JPH1114796A - 原子炉圧力容器内の除染方法およびその除染装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】原子炉圧力容器内を化学除染する際の除染効果
を図る。 【解決手段】原子炉圧力容器３内に設置されたシュラウ
ド４との間に炉水を強制循環させるジェットポンプ７が
設けられ、ジェットポンプ７からの炉水を原子炉圧力容
器３の下部外面に接続した再循環系入口ノズルおよび出
口ノズルを通して循環させる再循環系配管８および再循
環ポンプ９が設けられ、再循環ポンプ９の駆動により原
子炉圧力容器３内に供給した除染液に流動を付与する原
子炉圧力容器３の化学除染方法である。原子炉圧力容器
３内の除染液の初期水位（除染前水位13）を主蒸気管ノ
ズル11以下に設定する。そして、除染期間中に再循環ポ
ンプ９の運転時に必要なシール水が原子炉圧力容器３内
に流入しても、原子炉圧力容器３からシール水が溢れ出
さないように再循環ポンプ９を運転管理する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は原子力発電所におい
て作業者の放射線被曝低減を目的とする原子炉圧力容器
内の除染方法およびその除染装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】原子力発電所においては炉水中放射能が
機器や配管の表面の酸化皮膜中に取り込まれて被曝線源
になるため、保守、点検、補修期間の前にこの放射能を
除去する方策が採られている。従来、炉内においては壁
面などのジェット洗浄など機械方式による除染を実施し
ているが機械的な除染方法ではあまり高い除染効果は望
めない上に、時間がかかるという問題があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】炉内の化学除染を行う
場合、除染に必要な炉内流動を確保するため、原子炉再
循環系（ＰＬＲ）ポンプを運転するという方法が考えら
れる。後者の場合、ＰＬＲポンプ運転に伴いシール水を
供給することが必要になるため、原子炉圧力容器から溢
れることを防止するなんらかの措置を取る必要がある。
また、水位が低いままの状態で運転すると原子炉圧力容
器の内壁面を除染することができないため、原子炉圧力
容器内の放射線量を十分に低減できない課題がある。

【０００４】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、原子炉圧力容器内の化学除染時に再循環ポン
プを運転して除染に必要な流動を確保し、除染液が浸ら
ないか、または浸る時間の短い原子炉圧力容器内壁面に
除染液を供給して除染効果を高めることができ、作業員
の放射線被曝を低減することができる原子炉圧力容器内
の除染方法およびその除染装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、原子
炉圧力容器内に設置されたシュラウドとの間に炉水を強
制循環させるジェットポンプが設けられ、このジェット
ポンプからの炉水を前記原子炉圧力容器の下部外面に接
続した再循環系入口ノズルおよび出口ノズルを通して循
環させる再循環系配管および再循環ポンプが設けられ、
この再循環ポンプの駆動により前記原子炉圧力容器内に
供給した除染液に流動を付与する原子炉圧力容器内の化
学除染方法において、前記原子炉圧力容器内の前記除染
液の初期水位を前記原子炉圧力容器に取り付けた主蒸気
管ノズル以下に設定し、前記除染期間中に前記再循環ポ
ンプの運転時に必要なシール水が前記原子炉圧力容器内
に流入しても、前記原子炉圧力容器から前記シール水が
溢れ出さないように前記再循環ポンプを運転管理するこ
とを特徴とする。

【０００６】請求項１の発明によれば、化学除染前に炉
水位を少なくとも主蒸気管プラグ以下に設定することで
除染中に再循環ポンプのシール水により水量が増加して
も、原子炉圧力容器から溢れることなく除染作業を行う
ことができる。

【０００７】請求項２の発明は、原子炉圧力容器内の上
部に散水装置を設け、この散水装置に配管および仮設ポ
ンプを接続し、この仮設ポンプの吸込側を原子炉建屋内
オペレーションフロアに設置した除染タンクに接続して
なることを特徴とする。

