JP7353065B2 - 遮蔽設備 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、放射性廃棄物などを保管や解体、または、容器への収納などを行うときに使用する遮蔽設備、遮蔽設備の設置方法並びに遮蔽ブロックに関するものである。

原子力プラントは、例えば、原子炉容器や蒸気発生器、その他、各種の付帯設備、配管などを備える。原子力プラントを廃止にする際、放射性物質を含んだ原子炉容器や蒸気発生器などの大型構造物は、スペースや廃棄方法の関係から、解体して処理する必要がある。また、蒸気発生器は、放射性物質を含んだ一次冷却水が流動することから、放射性廃棄物として処理する必要がある。放射性廃棄物を含む蒸気発生器は、一時的に保管庫に保管され、遮蔽設備に持ち込まれて解体される。このような蒸気発生器の解体技術としては、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。

特開２０１４－１０６０４８号公報

放射性物質を含んだ蒸気発生器などの解体作業等をするとき、遮蔽設備が必要となる。そのため、原子力プラントの敷地内に遮蔽設備を新たに設置する。ところが、原子力プラントの敷地内に設置された遮蔽設備の内部に蒸気発生器などを持ち込んで解体する場合、遮蔽設備は、放射線が外部に漏えいしないような構造にする必要があり、大量の鉄やコンクリートなどの建設資材を使用することとなる。また、遮蔽設備を廃棄する際に大量の廃棄物が発生してしまうという課題がある。

本発明は、上述した課題を解決するものであり、遮蔽設備の再利用による遮蔽設備建設資材の増加の抑制および廃棄物の増加の抑制を可能とする遮蔽設備および遮蔽設備の設置方法を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するための本発明の遮蔽設備は、建屋の外側に複数の遮蔽ブロックが組み合わされて構成される遮蔽壁が配置される、ことを特徴とする。

そのため、建屋の外側に複数の遮蔽ブロックが組み合わされて構成される遮蔽壁を設けることから、遮蔽壁を容易に設置することができる。そして、建屋の内部で放射性廃棄物の保管や解体処理などを実施しても、遮蔽壁により外部への放射線の漏洩を抑制することができる。また、遮蔽ブロックを再利用するため、遮蔽壁を廃棄物として処理する必要がなくなり、廃棄物の増加を抑制することができる。また、建屋の外側に配置されるために汚染されない遮蔽ブロックを再利用することにより、新たに遮蔽設備を建造する必要がなく、遮蔽設備建設資材の増加を抑制することができる。

本発明の遮蔽設備では、前記複数の遮蔽ブロックは、前記建屋の側壁部の外側を被覆すると共に、前記建屋の天井部の上方を被覆することを特徴とする。

そのため、遮蔽ブロックが側壁部の外側および天井部の上方を被覆することから、建屋の内部で放射性廃棄物の保管や解体処理などを実施しても、遮蔽ブロックにより外部への放射線の漏洩を抑制することができる。

本発明の遮蔽設備では、前記複数の遮蔽ブロックは、端部同士が互いに厚さ方向に重なるように組み合わされることを特徴とする。

そのため、遮蔽ブロックの端部同士を互いに厚さ方向に重なるように組み合わされることから、遮蔽ブロック同士の間に隙間が発生することがなくなり、外部への放射線の漏洩を適切に抑制することができる。

本発明の遮蔽設備では、前記遮蔽ブロックは、金属の容器の内部に水が充填されることを特徴とする。

そのため、金属の容器の内部に水を充填して遮蔽ブロックを構成することから、放射線遮蔽機能を確保することができる一方で、遮蔽ブロックの軽量化を図ることができ、水が充填されていない状態で遮蔽ブロックの搬送や設置を行うことで、作業性の向上を図ることができる。

本発明の遮蔽設備では、前記複数の遮蔽ブロックは、外部から前記容器の内部に水を供給可能であると共に、内部の水を外部に排出可能であることを特徴とする。

そのため、容器の内部に水を供給すると、遮蔽ブロックに放射線遮蔽機能を確保することができ、容器の内部から水を排出すると、遮蔽ブロックが軽量化されて搬送を容易にすることができる。

