(57)【要約】【課題】流体回収装置および方法並びにウォータジェット加工装置において、処理する放射性廃棄物を低減して処理コストの増加を抑制する。【解決手段】構造物２００に対して噴射された切削材を含むジェット水を回収する回収容器１１と、回収容器１１に回収されたジェット水を搬送する搬送ラインＬ１１と、搬送ラインＬ１１に設けられてジェット水に含まれる切削材を除染する洗浄装置１２とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工対象部材に対して噴射された切削材を含む流体を回収する回収手段と、
前記回収手段によって回収された前記流体に含まれる前記切削材を除染する洗浄装置と、
を備えることを特徴とする流体回収装置。
【請求項２】
前記洗浄装置により除染された前記切削材を含む前記流体を再利用することを特徴とする請求項１に記載の流体回収装置。
【請求項３】
前記洗浄装置は、前記流体を貯留する洗浄槽と、前記洗浄槽に洗浄液を供給する洗浄液供給装置と、前記洗浄槽に貯留された前記流体を撹拌する撹拌装置と、洗浄後の前記流体に含まれる酸性成分を分離する分離フィルタとを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の流体回収装置。
【請求項４】
前記回収手段は、前記流体を搬送する搬送ラインを有し、前記洗浄装置は、前記搬送ラインに設けられることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の流体回収装置。
【請求項５】
前記搬送ラインにおける前記洗浄装置より上流側に、前記切削材よりも比重が重いまたは粒径が大きい切粉を前記流体から分離する切粉分離装置が設けられることを特徴とする請求項４に記載の流体回収装置。
【請求項６】
前記搬送ラインにおける前記洗浄装置より下流側に、前記切削材よりも比重が重いまたは粒径が大きい切粉を前記流体から分離する切粉分離装置が設けられることを特徴とする請求項４のいずれか一項に記載の流体回収装置。
【請求項７】
前記洗浄装置により除染された前記切削材を含む前記流体における前記切削材の濃度を調整可能な濃度調整装置が設けられることを特徴とする請求項４から請求項６のいずれか一項に記載の流体回収装置。
【請求項８】
前記濃度調整装置は、前記洗浄装置により除染された前記切削材を含む前記流体を貯留する濃度調整槽と、前記濃度調整槽に前記切削材および水を補給する補給装置と、前記濃度調整槽に貯留された前記流体を撹拌する撹拌装置と、前記濃度調整槽で濃度調整された前記流体をウォータジェットノズルに供給する流体供給装置とを有することを特徴とする請求項７に記載の流体回収装置。
【請求項９】
前記搬送ラインにおける前記濃度調整装置より上流側に、前記流体に含まれる前記切削材の粒径より大きい粒径の物質を除去する粒子除去フィルタが設けられることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の流体回収装置。
【請求項１０】
前記搬送ラインにおける前記洗浄装置より上流側に、前記流体に含まれる気泡を除去する気泡除去サイクロンが設けられることを特徴とする請求項４から請求項９のいずれか一項に記載の流体回収装置。
【請求項１１】
前記回収手段は、前記切削材を含む前記流体を回収する回収容器を有することを特徴とする請求項４から請求項１０のいずれか一項に記載の流体回収装置。
【請求項１２】
前記回収容器は、前記加工対象部材における前記流体を噴射する表面を覆う第１カバーと、前記加工対象部材における前記表面の裏面を覆う第２カバーとを有し、前記搬送ラインは、前記第１カバーと前記第２カバーに連結されることを特徴とする請求項１１に記載の流体回収装置。
【請求項１３】
加工対象部材に対して噴射された切削材を含む流体を回収する回収工程と、
回収された前記流体に含まれる前記切削材を除染する洗浄工程と、
を有することを特徴とする流体回収方法。
【請求項１４】
請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の流体回収装置を有するウォータジェット加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削材を含む使用済の流体を回収し、切削材に付着した放射性物質を除去する流体回収装置および方法、この流体回収装置を備えるウォータジェット加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、原子力発電所において、原子炉の廃炉や蒸気発生器などの交換時には、原子炉や蒸気発生器などの解体が必要となり、切断された部材は、放射性廃棄物として処理される。原子炉などの構造物の切断には、例えば、ウォータジェット加工装置が使用される。ウォータジェット加工装置は、切削材を含むジェット水を構造物の切断位置に噴射することで、この構造物を切断する。このとき、切断後の切削材を含むジェット水を回収装置により回収する。
【０００３】
