(57)【要約】【課題】タンク設置スペースの確保が困難な原子炉設備においても所定容量の水処理タンクを確保できる圧力抑制室プール水の水処理方法の提供。【解決手段】原子炉建屋内にある圧力抑制室５のプール水Ｐを廃棄するための前処理を行う水処理タンク１００を、圧力抑制室５に設ける、ことを特徴とする圧力抑制室５のプール水Ｐの水処理方法を採用する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉建屋内にある圧力抑制室のプール水を廃棄するための前処理を行う水処理タンクを、前記圧力抑制室に設ける、ことを特徴とする圧力抑制室プール水の水処理方法。
【請求項２】
前記圧力抑制室内を仕切り、前記圧力抑制室を部分的に前記水処理タンクとする、ことを特徴とする請求項１に記載の圧力抑制室プール水の水処理方法。
【請求項３】
前記圧力抑制室内を仕切るための遮水壁を水中溶接によって構築する、ことを特徴とする請求項２に記載の圧力抑制室プール水の水処理方法。
【請求項４】
前記圧力抑制室は、管状とされ、該管状の内周に沿って補強輪が設けられており、
前記補強輪に対する水中溶接によって前記遮水壁を構築する、ことを特徴とする請求項３に記載の圧力抑制室プール水の水処理方法。
【請求項５】
前記圧力抑制室内を仕切るための遮水壁を遮水シートによって構築する、ことを特徴とする請求項２に記載の圧力抑制室プール水の水処理方法。
【請求項６】
前記圧力抑制室内に搬入した複数のホースを繋ぎ合せて前記水処理タンクとする、ことを特徴とする請求項１に記載の圧力抑制室プール水の水処理方法。
【請求項７】
前記圧力抑制室内に搬入した遮水シートバッグを前記水処理タンクとする、ことを特徴とする請求項１に記載の圧力抑制室プール水の水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力抑制室プール水の水処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所等の原子炉設備では、運転の使命を終了すると廃止措置がとられる。原子炉建屋内には、原子炉格納容器内の圧力制御機能を担う圧力抑制室が設置されており、冷却材喪失時の蒸気凝縮等のためにプール水が蓄えられている。圧力抑制室内はプール水の存在によって腐食が生じ易い状況にあるため、プール水に防錆剤が添加されている場合がある。このため、原子炉設備の廃止の際には、圧力抑制室プール水の廃棄の前処理として、防錆剤の無害化処理をする必要がある。
【０００３】
防錆剤には、有機防錆剤と無機防錆剤とがあり、有機防錆剤としては有機カルボン酸塩またはアゾール系有機化合物が、無機防錆剤としてはクロム酸塩が知られている。有機防錆剤の処理には、オゾンにより有機物を分解し無機化（無害化）する処理がある。また、無機防錆剤の処理には、ギ酸による酸性条件化で過酸化水素により六価クロムを三価クロムに還元して無害化する処理がある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３２６３６１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、上記従来技術では、圧力抑制室プール水を処理するために、例えば５０ｍ３以上の大型の水処理タンクを設置して、水処理タンクにプール水を入れ、プール水を循環させながら無害化処理を行う。しかしながら、原子炉設備の立地条件によっては、他の構造物との兼ね合いで、このような大型の水処理タンクを設置するスペースを確保することが困難な場合がある。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、タンク設置スペースの確保が困難な原子炉設備においても所定容量の水処理タンクを確保できる圧力抑制室プール水の水処理方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明は、原子炉建屋内にある圧力抑制室のプール水を廃棄するための前処理を行う水処理タンクを、前記圧力抑制室に設ける、ことを特徴とする圧力抑制室プール水の水処理方法を採用する。
この手法を採用することによって、本発明では、原子炉建屋内にある圧力抑制室を水処理タンクとして利用する。圧力抑制室は大きな空間を有するため、プール水の処理に必要なタンク容量を容易に確保することができる。
【０００８】
また、本発明においては、前記圧力抑制室内を仕切り、前記圧力抑制室を部分的に前記水処理タンクとする、という手法を採用する。
