KR20040101389A

KR20040101389A - 원자로 용기의 취급 방법

Info

Publication number: KR20040101389A
Application number: KR10-2004-7015737A
Authority: KR
Inventors: 아오끼마사따까; 우시로다고오이찌; 아다찌다까히로
Original assignee: 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼
Priority date: 2000-02-25
Filing date: 2000-02-25
Publication date: 2004-12-02
Also published as: KR20020085871A; US6625245B1; EP1258889A1; WO2001063622A1; JP4177987B2

Abstract

본 발명에 의한 원자로 용기의 반출 방법 중 하나는 가압수형 원자로의 원자로 저장 용기 내의 천정 크레인을 제거하는 공정, 또는 천정 크레인이 설치되어 있는 영역에 원자로 용기가 통과 가능한 공간을 형성하도록 천정 크레인을 조작하는 공정 중 어느 하나를 행하고, 그 후 원자로 저장 용기의 상방에 설치한 개구부로부터 원자로 용기를 반출한다. 본 방법에 따르면, 가압수형 원자로의 원자로 용기의 반출은 단시간에 효율적으로 실시할 수 있다.

Description

원자로 용기의 취급 방법{METHOD OF HANDLING REACTOR VESSEL}

본 발명은, 가압수형 원자로(이하, PWR이라 함)에 있어서, 원자로 용기의 교환 작업, 폐로시의 원자로 용기의 반출 작업 등을 행하는 경우에 있어서의 원자로 용기의 반출 방법 및 반입 방법에 관한 것이다.

원자로 용기는 원자력 발전소의 가장 중요 기기이다. 원자력 발전소의 공용 기간은 일반적으로 원자로 용기 및 노 내/노 외 부대 기기의 내용 기간에 의존하고 있다. 또한, 원자력 발전소가 공용 기간을 종료한 경우, 그 원자력 발전소를 해체하여 폐로로 해야만 한다. 이러한 환경 가운데, 현재 가동하고 있는 고경년 원자력 발전소의 공용 기간을 연장하는 것이 중요한 과제로 되어 오고 있다.

고경년 원자력 발전소에서는, 원자로 용기 및 노 내 구조물을 제거한 기기의 보수나 교체가 행해지고 있고, 원자력 발전소의 리플레쉬화가 강구되고 있다. 또, 공용 기간의 연장을 위해서 원자로 용기 및 노 내 구조물의 보수 또는 교체를 행할 필요가 발생해 왔다.

실제, 비등수형 원자로(이하, BWR이라 함)에 있어서는, 노 내 구조물의 교체가 실시되어 있다. 또한, PWR에 있어서는 원자로 용기 상부 덮개의 교환이 실시되어 있다. 이러한 배경으로부터, 고경년 원자력 발전소의 예방 보전 대책으로서, 노 내 구조물을 포함하는 원자로 용기의 교체 기술의 확립이 필요하게 되어 왔다. 이 경우, 플랜트 정지 기간을 가능한 한 단축하는 것이 중요해진다.

원자로 용기의 반출 방법에 관한 제1 종래예로서, 일본 특허 공개 평8-62368호 및 일본 특허 공개 평9-145882호 공보에 기재된 방법이 있다. 그러나, 이들의 종래예는 BWR의 원자로 압력 용기의 반출에 관한 것으로, PWR의 원자로 용기의 반출에 그대로 적용할 수는 없다.

제2 종래예인 일본 특허 공개 평11-84052호 공보에는, PWR의 노 내 구조물을 폴라 크레인(천정 크레인)의 거더의 간극으로부터 반출하는 방법이 기재되어 있다. 그러나, 이 종래예는 노 내 구조물의 반출에는 적용할 수 있지만, 원자로 용기의 반출에는 적용할 수 없다. 적용할 수 없는 주요한 이유는 다음의 3가지이다.

(1) 원자로 용기는 폴라 크레인의 거더의 간극을 통과할 수 없다.

(2) 원자로 저장 용기(이하, 저장 용기라 함) 내의 폴라 크레인은, 원자로 용기 및 그 방사선 차폐 부재를 함께 인상하는 용량을 갖고 있지 않다.

(3) 방사선 차폐 부재를 부착한 원자로 용기는 저장 용기의 기기 반입구로부터 반출할 수 없다.

본 발명의 목적은, 가압수형 원자로의 원자로 용기의 반출 또는 반입을 단시간에 효율적으로 실시할 수 있는 원자로 용기의 취급 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명은, 가압수형 원자로의 원자로 저장 용기 내의 천정 크레인을 제거하고, 그 후 상기 원자로 저장 용기의 상방에 설치한 개구부로부터 원자로 용기를 반출한다.

다른 본 발명은, 가압수형 원자로의 원자로 저장 용기 내의 천정 크레인이 설치되어 있는 영역에 있어서, 원자로 용기가 통과 가능한 공간을 형성하도록 상기 천정 크레인을 조작하고, 그 후 상기 원자로 저장 용기의 상방에 설치한 개구부로부터 원자로 용기를 반출한다.

다른 본 발명은, 가압수형 원자로의 원자로 저장 용기 내의 천정 크레인을 보강하고, 이 보강된 천정 크레인을 이용하여 원자로 용기를 작업 플로어까지 인상하고, 그 후 상기 원자로 저장 용기의 측벽에 설치한 개구부로부터 상기 원자로 용기를 반출한다.