ジェット水の回収装置としては、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１に記載された放射性廃棄物回収装置は、使用済の切削材を含むジェット水を回収し、サイクロンセパレータやフィルタによりジェット水から切削材や切削粉などを分離するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３０３９４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ウォータジェット加工装置により原子炉などの構造物を切断すると、回収したジェット水に含まれる切削材や切削粉は、放射性物質が付着している。そのため、ジェット水から分離した切削材は、放射性廃棄物として処理される。すると、構造物の切断片に加えて切断のために使用した切削材も放射性廃棄物となり、処理する放射性廃棄物が増加してしまうという課題がある。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するものであり、処理する放射性廃棄物を低減して処理コストの増加を抑制する流体回収装置および方法並びにウォータジェット加工装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するための本発明の流体回収装置は、加工対象部材に対して噴射された切削材を含む流体を回収する回収手段と、前記回収手段によって回収された前記流体に含まれる前記切削材を除染する洗浄装置と、を備えることを特徴とするものである。
【０００８】
従って、使用済の切削材を含む流体を回収手段により回収し、切削材を除染することから、放射性物質が付着した加工対象部材を加工する場合であっても、流体に含まれる切削材を除染することができ、流体に含まれる切削材を放射性廃棄物として処理する必要がなくなり、処理する放射性廃棄物の量を低減して処理コストの増加を抑制することができる。
【０００９】
本発明の流体回収装置では、前記洗浄装置により除染された前記切削材を含む前記流体を再利用することを特徴としている。
【００１０】
従って、除染された切削材を含む前記流体を再利用することから、材料コストを低減することができる。
【００１１】
本発明の流体回収装置では、前記洗浄装置は、前記流体を貯留する洗浄槽と、前記洗浄槽に洗浄液を供給する洗浄液供給装置と、前記洗浄槽に貯留された前記流体を撹拌する撹拌装置と、洗浄後の前記流体に含まれる酸性成分を分離する分離フィルタとを有することを特徴としている。
【００１２】
従って、洗浄槽に貯留された流体に対して洗浄液を供給してから撹拌することで、切削材に付着した放射性物質を容易に除去することができる共に、洗浄後の流体に含まれる酸性成分を分離フィルタにより分離して処理することで、排水として処理することができ、放射性廃棄物をより効果的に低減することができる。
【００１３】
本発明の流体回収装置では、前記回収手段は、前記流体を搬送する搬送ラインを有し、前記洗浄装置は、前記搬送ラインに設けられることを特徴としている。
【００１４】
従って、洗浄装置は、搬送ラインを搬送される流体に含まれる切削材を除染することから、切削材の除染を効率的に行うことができる。
【００１５】
本発明の流体回収装置では、前記搬送ラインにおける前記洗浄装置より上流側に、前記切削材よりも比重が重いまたは粒径が大きい切粉を前記流体から分離する切粉分離装置が設けられることを特徴としている。
【００１６】
従って、切粉分離装置により切削材よりも比重が重いまたは粒径が大きい切粉を流体から分離した後、切削材を除染することから、除染する部材の処理量を低減して切削材の除染処理を容易に行うことができる。
【００１７】
本発明の流体回収装置では、前記搬送ラインにおける前記洗浄装置より下流側に、前記切削材よりも比重が重いまたは粒径が大きい切粉を前記流体から分離する切粉分離装置が設けられることを特徴としている。
【００１８】
従って、切削材や切断片、切粉などを除染した後、切粉分離装置により切削材よりも比重が重いまたは粒径が大きい切粉を流体から分離することから、放射性物質が付着している切削材や切断片、切粉などを全て除染することとなり、除染処理作業を簡素化することができると共に、除染処理コストを低減することができる。
【００１９】
本発明の流体回収装置では、前記洗浄装置により除染された前記切削材を含む前記流体における前記切削材の濃度を調整可能な濃度調整装置が設けられることを特徴としている。
【００２０】
従って、濃度調整装置により除染された切削材を含む流体における切削材の濃度を調整することから、切削材を含む流体の循環再利用が可能となり、加工コストを低減することができる。
【００２１】
本発明の流体回収装置では、前記濃度調整装置は、前記洗浄装置により除染された前記切削材を含む前記流体を貯留する濃度調整槽と、前記濃度調整槽に前記切削材および水を補給する補給装置と、前記濃度調整槽に貯留された前記流体を撹拌する撹拌装置と、前記濃度調整槽で濃度調整された前記流体をウォータジェットノズルに供給する流体供給装置とを有することを特徴としている。
【００２２】
従って、除染された切削材を含む流体を濃度調整槽に貯留し、補給装置が濃度調整槽に適量の切削材および水を補給し、撹拌装置が濃度調整槽に貯留された流体を撹拌した後、流体供給装置が濃度調整された流体をウォータジェットノズルに供給することから、最適濃度の流体で加工作業を実施することができる。
【００２３】
