JP6350957B1 - トーラス室内機器の解体工法 - Google Patents

Abstract

【課題】細断装置を解体箇所まで移動する必要がなく、効率的にトーラス室内機器を解体できる解体工法を提供することにある。【解決手段】本発明のトーラス室内機器の解体工法は、原子炉建屋１のトーラス室１０１に収容されるサプレッションチェンバ６の一部を輪切りして分割する工程と、輪切りしたサプレッションチェンバ６を下方の搬送手段（レール２０及び搬送台車２２）で前記トーラス室１０１の細断エリア３０まで搬送する工程と、前記細断エリア３０で前記サプレッションチェンバ６を小片化して解体し撤去する工程と、を有することを特徴としている。【選択図】図８

Description

本発明は、原子炉建屋のトーラス室に設けた室内機器の解体工法に関する。

耐久年数の経過した原子力発電所は所定の廃止措置がとられる。廃炉作業において、建屋内の構造物は大型のため、所定の大きさに切断しなければ外部へ運び出すことができない。このとき切断時に発生するドロス等の放射性物質の拡散防止ならびに作業者の被ばくを防止することが求められている。

特許文献１に開示の原子炉の撤去工法は、サプレッションチェンバが収容されたトーラス室を有する原子炉の撤去工法であって、サプレッションチェンバを含んだトーラス室内の構造物を部分的に解体する第１工程と、解体物をサプレッションチェンバの筐体によって囲まれた空間若しくは筐体によって囲まれていた空間の少なくとも一部を用いて保管する第２工程を有している。

特開２０１５−１５２３８７号公報

しかしながら、特許文献１に開示の撤去工法は、サプレッションチェンバを含んだトーラス室内の構造物を部分的に解体する解体機器を対象物に合わせて移動させるため、取り付け又は取り外しに時間と労力を必要として効率的でない。
また、解体物や細断装置をトーラス室内で移動させるために天井にレール及び揚重機をサプレッションチェンバのリング周方向に沿って設置しているが、設置のためには、作業足場を設置してあらかじめ天井に配設された配管等の構造物を撤去しなければならない。このため、作業足場の取り付け又は撤去に時間と労力を必要として効率的でない。

上記従来技術の問題点に鑑み、本発明は、細断装置を移動することなく、効率的にトーラス室内機器を解体できる解体工法を提供することにある。

上記課題を解決するための第１の手段において、本発明は、原子炉建屋のトーラス室に収容されるサプレッションチェンバの一部を輪切りして分割する工程と、
輪切りしたサプレッションチェンバを下方の搬送手段で前記トーラス室の細断エリアまで搬送する工程と、
前記細断エリアで前記サプレッションチェンバを小片化して解体し撤去する工程と、
を有し、
前記搬送手段は、レール及び搬送台車からなり、
前記レールは、前記サプレッションチェンバの下方の床面上で周方向に形成し、
前記搬送台車は、前記レール上を進退移動可能とし、前記サプレッションチェンバを輪切りする前に上面支持部をジャッキアップして支持することを特徴とするトーラス室内機器の解体工法を提供することにある。
上記第１の手段によれば、細断装置を解体対象となる箇所まで移動する必要がなく、輪切り工程と解体工程を別々の箇所で行うことができる。これにより、細断装置を１箇所に固定できると共に、各工程の段取りなど待ち時間がなくなり作業を効率的に行うことができる。
また、トーラス室のサプレッションチェンバの下方の空いたスペースに他の設備機器と干渉することなく搬送手段を容易に取り付けることができる。また、搬送対象物を輪切り切断する前に上面支持部をジャッキアップして輪切りしたサプレッションチェンバを支持する構成であり、その他の場合はレール上で搬送台車を自由に進退移動させることができる。

上記課題を解決するための第２の手段において、本発明は、上記第１の手段において、前記細断エリア上の原子炉建屋の上階に前記細断エリアに通じる仮開口を設けて、解体物の収容箱を搬入又は搬出することを特徴とするトーラス室内機器の解体工法を提供することにある。
上記第２の手段によれば、細断エリアで小片化した解体物を別の場所へ移動することなく、その場で上方の仮開口から容易に外部へ搬出することができる。

上記課題を解決するための第３の手段において、本発明は、上記第１又は第２の手段において、前記細断エリアの天井部の配管及び構造物を一部撤去した後に取り付けた吊上げ手段で前記サプレッションチェンバを小片化した解体物を搬送することを特徴とするトーラス室内機器の解体工法を提供することにある。
上記第３の手段によれば、細断エリアで小片化した解体物を仮開口部まで直ちに移動させることができ、解体及び搬出作業をタイムロスすることなく連続で行える。