다른 본 발명은, 가압수형 원자로의 원자로 저장 용기 내의 천정 크레인이 제거된 상태에서 신규의 원자로 용기를 상기 원자로 저장 용기의 상방에 설치한 개구부로부터 상기 원자로 저장 용기 내의 소정 위치로 반입한다.

다른 본 발명은, 가압수형 원자로의 원자로 저장 용기 내의 천정 크레인이 보강된 상태에서, 신규의 원자로 용기를 상기 원자로 저장 용기의 측벽에 설치한 개구부로부터 상기 원자로 저장 용기 내의 소정 위치로 반입한다.

이상의 본 발명의 방법이 적용되는 원자로 저장 용기는 원자로 용기를 반출 가능한 개구부가 그 상부벽 및 측벽의 적어도 한 쪽에 설치되어 있다.

이상의 본 발명은, PWR의 원자로 용기의 교체시에 있어서의 원자로 용기의 반출 및 반입에 적용할 수 있다. 또한, PWR의 폐로시에 있어서의 원자로 용기의 반출에도 적용할 수 있다.

도1은 본 발명의 제1 실시예인 원자로 용기의 교체 방법을 도시한 흐름도.

도2는 본 발명을 적용하는 PWR 플랜트에 있어서의 원자로 차폐 건물의 개략 종단면도.

도3은 도2의 원자로 용기의 일부 절결 사시도.

도4는 원자로의 개방 작업 중에 있어서의 원자로 용기 주위의 개략 종단면도를 도시한 도면.

도5는 상부 노 내 구조물(20)의 제거 작업 중에 있어서의 원자로 용기 주위의 개략 종단면도를 도시한 도면.

도6은 연료 집합체의 취출 작업 중에 있어서의 원자로 용기 주위의 개략 종단면도.

도7은 입구 노즐 및 출구 노즐에 접속되어 있는 배관의 절단 후의 상태를 도시한 원자로 용기 주위의 개략 종단면도.

도8은 대형 크레인 및 임시 개구부의 설정 후에 있어서의 원자로 차폐 건물의 개략 종단면도.

도9는 차폐 부재를 원자로 캐비티에 임시 설치한 후에 있어서의 원자로 용기 주위의 개략 종단면도.

도10은 원자로 용기와 차폐 부재를 합체한 상태를 도시한 원자로 용기 주위의 개략 종단면도.

도11은 원자로 용기와 차폐 부재를 합체한 대형 블럭을 임시 개구부로부터 반출하기 직전의 상태를 도시한 저장 용기 내의 개략 종단면도.

도12a는 바닥부 차폐 부재를 부착하기 전의 상태를 도시한 도면.

도12b는 바닥부 차폐 부재를 부착한 후의 상태를 도시한 도면.

도13은 대형 블럭을 원자로 차폐 건물의 임시 개구부로부터 반출하고 있는 상태를 도시한 도면.

도14는 대형 블럭을 보관고로 반입하기 직전의 상태를 도시한 도면.

도15a는 대형 블럭을 트레일러 상에서 반전하고 있는 상태를 도시한 도면.

도15b는 트레일러 상에 설치된 반전 장치의 일예를 도시한 도면.

도16a는 다른 실시예인 차폐 부재의 부착부의 상세를 도시한 일부 절결 측면도.

도16b는 도16a의 상면도.

도17은 본 발명의 제2 실시예인 원자로 용기의 교체 방법을 도시한 흐름도.

도18은 저장 용기의 측벽에 임시 개구부를 설치한 상태를 도시한 도면.

도19는 폴라 크레인을 보강하고 있는 상태를 도시한 도면.

도20은 저장 용기 내에 있어서 롤러 상에서 대형 블럭을 반전시키고 있는 상태를 도시한 도면.

2 : 원자로 저장 용기

3 : 저장 용기

4 : 기기 반입구

7 : 작업 플로어

9 : 폴라 크레인

20 : 상부 노 내 구조물

22 : 입구 노즐

26 : 차폐 덮개

28 : 차폐 부재

30 : 크레인

31 : 임시 개구부

51 : 대형 블럭

<제1 실시예>

본 발명을 가압수형 원자력 플랜트(이하, PWR 플랜트라 함)에 있어서의 원자로 용기의 교체에 적용한 제1 실시예를 설명한다. 본 실시예는 원자로 저장 용기(저장 용기) 내의 폴라 크레인을 철거하여, 저장 용기 내에 수납되어 있는 원자로 용기(이하, RV라 함) 및 노 내 구조물을 함께 반출하고, 신규의 원자로 용기 및 노 내 구조물과 교체하는 예이다.

도2는, 본 발명을 적용하는 PWR 플랜트에 있어서의 원자로 차폐 건물의 개략 종단면도이다. 도2에 도시한 바와 같이, 원자로 차폐 건물(1)은 철근 콘크리트 구조를 갖고 있고, 그 내측에 강으로 된 저장 용기(이하, CV라 함)(3)가 설치되어 있다. CV(3)의 하부는 철근 콘크리트 구조 또는 철골 콘크리트 구조의 벽이나 바닥을 갖고 있고, 그곳에 형성된 원자로 캐비티(5) 바닥부의 중앙에 RV(2)가 설치되어 있다.

