion of the nuclear reactor containment chamber 11, and the transfer relay chamber 29 (29A, 29B) 29B communicates with the lower side of the reactor containment chamber 11 via a hatch (not shown), and the recovered rod-shaped dismantled material 28 is transferred to the transfer relay chamber 29B by the first removal device 19. Can be transferred sequentially.
[0034]
The transfer relay chamber 29A forms a water tank and communicates with the transfer relay chamber 29B via an internal water seal retracting means 30, and the second removal device 22 travels on the gantry 20 and pulls. The rope 21 can move to the transfer relay chamber 29 </ b> A via a hatch, and a third removal device 31 is provided between the outside of the reactor building 10.
[0035]
In addition, a temporary storage chamber 32 in which a water tank is formed is provided outside the reactor building 10 adjacent to the transfer relay chamber 29 and communicated with the transfer relay chamber 29A by the third removal device 31 and temporarily stored. A gantry 33 is provided on the upper side of the chamber 32 and a fourth removal device 34 is mounted. The fourth removal device 34 can be moved and swiveled on the gantry 33, and the traction rope 35 is vertically suspended. It is made up of a swivel crane.
[0036]
In addition, the 2nd and 4th removal apparatuses 22 and 34 can attach | detach the detachable suspension tool 36 suitable for each removal operation | work to the front-end | tip of the traction ropes 21 and 35, for example, In the primary removal operation shown in FIG. 4, an attracting means using an electromagnet is attached as the suspension 36a, and in the secondary removal operation shown in FIG. 5, an adsorption / holding means using a clamshell with an electromagnet is attached as the suspension 36b.
[0037]
The third removal device 31 connects the first discharge chute 37 provided with the start end side to the transfer relay chamber 29A and the start end side provided with the transfer relay chamber 29A to the first discharge chute 37, and temporarily stores the terminal end side. A cutter shredder 40 equipped with a cutting blade 39 protruding and projecting on the passage side is mounted in the vicinity of the terminal end side of the second discharge chute 38 provided with a second discharge chute 38 provided in the chamber 32.
[0038]
In the primary dismantling and removal apparatus having the above-described configuration provided in FIG. 4, the rod-shaped dismantling material 28 (the Calandria tube 5 including the pressure tube assembly 6) punched by the hollow bit of the core boring machine 17 and the core tube 18 is used. After being collected by the first removal device 19 and transferred to the lower transfer relay chamber 29B of the adjacent transfer relay chamber 29, it is transferred to the upper transfer relay chamber 29A via the water seal retracting means 30.
[0039]
The rod-shaped dismantled material 28 is suspended by a suspension 36a attached to the second removal device 22 and is sequentially discharged to the temporary storage chamber 32 side by being placed on the third removal device 31. After being cut into short demolition pieces 41 by the cutting blade 39 of the blade shredder 40 and sequentially stored in the temporary storage chamber 32, the short demolition pieces 41 are suspended by a suspension 36a attached to the fourth removal device 34. Suspended and sequentially removed to the next processing step.
[0040]
In the secondary dismantling and removal facility shown in FIG. 5, a second laser cutting device 42 is mounted on the vertical guide shaft 16 via a slide block instead of the core boring machine 17 in the first dismantling device 14. The laser cutting device 42 is provided with a cutting nozzle for emitting laser light supplied from a laser oscillator 45 at the tip of an articulated arm 44 that can be raised and lowered.
[0041]
Further, the secondary disassembly of the reactor main body 1 by the laser cutting device 42 is preferably performed in water in order to reduce radioactivity, but the central portion of the reactor main body 1 has already been disassembled and hollowed by the primary disassembly. Therefore, a sealing device 46 that shields the bottom of the reactor main body 1 in a watertight manner is provided, and this sealing device 46 is configured by attaching a seal body 48 to the tip of a support arm 47 that can be expanded and contracted.
[0042]
The sealing device 46 is a modification of the first removal device 19 used for the first removal work, such as mounting a support arm 47 and a seal body 48, and is used for the operation of the atoms in operation. It is possible to divert the fuel changer used when exchanging the spent nuclear fuel rod to the furnace 1.
