JPS6116038B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は放射化された物体の取扱い装置に関す
るもので、例えば破損した原子炉構成物を廃棄の
ために搬出する装置に係るものである。

従来、放射化された物体を取り扱う装置の一例
として使用済燃料チヤンネルを水中に浸漬し、包
装可能な寸法に切断するものがある。これは水を
遮蔽物として利用するもので、水中に貯蔵区域、
キヤスク区域及びチヤンネルの切断処理装置があ
り、これらは核反応装置（原子炉）と隣接して配
置されており、対象チヤンネルを前記水中の切断
装置まで水中を移動させ、水中にて切断作業を行
うとともに切断後の部片を所定位置に貯蔵するも
のである。

この従来例では、切断処理装置が原子炉のチヤ
ンネル設置位置から離れた位置にあるので、チヤ
ンネルの切断処理装置への移動距離が長くなる傾
向にあつた。この為、放射能汚染の可能性が高
く、且つ移動路沿いの放射能遮蔽構成も大掛かり
になる。さらには、切断に至るまでの作業能率も
悪く、切断後の放射化物をキヤスクに早く収納し
てしまうのに適していなかつた。

この為、切断を水中で行なう様に切断時の放射
能飛散防止ができる安全な切断作業はもちろんの
こと移動距離の短縮が要求されていた。このこと
は、原子炉の圧力管を切断処理する場合にも要求
される。

本発明の目的は、取外された圧力管の移動距離
が短かくその圧力管を安全に切断できる放射化さ
れた物体の取扱い装置を提供することにある。

本発明の基本構成は、カランドリアタンクに取
付けられた複数のカランドリア管内にそれぞれ圧
力管を有してなる原子炉より取外された前記圧力
管の上端部を保持し、かもその圧力管を前記原子
炉内を通して下降させる手段と、前記原子炉の下
方において設置されて水平方向のある一方向に走
行する第１台車と、この第１台車に積載されて水
平方向で前記第１台車とは異なる方向に走行する
第２台車と、前記第２台車に取付けられて下降さ
れる前記圧力管の真下に移動できる放射能遮蔽筒
と、前記放射能遮蔽筒内に設置された圧力管クラ
ンプ手段と、前記放射能遮蔽筒内の前記圧力管を
その周方向に切断するローラカツタと、前記ロー
ラカツタを前記圧力管の周方向に揺動させる揺動
駆動手段と、前記ローラカツタを前記圧力管方向
へ往復動させる往復動駆動手段と、切断された前
記圧力管も収納する収納キヤスクと、前記キヤス
クを積載して走行する第３台車とからなる放射化
された物体の取扱い装置であつて、取外した圧力
管の上端部を保持して前記圧力管を原子炉内から
下降させ、第１と第２各台車の走行で下降点へ移
動位置決めされた放射能遮蔽筒内に前記圧力管を
入れ、入つて来た圧力管を圧力管クランプ手段で
固定した上で圧力管へローラカツタを往復動駆動
手段で押し付けては揺動駆動手段でローラカツタ
を揺動して圧力管を切断し、切断後に圧力管クラ
ンプ手段を開いて切断した圧力管を、第３台車の
走行で位置決めされた収納キヤスク内へ収納でき
るようにしたものである。

以下重水炉の圧力管集合体を取扱う場合の一実
施例について、第１図〜第８図を基に説明する。

圧力管１は、内部に設料集合体（図示せず）を
有するもので、減速材である重水２が充満されて
いるカランドリアタンク３に複数本設置されてい
る。この圧力管１は第２図に示すように炉心部分
に位置し、その上部及び下部には延長管４，５が
設けられており、これらの圧力管１、上部・下部
延長管４，５により圧力管集合体６を構成してい
る。同図示でも判るように圧力管１は延長管４，
５よりも薄く形成されているが、これは炉内に位
置する圧力管１に、中性子吸収断面積が小さくて
強度が大きいジルコニウム合金を用いているから
である。又炉内に位置しない延長管４，５は中性
子経済に対する影響を考慮する必要がないから高
価なジルコニウム合金を使用する必要はなく厚肉
の他の金属を使用している。圧力管１が薄いとい
うことは、溶接不可能な異種金属である延長管
４，５との例えばロールジヨイントなどの機械的
連結作業時においても都合が良い。圧力管集合体
６の全長は、原子炉の大きさにより異なるが、約
10ｍ程度にはなり、その構成物の夫々は略1/3程
度を占めている。

