(57)【要約】【課題】原子炉圧力容器の解体工法の選択肢を拡げることができる原子炉建屋の解体方法及び装置を提供することを目的としている。【解決手段】本発明の原子炉建屋の解体方法は、原子炉圧力容器３の炉内構造物を解体する第１工程と、前記原子炉圧力容器３の接続配管を撤去する第２工程と、壁内側に前記原子炉圧力容器３を配置した原子炉熱遮蔽壁４を解体する第３工程と、前記原子炉圧力容器３を解体する第４工程と、原子炉格納容器２を解体する第５工程と、を有することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉圧力容器の炉内構造物を解体する第１工程と、
前記原子炉圧力容器の接続配管を撤去する第２工程と、
壁内側に前記原子炉圧力容器を配置した原子炉熱遮蔽壁を解体する第３工程と、
前記原子炉圧力容器を解体する第４工程と、
原子炉格納容器を解体する第５工程と、
を有することを特徴とする原子炉建屋の解体方法。
【請求項２】
前記第３工程は、
切断手段のワイヤソーを前記原子炉熱遮蔽壁の外周に巻き回して輪切りする切断工程と、
切断した前記原子炉熱遮蔽壁に吊金具を取り付ける設置工程と、
前記原子炉格納容器の上面開口から前記原子炉建屋の天井クレーンで吊り下した天秤の吊下げ手段に前記吊金具を接続して切断した前記原子炉熱遮蔽壁を前記天井クレーンで吊上げる搬出工程と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の原子炉建屋の解体方法。
【請求項３】
前記切断工程は、前記原子炉圧力容器を中心として前記切断手段を前記原子炉熱遮蔽壁の外周に沿って旋回させながら行うことを特徴とする請求項２に記載の原子炉建屋の解体方法。
【請求項４】
原子炉熱遮蔽壁の上端面と対向する面を備え、原子炉建屋の天井クレーンで原子炉格納容器の上面開口から挿入可能な天秤と、
架台と、前記架台上で前記原子炉熱遮蔽壁を輪切りするワイヤソーとを有する切断手段と、
輪切りした前記原子炉熱遮蔽壁を吊下げ可能な吊下げ手段と、
を備えたことを特徴とする原子炉建屋の解体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子炉圧力容器を囲む原子炉熱遮蔽壁を備えた原子炉建屋の解体方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１０は原子炉建屋の主要部の概略断面図である。図示のように原子炉建屋１の内部には、原子炉格納容器２が配置されている。原子炉格納容器２内には、原子炉圧力容器３が収容されている。そして原子炉圧力容器３の周囲には原子炉熱遮蔽壁４が形成されている。原子炉建屋内１の上部は、操作エリア５とされ、エリア内には天井クレーン６が走行自在に取り付けてある。
このような原子力発電設備は、一般に耐用年数が経過すると廃炉となるため解体撤去が行われる。このとき解体作業に従事する作業者の被曝を防止し、放射性物質を外部に飛散させないように解体しなければならない。
【０００３】
特許文献１に開示の解体方法は、原子炉格納容器の原子炉圧力容器の上部開口から容器内部へ切断手段を挿入して、内側から容器を切断し、切断した原子炉圧力容器を外部に搬出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−６１３９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示のように、原子炉圧力容器を切断する際、容器の内部空間を利用すれば作業スペースを確保できる。このとき機械式切断の反力を把持するための機構が必要となるが、この機構の設置スペースも容易に確保できる。
一方、原子炉圧力容器を外側から切断することができれば、被曝及び放射性物質の飛散を低減しつつ解体工法の選択肢を広げることができる。
しかしながら、現状の原子炉圧力容器は、原子炉熱遮蔽壁との間のスペースが狭く、狭隘なスペースに切断手段を配置して外側から切断することは困難であり、解体工法が極めて限定的となっていた。
【０００６】
そこで上記従来技術の問題点に鑑み、本発明は、原子炉圧力容器の解体工法の選択肢を拡げることができる原子炉建屋の解体方法及び装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための第１の手段として、本発明は、原子炉圧力容器の炉内構造物を解体する第１工程と、
