JP6541020B2 - Fuel debris recovery method and recovery apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、燃料デブリの回収方法及び回収装置に関し、特に、原子炉圧力容器及び原子炉格納容器内で固化した燃料デブリの回収に適した燃料デブリの回収方法及び回収装置に関する。 The present invention relates to a fuel debris recovery method and apparatus, and more particularly, to a fuel debris recovery method and apparatus suitable for recovering fuel debris solidified in a reactor pressure vessel and a reactor containment vessel.
「燃料デブリ」とは、原子炉燃料が原子炉内でデブリ化した核燃料物質であり、冷却材の喪失により原子炉燃料が溶融して原子炉構造材や制御棒等とともに冷えて固化したものである。燃料デブリが発生した場合、燃料デブリは原子炉圧力容器（RPV：Reactor Pressure Vessel）や原子炉格納容器（PCV：Primary Containment Vessel）内に存在しているものと考えられる。 “Fuel debris” is nuclear fuel material in which nuclear reactor fuel is debrisified in the nuclear reactor, and reactor fuel is melted due to loss of coolant and cooled and solidified together with reactor structural materials, control rods, etc. is there. When fuel debris is generated, it is considered that the fuel debris is present in a reactor pressure vessel (RPV: Reactor Pressure Vessel) or a reactor containment vessel (PCV: Primary Containment Vessel).
燃料デブリが発生している原子炉を廃炉にする際には、外部環境の放射能汚染を防止する観点から、燃料デブリを事前に回収することが重要である。燃料デブリの回収方法には、燃料デブリを冠水させた状態で取り出す方法（冠水工法）が知られている。この冠水工法によれば、水の遮断効果によって作業員の被曝や外部環境への放射能汚染を低減することができる。 When decommissioning a reactor where fuel debris is generated, it is important to recover the fuel debris in advance from the viewpoint of preventing radioactive contamination of the external environment. As a fuel debris recovery method, there is known a method (submersion method) of taking out fuel debris in a flooded state. According to this submersion method, it is possible to reduce the exposure of workers and radioactive contamination to the external environment by the water blocking effect.
しかしながら、ＲＰＶやＰＣＶに穴が空いていたりクラックが生じたりしている場合には、この穴やクラックを塞いでシールしなければならない。また、燃料デブリが存在している原子炉では、作業員が内部に入ることが困難であり、穴やクラックの位置を特定したり、穴やクラックを塞いだりする作業を行うことは難しい。したがって、冠水工法を採用せずに燃料デブリを回収することができる代替工法が望まれている。 However, if there is a hole or crack in the RPV or PCV, the hole or crack must be closed and sealed. In addition, in a nuclear reactor where fuel debris is present, it is difficult for workers to enter inside, and it is difficult to identify the position of a hole or a crack or to perform an operation to close the hole or a crack. Therefore, there is a need for an alternative construction method that can recover fuel debris without adopting the submersion method.
例えば、特許文献１に記載された発明は、水に替えて放射線遮蔽材を封入した中空体を原子炉格納容器内に充填し、原子炉ウェルの上方にボーリング装置を配置して、前記中空体が充填された部分にボーリング装置により回転されるカッターを挿入して原子炉部品及び燃料デブリの切削を行い、これらの切片を燃料貯蔵プールに配置された回収容器に吸引して封入するようにしている。 For example, in the invention described in Patent Document 1, a hollow body in which a radiation shielding material is sealed instead of water is filled in a reactor containment vessel, and a boring device is disposed above a reactor well to obtain the hollow body A cutter, which is rotated by a boring device, is inserted into the part filled with fuel to cut reactor parts and fuel debris, and these pieces are sucked and sealed in a recovery container disposed in the fuel storage pool. There is.
また、特許文献２に記載された発明は、原子炉建屋に開口部を形成し、該開口部から破砕等の処理を行うアクセス装置をＰＣＶの側面部における生体遮蔽体の外部に移動させ、該アクセス装置からＰＣＶの内部に破砕手段等を挿入し、燃料デブリを破砕した後、気中で回収するようにしている。かかる発明によれば、燃料デブリが存在している場所の近くにアクセス装置を配置することができ、作業時間を短縮することができる。 In the invention described in Patent Document 2, an opening is formed in a reactor building, and an access device for performing processing such as crushing from the opening is moved to the outside of a biological shield at a side surface of a PCV, A crushing means or the like is inserted into the interior of the PCV from the access device, and fuel debris is crushed and then collected in air. According to the invention, the access device can be arranged near the place where the fuel debris is present, and the working time can be shortened.
上述した特許文献１に記載された方法では、中空体を充填した部分にカッターを上下方向に挿入して燃料デブリの切削及び吸引を行っていることから、カッターを挿入し難い、中空体が破損してしまう、燃料デブリを全て回収するにはカッターの抜き差しを複数回繰り返さなければならない、燃料デブリはボーリング装置の位置から２０〜３０ｍ程度の深さの位置に存在しており切片の吸引に膨大な吸引力と電力を要する等の問題を有している。また、特許文献２に記載された方法では、原子炉建屋は１〜２ｍ程度の厚さを有するコンクリート製の頑強な構造材により構成されており、開口部を形成する作業に労力を有する、原子炉建屋内部が汚染されていた場合には粉塵等の放射性物質が外部に漏洩する可能性がある等の問題を有している。 In the method described in Patent Document 1 described above, the cutter is inserted vertically in the portion filled with the hollow body to cut and suck fuel debris, so it is difficult to insert the cutter, and the hollow body is broken In order to recover all the fuel debris, it is necessary to repeat the insertion and removal of the cutter a plurality of times, the fuel debris exists at a depth of about 20 to 30 m from the position of the boring device and it is enormous Have problems such as the need for a large amount of suction and power. Further, in the method described in Patent Document 2, the reactor building is made of a concrete structural member made of concrete having a thickness of about 1 to 2 m, and the work of forming the opening has labor, atomic If the inside of the furnace building is contaminated, radioactive substances such as dust may leak to the outside.
本発明は、かかる問題点に鑑み創案されたものであり、冠水工法が採用できない場合であっても放射線や放射性物質の漏洩を防止しつつ燃料デブリを容易に回収することができる、燃料デブリの回収方法及び回収装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and it is possible to easily recover fuel debris while preventing leakage of radioactive rays and radioactive materials even when the submersion method can not be adopted. It aims at providing a collection method and a collection device.
本発明によれば、原子炉圧力容器又は原子炉格納容器内で固化した燃料デブリの回収方法において、前記原子炉格納容器を囲う生体遮蔽壁の側面に密着させて、前記生体遮蔽壁と前記原子炉格納容器との隙間をシールするための気密筒を内部に配置した遮蔽室を配置する遮蔽室配置工程と、前記遮蔽室内と前記生体遮蔽壁内とを連通する連通路を前記生体遮蔽壁に形成する連通路形成工程と、前記気密筒を前記連通路に挿通させることにより前記遮蔽室内から前記原子炉格納容器の側面に前記気密筒を密着させて配置する気密筒配置工程と、前記気密筒内と前記原子炉格納容器内とを連通する開口部を前記原子炉格納容器に形成する開口部形成工程と、を備え、前記遮蔽室及び前記気密筒を介してペデスタル開口にアクセスして前記燃料デブリを回収するようにした、ことを特徴とする燃料デブリの回収方法が提供される。
According to the present invention, in the method of collecting fuel debris solidified in the reactor pressure vessel or the reactor containment vessel, the living body shielding wall and the atoms are brought into close contact with the side surface of the living body shielding wall surrounding the reactor containment vessel. A shielding chamber arrangement step of arranging a shielding chamber in which an airtight cylinder for sealing a gap with a furnace storage container is arranged, and a communication passage connecting the shielding chamber and the inside of the biological shielding wall to the biological shielding wall A communicating passage forming step to be formed; an airtight cylinder arranging step of arranging the airtight cylinder in close contact with the side surface of the reactor containment vessel from the shielding chamber by inserting the airtight cylinder into the communication passage; And an opening forming step of forming an opening in the reactor containment vessel communicating the inside with the inside of the reactor containment vessel, and accessing the pedestal opening through the shielding chamber and the airtight cylinder to access the fuel Fat Was to be recovered, the fuel debris extraction method, characterized in that there is provided.
前記回収方法は、前記遮蔽室から前記ペデスタル開口まで前記燃料デブリの切削手段を往復移動可能に支持する案内レールを配置する案内レール配置工程と、前記ペデスタル開口から前記遮蔽室まで前記燃料デブリの切片を搬送する搬送手段を往復移動可能に支持する搬送レールを配置する搬送レール配置工程と、を備えていてもよい。 The recovery method includes a guide rail arranging step of arranging a guide rail that supports the cutting means of the fuel debris in a reciprocating manner from the shielding chamber to the pedestal opening, and a section of the fuel debris from the pedestal opening to the shielding chamber And a transfer rail disposing step of disposing a transfer rail for reciprocally movably supporting a transfer means for transferring the light.
また、前記切削手段は搬送台車に設置されており、該搬送台車を前記遮蔽室に連結した後、前記切削手段を前記案内レールに移載するようにしてもよい。
Further, the cutting means is installed in the conveyance carriage, after connecting the conveying carriage in the shield chamber, the cutting means may be transferred to the guide rail.