本発明の遮蔽設備では、前記建屋は、内部に放射性廃棄物の解体装置と廃棄体化装置と保管容器の少なくとも１つが設けられることを特徴とする。

そのため、建屋の内部に放射性廃棄物の解体装置と廃棄体化装置と保管容器の少なくとも１つを設けることから、遮蔽設備を放射性廃棄物解体時に利用することができる。

本発明の遮蔽設備では、前記建屋と前記遮蔽壁は、処理部材を搬入する共通の搬入部が設けられることを特徴とする。

そのため、建屋と遮蔽壁に処理部材を搬入する共通の搬入部を設けることから、処理部材を外部から搬入部より建屋の内部に容易に搬入することができる。

本発明の遮蔽設備では、前記建屋の内部を負圧に維持する空調装置が設けられることを特徴とする。

そのため、空調装置により建屋の内部を負圧に維持することから、建屋内で放射性廃棄物を保管したり解体処理などを実施したりしたとき、外部への有害物質の漏洩を抑制することができる。

また、本発明の遮蔽設備の設置方法は、側壁部と天井部を有する建屋の外側に複数の遮蔽ブロックが組み合わせて遮蔽壁を配置する工程と、前記複数の遮蔽ブロックの内部に水を充填する工程と、を有することを特徴とする。

そのため、遮蔽壁を容易に設置することができる。そして、建屋の内部で放射性廃棄物の保管や解体処理などを実施しても、遮蔽壁により外部への放射線の漏洩を抑制することができる。また、遮蔽壁を廃棄物として処理する必要がなくなり、廃棄物の増加を抑制することができる。

本発明の遮蔽設備の設置方法では、前記建屋の内部での処理作業の終了後に前記複数の遮蔽ブロックの内部から水を排出する工程を有することを特徴とする。

そのため、処理作業の終了後に複数の遮蔽ブロックの内部から水を排出することから、遮蔽ブロックの重量が軽くなり、搬送の容易化を図ることができる。

本発明の遮蔽設備の設置方法では、前記複数の遮蔽ブロックの内部から水を排出した後に前記複数の遮蔽ブロックを次の設置場所まで輸送する工程を有することを特徴とする。

そのため、内部から水を排出した複数の遮蔽ブロックを次の設置場所まで輸送することから、遮蔽ブロックの再利用することで廃棄物の増加を抑制することができ、遮蔽ブロックを輸送することで搬送コストを低減することができる。

本発明の遮蔽設備の設置方法では、前記建屋は、新設建屋または既設建屋を利用することを特徴とする。

そのため、建屋を新設建屋とすることで処理内容に適合した大きさや形状の建屋を建造することができ、建屋を既設建屋とすることで建屋の建造コストを低減することができる。

本発明の遮蔽ブロックは、建屋の外側に配置される遮蔽ブロックにおいて、水が充填される空洞部と、前記遮蔽ブロック同士が互いに厚さ方向に重なる突起部と、を備えることを特徴とする。

そのため、空洞部に水を充填した後に複数の遮蔽ブロックを組み合わせて遮蔽壁を構成することで、大型の構造物に比べて容易に製作することができると共に、遮蔽壁を解体して遮蔽ブロックを再利用することで、輸送を容易に行うことができる。また、遮蔽ブロックの端部同士が重なるように組み合わされることから、遮蔽ブロック同士の間に隙間が発生することがなくなり、外部への放射線の漏洩を適切に抑制することができる。その結果、遮蔽設備建設資材の増加を抑制することができると共に、廃棄物の増加を抑制することができる。

本発明の遮蔽設備および遮蔽設備の設置方法並びに遮蔽ブロックによれば、遮蔽設備の再利用による遮蔽設備建設資材の増加の抑制および廃棄物の増加の抑制を可能とすることができる。

図１は、本実施形態の遮蔽設備を表す概略縦断面図である。 図２は、遮蔽設備を表す平面図である。 図３は、遮蔽設備を表す概略水平断面図である。 図４は、遮蔽ブロックを表す斜視図である。 図５は、遮蔽ブロックの連結状態を表す断面図である。

