JPH0318799A - 原子炉圧力容器等を切断解体する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、原子炉施設において、原子炉圧力容器等の横
造物を切断解体する装置に関するものである． （従来技術） 原子力発電プランｌ・において原子炉圧力容器等の機器
は、長期使用の後寿命を迎え、原子炉圧力容器も他の機
器とともに解体撤去する必要が生じる．その際、原子炉
圧力容器は、高度に放射化あるいは、放射能汚染してい
るため、水中で切断解体する必要があり、それについて
は、いくつかの手法が開発されている．原子炉圧力容器
等を解体する際には、原子炉圧力容器の放射能の線量率
が高いことから、作業員の被曝低減のため作業場所と切
断位置までの距離をとらなければならないため、解体に
使用する機器等を遠隔で操作し解体撤去作業を進める必
要がある。

既にアークソーヘッド部のシャフトのジュール熱の発生
に起因する各種障害により切断能力が低下したりあるい
は連続運転が不可能になるといった事態をなくし、厚内
の鋼材についても高速で切断できる技術を開発し出願し
ている． （発明が解決しようとする課題〉 このア〜クソー切断技術を用いて原子炉圧力容器を内側
から切断解体する場合、切断装置はもとより切断片を掴
んで搬出しコンテナに収納する装置、切断中に発生する
ドロス及び水分解により発生する水素ガスの処理装置並
びに摩耗したブレードを取り出し新しいブレードと交換
する装置など原子炉圧力容器を安全にかつ確実に解体撤
去する装置か必要になってくる。これらの楕ｒＩｊ．機
器を原子炉圧力容器内外に効率よく設置し、各機器使用
時の機器相互の干渉が生じない運用の方法などが難しい
問題となってくる。

例えば、切断した切断片の落下を防止するため、切断片
を把持して切り離す場合の問題については、切断片を最
初に水平に切断し切り離し時に垂直切断した場合は切断
するソーブレートと切断片把持装置が互いに干渉する。

また、切断片をクランプだけで把持した場合は、原子炉
圧力容器のノズル部等の切断片についてはクランブとノ
ズルが干渉し複数のクランプで切断片を夾むことが出来
ず切断片に搬出用のスタットジベルを取り付ける必要が
ある。スタントジベルの収り付けについてもアークソー
切断技術を用いて原子炉圧力容器の切断を行った後の溶
接不良を防止するためその表面を研削する必要があるな
どである．さらに発生したドロスを回収する場合、制限
寸法から小型の回収装置を原子炉圧力容器内に設置した
場合、その捕集容量が発生するドロスの量に比較して少
なくなるため、フィルター及びストレーナの交換が頻繁
になり、切ｉ作業に支障か生じるなどである。

（課題を解決するための手Ｆｉ　） そこで本発明は、このような問題を解決してアクソー切
断技術を用いて、放射化した原子炉圧力容器を遠隔操作
により解体撤去し、切断時に発生するドロス並びに発生
ガスを処理する装置を提洪するものである。

本発明のアークソー切断技術による原子炉圧カ容器解体
ジステムは、原子炉圧カ容器内にマストを介して昇降す
るアークンーヘッドを水平垂直の姿勢変換、上下旋回伸
縮させる模様を備えた支持駆動機構とマストにより吊下
げたアークソーヘンド、支持駆動ｔ＊ｍ及びマスト固定
装置を垂直方向に移動させる昇降機構と、アークソーヘ
ッド、支持駆動ｌｌ！楕及びマスト固定装置を旋回移動
させる旋回駆動機構と、マストの下方に設けられて半径
方向に伸縮する支持脚を備えたマスト固定装置と、ソー
ブレ・−ドを支持して回転させると共に回転するソーブ
レートに切断電流を伝達するアークソーヘソドで楕或さ
れる切断駆動装置と、切断片を掴んで搬出し、コンテナ
に収納する切断片取り出し装置と、切断時に発生する発
生ガスを回収する発生ガス回収Ｈ置、ドロスを回収する
ドロス回収装置、並びにソープレードを交ｊｆＡするソ
ーブレート交換装置から或ることを特徴とするしのであ
る．（発明の効果） 本発明は、以上のようにアークソーヘンド、支持駆動機
構及びマスト固定装置を昇降、旋回移動及び固定し、さ
らにアークンーヘッド部か、垂直方向・旋回方向・半径
方向に動くことにより、ソーブレートを原子炉圧力容器
内の任意の位置に設定、原子炉圧力容器を切断、切断し
た後の切断片を切断片取り出し装置を用いて取り出して
搬送し、切断片保管用のコンテナに収納する装置を有し
、原子炉圧力容器を切断解体するために必要な条件を具
備している。しかも、切断、切断片取り出し、摩耗した
ソーブレートの交換、作業などを遠隔操作で行って、作
業の効率化及び作業員の放射能被曝低減を図るとともに
、切断時に発生するドロス及びガス等を回収する装置を
具備しており、安全かつ効率的に原子炉圧力容器の解体
を遂行することが可能となる。