この手法を採用することによって、本発明では、圧力抑制室内を仕切ることにより、圧力抑制室を部分的に水処理タンクとして利用することができる。これにより、圧力抑制室内の大量のプール水を長期間かけて一時に処理することなく、バッチ式で順次処理でき、また、プール水の循環設備も大型のものを導入する必要がなく、効率的な水処理が可能となる。また、圧力抑制室内を仕切ることにより、水処理した部分については順次解体作業を行うことができる。
【０００９】
また、本発明においては、前記圧力抑制室内を仕切るための遮水壁を水中溶接によって構築する、という手法を採用する。
この手法を採用することによって、本発明では、圧力抑制室のプール水に潜水し、水中溶接を行って遮水壁を構築し、圧力抑制室を部分的に水処理タンクとする。この遮水壁は、水中溶接により頑丈に構築されているため、水処理タンクとして用いる部分とその他の部分との間の水頭圧にも耐え得ることができる。
【００１０】
また、本発明においては、前記圧力抑制室は、管状とされ、該管状の内周に沿って補強輪が設けられており、前記補強輪に対する水中溶接によって前記遮水壁を構築する、という手法を採用する。
この手法を採用することによって、本発明では、圧力抑制室に既設されている補強輪に対して水中溶接を行うことで、容易に遮水壁を構築することができる。
【００１１】
また、本発明においては、前記圧力抑制室内を仕切るための遮水壁を遮水シートによって構築する、という手法を採用する。
この手法を採用することによって、本発明では、遮水シートによって、溶接作業を伴うことなく簡易的に遮水壁を構築することができる。
【００１２】
また、本発明においては、前記圧力抑制室内に搬入した複数のホースを繋ぎ合せて前記水処理タンクとする、という手法を採用する。
この手法を採用することによって、本発明では、圧力抑制室内で複数のホースを繋ぎ合わせることによって、溶接作業を伴うことなく簡易的に水処理タンクを設けることができる。
【００１３】
また、本発明においては、前記圧力抑制室内に搬入した遮水シートバッグを前記水処理タンクとする、という手法を採用する。
この手法を採用することによって、本発明では、圧力抑制室内に遮水シートバッグを搬入設置することによって、溶接作業を伴うことなく簡易的に水処理タンクを設けることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、タンク設置スペースの確保が困難な原子炉設備においても所定容量の水処理タンクを確保し、圧力抑制室プール水の水処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態における原子炉の概略構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態における圧力抑制室の構成を示す平面図である。
【図３】図２における矢視Ａ−Ａ図である。
【図４】本発明の第１実施形態における圧力抑制室の水処理方法を示すフロー図である。
【図５】本発明の第１実施形態における圧力抑制室における水処理タンクの設置方法を説明するための断面図である。
【図６】図６は、図５における矢視Ｂ図である。
【図７】本発明の第２実施形態における圧力抑制室における水処理タンクの設置方法を説明するための断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態における圧力抑制室における水処理タンクの設置方法を説明するための平面図である。
【図９】本発明の第４実施形態における圧力抑制室における水処理タンクの設置方法を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１７】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態における原子炉の概略構成を示す断面図である。図２は、本発明の第１実施形態における圧力抑制室５の構成を示す平面図である。図３は、図２における矢視Ａ−Ａ図である。
本実施形態の原子炉は、沸騰水型原子力発電設備にかかるものであり、周囲には不図示のタービン建屋が設けられている。
【００１８】
この原子炉は、図１に示すように、原子炉圧力容器（ＲＰＶ）１と、この原子炉圧力容器１を囲繞して設けられた鋼製の原子炉格納容器（ＰＣＶ）２とを備える。原子炉格納容器２は、原子炉圧力容器１を一次格納するものであり、冷却材喪失時等に圧力障壁および放射性物質の放散に対する障壁を形成する。原子炉格納容器２は、その基部が原子炉建屋基礎で支持される鋼製自立型格納容器である。
【００１９】