圧力管集合体６はカランドリア管７に挿入され
かつ連結部８によつて支持されており、それらの
間には適当な空間Ａが形成されている。この空間
Ａ内には図示しない装置により炭酸ガスが供給さ
れている。この炭酸ガス中の水分を検出すること
により圧力管１もしくはカランドリア管７の破損
などを検出するとともに、重水への伝熱を遮断し
ている。従つて圧力管集合体６はカランドリアタ
ンク３との連結部８の連結を解除することによ
り、又給水入口管５０、給水出口管５１を切断す
ることにより空間Ａを通して下方向へ移動が可能
となる。

第１図、第３図及び第４図に示すようにカラン
ドリアタンク３は基礎９に支えられ、その下方に
は空間１０が形成されている。この空間１０内に
は突起部１１上に敷設されたレール１２及びこの
レール１２上を転動する車輪１３を介してレール
１２上をＹ方向に走行する台車１４が第１台車と
して設置されている。Ｙ方向への台車１４の走行
は、カランドリアタンク３と隣接して設けられた
搬出口１５とカランドリアタンク３の真下とに台
車１４が位置する為に必要である。台車１４のフ
レームは中央部に長方形の空間１６が形成された
形状を有し、この空間１６を形である長方形の長
手方向の辺に沿うフレーム上にはレール１７が敷
設してあり、このレール１７上を車輪１８を介し
て第２台車である台車１９がＸ方向に走行するよ
うになつている。これらの台車１４及び１９は、
上述の遮蔽筒２２の走行装置を構成し、夫々図示
しない駆動モータにより自走できるようになつて
おり、その駆動指令は別途設置された図示しない
操作盤などから人為的に作動されるが、その走行
距離などは自動的に設定することもできるように
なつている。

台車１９上には例えば鉛で作られた放射能遮蔽
筒２２が上下方向に開口するように垂直に載置さ
れており、その開口直径Ｄは、圧力管集合体６を
挿入するのに充分な大きさとなつている。又その
長さは後述する切断装置２５、収納キヤスク４５
とともに前記圧力管集合体６の全長を収納できる
長さとなつている。

遮蔽筒２２の上部にはテレビカメラ２３が取付
けられ、遮蔽筒２２の中心方向及びその周辺を前
記操作盤付近に設置された受像機に写し出すこと
ができる。遮蔽筒２２の下部には圧力管集合体６
を挾持する圧力管クランプ手段としてのクランプ
機構２４及び後述の切断機構３２を備えた切断装
置２５が取付けられている。切断装置２５は、遮
蔽筒２２と同径の開口をもつ放射能を遮蔽する円
筒形をなしており、その円筒体３７の開口部は遮
蔽筒の開口部と連なり、上部に前記クランプ機構
２４が設けられている。クランプ機構２４を第５
図、第６図に示す。即ち、往復駆動手段としての
油圧シリンダ２６は円筒体３７と切断装置２５の
中心に向つて往復動する一対の支持金具２７との
間に水平に設けてある。この支持金具２７は前記
圧力管集合体６を挾持できるように相対向面が円
弧状をなしている。支持金具２７は、その両端に
移動方向と平行に案内孔５２を有している。案内
孔５２は円筒体３７に取付けられた案内棒５３に
遊合してその往復動が案内される。