【０００８】請求項２の発明によれば、スプレー治具な
どの散水装置を原子炉圧力容器の上部に設置することに
より除染液に浸らないか、浸る時間の短い原子炉圧力容
器内壁面を除染することができる。

【０００９】請求項３の発明は、原子炉圧力容器内の上
部に散水装置を設け、前記原子炉圧力容器の底部に接続
した制御棒駆動機構ハウジングの下部に仮設フランジお
よび仮設バルブを直列接続し、この仮設バルブと前記散
水装置とを仮設ポンプを介して循環配管で接続してなる
ことを特徴とする。

【００１０】請求項３の発明によれば、供給する除染液
を原子炉圧力容器内部から取ることにより閉ループを構
成できるため、除染液量の増加は再循環ポンプのシール
水のみになる。また、原子炉圧力容器底部を撹拌するこ
とができる効果がある。

【００１１】請求項４の発明は、原子炉圧力容器内の上
部に散水装置を設けるとともに、前記原子炉圧力容器内
の上部から前記原子炉圧力容器内に設置されたジェット
ポンプの上部近傍までにわたる長さの吸込管を設け、こ
の吸込管と前記散水装置を仮設ポンプを介して循環配管
で接続してなることを特徴とする。

【００１２】請求項４の発明によれば、請求項３の発明
と同様に供給する除染液を原子炉圧力容器内部から取る
ことにより閉ループを構成できるため、除染液量の増加
は再循環ポンプのシール水のみになる。また、請求項３
の発明と比較して短い経路で閉ループを構成できる。

【００１３】請求項５の発明は、前記原子炉圧力容器の
上端面に架台を設け、この架台に前記散水装置を取り付
けてなることを特徴とする。請求項５の発明によれば、
散水装置を架台により原子炉圧力容器のフランジ面に固
定することにより除染対象位置からずれることを防止で
きる。

【００１４】請求項６の発明は、前記原子炉圧力容器の
上端開口に前記架台を介して原子炉圧力容器ヘッドを設
けてなることを特徴とする。請求項６の発明によれば、
原子炉圧力容器ヘッドを載せるか、または仮蓋を設ける
ことにより散水中に除染液が原子炉圧力容器外部に飛散
したり、ミストが作業エリアに流出することを防止でき
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１および図２により本発明の請
求項１に対応する原子炉圧力容器内の除染方法の実施の
形態を説明する。図１は本実施の形態を説明するための
概略断面図、図２は本実施の形態において酸化剤と還元
剤を組み合わせた化学除染方法における手順の一例をス
テップ例で示している。なお、図２は後述する図３から
図７における実施の形態にも共通して説明するものであ
るが、それらの実施の形態においての説明は重複するた
め省略する。

【００１６】図１において、符号１は原子炉建屋内のオ
ペレーションフロア，２は原子炉ウェルを概念的に示し
ている。原子炉ウェル２内に原子炉圧力容器３が設置さ
れており、原子炉圧力容器３内にはシュラウド４，上部
格子板５，炉心支持板６およびジェットポンプ７が設置
されている。

【００１７】原子炉圧力容器３の下部外面に再循環系配
管８が取り付けられており、再循環系配管８に再循環ポ
ンプ９が接続されている。また、原子炉圧力容器３の底
部を貫通して制御棒駆動機構ハウジング10が設けられて
いる。なお、図１中符号11は主蒸気ラインノズル，12は
ベロー部で、原子炉圧力容器フランジ面，13は除染前水
位，14は除染後水位，28は仮設水位計を示している。

【００１８】本実施の形態は、例えば図２に示した酸化
剤と還元剤を組み合わせた化学除染方法の手順によって
行う。すなわち、図１に示す系統を構成し、原子炉圧力
容器３の除染前水位13の水張りを行う。再循環ポンプ９
の試運転を行い、昇温する。還元剤を注入し還元剤によ
る除染工程を行う。次に酸化剤を注入し酸化剤による除
染工程を行う。次に再び還元剤を注入し還元剤による除
染工程を行う。最後に薬剤処理した後、浄化，降温，水
抜き工程をたどり、化学除染を終了する。