[0043]
The suspension 36 attached to the tip of the traction ropes 21 and 35 of the second and fourth removal devices 22 and 34 is a rod-like dismantle 28 and a short dismantling piece 41 in the primary disassembly, and is an adsorbable metal material. Therefore, it is possible to use a suspension 36a that can be attached or detached by energization or de-energization using an electromagnet, but the plate-like demolition material 49 in the secondary demolition and the short demolition piece 52 obtained by chopping this include concrete and other nonmetals Therefore, the suspension 36b is replaced with a suspension 36b having gripping means such as a clam shell with an electromagnet.
[0044]
In addition, on the bottom side of the transfer relay chamber 29A on the upper side, a mounting table 50 for horizontally mounting the plate-like dismantled material 49 transferred from the reactor accommodating chamber 11 by the second removal device 22 is provided. A radar cutting device 51 for shredding is provided at a position adjacent to the mounting table 50, and the short dismantling piece 52 shredded on the mounting table 50 is detached from the first discharge chute 37 and the blade shredder 40 to obtain a second discharge chute. It is discharged into the temporary storage chamber 32 by the third removal device 31 made only 38.
[0045]
The first to fourth dismantling and removal facilities shown in FIGS. 4 and 5 use the existing reactor building 10 and other building structures as they are, as well as the equipment and transport used for the removal work. The path also uses equipment that is almost compliant with the equipment and transfer path used for the nuclear fuel rod replacement work, and the newly added implementation equipment includes the core boring machine 17, the laser cutting device 42, and the laser shredder 51. , A sealing device 46 using a part of the fuel exchange device, a blade shredder 40 provided in the third removal device 31, and the like.
[0046]
Next, the primary dismantling and removal work performed using the facility shown in FIG. 4 will be described with reference to FIG. 6. FIG. 6 (a) shows the state of the work start stage, and FIG. 6 (b) shows the work. The first dismantling apparatus in which the central portion (core) of the reactor 1 provided with the calandria tube 5 and the like equipped with the pressure tube assembly 6 is installed above the reactor 1 is shown. Fourteen core boring machines 17 core the reactor 1 below.
[0047]
In the primary disassembly work by removing the core, the horizontal positioning means 15 is moved horizontally along the X-axis and Y-axis directions, the core tube 18 is positioned directly above the axis of the calandria tube 5, and the slide block is moved along the vertical guide shaft 16. And the core tube 18 is rotationally driven.
[0048]
Thus, when the hollow bit attached to the tip of the core tube 18 is fitted into the outer periphery of the upper end side of the calandria tube 5 and the core tube 18 is continuously moved downward, the iron water shield 3 connected to the outer periphery of the calandria tube 5 is obtained. And other internal pipes are cut, and the primary dismantled material is pulled out as a rod-shaped dismantled material 28 including the pressure tube assembly 6, and can be recovered and removed by the first removal device 19 waiting below. .
[0049]
This primary dismantling operation is sequentially performed until the central portion (core) of the nuclear reactor 1 is completely removed by repeating the positioning by the horizontal positioning means 15 and the operation of moving the core tube 18 up and down, and these dismantling operations are monitored. This is performed by remote control while monitoring with the camera 23 for the camera.
[0050]
The core boring machine 17 can also take a form in which a plurality of core tubes 18 are mounted on the outer periphery of the vertical guide shaft 16 via a slide block. In particular, the pitch at which the calandria tubes 5 are arranged is constant. If any one of the core tubes 18 is positioned on the calandria tube 5, the remaining core tubes 18 are positioned at the same time, and the work efficiency can be improved by cutting the calandria tubes 5 simultaneously or sequentially.
[0051]
The primary dismantling work by cutting the core boring machine 17 is different from the dismantling work of the prior art that requires three-dimensional monitoring and operation using a manipulator, and monitors and manages only the horizontal direction when positioning at the cutting point, In the vertical direction, the core tube 18 is simply moved up and down, so that positioning by monitoring is easy and operability is good, and the construction period can be significantly shortened.
[0052]
Also, unlike the prior art dismantling work where only the pressure tube assembly 6 is first pulled out, the pressure tube assembly 6 and the calandria tube 5 having a high radioactivity level are disassembled simultaneously, and the cutting tool and the gripping tool are exchanged during disassembly. It is easy to ensure safe work by eliminating the need for setup, dismantling work and removal work of dismantling above the reactor 1, and improving work efficiency and shortening the work period. It is.