CV(3) 내의 각종 작업이 행해지는 작업 플로어(7)가 원자로 캐비티(5)의 상부에 형성되어 있다. 각종 기기를 원자로 차폐 건물(1) 밖으로 반출하기 위한 기기 반입구(4)가 작업 플로어(7)의 상측에 설치되어 있다. 증기 발생기(이하, SG라 함)(8)는 차폐벽(6)의 내부에 배치되어 있다. CV(3)의 돔형상 천정의 바로 아래에 환형의 레일(10)이 설치되어 있고, 그 위에 폴라 크레인(9)이 가설되어 있다. 폴라 크레인(9)은 거더(9a)와 트롤리(9b)를 갖는 천정 크레인이며, CV(3) 내의 중량물의 이동에 사용된다.

도3은, 도2의 RV(2)의 일부 절결 사시도이다. 도3에 도시한 바와 같이, 상부 덮개(2a)는 RV(2)의 본체에 플랜지(2b)를 거쳐서 볼트(2c)로 고정되어 있다. RV(2)는 높이 약 10 m, 직경 약 4 m이다. RV(2)의 내부에는 후술하는 노 내 구조물(50)이 설치되어 있다. 노심층(12)이 RV(2)의 중앙에 배치되어 노심층(12)의 내측에 연료 집합체(13)가 배치되어 있다. 노심층(12)은 RV(2) 내에 배치된 노심을 둘러싸는 통형의 노 내 구조물이다.

상부 노심 지지판(17)이 노심층(12)의 상단부에 착탈 가능하게 배치되고, 복수의 상부 노심 지지 기둥(19)에 의해 상부 노심판(16)에 부착되어 있다. 상부 노심판(16), 상부 노심 지지판(17), 제어봉 클러스터(18) 및 상부 노심 지지 기둥(19)은 상부 노 내 구조물(20)을 구성한다. 하부 노심 지지판(14) 및 하부 노심판(15)이 노심층(12)의 하부에 설치되어 있다. 노심층(12), 하부 노심 지지판(14)및 하부 노심판(15)은 하부 노 내 구조물(21)을 구성한다.

노 내 구조물(50)은 상부 노 내 구조물(20) 및 하부 노 내 구조물(21)로 이루어지고, 이 구조물(20, 21)은 각각에 RV(2)의 외부로 취출할 수 있다. RV(2)에 설치되어 있는 입구 노즐(22)과 출구 노즐(23)은 CV(3) 내에 설치되어 있는 SG(8)와 배관으로 접속되어 있다.

도1은, 제1 실시예의 RV의 교체 방법을 도시한 흐름도이다. 처음에, 스텝 S1에서 원자로의 개방 작업이 행해진다. 원자로의 개방 작업에서는 RV(2)의 상부 덮개(2a)를 제거한다. 도4는 원자로의 개방 작업 중에 있어서의 RV(2) 주위의 개략 종단면도를 도시한다. 부호 18a는 제어봉 구동 기구이다.

다음에, 스텝 S2에서 상부 노 내 구조물(20)를 제거한다. 본 작업은 노수 수위를 원자로 캐비티(5)까지 만수 상태로 하여 행한다. 도5는 상부 노 내 구조물(20)의 제거 작업 중에 있어서의 RV(2) 주위의 개략 종단면도를 도시한다. 상부 노 내 구조물(20)를 구성하는 상부 노심판(16), 상부 노심 지지판(17), 제어봉 클러스터(18) 및 상부 노심 지지 기둥(19)을 일체로 제거한다.

다음에, 스텝 S3에서 전체 연료를 취출하여 연료 풀로 이동한다. 본 작업은 노수 수위를 원자로 캐비티(5)까지 만수 상태인 채로 행한다.

도6은 연료 교체 장치(13a)를 이용한 연료 집합체(13)의 취출 작업 중에 있어서의 RV(2) 주위의 개략 종단면도이다.

다음에, 스텝 S4에서 상부 노 내 구조물(20)을 RV(2) 내로 복귀시켜 부착한다. 상부 노 내 구조물(20)을 교체하지 않을 경우에는 본 스텝은 생략할 수 있다.

다음에, 스텝 S5에서 RV(2) 내의 제염을 행함으로써 RV(2)의 내벽 및 노 내 구조물(50)에 부착한 방사성 물질을 제거한다. 제염의 방법으로서는 약품에 의한 화학 제염 등을 이용한다. 이 제염의 실시에 의해, RV(2)를 원자로 차폐 건물(1) 밖으로 반출할 때에 사용하는 차폐 부재를 간략화할 수 있다. 제염을 실시하지 않을 경우에는 본 스텝은 생략할 수 있다.

다음에, 스텝 S6에서 입구 노즐(22) 및 출구 노즐(23)에 접속되어 있는 배관(24 및 25)의 절단을 행한다. 이 경우, 배관 절단 작업에 있어서의 작업자의 방사선 피폭량을 저감시키기 위해, 원자로 캐비티(5)까지 만수 상태인 채로 노 내로부터 입구 노즐(22) 및 출구 노즐(23)에 방수 플러그(22a 및 23a)를 부착하고, 노수수위를 RV(2) 상부의 플랜지(2b)까지 낮춘다. 그 후, 노 내로부터의 방사선을 차단하기 위해 차폐 능력이 있는 차폐 덮개(26)를 플랜지(2b)에 볼트(26a)로 부착한다. 다음에 배관 절단의 작업 공간을 확보하여, 노즐 상부의 밀봉재 등의 구조물 및 노즐 주변의 보온재를 철거한다. 이에 의해, RV(2)의 반출시에 노즐과의 간섭을 방지할 수 있다.