本発明の流体回収装置では、前記搬送ラインにおける前記濃度調整装置より上流側に、前記流体に含まれる前記切削材の粒径より大きい粒径の物質を除去する粒子除去フィルタが設けられることを特徴としている。
【００２４】
従って、粒子除去フィルタにより流体に含まれる大きい粒径の物質を除去してから、濃度調整装置により流体における切削材の濃度を調整するため、切削材を含む流体を循環再利用するとき、大きい粒径の物質により搬送ラインを構成する配管の詰まりを抑制することができる。
【００２５】
本発明の流体回収装置では、前記搬送ラインにおける前記洗浄装置より上流側に、前記流体に含まれる気泡を除去する気泡除去サイクロンが設けられることを特徴としている。
【００２６】
従って、気泡除去サイクロンにより流体に含まれる気泡を除去した後、洗浄装置により切削材を含む流体の除染処理を行うことから、除染処理を適正に行うことができる。
【００２７】
また、本発明の流体回収方法は、加工対象部材に対して噴射された切削材を含む流体を回収する回収工程と、回収された前記流体に含まれる前記切削材を除染する洗浄工程と、を有することを特徴とするものである。
【００２８】
従って、放射性物質が付着した加工対象部材を加工する場合であっても、流体に含まれる切削材を除染することができ、流体に含まれる切削材を放射性廃棄物として処理する必要がなくなり、処理する放射性廃棄物の量を低減して処理コストの増加を抑制することができる。
【００２９】
本発明の流体回収装置では、前記回収手段は、前記切削材を含む前記流体を回収する回収容器を有することを特徴としている。
【００３０】
従って、回収された切削材を含む流体が一時的に回収容器に収容されることから、切削材の飛散を抑制することができる。
【００３１】
本発明の流体回収装置では、前記回収容器は、前記加工対象部材における前記流体を噴射する表面を覆う第１カバーと、前記加工対象部材における前記表面の裏面を覆う第２カバーとを有し、前記搬送ラインは、前記第１カバーと前記第２カバーに連結されることを特徴としている。
【００３２】
従って、加工対象部材の両側を第１カバーと第２カバーにより覆うことから、使用済の切削材を含む流体を角カバー内に適正に回収することができ、回収容器に回収した流体を搬送ラインにより容易に洗浄装置に搬送することができる。
【００３３】
また、本発明のウォータジェット加工装置は、前記流体回収装置を有するものである。
【００３４】
従って、使用済の切削材を含む流体を回収し、切削材を除染することから、放射性物質が付着した加工対象部材を加工する場合であっても、流体に含まれる切削材を除染することができ、流体に含まれる切削材を放射性廃棄物として処理する必要がなくなり、処理する放射性廃棄物の量を低減して処理コストの増加を抑制することができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明の流体回収装置および方法並びにウォータジェット加工装置によれば、処理する放射性廃棄物を低減して処理コストの増加を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は、第１実施形態の流体回収装置を表す概略構成図である。
【図２】図２は、構造物の切断作業および流体回収作業を表す概略図である。
【図３】図３は、第２実施形態の流体回収装置を表す概略構成図である。
【図４】図４は、第３実施形態の流体回収装置を表す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る流体回収装置および方法並びにウォータジェット加工装置の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。
【００３８】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態の流体回収装置を表す概略構成図、図２は、構造物の切断作業および流体回収作業を表す概略図である。
【００３９】
第１実施形態において、図１に示すように、流体回収装置１０は、ウォータジェット加工装置１００から噴射された切削材を含む流体（以下、ジェット水と称する。）を回収し、再利用するものである。
【００４０】
例えば、原子力発電所において、原子炉を廃炉するとき、原子炉を構成する各種の構造物を解体する必要がある。この構造物の切断には、ウォータジェット加工装置１００が使用される。ウォータジェット加工装置１００は、切削材を含むジェット水を構造物に噴射することで切断する。そして、流体回収装置１０は、構造物を切断した後の切削材を含むジェット水を回収する。このとき、構造物は、表面に放射性物質が付着していることから、回収したジェット水に含まれる切削材にも放射性物質が付着する。
【００４１】
第１実施形態の流体回収装置１０は、回収したジェット水に含まれる切削材を除染することで、切削材に付着した放射性物質を除去する。流体回収装置１０は、回収容器１１と、搬送ラインＬ１１と、洗浄装置１２とを備える。
【００４２】