また、前記遮蔽室配置工程は、前記燃料デブリの切削手段を前記ペデスタル開口に案内するための第一遮蔽室と前記燃料デブリの切片を搬送する搬送手段を前記ペデスタル開口に案内するための第二遮蔽室とを配置する工程であってもよい。 In the shielding chamber disposing step, a first shielding chamber for guiding the cutting means of the fuel debris to the pedestal opening and a conveying means for conveying the section of the fuel debris to the pedestal opening are provided. It may be a step of arranging a shielding chamber.
さらに、前記第一遮蔽室から前記ペデスタル開口まで前記切削手段を往復移動可能に支持する案内レールを配置する案内レール配置工程と、前記ペデスタル開口から前記第二遮蔽室まで前記搬送手段を往復移動可能に支持する搬送レールを配置する搬送レール配置工程と、を備えていてもよい。 Furthermore, a guide rail disposing step of arranging a guide rail for supporting the cutting means in a reciprocating manner from the first shielding chamber to the pedestal opening, and allowing the conveying means to reciprocate from the pedestal opening to the second shielding chamber And a transport rail disposing step of disposing a transport rail to be supported by
また、前記第一遮蔽室から前記生体遮蔽壁に形成される第一連通路及び前記第二遮蔽室から前記生体遮蔽壁に形成される第二連通路のうち、何れか一方は新設の連通路であってもよい。 Further, any one of a first series passage formed from the first shielding chamber to the living body shielding wall and a second communication passage formed from the second shielding chamber to the living body shielding wall may be a newly formed communication passage. It may be
また、前記案内レール及び前記搬送レールは、何れか一方が上側に配置されており、何れか他方が下側に配置されていてもよい。 Further, either the guide rail or the transport rail may be disposed on the upper side, and the other may be disposed on the lower side.
また、本発明によれば、原子炉圧力容器又は原子炉格納容器内で固化した燃料デブリの回収装置において、前記原子炉格納容器を囲う生体遮蔽壁の側面に密着して配置される第一遮蔽室及び第二遮蔽室と、前記第一遮蔽室内と前記生体遮蔽壁内とを連通する第一連通路に挿通され前記原子炉格納容器の側面に密着して配置されることによって前記生体遮蔽壁と前記原子炉格納容器との隙間をシールする第一気密筒と、前記第二遮蔽室内と前記生体遮蔽壁内とを連通する第二連通路に挿通され前記原子炉格納容器の側面に密着して配置されることによって前記生体遮蔽壁と前記原子炉格納容器との隙間をシールする第二気密筒と、前記第一気密筒内と前記原子炉格納容器内とを連通する開口部からペデスタル開口にアクセス可能な案内レールと、前記第二気密筒内と前記原子炉格納容器内とを連通する開口部から前記ペデスタル開口にアクセス可能な搬送レールと、前記案内レールにより案内され前記燃料デブリを切削する切削手段と、前記搬送レールに沿って移動して前記燃料デブリの切片を搬送する搬送手段と、を備えることを特徴とする燃料デブリの回収装置が提供される。
Further, according to the present invention, in a recovery device for fuel debris solidified in a reactor pressure vessel or a containment vessel, a first shield disposed in intimate contact with the side surface of a living body shielding wall surrounding the containment vessel. the biological shield and the chamber and a second shielding chamber, by Rukoto disposed in close contact with the side surface of the first shielding chamber and with said biological shielding wall is inserted into the first communication passage communicating said containment vessel The first airtight cylinder for sealing the gap between the wall and the reactor containment vessel, and the second communication passage for communicating the second shielding chamber and the inside of the living body shielding wall are in close contact with the side surface of the reactor containment vessel. A second airtight cylinder for sealing the gap between the living body shielding wall and the reactor containment vessel by being disposed , and an opening communicating the inside of the first airtight cylinder with the inside of the reactor containment vessel; and access to the openable guide rail Wherein a transfer rail from opening accessible to the pedestal opening a second airtight cylinder communicating between said reactor containment, a cutting means is guided by the guide rail for cutting the fuel debris, the transport rail And a transport means for moving along and transporting the fuel debris pieces.
前記回収装置は、前記切削手段を設置した搬送台車を備え、該搬送台車を前記第一遮蔽室に連結してから前記切削手段を前記案内レールに移載するようにしてもよい。
The recovery device includes a conveyance carriage which established the said cutting means may be after connecting the conveying carriage to the first shielding chamber so as to transfer the said cutting means to said guide rail.
また、前記案内レール及び前記搬送レールは、何れか一方が上側に配置されており、何れか他方が下側に配置されていてもよい。Further, either the guide rail or the transport rail may be disposed on the upper side, and the other may be disposed on the lower side.
また、前記第一遮蔽室及び前記第二遮蔽室と前記生体遮蔽壁との密着部、前記第一気密筒及び前記第二気密筒と前記原子炉格納容器との密着部、前記第一遮蔽室と前記第一気密筒との接続部及び前記第二遮蔽室と前記第二気密筒との接続部に配置された膨張式シール材を備えていてもよい。
In addition, an adhesion portion between the first shielding chamber and the second shielding chamber and the living body shielding wall, an adhesion portion between the first airtight cylinder and the second airtight cylinder and the reactor containment vessel , the first shielding chamber And the first sealing cylinder, and the inflatable sealing member disposed at the connecting portion of the second shielding chamber and the second sealing cylinder .
上述した本発明に係る燃料デブリの回収方法及び回収装置によれば、遮蔽室によって生体遮蔽壁との間を封止し、気密筒により原子炉格納容器との間を封止したことにより、原子炉格納容器の遮蔽性及び気密性を保持しつつ遮蔽室を配置することができ、遮蔽室、連通路、開口部及びペデスタル開口を介して燃料デブリの切削手段や燃料デブリの切片の搬送手段を往復移動させることができる。したがって、本発明によれば、冠水工法が採用できない場合であっても放射線や放射性物質の漏洩を防止しつつ燃料デブリを容易に回収することができる。 According to the fuel debris recovery method and recovery apparatus of the present invention described above, the space between the living body shielding wall and the reactor containment wall is sealed by the shielding chamber, and the space between the reactor containment vessel is sealed by the airtight cylinder. The shielding chamber can be disposed while maintaining the shielding property and airtightness of the furnace containment vessel, and means for cutting fuel debris and means for conveying fuel debris through the shielding chamber, the communication passage, the opening and the pedestal opening. It can be moved back and forth. Therefore, according to the present invention, fuel debris can be easily recovered while preventing the leakage of radiation and radioactive substances even when the submersion method can not be adopted.
以下、本発明の第一実施形態及び第二実施形態について、図１〜図７（ｂ）を用いて説明する。ここで、図１は、本発明の第一実施形態に係る燃料デブリの回収装置を示す概略構成図である。図２は、図１に示した回収装置の水平断面図である。 Hereinafter, a first embodiment and a second embodiment of the present invention will be described using FIGS. 1 to 7B. Here, FIG. 1 is a schematic configuration view showing a fuel debris recovery device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a horizontal sectional view of the recovery device shown in FIG.
本発明の第一実施形態に係る燃料デブリＸの回収装置は、図１及び図２に示したように、原子炉圧力容器１１又は原子炉格納容器１２内で固化した燃料デブリＸの回収装置であって、原子炉格納容器１２を囲う生体遮蔽壁１３の側面に密着して配置される複数の遮蔽室２（第一遮蔽室２１及び第二遮蔽室２２）と、これらの遮蔽室２内と生体遮蔽壁１３内とをそれぞれ連通する連通路１４（第一連通路１４１及び第二連通路１４２）に挿通され原子炉格納容器１２の側面に密着して配置される気密筒３（第一気密筒３１及び第二気密筒３２）と、各気密筒３内と原子炉格納容器１２内とを連通する開口部１５（第一開口部１５１及び第二開口部１５２）からペデスタル開口１６ａにアクセス可能な複数のレール４（案内レール４１及び搬送レール４２）と、案内レール４１により案内され燃料デブリＸを切削する切削手段５と、搬送レール４２により搬送され燃料デブリＸの切片を搬送する搬送手段６と、を備えている。 The fuel debris X recovery apparatus according to the first embodiment of the present invention is a recovery apparatus for fuel debris X solidified in the reactor pressure vessel 11 or the reactor containment vessel 12 as shown in FIGS. 1 and 2. A plurality of shielding chambers 2 (first shielding chamber 21 and second shielding chamber 22) disposed in close contact with the side surface of the living body shielding wall 13 surrounding the reactor containment vessel 12, and the inside of these shielding chambers 2. An airtight cylinder 3 (first airtight) which is inserted into the communication passage 14 (the first series passage 141 and the second communication passage 142) respectively communicating with the inside of the living body shielding wall 13 and in close contact with the side surface of the reactor containment vessel 12 Pedestal opening 16a can be accessed from openings 15 (first opening 151 and second opening 152) that connect the cylinder 31 and the second airtight cylinder 32) and the inside of each airtight cylinder 3 and the reactor containment vessel 12 Multiple rails 4 (guide rails 41 and transport And Le 42), and a cutting means 5 for cutting the fuel debris X is guided by the guide rails 41, and the transfer mechanism 6 for transporting the sections of the conveyed fuel debris X by the conveyance rails 42.