도7은, 입구 노즐(22) 및 출구 노즐(23)에 접속되어 있는 배관(24 및 25)의 절단 후의 상태를 도시한 RV(2) 주위의 개략 종단면도이다. 노 내의 방사성 물질이 RV(2)의 외부로 유출되는 것을 방지하기 위해 배관 절단 후의 노즐에 RV(2)의 외측으로부터 폐지판(22b 및 23b)을 부착한다.

다음에, 스텝 S7에서 모르타르 등의 방사선의 차폐재를 노 내에 충전한다. 차폐재의 충전은 차폐 덮개(26)에 미리 설치한 구멍으로부터 호스 등을 삽입하여행한다. 차폐재를 노 바닥부에 충전함으로써, 후술하는 RV(2)의 차폐 부재(28)의 바닥부를 생략할 수도 있다. 차폐재의 충전 후, 차폐 덮개(26)에 설치한 구멍을 막는다. 노 바닥부로부터의 방사선량이 수송 규준치 이하인 경우에는 본 스텝을 생략할 수도 있다.

*다음에, 스텝 S8에서 RV(2)의 바닥부에 접속되어 있는 노 내 계측용의 케이블(37)을 철거한다. 스텝 S9에서는 원자로 차폐 건물(1)의 외부로 RV(2)를 반출(반입)하기 위한 대형 크레인(30)을 설정한다. 다음에, 스텝 S10에서 원자로 차폐 건물(10) 및 저장 용기(3)의 천정(상부벽)에 RV(2)을 반출(반입) 가능한 임시 개구부(31)를 설정한다. 임시 개구부(31)의 상측에는 비에 대해 양생이 가능한 개폐 가능한 셔터(32)를 설치한다. 도8은, 대형 크레인(30) 및 임시 개구부(31)의 설정 후에 있어서의 원자로 차폐 건물(1)의 개략 종단면도이다.

다음에, 스텝 S11에서 폴라 크레인(9)을 철거하고, 스텝 S12에서 차폐 부재(28)를 반입한다. 차폐 부재(28)의 반입에서는 처음에 보강재(27)를 원자로 캐비티(5) 바닥부의 RV(2) 주위에 설정한다. 보강재(27)는 차폐 부재(28)의 중량을 원자로 캐비티(5) 바닥부로 분산하기 위한 것이다. 그 후, 셔터(32)를 개방하고 대형 크레인(30)을 이용하여 임시 개구부(31)로부터 차폐 부재(28)를 CV(3) 내로 반입하고, 보강재(27) 상에 임시 설치한다. 이로 인해, 임시 개구부(31)는 차폐 부재(28)를 반입(반출) 가능한 크기로 설정해 둔다. 차폐 부재(28)는 원통형으로 형성되어 있고, 그 상단부에 원판형의 차폐 부재 상부 덮개(28a)가 설치되어 있다.차폐 부재(28)는 RV(2)로부터의 방사선을 차폐하기 위한 것이다. 도9는, 차폐 부재(28)를 원자로 캐비티(5)에 임시 설치하여 차폐 덮개(26)에 현수구(30a)를 부착한 상태를 도시한 RV(2) 주위의 개략 종단면도이다.

다음에, 스텝 S13에서 RV(2)를 인상하여 차폐 부재(28)와 합체시킨다. RV(2) 인상용 지그인 스트롱 백(현수구)(30a)이, 8 내지 10개의 볼트(26a)에 의해 차폐 덮개(26)에 부착된다. 현수구(30a)는 대형 크레인(30)에 의해 매달아 내려져 있다. 차폐 부재 상부 덮개(28a)는 현수구(30a)가 통과할 수 있는 슬릿형의 개구부를 갖는 동시에, 그 상측에 차폐 부재(28)를 현수하기 위한 훅(28b)을 구비하고 있다. 대형 크레인(30)으로 현수구(30a)를 상승시킴으로써, RV(2)는 인상된다. RV(2)를 인상하여 차폐 덮개(26)를 차폐 부재 상부 덮개(28a)에 접촉시킴으로써, RV(2)에 차폐 부재(28)를 부착한다.

다음에, 차폐 부재 상부 덮개(28a)의 개구부를 양생 시트(28c)로 덮고, 양생 시트(28c)의 단부를 밀봉 테이프로 밀봉하여 고정한다. 마찬가지로, 차폐 부재(28)의 하단부를 양생 시트(28d)로 덮고, 밀봉 테이프로 밀봉하여 고정한다. 양생 시트(28c 및 28d)는 염화 비닐 시트 등을 이용할 수 있다. 도10은 RV(2)를 인상하여 차폐 부재(28)와 합체한 상태를 도시한 RV(2) 주위의 개략 종단면도이다.