図２に示すように、ウォータジェット加工装置１００は、解体する構造物（加工対象部材）２００に対して切削材を含むジェット水を噴射する。ウォータジェット加工装置１００は、水が供給されるウォータジェットノズル１０１と、ウォータジェットノズル１０１の先端部に装着されるノズルヘッド１０２とを備える。構造物２００は、水中に配置されており、ウォータジェットノズル１０１は、上方から水中に延出され、ノズルヘッド１０２は、構造物２００の加工位置（切断位置）に位置決めされる。なお、切削材は、例えば、炭化ケイ素系切削材、アルミナ系切削材などが適用され、粒径が数ミクロンである。
【００４３】
回収容器１１は、第１カバー２１と、第２カバー２２とから構成される。第１カバー２１は、構造物２００におけるジェット水を噴射する表面２００ａを所定隙間を空けて覆う。第２カバー２２は、構造物２００における表面２００ａの裏面２００ｂを所定隙間を空けて覆う。第１カバー２１と第２カバー２２は、構造物２００を間にして対向するように配置される。ウォータジェットノズル１０１は、先端部が第１カバー２１を貫通するように装着される。図示なしいが、回収容器１１は、移動装置により構造物２００に対して移動可能となっている。ウォータジェットノズル１０１が構造物２００の表面２００ａに沿って移動しながら切断するとき、第１カバー２１は、ウォータジェットノズル１０１と一体に移動し、第２カバー２２は、第１カバー２１に追従するように移動する。
【００４４】
搬送ラインＬ１１は、第１分岐ラインＬ１２と第２分岐ラインＬ１３を有する。第１分岐ラインＬ１２は、第１ポンプ２３が装着され、第２分岐ラインＬ１３は、第２ポンプ２４が装着される。第１分岐ラインＬ１２は、第１カバー２１に連結され、第２分岐ラインＬ１３は、第２カバー２２に連結される。
【００４５】
図１に示すように、流体回収装置１０は、搬送ラインＬ１１に沿って、回収容器１１、気泡除去サイクロン３１、切粉分離装置３２、貯水タンク３３、粒子除去フィルタ３４、洗浄装置１２、濃度調整装置３５が順に設けられる。
【００４６】
気泡除去サイクロン３１は、回収したジェット水に含まれる気泡を除去するものである。気泡除去サイクロン３１は、鉛直方向の中間部に回収容器１１からの第１搬送ラインＬ２１における下流側の端部が連結される。ジェット水は、圧縮空気が導入されることがあり、気泡除去サイクロン３１は、ジェット水に含まれる圧縮空気などの気泡を上部から排出してオフガスとして処理し、下部から切削材が含まれるジェット水を第２搬送ラインＬ２２に排出する。なお、ジェット水に気泡が含まれないときは、気泡除去サイクロン３１をなくしてもよい。
【００４７】
切粉分離装置３２は、切削材よりも比重が重いまたは粒径が大きい切粉をジェット水から分離する。切粉分離装置３２は、サイクロンであって、第２搬送ラインＬ２２における下流側の端部が連結される。切粉分離装置３２は、サイクロンに限らず、目の粗いバグフィルタなどとしてもよい。回収したジェット水は、切削材だけでなく構造物２００を切断したときに発生する切断片や切粉が混入する。切粉分離装置３２は、重力分離によりジェット水に含まれる切断片や切粉を下部から排出し、上部から切削材が含まれるジェット水を第３搬送ラインＬ２３に排出する。
【００４８】
貯水タンク３３は、切断片や切粉を分離した切削材が含まれるジェット水を一時的に貯留するものである。貯水タンク３３は、第４搬送ラインＬ２４を介して粒子除去フィルタ３４が連結される。
【００４９】
粒子除去フィルタ３４は、ジェット水に含まれる切削材の粒径より大きい粒径の物質を除去する。第４搬送ラインＬ２４は、ポンプ４１と三方弁４２が設けられ、三方弁４２からフィルタ洗浄水が供給可能となっている。粒子除去フィルタ３４は、例えば、粒径が数十ミクロン以上の物質を分離して除去して大径粒子として排出し、粒径が数十ミクロンよりも小さい切削材などを水と一緒に第５搬送ラインＬ２５に排出する。
【００５０】
洗浄装置１２は、ジェット水に含まれる切削材を除染する。洗浄装置１２は、洗浄槽５１と、洗浄液供給装置５２と、撹拌装置５３と、分離フィルタ５４とを有する。洗浄槽５１は、第５搬送ラインＬ２５により搬送されたジェット水を貯留するものであり、洗浄液供給装置５２は、洗浄槽５１に洗浄液を供給する。ここで、洗浄液は、硝酸または硫酸である。撹拌装置５３は、例えば、モータにより撹拌翼を回転することで、切削材が含まれるジェット水と洗浄液とを撹拌する。そのため、この洗浄槽５１にて、洗浄液により切削材に付着している放射性物質が除去される。洗浄槽５１は、第６搬送ラインＬ２６を介して分離フィルタ５４に連結される。分離フィルタ５４は、洗浄後のジェット水に含まれる酸性成分を分離する。第６搬送ラインＬ２６は、ポンプ５５と三方弁５６が設けられ、三方弁５６からフィルタ洗浄水が供給可能となっている。分離フィルタ５４は、ジェット水に含まれる酸性成分を分離した後、排水処理（例えば、中和処理）する一方、酸性成分が分離されたジェット水を第７搬送ラインＬ２７に排出する。
【００５１】
濃度調整装置３５は、洗浄装置１２により除染されて第７搬送ラインＬ２７で搬送された切削材を含むジェット水における切削材の濃度を調整することができる。濃度調整装置３５は、濃度調整槽６１と、補給装置６２と、撹拌装置６３と、濁度計（濃度計）６４と、ジェット水供給装置６５とを有する。濃度調整槽６１は、洗浄装置１２により除染された切削材を含むジェット水を貯留する。補給装置６２は、濃度調整槽６１に切削材および水を補給する。撹拌装置６３は、濃度調整槽６１に貯留されたジェット水と補給装置６２から供給された切削材および水を撹拌する。濁度計６４は、濃度調整槽６１に貯留されるジェット水における切削材の濁度（濃度）を検出する。ジェット水供給装置６５は、第８搬送ラインＬ２８に装着された高圧ポンプであって、濃度調整槽６１で濃度調整されたジェット水をウォータジェット供給ラインＬ２９に供給する。