原子炉格納容器２は、放射能遮蔽体としてのコンクリート製の原子炉建屋（Ｒ／Ｂ）３内に設けられている。原子炉格納容器２の周囲は、原子炉建屋３の一部をなす生体遮蔽壁３ａにて厚く覆われており、この生体遮蔽壁３ａにより放射能汚染領域とクリーン領域とが隔離されている。原子炉格納容器２は、ドライウェル（Ｄ／Ｗ）４と、圧力抑制室（Ｓ／Ｃ）５と、ベント管６とからなる圧力抑制系を備える。
【００２０】
原子炉建屋３内の地下には、原子炉格納容器２の下部周囲に位置して、その内部に圧力抑制室５が配設されるトーラス室９が円環状に設けられている。トーラス室９は、放射能遮蔽体としてのコンクリート製の原子炉建屋３の一部をなす地下構造物として形成される。ベント管６は、内径が約２ｍ前後の大口径の鋼管からなる。ベント管６は、ドライウェル４の空間と圧力抑制室５の水中とを接続するものである。
【００２１】
圧力抑制室５は、原子炉格納容器２の周囲に円環状に配設された鋼管からなる（図２参照）。圧力抑制室５は、例えば内径４ｍ程度の空間断面積を有し、原子炉格納容器２の周囲に直径３０ｍ〜４０ｍの円環状の空間を形成している。圧力抑制室５は、複数（本実施形態では９個）のベント管６を介して原子炉格納容器２のドライウェル４に連通している。圧力抑制室５には、冷却材喪失時の蒸気凝縮等のためのプール水Ｐ（図３参照）が貯溜されている。
【００２２】
ベント管６は、ベントヘッダ７と、ダウンカマ８とを有する。ベントヘッダ７は、図２に示すように、圧力抑制室５内で円環状に設けられ、複数のベント管６に接続されている。ダウンカマ８は、ベントヘッダ７より分岐して圧力抑制室５の水中に開口するように設けられている。このダウンカマ８は、隣り合うベント管６の間において複数設けられている。
【００２３】
圧力抑制室５内には、少なくとも隣り合うベント管６の間に邪魔板１０が設けられている。邪魔板１０は、ダウンカマ８から流出する蒸気等による影響を他のダウンカマ８に与えないようにするためのものであり、図３に示すように、プール水Ｐの中に設置されている。邪魔板１０は、板形状を有し、圧力抑制室５内において水平に架設されている。邪魔板１０は、高さ方向に隙間をあけて平行に複数配置されている。
【００２４】
また、圧力抑制室５内には、補強輪１１が設けられている。補強輪１１は、管状の圧力抑制室５の内周に沿って設けられている。補強輪１１は、断面Ｔ型の鋼材がリング状に形成された補強材である。補強輪１１は、図２に示すように、圧力抑制室５を形成する平面視台形の複数のシェル１２のそれぞれの継ぎ目に設けられている。ベント管６を間に挟んで隣り合う補強輪１１の間には一つの邪魔板１０が設けられる。一方、ベント管６を間に挟まないで隣り合う補強輪１１の間には２つの邪魔板１０が設けられる。
【００２５】
さらに、圧力抑制室５内には、図３に示すように、内部回廊１３が設けられている。内部回廊１３は、プール水Ｐの上方において、圧力抑制室５の内部を周回できるように設けられている。
一方、圧力抑制室５外には、外部回廊１４が設けられている（図２において不図示、図３参照）。外部回廊１４は、圧力抑制室５の上部において、圧力抑制室５の外部を周回できるように設けられている。
【００２６】
続いて、上記構成の原子炉設備の廃止の際の圧力抑制室５の解体時におけるプール水Ｐの水処理方法（以下、本手法）について説明する。
図４は、本発明の第１実施形態における圧力抑制室５の水処理方法を示すフロー図である。
【００２７】
圧力抑制室５の解体のためには、先ず、圧力抑制室５のプール水Ｐを廃棄しなければならない。プール水Ｐには、六価クロム等の防錆剤が含まれており、環境基準レベルまで無害化する必要がある。この前処理では、大型の水処理タンクを設置して、水処理タンクにプール水を入れ、プール水を循環させながら無害化処理を行う。上記構成の沸騰水型原子力発電設備においては、立地の問題で、原子炉建屋３の周囲に大型の水処理タンクを用意することが困難な場合がある。そこで本手法では、この水処理タンクを圧力抑制室５に設けることを特徴としている。
【００２８】
圧力抑制室５は、既設の構造物であり、大きな空間を有するため、プール水Ｐの処理に必要なタンク容量を容易に確保することができる。本手法では、大きな空間を有する圧力抑制室５内を仕切ることにより、圧力抑制室５を部分的に水処理タンクとして利用する。これにより、圧力抑制室５内の大量のプール水Ｐを長期間かけて一時に処理することなく、バッチ式で順次処理でき、また、プール水Ｐの循環設備も大型のものを導入する必要がなく、効率的な水処理が可能となる。また、圧力抑制室５内を仕切ることにより、水処理した部分については順次解体作業を行うことができる。
【００２９】