이와 같이 하여, 노 내 구조물(50)를 RV(2)와 함께(일체로) 인상하는 것만으로, RV(2)의 주위에 차폐 부재(28)를 단시간에 용이하게 부착할 수 있다. 또한, 양생 시트(28c 및 28d)로 차폐 부재(28)의 개구부를 밀봉함으로써, RV(2)의 표면에 부착된 방사성 먼지의 비산을 방지할 수 있다.

다음에, RV(2)에 차폐 부재(28)를 부착한 상태에서 차폐 부재 및 양생 시트의 표면을 제염하여, 저장 용기의 외부 환경에 영향을 미치지 않을 정도까지 표면 선량율이 내려간 것을 오염 조사에 의해 확인한다. 도11은 대형 크레인(30)에 의해, 차폐 부재(28)와 RV(2)를 합체한 대형 블럭(51)을 인상하여 임시 개구부(31)로부터 반출하기 직전의 상태를 도시한 CV(3) 내의 개략 종단면도이다.

도11에 도시한 바와 같이, 차폐 부재(28)는 RV(2)의 상부로부터 바닥부까지 전체를 덮고 있다. RV(2)의 노 바닥부는 그 상측의 노심부에 비해 방사선량이 낮고 또한 방사선의 차폐재가 충전되어 있으므로, 대부분의 경우 방사선의 차폐 부재를 부착할 필요는 없다.

RV(2)의 노 바닥부에 이 차폐 부재를 부착할 필요가 생긴 경우에는, 스텝 S13에서 노 바닥부에도 차폐 부재를 부착한다. 이 방법을 도12a 및 도12b를 이용하여 설명한다. 도12a는 바닥부 차폐 부재(29)를 부착하기 전의 상태를 도시하고, 도12b는 바닥부 차폐 부재(29)를 부착한 후의 상태를 도시한다.

도12a에 도시한 바와 같이, 대형 크레인으로 대형 블럭(51)을 작업 플로어(7)의 상측까지 인상하고, 원자로 캐비티(5)의 상부에 레일(29a)을 설정하고, 레일(29a) 상에 바닥부 차폐 부재(29)를 얹은 롤러(29b)를 설치한다. 다음에, 도12b에 도시한 바와 같이 바닥부 차폐 부재(29)를 얹은 롤러(29b)를 대형 블럭(51)의 바로 아래로 이동시켜, 대형 블럭(51)을 바닥부 차폐 부재(29)에 접하는 위치까지 매달아 내려 볼트 등으로 대형 블럭(51)과 바닥부 차폐 부재(29)를 접합한다.

이러한 방법으로, RV(2)를 원자로 차폐 건물(1)로부터 반출할 때에 차폐 부재(28)의 표면 선량율을 기준치(제한치) 이하로 저감할 수 있다.

다음에, 스텝 S14에서 RV(2)를 반출한다. RV(2)는 차폐 부재(28) 및 노 내 구조물(50)과 일체화된 대형 블럭(51)으로서 인상된다. 이 대형 블럭(51)을 원자로 차폐 건물(1)의 임시 개구부(31)로부터 외부로 반출한다. 대형 블럭(51)을 원자로 차폐 부재 건물(1)의 외부로 반출 후, 셔터(32)를 폐쇄한다. 도13은 대형 크레인(30)으로 대형 블럭(51)을 원자로 차폐 건물(1)의 임시 개구부(31)로부터 반출하고 있는 상태를 도시한 도면이다.

다음에, 스텝 S15에서 원자로 차폐 건물(1)로부터 반출한 대형 블럭(51)을 보관고(40)로 반입한다. 이 경우, 대형 크레인(30)으로 대형 블럭(51)을 현수한 상태에서, 대형 크레인(30)의 선단부(30b)를 원자로 차폐 건물(1)의 임시 개구부(31)의 바로 위로부터 보관고(40)의 바로 위까지 이동시키고, 대형 블럭(51)을 하강시켜 보관고(40)로 반입한다.

도14는 스텝 S15에서 대형 블럭(51)을 보관고(40)로 반입하기 직전의 상태를 도시한 도면이다. 보관고(40)는 원자로 차폐 건물(1) 근방의 지하에 설치되어, 대형 블럭(51)을 세로 설치 상태로 보관할 수 있는 구조를 갖는다. 이리하여, 대형 크레인(30)을 이용하여 대형 블럭(51)을 원자로 차폐 건물(1)로부터 반출한 그대로의 상태에서 보관고(40)로 반입할 수 있다. 대형 블럭(51)의 반입 후, 보관고(40)를 덮개로 덮어 보관고(40)를 밀봉 상태로 한다.

스텝 S15에 있어서, 대형 블럭을 트레일러에 적재하여 보관고까지 수송한 후에, 보관고로 반입해도 좋다. 보관고가 원자로 차폐 건물로부터 떨어져 있는 경우에는 이 방법이 유효하다. 또한, 보관고는 원자로 차폐 건물과 들보 연속형의 건물 내에 설치해도 좋다. 보관고는 대형 블럭을 수평 설치 상태로 보관할 수 있는 지상식인 것이라도 좋다.

여기서, 대형 블럭을 수평 설치 상태로 트레일러(롤러)에 적재하는 방법을 설명한다. 대형 크레인(30)을 이용하여 대형 블럭(51)을 현수한 상태에서 원자로 차폐 건물(1)의 근방에 정지한 트레일러(34) 상의 반전 장치까지 이동시켜 반전 장치로 대형 블럭(51)을 수평 설치 상태로 하여 트레일러(34) 상에 적재한다.