【００５２】
ウォータジェット供給ラインＬ２９は、供給水を高圧ポンプ７１によりウォータジェット加工装置１００のウォータジェットノズル１０１に供給する。ウォータジェット供給ラインＬ２９は、三方弁７２が設けられ、第８搬送ラインＬ２８がこの三方弁７２に連結される。
【００５３】
ここで、上述した流体回収装置１０による流体回収方法について説明する。流体回収方法は、構造物２００に対して噴射された切削材を含むジェット水を回収する回収工程と、回収されたジェット水に含まれる切削材を除染する洗浄工程とを有する。
【００５４】
ウォータジェット加工装置１００は、ウォータジェットノズル１０１のノズルヘッド１０２から切削材を含むジェット水を構造物２００の切断位置に噴出する。すると、構造物２００は、噴射された切削材を含むジェット水により切断され、ジェット水と共に発生した切断片や切粉が回収容器１１内に回収される。回収容器１１内に回収されたジェット水は、ポンプ２３，２４により搬送ラインＬ１１を搬送される。
【００５５】
即ち、回収容器１１内に回収された切削材を含むジェット水は、第１搬送ラインＬ２１により気泡除去サイクロン３１に搬送される。気泡除去サイクロン３１は、回収したジェット水に含まれる気泡を除去し、オフガスとして処理する。一方、気泡が除去されたジェット水は、第２搬送ラインＬ２２により切粉分離装置３２に搬送される。切粉分離装置３２は、比重分離により切削材を含むジェット水から構造物２００の切断片や切粉を分離する。ここで、分離された切断片や切粉は、別途除染処理されるか、または、放射性廃棄物として処理される。一方、切断片や切粉が分離されたジェット水は、第３搬送ラインＬ２３により貯水タンク３３に一時的に貯留される。貯水タンク３３に貯留されたジェット水は、ポンプ４１を駆動することで第４搬送ラインＬ２４により粒子除去フィルタ３４に搬送される。粒子除去フィルタ３４は、ジェット水に含まれる大径粒子を分離する。大径粒子が除去されたジェット水は、第５搬送ラインＬ２５により洗浄装置１２に搬送される。
【００５６】
洗浄装置１２にて、切削材を含むジェット水は、洗浄槽５１に供給される。洗浄液供給装置５２は、洗浄槽５１のジェット水に対して洗浄液を供給する。撹拌装置５３は、洗浄槽５１のジェット水および洗浄液を撹拌することで、洗浄液により切削材に付着している放射性物質を除去する。洗浄槽５１に貯留される切削材を含むジェット水、洗浄液、放射性物質は、ポンプ５５を駆動することで第６搬送ラインＬ２６により分離フィルタ５４に搬送される。分離フィルタ５４は、ジェット水に含まれる酸性成分（洗浄液および放射性物質）を分離し、排水処理（例えば、中和処理）する。酸性成分が分離されたジェット水は、第７搬送ラインＬ２７により濃度調整装置３５に搬送される。
【００５７】
濃度調整装置３５にて、切削材を含むジェット水は、濃度調整槽６１に供給される。濁度計６４は、濃度調整槽６１に貯留されるジェット水における切削材の濁度（濃度）を検出する。補給装置６２は、濁度計６４が検出したジェット水における切削材の濁度に基づいて濃度調整槽６１に切削材および水を補給する。ここで、ウォータジェット加工装置１００に使用するジェット水における切削材の最適濁度が予め設定されている。補給装置６２は、濃度調整槽６１に貯留されるジェット水における切削材の濁度が最適濁度になるように、切削材や水を補給する。補給装置６２により濃度調整槽６１に貯留されるジェット水における切削材の濁度が最適濁度に調整されると、ジェット水供給装置６５は、第８搬送ラインＬ２８により濃度調整槽６１のジェット水をウォータジェット供給ラインＬ２９に供給して再利用する。
【００５８】
このように第１実施形態の流体回収装置にあっては、構造物２００に対して噴射された切削材を含むジェット水を回収する回収容器（回収手段）１１と、回収容器１１に回収されたジェット水を搬送する搬送ライン（回収手段）Ｌ１１と、搬送ラインＬ１１に設けられてジェット水に含まれる切削材を除染する洗浄装置１２とを備える。
【００５９】
従って、使用済の切削材を含むジェット水を回収容器１１に回収し、切削材を除染することから、放射性物質が付着した構造物２００を切断加工する場合であっても、ジェット水に含まれる切削材を除染することができ、ジェット水に含まれる切削材を放射性廃棄物として処理する必要がなくなり、処理する放射性廃棄物の量を低減して処理コストの増加を抑制することができる。
【００６０】
第１実施形態の流体回収装置では、洗浄装置１２により除染された切削材を含むジェット水を再利用する。従って、切削材の材料コストを低減することができる。
【００６１】