上記課題を解決するための第４の手段において、本発明は、上記第１ないし第３のいずれか１の手段において、前記細断エリアにある前記サプレッションチェンバから輪切りして分割し、小片化して解体し撤去することを特徴とするトーラス室内機器の解体工法を提供することにある。
上記第４の手段によれば、小片化する箇所や収容箱に収容する箇所となる細断エリアのスペースを確保できる。

上記課題を解決するための第５の手段において、本発明は、上記第１ないし第４のいずれか１の手段において、前記トーラス室内の前記サプレッションチェンバを撤去した後、移動式作業台車を準備する工程と、
前記移動式作業台車でベント管を切断する工程と
切断した前記ベント管を前記細断エリアに移動する工程と、
前記ベント管を小片化して解体し撤去する工程と、
を有することを特徴とするトーラス室内機器の解体工法を提供することにある。
上記第５の手段によれば、サプレッションチェンバなどの構造物を撤去して空いたトーラス室内で移動式作業台車を自由に移動させることができ、ベント管の撤去作業を効率良く行える。

上記課題を解決するための第６の手段において、本発明は、上記第１ないし第５のいずれか１の手段において、前記トーラス室内の前記サプレッションチェンバを撤去した後、高所作業車を準備する工程と、
前記高所作業車で天井部配管及び構造物を切断する工程と、
前記天井部配管及び構造物を前記細断エリアに移動する工程と、
前記天井部配管及び構造物を小片化して解体し撤去する工程と、
を有することを特徴とするトーラス室内機器の解体工法を提供することにある。
上記第６の手段によれば、サプレッションチェンバなどの構造物を撤去して空いたトーラス室内で高所作業車を自由に移動させることができ、天井部配管及び構造物の撤去作業を効率良く行える。
また第５の手段のベント管の撤去作業と干渉しないように並行して行うことにより解体時間の短縮化及び効率化を図ることができる。また撤去のための作業足場の組立て又は解体の作業が必要なく、撤去作業を短期化できる。

本発明によれば、細断装置を解体対象となる箇所まで移動する必要がなく、細断装置を１箇所に固定できると共に、輪切り工程と解体・撤去工程の段取りなど待ち時間がなくなり作業を効率的に行うことができる。

本発明のトーラス室内機器の解体工法の処理フロー図である。 ステップ１の説明図である。 ステップ２の説明図である。 ステップ３の説明図である。 ステップ４の説明図である。 ステップ５の説明図である。 ステップ６の説明図である。 ステップ７の説明図である。 ステップ８の説明図である。 原子炉建屋の内部構造を示す概略説明図である。

本発明のトーラス室内機器の解体工法の実施形態を添付の図面を参照しながら、以下詳細に説明する。

＜トーラス室内機器＞
まず本発明の解体工法の対象となるトーラス室内機器について説明する。
図１０は原子炉建屋の内部構造を示す概略説明図である。図示のように原子炉建屋１は、原子炉圧力容器２と、原子炉圧力容器２を収納する原子炉格納容器３を備えている。原子炉格納容器３は、ドライウェル４、ベント管５、サプレッションチェンバ（以下、単にＳ／Ｃということあり）６を有し、内部の圧力を保持すると共に、外部と放射性物質を遮断している。ドライウェル４はベント管５を介して原子炉の圧力上昇を抑制するサプレッションチェンバ６と連接している。サプレッションチェンバ６は、原子炉格納容器３の周囲で円環状に配設された構造物である。サプレッションチェンバ６は原子炉建屋１の地下階のトーラス室１０１に支持脚６０１を介して設置している。ベント管５は端部（サプレッションチェンバ６の内部）にベントヘッダ７とダウンカマー８を有している。ベントヘッダ７は、サプレッションチェンバ６の内部で環状に形成されて、複数のベント管５と接続している。ダウンカマー８はベントヘッダ７より分岐してサプレッションチェンバ６内の水中に開口するように設けられている。また、トーラス室１０１の天井には天井部配管及び構造物１０２がサプレッションチェンバ６の周方向に形成されている。