도15a는 대형 블럭(51)을 트레일러(34) 상에서 반전하고 있는 상태를 도시한 도면이고, 도15b는 대형 블럭을 반전시키기 위해 트레일러 상에 설치된 반전 장치의 일예를 도시한 도면이다. 이 경우, 미리 차폐 부재(28)에 반전축(28g)을 부착해 둔다.

대형 크레인 와이어(30c)로, 수직 현수 상태의 대형 블럭(51)을 반전 베어링(35)에 천천히 매달아 내리면서, 대형 블럭(51)을 반전시키고 싶은 방향으로 트레일러(34)를 천천히 이동시킨다. 이에 의해, 차폐 부재(28)가 반전축(28g)을 중심으로 하여 회전하고, 대형 블럭(51)은 수직 현수 상태로부터 서서히 기울어져 반전해 간다. 이 때, 반전축(28g)에 가해지는 하중이 예를 들어 대형 블럭의 전체 중량의 약 절반이 되도록, 트레일러(34)의 이동 거리 및 이동 속도와, 대형 블럭(51)을 매달아 내리는 거리 및 속도를 서로 조정한다.

이와 같이 하여, 반전축(28g) 및 반전 베어링(35)에 과대한 하중이나 모멘트가 가해지지 않도록 하여, 서서히 대형 블럭(51)을 트레일러(34)의 받침대(36) 상에 수평 설치해 간다. 대형 블럭(51)을 트레일러의 받침대(36)에 수평 설치로 적재한 후, 대형 블럭(51)을 와이어 등으로 고정한다. 이와 같이 하여, 대형 블럭의 반전 작업이 종료된다.

이상의 순서에 의해, RV(2)를 차폐 부재(28) 및 노 내 구조물(50)과 일체화한 대형 블럭(51)으로서 반출하는 작업이 종료된다.

다음에, 스텝 S16에서 대형 크레인(30)에 의해 신규의 원자로 용기(신 RV)(2)를 인상하여, 임시 개구부(31)로부터 저장 용기(3) 내의 소정의 위치[원자로 캐비티(5)의 바닥부]로 반입한다. 이 때, 하부 노 내 구조물(21)을 신 RV(2) 내에 넣은 상태에서 함께 반입한다. 신 RV(2)와 하부 노 내 구조물(21)은 각각에 반입해도 좋다.

다음에, 스텝 S17에서 철거한 폴라 크레인(9)을 임시 개구부(31)로부터 저장 용기(3) 내로 반입하여 복구한다. 다음에, 스텝 S18에서 임시 개구부(31)를 폐색하고, 스텝 S19에서 대형 크레인(30)을 해체한다. 한편, 스텝 S20에서 신 RV(2)에 접속하는 출구 배관 및 입구 배관을 출구 노즐 및 입구 노즐에 접속하여 복구하고, 스텝 S21에서 신 RV(2) 바닥부의 케이블을 부착하여 복구한다.

다음에, 스텝 S22에서 연료를 장착하고, 스텝 S23에서 상부 노 내 구조물(20)을 부착하여 복구한다. 다음에, 스텝 S24에서 원자로를 병입한다. 이상의 순서에 의해 일련의 원자로 용기의 교체 작업을 완료한다.

여기서, RV(2)에 부착되는 차폐 부재(28)의 다른 실시예를 도16a 및 도16b를 이용하여 설명한다. 본 차폐 부재(28)는 도9에 도시한 차폐 부재에 있어서, 차폐 부재상부 덮개(28a) 대신에 RV(2)의 상부 덮개에 접촉하는 스톱퍼 빔(28e)을 설치하고 있다. 그 밖의 구조는 도9와 동일하므로, 여기서는 설명을 생략한다.

도16a 및 도16b는 RV(2)를 인상하여 본 실시예의 차폐 부재(28)를 부착한 상태를 도시한 도면으로, 도16a는 차폐 부재(28)의 부착부의 상세를 도시한 일부 절결 측면도, 도16b는 도16a의 상면도이다. 도16b에 도시한 바와 같이, 4개의 스톱퍼 빔(28e)의 양단부가 고정 볼트(28f)에 의해 차폐 부재(28)의 상면에 고정되어 있다. 스톱퍼 빔(28e)은 현수구(30a)와 간섭하지 않는 위치에, 주위 방향으로 거의 균등하게 배치되어 있다. 차폐 부재(28)를 현수하기 위한 훅(28h)이 각 스톱퍼 빔(28e) 중앙부에 설치되어 있다.

본 차폐 부재(28)의 경우, 스톱퍼 빔(28e)의 중앙부가 차폐 덮개(26)에 접촉하므로, RV(2)를 인상하는 것만으로 차폐 부재(28)를 용이하게 부착할 수 있다. 또한, RV(2)의 노 내에 차폐재를 충전함으로써, 차폐 부재(28)의 높이를 출구 노즐(또는 입구 노즐) 부근까지 짧게 할 수 있는 경우도 있다. 이 경우, 차폐 부재(28)의 높이를 짧게 하여 스톱퍼 빔(28e)이 출구 노즐(또는 입구 노즐)에 접촉하도록 해도 좋다. 이 경우도, RV(2)를 인상하는 것만으로 차폐 부재(28)를 단시간에 용이하게 부착할 수 있다.