具体的には、先ず、圧力抑制室５の水処理タンクとして利用する部分を選択する（ステップＳ１）。図２に示す圧力抑制室５を構成するシェル１２の一つは、十分なタンク容量（例えば５０ｍ３以上）を有している。このため、ステップＳ１では、シェル１２を基準にタンク化する部分を選択する。タンク化する部分の選択の際には、後述する水中溶接（図５及び図６参照）の作業性の観点から、圧力抑制室５の内部構造の複雑さを考慮する。図２に示すように、ベント管６が接続されるシェル１２Ａにおいては、他のシェル１２Ｂに比べて邪魔板１０の設置数が少ない。
【００３０】
このため、ステップＳ１では、邪魔板１０が少ない（１つ）のシェル１２Ａを選択対象とし、邪魔板１０が多い（２つ）のシェル１２Ｂは対象外とする。そして、選択対象のシェル１２Ａのうちからタンク化する一または複数のシェル１２Ａを選択する。本実施形態では、例えば３箇所のシェル１２Ａを選択し、その部分をタンク化する。この場合、選択するシェル１２Ａは、圧力抑制室５の周方向において略等間隔に配置されるように選択することが好ましい。
【００３１】
図５は、本発明の第１実施形態における圧力抑制室５における水処理タンク１００の設置方法を説明するための断面図である。図６は、図５における矢視Ｂ図である。
ステップＳ１において圧力抑制室５のタンク化する部分を選択したら、その部分にタンク化するための溶接機材を搬入し、圧力抑制室５内を仕切って水処理タンク１００を形成するための遮水壁１５を水中溶接によって構築する（ステップＳ２、ステップＳ３）。
【００３２】
本手法では、図５及び図６に示すように、作業者Ｈが圧力抑制室５のプール水Ｐに潜水し、水中溶接を行って遮水壁１５を構築し、圧力抑制室５を部分的に水処理タンク１００とする。この遮水壁１５は、水中溶接により頑丈に構築されているため、水処理タンク１００として用いる部分とその他の部分との間の水頭圧にも耐え得ることができる。また、本手法では、圧力抑制室５に既設されている補強輪１１に対して水中溶接を行う。補強輪１１は、図６に示すように、管状の圧力抑制室５の内周に沿って設けられ、内側に向かって突出している部分であるため、遮水壁１５を構築する仕切板１６を容易に溶接することができる。
【００３３】
具体的に、ステップＳ２では、仕切板１６を吊下げるための揚重機１７を設置する。このとき、仕切板１６の搬入及び揚重機１７の設置のために、圧力抑制室５の上部を切欠いて開口５ａを設けることが好ましい。また、水中溶接機材として、溶接トーチ１８と接続される溶接機１９、作業者Ｈに給気する給気装置２０等を搬入・設置する。また、その他必要なもの、例えば、水中照明、水中線量計、水中電話、水中モニター装置等を搬入・設置する。ステップＳ３では、これらの水中溶接機材を用いて作業者Ｈが水中溶接を行い、仕切板１６を圧力抑制室５の底部から順次積み上げるようにして遮水壁１５を構築する。
【００３４】
遮水壁１５の構築によって水処理タンク１００を形成したら、水処理タンク１００に公知の循環式の処理装置（例えば特開２００５−３２６３６１号公報に記載の処理装置）を接続し、水処理タンク１００を用いた圧力抑制室５のプール水Ｐの水処理を行う（ステップＳ４）。この水処理では、有機防錆剤をオゾンにより有機物を分解し無機化（無害化）する処理を行い、また、無機防錆剤の処理をギ酸による酸性条件化で過酸化水素により六価クロムを三価クロムに還元して無害化する処理を行う。
【００３５】
水処理タンク１００内のプール水Ｐの無害化処理が終了したら、無害化したプール水Ｐを廃棄する。そして、圧力抑制室５の他の部分のプール水Ｐが残っている場合には、そのプール水Ｐを水処理タンク１００にポンプ等で移送する（ステップＳ５、ステップＳ１０）。プール水Ｐの移送によって空となった当該他の部分は、順次除染解体することができる（ステップＳ１１）。なお、水処理タンク１００に移送されたプール水Ｐは、上記処理装置によって順次無害化されて廃棄される（ステップＳ４）。そして、圧力抑制室５の全てのプール水Ｐの水処理が終了したら、最後にタンク化した部分の除染解体を行う（ステップＳ５、ステップＳ６）。
以上により、プール水Ｐの水処理及び圧力抑制室５の解体作業が終了する。
【００３６】
このように、上述の本実施形態によれば、原子炉建屋３内にある圧力抑制室５のプール水Ｐを廃棄するための前処理を行う水処理タンク１００を、圧力抑制室５に設ける、という本手法を採用することによって、タンク設置スペースの確保が困難な原子炉設備においても所定容量の水処理タンク１００を確保し、圧力抑制室５のプール水Ｐの適切な水処理を行うことができる。
【００３７】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
【００３８】
図７は、本発明の第２実施形態における圧力抑制室５における水処理タンク１００の設置方法を説明するための断面図である。