第１実施形態の流体回収装置では、洗浄装置１２として、ジェット水を貯留する洗浄槽５１と、洗浄槽５１に洗浄液を供給する洗浄液供給装置５２と、洗浄槽５１に貯留されたジェット水を撹拌する撹拌装置５３と、洗浄後のジェット水に含まれる酸性成分を分離する分離フィルタ５４とを設けている。従って、洗浄槽５１に貯留されたジェット水に対して洗浄液を供給してから撹拌することで、切削材に付着した放射性物質を容易に除去することができる共に、洗浄後のジェット水に含まれる酸性成分を分離フィルタ５４により分離して処理することで、排水として処理することができ、放射性廃棄物をより効果的に低減することができる。
【００６２】
第１実施形態の流体回収装置では、流体を搬送する搬送ラインＬ１１を設け、洗浄装置１２を搬送ラインＬ１１に設けている。従って、洗浄装置１２は、搬送ラインＬ１１を搬送されるジェット水に含まれる切削材を除染することから、切削材の除染を効率的に行うことができる。
【００６３】
第１実施形態の流体回収装置では、搬送ラインＬ１１における洗浄装置１２より上流側に、切削材よりも比重が重いまたは粒径が大きい切粉をジェット水から分離する切粉分離装置３２を設けている。従って、切粉分離装置３２により切削材よりも比重が重いまたは粒径が大きい切粉をジェット水から分離した後、切削材を除染することから、除染する部材の処理量を低減して切削材の除染処理を容易に行うことができる。
【００６４】
第１実施形態の流体回収装置では、洗浄装置１２により除染された切削材を含むジェット水における切削材の濃度を調整可能な濃度調整装置３５を設けている。従って、濃度調整装置３５により除染された切削材を含むジェット水における切削材の濃度を調整することから、切削材を含むジェット水の循環再利用が可能となり、加工コストを低減することができる。
【００６５】
第１実施形態の流体回収装置では、濃度調整装置３５として、洗浄装置１２により除染された切削材を含むジェット水を貯留する濃度調整槽６１と、濃度調整槽６１に切削材および水を補給する補給装置６２と、濃度調整槽６１に貯留されたジェット水を撹拌する撹拌装置６３と、濃度調整槽６１で濃度調整されたジェット水をウォータジェットノズル１０１に供給するジェット水供給装置６５とを設けている。従って、除染された切削材を含むジェット水を濃度調整槽６１に貯留し、補給装置６２が濃度調整槽６１に適量の切削材および水を補給し、撹拌装置６３が濃度調整槽６１に貯留されたジェット水を撹拌した後、ジェット水供給装置６５が濃度調整されたジェット水をウォータジェットノズル１０１に供給することから、最適濃度のジェット水で加工作業を実施することができる。
【００６６】
第１実施形態の流体回収装置では、搬送ラインＬ１１における濃度調整装置３５より上流側に、ジェット水に含まれる切削材の粒径より大きい粒径の物質を除去する粒子除去フィルタ３４を設けている。従って、粒子除去フィルタ３４によりジェット水に含まれる大きい粒径の物質を除去してから、濃度調整装置３５によりジェット水における切削材の濃度を調整するため、切削材を含むジェット水を循環再利用するとき、大きい粒径の物質により搬送ラインＬ１１を構成する配管の詰まりを抑制することができる。
【００６７】
第１実施形態の流体回収装置では、搬送ラインＬ１１における洗浄装置１２より上流側に、ジェット水に含まれる気泡を除去する気泡除去サイクロン３１を設けている。従って、気泡除去サイクロン３１によりジェット水に含まれる気泡を除去した後、洗浄装置１２により切削材を含むジェット水の除染処理を行うことから、除染処理を適正に行うことができる。
【００６８】
第１実施形態の流体回収装置では、切削材を含むジェット水を回収する回収容器１１を設けている。従って、回収された切削材を含むジェット水が一時的に回収容器１１に収容されることから、切削材の飛散を抑制することができる。
【００６９】
第１実施形態の流体回収装置では、回収容器１１として、構造物２００におけるジェット水を噴射する表面２００ａを覆う第１カバー２１と、構造物２００における裏面２００ｂを覆う第２カバー２２とを設け、搬送ラインＬ１１を第１カバー２１と第２カバー２２に連結している。従って、構造物２００の両側を第１カバー２１と第２カバー２２により覆うことから、使用済の切削材を含むジェット水を各カバー２１，２２内に適正に回収することができ、回収容器１１に回収したジェット水を搬送ラインＬ１１により容易に洗浄装置１２に搬送することができる。
【００７０】
また、第１実施形態の流体回収方法にあっては、構造物２００に対して噴射された切削材を含むジェット水を回収する回収工程と、回収されたジェット水に含まれる切削材を除染する洗浄工程とを有する。従って、放射性物質が付着した構造物２００を切断加工する場合であっても、ジェット水に含まれる切削材を除染することができ、ジェット水に含まれる切削材を放射性廃棄物として処理する必要がなくなり、処理する放射性廃棄物の量を低減して処理コストの増加を抑制することができる。
【００７１】
また、第１実施形態のウォータジェット加工装置にあっては、流体回収装置１０を有する。従って、使用済の切削材を含むジェット水を回収し、切削材を除染することから、放射性物質が付着した構造物２００を加工する場合であっても、ジェット水に含まれる切削材を除染することができ、ジェット水に含まれる切削材を放射性廃棄物として処理する必要がなくなり、処理する放射性廃棄物の量を低減して処理コストの増加を抑制することができる。
【００７２】
［第２実施形態］