図１に示した原子炉は、沸騰水型原子炉（ＢＷＲ：Boiling Water Reactor）の概略構成図である。原子炉圧力容器１１は、炉心を収容する容器であって、高温・高圧に耐え得る鋼鉄製の容器である。原子炉格納容器１２は、原子炉圧力容器１１等の主要設備を格納する容器であって、密閉性・耐圧性の高い鋼鉄製又はコンクリート製の容器である。原子炉圧力容器１１及び原子炉格納容器１２は、コンクリート製の原子炉建屋１内に格納されている。原子炉建屋１は原子炉の事故時に放射性物質の漏洩を防止する役割を有しており、燃料ペレット、燃料被覆管、原子炉圧力容器１１、原子炉格納容器１２及び原子炉建屋１により構成される五重の障壁の一つである。なお、原子炉建屋１のうち、原子炉格納容器１２の外周を囲うコンクリート壁は生体遮蔽壁１３と呼ばれている。 The nuclear reactor shown in FIG. 1 is a schematic configuration view of a boiling water reactor (BWR). The reactor pressure vessel 11 is a vessel for accommodating the core, and is a steel vessel capable of withstanding high temperature and high pressure. The reactor containment vessel 12 is a vessel for storing main equipment such as the reactor pressure vessel 11 and is a vessel made of steel or concrete having high sealing and pressure resistance. The reactor pressure vessel 11 and the reactor containment vessel 12 are stored in a reactor building 1 made of concrete. The reactor building 1 has a role of preventing leakage of radioactive materials in the event of a nuclear reactor accident, and is composed of fuel pellets, fuel cladding, reactor pressure vessel 11, reactor containment vessel 12 and reactor building 1. One of the five barriers. In the reactor building 1, a concrete wall surrounding the outer periphery of the reactor containment vessel 12 is called a living body shielding wall 13.
原子炉建屋１内には、原子炉格納容器１２の下部に環状に配置された圧力抑制プール１７、使用済み燃料を貯蔵する燃料貯蔵プール１８、メンテナンス時等に機器を仮置きする機器仮置プール１９等が配置されている。なお、図１では、制御棒や冷却系の詳細については図を省略してある。また、原子炉建屋１の内部には、作業用や機器搬入・設置用の複数の区画室が形成されており、圧力抑制プール１７の上段に区画室１０が形成されている。なお、原子炉建屋１は、図示した構成に限定されるものではない。 In the reactor building 1, a pressure suppression pool 17 annularly arranged at the lower part of the reactor containment vessel 12, a fuel storage pool 18 for storing spent fuel, and an equipment temporary storage pool for temporarily placing equipment at the time of maintenance etc. 19 mag is placed. In FIG. 1, the details of the control rod and the cooling system are omitted. Further, a plurality of compartments for work and equipment loading and installation are formed inside the reactor building 1, and a compartment 10 is formed in the upper stage of the pressure suppression pool 17. The reactor building 1 is not limited to the illustrated configuration.
原子炉格納容器１２内の底部には、原子炉圧力容器１１を支持する円筒形状のペデスタル１６が形成されており、ペデスタル１６の内部には制御棒駆動機構（図示せず）が配置されている。ペデスタル１６の上部には、原子炉圧力容器１１を囲う円筒形状のγ線遮蔽体１６ｂが配置されている。また、ペデスタル１６の側面部には内部の制御棒駆動機構にアクセスするためのペデスタル開口１６ａが形成されている。また、原子炉格納容器１２の頂部には、原子炉格納容器１２を密閉状態に封止するドライウェルヘッド１２ａが配置されている。また、原子炉圧力容器１１の頂部には、原子炉圧力容器１１を密閉状態に封止する上蓋１１ａが配置されている。 A cylindrical pedestal 16 supporting the reactor pressure vessel 11 is formed at the bottom of the reactor containment vessel 12, and a control rod drive mechanism (not shown) is disposed inside the pedestal 16. . A cylindrical γ-ray shield 16 b surrounding the reactor pressure vessel 11 is disposed above the pedestal 16. In addition, a pedestal opening 16a is formed on the side surface of the pedestal 16 for accessing the control rod drive mechanism inside. Further, a dry well head 12 a for sealing the nuclear reactor containment vessel 12 in a sealed state is disposed at the top of the nuclear reactor containment vessel 12. Further, at the top of the reactor pressure vessel 11, an upper lid 11a for sealing the reactor pressure vessel 11 in a sealed state is disposed.
第一遮蔽室２１は、燃料デブリＸの切削手段５をペデスタル開口１６ａに案内するための遮蔽室２であり、第二遮蔽室２２は、燃料デブリＸの切片を搬送する搬送手段６をペデスタル開口１６ａに案内するための遮蔽室２である。これらの遮蔽室２は、遮蔽材によって構成されている。なお、ペデスタル開口１６ａは、既設の開口部であることが好ましいが、ペデスタル１６に新設した開口部であってもよく、「ペデスタル開口」とは既設及び新設の両方の開口部を含む趣旨である。 The first shielding chamber 21 is a shielding chamber 2 for guiding the cutting means 5 of the fuel debris X to the pedestal opening 16a, and the second shielding chamber 22 is a pedestal opening for the conveying means 6 for conveying a section of the fuel debris X It is the shielding room 2 for guiding to 16a. These shielding rooms 2 are constituted by a shielding material. The pedestal opening 16a is preferably an existing opening, but may be an opening newly formed on the pedestal 16, and the term "pedestal opening" is intended to include both existing and new openings. .
第一遮蔽室２１は、生体遮蔽壁１３に形成された第一連通路１４１と連通可能に構成されたエンクロージャであり、第一遮蔽室２１と生体遮蔽壁１３との密着部は、例えば、膨張式シール材２１ａによりシールされている。膨張式シール材２１ａは、チューブ状のゴム製シールに低圧の空気を注入して膨張させたものである。かかる膨張式シール材２１ａは、航空機や原子力機器等の分野でシール材として既に十分な実績を挙げており、第一遮蔽室２１と生体遮蔽壁１３との間を気密に封止することができる。なお、このシール材は、膨張式シール材２１ａに限定されるものではない。 The first shielding chamber 21 is an enclosure configured to be able to communicate with the first series passage 141 formed in the living body shielding wall 13, and the contact portion between the first shielding chamber 21 and the living body shielding wall 13 is, for example, an expansion. It is sealed by the type seal material 21a. The inflatable seal 21 a is a tube-shaped rubber seal which is inflated by injecting low-pressure air. The inflatable sealing material 21a has already achieved sufficient results as a sealing material in the field of aircraft, nuclear equipment and the like, and the space between the first shielding chamber 21 and the living body shielding wall 13 can be hermetically sealed. . Note that this sealing material is not limited to the inflatable sealing material 21 a.
ところで、生体遮蔽壁１３と原子炉格納容器１２との間には数十ｃｍ程度の隙間Δｇが存在している。したがって、第一遮蔽室２１と生体遮蔽壁１３との間をシールしたとしても、原子炉格納容器１２に第一開口部１５１を形成すると、原子炉格納容器１２の内部と隙間Δｇとが連通してしまい気密性を維持することができない。 By the way, a gap Δg of about several tens of cm exists between the living body shielding wall 13 and the reactor containment vessel 12. Therefore, even if the first shielding chamber 21 and the living body shielding wall 13 are sealed, when the first opening 151 is formed in the reactor containment vessel 12, the inside of the reactor containment vessel 12 communicates with the gap Δg. It is impossible to maintain airtightness.
そこで、本実施形態では、第一遮蔽室２１から第一連通路１４１に第一気密筒３１を挿通し、第一気密筒３１の端部を原子炉格納容器１２の側面に密着させ、第一気密筒３１の内側に第一開口部１５１を形成している。第一気密筒３１と原子炉格納容器１２との密着部は、例えば、膨張式シール材２１ａによりシールされている。また、第一気密筒３１と第一遮蔽室２１との接続も、例えば、膨張式シール材２１ａによりシールされている。かかるシールにより、原子炉格納容器１２内と第一遮蔽室２１内とを第一気密筒３１を用いて気密性を維持したまま連通させることができる。なお、第一気密筒３１は、生体遮蔽壁１３及び第一遮蔽室２１により遮蔽された領域に配置されるものであるため、遮蔽材により構成する必要はない。 Therefore, in the present embodiment, the first airtight cylinder 31 is inserted from the first shielding chamber 21 into the first series passage 141, and the end of the first airtight cylinder 31 is closely attached to the side surface of the reactor containment vessel 12, A first opening 151 is formed inside the airtight cylinder 31. The intimate contact portion between the first airtight cylinder 31 and the reactor containment vessel 12 is sealed by, for example, an inflatable seal 21 a. Further, the connection between the first airtight cylinder 31 and the first shielding chamber 21 is also sealed by, for example, the inflatable sealing material 21 a. With such a seal, the inside of the reactor containment vessel 12 and the inside of the first shielding chamber 21 can be communicated using the first airtight cylinder 31 while maintaining the airtightness. In addition, since the first airtight cylinder 31 is disposed in the area shielded by the living body shielding wall 13 and the first shielding chamber 21, the first airtight cylinder 31 does not have to be made of a shielding material.