図７に示すように、第２実施形態では、圧力抑制室５内を仕切るための遮水壁１５を遮水シート２１によって構築する、という点で上記実施形態と異なる。
【００３９】
第２実施形態では、構造強度を邪魔板１０に持たせ、邪魔板１０の隙間を閉塞するものとして遮水シート２１を設置することで遮水壁１５を構築する。このように、第２実施形態では、遮水機能を有する遮水シート２１と、構造強度を有する邪魔板１０とを組み合わせることによって、圧力抑制室５を分画することができる。なお、邪魔板１０の代わりに、構造強度を持たせるものとして圧力抑制室５内に支保工を別途設置して、対向する遮水壁１５を支持する構造としてもよい。
【００４０】
上記第２実施形態によれば、遮水壁１５を非溶接構造とすることができるため、簡易的に水処理タンク１００を形成することができる。この遮水壁１５は、遮水シート２１によって構築されているので、他の部分との水頭圧差が生じるようなときには使用できないが、逆に、水頭圧差が生じないような場合、例えば最初の水処理時等であって、第１実施形態の水中溶接による頑丈な遮水壁１５を構築するまでの間の水処理に使用する、といった運用が可能となる。
【００４１】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
【００４２】
図８は、本発明の第３実施形態における圧力抑制室５における水処理タンク１００の設置方法を説明するための平面図である。
図８に示すように、第３実施形態では、圧力抑制室５内に搬入した複数のホース２２を繋ぎ合せて水処理タンク１００とする、という点で上記実施形態と異なる。
【００４３】
第３実施形態では、例えば排水用途の土木用のホース２２を複数繋ぎ合せて圧力抑制室５に設置する。そして、ホース２２の両端にノズル２３を設けることで水処理タンク１００として用いる。このホース２２として例えば、ポリエチレン製ホース（定尺５ｍ、Φ１２００）を用意して、それを１０本繋ぎあわせると５０ｍ３程度のタンク容量を容易に確保できる。
【００４４】
上記第３実施形態によれば、非溶接構造とすることができるため、簡易的に水処理タンク１００を形成することができる。また、ホース２２を繋ぎ合せて形成された水処理タンク１００は、圧力抑制室５のプール水Ｐの水面上に浮かせて設置してもよく、あるいは、ベントヘッダ７（図２参照）の中を這わせるように設置してもよい。この場合は、不図示のジェットデフレクタを撤去し、ドライウェル４からベント管６経由でベントヘッダ７内に搬入することが好ましい。
【００４５】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
【００４６】
図９は、本発明の第４実施形態における圧力抑制室５における水処理タンク１００の設置方法を説明するための断面図である。
図９に示すように、第４実施形態では、圧力抑制室５内に搬入した遮水シートバッグ２４を水処理タンク１００とする、という点で上記実施形態と異なる。
【００４７】
第４実施形態では、所定厚（例えば１〜１．５ｍｍ厚）の遮水シートで製袋した遮水シートバッグ２４を圧力抑制室５内に搬入し、これを水処理タンク１００として利用する。この遮水シートバッグ２４は、圧力抑制室５の底部に沈めるようにして設置することができる。
【００４８】
上記第４実施形態によれば、非溶接構造とすることができるため、簡易的に水処理タンク１００を形成することができる。また、遮水シートバッグ２４のサイズを小さくして複数個設置することも可能である。
【００４９】
以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００５０】
例えば、上記実施形態では、補強輪に仕切板を水中溶接して遮水壁を構築すると説明したが、この手法に限定されるものではなく、例えばダウンカマ等を撤去してスペースを確保すれば邪魔板に仕切板を水中溶接して遮水壁を構築してもよい。
【００５１】
また、例えば、上記実施形態では、圧力抑制室を部分的に水処理タンクとして利用する手法について説明したが、この手法に限定されるものではなく、例えば圧力抑制室全体を水処理タンクとして利用するものであってもよい。
【符号の説明】
【００５２】
３…原子炉建屋、５…圧力抑制室、１１…補強輪、１５…遮水壁、２１…遮水シート、２２…ホース、２４…遮水シートバッグ、１００…水処理タンク、Ｐ…プール水
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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