【００１９】しかして、本実施の形態によれば、原子炉
圧力容器３内部の化学除染を実施する際に原子炉圧力容
器３内に除染液の流動を形成するため、再循環ポンプ９
を運転する。この流動は原子炉圧力容器３内の除染液の
濃度、温度を均一に保つためで、再循環ポンプ９を回転
することにより原子炉圧力容器３内に液の流れが均一と
なる。除染液としては還元剤、酸化剤を使用するが、こ
れらの除染液の成分は汚染物の種類，付着状態によって
取捨選択される。

【００２０】再循環ポンプ９を運転すると、再循環ポン
プ９のシール水が再循環配管８系統および原子炉圧力容
器３内に流入する。汚染付着状態により異なるが、原子
炉圧力容器３の化学除染に10日間を要する場合例えば 1
50トン程度の水量の増加が見込まれる。

【００２１】したがって、再循環ポンプ９の運転前に原
子炉圧力容器３内の原子炉水の除染前水位13を主蒸気ラ
インノズル11よりも下方、例えばシュラウド４上端の上
部格子板５近傍に制御してから再循環ポンプ９の運転を
開始する。これにより、原子炉圧力容器３内の化学除染
が終了した場合に原子炉圧力容器３の上端フランジ面か
ら水が溢れることなくかつ原子炉圧力容器３の壁面を確
実かつ速やかに除染できる。なお、本実施の形態におい
て、還元剤または酸化剤のいずれか一方のみの化学除染
方法にも適用できる。

【００２２】つぎに図３により本発明の請求項２に対応
する原子炉圧力容器内の除染装置の第１の実施の形態を
説明する。なお、図３中、図１と同一部分には同一符号
を付して重複する部分の説明は省略する。

【００２３】本実施の形態は原子炉圧力容器３内に主蒸
気ラインノズル11から上方に位置して散水装置15を設
け、この散水装置15に除染液供給配管16の一端を接続
し、除染液供給配管16の他端に仮設ポンプ17を接続し、
仮設ポンプ17の吸込側をオペレーションフロア１上に配
置した除染タンク18に接続したことにある。

【００２４】本実施の形態においては原子炉圧力容器３
の除染に仮設の除染タンク18を使用する。すなわち、除
染タンク18から流出した除染液は仮設ポンプ17により除
染液供給配管16内を移送されて原子炉圧力容器３の上部
に設置された散水装置15に至り、散布される。

【００２５】散水装置15から原子炉圧力容器３内の壁面
に向かって吹き付けられた除染液は壁面を伝って流れ落
ちるため液膜を形成する。これにより原子炉圧力容器３
の内壁面の除染を確実かつ速やかに行うことができる。

【００２６】つぎに図４により本発明の請求項３に対応
する原子炉圧力容器内の除染装置の第２の実施の形態を
説明する。なお、図４中、図１と同一部分には同一符号
を付して重複する部分の説明は省略する。

【００２７】本実施の形態は制御棒駆動機構ハウジング
10に仮設フランジ19を取り付け、この仮設フランジ19に
仮設バルブ20を取り付け、この仮設バルブ20の出口側に
仮設循環ポンプ21を取り付け、この仮設循環ポンプ21に
散水装置15に接続する仮設循環配管22を接続したことに
ある。

【００２８】図４は図３に示した除染タンク18を使用し
ない代りに、仮設循環配管22によるループを形成するも
ので、原子炉圧力容器３底部に接続されている制御棒駆
動機構ハウジング４を除染液の抜き出し口として利用し
ている。

【００２９】本実施の形態によれば、原子炉圧力容器３
の底部から抜き出された除染液は仮設循環ポンプ21によ
り仮設循環配管22内を移送され、原子炉圧力容器３の上
部に設置された散水装置15に至り、原子炉圧力容器３の
内壁面を散布する。散水装置15から原子炉圧力容器３の
内壁面に向けて散布、つまり吹き付けられた除染液は内
壁面を伝って流下するため、内壁面に液膜を形成する。
これにより原子炉圧力容器３の内壁面の除染を確実かつ
速やかに行うことができる。