前記原子炉圧力容器の接続配管を撤去する第２工程と、
壁内側に前記原子炉圧力容器を配置した原子炉熱遮蔽壁を解体する第３工程と、
前記原子炉圧力容器を解体する第４工程と、
原子炉格納容器を解体する第５工程と、
を有することを特徴とする原子炉建屋の解体方法を提供することにある。
上記第１の手段によれば、原子炉圧力容器よりも先に原子炉熱遮蔽壁を解体撤去することができるので、原子炉圧力容器を外側から切断するなど解体工法の選択肢を容易に広げることができる。
【０００８】
上記課題を解決するための第２の手段として、本発明は、上記第１の手段において、前記第３の工程は、
切断手段のワイヤソーを前記原子炉熱遮蔽壁の外周に巻き回して輪切りする切断工程と、
切断した前記原子炉熱遮蔽壁に吊金具を取り付ける設置工程と、
前記原子炉格納容器の上面開口から前記原子炉建屋の天井クレーンで吊り下した天秤の吊下げ手段に前記吊金具を接続して切断した前記原子炉熱遮蔽壁を前記天井クレーンで吊上げる搬出工程と、
を有することを特徴とする原子炉建屋の解体方法を提供することにある。
上記第２の手段によれば、壁内側に原子炉圧力容器を残した状態で原子炉熱遮蔽壁の外側から切断して解体することができる。輪切り切断した遮蔽壁は遮蔽壁の上端に載置した状態であり、落下のおそれがない。
【０００９】
上記課題を解決するための第３の手段として、本発明は、上記第２の手段において、前記切断工程は、前記原子炉圧力容器を中心として前記切断手段を前記原子炉熱遮蔽壁の外周に沿って旋回させながら行うことを特徴とする原子炉建屋の解体方法を提供することにある。
上記第３の手段によれば、切断工程をほぼ水平方向に沿って効率的に輪切り切断することができる。
【００１０】
上記課題を解決するための第４の手段として、本発明は、原子炉熱遮蔽壁の上端面と対向する面を備え、原子炉建屋の天井クレーンで原子炉格納容器の上面開口から挿入可能な天秤と、架台と、前記架台上で前記原子炉熱遮蔽壁を輪切りするワイヤソーとを有する切断手段と、輪切りした前記原子炉熱遮蔽壁を吊り下げ可能な吊下げ手段と、を備えたことを特徴とする原子炉熱遮蔽壁の解体装置を提供することにある。
上記第４の手段によれば、壁内側に原子炉圧力容器を残した状態で原子炉熱遮蔽壁の外側から切断して解体することができる。輪切り切断した遮蔽壁は遮蔽壁の上端に載置した状態であり、落下のおそれがない。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、原子炉圧力容器よりも先に原子炉熱遮蔽壁を解体撤去することができ、原子炉圧力容器の解体工法の選択肢を広げることができる。また原子炉格納容器と原子炉熱遮蔽壁との間のスペースが僅かであり、かつ壁内側に原子炉圧力容器を残した状態で原子炉熱遮蔽壁の外側から切断して解体することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の原子炉建屋の解体方法の処理フロー図である。
【図２】本発明の原子炉建屋の解体装置の構成概略図である。
【図３】天秤の平面図である。
【図４】変形例の天秤の平面図である。
【図５】切断手段の説明図である。
【図６】切断手段の変形例１の説明図である。
【図７】切断手段の変形例２の説明図である。
【図８】本発明の原子炉建屋の解体方法の説明図である。
【図９】変形例の原子炉建屋の解体装置の構成概略図である。
【図１０】原子炉建屋の主要部の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の原子炉建屋の解体方法及び装置の実施形態を添付の図面を参照しながら、以下詳細に説明する。
【００１４】
［原子炉建屋の解体装置１０］
本発明の原子炉建屋の解体装置１０は、原子炉圧力容器の外側に原子炉熱遮蔽壁が配置されている原子炉建屋において、壁内に原子炉圧力容器３を残した状態で原子炉熱遮蔽壁４を解体可能な装置である。図２は本発明の原子炉建屋の解体装置の構成概略図である。図示のように本発明の原子炉建屋の解体装置１０は、天秤２０と、切断手段４０、吊下げ手段６０を主な基本構成としている。
【００１５】
［天秤２０］
