JPS61159199A

JPS61159199A - 高放射性固体廃棄物の切断方法及びその切断装置

Info

Publication number: JPS61159199A
Application number: JP28014984A
Authority: JP
Inventors: 泉　清志; 石井　義美; 順一田中; 宮本　弘行
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1984-12-29
Filing date: 1984-12-29
Publication date: 1986-07-18

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】〔発明の利用分野〕本発明は、沸騰水型原子力発電所から発生する高放射性
固体廃棄物である使用済チャネルボックス（以下ＰＣＢ
と略す）などの切断方法及びその切断装置に関するもの
である。

〔発明の背景〕

従来、ＰＣＢは、一部においてＦＣＢを機械的剪断方式
にて切断した例もみられるが、主としては原子力発電所
の使用済燃料貯蔵プールまたは、高放射性固体廃棄物貯
蔵設備（以下、サイトバンカ設備と略す）内貯蔵プール
に原形のまま貯蔵されている。

しかし、ＰＣＢの原形貯蔵では容積が大きい為、貯蔵プ
ール等の保管スペースを有効利用できず、貯蔵プールに
おける貯蔵容量の制限からも問題がおった。

そこで特願昭５８−６０８１４　　ｒ高放射性固体廃棄
物切断装置」に示されるようは、溶極式ウォータジェッ
ト切断法などの技術を用いて、ＰＣＢを切断減容する装
置が提案されている。

この装置框、アーク切断法を原理としたもので、その他
例えばプラズマアーク切断法でも同様であるが、電気エ
ネルギーにより被切断物間にアーク放電を発生させ、そ
の放熱により切断するものである。

従って、アーク放電を発生するためには、電極間に電気
的導通が必要である。即ち、陽極側である切断トーチと
陰極側であるＦｅ２間に導通することが必要でおる。

しかし、ＦＣＢＫｔ！原子炉の運転に伴う燃焼により、
その表面に酸化膜が形成されていることがわかった。こ
のため、原子炉から取出され九ままの状態では、酸化膜
により電気的絶縁状態となり、アークの発生が行われな
いことが判明した。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、高放射性固体廃棄物の電気的特性を阻
害する金属酸化膜を除去し、良好なる切断を可能とする
高放射性固体廃棄物の切断方法及びその切断装置を得る
ことにある。

〔発明の概要〕

本発明の特徴は、沸騰本塁原子力発電所から発生する高
放射性固体廃棄物を電気エネルギによる発生熱によシ溶
融切断するものにおいて、前記高放射性固体廃棄物表面
の金属酸化膜を除去し、その後切断するようにした点に
ある。

〔発明の実施例〕

本発明は、アーク切断等の電気放電による切断技術を応
用し、原子力発電設備における高放射性固体廃棄物を切
断減容する装置に適用することを考えた。前述し念様は
、ＰＣＢなどＩＣは酸化膜が形成されており、従来技術
のみでは、その切断が難かしいという問題が生じた。

特にその酸化膜は、原子炉の運転による原子炉燃料の燃
焼度が高いほど、その保護枠であるＰＣＢに形成される
酸化膜層の厚みが厚くなり、電気特性である絶縁抵抗が
増大する結果となっており、大電流の印加に対しても、
アーク放電が得られず切断ができないことが判明した。

本発明では、この問題に対しアーク放電の安定化を図る
為は、切断作業前に予め、酸化膜を除去すると共は、そ
の酸化膜を除去する為の手段としてチャネルボックスの
表面処理機（酸化膜除去手段）も合わせて提案するもの
である。

以下本発明の具体的一実施例を第１図〜第８図を用いて
説明する。

＠１図ｆｌ、ＰＣＢ切断装置の全体概要の一例を示す鳥
諏図である。切断装置はフロア−上に設置され、プール
水上罠突き出たベース１と、ペース１よりプール壁面に
沿って水中に据付けられるフレーム２と、フレーム２を
ガイドとしてＦＣＢＳを保持昇降するカート３と、カー
ト３を昇降駆動するボールネジ４と、一対の切断トーチ
４ａ。