【００３０】つぎに図５により本発明の請求項４に対応
する原子炉圧力容器内の除染装置の第３の実施の形態を
説明する。なお、図５中、図１と同一部分には同一符号
を付して重複する部分の説明は省略する。

【００３１】本実施の形態は原子炉圧力容器３内に吸込
管23を設けたことにあり、この吸込管23は除染前水位13
面から没入して、上部格子板５の近傍付近まで達してい
る。そして、吸込管23と散水装置15とを仮設ポンプ17を
介して供給配管24により接続した散水装置15への除染液
の供給ラインを原子炉圧力容器３内に設置したことにあ
る。

【００３２】本実施の形態によれば原子炉圧力容器３内
に設置した吸込管23から吸い上げられた除染液は原子炉
圧力容器３の上部に設置された仮設ポンプ17により移送
されて同じく原子炉圧力容器３上部に設置された散水装
置15に至る。散水装置15から壁面に向かって吹き付けら
れた除染液は壁面を伝って流れ落ちるため液膜を形成す
る。これにより原子炉圧力容器３の内壁面の除染を確実
かつ速やかに行うことができる。

【００３３】つぎに図６により本発明の請求項５に対応
する原子炉圧力容器内の除染装置の第４の実施の形態を
説明する。なお、図６中、図１と同一部分には同一符号
を付して重複する部分の説明は省略する。

【００３４】本実施の形態は図４に示した第２の実施の
形態において原子炉圧力容器３の上端開口部に配置する
散水装置15を散水装置取り付け架台25に取り付け、この
架台25をスタッドボルト26を介してベロー部12に取り付
けたことにある。

【００３５】本実施の形態によれば、散水装置15の固定
手段を示したもので、散水装置15を散水装置取り付け架
台25に固定する際、散水装置取り付け架台25自体を原子
炉圧力容器３のスタッドボルト26を利用して固定する。
これにより、ホースの脈動による装置の移動やずれを確
実に防止できる。

【００３６】つぎに図７により本発明の請求項６に対応
する原子炉圧力容器内の除染装置の第５の実施の形態を
説明する。なお、図７中、図１と同一部分には同一符号
を付して重複する部分の説明は省略する。本実施の形態
は図６に示した第４の実施の形態において散水装置取り
付け架台25を原子炉圧力容器ヘッド27で覆ったことにあ
る。

【００３７】図７は、散水装置15を使用して原子炉圧力
容器３の内壁面を除染する場合の除染液の飛散防止措置
である。前述した第２から第４の実施の形態において、
いずれかの手段を用いて散水装置に除染液を供給した場
合、原子炉圧力容器３の内壁面に向かって吹き付けられ
た除染液は壁面を伝って流れ落ちるため液膜を形成す
る。

【００３８】これにより原子炉圧力容器の壁面の除染を
実施することが可能になるが、壁面で反射した除染液が
周辺に飛び散ったり、ミストとなって、原子炉圧力容器
外の周辺エリアへ汚染拡大させてしまう可能性がある。
そこで、図７に示した実施の形態によれば原子炉圧力容
器ヘッド27をかぶせることにより飛散防止措置を図るこ
とができる。

【００３９】なお、本実施の形態において、金属の薄い
板やビニールシートなどにより原子炉圧力容器２の上部
に仮蓋を設置することにより飛散防止措置を取ることも
可能である。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、原子炉圧力容器内の化
学除染時に再循環ポンプを運転して除染に必要な流動を
確保することができるとともに、除染液に浸らないか、
または浸る時間の短い原子炉圧力容器の内壁面に除染液
を供給することができるので、除染効果を高めることが
できる。また、原子炉圧力容器内で作業を行う前に化学
除染を実施することで、作業員の放射線被曝を低減する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る原子炉圧力容器内の除染方法の実
施の形態を説明するための概略断面図。