[0053]
In addition, the core boring machine 17 used for the primary dismantling work has almost the same structure as an existing machine that performs drilling work on concrete or the like, so that it is easier and cheaper to manufacture than a manipulator and has a proven record. Therefore, it is reliable and easy to maintain, and does not require a high level of proficiency, so there is no need for long-term training for the operator.
[0054]
In addition, since the primary demolition is a rod-shaped demolition with a certain diameter and length, it is easy to handle when transporting for removal work, and is shredded to a predetermined length by a shredder during the transfer. It is easy to chop and make the short disassembly pieces 41, which contributes to ensuring safety and improving work efficiency.
[0055]
In addition, the route and the room structure in the reactor building 10 for transferring the primary demolition are the same as when the spent nuclear fuel rods are replaced, and the first to fourth removal devices 19, 22, 31 for performing the removal work. , 34 conforms to the equipment used to replace the nuclear fuel rods, so that the level of proficiency has already increased for operators who have experienced nuclear fuel rod replacement work, making the operation safer and easier. Can be done.
[0056]
Note that the primary dismantling work by the boring machine 17 can be repeated by repeating the same work, and the arrangement of each calandria tube 5 is known in advance, so that it is easy to program in advance and control by computer. It is possible to perform automatic operation only by setting the positioning of the core extraction position.
[0057]
In addition, each rod-shaped dismantled product 28 removed from the nuclear reactor 1 has a constant diameter and length, and each rod-shaped dismantled product 28 is removed while being sequentially transferred through a certain route. As in the case of, the primary removal work can be programmed in advance and controlled by a computer to perform automatic operation.
[0058]
Next, the secondary dismantling and removal work performed using the implementation facility of FIG. 5 will be described with reference to FIG. 7. In the primary dismantling and removal work, the central portion (core) including all the calandria pipes 5 is cored. Since it was extracted, the secondary dismantling and removal work is done by dismantling and removing the outer shell of the reactor 1 that has a donut shape remaining on the outer periphery of the core.
[0059]
The secondary dismantling and removal work is performed after the primary dismantling and removal work is completed and the equipment shown in FIG. 4 is replaced with the equipment shown in FIG. 5, but the secondary dismantling work is performed by replacing the core boring machine 17 with the laser. While being performed by the second dismantling device 43 to which the cutting device 42 is attached, the secondary removal work is performed using the second to fourth removal means with some changes.
[0060]
In the secondary dismantling operation, the bottom side opening of the bioshield concrete 2 containing the calandria tank 4 by the iron water shield 3 is addressed to the seal body 48 of the sealing device 46 from below to make the water tight, and water is poured inside. The arm 44 of the laser cutting device 42 is remotely operated while monitoring with the monitoring camera 23 in a stretched water tank, and cutting is performed according to the procedure of FIGS. 7 (a) to 7 (d).
[0061]
In addition, the secondary removal work is a clamshell with an electromagnet attached to the tip of the second removal device 22 with respect to the plate-like dismantled material 49 which is a secondary dismantled material disassembled by cutting and sinking to the bottom of the water tank. Then, it is lifted by suction or gripping by the suction / holding means 36b, and after being sequentially removed from the water tank, it is shredded by a laser shredder 51 in the middle of transfer and discharged as a short dismantling piece 52.
[0062]
7A, the upper iron-water shield 3B remaining on the outer periphery on the upper end side of the core-extracted portion is cut, and in FIG. 7B, the internal piping remaining on the outer periphery in the middle of the core-extracted portion. In FIG. 7C, the side iron water shield 3A is cut, and in FIG. 7D, the lower iron water shield 3C remaining on the outer periphery on the lower end side of the cored portion is cut. .
[0063]
In the secondary dismantling and removal work, the pressure pipe assembly 6 and the calandria pipe 5 having high radioactivity levels are all removed by the primary dismantling and removal work, and the work can be performed in an environment where the residual radioactivity level is low. Therefore, management for ensuring safe work is easy.
[0064]
Further, since a large work space is created in the core removal portion by the primary disassembly and removal work, monitoring by the monitoring camera 23 is easy and the arm 44 of the laser cutting device 42 is easily moved from above to below. It is possible to improve work accuracy and work efficiency.
[0065]
Also, by separating the dismantling work performed by laser cutting and the removal work performed by suction and gripping with a clamshell with an electromagnet, the cutting tool and gripping tool are changed each time as in the prior art using a manipulator. In addition, it is possible to perform the dismantling work and the removal work in parallel work within a wide work space by the core-extracted portion, so that the work efficiency can be improved and the work period can be shortened.