図３は、第２実施形態の流体回収装置を表す概略構成図である。なお、上述した第１実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７３】
第２実施形態において、図３に示すように、流体回収装置１０Ａは、回収容器１１と、搬送ラインＬ１１と、洗浄装置１２とを備える。
【００７４】
流体回収装置１０Ａは、搬送ラインＬ１１に沿って、回収容器１１、気泡除去サイクロン３１、洗浄装置１２、切粉分離装置３２、貯水タンク３３、粒子除去フィルタ３４、濃度調整装置３５が順に設けられる。即ち、第２実施形態の流体回収装置１０Ａは、搬送ラインＬ１１における洗浄装置１２より下流側に、切削材よりも比重が重いまたは粒径が大きい切粉をジェット水から分離する切粉分離装置３２を設けている。
【００７５】
なお、回収容器１１、気泡除去サイクロン３１、洗浄装置１２、切粉分離装置３２、貯水タンク３３、粒子除去フィルタ３４、濃度調整装置３５は、第１実施形態と同様の機能を有するものであることから、説明は省略する。
【００７６】
そのため、ウォータジェット加工装置１００は、ウォータジェットノズル１０１のノズルヘッド１０２から切削材を含むジェット水を構造物２００の切断位置に噴出する。すると、構造物２００は、噴射された切削材を含むジェット水により切断され、ジェット水と共に発生した切断片や切粉が回収容器１１内に回収される。回収容器１１内に回収されたジェット水は、ポンプ２３，２４により搬送ラインＬ１１を搬送される。
【００７７】
回収されたジェット水は、第１搬送ラインＬ２１により気泡除去サイクロン３１に搬送される。気泡除去サイクロン３１は、回収したジェット水に含まれる気泡を除去し、オフガスとして処理する。一方、気泡が除去されたジェット水は、第２搬送ラインＬ２２により洗浄装置１２に搬送される。
【００７８】
洗浄装置１２にて、切断片、切粉、切削材を含むジェット水は、洗浄槽５１に供給される。洗浄液供給装置５２は、洗浄槽５１のジェット水に対して洗浄液を供給する。撹拌装置５３は、洗浄槽５１のジェット水および洗浄液を撹拌することで、洗浄液により切断片、切粉、切削材に付着している放射性物質を除去する。洗浄槽５１に貯留される切削材を含むジェット水、洗浄液、放射性物質は、ポンプ５５を駆動することで第６搬送ラインＬ２６により分離フィルタ５４に搬送される。分離フィルタ５４は、ジェット水に含まれる酸性成分（洗浄液および放射性物質）を分離し、排水処理（例えば、中和処理）する。酸性成分が分離されたジェット水は、第３搬送ラインＬ２３により切粉分離装置３２に搬送される。
【００７９】
切粉分離装置３２は、除染されたジェット水から比重分離により構造物２００の切断片や切粉を分離する。ここで、分離された切断片や切粉は、除染処理されていることから、一般廃棄物として処理する。一方、切断片や切粉が分離されたジェット水は、第５搬送ラインＬ２５により貯水タンク３３に一時的に貯留され、第４搬送ラインＬ２４により粒子除去フィルタ３４に搬送される。粒子除去フィルタ３４は、ジェット水に含まれる大径粒子を分離する。大径粒子が除去されたジェット水は、第７搬送ラインＬ２７により濃度調整装置３５に搬送される。
【００８０】
濃度調整装置３５にて、切削材を含むジェット水は、濃度調整槽６１に供給される。濁度計６４は、濃度調整槽６１に貯留されるジェット水における切削材の濁度（濃度）を検出する。補給装置６２は、濁度計６４が検出したジェット水における切削材の濁度に基づいて、切削材の濁度が最適濁度になるように切削材や水を補給する。ジェット水における切削材の濁度が最適濁度に調整されると、ジェット水供給装置６５は、第８搬送ラインＬ２８により濃度調整槽６１のジェット水をウォータジェット供給ラインＬ２９に供給して再利用する。
【００８１】
このように第２実施形態の流体回収装置にあっては、搬送ラインＬ１１における洗浄装置１２より下流側に、切削材よりも比重が重いまたは粒径が大きい切粉をジェット水から分離する切粉分離装置３２を設けている。
【００８２】
従って、切削材や切断片、切粉などを除染した後、切粉分離装置３２により切削材よりも比重が重いまたは粒径が大きい切粉をジェット水から分離することから、放射性物質が付着している切削材や切断片、切粉などを全て除染することとなり、除染処理作業を簡素化することができると共に、除染処理コストを低減することができる。
【００８３】
［第３実施形態］
図４は、第２実施形態の流体回収装置を表す概略構成図である。なお、上述した第１実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００８４】
第３実施形態において、図４に示すように、流体回収装置１０Ｂは、回収容器１１と、搬送ラインＬ１１と、洗浄装置１２とを備える。
【００８５】
流体回収装置１０Ｂは、搬送ラインＬ１１に沿って、回収容器１１、気泡除去サイクロン３１、洗浄装置１２、貯水タンク３３、粒子除去フィルタ３４、濃度調整装置３５が順に設けられる。即ち、第３実施形態の流体回収装置１０Ｂは、切粉分離装置３２（図３参照）をなくし、粒子除去フィルタ３４を兼用している。
【００８６】
なお、回収容器１１、気泡除去サイクロン３１、洗浄装置１２、貯水タンク３３、粒子除去フィルタ３４、濃度調整装置３５は、第１実施形態と同様の機能を有するものであることから、説明は省略する。