４ｂと、切断用ワイヤ（本図では図象なし）を送給する
九めのワイヤ送給装置５ａ、５ｂなどから構成さ゛れる
。また、切断装置が設置されるフロア−上には、切断装
置管操作制御する為の制御盤９と、切断トーチ４ａ、４
ｂに切断電源を供給する為の電源盤８が設置される。こ
こで、ＰＣＢ６の切断形態について述べると、本切断装
置の使用目的はＰＣＢの容積を小さくシ、貯蔵（収納）
に適した形状とする減容処理にある。そのため、切断は
第２図に示す様は、矩形断面を有するＰＣＢ６の相対す
る角部を軸方向に切断二分割し、Ｌ形断面の長尺部材と
して、その長尺部材を同一方向に積み重ねる方法を採用
している。

第３図は、その切断の概念原理を示すもので、ワイヤ送
給装置５ａ、５ｂから送り出されるワイヤ１１１−１、
）−チ４ａ、４ｂをガイドとして電気的に陽極（ｅ極）
となっている。これに対し、被切断物であるＰＣＢ６は
、カート３（図示なし）に保持された状態ではカート３
が、アース側と継がっているため、ＰＣＢ６も陰極（ｅ
極）となる。

また、トーチ４ａ、４ｂはＰＣＢ６の相対する角部に位
置する様に取付け、さらにＰＣＢ６は切断前は、トーチ
４ａ、４ｂの先端よりも上部に位置するように設定する
。

ここで、ＦＣＢ６を下降（カート３を下降）させると、
ＦＣＢ６の下端面がワイヤ１１と接触し、その瞬間にア
ークが放電され、アークの熱によりＦＣＢ６が溶融する
。この状態でウォータジェットをジェットポンプ（図示
なし）によシ供給し、ノズル１０ｇ、１０ｂから、ワイ
ヤ１１に沿って噴き付けることにより、溶融部が除かれ
切断が行われる。ワイヤ１１をワイヤ送給装置ｓａ、ｓ
ｂにより、適度に連続的に送り出し、またＦＣＢ６を連
続的に下降させることにより、ＦＣＢＳｔｆＬ形断面の
長尺部材として二分割することができる。

しかし、原子炉の運転に伴い、原子炉燃料集合体の保護
枠であるＰＣＢＳは、高温度下に長期にわたり置かれる
ため、その表面には第４図に示すように金属酸化物が発
生し、それは酸化膜１２として、ＦＣＢ６の表面を覆っ
た状態となる。この酸化膜１２は、電気の導通を阻害す
る絶縁物の性質を有するため、ワイヤ１１とＦＣＢ６の
接触部（図においては、ＦＣＢ６の下面との接触を示す
が、任意の位置における接触においても同じである）に
おけるアークの発生が阻害される原因となり、結果とし
て切断が行われないという問題が生じてしまう。

そこで、この問題を解決する九めは、アークによる切断
を行う前にその前作業として、ＦＣＢ６の表面に生じた
酸化膜１２を取り除き、電気的導通を良好なる状態にす
る処理を行うことが非常に有効であることがわかった。

その前処理を行うことにより、不用意な切断不良の発生
を防止することが可能となる。第５図、第６図に示す装
置はこの酸化膜１２を取シ除く装置の一例であり、フレ
ーム２０、歯車２１，２２、駆動シャフト２３、ターン
テーブル２４、サポート２５、ガイド２６、カッタ２７
などから構成されている。ＰＣＢの酸化膜を除去する場
合、ＦＣＢｆｔ専用取扱具（図示なし）忙より移送し、
ガイド２６、サポート２５を介してターンテーブル２４
上に着座させる。ここで回転駆動ポール（図示なし）な
どにより駆動シャフト２３を回転駆動すると、歯車２１
．２２も回転し、さらは、歯車２２に取付けられたター
ンテーブル２４も回転する。即ちこのターンテーブル２
４に研摩具２７として例えば金属ヤスリなどのようなも
の、あるいに超硬度切削刃のようなものを複数個取付け
ておけば、ターンテーブル２４の動きにより、その上に
着座したＦＣＢ６の下端面は研摩され、表面に形成され
た酸化物が除去される。

また、第６図に示すようにサポート２５の側面に研摩具
２７を備えたシャフト２９、スプリング２８により首振
シ可能なブラケット２８を設けそれら’ｋＦｃＢ６の相
対する角部と同じ位置に取付けることにより、ＦＣＢ６
が、サポート２５内を通過する際上記研摩具２７により
、その軸方向側面（特に切断用ワイヤが接触する矩形断
面の角部）が研摩され酸化物を除去することが可能とな
る。　゛木酸化膜除去装置をＰＣＢが貯蔵されているプ
ールの水中に設置し、使用することＫより高放射性のＦ
ＣＢを水中操作により取扱うことができ、作業員の放射
線被曝を防止できる。さらは、ＰＣＢの酸化膜を切断ワ
イヤの接触する全ての範囲にわたって容易に除去するこ
とも可能となり、電気的導通の良好なる状態により切断
を行うことができる。

