JPH0750195B2 - ドロス回収装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、原子力発電施設の原子炉廃止措置における原
子炉圧力容器の水中切断時に発生する切削屑等のドロス
を回収するドロス回収装置に関する。

（従来の技術） 原子力発電施設の原子炉廃止措置の場合、発電プラント
の運転により炉心から中性子照射を受け、高放射化され
ている原子炉圧力容器の取扱いが問題になっている。

原子炉圧力容器は高放射化されているため、気中切断で
解体する場合、切削屑等のドロスの飛散や放射性ヒュー
ムの存在により、放射線汚染の拡大を招いたり、切断作
業者が受ける放射線被曝量が問題となる恐れがある。こ
のため、原子炉圧力容器は水中にて切断する水中切断が
考えられている。

原子炉圧力容器を水遮蔽下で水中切断することにより、
放射性ヒュームの拡散やドロスの飛散を防止でき、切断
作業者が受ける放射線線量の大幅な低減を図り得ること
が予想される。

（発明が解決しようとする問題点） 原子炉廃止措置により原子炉圧力容器を解体処理する場
合において、原子炉圧力容器の水中切断時に発生する切
削屑やクラッド等の放射性ドロスを如何にしたら有効的
に回収でき、切断作業員の放射線被曝をより一層低減さ
せることができるか問題になっていた。

本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、原
子炉圧力容器の水中切断時に発生する放射性のドロスを
有効的に回収し、作業員の放射線被曝を著しく低減可能
なドロス回収装置を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明に係るドロス回収装置は、上述した目的を達成す
るために、原子炉圧力容器を収容自在に水張りした水張
筒と、上記原子炉圧力容器の水中切断時に発生するドロ
スを回収するため、前記原子炉圧力容器内に切断部より
下方に配設されるドロス回収パンと、前記原子炉圧力容
器と前記水張筒によって形成される間隙の底部に設けら
れるドロス回収ホッパと、回収されたドロスと水を分離
させる分離機構と、この分離機構によって分離された水
を前記水張筒内に還流させる循環ポンプとを備えたもの
である。

（作用） このドロス回収装置は水張りした水張筒内で原子炉圧力
容器を水中切断するときに発生した切削屑やクラッド等
の放射性ドロスをドロス回収容器としてのドロス回収パ
ンおよびドロス回収ホッパに収集し、集められたドロス
を分離機構に案内してここで水からドロスを分離除去す
る。分離機構にて放射性ドロスが除去された水は循環ポ
ンプにより吐出されて水張筒内に戻され、次の放射性ド
ロスの回収に備えられる。

そして、ドロス回収装置を設けることにより、原子炉圧
力容器を水張筒内で水中切断する際、この水中切断によ
り発生する放射性ドロスが有効的に回収され、水張筒や
切断される原子炉圧力容器の底部に堆積されることがな
いので、堆積ドロスの除去が不要となり、作業員の放射
線被曝を著しく低下させることができる。

（実施例） 以下、本発明に係るドロス回収装置の一実施例について
添付図面を参照して説明する。

第１図は本発明に係るドロス回収装置の第１実施例を示
すもので、このドロス回収装置は切断される原子炉圧力
容器１が水張筒２内に収容される。原子炉圧力容器１は
水張筒２内に水を張り、水遮蔽した状態でアークソー等
の原子炉圧力容器切断装置３により水中切断される。

水張筒２の底部は鍔状の内側フランジ４により形成さ
れ、このフランジ４は原子炉圧力容器１の下方外周部に
水密に保持される。上記内側フランジ４には周方向に間
隔をおいて複数個のドロス回収ホッパ５が外側ドロス回
収容器として形成される。このドロス回収ホッパ５はフ
ランジ４の幅方向（半径方向）に形成される。