クランプ機構２４は上下方向に２段設置されて
おり、下段の支持金具２７は、上段のそれに対し
て直角方向に動作するように設置しても良い。

２段のクランプ機構の中間位置には、第７図に
示すような複数のローラカツタ２８を円弧状に配
置したカツタ支持金具２９と、この支持金具２９
を前記支持金具２７と同様に支持台５４を介して
往復動させる往復動駆動手段としての油圧シリン
ダ３０と、支持金具２９を支持台５４内で摺動さ
せながら揺動させる揺動駆動手段としての油圧シ
リンダ３１とにより構成された切断機構３２が設
けられている。ローラカツタ２８は、切粉が生じ
ないので都合が良い。さらにローラカツタ２８を
用いているので、圧力管１を切断しても圧力管１
の内面に付着しているクラツド（酸化鉄の微粒
子）が剥離しなく都合がよい。すなわち、切粉お
よびクラツド等の放射性微粒子が飛散しないの
で、放射能汚染領域の拡大が防止できるとともに
切断装置の可動部付着に伴う切断装置の故障（例
えば、切断装置の駆動不能）を防止できる。

切断装置２５の下端部には、開口部を覆う蓋３
３が取付けられ、この蓋３３はモータ３４により
回転するスクリユーねじ３５により往復動し、切
断装置２５の下端開口部を開閉する。下側のクラ
ンプ機構２４の下方には油圧シリンダ５６により
往復動すする切断刃５７が設けられており、後述
するようにワイヤ６０を切断する。切断装置２５
は前記円筒体３７、クランプ機構２４及び切断機
構３２により構成され、切断機構３２に位置する
個所には監視用窓３６が穿設されている。尚第１
図においては、第５図に示される２段のクランプ
機構及び切断刃５７の図示は省略されている。

切断装置２５の円筒体３７外周下端にはテレビ
カメラ３８が取付けられている。切断装置２５は
遮蔽筒２２とは別体に構成され、切断装置２５を
交換できるようになつている。切断装置２５の下
方には、基礎９の底部床上に敷設されたレール３
９上を車輪４０によりＸ方向に走行する第３台車
である台車４１が設けられ、この台車４１の下面
には更にＹ方向への走行用車輪４２が取付けられ
ている。この車輪４２は油圧シリンダによる昇降
装置４３により上下動し、Ｙ方向への走行時には
車輪４２を下降させることによりそれを接地さ
せ、台車４１を持ち上げて車輪４０とレール３９
との間に適当な間隔をあけてレール３９をとり去
り、基礎９上を走行するものである。この台車４
１の走行については台車１４，１９の如き組合せ
とし、Ｘ，Ｙ方向への走行をなすようにしても良
い。４４は台車４１のレール３９上を走行後にレ
ール３９へ台車４１を固定する為のレールクラン
プ機構である。

台車４１は放射能遮蔽物質例えば鉛で構成され
た収納キヤスク４５を積載している。収納キヤス
ク４５は底部が密閉された筒状をなしており、内
部は第８図に示すように仕切板５５により区画さ
れ上部開口部にはこれを覆う蓋４６が、前記蓋３
３と同様にモータ７３で回転させられるスクリユ
ねじ７２からなる機構により往復動するように取
付けられている。又この収納キヤスク４５には、
収納キヤスク４５を図示しないクレーンなどによ
り昇降する連結部材４７と係合する突起４８が形
成されている。

基礎９の上方に、圧力管１を原子炉内を通して
下降させる手段として、図示しない天井走行型の
クレーンが設置されている。このクレーンはウイ
ンチから出されたワイヤーロープにより昇降自在
に支持された吊り金具４９が備わる構成を有し、
基本的に従来公知のクレーン構成を有する。