以下に添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。

図１は、本実施形態の遮蔽設備を表す概略縦断面図、図２は、遮蔽設備を表す平面図、図３は、遮蔽設備を表す概略水平断面図である。

本実施形態において、図１に示すように、遮蔽設備１０は、建屋１１と、遮蔽壁１２とを備える。本実施形態の遮蔽設備１０は、内部で、例えば、原子炉の廃炉で発生した蒸気発生器や原子炉容器などの放射性廃棄物Ｗを解体するために利用される。この場合、原子力プラントの炉型は、加圧水型原子炉（ＰＷＲ：Pressurized Water Reactor）であってもよいし、沸騰水型軽水炉（ＢＷＲ：Boiling Water Reactor）であってもよいし、他の原子炉であってもよい。

建屋１１は、コンクリート地盤Ｇ上に設置される。建屋１１は、コンクリート地盤Ｇ上に新たに設置される新設建屋であってもよいし、保管庫などとして利用されていた既設建屋であってもよい。建屋１１は、四方の側壁部２１と、天井部２２とを有する。

遮蔽壁１２は、建屋の外側に設けられて複数の遮蔽ブロック２３が組み合わされて構成される。遮蔽壁１２を構成する複数の遮蔽ブロック２３は、建屋１１の側壁部２１の外側を被覆すると共に、天井部２２の上方を被覆する。

建屋１１は、長手方向の一方側の側壁部２１が遮蔽壁１２の内壁面と密着し、それぞれ連通する開口２１ａ，１２ａにより搬入部２４が設けられ、スライド扉２５により開閉可能となっている。また、建屋１１は、長手方向の他方側の側壁部２１が遮蔽壁１２の内壁面と密着し、それぞれ連通する開口２１ｂ，１２ｂにより搬出部２６が設けられ、スライド扉２７により開閉可能となっている。搬入部２４は、処理部材としての放射性廃棄物Ｗを搬入するものである。搬出部２６は、放射性廃棄物Ｗを解体して収容した保管容器などを搬出するものである。なお、搬入部２４を搬出部２６として利用してもよいし、搬出部２６を搬入部２４として利用してもよい。

また、建屋１１は、遮蔽壁１２の外側に隣接して補助建屋２８が配置される。補助建屋２８は、遮蔽壁１２を貫通する通路２９を介して建屋１１内に連通し、通路２９に扉（図示略）が設けられる。補助建屋２８は、放射線管理員などの待機所や放射線管理機材の設置場所などとして利用される。

建屋１１は、内部に放射性廃棄物Ｗの解体装置３１と廃棄体化装置３２と保管容器３３が配置される。解体装置３１は、放射性廃棄物Ｗを解体するための設備として、例えば、レーザ加工装置などである。廃棄体化装置３２は、例えば、解体した放射性廃棄物Ｗを保管容器３３に収納するための装置である。また、建屋１１は、外側にクレーン装置３４が配置される。クレーン装置３４は、コンクリート地盤Ｇ上に敷設されたレール３５により移動可能であり、フック３６を有する。クレーン装置３４は、建屋１１の外部から建屋１１の内部にアクセスし、放射性廃棄物Ｗを吊り上げて移動したり、解体した放射性廃棄物Ｗや保管容器３３を移動したりする。

ここで、遮蔽ブロック２３について詳細に説明する。図４は、遮蔽ブロックを表す斜視図、図５は、遮蔽ブロックの連結状態を表す断面図である。

遮蔽壁１２は、建屋１１と同様に、四方の側壁部２１の外側を被覆する側壁部分と、天井部２２の上方を被覆する天井部分とから構成される。複数の遮蔽ブロック２３は、端部同士が互いに厚さ方向に重なるように組み合わされることで、遮蔽壁１２の側壁部分と天井部分とを構成する。図４に示すように、遮蔽壁１２の側壁部分に使用される遮蔽ブロック２３Ａは、所定厚さで水平方向および鉛直方向に所定長さを有する。遮蔽ブロック２３Ａは、水平方向における各端部に切欠部４１が形成されることで突起部４２が形成される。

また、遮蔽ブロック２３Ａは、金属の容器４３の内部に空洞部４４が形成され、空洞部４４に水が充填されて構成される。容器４３は、外部から空洞部４４に水を供給可能であると共に、内部の水を外部に排出可能である。すなわち、容器４３は、図示しない水給排部が設けられ、蓋により閉止可能となっている。