＜トーラス室内機器の解体工法＞
図１は本発明のトーラス室内機器の解体工法の処理フロー図である。

＜仮開口施工：ステップ１＞
図２はステップ１の説明図であり、（Ａ）は原子炉建屋１Ｆの平面図、（Ｂ）は原子炉建屋のトーラス室の側面断面図である。
１−１．まずサプレッションチェンバ６内の水抜きを行う。サプレッションチェンバ６は接続配管を介して外部タンク（不図示）と接続している。そこでサプレッションチェンバ６内の水を接続配管を介して外部タンクへ排出する。なお必要であればあらかじめ除染作業を行っている。
１−２．原子炉建屋１の１階床面に地下階のトーラス室１０１に通じる仮開口１０を設ける準備として、施工箇所にある天井部配管又は構造物１０２の撤去作業を行う。

ここで、仮開口１０の施工箇所は、原子炉建屋１の屋内クレーン（不図示）の吊架範囲となる上階に設置した上部開口１２と、トーラス室１０１に設ける細断エリア（図５〜９参照）と平面視で重なる位置に設けている。これにより屋内クレーンを用いて解体物をトーラス室１０１から外部へ容易に搬出できる。
１−３．切断機を用いて１階床面に仮開口１０を施工する。
このとき仮開口１０は、小片化した細断物を収納可能な収容箱（図８参照）が通過可能な大きさに設定している。

＜レール敷設及び運搬台車準備：ステップ２＞
図３はステップ２の説明図であり、（Ａ）はトーラス室の平面図、（Ｂ）はトーラス室の側面断面図である。
２−１．トーラス室内１０１において、サプレッションチェンバ６と床面の間に平面視でＣ型状のレール２０を敷設する。サプレッションチェンバ６の下面側であって、サプレッションチェンバ６の一対の支持脚６０１の間のスペースは、配管及び構造物が少ない。レール２０はこのスペースを利用して敷設している。これにより、トーラス室１０１の天井部のように配管及び構造物をあらかじめ撤去する手間が少なく短時間で敷設できる。
ここで、レール２０を敷設しない箇所は後述する室内機器の細断エリア（図５〜９参照）となる。

２−２．レール２０上に運搬台車２２を準備する。運搬台車２２はレール２０上を進退移動可能とし、複数回輪切りしたサプレッションチェンバ６を運搬可能な大きさに設定している。本実施形態では一例として、１６分割したサプレッションチェンバ６を運搬可能な大きさに設定している。
またレール２０上に設置した運搬台車２２とサプレッションチェンバ６の下面との間には隙間を設けてあり、切断したサプレッションチェンバ６を運搬台車２２上に支持する際、上面支持部（台車上面）をジャッキアップするジャッキ（不図示）を取り付けている。
なお本発明ではレール２０及び搬送台車２２を搬送手段という。

＜ベント管とサプレッションチェンバの接続部分の切断：ステップ３＞
図４はステップ３の説明図であり、（Ａ）はトーラス室の平面図、（Ｂ）はトーラス室の側面断面図である。
３−１．細断エリアのベント管５とサプレッションチェンバ６の接続部分を切断するための作業足場５０１を組み立てる。作業足場５０１は、ベント管５とサプレッションチェンバ６が接続する箇所であって、ベント管５の外周を囲むように組み立てている。
３−２．作業足場５０１上から切断装置を用いてベント管５を切断する。

なお最初に切断するベント管５は、細断エリア（図５〜９参照）に最も近いベント管５を切断対象としている。本発明では順次サプレッションチェンバ６の切断毎にベント管５の接続部分を切断して、後述するステップ４の工程に移行している。
この他、ステップ４の工程に移行する前に、全てのベント管５の接続部分（図４では８カ所）に対して、個別に（又は複数）足場を組んであらかじめ切断しておいても良いが、足場組立の作業が増えることになる。

＜細断エリアの配管及び構造物解体：ステップ４＞
図５はステップ４の説明図であり、（Ａ）はトーラス室の平面図、（Ｂ）はトーラス室の側面断面図である。
本発明では、トーラス室１０１内で解体した室内機器を小片化するエリアを細断エリア３０という。細断エリア３０は仮開口１０と平面視において重なる箇所に設けている。
４−１．細断エリア３０内にある天井部配管及び構造物１０２を解体して撤去する。具体的にはサプレッションチェンバ６の上面に上部足場１０３を組立てる。この上部足場１０３上から切断装置を用いて、天井部配管及び構造物１０２を切断して解体する。その後、解体物は仮開口１０から外部へ撤去する。