図３は天秤の平面図である。天秤２０は、平面視で原子炉熱遮蔽壁４とほぼ同じ形状の円筒状で、原子炉熱遮蔽壁４の上端面と対向する面を備え、原子炉格納容器２の上面開口２ａから挿入できる大きさに形成している。天秤２０は、上面に天井クレーン６のチェーンと係止する吊金具を取付け、下面に後述する吊下げ手段６０を複数備えている。また天秤２０は、天井クレーン６との接続箇所に取り付けた旋回手段６ａにより天井クレーン６で吊り下げた状態で、旋回可能に構成している。このような天秤２０は、後述する切断手段４０を原子炉熱遮蔽壁４の近傍へ搬入し、輪切り切断した原子炉熱遮蔽壁４を外部へ搬出することができる。
【００１６】
また天秤２０の形状は、この他、図４に示すように原子炉熱遮蔽壁４の上端面と対向する面を一部備えていれば、例えば平面視で十字形状に形成することもできる。十字形状の天秤２０Ａは原子炉熱遮蔽壁４と対向する４つの端部に吊下げ手段６０を取り付けている。
【００１７】
［切断手段４０］
図５は切断手段の説明図であり、ワイヤソーを原子炉熱遮蔽壁４の外周に沿って巻き回した平面図である。切断手段４０は、架台４２と、駆動部４０１（図２参照）と、ワイヤソー４８と、ガイド５０を主な基本構成としている。
架台４２は、回転軸を垂直方向に沿って配置した一対の水平プーリ４４ａ，ｂと、回転軸を水平方向に沿って配置した一対の垂直プーリ４６ａ，ｂを台上に取り付けている。そして水平プーリ４４ａ，ｂは原子炉熱遮蔽壁４側に、垂直プーリ４６ａ，ｂは原子炉格納容器２側に取り付けている。水平及び垂直プーリ４４，４６の上方には駆動部４０１を設けている。駆動部は操作エリア５に配置して、駆動モータに直結した主プーリと、複数の補助プーリ、余長巻取機構を備えている。また図５に示す水平プーリ４４ａ，ｂは、テンション調整機構を有している。具体的なテンション調整機構の構成は、水平プーリ４４ａ，ｂを互いに接近又は離間する方向に伸縮可能な一対のシリンダロッドである。このような構成の水平プーリ４４ａ，ｂは、テンション調整機構により互いに接近させると、後述するワイヤソーのテンション（撓み）を解消して、原子炉熱遮蔽壁を切断することができる。
【００１８】
ワイヤソー４８は、原子炉熱遮蔽壁４の外周よりも長いループ状の切断用のワイヤーロープである。ワイヤソー４８は、水平及び垂直プーリ４４ａ，ｂ，４６ａ，ｂと駆動部４０１の主プーリ及び補助プーリに巻き回している。
ガイド５０は、原子炉熱遮蔽壁４に巻き回したワイヤソーの位置決めを行うものである。具体的なガイド５０の構成は、例えば、上下一対のアンカーを間にワイヤソーを挟んで遮蔽壁面に打ち込んで取り付けることができる。このようなガイド５０は、中心の原子炉圧力容器３から放射状に原子炉熱遮蔽壁４の外周に沿って複数取り付けて、ワイヤソーをほぼ水平方向に巻き回すことができる。
なお本実施形態の切断手段４０は、駆動部４０１を操作エリア５に配置して、架台４２上に吊金具を取り付けて、天秤２０の吊下げ手段に吊下げ可能に構成している。また切断手段４０は、下面に車輪を取り付けて、平面上を走行自在に構成できる。切断手段４０は、吊金具と車輪のいずれか一方またはいずれも備えていると良い。
【００１９】
このような切断手段４０は、原子炉格納容器２の内部の仮足場を利用して切断する場合には、車輪を取り付けて仮足場上を走行自在としている。また原子炉格納容器２の内部に仮足場がない場合には、架台４２に吊金具を取り付けて、天秤２０に取り付け又は後述する吊下げ手段６０を介して吊り下げることができる。
図６は切断手段の変形例１の説明図である。変形例１の切断手段４０ａは架台４２上の水平及び垂直プーリ４４ａ，ｂ、４４ａ，ｂの構成に加えて、操作エリア５に設置した駆動部４０１側にテンション調整機構５２と、移動式駆動プーリ５４を備えている。テンション調整機構５２は、前述同様にワイヤソーのテンションを解消するものであり、垂直プーリ４６ａ，ｂと駆動部の間に一対の固定プーリ５２ａ及び移動プーリ５２ｂを備えた構成である。このような構成のテンション調整機構５２は、移動プーリ５２ｂが互いに接近又は離間する進退移動可能に構成しており、互いに接近することにより、ワイヤソーのテンションを解消することができる。
【００２０】
移動式駆動プーリ５４は駆動モータ５４ａと、駆動モータ５４ａのシャフトに接続した駆動プーリ５４ｂと、駆動モータ５４ａ及び駆動プーリ５４ｂをシャフトの軸心と直交する方向にスライド移動可能なスライド部を備えている。