また、原子炉圧力容器１内には切断部より下方に内側ド
ロス回収容器としてのロート状のドロス回収パン６が設
置される。ドロス回収パン６は上方に向って拡開し、原
子炉圧力容器切断装置３により切断された切削屑やクラ
ッド等のドロス７を回収するようになっている。ドロス
回収パン６の中央下部に吸込口が形成され、この吸込口
は吸込配管８を経て分離機構（セパレータ）としてのサ
イクロンセパレータ９に接続される。

前記ドロス回収ホッパ５もドロス回収パン６と同様上方
に向って拡開するように形成され、下方に向って漸次縮
小する先細構造の中央下部に吸込口5aが第２図に示すよ
うに形成され、この吸込口5aも吸込配管8aを介してサイ
クロンセパレータ９に接続される。この吸込配管8aはド
ロス回収パン６からの吸込配管８に途中で好ましくは合
流せしめられる。サイクロンセパレータ９はドロス回収
パン６およびドロス回収ホッパ５により回収された混合
流体をドロスと水とにサイクロン分離している。

サイクロンセパレータ９の下流側にはフィルタ10が設け
られる。このフィルタ10ではサイクロンセパレータ９に
より分離除去されない粒子の小さなドロス（ドロス微粒
子）が分離除去され、濾過される。このフィルタもドロ
スと水とを分離する分離機構を構成している。フィルタ
に代えてサイクロンセパレータ９の下流側に濾過脱塩器
を設けてもよい。

フィルタ10は循環ポンプ11の吸込側に設置され、この循
環ポンプ11によりフィルタ10にて濾過された水が吐出管
12に吐出される。吐出管12は途中で分岐されて水張筒２
の底部４内に延び、その先端に噴射ノズル13がそれぞれ
設けられる。噴射ノズル13はノズル口が同じ周方向（時
計方向あるいは反時計方向）を向くように配列され、噴
射ノズル13からの噴流が旋回流を描くように噴出せしめ
られる。各噴射ノズル13はドロス回収ホッパ５の時計方
向側（あるいは反時計方向側）に近接して設けられ、こ
のドロス回収ホッパ５の時計方向側（あるいは反時計方
向側）に隣接するドロス回収ホッパ５に向って噴流を噴
き出すようになっている。

次に、ドロス回収装置の作用について説明する。

原子力発電施設の原子炉廃止措置時には原子炉は解体処
理される。この原子炉廃止措置時に原子炉圧力容器１は
水張筒２内に収容される。原子炉圧力容器１は水張筒２
に水を張ることにより水没せしめられ、アークソー等の
切断装置３により水遮蔽下で水中切断される。水中切断
時には原子炉圧力容器１の切断片（切削屑）や原子炉圧
力容器内周壁に付着したクラッドがドロス７の状態で発
生し、自重により下方に落下する。

ドロス７は原子炉圧力容器１と同程度の放射能濃度を有
し、多量に発生する。発生したドロス７はドロス回収容
器としてのドロス回収パン６およびドロス回収ホッパ５
により回収される。

このうち、原子炉圧力容器１の内側に自重により落下す
るドロス７はドロス回収パン６に集められる。その際、
原子炉圧力容器１内に水張りされた水を攪拌することが
ないので、原子炉圧力容器１内は水澄み状態となり、原
子炉圧力容器切断装置３の位置決め等を容易に行なうこ
とができる。

一方、原子炉圧力容器１と水張筒２との間に落下するド
ロス７はドロス回収ホッパ５により回収される。その
際、このドロス７は噴射ノズル13から噴出される噴流に
より周方向に旋回されるので、この旋回流により水張筒
２の内側フランジ４に形成される凹部、すなわちドロス
回収ホッパ５内に有効的に集められ、回収される。

ドロス回収パン６やドロス回収ホッパ５に収集されたド
ロス７と水との混合流体は続いて吸込配管8,8aを通って
サイクロンセパレータ９に案内され、ここでドロス７と
水とにサイクロン分離される。この分離により粒子の大
きな放射性ドロスはサイクロンセパレータ９内に回収さ
れ、分離除去される。

