JPS61288200A - 稼動の任を解いた原子炉の解体機 - 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 本発明は稼動寿命を終えたと思われる原子炉の解体に関
し、より詳細には、制御されかつ安全な方法で原子炉構
造体の解体を行うための機械に関する。

発明が解決しようとする問題点 代わりの方法は、原子炉がその計画した稼動寿命の終り
に達したとき、核燃料および原子炉冷却材の除去後、土
盛りのような適当な遮蔽で構造体全体を覆い、覆われた
原子炉を永久的に常に遮蔽状態に保存する対策をとり、
あるいは原子炉の構造体を解体しかつ少量の解体した材
料を在来の安全貯蔵設備で処分し、その結果、原子炉の
場所をその組立前の状態にもどすことである。特に、生
体に安全でない量の放射能が放射崩解する前に必要な数
千年の期間にわたって原子炉構造体全体の遮蔽の完全性
を保つ実施可能性に関する疑いに照して、後者の方法が
好ましい。

在来のガス冷却黒鉛減速原子炉は、圧力容器内に、減速
材と燃料要素とを含む炉心を有し、これらの燃料要素は
燃料交換機によって装填したり排出したりすることがで
き、炉心を取囲んで、熱交換器が設けられ、これらの熱
交換器は、炉心を通る循環によって加熱された冷却材か
ら熱を取出し、取出された熱を用いて例えば蒸気および
タービンを使って電気を発生させる。このような原子炉
がその稼動寿命を終えたとき、原子炉を解体しかつその
場所をもとどうりにすべきであることが決められるかも
知れない。燃料要素の通常の排出および冷却材ガスの排
出後、タービン、熱交換器゛および熱交換機の取り出し
および適切な仮の遮蔽をもって炉心をむきだしにするよ
うな圧力容器の頂ドームの取り出しのために、在来の解
体技術を採用することが安全性の観点から、受は入れら
れるものと考えられる。圧力容器を解体して取り出しか
つ黒鉛減速材（これは分離ブロック形態である）および
他の容器内部物を取り出して処分設備まで移送するため
に、これらの操作を安全かつ迅速に行う機械が必要とさ
れ、本発明の目的はこのような機械を提供することであ
る。

問題点を解決するための手段 本発明によれば、原子炉の運転中、照射された原子炉構
造体および／または構成要素を解体し、取り出しかつ処
分設備まで移送するための機械において、まだ解体され
ていない原子炉の剛性部分の中または上に圧力容器より
上に取付けられた回転放射線遮蔽体を備え、この遮蔽体
が片寄り開口部およびこの開口部の大きさを変えるため
の少なくとも１つの可動部分を有し；遮蔽体の回転を行
なわせるための駆動装置と、回転遮蔽体に設けられ、遮
蔽体を貫通してかつ圧力容器の中へ延びることができる
一般に垂直なマストを支持するための構造体とを備え、
このマストがこれを遮蔽体より上に完全に持ってくるこ
とができるような程度まで引出すことができ、工具支持
用マニプレータをマストに横方向に伸縮可能に取付け、
引込められたときマニプレータの横方向の広がりは、可
動遮蔽体部分の適当な位置決めによって上記開口部の大
きさが最大になったとき、マニプレータを遮蔽体の上記
開口部から上方に取出すことができる程度であることを
特徴とする機械が提供される。

この機械は、好ましくは、遮蔽体とは独立に、一般に垂
直な軸線（これは遮蔽体の回転軸線と一致するのがよい
）を中心に角移動可能に上記遮蔽体より下に設けられた
一般に水平なビームを更らに備え、このビームは、解体
した原子炉構造体および／または構成要素を上昇させる
際に使用されるホイストを取付けるトラックとして慟き
、上記ビームは、上記トラックの延長部を形成する固定
ビームと整合する少なくとも１つの角度位置へ移動でき
、それによりホイストを処分ステーションまで移送して
その荷を排出することができる。

いつでも、互いに汚染することがないように遮蔽体およ
び可動ビームと関連した駆動装置を制御するための装置
を設けるのがよい。

本発明の特徴として、マストを遮蔽体に対して片寄り関
係に固定することができ、遮蔽体を回転させて、マニプ
レータを任意の所望箇所に達するように伸ばすことがで
きる位置にマストを持ってくることによって圧力容器内
のあらゆる箇所への接近を達成することができる。これ
により、マスト用の横走行取付部を複雑にする必要がな
い。また、遮蔽体がマストを支持しかつそれ自身原子炉
構造体に取付けられるため、マストおよびその支持およ
び案内構造体を遮蔽体から容易に取りはずし得、望むな
ら、この遮蔽体を永久遮蔽体として適所に残しておくこ
とができる。