また、第一遮蔽室２１は、生体遮蔽壁１３側に遮蔽扉２１ｂを有しており、遮蔽扉２１ｂを閉鎖することにより原子炉格納容器１２内の空間との連通を気密に遮断することができ、遮蔽扉２１ｂを開放することにより第一遮蔽室２１内と原子炉格納容器１２内とを連通させることができる。また、第一遮蔽室２１の遮蔽扉２１ｂと対峙する側には開閉扉２１ｃが配置されている。なお、本実施形態の説明において、説明の便宜上、扉やハッチを閉鎖した状態を実線で図示し、開放した状態を一点鎖線で図示している。 Further, the first shielding chamber 21 has a shielding door 21b on the living body shielding wall 13 side, and airtightly shuts off communication with the space in the reactor containment vessel 12 by closing the shielding door 21b. By opening the shielding door 21b, the inside of the first shielding chamber 21 and the inside of the reactor containment vessel 12 can be communicated. In addition, an open / close door 21c is disposed on the side of the first shield room 21 facing the shield door 21b. In the description of the present embodiment, for convenience of explanation, the state in which the door and the hatch are closed is illustrated by a solid line, and the state in which the door and the hatch are opened is illustrated by an alternate long and short dash line.
第一遮蔽室２１の開閉扉２１ｃには、例えば、切削手段５をモジュール化して設置した搬送台車７が連結される。また、案内レール４１は、第一遮蔽室２１からペデスタル開口１６ａに渡って配置されており、搬送台車７内で切削手段５を支持する支持レール７１と接続可能に構成されている。そして、支持レール７１に支持された切削手段５は、搬送台車７を第一遮蔽室２１に連結してから案内レール４１に移載される。なお、搬送台車７の詳細な説明については後述する。 For example, a transport carriage 7 in which the cutting means 5 is modularized and installed is connected to the opening and closing door 21 c of the first shielding chamber 21. The guide rail 41 is disposed from the first shielding chamber 21 to the pedestal opening 16 a, and is configured to be connectable to the support rail 71 that supports the cutting means 5 in the transport carriage 7. Then, the cutting means 5 supported by the support rail 71 is transferred to the guide rail 41 after the transport carriage 7 is connected to the first shielding chamber 21. The detailed description of the transport carriage 7 will be described later.
切削手段５は、例えば、燃料デブリＸを切削、破砕、粉砕等によって切片に分離するツールであり、「切削手段」とはこれらのツールを総称する趣旨である。切削手段５は、例えば、案内レール４１に走行可能に配置されたトロリーと、トロリーに接続された伸縮又は屈曲可能に構成されたマニピュレータと、マニピュレータに接続された先端ツールと、により構成される。 The cutting means 5 is, for example, a tool for separating the fuel debris X into pieces by cutting, crushing, crushing or the like, and the term "cutting means" is intended to generically refer to these tools. The cutting means 5 is constituted of, for example, a trolley movably disposed on the guide rail 41, an extendable or bendable manipulator connected to the trolley, and a tip tool connected to the manipulator.
第二遮蔽室２２は、生体遮蔽壁１３に形成された第二連通路１４２と連通可能に構成されたエンクロージャであり、第二遮蔽室２２と生体遮蔽壁１３との密着部は、例えば、膨張式シール材２２ａによりシールされている。また、第二遮蔽室２２から第二連通路１４２に第二気密筒３２を挿通し、第二気密筒３２の端部を原子炉格納容器１２の側面に密着させ、第二気密筒３２の内側に第二開口部１５２を形成している。 The second shielding chamber 22 is an enclosure configured to be able to communicate with the second communication passage 142 formed in the living body shielding wall 13. The contact portion between the second shielding chamber 22 and the living body shielding wall 13 is, for example, an expanded It is sealed by the type seal material 22a. In addition, the second airtight cylinder 32 is inserted from the second shielding chamber 22 into the second communication passage 142, and the end of the second airtight cylinder 32 is closely attached to the side surface of the reactor containment vessel 12, and the inside of the second airtight cylinder 32 is The second opening 152 is formed in the
第二気密筒３２と原子炉格納容器１２との密着部は、例えば、膨張式シール材２１ａによりシールされている。また、第二気密筒３２と第二遮蔽室２２との接続も、例えば、膨張式シール材２２ａによりシールされている。かかるシールにより、原子炉格納容器１２内と第二遮蔽室２２内とを第二気密筒３２を用いて気密性を維持したまま連通させることができる。 The intimate contact portion between the second airtight cylinder 32 and the reactor containment vessel 12 is sealed by, for example, an inflatable seal 21 a. Further, the connection between the second airtight cylinder 32 and the second shielding chamber 22 is also sealed by, for example, an inflatable seal 22 a. With such a seal, the inside of the reactor containment vessel 12 and the inside of the second shielding chamber 22 can be communicated using the second airtight cylinder 32 while maintaining the airtightness.
また、第二遮蔽室２２は、生体遮蔽壁１３側に遮蔽扉２２ｂを有しており、遮蔽扉２２ｂを閉鎖することにより原子炉格納容器１２内の空間との連通を気密に遮断することができ、遮蔽扉２２ｂを開放することにより第二遮蔽室２２内と原子炉格納容器１２内とを連通させることができる。また、第二遮蔽室２２は、搬送手段６により第二遮蔽室２２内に回収した燃料デブリＸの切片を第二遮蔽室２２の外部に搬出する搬出台車８が連結可能に構成されている。なお、搬出台車８の詳細な説明については後述する。 In addition, the second shielding chamber 22 has a shielding door 22b on the living body shielding wall 13 side, and can shut off the communication with the space inside the reactor containment vessel 12 airtightly by closing the shielding door 22b. By opening the shielding door 22b, the inside of the second shielding chamber 22 and the inside of the reactor containment vessel 12 can be communicated. In addition, the second shielding chamber 22 is configured to be connectable with a carry-out truck 8 for carrying out a section of the fuel debris X collected in the second shielding chamber 22 by the transport unit 6 to the outside of the second shielding chamber 22. The detailed description of the carry-out carriage 8 will be described later.
搬送レール４２は、第二遮蔽室２２からペデスタル開口１６ａに渡って配置されており、この搬送レール４２上に遠隔操作によって往復移動可能に構成された搬送手段６が配置されている。搬送手段６は、例えば、燃料デブリＸの切片を収容可能なバケットを備えた台車である。 The transport rail 42 is disposed from the second shielding chamber 22 to the pedestal opening 16 a, and the transport means 6 configured to be reciprocally movable by remote control is disposed on the transport rail 42. The transport means 6 is, for example, a carriage provided with a bucket capable of containing a section of the fuel debris X.
上述した本実施形態に係る燃料デブリＸの回収装置によれば、第一遮蔽室２１及び第二遮蔽室２２によって生体遮蔽壁１３との間を封止し、第一気密筒３１及び第二気密筒３２により原子炉格納容器１２との間を封止したことにより、原子炉格納容器１２の遮蔽性を保持しつつ第一遮蔽室２１及び第二遮蔽室２２を配置することができ、遮蔽室２（第一遮蔽室２１及び第二遮蔽室２２）、連通路１４（第一連通路１４１及び第二連通路１４２）、開口部１５（第一開口部１５１及び第二開口部１５２）及びペデスタル開口１６ａを介して燃料デブリＸの切削手段５や燃料デブリＸの切片の搬送手段６を往復移動させることができる。したがって、冠水工法が採用できない場合であっても放射線や放射性物質の漏洩を防止しつつ燃料デブリＸを容易に回収することができる。 According to the fuel debris X recovery apparatus according to the above-described embodiment, the first shielding chamber 21 and the second shielding chamber 22 seal the space between the living body shielding wall 13 and the first airtight cylinder 31 and the second airtight chamber. Since the space between the reactor vessel 12 and the reactor vessel 12 is sealed by the cylinder 32, the first shielding room 21 and the second shielding room 22 can be disposed while maintaining the shielding property of the reactor vessel 12, so that the shielding room 2 (first shielding chamber 21 and second shielding chamber 22), communication passage 14 (first series passage 141 and second communication passage 142), opening 15 (first opening 151 and second opening 152) and pedestal The cutting means 5 of the fuel debris X and the conveying means 6 of the section of the fuel debris X can be reciprocated through the opening 16a. Therefore, even if the submersion method can not be adopted, the fuel debris X can be easily recovered while preventing the radiation and the radioactive substance from leaking.
次に、上述した燃料デブリＸの回収装置の設置方法を含む燃料デブリＸの回収方法について、図３（ａ）〜図５（ｃ）を参照しつつ説明する。ここで、図３は、本発明の第一実施形態に係る燃料デブリの回収方法の一部を示す図であり、（ａ）は遮蔽室配置工程、（ｂ）は連通路形成工程、（ｃ）は気密筒配置工程、（ｄ）は開口部形成工程、である。図４は、本発明の第一実施形態に係る燃料デブリの回収方法の一部を示す図であり、（ａ）は案内レール配置工程、（ｂ）は搬送台車連結工程、（ｃ）は切削回収工程、である。図５は、本発明の第一実施形態に係る燃料デブリの回収方法の一部を示す図であり、（ａ）は搬送レール配置工程、（ｂ）は切片回収工程、（ｃ）は切片搬出工程、である。 Next, a method of collecting fuel debris X including the method of installing the above-described collection device of fuel debris X will be described with reference to FIGS. 3 (a) to 5 (c). Here, FIG. 3 is a view showing a part of the fuel debris recovery method according to the first embodiment of the present invention, wherein (a) is a shielding chamber disposing step, (b) a communicating passage forming step, (c Is an airtight cylinder arrangement | positioning process, (d) is an opening part formation process. FIG. 4 is a view showing a part of the fuel debris recovery method according to the first embodiment of the present invention, wherein (a) is a guide rail disposing step, (b) is a transport carriage connecting step, and (c) is cutting Recovery step. FIG. 5 is a view showing a part of the fuel debris recovery method according to the first embodiment of the present invention, wherein (a) is a transportation rail arrangement step, (b) is a section recovery step, and (c) is a section unloading It is a process.