サイクロンセパレータ９で放射性ドロスが除去された水
はフィルタ10に案内され、ここで粒子の小さなドロス
（ドロス微粒子）が取り除かれ、除去される。フィルタ
10にて濾過された水は循環ポンプ11により吐出管12を経
て水張筒２内に戻され、水張筒２内で各噴射ノズル13か
ら噴射せしめられる。この噴射により水張筒２の内側フ
ランジ４に落下した放射性ドロス７がドロス回収ホッパ
５内に積極的に案内され、内側フランジ４上への放射性
ドロス７の堆積が防止される。

したがって、原子炉圧力容器１と同程度の放射性を有す
るドロス７が内側フランジ４上に残留することがなく、
切断作業員等が受ける放射線線量を減少させることがで
きる。特に、原子炉圧力容器１の下部や水張筒２の解体
の場合、水張筒２下部にドロス７が堆積しないので、ド
ロス除去作業が不要となり、作業者の受ける放射線被曝
量は著しく大幅に低減させることができる。

水張筒２の解体前にはドロスで汚染された水張筒２をウ
ォータジェット等により除染することが考えられる。そ
の際、除染されたドロスと水の回収にもこのドロス回収
装置を効果的に利用することができる。

次に、ドロス回収装置の第２の実施例について第３図を
参照して説明する。

この実施例に示されたドロス回収装置は筒状生体遮蔽体
15を水張筒として使用し、この生体遮蔽体15内に水中切
断時の水遮蔽用水張りを行なうようにしたもので、それ
以外の構成は第１実施例に示されたドロス回収装置と異
ならないので、同一部分には同じ符号を付し、説明を省
略する。

第２実施例に示されたドロス回収装置も第１図に示され
たドロス回収装置と実質的に同じ作用効果を有する。

第４図および第５図は本発明の第３実施例を示すもので
ある。

この実施例に示されたドロス回収装置は循環ポンプ11か
らの吐出管12を水張筒２の外周壁に接続した点が第１図
に示すドロス回収装置と基本的に相違し、他の部分は異
ならないので同じ符号を付し説明を省略する。

その際、水張筒２内に開口する吐出管12の先端開口12a
は半径方向内方に対し角度をなして開口することが望ま
しく、この先端開口12aから噴き出される濃度に旋回流
を与えることにより、水張筒２と原子炉圧力容器１の間
に自重により落下する放射性ドロス７はドロス回収ホッ
パ５内に有効的に案内される。なお、ドロス回収ホッパ
５は内側フランジ４の周方向に適宜間隔をおいて複数個
設けられる。

しかして、原子炉圧力容器１をその切断装置３で水中切
断することにより発生する放射性ドロス７はドロス回収
容器5,6により集められる。すなわち、原子炉圧力容器
１の内側に落ちるドロスは第１図に示すものと同様、ド
ロス回収パン６に集められ、回収される。

一方、原子炉圧力容器１と水張筒２との間に落ちるドロ
ス７は内側フランジ４上に落下し、循環ポンプ11からの
戻り水を利用した噴出流による旋回流により、ドロス回
収ホッパ５に案内され、このドロス回収ホッパ５内に効
果的に収集される。このため、原子炉圧力容器１の切断
時に発生する放射性ドロス７はドロス回収ホッパ５内に
速やかに回収されて除去され、切断作業員等が受ける放
射線線量の低減を図ることができる。

このように、水張筒２の除染で発生するドロスや水を容
易にドロス回収装置で回収することができるため、除染
作業での作業員が受ける放射線線量の低減や作業工数の
低減ひいては原子炉廃止措置費用の低減を図ることがで
きる。