【図２】図１における化学除染方法の手順を示す流れ
図。

【図３】本発明に係る原子炉圧力容器内の除染装置の第
１の実施の形態を示す概略断面図。

【図４】本発明に係る原子炉圧力容器内の除染装置の第
２の実施の形態を示す概略断面図。

【図５】本発明に係る原子炉圧力容器内の除染装置の第
３の実施の形態を示す概略断面図。

【図６】本発明に係る原子炉圧力容器内の除染装置の第
４の実施の形態を示す概略断面図。

【図７】本発明に係る原子炉圧力容器内の除染装置の第
５の実施の形態を示す概略断面図。

【符号の説明】

１…オペレーションフロア、２…原子炉ウェル、３…原
子炉圧力容器、４…シュラウド、５…上部格子板、６…
炉心支持板、７…ジェットポンプ、８…再循環系配管、
９…再循環ポンプ、10…制御棒駆動機構ハウジング、11
…主蒸気管ノズル、12…ベロー部（フランジ面）、13…
除染前水位、14…除染後水位、15…散水装置、16…除染
液供給配管、17…仮設ポンプ、18…除染タンク、19…仮
設フランジ、20…仮設バルブ、21…仮設循環ポンプ、22
…仮設循環配管、23…吸込管、24…供給配管、25…散水
装置の取り付け架台、26…スタッドボルト、27…原子炉
圧力容器ヘッド、28…仮設水位計。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原子炉圧力容器内に設置されたシュラウ
   ドとの間に炉水を強制循環させるジェットポンプが設け
   られ、このジェットポンプからの炉水を前記原子炉圧力
   容器の下部外面に接続した再循環系入口ノズルおよび出
   口ノズルを通して循環させる再循環系配管および再循環
   ポンプが設けられ、この再循環ポンプの駆動により前記
   原子炉圧力容器内に供給した除染液に流動を付与する原
   子炉圧力容器内の化学除染方法において、前記原子炉圧
   力容器内の前記除染液の初期水位を少なくとも前記原子
   炉圧力容器に取り付けた主蒸気管ノズル位置以下に設定
   し、前記除染期間中に前記再循環ポンプの運転時に必要
   なシール水が前記原子炉圧力容器内に流入しても、前記
   原子炉圧力容器から前記シール水が溢れ出さないように
   前記再循環ポンプを運転管理することを特徴とする原子
   炉圧力容器内の除染方法。
2. 【請求項２】 原子炉圧力容器内の上部に散水装置を設
   け、この散水装置に配管および仮設ポンプを接続し、こ
   の仮設ポンプの吸込側を原子炉建屋内オペレーションフ
   ロアに設置した除染タンクに接続してなることを特徴と
   する原子炉圧力容器内の除染装置。
3. 【請求項３】 原子炉圧力容器内の上部に散水装置を設
   け、前記原子炉圧力容器の底部に接続した制御棒駆動機
   構ハウジングの下部に仮設フランジおよび仮設バルブを
   直列接続し、この仮設バルブと前記散水装置とを仮設ポ
   ンプを介して循環配管で接続してなることを特徴とする
   原子炉圧力容器内の除染装置。
4. 【請求項４】 原子炉圧力容器内の上部に散水装置を設
   けるとともに、前記原子炉圧力容器内の上部から前記原
   子炉圧力容器内に設置されたジェットポンプの上部近傍
   までにわたる長さの吸込管を設け、この吸込管と前記散
   水装置を仮設ポンプを介して循環配管で接続してなるこ
   とを特徴とする原子炉圧力容器内の除染装置。
5. 【請求項５】 前記原子炉圧力容器の上端面に架台を設
   け、この架台に前記散水装置を取り付けてなることを特
   徴とする請求項２ないし４記載の原子炉圧力容器内の除
   染装置。
6. 【請求項６】 前記原子炉圧力容器の上端開口に前記架
   台を介して原子炉圧力容器ヘッドを設けてなることを特
   徴とする請求項２ないし５記載の原子炉圧力容器内の除
   染装置。