放射化された圧力管集合体６を搬出する場合に
はまず圧力管集合体６内に装荷されている燃料を
燃料交換機で抜き去り、又内部の水を圧力管集合
体６の下部から抜きとる。その後給水出口管５１
を切断し、吊り金具４９と圧力管集合体６の上部
とをワイヤ６０で連結する。次に給水入口管５０
を切断し連結部８の連結を解除して圧力管集合体
６をワイヤ６０をもつて吊り金具４９により吊り
下げる。

一方操作盤などからの指令によつて台車１４，
１９を走行させ遮蔽筒２２、切断装置２５を前記
圧力管集合体６の真下に移動させる。

収納キヤスク４５は、台車４１を人為的に移動
し切断装置２５の真下に位置させる。

この状態から圧力管集合体６をそれが設置され
ていたカランドリア管７内を通して降下させ適当
な位置つまり収納キヤスク４５の高さなどにより
予め定められた位置まで下降したとき、その下降
動作を停止する。この下降動作は、テレビカメラ
２３により圧力管集合体６がどの程度遮蔽筒２２
内に挿入されたかを操作盤の近辺に配置された受
像機により監視しており、遮蔽筒２２の長さ、切
断機構３２の設置位置などを予め知ることにより
所定の切断位置を切断機構３２の位置と一致させ
ることができる。圧力管集合体６の下降動作を停
止した後、クランプ機構２４の油圧シリンダ２６
に圧油を送給し、支持金具２７を中心方向に押し
出す（支持金具２７、返断機構３２の支持台５４
及び蓋３３，４６は、圧力管集合体６の取扱い作
業の頭初においては、圧力管集合体６の下降を妨
げないように円筒体３７の内面側に位置してい
る）。

この結果圧力管集合体６は２ケ所で支持金具２
７により挾持されることになる。このとき、圧力
管集合体６の中心と切断装置２５の中心とに多少
の誤差があつても、支持金具２７は、支持金具２
７が常に中心位置で接触するように案内棒５３に
設けられたストツパ６１によりその誤差分が修正
され中心にもちきたされる。即ち第６図の図示の
右側に示す支持金具２７を左側の支持金具２７よ
りも先に動作させてストツパ６１に接触・停止さ
せ、次に左側の支持金具２７が圧力管集合体６を
右側の支持金具２７に押し付けるのである。この
ようにすれば圧力管集合体６は常に中心位置に挾
持される。もちろん圧力管集合体６の挾持位置に
よつてはその直径が第２図に示すように異なるか
ら、必ずしも中心が一致するということにはなら
ないが、これは挾持位置を圧力管１とすれば解決
される。前述のように圧力管集合体６を構成する
延長管４，５及び圧力管１は夫々全長の略々1/3
であるから、例えば圧力管集合体５を３分割する
に際し後述の切断工程において圧力管１で切断す
るようにしてもその長さに極端な違いはでない。
又多少の中心の狂いがあつたも切断作業に支障は
生じないが、延長管４，５よりは細く構成されて
いる圧力管１で切断するのがその作業上有利であ
ろう。もし圧力管１が全長の1/2を占める長さを
もつものであれば、４分割とすれば良い。