４−２．細断エリア３０内にあるサプレッションチェンバ６の内部に内部足場６０２を組み立てる。この内部足場６０２は、通常サプレッションチェンバ６に設けている内部点検用の開口部（不図示）から足場部品を搬入して図４で切断したベント管５に接続するベントヘッダ７及びダウンカマー８の周囲に組み立てる。この内部足場６０２は、切断装置を用いてサプレッションチェンバ６内のベントヘッダ７及びダウンカマー８などの内部配管及び構造物を切断して解体する際に用いる。
なおサプレッションチェンバ６内の内部配管及び構造物の切断・解体は、前述の１／１６に輪切り切断するサプレッションチェンバに相当する箇所を対象とし、後述するサプレッションチェンバ６の輪切り工程毎に行っている。

＜吊上げ手段準備及びＳ／Ｃ輪切り切断：ステップ５＞
図６はステップ５の説明図であり、（Ａ）はトーラス室の平面図、（Ｂ）はトーラス室の側面断面図である。
５−１．細断エリア３０のトーラス室１０１内の天井に吊上げ手段を準備する。吊上げ手段は、一例としてサスペンション型クレーン４０を適用することができ、モノレール４２の一端を仮開口１０付近に取り付けて、他端がレール２０の一部と並列になるように取り付けている。

５−２．細断エリア３０にあるサプレッションチェンバ６を１／１６分割するため、輪切りするサプレッションチェンバ６の下面に搬送台車２２を移動する。その後、搬送台車２２の上面支持部をジャッキアップして輪切りするサプレッションチェンバ６の下部を支持する。
５−３．機械式切断装置５０を用いて、サプレッションチェンバ６を１／１６分割する。本実施形態の機械式切断装置５０は、輪切り切断するサプレッションチェンバの外周に沿って支持リングを取り付け、支持リングに沿って周方向に移動する切断装置（一例としてＴｐｉ ＴＯＯＬ社製のミーリングカッター）を用いている（図６（Ｂ）中の破線で囲まれた部分にサプレッションチェンバ６の外周に取り付けた機械式切断装置５０の一部拡大図を示す）。

＜輪切りＳ／Ｃ解体・撤去：ステップ６＞
図７はステップ６の説明図であり、（Ａ）はトーラス室の平面図、（Ｂ）はトーラス室の側面断面図である。
６−１．１／１６分割したサプレッションチェンバ６内部の内部足場６０２から、切断装置を用いて、サプレッションチェンバ６内のベントヘッダ７及びダウンカマー８などの内部配管及び構造物を切断、及びサプレッションチェンバ６内部から上面、側面、下面の順に切断する。

６−２．切断後、内部足場６０２を解体あるいは移動する。
６−３．サプレッションチェンバ６の内部配管及び構造物と、サプレッションチェンバ６の上面、側面、下面を必要であれば小片化し、仮開口１０から搬入した収容箱（図８参照）に箱詰めし、屋内クレーンを用いて逐次仮開口１０から外部へ搬出する。

＜輪切りＳ／Ｃ解体・撤去の繰り返し：ステップ７＞
図８はステップ７の説明図であり、（Ａ）はトーラス室の平面図、（Ｂ）はトーラス室の側面断面図である。
７−１．細断エリア３０のサプレッションチェンバ６はステップ６の工程で撤去され、細断エリア３０に細断作業及び箱詰め作業のためのスペースを設けることができる。本実施形態の細断エリア３０は、この場所に固定化し、新たに空の収容箱６０を仮置きし、解体物を収容箱６０に搬入するために用いる吊り架構６２を設置できる。

７−２．ベント管５との接続部分を切断したサプレッションチェンバ６を輪切り切断して分割する。内部足場を組み立て、ベントヘッダ及びダウンカマーをなどの内部配管及び構造物を切断して解体する。搬送手段を用いて分割したサプレッションチェンバ６（解体した内部配管及び構造物を含む）を細断エリア３０に移動する。
７−３．細断エリア３０で小片化し解体物を収容箱６０に箱詰めして屋内クレーン１０４を用いて仮開口１０から外部へ搬出する。
以降７−２及び７−３の工程は、サプレッションチェンバ６が全て撤去されるまで繰り返し行う。トーラス室１０１内のサプレッションチェンバ６を全て撤去した後は、レール２０及び運搬台車２２を撤去する。

＜ベント管、天井部配管及び構造物撤去：ステップ８＞
図９はステップ８の説明図であり、（Ａ）はトーラス室の平面図、（Ｂ）はトーラス室の側面断面図である。
８−１．ベント管５を撤去するための移動式作業足場７０を準備する。ここで本実施形態の移動式作業足場７０は、一例として、組み上げた足場の下部に台車を設けた構成であり、手動又は電動でトーラス室１０１内を自由に移動することができる。