본 실시예에 따르면, 폴라 크레인이 제거된 상태에서 원자로 용기의 반출 및 반입을 단시간에 효율적으로 실시할 수 있다. 이에 수반하여, 원자로 용기의 교체 작업의 공기를 단축할 수 있어 원자력 발전 플랜트의 정지 기간을 단축할 수 있다.

또한, 원자로 용기의 반출시에 원자로 용기의 차폐 부재의 표면 선량율을 제한치이하로 저감할 수 있다. 또, 원자로 용기의 차폐 부재의 부착시에 작업자가 원자로 용기에 근접하는 경우가 적으므로, 원자로 용기의 반출 작업에 있어서의 작업자의 방사선 피폭량을 저감할 수 있다.

또한, 상기 실시예에 있어서 스텝 S6 종료 후에 RV(2) 내의 노수의 물 뺌 작업을 행하지 않아도 된다. 이 경우, 노수가 노 내 구조물(50)로부터의 방사선을 차폐하는 효과가 있다. 이로 인해, RV(2)의 표면 선량율은 더 저감되고, 스텝 S7의 모르타르(차폐재)의 충전을 생략하는 것도 가능해진다. 또한 모르타르 대신에 납이나 강철의 분말(또는 미세 입자) 등을 노 내에 봉입해도 좋다.

상기 실시예에서는 스텝 S11에서 폴라 크레인을 철거했지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 원자로 저장 용기 내의 폴라 크레인이 설치되어 있는 영역에 있어서, 원자로 용기 및 그 차폐 부재가 통과 가능한 공간을 형성하도록 폴라 크레인을 조작해도 좋다. 이 경우, 스텝 S17에서 폴라 크레인을 원래의 상태로 복구한다.

<제2 실시예>

다음에, 본 발명을 PWR 플랜트에 있어서의 원자로 용기의 교체에 적용한 제2 실시예를 설명한다. 본 실시예는 폴라 크레인을 보강하고, 보강된 폴라 크레인으로 원자로 용기(RV)를 포함하는 대형 블럭을 인상하여, 저장 용기(CV) 및 원자로 차폐 건물의 측벽에 설치한 개구부로부터 반출하여, 신규의 원자로 용기와 교체하는 예이다.

도17은 제2 실시예의 RV의 교체 방법을 도시한 흐름도이다. 도17의 스텝 T1 내지 T8, T21 내지 T25는 도1의 스텝 S1 내지 S8, S20 내지 S24와 같은 순서이다. 본실시예가 제1 실시예와 다른 점은 도17의 스텝 T9 내지 T20이다. 그 밖의 순서는 제1 실시예와 동일하므로, 여기서는 설명을 생략한다. 이하, 본 실시예의 스텝 T9 내지 T20을 설명한다.

스텝 T9에서는 원자로 차폐 건물(1) 및 CV(3)의 측벽에 RV(2)를 포함하는 대형 블럭(51)을 가로로 쓰러뜨린 상태에서 반출 가능한 크기의 임시 개구부(4a)를 설치한다. 도18은 CV(3)의 작업 플로어(7)보다도 상측인 측벽에 대형 블럭(51)(도시하지 않음)을 반출하기 위한 임시 개구부(4a)를 설치한 상태를 도시한다.

CV(3)에는 대형 기기를 반출/반입하기 위한 기기 반입구(4)가 설치되어 있지만, 전술한 바와 같은 차폐 부재(28) 및 RV(2)를 포함하는 대형 블럭(51)을 반출할 수 있는 크기로는 만들어져 있지 않다. 이로 인해, CV(3)과 원자로 건물(1)을 관통하는 임시 개구부(4a)를 새롭게 설치한다. 임시 개구부(4a)에는 개폐 가능한 셔터(4b)를 설치한다. 임시 개구부(4a)는 기기 반입구(4)와는 별도의 위치에 설치해도 좋지만, 이미 설치되어 있는 기기 반입구(4)를 더욱 넓혀서 설치하면 공기를 단축할 수 있다.

다음에, 스텝 T10에서 폴라 크레인(9)을 보강한다. 이미 설치된 폴라 크레인의 용량은 약 100톤이다. 한편, 노 내 구조물(50), RV(2) 및 차폐 부재(28)를 일체로 한 대형 블럭(51)의 중량은 400 내지 500톤이나 이른다. 따라서, 이와 같은 중량의 대형 블럭을 인상 가능하도록, 폴라 크레인(9)을 보강한다. 도19는 CV(3) 내의 작업 플로어(7)로부터 보강 부재(33)를 세워, 폴라 크레인(9)을 보강하고 있는 상태를 도시한다. 보강 부재(33)에 활차 등을 부착하여, 작업 플로어(7)상을 폴라 크레인(9)과 연동하여 자유로이 움직일 수 있도록 해도 좋다.

다음에, 스텝 T11에서 인상 장치를 보강하여 보조 트롤리(9c)를 부착한다. 즉, 400 내지 500톤의 중량을 갖는 대형 블럭을 인상할 수 있는 용량을 갖는 체인잭(또는 유압잭)으로 이루어지는 보조 트롤리(9c)를 거더(9a) 상에 부착한다.