そのため、図５に示すように、複数の遮蔽ブロック２３Ａは、水平方向の隣接する端部同士における切欠部４１と突起部４２が嵌合することで組み合わせられ、図示しないボルトなどにより一体に締結される。複数の遮蔽ブロック２３Ａにおける切欠部４１と突起部４２が組み合わされることで、遮蔽壁１２の側壁部分が構成される。

なお、図２に示すように、遮蔽壁１２の天井部分に使用される遮蔽ブロック２３Ｂは、水平方向における各端部に切欠部が形成されることで突起部（いずれも図示略）が形成される。複数の遮蔽ブロック２３Ｂにおける切欠部と突起部が組み合わされることで、遮蔽壁１２の天井部分が構成される。遮蔽ブロック２３Ｂは、遮蔽壁１２の側壁部分の上部に載置され、図示しないボルトなどにより一体に締結される。なお、一つの遮蔽ブロック２３の大きさは、クレーンなどにより搬送可能であり、また、陸上輸送や海上輸送できる大きさに製造することが好ましい。

建屋１１は、内部に空調装置５１が設けられる。空調装置５１は、建屋１１の内部を負圧に維持する。すなわち、空調装置５１は、建屋１１の内部の空気を吸引し、フィルタ（図示略）を通して外部に排出する。そのため、放射性廃棄物Ｗを解体するときに発生する放射性物質の漏洩を防止することができる。

ここで、本実施形態の遮蔽設備１０の設置方法並びに放射性廃棄物Ｗの解体方法について説明する。

本実施形態の遮蔽設備の設置方法は、側壁部２１と天井部２２を有する建屋１１の外側に複数の遮蔽ブロック２３を組み合わせて遮蔽壁１２を配置する工程と、複数の遮蔽ブロック２３の内部に水を充填する工程とを有する。

また、本実施形態の遮蔽設備の設置方法は、建屋１１の内部での解体作業(処理作業)の終了後に複数の遮蔽ブロック２３の内部から水を排出する工程を有する。また、本実施形態の遮蔽設備の設置方法は、複数の遮蔽ブロック２３の内部から水を排出した後に複数の遮蔽ブロック２３を次の設置場所まで輸送する。

具体的に説明すると、図１から図３に示すように、まず、コンクリート地盤Ｇ上に側壁部２１と天井部２２を有する建屋１１を新設する。または、保管庫などとして利用されていた既設の建屋１１を用意する。次に、建屋１１の外側にクレーン装置３４を配置する。そして、建屋１１における側壁部２１の外側と天井部２２の上方に複数の遮蔽ブロック２３を組み合わせて遮蔽壁１２を配置する。このとき、複数の遮蔽ブロック２３は、内部に水が充填されていない状態で配置され、所定の位置に配置した後、内部に水を充填する。

また、建屋１１の側壁部２１に対して遮蔽壁１２の内壁面を密着させ、開口２１ａ，１２ａにより搬入部２４を設けると共に、開口２１ｂ，１２ｂにより搬出部２６を設け、それぞれスライド扉２５，２７を設ける。更に、建屋１１内を負圧に維持する空調装置５１を設け、作動させる。

建屋１１と遮蔽壁１２が設置されると、クレーン装置３４を用いて解体装置３１、廃棄体化装置３２、複数の保管容器３３などを搬入部２４から建屋１１の内部に搬入する。また、建屋１１の内部に解体する対象物である放射性廃棄物Ｗを搬入部２４から建屋１１の内部に搬入する。そして、作業者は、解体装置３１を用いて放射性廃棄物Ｗを解体し、解体された放射性廃棄物Ｗを廃棄体化装置３２により複数の保管容器３３に収容する。

放射性廃棄物Ｗの解体作業が終了すると、クレーン装置３４を用いて解体装置３１、廃棄体化装置３２、放射性廃棄物Ｗが収容された複数の保管容器３３などを搬出部２６から建屋１１の外部に搬出する。そして、複数の遮蔽ブロック２３の内部から水を排出した後、複数の遮蔽ブロック２３を解体し、複数の遮蔽ブロック２３を次の設置場所まで船舶などにより輸送する。このとき、遮蔽ブロック２３の次の設置場所までトラックなどにより陸上輸送してもよい。