添付図面を参照して本発明の一実施例を例として以下に
説明する。

まず第７図および第８図を参照して説明すると、これら
の図は、有効寿命を終え、解体することになっているウ
インドスケイルド改良型ガス冷却炉（ＷＡＧＲ）として
知られるガス冷却黒鉛減速原子炉を概略的に示している
。黒鉛減速材および燃料要素のチャンネルを有する炉心
（図示せず）および炉心支持体（図示せず）、高温ボッ
クス１および燃料交換スタンドパイプ２のような他の内
部物は圧力容器３に収容されており、この容器の上方ド
ームおよびスタンドパイプ２の上方部分は取りはずして
図示しである。上方ドームの占る容積は、引続きここに
記載するもののうちの１つのような解体、取出し、およ
び移送機用に用いられるようになっている。原子炉は又
４つの熱交換器ハウジング４を有し、熱交換器は遮蔽対
策をもつ在来の装置によってこれらのハウジングから解
体されかつ取り除かれている。というのは、これらの熱
交換器の構造体の放射能のレベルはかかる作業を可能に
するほどのレベルであるからである。ハウジング４のう
ちの１つ（空のとき）を解体した材料の仮の貯蔵部５と
して用いられ、そこで連絡建物６の中で包装するのに備
えて種分けおよび指定を行い、ばらで処分することがで
きる大きさの小い材料は仮の貯蔵部５の下の廃棄物容器
７の中に落される。原子炉の外側格納容器８は保持され
、かつ解体および関連作業中、一体性を保つのを助ける
。包装用達物６は格納容器８の外側にあって、エアロツ
ク（図示せず）を介して連通している。

燃料交換用床のレベルを第１図に９で示してあり、この
レベルには、原子炉の燃料交換機（すでに取りはずされ
ている）が走行するためのレール１０が設けられている
。

第１図乃至第３図は解体機１１を適所に設置した原子炉
を示している。この解体機１１は放射線遮蔽体１２を備
えており、この放射線遮蔽体１１は固定環状遮蔽構造体
１３（増扱いの便宜上分割されているのがよい）および
環状支持構造体１４によって床９に回転可能に設けられ
ている。回転遮蔽体１２は、その回転軸線が一般に垂直
かつ圧力容器３の中心線と実質的に共軸であるように配
置されている。駆動モータ１５はラック／ピニオン駆動
値ｆｉｉ１６を介して遮蔽体１２の回転を行うのに役立
ち、このラックは弧状であって、遮蔽体１２の全周に延
びている。遮蔽体１２は偏心して配置した開口部１７お
よび多数の摺動遮蔽体部分１８．１９．２０を有してお
り、これらの遮蔽体部分はホイール２１およびレール２
２によって第３図に示す実線の輪郭位置と仮想線の位置
との間を移動可能に取付けられている。仮想線の位置で
は、遮蔽体部分は開口部１７から離れており、実線の位
置では、遮蔽体部分は、開口部を垂直マスト２３の横断
面積に相当する横断面積と一連のケーブルが通ることが
できる間隙２４とに制限する。

遮蔽体１２の下には、回転ビーム２５が設けられており
、このビームはリングばり２６および直立材２７よりな
る骨組を介して垂直軸線（遮蔽体１２の回転軸線と一致
するのがよい）を中心に回転可能に支持されており、こ
れらのリングばり２６および垂直材２７は生体遮蔽体３
０に装着された環状支持体２９に環状支持装置２８を介
して取付けられている。回転ビーム２５の回転は駆動モ
ータ３１によって、固定遮蔽体１３を通って延びる垂直
シャフト３２およびラック／ピニオン伝動装置を介して
行われ、このラックはリングぼり２６の全周に延びてい
る。第１図に示すように、回転ビームは、これが１つ以
上の固定ビーム３４゜３５と一致する位置へ回転するこ
とができ、これらの固定ビームは解体した材料用の貯蔵
部として働く夫々の熱交換器ハウジング４まで延びるの
がよい。解体した材料および構成要素を上昇させるため
のモータ駆動ホイスト３６がビーム２５の長さ方向に移
動可能に回転ビーム２５の下方フランジから吊下げられ
、ホイスト３６は解体した材料を所望の貯蔵部へ搬送す
るためにビーム２５から選択したビーム３４．３５（整
合されているとき）まで移送することができる。ホイス
ト用の操作ケーブル３７　（例えば、電力供給および制
御信号ケーブル）が回転遮蔽体１２上のケーブル供給り
−ル３８からスリーブ貫通孔３９、中央に位置したプー
リ装置４０およびガイド４１を介して引かれている。

マスト２３は、端部同志がボルト止めされ、さもなけれ
ば固着された部分で組立てられ、かつマニプレータ４２
のプラットホーム４３用のガイドを作り、このマニプレ
ータはホイスト４４によって下方位置（第１図参照）お
よび上方位置からマストに沿って移動することができ、
これらのホイスト４４は、開口部１７より上に支柱４６
に取付けられたプラットホーム４５に設けられている。