支持金具２７が圧力管１を挾持した後、油圧シ
リンダ３０に加圧油を送り支持台５４を圧力管１
側に押し出してローラカツタ２８を圧力管１に押
しつける。これらの操作は窓３６から監視する
が、切断機構３２に負荷検出器を設けて、この負
荷を検出しても良い。ローラカツタ２８が油圧シ
リンダ３０により適当な力で圧力管１の表面に押
しつけられている状態で油圧シリンダ３１へ加圧
油を送る。この加圧油は油圧シリンダ３１の室３
１Ａへ入りカツタ支持金具２９を第７図図示の時
計方向へ圧力管１に沿つて回転させる。支持金具
２９が予め定められた距離を移動すると、次に油
圧シリンダ３１の室３１ｂに加圧油を送り支持金
具２９を反時計方向に回転させる。油圧シリンダ
３１の各室３１Ａ，３１Ｂの加圧油は図示しない
排油側へ交互に切換えられて、加圧油の送給、排
出を繰り返す。このようにして支持金具２９が揺
動するにともないローラカツタ２８が圧力管１の
外周表面に押し付けられながら往復動し、圧力管
１に全周にわたつて徐々に切込み切断する。この
圧力管１の切断を窓３６により確認し、又は前記
の負荷検出器の負荷減少などにより確認し、油圧
シリンダ２６を操作して支持金具２７による圧力
管１のクランプを解除する。このとき切断部分よ
り下方の圧力管１は収納キヤスク４５内に落下
し、収納される。次に再び圧力管集合体６を下降
させ前述の動作を繰り返して圧力管１を切断し収
納キヤスク４５に収納する。圧力管集合体６の最
後の収納部分つまりワイヤ６０による吊り金具４
９との連結部分を有する支持金具６の最上部は、
ワイヤ６０が切断刃５７の位置まで下降させ、油
圧シリンダ５６による切断刃５７の動作によりワ
イヤ６０を切断することにより落下し収納キヤス
ク４５に収納される。ワイヤ６０を外すことによ
つても前記圧力管集合体６の最上部は落下するか
ら、このように構成すれば切断刃５７及びその油
圧シリンダ５６は不要である。

収納キヤスク４５内には、第８図に示すように
仕切板５５により区画された室各々に、切断され
た圧力管集合体６が収納されている。このように
収納キヤスク４５内を仕切ることは、切断された
圧力管集合体６が落下した際、先に収納されてい
る圧力管集合体と重なることによる収納能力の低
下を防ぐことができる。収納キヤスク４５が切断
された圧力管集合体６で一杯になつたら、収納キ
ヤスク４５の上部に設けられているモータ７３を
回転させることによりスクリユーねじ７２を回転
させ、このスクリユーねじ７２と螺合している蓋
４６を収納キヤスク４５の開口部に移動させて該
開口部を覆う。このようにして切断された圧力管
集合体６の放射能がもれるのを防ぎ、次に第３図
のように台車４１をＹ方向に移動させ、収納キヤ
スク４５を搬出口１５の位置に停止させる。この
状態でキヤスク４５に設けられている突起４８を
利用して連結部材４７により同図鎖線で示す如く
クレーンなどにより吊り上げられ、搬出される。

圧力管集合体６が、まだ切断装置２５内に位置
している状態で収納キヤスク４５が一杯になつた
ら、収納キヤスク４５は前述のように搬出され、
切断装置２５の下端開口部は、放射能がもれない
ようにモータ３４により駆動される蓋３３により
覆われる。

以上が本発明の一実施例の説明で、この実施例
によれば、圧力管集合体６を、放射能遮蔽筒２
２、切断装置２５、収納キヤスク４５などを圧力
管集合体６の取付け位置まで移動させるから、圧
力管集合体６移動用の放射能遮蔽通路を設ける必
要がなく、又圧力管集合体６は設置位置から下方
に移動させるのみで自動的にその切断、収納作業
が行われ、その作業能率は向上する。

すなわち、取外した圧力管集合体６をカランド
リア管７内を通して切断装置２５に向つて真下に
移動させるだけでよいので、その移動距離が極め
て短かい。このため、圧力管集合体６の移動が極
めて容易であり、圧力管集合体６の切断に早く取
りかかることができる。尚遮蔽筒２２の上端開口
部は開放されたままであり、放射能により周囲の
機器、構成物が汚染される場合には、蓋３３と同
様の蓋を設け、圧力管集合体６の全長を遮蔽筒２
２の中に入れた後、前記蓋により閉鎖すれば良
い。この蓋には吊り金具４９が通過し得る程度の
穴を穿設することが必要である。又遮蔽筒２２を
昇降可能となしカランドリアタンク３の底壁が遮
蔽筒２２の上開口部の蓋となり得る状態まで上昇
させても良い。この場合は、前記した蓋は不要で
ある。また本実施例では、切粉およびクラツド等
が飛散しないので、放射能汚染領域の拡大防止お
よび切断装置の故障率の低減をはかることができ
る。