第７図は、高放射性固体廃棄物の切断装置に酸化膜除去
装置を装備し次場合の取付は位置を示すもので、カート
３の上部Ｃ部、即ちＦＣＢ６が挿入される側にＦＣＢ６
の相対する角部を処理する装置を、また下部り部にはＦ
ＣＢ６の下面を処理する装置を配置している。

第８図は、前記０部に取付ける処理装置の構造の一例金
示すもので、処理装置ｔＬＦ’ｃＢｓの矩形断面の角部
全研摩する研摩具３１を駆動する駆動機構３２を備える
フレーム３３、フレーム３３をブラケット３５を支点と
して首振りさせる為の駆動機構３４、及び駆動機構３４
のサポート３６から構成されている。

今、ＦＣＢ６の処理をするため、ＦＣＢ６がカート３に
挿入されたのと同時は、駆動機構３４を動作させ、フレ
ーム３３を図中二点鎖線の位置から、実縛の状態へ駆動
し、研摩具３１をＦ’ＣＢＳに当てる。

ここで駆動機構３２を動作させ、研摩具３１を回転させ
ることにより、ＰＣＢ６の酸化膜除去が可能となる。

本実施例による切断装置を用いれば、前作業処理である
酸化膜除去作業と、本切断作業を同一装置の中で、連続
的に行えることＫなり、作業効率の向上及び信頼性の向
上が図れるという効果がある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、切断作業前にＰＣＢ表面の電気特性を
良好なる状態に予めすることができ、これにより不用意
な切断不良の発生を防止することが可能となる。また、
表面処理機（酸化膜除去手段）、を備えた切断装置の実
現が可能となシ、それによって高放射性固体廃棄物を遠
隔操作によって切断できるので、作業員の放射線被曝の
低減、および信頼性の高い切断が可能となる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を説明するもので、第１図はＦ’
ＣＢ切断装置の全体概要の一例を示す鳥諏図、第２図［
ＦＣＢＯ減容処理方法を示す概念図、第３図はＰＣＢの
切断原理を示す概念図、第４図はＰＣＢに形成された酸
化膜の状態を示す概念図、第５図は本発明の一実施例に
おける表面処理機（酸化膜除去手段）の構造図、第６図
は第５図に示す表面処理機の側面図、第７図は高放射性
固体廃棄物の切断装置に表面処理機を適用した場合の配
置を示す正面図、第８図は第７図の０部に設ける処理装
置の構造図である。１・・・ベース、２・・・フレーム、３・・・カート、
４ａ。４ｂ・・・トーチ、５ａ、５ｂ・・・ワイヤ送給装置、
６・・・ＰＣＢ、１１・・・切断ワイヤ、１２・・・酸
化膜、２４・・・ターンテーブル、２７・・・カッタ、
３１・・・研摩具。笛４ｍか図

Claims

【特許請求の範囲】１、沸騰水型原子力発電所から発生する高放射性固体廃
棄物を電気エネルギによる発生熱により溶融切断する方
法において、前記高放射性固体廃棄物表面の金属酸化膜
を除去し、その後切断することを特徴とした高放射性固
体廃棄物の切断方法。２、特許請求の範囲第１項において、高放射性固体廃棄
物は使用済チャネルボックスであることを特徴とする高
放射性固体廃棄物の切断方法。３、沸騰水型原子力発生する高放射性固体廃棄物を電気
エネルギによる発生熱により溶融切断する装置において
、前記高放射性固体廃棄物表面の金属酸化膜層を除去す
る酸化膜除去手段を備えることを特徴とする高放射性固
体廃棄物の切断装置。４、特許請求の範囲第３項において、高放射性固体廃棄
物は使用済チャネルボックスであることを特徴とする高
放射性固体廃棄物の切断装置。５、特許請求の範囲第４項において、酸化膜除去手段は
、使用済チャネルボックスをガイド保持するフレームと
、酸化膜を除去するカッタと、該カッタを駆動する駆動
装置を備えることを特徴とする高放射性固体廃棄物の切
断装置。