このような構成の変形例１の切断手段４０ａは、テンション調整機構５２によりワイヤソーのテンションを解消可能とし、移動式駆動プーリ５４によりワイヤソーの余長を吸収して解消し、同時に切断に要する張力を維持することができる。
【００２１】
図７は切断手段の変形例２の説明図である。変形例２の切断手段４０ｂは、架台４２上の水平及び垂直プーリ４４ａ，ｂ、４４ａ，ｂの構成に加えて、操作エリア５に設置した駆動部４０１側にテンション調整機構５２と、駆動プーリ５５と、余長調整機構５６を備えている。
テンション調整機構５２は、前述同様にワイヤソーのテンションを解消するものであり、垂直プーリ４６ａ，ｂと駆動プーリ５５の間に一対の固定プーリ５２ａ及び移動プーリ５２ｂを備えた構成である。このような構成のテンション調整機構５２は、移動プーリ５２ｂが互いに接近又は離間する進退移動可能に構成しており、互いに接近することにより、ワイヤソーのテンションを解消することができる。
駆動プーリ５５は、一対のプーリ間にワイヤソーを挟んで、周回移動させるプーリである。
【００２２】
余長調整機構５６は、螺旋状に巻き回したワイヤソーを円周状に配置した複数のプーリ５６ａに巻き回している。また複数のプーリ５６ａは、軸心と直交する方向であって互いに接近又は離間する方向に移動可能なスライド部５６ｂに取り付けている。このような構成の余長調整機構５６は、ワイヤソーの余長を吸収して解消し、同時に切断に要する張力を維持することができる。
【００２３】
［吊下げ手段６０］
吊下げ手段６０は、天秤２０に複数取り付けたチェーンブロックである。本実施形態の吊下げ手段６０は、一例として、天秤２０の中心を通り互いに直交する直線上に４つ取り付けている。
このような吊下げ手段６０は、切断手段４０によって輪切り切断した原子炉熱遮蔽壁４を吊下げて上下方向の任意箇所に移動させたり、切断手段４０の架台４２を吊下げて上下方向の任意箇所に移動させたりすることができる。
【００２４】
［原子炉建屋の解体方法］
次に本発明の原子炉建屋の解体方法について以下説明する。
図１は本発明の原子炉建屋の解体方法の処理フロー図である。
原子炉圧力容器の炉内構造物を解体する（第１工程：ステップ１）。原子炉圧力容器３内で原子燃料を配置するための支持構造物等を解体撤去する。
原子炉圧力容器に接続する接続配管を撤去する（第２工程：ステップ２）。
【００２５】
壁内側に前記原子炉圧力容器を配置した原子炉熱遮蔽壁を解体する（第３工程：ステップ３）。図８は本発明の原子炉建屋の解体方法の説明図である。
同図（Ａ）に示すように、切断手段４０の駆動部４０１を操作エリア５に配置する。そして原子炉格納容器２の上面開口２ａから架台４２及びワイヤソー４８を吊下げ手段６０を介して吊下げた天秤２０を原子炉建屋１の天井クレーン６で吊り下す（搬入工程）。
【００２６】
原子炉熱遮蔽壁４の切断箇所近くの仮足場２ｂに架台４２及びワイヤーソー４８を設置し、吊下げ手段６０から取り外す。なお仮足場２ｂは、円筒状の原子炉熱遮蔽壁４の外周を囲むように平面視で円筒状に形成されている。また仮足場２ｂは、原子炉熱遮蔽壁４を輪切り切断する原子炉格納容器２の壁面に着脱自在に形成している。
【００２７】
同図（Ｂ）に示すように、ループ状のワイヤソー４８を原子炉熱遮蔽壁４の外周に沿ってガイドを介して巻き回す。切断反力を受ける架台４２を仮足場２ｂ上に固定した後、操作エリア５の駆動部４０１の主ループを回転させて原子炉熱遮蔽壁４を輪切り切断する（切断工程）。
図５に示すように原子炉熱遮蔽壁４に巻き回したワイヤソーで輪切り切断するときにワイヤソーと遮蔽壁の接触力を均等に維持することは困難であり、切断進行が大きい箇所が現れる。この場合、原子炉熱遮蔽壁４の外周から数十センチの厚みを切断するなど任意の切断途中で、駆動部４０１を停止し、切断手段４０を原子炉熱遮蔽壁４の外周に沿って架台４２ごと仮足場２ｂ上で旋回移動させる。
そして駆動部４０１の主ループを回転させて原子炉熱遮蔽壁４を再度輪切り切断する。
【００２８】
このような切断手段４０による切断と、外周に沿って架台４２を旋回移動する位置ずらしを数回行うことにより、原子炉熱遮蔽壁４をほぼ水平方向に輪切り切断することができる。
同図（Ｃ）に示すように、輪切り切断した原子炉熱遮蔽壁４に吊金具６２を取り付ける（設置工程）。本実施形態では、吊金具６２を原子炉熱遮蔽壁４の上端面で、吊下げ手段６０と対向する箇所に取り付けている。
【００２９】