また、このプラットホームは、マニプレータ４２および
マニプレータ４２で支持された工具用の操作ケーブル４
８を繰出したり巻取ったりするための種々のドラムリー
ル４７を取付けている。数組のローラのようなガイド４
９が、マスト２３を頭上クレーン（図示せず）によって
部分ずつに降下させるときにマスト２３を位置決めしか
つ案内するのに役立つ。

マニプレータは、多くの自由度を有するアームを備え、
第４図に示すように、遮蔽体部分１８゜１９．２０を引
き離すとき、このマニプレータをコンパクトな構造に折
って開口部１７から取出すことができる。マニプレータ
が、使用中でないとき、汚染を最小にするために、マニ
プレータを第１図乃至第４図に示す位置まで上昇させる
。また、工具の交換が必要であるとき、マニプレータを
この位置まで上昇させ、次いで第１図に輪郭仮想線で示
すように完全に延ばす。プラットホーム４５の下の領域
および工具交換のためにマニプレータの突出する領域は
出入りドア５２．５３をもつ取りはずし可能な包囲体５
０．５１で包囲されている。プラットホーム４５の上方
には、出入り部分５５を備えたグローブボックス包囲体
５４が設けられている。

先に述べたように、マスト２３は多数の部分（第４図に
おける５６．５７参照）よりなる。このマストは次のよ
うにして一度に１つの部分ずつ組立てられる。すなわち
、頭上クレーンを使って各部分をその孔が係止ピンユニ
ット５８と一致するまで降下させ、ピン５９を挿入して
この部分を保持し、この部分の上に次の部分を組立て、
ビン５９を取りはずし、この組立体を降下させ、次の部
分をピン留めし、これを繰返えす、実際には、マスト２
３は成る時間にわたって数段階で組立てられるから、こ
れが降下するとき、マニプレータ４２およびホイスト３
６を使って原子炉構造体および内部物を解体することが
できる。次いで、マストを上昇させ、部分を１つずつ取
りはずす。マストを解体した後、開口部１７を完全に塞
ぎ、遮蔽体１２を適所に残しておける。

【図面の簡単な説明】

第１図は遮蔽体およびホイストビーム用の駆動モータを
それらの作動を理解し易すくするためにそれらの真の位
置から９０°変位させて示しである本発明による解体機
の遮蔽体形成部分の回転軸線を通る垂直断面図；第２図
は第１図の方向Ａ−Ａにおける断面図；第３図は平面図
；第４図は詳部をさらに示す第１図と同様な図；第５図
は第４図の矢印５の方向に見た端面図書第６図は第５図
の矢印６の方向に見た平面図；第７図は第１図乃至第３
図の機械によって解体しようとするガス冷却原子炉の概
略側断面図；第８図は原子炉の平面図である。 １・・・高温ボックス。 ２・・・燃料交換スタンドパイプ。 ３・・・圧力容器、４・・・熱交換器のハウジング。 ５・・・仮の貯蔵部、７・・・廃棄物容器、１１・・・
解体機。 １２・・・遮蔽体、１３・・・固定遮蔽体。 １５・・・駆動モータ、２３・・・マスト２５・・・回
１耘ビーム、３１・・・駆動モータ。 ３６・・・ホイスト、４２・・・マニプレータ。 １′−−”ｒ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、原子炉の運転中に照射された原子炉構造体および構
   成要素を解体し、取出しかつ処分設備まで移送するため
   の機械において、まだ解体されていない原子炉の剛性部
   分の中または上に圧力容器より上に取付けられた回転放
   射線遮蔽体を備え、該遮蔽体は片寄り開口部およびこの
   開口部の大きさを変えるための少なくとも１つの可動部
   分を有し；遮蔽体の回転を行なわせるための駆動装置と
   、回転遮蔽体に設けられ、遮蔽体を貫通して圧力容器の
   中へ延びることができる略垂直なマストを支持するため
   の構造体とを備え、上記マストはこれを遮蔽体より上に
   完全に持ってくることができるような程度まで引出すこ
   とができ；工具支持用マニプレータをマストに横方向に
   伸縮可能に取付け、引込められたとき、マニプレータの
   横方向の広がりは、可動遮蔽体部分の適当な位置決めに
   よって上記開口部の大きさが最大になったとき、マニプ
   レータを遮蔽体の上記開口部から上方に取出すことがで
   きる程度であることを特徴とする機械。 ２、遮蔽体とは独立に、一般に垂直な軸線を中心に角移
   動可能に上記遮蔽体より下に設けられた一般に水平なビ
   ームを更らに備え、該ビームは解体した原子炉構造体お
   よび／または構成要素を上昇させる際に使用されるホイ
   スト装置を取付けるトラックとして慟き、上記ビームは
   、上記トラックの延長部を形成する固定ビームと整合す
   る少なくとも１つの角度位置へ移動でき、それによりホ
   イストを処分ステーションまで移送してその荷を排出す
   ることができることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の機械。 ３、いつでも互いに汚染することがないように遮蔽体お
   よび可動ビームと関連した駆動装置を制御するための装
   置を備えていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   または第２項に記載の機械。