[0066]
Since the surveillance camera 23 used for the dismantling and removal work has a great influence on the work accuracy, it is desirable to use a high-resolution camera as much as possible. What can be monitored with a simple stereoscopic image is more desirable. (For example, a stereoscopic image device disclosed in JP 2001-91248 A and JP 2002-44684 A)
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a main part showing the structure of a nuclear reactor which is one of the targets of implementation of a nuclear reactor disassembly and removal method according to the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view of an iron water shield forming a calandria tank in the nuclear reactor of FIG.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a procedure according to the prior art for dismantling and removing the nuclear reactor of FIG. 1;
FIG. 4 is a schematic longitudinal sectional view of equipment for carrying out a method for dismantling and removing a nuclear reactor according to the present invention, and is a longitudinal sectional view showing an outline of equipment during primary dismantling and removal work.
FIG. 5 is a schematic longitudinal sectional view of equipment for carrying out a method for dismantling and removing a nuclear reactor according to the present invention, and is a longitudinal sectional view showing an outline of the equipment during secondary dismantling and removal work.
6 is an explanatory diagram of a procedure according to the present invention for dismantling and removing the nuclear reactor of FIG. 1, and is an explanatory diagram of a procedure of a primary dismantling and removing operation using the implementation facility of FIG. 4;
7 is an explanatory diagram of a procedure according to the present invention for dismantling and removing the nuclear reactor of FIG. 1, and is an explanatory diagram of a procedure of a secondary dismantling and removing operation using the implementation facility of FIG. 5;
[Explanation of symbols]
1 Reactor
2 Bioshield concrete
3 Iron water shield
4 Calandria tank
5 Calandria tube
6 Pressure tube assembly
7 Control rod guide tube
10 Reactor building
11 Reactor storage room
12 Shielding protection plate
13 Green House
14 First dismantling device
15 Horizontal positioning means
16 Vertical guide shaft
17 Core boring machine
18 core tube
19 First removal device
20, 33 frame
21, 35 Tow rope
22 Second removal device
23 Surveillance camera
24 Dust collector
25 Wastewater treatment equipment
26 Steam release pool
27 Shielding lid
28 Rod-shaped dismantle (primary dismantle)
29 Transfer relay room
30 Water seal pull-in means
31 Third removal device
32 Temporary storage room
34 Fourth removal device
36 Suspension
37 First discharge chute
38 Second discharge chute
39 Cutting blade
40 shredder
41, 52 Short disassembly pieces
42 Laser cutting device
43 Second dismantling device
44 arms
45 Laser oscillator
46 Sealing device
47 Support arm
48 Seal body
49 Plate-shaped dismantled materials (secondary dismantled materials)
50 mounting table
51 Laser shredder

Claims (1)

圧力管集合体を装着して鉄水遮蔽体その他の内部配管類と連結している多数のカランドリア管を備えた原子炉の中央部(コア)を解体して撤去する一次解体及び撤去作業と、残りの鉄水遮蔽体その他の内部配管類を備えたドーナツ状の外殻部を解体して撤去する二次解体及び撤去作業とからなり、先端に中空ビットを装着したコアチューブを備えたコアボーリングマシンを原子炉の上方に配置し、カランドリア管の外周に嵌入する内径をした中空ビット及びコアチューブによって、各カランドリア管を鉄水遮蔽体その他の内部配管類から切断し、圧力管集合体と一緒に原子炉の下方に抜き落として前記一次解体作業が行われることを特徴とした原子炉の解体及び撤去方法。Primary dismantling and removal work to dismantle and remove the central part (core) of the reactor equipped with a number of calandria pipes that are connected to iron water shields and other internal pipes with pressure tube assemblies; Core boring with a core tube fitted with a hollow bit at the tip, consisting of secondary dismantling and removal work that dismantles and removes the donut-shaped outer shell with the remaining iron water shield and other internal piping The machine is placed above the reactor, and each calandria tube is cut from the iron water shield and other internal piping by a hollow bit and a core tube with an inner diameter that fits around the outer circumference of the calandria tube, together with the pressure tube assembly. A method of dismantling and removing a nuclear reactor, wherein the primary dismantling work is performed by pulling it down below the reactor.
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