【００８７】
そのため、ウォータジェット加工装置１００は、ウォータジェットノズル１０１のノズルヘッド１０２から切削材を含むジェット水を構造物２００の切断位置に噴出する。すると、構造物２００は、噴射された切削材を含むジェット水により切断され、ジェット水と共に発生した切断片や切粉が回収容器１１内に回収される。回収容器１１内に回収されたジェット水は、ポンプ２３，２４により搬送ラインＬ１１を搬送される。
【００８８】
回収されたジェット水は、第１搬送ラインＬ２１により気泡除去サイクロン３１に搬送される。気泡除去サイクロン３１は、回収したジェット水に含まれる気泡を除去し、オフガスとして処理する。一方、気泡が除去されたジェット水は、第２搬送ラインＬ２２により洗浄装置１２に搬送される。
【００８９】
洗浄装置１２にて、切断片、切粉、切削材を含むジェット水は、洗浄槽５１に供給される。洗浄液供給装置５２は、洗浄槽５１のジェット水に対して洗浄液を供給する。撹拌装置５３は、洗浄槽５１のジェット水および洗浄液を撹拌することで、洗浄液により切断片、切粉、切削材に付着している放射性物質を除去する。洗浄槽５１に貯留される切削材を含むジェット水、洗浄液、放射性物質は、ポンプ５５を駆動することで第６搬送ラインＬ２６により分離フィルタ５４に搬送される。分離フィルタ５４は、ジェット水に含まれる酸性成分（洗浄液および放射性物質）を分離し、排水処理（例えば、中和処理）する。酸性成分が分離されたジェット水は、第５搬送ラインＬ２５により貯水タンク３３に一時的に貯留され、第４搬送ラインＬ２４により粒子除去フィルタ３４に搬送される。
【００９０】
粒子除去フィルタ３４は、除染されたジェット水から構造物２００の切断片、切粉、大径粒子を分離する。ここで、分離された切断片、切粉、大径粒子は、除染処理されていることから、一般廃棄物として処理する。一方、切断片、切粉、大径粒子が分離されたジェット水は、第７搬送ラインＬ２７により濃度調整装置３５に搬送される。
【００９１】
濃度調整装置３５にて、切削材を含むジェット水は、濃度調整槽６１に供給される。濁度計６４は、濃度調整槽６１に貯留されるジェット水における切削材の濁度（濃度）を検出する。補給装置６２は、濁度計６４が検出したジェット水における切削材の濁度に基づいて、切削材の濁度が最適濁度になるように切削材や水を補給する。ジェット水における切削材の濁度が最適濁度に調整されると、ジェット水供給装置６５は、第８搬送ラインＬ２８により濃度調整槽６１のジェット水をウォータジェット供給ラインＬ２９に供給して再利用する。
【００９２】
このように第３実施形態の流体回収装置にあっては、粒子除去フィルタ３４により除染されたジェット水から構造物２００の切断片、切粉、大径粒子を分離する。従って、切断片や切粉などを比重分離する切粉分離装置３２をなくすことで、装置の簡素化や低コスト化を図ることができる。
【００９３】
なお、上述した実施形態にて、洗浄装置１２は、洗浄槽５１に切削材を含むジェット水と洗浄液を供給し、切削材に付着している放射設物質を洗浄液により除去するように構成したが、この構成に限定されるものではない。例えば、サイクロンを用いた研磨除染や高圧洗浄などであってもよい。
【００９４】
また、上述した実施形態では、ウォータジェット加工装置１００が水中にある構造物２００を切断加工するとき、流体回収装置１０，１０Ａ，１０Ｂが使用済のジェット水を水中で回収することとしたが、この実施形態に限定されるものではない。例えば、ウォータジェット加工装置１００が気中にある構造物２００を切断加工するとき、流体回収装置１０，１０Ａ，１０Ｂが機中で使用済のジェット水を回収容器１１に回収するように構成してもよい。
【００９５】
また、上述した実施形態では、流体回収装置１０，１０Ａ，１０Ｂは、原子炉を廃炉する場合、ウォータジェット加工装置１００により原子炉を構成する構造物２００を切断加工するときの使用済のジェット水を回収するものとして説明したが、適用先はこの実施形態に限定されるものではない。例えば、原子炉を構成する蒸気発生器や各種の配管などを交換する場合に適用してもよい。また、損傷事故が発生した原子力プラントの構造物や廃材などを処理する場合に適用してもよい。
【符号の説明】
【００９６】
１０，１０Ａ，１０Ｂ  流体回収装置
１１  回収容器
１２  洗浄装置
２１  第１カバー
２２  第２カバー
２３  第１ポンプ
２４  第２ポンプ
３１  気泡除去サイクロン
３２  切粉分離装置
３３  貯水タンク
３４  粒子除去フィルタ
３５  濃度調整装置
４１，５５  ポンプ
４２，５６，７２  三方弁
５１  洗浄槽
５２  洗浄液供給装置
５３  撹拌装置
５４  分離フィルタ
６１  濃度調整槽
６２  補給装置
６３  撹拌装置
６４  濁度計
６５  ジェット水供給装置
７１  高圧ポンプ
１００  ウォータジェット加工装置
１０１  ウォータジェットノズル
１０２  ノズルヘッド
２００  構造物（加工対象部材）
Ｌ１１  搬送ライン
【図１】
2020067426.tif 000003
【図２】
2020067426.tif 000004
【図３】
2020067426.tif 000005
【図４】
2020067426.tif 000006