このように本実施形態の遮蔽設備にあっては、建屋１１の外側に複数の遮蔽ブロック２３が組み合わされて構成される遮蔽壁１２が配置される。

そのため、建屋１１の外側に複数の遮蔽ブロック２３が組み合わされて構成される遮蔽壁１２を設けることから、遮蔽壁１２を容易に設置することができる。そして、建屋１１の内部で放射性廃棄物Ｗの保管や解体処理などを実施しても、遮蔽壁１２により外部への放射線の漏洩を抑制することができる。また、遮蔽ブロック２３を再利用するため、遮蔽壁１２を廃棄物として処理する必要がなくなり、廃棄物の増加を抑制することができる。また、建屋１１の外側に配置されるために汚染されない遮蔽ブロック２３を再利用することにより、新たに遮蔽設備を建造する必要がなく、遮蔽設備建設資材の増加を抑制することができる。

本実施形態の遮蔽設備では、複数の遮蔽ブロック２３は、建屋１１の側壁部２１の外側を被覆すると共に、建屋１１の天井部２２の上方を被覆する。そのため、建屋１１の内部で放射性廃棄物Ｗの保管や解体処理などを実施しても、遮蔽ブロック２３により外部への放射線の漏洩を抑制することができる。

本実施形態の遮蔽設備では、複数の遮蔽ブロック２３の端部同士が互いに厚さ方向に重なるように組み合わされる。そのため、遮蔽ブロック２３同士の間に隙間が発生することがなくなり、外部への放射線の漏洩を適切に抑制することができる。

本実施形態の遮蔽設備では、遮蔽ブロック２３を金属の容器の内部に水を充填することで構成する。そのため、金属の容器と水により放射線遮蔽機能を確保することができる一方で、遮蔽ブロック２３の軽量化を図ることができ、水が充填されていない状態で遮蔽ブロック２３の搬送や設置を行うことで、作業性の向上を図ることができる。

本実施形態の遮蔽設備では、複数の遮蔽ブロック２３は、外部から容器４３の空洞部４４に水を供給可能であると共に、空洞部４４の水を外部に排出可能である。そのため、容器４３の空洞部４４に水を供給すると、遮蔽ブロック２３に放射線遮蔽機能を確保することができ、容器４３の空洞部４４から水を排出すると、遮蔽ブロック２３が軽量化されて搬送を容易にすることができる。

本実施形態の遮蔽設備では、建屋１１の内部に放射性廃棄物Ｗの解体装置３１と廃棄体化装置３２と保管容器３３の少なくとも１つを設ける。そのため、遮蔽設備１０を放射性廃棄物Ｗの解体時に利用することができる。

本実施形態の遮蔽設備では、建屋１１と遮蔽壁１２に処理部材としての放射性廃棄物Ｗを搬入する共通の搬入部２４を設ける。そのため、放射性廃棄物Ｗを外部から搬入部２４より建屋１１の内部に容易に搬入することができる。

本実施形態の遮蔽設備では、建屋１１の内部を負圧に維持する空調装置５１を設ける。そのため、空調装置５１により建屋１１の内部を負圧に維持することから、建屋１１内で放射性廃棄物Ｗを保管したり解体処理などを実施したとき、外部への有害物質の漏洩を抑制することができる。

また、本実施形態の遮蔽設備の設置方法にあっては、側壁部２１と天井部２２を有する建屋１１の外側に複数の遮蔽ブロック２３が組み合わせて遮蔽壁１２を配置する工程と、複数１１の遮蔽ブロック２３の内部に水を充填する工程とを有する。

そのため、遮蔽壁１２を容易に設置することができる。そして、建屋１１の内部で放射性廃棄物Ｗの保管や解体処理などを実施しても、遮蔽壁１２により外部への放射線の漏洩を抑制することができる。また、遮蔽壁１２を廃棄物として処理する必要がなくなり、廃棄物の増加を抑制することができる。

本実施形態の遮蔽設備の設置方法では、建屋１１の内部での処理作業の終了後に複数の遮蔽ブロック２３の内部から水を排出する工程を有する。そのため、遮蔽ブロックから水を排出することで遮蔽ブロックの重量が軽くなり、搬送の容易化を図ることができる。