同図（Ｄ）に示すように、吊下げ手段６０を吊金具６２に係止した後、天井クレーン６により天秤２０と共に輪切り切断した原子炉熱遮蔽壁４を吊り上げて外部へ搬出させる（搬出工程）。
輪切り切断した原子炉熱遮蔽壁４を搬出した後は、仮足場２ｂを下方へ移動させて再度搬入工程から搬出工程を繰り返し行い、原子炉熱遮蔽壁４の解体作業を行う。
【００３０】
上記解体方法は、切断手段４０を原子炉格納容器２の仮足場２ｂに設置して、仮足場２ｂ上を移動させて切断工程を行う作業について説明した。次に原子炉格納容器２の仮足場がない場合について以下説明する。
図９は変形例の原子炉建屋の解体装置の構成概略図である。遮蔽壁を切断する際に生じる切断反力を受けるために天秤２０に突っ張り手段７０を取り付け、切断手段４０Ｂ（駆動部、架台を含む一式）を天秤２０に連結手段８０を介して固定している。
【００３１】
突っ張り手段７０は、本体を天秤２０に固定し、本体から伸縮するロッド先端が原子炉格納容器２の壁面と接触している。このような本体を天秤２０の外周に複数設けて原子炉格納容器２の所定位置に固定することができる。
連結手段８０は、所定の剛性を備えており、一端を天秤２０に固定し、他端を切断手段４０Ｂに固定した連結部材である。
このような変形例の原子炉建屋の解体装置を用いた原子炉建屋の解体方法は図１に示す処理フローと基本的に同一であるが、以下に示す搬入工程と切断工程が異なる。
【００３２】
搬入工程は原子炉格納容器２の上面開口２ａから天秤２０を用いて、連結部材８０で固定した切断手段４０Ｂと、吊下げ手段６０で吊り下げたワイヤソー４８を原子炉建屋１の天井クレーン６で吊り下す。次に、突っ張り手段７０で、天秤２０を原子炉格納容器２に固定する。
駆動部の主ループを回転させて原子炉熱遮蔽壁４を輪切り切断する（切断工程）。ワイヤソー４８により原子炉熱遮蔽壁４の外周から数十センチの厚みを切断するなど任意の切断途中で、駆動部４０１の主ループを停止する。切断手段４０Ｂを原子炉熱遮蔽壁４の外周に沿って移動させる場合、突っ張り手段７０による固定を解除して旋回手段６ａを用いて天秤２０を旋回させる。
そして駆動部の主ループを回転させて原子炉熱遮蔽壁４を再度輪切り切断する。
【００３３】
このような切断手段４０Ｂによる切断と、外周に沿って天秤２０を旋回させて切断手段４０Ｂを移動する位置ずらしを数回行うことにより、原子炉熱遮蔽壁４をほぼ水平方向に輪切り切断することができる。
設置工程及び搬出工程は同様に行う。
【００３４】
原子炉熱遮蔽壁を解体した後、原子炉圧力容器を解体する（第４工程：ステップ４）。原子炉圧力容器３は、外側の原子炉熱遮蔽壁４が解体撤去されているため、従来工法のように内側に切断手段を配置して切断する工法に加えて、外側にも切断手段を設置するスペースがあり、切断工法の選択肢が広がっている。
【００３５】
原子炉格納容器を解体する（第５工程：ステップ５）。
このような本発明の原子炉建屋の解体方法によれば、壁内部に原子炉圧力容器が設置された状態でも原子炉熱遮蔽壁を輪切り切断することができる。輪切り切断した遮蔽壁は遮蔽壁の上端に載置した状態であり、落下のおそれがない。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、原子炉熱遮蔽壁、煙突のような円筒状構造物の輪切り切断作業を要する建設分野において特に有用である。
【符号の説明】
【００３７】
１………原子炉建屋、２………原子炉格納容器、２ａ………上面開口、２ｂ………仮足場、３………原子炉圧力容器、４………原子炉熱遮蔽壁、５………操作エリア、６………天井クレーン、１０………原子炉建屋の解体装置、２０………天秤、２２………吊金具、４０………切断手段、４２………架台、４４ａ，ｂ………水平プーリ、４６ａ，ｂ………垂直プーリ、４８………ワイヤソー、５０………ガイド、５２………テンション調整機構、５４………移動式駆動プーリ、５５………駆動プーリ、５６………余長調整機構、６０………吊下げ手段、６２………吊金具、７０………突っ張り手段、８０………連結手段。
【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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【図１０】
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