次に第９図に示す実施例について説明する。

第９図に示す例は、切断装置２５の下端と収納
キヤスク４５の上端とを係合するように構成し、
更に能率的な作業を可能としたものである。

即ち切断装置２５の下端及び収納キヤスク４５
の上端には係合溝７０，７１が形成され、収納キ
ヤスク４５は複数台設置されていて、夫々が上下
に移動できるように油圧シリンダ機構６３が設け
られている。即ち油圧シリンダ機構６３により収
納キヤスク４５は上動して切断装置２５と前記溝
７０，７１が係合するようにしてある。複数の収
納キヤスク４５はターンテーブル６４に載置され
ており、ターンテーブル６４の中心を中心にター
ンテーブル６４とともに回転するようになつてい
る。一台の収納キヤスク４５が一杯になつたら、
その収納キヤスク４５の切断装置２５との係合を
とき、ターンテーブル６４を回転させて次の収納
キヤスク４５を切断装置２５の位置に移動させ、
油圧シリンダ機構６３により上動させて切断装置
２５と前述のように係合させる。図示はないが、
収納キヤスク４５は、前述の実施例と同様に蓋４
６を有する。

この実施例によれば圧力管集合体６の切断作業
及び収納キヤスク４５への収納作業中においても
放射能のもれがない。

以上が本発明の説明で、本発明によれば、放射
化された物体を原子炉から取外した後、原子炉内
を通して短時間に真下にある切断装置まで移動で
きるので、取外しから切断終了までの作業能率が
著しく向上する。安全性も著しく高くなる。

また、前述した実施例のように物体の下方に取
扱い装置をおく場合は、台車１４のレール１２
は、燃料交換機のレールと兼用しても良い。更に
第９図に示す実施例においては、切断装置２５と
収納キヤスク４５を係合させていたが、この係合
した状態で、台車１４，１９による遮蔽筒の位置
決めをなせばより能率的な取扱い作業が可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる取扱い装置の一実施例を
示す側面断面図、第２図は圧力管集合体の側面一
部断面図、第３図は第１図の側面図、第４図は第
１図の平面図、第５図は切断装置の側面図、第６
図は第５図の平面図、第７図は切断機構の平面
図、第８図は収納キヤスクの平面図、第９図は本
発明の他の実施例を示す側面断面図である。 １…圧力管、６…放射化された圧力管集合体、
１４，１９…走行台車、２２…遮蔽筒、２４…ク
ランプ機構、２５…切断装置、２８…ローラカツ
タ、３０，３１…油圧シリンダ、４１…台車、４
５…収納キヤスク。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ カランドリアタンクに取付けられた複数のカ
   ランドリア管内にそれぞれ圧力管を有してなる原
   子炉より取外された前記圧力管の上端部を保持
   し、しかもその圧力管を前記原子炉内を通して下
   降させる手段と、前記原子炉の下方において設置
   されて水平方向のある一方向に走行する第１台車
   と、この第１台車に積載されて水平方向で前記第
   １台車とは異なる方向に走行する第２台車と、前
   記第２台車に取付けられて下降される前記圧力管
   の真下に移動できる放射能遮蔽筒と、前記放射能
   遮蔽筒内に設置された圧力管クランプ手段と、前
   記放射能遮蔽筒内の前記圧力管をその周方向に切
   断するローラカツタと、前記ローラカツタを前記
   圧力管の周方向に揺動させる揺動駆動手段と、前
   記ローラカツタを前記圧力管方向へ往復動させる
   往復動駆動手段と、切断された前記圧力管を収納
   する収納キヤスクと、前記キヤスクを積載して走
   行する第３台車とからなる放射化された物体の取
   扱い装置。