〈実施伊ｎ 以下に本発明の実施例を説明する． 第１図は、本発明のアークソー切断技術による原子炉圧
力容器解体ジステムを示す図である。１はキャビティ、
２は作業床、３は生体遮蔽体、４は天井クレーン、５は
原子炉圧力容器、６は切断片、７はコンテナ、８，９，
１０，１１，１２，１３，１４．１５．１６は切断駆動
装置を楕或する各部分、１７は切断片取り出し装置、１
８，１９，２０．２１は発生ガス回収装置をＩＩＩＩ戒
する各部分、２２は既設排気系統、２３はドロス回収装
置で、２４はソーブレート交換装置である．キャビティ
１の上部作業床２には旋回駆動装置８が設置されている
．この旋回駆動装置８は車輪９を有し、走行レール１０
上を３６０度回転することが出来る．また旋回駆動装置
８の中央には昇降駆動装置１１があってマスト１２を介
してアクソーヘッド１３、支持駆動機＄１１１４及びマ
スト駆動装置１５をキャビティ１内に吊下げている．マ
スト１２は旋回駆動装置８から上部に突き出す長さが天
井クレーン４により制約された場合でも必要な長さだけ
継ぎ足すことが出来る．マストｌ２の下端に取り付けら
れているマスト固定装置１５は、３方向に各々上下２本
の合計６本の支持脚１６を有している．この支持脚１６
は伸縮式で支持脚１６の先端を生体遮蔽体３に押し付け
ることでマスト１２を固定し、切断時のアークソーヘッ
ド１３及び支持駆動機槽１４の振動の発生を抑制してい
る． 第２図は、支持駆動１！ｆｌ！！１４を示す図であって
本ａｔｆ４は、アークソーヘッド１３を支持し、垂直方
向駆動機構３０、旋回方向駆動機ｆｌｌ１３１及び半径
方向駆動機［３２により昇降、旋回、半径方向に自在に
駆動できる．また、角度変換機ｆｆｉ３３によりアーク
ソーヘッド１３の姿勢を水平及び垂直に変換することが
できる．これらは、油圧によるピストンまたは、揺動に
より駆動する．アークソーヘッド１３には、ソーブレー
ト３４が取り付けられている。このソーブレート３４に
は、図示しない電源装置から直流低電圧高電流（１Ｓ圧
約５０Ｖ，’Ｊ，流約４００Ｏ　Ａから２０００ＯＡ　
＞が通電されていてこの電気エネルギーにより被切断物
を溶融し切断する． 第３図は、切断片取り出し装置１７を示す図であって、
切断片取り出し装置１７は、スタットジベル収り付け装
置４０と切断片把持搬送装瀝４１で構成される．スタッ
トジベル取り付け装置４０には、吊ビーム４２に切断片
把持搬送装置の油圧ジリンダーピストン５８と同様の油
圧ピストンジリンダーで作動する爪４４で切断片を掴む
２本のクランプ４５と、２本のレール４６を介して２本
の油圧ピストン・シリンダー４７で切断片６にモタ４８
で回転する砥石４９を押し付け切断片６表面を研磨する
装置と、エアーピストンジリンター５０によりスタット
ジベル掴み具５１で掴んだスタットジベル５２を押し付
け、図示しない溶接電源で切断片６に溶接する装置とが
収り付けられている．スタットジベル５２の取り付け位
置への砥石４９の設定とスタットジベル５２の設定とは
、両者が収り付けられているフレーム５３をエアージリ
ンダーピストン５４の伸縮により前後にスライドさせ行
う．切断片把持搬送装置４１の吊ビーム５５には、エア
ーピストンシリンダー５６によって作動するスタットジ
ベルを掴むクランプ５７と油圧ピストンシリンタ−５８
で作動する爪５つとで切断片６を直接夾をクランブ６０
が取り付けられている． 原子炉圧力容器５の切断及び切断片６の搬出は、第１図
の原子炉圧力容器５の周方向に分割する数だけ垂直に切
断、天井クレーン４で第３図のスタットジベル取り付け
装Ｗ４ｏを切断片６の上部に設定し、切断片６の上面を
研磨、スタットジベル５２を取り付けた後スタントジベ
ル取り付け装置４０を引き上げ、天井クレーン４で切断
片搬出装置４１を設定し、スタットジベル５２及び切断
片６を掴み切断片６が切り離された際に落下しないよう
にした後、水平に切断し、天井クレーン４で切断片搬出
装置４１を引き上げ第１図の遮蔽用コンテナ７に切断片
６を収納する。