本発明の第一実施形態に係る燃料デブリＸの回収方法は、原子炉圧力容器１１又は原子炉格納容器１２内で固化した燃料デブリＸの回収方法であって、原子炉格納容器１２を囲う生体遮蔽壁１３の側面に遮蔽室２（第一遮蔽室２１及び第二遮蔽室２２）を密着させて配置する遮蔽室配置工程と、遮蔽室２内と生体遮蔽壁１３内とを連通する連通路１４（第一連通路１４１及び第二連通路１４２）を生体遮蔽壁１３に形成する連通路形成工程と、遮蔽室２内から原子炉格納容器１２の側面に気密筒３（第一気密筒３１及び第二気密筒３２）を密着させて配置する気密筒配置工程と、気密筒３内と原子炉格納容器１２内とを連通する開口部１５（第一開口部１５１及び第二開口部１５２）を原子炉格納容器１２に形成する開口部形成工程と、第一遮蔽室２１からペデスタル開口１６ａまで燃料デブリＸの切削手段５を往復移動可能に支持する案内レール４１を配置する案内レール配置工程と、ペデスタル開口１６ａから第二遮蔽室２２まで燃料デブリＸの切片を搬送する搬送手段６を往復移動可能に支持する搬送レール４２を配置する搬送レール配置工程と、を備え、遮蔽室２及び気密筒３を介してペデスタル開口１６ａにアクセスして燃料デブリＸを回収するようにしたものである。 The fuel debris X recovery method according to the first embodiment of the present invention is a recovery method of the fuel debris X solidified in the reactor pressure vessel 11 or the reactor containment vessel 12, and a living body surrounding the reactor containment vessel 12. A shielding chamber arranging step in which the shielding chamber 2 (the first shielding chamber 21 and the second shielding chamber 22) is disposed in close contact with the side surface of the shielding wall 13, and a communication passage communicating the inside of the shielding chamber 2 with the inside of the living body shielding wall 13. 14 (the first series passage 141 and the second communication passage 142) are formed in the living body shielding wall 13 and the airtight cylinder 3 (the first airtight cylinder 31) from the inside of the shielding chamber 2 to the side surface of the reactor containment vessel 12 And an airtight cylinder disposing step of closely arranging the second airtight cylinder 32), and an opening 15 (first opening 151 and second opening 152) communicating the inside of the airtight cylinder 3 and the inside of the reactor containment vessel 12 with each other. Forming an opening in the reactor containment vessel 12; Guide rail arrangement step of arranging a guide rail 41 for supporting the cutting means 5 of the fuel debris X reciprocally movably from the storage room 21 to the pedestal opening 16a, and a section of the fuel debris X from the pedestal opening 16a to the second shielding chamber 22 And disposing the transport rail 42 for reciprocally movably supporting the transport means 6 for transporting, and accessing the pedestal opening 16 a via the shielding chamber 2 and the airtight cylinder 3 to recover the fuel debris X. It is something like that.
本実施形態において、遮蔽室配置工程は、具体的には、燃料デブリＸの切削手段５をペデスタル開口１６ａに案内するための第一遮蔽室２１と燃料デブリＸの切片を搬送する搬送手段６をペデスタル開口１６ａに案内するための第二遮蔽室２２とを配置する工程である。第一遮蔽室２１と第二遮蔽室２２との配置方法は、基本的に同じであることから、ここでは第一遮蔽室２１を例に挙げて説明する。 In the present embodiment, the shielding chamber disposing step specifically includes the first shielding chamber 21 for guiding the cutting means 5 of the fuel debris X to the pedestal opening 16a and the conveying means 6 for conveying the section of the fuel debris X. This is a step of arranging a second shielding chamber 22 for guiding to the pedestal opening 16a. The arrangement method of the first shielding chamber 21 and the second shielding chamber 22 is basically the same, so here, the first shielding chamber 21 will be described as an example.
遮蔽室配置工程は、図３（ａ）に示したように、生体遮蔽壁１３の側面に第一遮蔽室２１を密着させる工程である。第一遮蔽室２１は、例えば、工場で仮組された後、原子炉建屋１に形成された既存の搬入経路から区画室１０に搬入される。第一遮蔽室２１内には、第一気密筒３１が配置されており、遮蔽扉２１ｂ及び開閉扉２１ｃは閉鎖されている。かかる工程により、第一遮蔽室２１と生体遮蔽壁１３との密着部は、例えば、膨張式シール材２１ａによって気密にシールされる。 The shielding chamber arranging step is a step of bringing the first shielding chamber 21 into close contact with the side surface of the living body shielding wall 13 as shown in FIG. 3A. The first shielding room 21 is, for example, temporarily assembled in a factory, and then carried into the compartment 10 from an existing carrying-in route formed in the reactor building 1. The first airtight cylinder 31 is disposed in the first shielding chamber 21, and the shielding door 21b and the opening / closing door 21c are closed. By this process, the intimate contact portion between the first shielding chamber 21 and the living body shielding wall 13 is airtightly sealed by, for example, the inflatable sealing material 21 a.
連通路形成工程は、図３（ｂ）に示したように、第一遮蔽室２１と連通する第一連通路１４１を生体遮蔽壁１３に形成する工程である。第一遮蔽室２１内には、ボーリング装置（図示せず）が搬入されており、遮蔽扉２１ｂを開放した後、ボーリング装置により生体遮蔽壁１３に第一連通路１４１を形成する。ところで、区画室１０には、例えば、ＣＲＤ（制御棒駆動装置）点検ハッチ等の既設の開口部も形成されているが、燃料デブリＸへの速やかなアクセスを実現するには、開口部から燃料デブリＸまでの間に干渉部材（各種機器や配管等）が少ない方が好ましい。そこで、本実施形態では、生体遮蔽壁１３の側面に干渉部材が少なくなる位置を選択して第一連通路１４１を新設するようにしている。 The communication passage forming step is a step of forming a series passage 141 communicating with the first shielding chamber 21 in the living body shielding wall 13 as shown in FIG. 3 (b). A boring device (not shown) is carried into the first shielding chamber 21. After the shielding door 21b is opened, the boring device forms a first series passage 141 in the living body shielding wall 13. By the way, although the existing openings, such as CRD (control rod drive) inspection hatch, are formed in the compartment 10, for example, in order to realize quick access to the fuel debris X, the fuel from the openings is used It is preferable that the number of interference members (various devices, pipes, etc.) be small before the debris X. Therefore, in the present embodiment, a position where the number of interference members is reduced is selected on the side surface of the living body shielding wall 13, and the first series passage 141 is newly provided.
なお、第二遮蔽室２２についても第二連通路１４２を新設するようにしてもよいが、二つの連通路１４を形成するよりも第二連通路１４２については既存の開口部を利用した方が工期を短縮することができる場合もある。したがって、本実施形態では、第一遮蔽室２１から生体遮蔽壁１３に形成される第一連通路１４１及び第二遮蔽室２２から生体遮蔽壁１３に形成される第二連通路１４２のうち、何れか一方は新設の連通路１４であることが好ましい。 Although the second communication passage 142 may be additionally provided for the second shielding chamber 22, it is better to use the existing opening for the second communication passage 142 than to form the two communication passages 14. It may be possible to shorten the construction period. Therefore, in the present embodiment, any of the first series passage 141 formed from the first shielding chamber 21 to the living body shielding wall 13 and the second communication passage 142 formed from the second shielding chamber 22 to the living body shielding wall 13. Preferably, one of them is a new communication passage 14.
気密筒配置工程は、図３（ｃ）に示したように、第一連通路１４１に第一気密筒３１を挿通して原子炉格納容器１２の側面に密着させる工程である。第一気密筒３１の先端及び後端には膨張式シール材２１ａが配置されており、第一気密筒３１と原子炉格納容器１２との密着部及び第一遮蔽室２１と第一気密筒３１との接続部は、例えば、膨張式シール材２１ａによって気密にシールされる。 The airtight cylinder disposition step is a step in which the first airtight cylinder 31 is inserted into the second series passage 141 and brought into close contact with the side surface of the reactor containment vessel 12 as shown in FIG. The expandable seal member 21 a is disposed at the front end and the rear end of the first hermetic cylinder 31, and the contact portion between the first hermetic cylinder 31 and the reactor containment vessel 12 and the first shielding chamber 21 and the first hermetic cylinder 31. For example, the connecting portion with is sealed airtight by the inflatable seal 21 a.