〔発明の効果〕

以上に述べたように本発明に係るドロス回収装置は、原
子炉圧力容器を収容自在に水張りした水張筒と、上記原
子炉圧力容器の水中切断時に発生するドロスを回収する
ため、前記原子炉圧力容器内に切断部より下方に配設さ
れるドロス回収パンと、前記原子炉圧力容器と前記水張
筒によって形成される間隙の底部に設けられるドロス回
収ホッパと、回収されたドロスと水を分離させる分離機
構と、この分離機構によって分離された水を前記水張筒
内に還流させる循環ポンプとを備えたので、原子炉圧力
容器の水中切断時に原子炉圧力容器の内外部に切削屑等
の放射性ドロスが発生するが、この放射性ドロスはドロ
ス回収パンおよびドロス回収ホッパ内に速やかに収集さ
れ、回収されて分離機構に案内され、ここで放射性ドロ
スが水から分離されて回収されるので、切断作業員等が
受ける放射線線量の大幅な低減が図れる。

また、原子炉圧力容器内にドロス回収パンを配設し、原
子炉圧力容器と水張筒との間の底部にドロス回収ホッパ
を設けたので原子炉圧力容器の水中切断時に発生し、原
子炉圧力容器内外に飛散する放射性ドロスを有効的に回
収でき、原子炉圧力容器の底部や水張筒の底部に放射性
ドロスが堆積するのを未然にかつ効果的に防止できる。
特に、循環ポンプを水張筒に接続する吐出管の先端開口
を半径方向内方に対し角度をもたせて交差させたり、そ
の先端ノズルに噴射ノズルを設けた場合には、水張筒内
に旋回流を生じさせ、放射性ドロスをドロス回収ホッパ
に積極的に案内することができ、水張筒の底部へ放射性
ドロスが堆積するのを確実に防止できる。したがって、
水張筒下部に落下した放射性ドロスの除去作業が低減さ
れ、ドロス除去作業での作業員が受ける放射線被曝量の
大幅な低減が図れる一方、原子炉圧力容器の下部や水張
筒の解体作業を効果的に行なうことができ、作業工数の
低減を通じて原子炉廃止措置費用の低減を図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るドロス回収装置の一実施例を示す
斜視図、第２図は第１図に示されたドロス回収装置のド
ロス回収ホッパ部を拡大して示す斜視図、第３図は本発
明に係るドロス回収装置の第２実施例を示す図、第４図
および第５図は本発明に係るドロス回収装置の第３実施
例を示す図である。 １……原子炉圧力容器、２……水張筒、３……原子炉圧
力容器切断装置、４……内側クラッド、５……ドロス回
収ホッパ、６……ドロス回収パン、７……放射性ドロ
ス、8,8a……吸込配管、９……サイクロンセパレータ、
10……フィルタ、11……循環ポンプ、12……吐出配管、
12a……先端開口、13……噴射ノズル、15……生体遮蔽
体。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原子炉圧力容器を収容自在に水張りした水
   張筒と、上記原子炉圧力容器の水中切断時に発生するド
   ロスを回収するため、前記原子炉圧力容器内に切断部よ
   り下方に配設されるドロス回収パンと、前記原子炉圧力
   容器と前記水張筒によって形成される間隙の底部に設け
   られるドロス回収ホッパと、回収されたドロスと水を分
   離させる分離機構と、この分離機構によって分離された
   水を前記水張筒内に還流させる循環ポンプとを備えたこ
   とを特徴とするドロス回収装置。
2. 【請求項２】ドロス回収パンは水中切断される原子炉圧
   力容器内の底部にロート状をなして収容された特許請求
   の範囲第１項に記載のドロス回収装置。
3. 【請求項３】ドロス回収ホッパは前記原子炉圧力容器と
   前記水張筒との間隙において底壁を形成する内周フラン
   ジに周方向に間隔をおいて複数個設けられた特許請求の
   範囲第１項に記載のドロス回収装置。
4. 【請求項４】循環ポンプを水張筒に接続する吐出管は、
   水張筒内への先端開口が半径方向内方に対し角度をなし
   て交差せしめられた特許請求の範囲第１項に記載のドロ
   ス回収装置。
5. 【請求項５】吐出管の先端開口に噴射ノズルが設けられ
   た特許請求の範囲第４項に記載のドロス回収装置。