第１図の発生ガス回収装置は、切！ＩＩＶｇに発生した
水素ガス及び気中浮遊固形物は、ブロアー１８によって
周囲の空気で燃焼しない濃度に希釈しながら吸い込みダ
クト１９に導きプレフィルター及び高性能フィルターの
２種類のフィルター２０で放射性の気中浮遊固形物等の
粒子を回収した後排気ダクト２１から既設の排気系統２
２に導く装置である． 第４図は、ドロス回収装置２３を示す図であって、７０
はドロス受け皿、７１．７２，７３７４．７５は配管、
７６．７７．７８はポンプ、７９，８０．８１，８２．
８３は１つ以上の循環水槽の各楕或部分、８４．８５は
１つ以上の放射線遮蔽用コンテナ、８６は１つ以上のフ
ィルタである．循環水槽８０，８１，８２．８３はコン
テナ８４に収納して設置されており７９と８０はフラン
ジ８１によって２分割でき、７９と７１，７２，７３．
７４はフランジ等の収り外し可能な方法で収り付けられ
切り離すことが出来る．コンテナ８５は７９，８１．８
２を、コンテナ８５はフィルター８６を収納各々の蓋で
密封できる大きさとなっている．配管７５とフィルター
８６は切り離しが可能となっている。

切断によって発生したドロスは、原子炉圧力容器５の底
部に設置したドロス受け皿・７０及びキャビティ１の底
部に落下沈澱する．沈澱したドロスは、その底部に設け
た配管７１．７２を通じてその水頭圧またはポンプなど
によって循環水槽７９に導かれ粒子系の大きなものは、
循環水槽８０の底部に沈澱貯留される．粒子径の小さな
ものは、浄化ポンプ７６で汲み上げられフィルター８６
で回収される．フィルター８６を通過した水は、炉水位
調節用のタンク８８を介して原子炉圧力容器５、または
キャビティ１内に戻される．タンク８８に導かれた水の
一部は、循環ボンプ７７によって原子炉圧力容器５の底
部に戻されドロス受け皿７０に沈浦したドロスを矢印８
９のように撹半しドロスを流れ易くしている．ドロスが
ｌｆｌｉ￥水１８０に一定量貯ると弁等によって循環水
槽７つへの流入を停止するとともに系統から切り離し循
環水槽の水位をフランジ８１以下に下げる．循環水槽は
２つの部屋に分かれ、その間にはフィルター８２が設け
てあって一方の部屋に導かれたドロスと水の内、水だけ
がフィルター８２を通過してらう一方の、水を汲み上げ
るための管８３を有する部屋に流入する．管には循環水
槽を貫通したところに隔離のための弁８７及びポンプ７
８を取り付けるための取り付け口等があり、流入した水
はこの管を利用してボンプ７８で排出する。