開口部形成工程は、図３（ｄ）に示したように、原子炉格納容器１２の第一気密筒３１を密着させた部分の内側に第一開口部１５１を形成する工程である。第一連通路１４１を新設した場合、その延長線上にある原子炉格納容器１２には開口部が形成されていないことが多いことから、カッターやレーザ切断機等のツール（図示せず）により第一開口部１５１を形成する。このツールは予め第一遮蔽室２１内に用意しておいてもよいし、気密筒配置工程後に第一遮蔽室２１内に搬入してもよい。事後的にツールを搬入する際には、遮蔽扉２１ｂを閉鎖した状態で開閉扉２１ｃを開放することにより、エアロック構造を形成することができる。 In the opening forming step, as shown in FIG. 3D, the first opening 151 is formed inside the portion of the nuclear reactor vessel 12 in which the first airtight cylinder 31 is in close contact. When the first series passage 141 is newly formed, the reactor vessel 12 on the extension line is often not formed with an opening, so that a tool such as a cutter or a laser cutting machine (not shown) One opening 151 is formed. This tool may be prepared in advance in the first shielding chamber 21 or may be carried into the first shielding chamber 21 after the airtight cylinder arranging step. When the tool is subsequently carried in, the air lock structure can be formed by opening the open / close door 21c with the shielding door 21b closed.
上述したように、第一気密筒３１を原子炉格納容器１２の側面に密着させて配置してから第一開口部１５１を形成することにより、生体遮蔽壁１３と原子炉格納容器１２との間に形成された隙間Δｇを有する場合であっても、原子炉格納容器１２内の空間と第一遮蔽室２１内の空間との遮蔽性を保持しつつ連通させることができる。 As described above, by arranging the first hermetic cylinder 31 in close contact with the side surface of the reactor containment vessel 12 and then forming the first opening 151, the space between the biological shielding wall 13 and the reactor containment vessel 12 is formed. Even in the case where there is the gap Δg formed in the above, it is possible to maintain the shielding property of the space in the reactor containment vessel 12 and the space in the first shielding chamber 21 while communicating.
続いて、第一遮蔽室２１を設置した後、切削手段５を第一遮蔽室２１に搬入して燃料デブリＸの切削及び回収作業を行うまでの工程について、図４（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。 Subsequently, after the first shielding chamber 21 is installed, the process until the cutting means 5 is carried into the first shielding chamber 21 and the fuel debris X is cut and collected will be described with reference to FIGS. 4 (a) to 4 (c). This will be described using
図４（ａ）に示した工程は、第一遮蔽室２１からペデスタル開口１６ａまで案内レール４１を敷設する案内レール配置工程である。なお、図４（ａ）〜（ｃ）の各図において、案内レール４１の支持構造については、説明の便宜上、図を省略してある。図示したように、案内レール４１は、例えば、第一遮蔽室２１、第一気密筒３１及びペデスタル開口１６ａの天井部側に配置される。 The process shown in FIG. 4A is a guide rail disposing step of laying the guide rails 41 from the first shielding chamber 21 to the pedestal opening 16a. In addition, in each figure of Fig.4 (a)-(c), about the support structure of the guide rail 41, illustration is abbreviate | omitted for convenience of explanation. As illustrated, the guide rail 41 is disposed, for example, on the ceiling side of the first shielding chamber 21, the first airtight cylinder 31, and the pedestal opening 16a.
図４（ｂ）に示した工程は、切削手段５をモジュール化した搬送台車７を第一遮蔽室２１に連結する搬送台車連結工程である。搬送台車７は、例えば、切削手段５を支持する支持レール７１と、前面に配置された開閉扉７２と、切削手段５に電力を供給するケーブルを操作するケーブルマネジメントユニット７３と、を備えている。 The step shown in FIG. 4B is a carriage connecting step for coupling the carriage 7 obtained by modularizing the cutting means 5 to the first shielding chamber 21. The transport carriage 7 includes, for example, a support rail 71 for supporting the cutting means 5, an open / close door 72 disposed on the front surface, and a cable management unit 73 for operating a cable for supplying power to the cutting means 5. .
支持レール７１は、案内レール４１と接続可能に構成されており、切削手段５を移動させることによって支持レール７１から案内レール４１に移載することができる。ケーブルマネジメントユニット７３は、ペデスタル開口１６ａまで移動する切削手段５に電力を供給するケーブルの送り出しや回収を操作する機器であり、例えば、搬送台車７の上部（内外を問わない）に配置される。なお、図示しないが、ケーブルマネジメントユニット７３は、区画室１０内の制御盤に接続されている。 The support rail 71 is configured to be connectable to the guide rail 41, and can be transferred from the support rail 71 to the guide rail 41 by moving the cutting means 5. The cable management unit 73 is a device for operating delivery and recovery of a cable for supplying power to the cutting means 5 moving to the pedestal opening 16a, and is disposed, for example, on the upper part of the transport carriage 7 (whether inside or outside). Although not shown, the cable management unit 73 is connected to the control panel in the compartment 10.
搬送台車７を第一遮蔽室２１に連結する前は、第一遮蔽室２１の開閉扉２１ｃ及び搬送台車７の開閉扉７２は閉鎖した状態である。そして、開閉扉２１ｃ及び開閉扉７２を対峙した状態で搬送台車７を第一遮蔽室２１に連結し、開閉扉２１ｃ及び開閉扉７２を開放することにより、第一遮蔽室２１と搬送台車７とを連通させることができる。なお、図示しないが、搬送台車７と第一遮蔽室２１との連結部に膨張式シール材２１ａを配置するようにしてもよい。 Before the transport carriage 7 is connected to the first shielding chamber 21, the opening and closing door 21 c of the first shielding chamber 21 and the opening and closing door 72 of the transport carriage 7 are closed. Then, the transport carriage 7 is connected to the first shielding chamber 21 in a state in which the opening / closing door 21c and the opening / closing door 72 face each other and the opening / closing door 21c and the opening / closing door 72 are opened. Can be communicated. Although not shown, the inflatable seal material 21 a may be disposed at the connecting portion between the transport carriage 7 and the first shielding chamber 21.
このように、切削手段５をモジュール化して搬送台車７に搭載することにより、切削手段５のメンテナンス時に切削手段５を搬送台車７に回収し、開閉扉２１ｃ及び開閉扉７２を閉鎖した後、搬送台車７と第一遮蔽室２１との連結を解除することによって、切削手段５を所定のメンテナンス場所まで容易に搬送することができる。また、切削手段５のメンテナンス中に、同一の構成を有する別の搬送台車７を第一遮蔽室２１に連結することにより、燃料デブリＸの切削及び回収作業を継続することもできる。 As described above, the cutting means 5 is modularized and mounted on the conveyance carriage 7 so that the cutting means 5 is collected by the conveyance carriage 7 at the time of maintenance of the cutting means 5 and the opening door 21c and the opening door 72 are closed. By releasing the connection between the carriage 7 and the first shielding chamber 21, the cutting means 5 can be easily transported to a predetermined maintenance location. Further, by connecting another transport carriage 7 having the same configuration to the first shielding chamber 21 during the maintenance of the cutting means 5, the cutting and collecting operation of the fuel debris X can be continued.
図４（ｃ）に示した工程は、搬送台車７を第一遮蔽室２１に連結した後、切削手段５を案内レール４１に移載し、切削手段５をペデスタル開口１６ａまで移動させて燃料デブリＸの切削及び回収作業をする切削回収工程である。搬送台車７を第一遮蔽室２１に連結した後、開閉扉２１ｃ及び開閉扉７２を開放することにより、第一遮蔽室２１と搬送台車７とを連通させることができ、支持レール７１と案内レール４１とを接続することにより、切削手段５を搬送台車７から第一遮蔽室２１内に移載することができる。 In the process shown in FIG. 4C, after the transport carriage 7 is connected to the first shielding chamber 21, the cutting means 5 is transferred to the guide rail 41, and the cutting means 5 is moved to the pedestal opening 16a for fuel debris This is a cutting and collecting process for cutting and collecting X. By connecting the transport carriage 7 to the first shielding chamber 21 and opening the opening / closing door 21c and the opening / closing door 72, the first shielding chamber 21 and the transport carriage 7 can be communicated with each other. By connecting with 41, the cutting means 5 can be transferred from the transport carriage 7 into the first shielding chamber 21.
切削手段５は、案内レール４１に沿って移動可能に構成されており、図示したように、ペデスタル開口１６ａからペデスタル１６内を臨む位置まで移動し、ペデスタル１６内の燃料デブリＸの切削及び回収作業を行う。なお、図１に示したように、原子炉圧力容器１１内の燃料デブリＸを回収する場合には、原子炉圧力容器１１の底部に穴を開けることにより燃料デブリＸにアクセスすることができる。 The cutting means 5 is configured to be movable along the guide rails 41, and moves from the pedestal opening 16a to a position facing the inside of the pedestal 16 as shown in the drawing, and works for cutting and collecting the fuel debris X in the pedestal 16 I do. Note that, as shown in FIG. 1, when collecting fuel debris X in the reactor pressure vessel 11, the fuel debris X can be accessed by making a hole in the bottom of the reactor pressure vessel 11.
続いて、第二遮蔽室２２を設置した後、搬送手段６により燃料デブリＸの切片を第二遮蔽室２２に回収し、最終的に第二遮蔽室２２の外部に搬出するまでの工程について、図５（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。 Subsequently, after the second shielding chamber 22 is installed, the section of the fuel debris X is collected into the second shielding chamber 22 by the transport means 6 and finally taken out of the second shielding chamber 22, It demonstrates using FIG. 5 (a)-(c).