本実施形態の遮蔽設備の設置方法では、複数の遮蔽ブロック２３の内部から水を排出した後に複数の遮蔽ブロック２３を次の設置場所まで輸送する工程を有する。そのため、遮蔽ブロック２３の再利用することで廃棄物の増加を抑制することができ、遮蔽ブロック２３を輸送することで搬送コストを低減することができる。

本実施形態の遮蔽設備の設置方法では、建屋１１として、新設建屋または既設建屋を利用する。そのため、建屋１１を新設建屋とすることで処理内容に適合した大きさや形状の建屋を建造することができ、建屋１１を既設建屋とすることで建屋の建造コストを低減することができる。

本実施形態の遮蔽ブロックは、建屋１１の外側に配置され、水が充填される空洞部４４と、遮蔽ブロック２３同士が互いに厚さ方向に重なる突起部４２とを備える。

そのため、空洞部４４に水を充填した後に複数の遮蔽ブロック２３を組み合わせて遮蔽壁１２を構成することで、大型の構造物に比べて容易に製作することができると共に、遮蔽壁１２を解体して遮蔽ブロック２３を再利用することで、輸送を容易に行うことができる。また、遮蔽ブロック２３の端部同士が重なるように組み合わされることから、遮蔽ブロック２３同士の間に隙間が発生することがなくなり、外部への放射線の漏洩を適切に抑制することができる。その結果、遮蔽設備建設資材の増加を抑制することができると共に、廃棄物の増加を抑制することができる。更に、遮蔽ブロック２３が損傷した場合、別の遮蔽ブロック２３を利用して遮蔽壁１２を構成することができる。

なお、上述した実施形態にて、建屋１１を新設する場合、既設建屋を用いる場合、その用途に合わせて大きさを設定することが好ましい。

また、上述した実施形態にて、また、複数の遮蔽ブロック２３を組み合わせ、ボルトで固定することで遮蔽壁１２を構成するようにしたが、例えば、複数の支持柱を立てて遮蔽ブロック２３を支持することで、遮蔽壁１２の天井部分を形成してもよい。

１０ 遮蔽設備
１１ 建屋
１２ 遮蔽壁
２１ 側壁部
２２ 天井部
２３，２３Ａ，２３Ｂ 遮蔽ブロック
２４ 搬入部
２５ スライド扉
２６ 搬出部
２７ スライド扉
２８ 補助建屋
２９ 通路
３１ 解体装置
３２ 廃棄体化装置
３３ 保管容器
３４ クレーン装置
３５ レール
３６ フック
４１ 切欠部
４２ 突起部
４３ 容器
４４ 空洞部
５１ 空調装置
Ｗ 放射性廃棄物

Claims (7)

1. 地盤上に設置される建屋と、
   前記建屋の外側に配置されて複数の遮蔽ブロックが組み合わされて構成される遮蔽壁と、
   前建屋の外側で且つ前記遮蔽壁の内側に設けられて前記建屋の内部にアクセス可能なクレーン装置と、
   を備え、
   前記複数の遮蔽ブロックは、前記建屋の側壁部の外側を被覆すると共に、前記建屋の天井部の上方を被覆する、
   ことを特徴とする遮蔽設備。
2. 前記複数の遮蔽ブロックは、端部同士が互いに厚さ方向に重なるように組み合わされることを特徴とする請求項１に記載の遮蔽設備。
3. 前記遮蔽ブロックは、金属の容器の内部に水が充填されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の遮蔽設備。
4. 前記複数の遮蔽ブロックは、外部から前記容器の内部に水を供給可能であると共に、内部の水を外部に排出可能であることを特徴とする請求項３に記載の遮蔽設備。
5. 前記建屋は、内部に放射性廃棄物の解体装置と廃棄体化装置と保管容器の少なくとも１つが設けられることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の遮蔽設備。
6. 前記建屋と前記遮蔽壁は、処理部材を搬入する共通の搬入部が設けられることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の遮蔽設備。
7. 前記建屋の内部を負圧に維持する空調装置が設けられることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の遮蔽設備。

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