水を排出した後ポンプと弁を取り外し管に閉止栓を取り
付けた後７９と８０及び７９と周囲配管７３，７４．７
５と切り離し、循環水槽７９を取り外した後、遮蔽用コ
ンテナ８４の図示しない蓋で密閉し別に準備した新たな
８０及びコンテナを設置循環水槽を組み立てる．フィル
ター８６に粒子径の小さなドロスが一定量捕集されると
弁等によってフィルターへの流入を停止し、フィルター
を系統から切り離して遮蔽用コンテナ８５の図示しない
蓋で密閉し別に準備したフィルター８６及び遮蔽用コン
テナ８５を設置する． 第１図（ｂ）は、ソーブレート交ＪＡ装０２４をアーク
ソーヘッド１３部に設置時の図でソーフレード交換装置
２４は、天井クレーン４で吊下げアークソーヘッドｌ３
に導き、第５図のソープレード交換装置のアークソーヘ
ッド部のロンド９０にブレード交換装置２４のスリーブ
９】を沿わせて設定する． 第５図はソーブレート交換装置２４を示す図で、９２．
９３，９４，９５，９６．９７は芯だし機構、９８，９
９．１００は押し出しＲ棺、１０】１０２はソーブレー
ト把持機梢、１０４，１０５，１０６はボルト回転機構
、１０７，１０８はンプレードの一部、１０９はアーク
ソーヘッド１３の一部である。

芯出しａｍは、ロータリーアクチュエーター９２で芯だ
し機構全体を回転し、先端部のボス９３の埋め込みキー
９４をアークソーヘッドのギヤ−１０９の溝に合わせ３
涸のエアーピストンシリンダー９５によって挿入及び引
き抜く。ギャ１０９の溝は、入口が広く奥は狭い３分割
３角形のスプラインになっていてギヤ−１０９の講とキ
ー９４が容易に噛み合い、キー９４をギャ１０９の渭の
奥まで挿入すれば把持機楕のクリッれ、空気供給環形部
５０を形戊する．小さい隙間がピストンボア３６の外面
と口ケーターボア４２の表面との間に存在し、周囲の空
気Ａが空気供給環形部５０へ吸い込まれるときに通る環
状の流路を形或していることが認められるだろう。

ポンビング動作はピストンをポンプハウジングボア３４
内で手動で伸縮させることによって行われる。ピストン
３６は、手動でピストンをポンプハウジングホア３４へ
押し入れたりそこがら引き戻すためのハンドル５２か設
けられている。ポンプハウジングポア３４は、周囲の空
気が周囲の環境から飲料容器１２の内部空間２２内へポ
ンプ注入されるところを貫通する円筒形の圧縮室５４を
囲んでいる．圧縮室５４は、ピストン３６に可動に取り
付けられて収納されている環状ジール５６によって軸方
向に閉ざされている． 特に、ピストン３６の下端は環状ジール５６が収り付け
られる縮径部５８か設けられている。環状ジール５６は
、縮径部５８の外面に沿って軸方向の滑り運動をするよ
うに適合されたボア６０かッドに固定しているボルトの
数だけあって、３藺のエアージリンダ−１０５でソケッ
トレンチ１０４をボルト１０８の頭に押し付け、ナット
ライナー１０６でソケットレンチ１０４を正転あるいは
逆転させ、ボルト１０８の収り付け取り外しを行う．ボ
ルト１０８の頭とソゲットレンチ１０４は、ナットラン
ナー１０６でソケットレンチ１０４を回転し噛み合わせ
、噛み合わせの可否はエアージリンダ＝１０５の図示し
ないリミットスインチによって検知する． ソーブレート３４の取り外し・収り付けは、ソブレード
交１＠装置２４を天井クレーン４で吊下げ、アークソー
ヘッド１３に設置して、ソーフレード交換装置２４とア
ークソーヘッド１３を芯出し系合し、押し出し機構でア
ークソーヘッド１３に固定のブレード面まで把持装置及
びボルト回転機構を押し出し、把持機槽でソーブレート
３４を把持、ボルト回転機構でアークソーヘッドとソブ
レードを固定しているボルト１０８を取り外した後、押
し出し機構でソーブレート３４を引き寄せアークソーヘ
ッド１３から取り外して、天井クレーン４でブレード交
換装置２４とともに作業床２に引き上げソーブレート３
４をンーブレード交換装置２４から取り外し新しいソー
ブレート３４をソーブレート交換装置２４に取り付け、
ソーブレート３４取り外し時の逆手順によってアークソ
ーヘソド１３に新しいソーブレート３４を取り付ける。