다음에, 스텝 T12에서 전술한 차폐 부재(28)를 임시 개구부(4a)로부터 반입하고, 제1 실시예의 스텝 S12과 마찬가지로, 원자로 캐비티(5)의 바닥부의 RV(2)의 상[또는 보강재(27) 상]에 임시 설치한다. 차폐 부재(28)에는 도15a 및 도15b와 마찬가지인 RV(2)를 반전하기 위한 반전축(28g)을 부착해 둔다.

다음에, 스텝 T13에서 RV(2)와 차폐 부재(28)를 합체시킨다. RV(2)는 보강된 폴라 크레인(9)에 의해서 인상된다. RV(2)와 차폐 부재(28)는 제1 실시예의 스텝 S13과 마찬가지로 RV(2)를 인상해 차폐 부재 상부 덮개(28a)에 RV(2)의 차폐 덮개(26)를 접촉시킴으로써, 단시간에 용이하게 합체된다.

다음에, 스텝 T14에서 RV(2)의 반전을 행하기 위해 반전 베어링(35)을 얹은 롤러(트레일러)(34a)를 CV(3) 내에 반입하고, 작업 플로어(7) 상에 설치한다.

다음에, 스텝 T15에서 RV(2)에 차폐 부재(28)를 부착한 대형 블럭(51)을 반전시킨다. 대형 블럭(51)의 반전은 도15a 및 도15b와 마찬가지인 방법으로 행한다. 도20은 CV(3) 내에 있어서 롤러(34a) 상에서 대형 블럭(51)을 반전시키고 있는 상태를 도시한 도면이다.

다음에, 스텝 T16에서 대형 블럭(51)을 롤러(34a)에 수평 설치로 적재한 상태에서 임시 개구부(4a)로부터 원자로 차폐 건물(1) 밖으로 반출한다. 스텝 T17에서는 대형 블럭(51)을 롤러(34a)에 가로 배치로 한채, 예를 들어 원자력 발전소 구내에 설치된 RV(2)의 보관고(40)로 수송하여 반입한다.

다음에, 스텝 T18에서 롤러(34a)를 이용하여 신규의 원자로 용기(신 RV)(2)를 임시 개구부(4a)로부터 CV(3) 내로 반입한다. 신RV(2)를 CV(3) 내로 반입한 후, 스텝 T15와 반대의 순서로, 보강된 폴라 크레인(9)에 의해 신RV(2)를 반전시킨다. 또한 보강된 폴라 크레인(9)에 의해 신RV(2)를 인상해 원자로 캐비티(5) 내에 설치한다.

다음에, 스텝 T19에서 폴라 크레인(9)의 보강 부재(33)와 보조 트롤리(9c)를 철거하고, 스텝 T20에서 임시 개구부(4a)를 폐색한다. 이하, 스텝 T21 내지 T25는도1의 스텝 S20 내지 S24와 마찬가지의 방법으로 행한다. 이상에 의해, 노 내 구조물(50), RV(2) 및 차폐 부재(28)를 일체로 한 대형 블럭(51)의 반출 및 신 RV(2)의 반입 작업이 완료된다.

본 실시예에 따르면, 보강된 폴라 크레인을 이용함으로써, 원자로 용기의 반출 및 반입을 단시간에 효율적으로 실시할 수 있다. 이에 수반하여 원자로 용기의 교체 작업의 공기를 단축할 수 있어 원자력 발전 플랜트의 정지 기간을 단축할 수 있다. 또, 제1 실시예와 마찬가지로 원자로 용기의 반출시에 원자로 용기의 차폐 부재의 표면 선량율을 제한치 이하로 저감할 수 있는 동시에, 작업자의 방사선 피폭량을 저감할 수 있다.

Claims

가압수형 원자로의 원자로 저장 용기 내의 천정 크레인을 보강하고, 이 보강된 천정 크레인을 이용하여 원자로 용기를 작업 플로어까지 인상하고, 그 후 상기 원자로 저장 용기의 측벽에 설치한 개구부로부터 상기 원자로 용기를 반출하는 것을 특징으로 하는 원자로 용기의 취급 방법.
제1항에 있어서, 상기 개구부로서 상기 원자로 저장 용기의 기기 반입구를 이용하는 것을 특징으로 하는 원자로 용기의 취급 방법.
가압수형 원자로의 원자로 저장 용기 내의 천정 크레인을 보강하고, 이 보강된 천정 크레인을 이용하여 원자로 용기를 작업 플로어까지 인상하고, 상기 원자로 저장 용기의 측벽에 설치한 개구부로부터 상기 원자로 용기를 반출하고,

그 후, 신규의 원자로 용기를 상기 개구부로부터 상기 원자로 저장 용기 내의 소정의 위치로 반입하는 것을 특징으로 하는 원자로 용기의 취급 방법.
가압수형 원자로의 원자로 저장 용기 내의 천정 크레인이 보강된 상태에서, 신규의 원자로 용기를 상기 원자로 저장 용기의 측벽에 설치한 개구부로부터 상기 원자로 저장 용기 내의 소정의 위치로 반입하는 것을 특징으로 하는 원자로 용기의 취급 방법.
제4항에 있어서, 상기 신규의 원자로 용기의 반입 후에 상기 천정 크레인의 보강 부재를 제거하는 것을 특징으로 하는 원자로 용기의 취급 방법.