８−２．移動式作業足場７０上から切断装置を用いてベント管５を切断する。移動式作業足場７０を用いて切断したベント管５を細断エリア３０に移動して、切断装置を用いて小片化する。解体物を箱詰めした収容箱６０を仮開口１０から外部へ搬出する。
８−３．天井部配管及び構造物１０２を解体するための高所作業車８０を準備する。ここで、本実施形態の高所作業車８０は、一例として、車両部８２と、作業台８４と、車両部８２と作業台８４の間に昇降部８６を備え、昇降部８６により作業台８４を任意の高さに上下移動させつつ、車両部８２でトーラス室１０１内を自由に移動することができる。

８−４．高所作業車８０上から切断装置を用いて天井部配管及び構造物１０２を切断する。高所作業車８０を用いて切断した天井部配管及び構造物１０２を細断エリア３０に移動して、切断装置を用いて小変化する。解体物を箱詰めした収容箱６０を仮開口１０から外部へ搬出する。
なおベント管５の撤去工程は、天井部配管及び構造物１０２の撤去工程と互いに干渉しないように同時に行うことにより作業時間の短縮化につながり効率が良い。

このような本発明のトーラス室内機器の解体工法によれば、細断装置を解体対象となる箇所まで移動する必要がなく、細断装置を１箇所に固定できると共に、輪切り工程と解体・撤去工程の段取りなど待ち時間がなくなり作業を効率的に行うことができる。

本発明は耐用年数の経過した原子力発電所の廃炉作業を行う原子力産業分野において、産業上の利用可能性を有する。

１………原子炉建屋、１０１………トーラス室、１０２………天井部配管及び構造物、１０３………上部足場、１０４………屋内クレーン、
２………原子炉圧力容器、３………原子炉格納容器、４………ドライウェル、
５………ベント管、５０１………作業足場、
６………サプレッションチェンバ、６０１………支持脚、６０２………内部足場、
７………ベントヘッダ、８………ダウンカマー、１０………仮開口、１２………上部開口、
２０………レール、２２………運搬台車、
３０………細断エリア、
４０………サスペンション型クレーン、４２………モノレール、
５０………機械式切断装置、
６０………収容箱、６２………吊り架構、
７０………移動式作業足場、
８０………高所作業車。

Claims (6)

1. 原子炉建屋のトーラス室に収容されるサプレッションチェンバの一部を輪切りして分割する工程と、
   輪切りしたサプレッションチェンバを下方の搬送手段で前記トーラス室の細断エリアまで搬送する工程と、
   前記細断エリアで前記サプレッションチェンバを小片化して解体し撤去する工程と、
   を有し、
   前記搬送手段は、レール及び搬送台車からなり、
   前記レールは、前記サプレッションチェンバの下方の床面上で周方向に形成し、
   前記搬送台車は、前記レール上を進退移動可能とし、前記サプレッションチェンバを輪切りする前に上面支持部をジャッキアップして支持することを特徴とするトーラス室内機器の解体工法。
2. 前記細断エリア上の原子炉建屋の上階に前記細断エリアに通じる仮開口を設けて、解体物の収容箱を搬入又は搬出することを特徴とする請求項１に記載のトーラス室内機器の解体工法。
3. 前記細断エリアの天井部の配管及び構造物を一部撤去した後に取り付けた吊上げ手段で前記サプレッションチェンバを小片化した解体物を搬送することを特徴とする請求項１又は２に記載のトーラス室内機器の解体工法。
4. 前記細断エリアにある前記サプレッションチェンバから輪切りして分割し、小片化して解体し撤去することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１に記載のトーラス室内機器の解体工法。
5. 前記トーラス室内の前記サプレッションチェンバを撤去した後、移動式作業台車を準備する工程と、
   前記移動式作業台車でベント管を切断する工程と
   切断した前記ベント管を前記細断エリアに移動する工程と、
   前記ベント管を小片化して解体し撤去する工程と、
   を有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１に記載のトーラス室内機器の解体工法。
6. 前記トーラス室内の前記サプレッションチェンバを撤去した後、高所作業車を準備する工程と、
   前記高所作業車で天井部配管及び構造物を切断する工程と、
   前記天井部配管及び構造物を前記細断エリアに移動する工程と、
   前記天井部配管及び構造物を小片化して解体し撤去する工程と、
   を有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１に記載のトーラス室内機器の解体工法。

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