以上実施例によるアークソー切断技術による原子炉圧力
容器解体ジステムは、例えば原子炉圧力容器の放射化物
を切断解体する場合において、切断については、切断装
置は、旋回駆動装置、昇降駆動装置、支持駆動装置を備
えているので切断位置の設定が自在に出来ノズル部等の
形状の異なる切断片の切り出しも可能であり、切断片の
収り出しについては、切断片把持装置は、二重の把持機
構を有しノズル部を有した切断片の把持も可能で、しか
も、切断片切り離し前に切断片に設定、切断しなから把
持出来るなど切断片の落下防止対策を講じており、栃断
時に発生するドロスの回収についても解体作業を効率よ
く行うようキャビティの外側に設置、捕集する容器ある
いはフィルターを事前に容器に収納して捕集時の空間線
！率の低減を図っており、発生した水素ガス及び気中浮
遊固形物回収については、水素ガスを周囲の空気で希釈
しその燃焼を防止するとともに、気中浮遊固形物をフィ
ルターで回収し既設系統の放射能汚染拡大を防止してお
り、摩耗したブレードの交換については、アークソーヘ
ッド部を昇降軸がち取り外し作業床にあげることなく短
時間で交換でき、作業員の被爆低減については、以上の
作業について遠隔操作で行えるなど、効率よく安全を考
慮した原子炉圧力容器の解体を行うことが出来るジステ
ムと言える．

【図面の簡単な説明】

第ｌ図（ａ）及び（ｂ）は、原子炉圧力容器解体ジステ
ム全体を示す図及びその一部を示す図である．第２図は
、前記ジステムにおける支持駆動機構を示す図である． 第３図（ａ），　（ｂ），　（ｃ），　（ｄ）及び（ｅ
）は、前記ジステムにおける切断片取出し装置を構成す
るスタットジベル取付装置を示す図及びその側面図、並
びに切断片把持搬送装置を示す図及びその部分詳細図で
ある． 第４図は、前記ジステムにおけるドロス回収装置を示す
図である． 第５図（ａ）．　（ｂ）及び（Ｃ）は、前記ジステムに
おけるソーブレート支持装置を示す図、その一部拡大図
及びその外説図である． １・・・キャビティ、　　　　　２・・・作業床、３・
・・生体遮蔽体、　　　　４・・・クレーン、５・・・
原子炉圧力容器、　　６・・・切断片、７・・・コンテ
ナ、　　　　１１・・・昇降駆動装置、１３・・・アー
クソーヘッド、 １７・・・切断片取出し装置、 ２０・・・フィルター　　２３・・・ドロス回収装置、
２４・・・ソーブレート交換装置。 底２図 第７図 馬３図 ４０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高速回転する円盤状のソーブレートの先端からアークを
   発生させ原子炉圧力容器等を切断解体する装置において
   、原子炉圧力容器内にマストを介して昇降自在なアーク
   ソーヘッドを水平・垂直の姿勢の変換および上下、旋回
   、伸縮する機構を備えた支持駆動機構と、マスト、アー
   クソーヘッド、支持駆動装置及びマスト固定装置を垂直
   方向に移動させる昇降駆動装置と、アークソーヘッド、
   支持駆動装置、及びマスト固定装置をマストを介して旋
   回移動させる旋回駆動装置と、ソーブレートを支持して
   回転させるとともに回転するソーブレートに切断電流を
   伝達するアークソーヘッドで構成される切断駆動装置と
   、切断片を把持しコンテナに移送する切断片取り出し装
   置と、切断時に発生するドロス等を回収するドロス回収
   装置と、発生ガスを回収する発生ガス回収装置と、ソー
   ブレートを交換するソーブレート交換装置とより成るこ
   とを特徴とするアークソー切断技術による原子炉圧力容
   器解体システム。