図５（ａ）に示した工程は、第二遮蔽室２２からペデスタル開口１６ａまで搬送レール４２を敷設する搬送レール配置工程である。なお、図５（ａ）〜（ｃ）の各図において、搬送レール４２の支持構造については、説明の便宜上、図を省略してある。図示したように、搬送レール４２は、例えば、第二遮蔽室２２、第二気密筒３２及びペデスタル開口１６ａの床部側に配置される。 The process shown in FIG. 5A is a transfer rail arrangement step of laying the transfer rail 42 from the second shielding chamber 22 to the pedestal opening 16 a. In addition, in each figure of Fig.5 (a)-(c), about the support structure of the conveyance rail 42, illustration is abbreviate | omitted for convenience of explanation. As illustrated, the transport rail 42 is disposed, for example, on the floor side of the second shielding chamber 22, the second airtight cylinder 32, and the pedestal opening 16 a.
このように、搬送レール４２を下側に配置し、案内レール４１を上側に配置することにより、一つのペデスタル開口１６ａに対して、切削手段５と搬送手段６の両方を同時にアクセスさせることができる。また、図示しないが、案内レール４１を下側に配置し、搬送レール４２を上側に配置するようにしてもよい。すなわち、案内レール４１及び搬送レール４２は、何れか一方が上側に配置され、何れか他方が下側に配置されていればよい。 Thus, by disposing the transport rail 42 on the lower side and disposing the guide rail 41 on the upper side, it is possible to simultaneously access both the cutting means 5 and the transport means 6 with respect to one pedestal opening 16a. . Although not shown, the guide rail 41 may be disposed on the lower side, and the transport rail 42 may be disposed on the upper side. That is, any one of the guide rail 41 and the conveyance rail 42 may be disposed on the upper side, and the other may be disposed on the lower side.
搬送手段６は、例えば、燃料デブリＸの切片を収容可能なバケットを備えた台車であり、第二遮蔽室２２の設置時に第二遮蔽室２２内に搬入しておくことが好ましい。また、第二遮蔽室２２は、図示したように、後部に搬出台車８を連結するための凹部２２ｃが形成されており、凹部２２ｃには燃料デブリＸを外部に搬出するためのハッチ２２ｄが配置されている。さらに、第二遮蔽室２２内には、回収した燃料デブリＸをハッチ２２ｄまで搬送する荷役手段２２ｅが配置されている。 The conveying means 6 is, for example, a carriage provided with a bucket capable of containing a section of the fuel debris X, and is preferably carried into the second shielding chamber 22 when the second shielding chamber 22 is installed. Further, as shown in the figure, the second shielding chamber 22 is formed at the rear with a recess 22c for connecting the carry-out carriage 8, and a hatch 22d for carrying out the fuel debris X to the outside is disposed in the recess 22c. It is done. Furthermore, in the second shielding chamber 22, a cargo handling means 22e for transporting the collected fuel debris X to the hatch 22d is disposed.
図５（ｂ）に示した工程は、搬送手段６をペデスタル開口１６ａの位置まで移動させ、切削手段５により燃料デブリＸの切片を搬送手段６に回収する切片回収工程である。このとき、燃料デブリＸの搬出に備えて搬出台車８を第二遮蔽室２２に連結させておいてもよい。搬出台車８は、図示したように、上部にハッチ８１を備え、内部に回収した燃料デブリＸを収容可能な空間を有する台車である。搬出台車８は、ハッチ２２ｄとハッチ８１とが対峙するように、第二遮蔽室２２の凹部２２ｃに進入して停止する。なお、搬出台車８と第二遮蔽室２２との連結方法は、図示した構成に限定されるものではなく、前後に連結するようにしてもよい。 The step shown in FIG. 5B is a section collecting step of moving the transfer means 6 to the position of the pedestal opening 16 a and collecting the section of the fuel debris X into the transfer means 6 by the cutting means 5. At this time, the unloading carriage 8 may be connected to the second shielding chamber 22 in preparation for unloading the fuel debris X. As illustrated, the unloading carriage 8 is a carriage provided with a hatch 81 at the top and having a space capable of accommodating the fuel debris X collected inside. The unloading carriage 8 enters the recess 22 c of the second shielding chamber 22 and stops so that the hatch 22 d and the hatch 81 face each other. In addition, the connection method of the delivery trolley 8 and the 2nd shielding chamber 22 is not limited to the structure shown in figure, You may make it connect back and forth.
図５（ｃ）に示した工程は、搬送手段６により回収した燃料デブリＸを第二遮蔽室２２の外部に搬出する切片搬出工程である。この工程では、第二遮蔽室２２の遮蔽扉２２ｂを閉鎖した状態で、ハッチ２２ｄ及びハッチ８１を開放する。かかる処理により、第二遮蔽室２２によってエアロック構造を形成することができる。そして、ハッチ２２ｄ及びハッチ８１を開放した後、荷役手段２２ｅを用いて、搬送手段６から回収した燃料デブリＸを搬出台車８に移載する。このとき、回収した燃料デブリＸは、第二遮蔽室２２内でキャニスタ等の容器に予め封入しておき、この容器を荷役手段２２ｅにより搬出台車８に移載するようにしてもよい。 The step shown in FIG. 5C is a section carrying out step for carrying out the fuel debris X recovered by the carrying means 6 out of the second shielding chamber 22. In this step, the hatch 22 d and the hatch 81 are opened in a state where the shielding door 22 b of the second shielding chamber 22 is closed. By such processing, an airlock structure can be formed by the second shielding chamber 22. Then, after the hatch 22 d and the hatch 81 are opened, the fuel debris X recovered from the transport means 6 is transferred onto the unloading cart 8 using the cargo handling means 22 e. At this time, the collected fuel debris X may be sealed in a container such as a canister in the second shielding chamber 22 in advance, and this container may be transferred to the unloading cart 8 by the loading means 22e.
その後、ハッチ２２ｄ及びハッチ８１を閉鎖し、搬出台車８と第二遮蔽室２２との連結を解除し、搬出台車８を所定の場所まで移動させる。搬出台車８を空にした後、再び、搬出台車８を第二遮蔽室２２まで移動させるようにしてもよい。また、複数の搬出台車８を用いてローテーションさせて使用するようにしてもよい。 Thereafter, the hatch 22d and the hatch 81 are closed, the connection between the unloading carriage 8 and the second shielding chamber 22 is released, and the unloading carriage 8 is moved to a predetermined position. After emptying the unloading carriage 8, the unloading carriage 8 may be moved to the second shielding chamber 22 again. Further, the plurality of carry-out carts 8 may be used to rotate.
上述した本実施形態に係る燃料デブリＸの回収方法によれば、遮蔽性を保持したまま、原子炉格納容器１２及び生体遮蔽壁１３の側面に第一遮蔽室２１及び第二遮蔽室２２を設置することができ、第一遮蔽室２１及び第二遮蔽室２２を用いて、燃料デブリＸの切削及び回収を容易に行うことができる。 According to the method of collecting fuel debris X according to the embodiment described above, the first shielding chamber 21 and the second shielding chamber 22 are installed on the side surfaces of the reactor containment vessel 12 and the biological shielding wall 13 while maintaining the shielding property. By using the first shielding chamber 21 and the second shielding chamber 22, the fuel debris X can be easily cut and collected.
次に、上述した第一実施形態に係る燃料デブリＸの回収装置の変形例について、図６を参照しつつ説明する。ここで、図６は、図２に示した回収装置の変形例を示す図である。なお、上述した第一実施形態と同じ構成部品については、同じ符号を付して重複した説明を省略する。 Next, a modification of the fuel debris X recovery apparatus according to the first embodiment described above will be described with reference to FIG. Here, FIG. 6 is a figure which shows the modification of the collection | recovery apparatus shown in FIG. In addition, about the same component as 1st embodiment mentioned above, the same code | symbol is attached | subjected and the duplicate description is abbreviate | omitted.
図６に示した第一実施形態の変形例は、第一遮蔽室２１の側面に作業用エンクロージャ２３を設置したものである。作業用エンクロージャ２３は、例えば、第一遮蔽室２１に対して溶接等により気密に接続されている。作業用エンクロージャ２３には、例えば、マスタースレーブマニピュレータ２３ａが接続されており、作業用エンクロージャ２３内で切削手段５の先端ツールの交換や軽微な保守を行うことができるように構成されている。 In the modification of the first embodiment shown in FIG. 6, the working enclosure 23 is installed on the side surface of the first shielding chamber 21. The work enclosure 23 is airtightly connected to the first shielding chamber 21 by welding or the like, for example. For example, a master slave manipulator 23 a is connected to the working enclosure 23 so that the tip tool of the cutting means 5 can be replaced or subjected to minor maintenance in the working enclosure 23.
次に、本発明の第二実施形態に係る燃料デブリＸの回収装置について、図７を参照しつつ説明する。ここで、図７は、本発明の第二実施形態に係る燃料デブリの回収装置を示す断面図であり、（ａ）は装置設置状態、（ｂ）は切削回収作業状態、を示している。なお、上述した第一実施形態と同じ構成部品については、同じ符号を付して重複した説明を省略する。 Next, a fuel debris recovery system according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Here, FIG. 7 is a cross-sectional view showing a fuel debris recovery device according to a second embodiment of the present invention, in which (a) shows the device installation state and (b) shows the cutting and recovery operation state. In addition, about the same component as 1st embodiment mentioned above, the same code | symbol is attached | subjected and the duplicate description is abbreviate | omitted.
図７（ａ）及び（ｂ）に示した第二実施形態に係る燃料デブリＸの回収装置は、第一実施形態における第一遮蔽室２１及び第二遮蔽室２２を一つの遮蔽室２に統合したものである。例えば、連通路１４を十分に広く確保できる場合には、遮蔽室２の天井部側に案内レール４１を配置し、床側に搬送レール４２を配置した場合であっても、図７（ａ）及び（ｂ）に示したように、切削手段５と搬送手段６とを干渉させることなく、遮蔽室２とペデスタル開口１６ａとの間で移動させることができる。 The fuel debris X recovery apparatus according to the second embodiment shown in FIGS. 7A and 7B integrates the first shielding chamber 21 and the second shielding chamber 22 in the first embodiment into one shielding chamber 2. It is For example, in the case where the communication passage 14 can be secured sufficiently wide, even when the guide rail 41 is disposed on the ceiling side of the shielding chamber 2 and the transport rail 42 is disposed on the floor side, FIG. And as shown to (b), it can be moved between the shielding chamber 2 and pedestal opening 16a, without making the cutting means 5 and the conveyance means 6 interfere.
また、本実施形態に係る回収装置では、遮蔽室２の前面に遮蔽扉２ｂが配置されており、後面に開閉扉２ｃが配置されている。また、遮蔽室２内には、切削手段５及びケーブルマネジメントユニット５３が配置されている。すなわち、切削手段５は、第一実施形態のように、モジュール化されて搬送台車７に搭載されたものでなくてもよい。遮蔽室２内に機材を搬入する際は、遮蔽扉２ｂを閉鎖して状態で開閉扉２ｃを開放することにより、エアロック構造を形成することができる。 Moreover, in the collection | recovery apparatus which concerns on this embodiment, the shielding door 2b is arrange | positioned at the front surface of the shielding chamber 2, and the opening / closing door 2c is arrange | positioned at the rear surface. Further, in the shielding chamber 2, the cutting means 5 and the cable management unit 53 are disposed. That is, the cutting means 5 may not be modularized and mounted on the transport carriage 7 as in the first embodiment. When equipment is carried into the shielding chamber 2, an air lock structure can be formed by closing the shielding door 2b and opening the open / close door 2c.
本発明は上述した実施形態に限定されず、例えば、型式の異なる沸騰水型原子炉や沸騰水型原子炉以外の原子炉にも適用することができる等、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは勿論である。 The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be applied to other types of boiling water reactors and reactors other than boiling water reactors, for example, without departing from the scope of the present invention. Of course, various modifications are possible.
１ 原子炉建屋
２ 遮蔽室
３ 気密筒
４ レール
５ 切削手段
６ 搬送手段
７ 搬送台車
８ 搬出台車
１０ 区画室
１１ 原子炉圧力容器
１１ａ 上蓋
１２ 原子炉格納容器
１２ａ ドライウェルヘッド
１３ 生体遮蔽壁
１４ 連通路
１５ 開口部
１６ ペデスタル
１６ａ ペデスタル開口
１６ｂ γ線遮蔽体
１７ 圧力抑制プール
１８ 燃料貯蔵プール
１９ 機器仮置プール
２１ 第一遮蔽室
２１ａ，２２ａ 膨張式シール材
２１ｂ，２２ｂ，２ｂ 遮蔽扉
２１ｃ，２ｃ 開閉扉
２２ 第二遮蔽室
２２ｃ 凹部
２２ｄ ハッチ
２２ｅ 荷役手段
２３ 作業用エンクロージャ
２３ａ マスタースレーブマニピュレータ
３１ 第一気密筒
３２ 第二気密筒
４１ 案内レール
４２ 搬送レール
７１ 支持レール
７２ 開閉扉
７３，５３ ケーブルマネジメントユニット
８１ ハッチ
１４１ 第一連通路
１４２ 第二連通路
１５１ 第一開口部
１５２ 第二開口部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reactor building 2 Shielding room 3 Airtight cylinder 4 Rail 5 Cutting means 6 Transportation means 7 Transportation cart 8 Transportation cart 10 Compartment room 11 Reactor pressure vessel 11 a Upper lid 12 Reactor containment vessel 12 a Dry well head 13 Biological shielding wall 14 Communication path 15 Opening 16 pedestal 16a pedestal opening 16b γ-ray shield 17 pressure suppression pool 18 fuel storage pool 19 equipment temporary storage pool 21 first shielding chamber 21a, 22a inflatable sealing material 21b, 22b, 2b shielding door 21c, 2c opening and closing door 22 second shielding chamber 22c recessed part 22d hatch 22e cargo handling means 23 working enclosure 23a master slave manipulator 31 first airtight cylinder 32 second airtight cylinder 41 guide rail 42 transport rail 71 support rail 72 opening and closing door 73, 53 cable management unit 81 hatch 141 first passage 142 Second communication passage 151 first opening 152 second opening
Claims (11)
前記原子炉格納容器を囲う生体遮蔽壁の側面に密着させて、前記生体遮蔽壁と前記原子炉格納容器との隙間をシールするための気密筒を内部に配置した遮蔽室を配置する遮蔽室配置工程と、
前記遮蔽室内と前記生体遮蔽壁内とを連通する連通路を前記生体遮蔽壁に形成する連通路形成工程と、
前記気密筒を前記連通路に挿通させることにより前記遮蔽室内から前記原子炉格納容器の側面に前記気密筒を密着させて配置する気密筒配置工程と、
前記気密筒内と前記原子炉格納容器内とを連通する開口部を前記原子炉格納容器に形成する開口部形成工程と、を備え、
前記遮蔽室及び前記気密筒を介してペデスタル開口にアクセスして前記燃料デブリを回収するようにした、
ことを特徴とする燃料デブリの回収方法。
In a method of recovering fuel debris solidified in a reactor pressure vessel or reactor containment vessel,
Shielding chamber arrangement in which a shielding chamber is disposed in which an airtight cylinder for sealing the gap between the living body shielding wall and the nuclear reactor containment vessel is disposed in close contact with the side surface of the living body shielding wall surrounding the nuclear reactor containment vessel Process,
A communicating passage forming step of forming in the living body shielding wall a communicating passage connecting the shielding chamber and the inside of the living body shielding wall;
An airtight cylinder arrangement step of arranging the airtight cylinder in close contact with the side surface of the reactor containment vessel from the shielding chamber by inserting the airtight cylinder into the communication passage;
And an opening forming step of forming, in the reactor containment vessel, an opening communicating the inside of the airtight cylinder and the inside of the reactor containment vessel,
The pedestal opening is accessed through the shielding chamber and the airtight cylinder to recover the fuel debris.
Method of collecting fuel debris characterized in that.
前記原子炉格納容器を囲う生体遮蔽壁の側面に密着して配置される第一遮蔽室及び第二遮蔽室と、
前記第一遮蔽室内と前記生体遮蔽壁内とを連通する第一連通路に挿通され前記原子炉格納容器の側面に密着して配置されることによって前記生体遮蔽壁と前記原子炉格納容器との隙間をシールする第一気密筒と、
前記第二遮蔽室内と前記生体遮蔽壁内とを連通する第二連通路に挿通され前記原子炉格納容器の側面に密着して配置されることによって前記生体遮蔽壁と前記原子炉格納容器との隙間をシールする第二気密筒と、
前記第一気密筒内と前記原子炉格納容器内とを連通する開口部からペデスタル開口にアクセス可能な案内レールと、
前記第二気密筒内と前記原子炉格納容器内とを連通する開口部から前記ペデスタル開口にアクセス可能な搬送レールと、
前記案内レールにより案内され前記燃料デブリを切削する切削手段と、
前記搬送レールに沿って移動して前記燃料デブリの切片を搬送する搬送手段と、
を備えることを特徴とする燃料デブリの回収装置。 In a recovery device of fuel debris solidified in a reactor pressure vessel or a reactor containment vessel,
A first shielding chamber and a second shielding chamber disposed in close contact with the side surface of the living body shielding wall surrounding the reactor containment vessel;
And the biological shield wall and the containment vessel by Rukoto disposed in close contact with the side surface of the inserted through the reactor containment vessel in the first communication passage for communicating the biological shield wall and said first shielding chamber The first airtight cylinder that seals the gap between the
The biological shielding wall and the reactor containment vessel are inserted by being inserted in a second communication passage communicating the second shielding chamber and the inside of the biological shielding wall and in close contact with the side surface of the nuclear reactor containment vessel. A second airtight cylinder that seals the gap,
A guide rail accessible to an opening of the pedestal from an opening communicating between the inside of the first airtight cylinder and the inside of the reactor containment vessel;
A transport rail accessible to the pedestal opening from an opening communicating the interior of the second hermetic cylinder and the interior of the reactor containment vessel;
Cutting means guided by the guide rail for cutting the fuel debris;
Transport means for moving along the transport rail to transport a section of the fuel debris;
A fuel debris recovery device comprising:
Intimate contact portions between the first shielding chamber and the second shielding chamber and the living body shielding wall, intimate contact portions between the first airtight cylinder and the second airtight cylinder and the reactor containment vessel, and the first shielding chamber 9. The fuel debris recovery system according to claim 8, further comprising an inflatable seal disposed at a junction with the first hermetic cylinder and at a junction between the second shielding chamber and the second hermetic cylinder. apparatus.
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