(57)【要約】【課題】作業員の安全性と、ＲＰＶの切断片の適正な保管、管理を両立させることのできる原子炉圧力容器の解体工法を提供する。【解決手段】トーラス室２６内に設置されたサプレッションチェンバ２６ａを撤去して、トーラス室２６内に廃棄物処分容器５０を搬入して保管する工程と、炉内構造物１８を撤去すると共に、ＲＰＶ１２の下部に、ドライウェル２２とトーラス室２６との間の搬送手段４８を設置する工程と、トーラス室２６に保管された廃棄物処分容器５０をドライウェル２２へ搬入する工程と、廃棄物処分容器５０にＲＰＶ１２の切断片１２ａを収容して密閉した後、トーラス室２６に搬送して保管する工程と、を有し、少なくとも廃棄物処分容器５０をドライウェルへ２２搬入する工程からトーラス室２６へ返送して保管する工程を、自動、または遠隔操作で行うことを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドライウェルとトーラス室、および前記ドライウェルと前記トーラス室を接続するベントを有する原子炉格納容器に設置された原子炉圧力容器を解体する工法であって、
前記トーラス室内に設置されたサプレッションチェンバを撤去して、トーラス室内に廃棄物処分容器を搬入して保管する工程と、
炉内構造物を撤去した前記原子炉圧力容器の下部に、前記ドライウェルと前記トーラス室との間の搬送経路を持つ搬送手段を設置する工程と、
前記トーラス室に保管された前記廃棄物処分容器を前記ドライウェルへ搬入する工程と、
前記廃棄物処分容器に前記原子炉圧力容器の切断片を収容して密閉した後、前記トーラス室に搬送して保管する工程と、を有し、
少なくとも前記廃棄物処分容器を前記ドライウェルへ搬入する工程から前記トーラス室へ返送して保管する工程を、自動、または遠隔操作で行うことを特徴とする原子炉圧力容器の解体工法。
【請求項２】
ドライウェルとトーラス室、および前記ドライウェルと前記トーラス室を接続するベントを有する原子炉格納容器に設置された原子炉圧力容器を解体する工法であって、
前記トーラス室内に設置されたサプレッションチェンバを撤去する工程と、
炉内構造物を撤去した前記原子炉圧力容器の下部に、前記ドライウェルと前記トーラス室との間の搬送経路を持つ搬送手段を設置する工程と、
前記ドライウェルの機器搬出入口を介して廃棄物処分容器を前記ドライウェルへ搬入する工程と、
前記廃棄物処分容器に前記原子炉圧力容器の切断片を収容して密閉した後、前記トーラス室に搬送して保管する工程と、を有し、
少なくとも前記廃棄物処分容器を前記ドライウェルへ搬入する工程から前記トーラス室に搬送して保管する工程を、自動、または遠隔操作で行うことを特徴とする原子炉圧力容器の解体工法。
【請求項３】
前記ドライウェルへの前記廃棄物処分容器の搬入、および前記トーラス室への搬送の移送工程は繰り返し行い、
前記移送工程は、前記原子炉圧力容器の切断工程と並行して行うことを特徴とする請求項１または２に記載の原子炉圧力容器の解体工法。
【請求項４】
前記トーラス室から前記ドライウェルへの前記廃棄物処分容器の搬入と、前記ドライウェルから前記トーラス室への前記廃棄物処分容器の搬出とを、それぞれ異なるベントを介して行うことを特徴とする請求項１または請求項１に従属する請求項３に記載の原子炉圧力容器の解体工法。
【請求項５】
前記トーラス室における前記廃棄物処分容器の保管は、当該廃棄物処分容器を段積みして成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の原子炉圧力容器の解体工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子炉建屋の原子炉格納容器内に設置された原子炉圧力容器を解体する際に好適な工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所などの原子炉施設では、耐久年数の経過等による運転使命の終了後には、廃止措置がとられる。廃止措置は、系統除染、安全貯蔵、解体撤去といった順に成される。解体撤去では、放射性物質を外部に拡散させない事や、解体撤去に従事する作業者の被曝を防止するということが最も大きな課題とされている。
【０００３】
このような課題に対し、特許文献１には、原子炉圧力容器（以下、ＲＰＶ：Ｒｅａｃｔｏｒ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｖｅｓｓｅｌと称す）、および原子炉格納容器（以下、ＰＣＶ：Ｐｒｉｍａｒｙ  Ｃｏｎｔａｉｎｍｅｎｔ  Ｖｅｓｓｅｌと称す）内を水で満たし、水中でＲＰＶを切断し、別の容器に入れて搬出するという工法が開示されている。
【０００４】
確かに、このような工法を採ることによれば、ＲＰＶを切断する際に生じるドロス等の拡散による放射性物質の拡散を抑制することができると考えられる。しかし、実際問題として、ＲＰＶとＰＣＶ内を水で満たしての作業は解体が進むにつれて、機器を設置する作業者の負担が大きくなるという実状がある。
【０００５】
このような実状を鑑み、本願出願人は、特許文献２に開示するような解体工法を提案している。特許文献２に開示されている工法は、ＰＣＶを閉塞した上で、ＲＰＶを下端側から切断し、切断したＲＰＶ片を、ＰＣＶ下部側に設けられた搬出入口から搬出するというものである。
【０００６】
また、ＲＰＶを解体し、搬出する際の経路として、ＰＣＶにおけるトーラス室を利用するという点が特許文献３に開示されている。特許文献３に開示されている技術では、ＰＣＶ下部に備えられているトーラス室と、地上に連通する付設室とを連通させる。そして、解体したＲＰＶの切断片をトーラス室へ搬送し、トーラス室で廃棄物処分容器へ収容した後、付設室を介して外部へ搬出するというものである。このような工法とすることで、ＲＰＶの切断片を搬出する際に、原子炉建屋に付帯するタービン建屋を利用する必要が無くなり、解体工期を短くすることができるという。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−２４０６９３号公報
【特許文献２】特開２０１６−２０５８２２号公報
【特許文献３】特開２０１４−５２２４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献２に開示した方法によれば、外部への放射性物質の拡散を防止することができる。また、原子炉圧力容器の切断作業は、気中で行うこととなるため、特許文献１に開示されている工法に比べ、作業者の負担が小さくなる。
【０００９】
しかしながら、特許文献２に開示されている工法の場合、ＰＣＶから搬出された切断片は、順次外部へ搬出する必要がある。このため、最終処分地（埋立地）が決まっていない場合には、別途保管施設を設ける必要がある。
【００１０】
また、特許文献３に開示されている工法では、ＰＣＶの切断片をそのままトーラス室へ搬送し、トーラス室で廃棄物処分容器へ箱詰めする作業を行う。トーラス室は、廃棄物処分容器の保管、管理、搬出等を行うための作業員の作業スペースでもあるため、各所に放射能汚染物質の拡散を防ぐための遮蔽カーテンや、局所排気のためのフィルター等を設置する必要があり、作業員が被曝する危険性がぬぐい切れていない。
【００１１】
そこで本発明では、作業員の安全性と、ＲＰＶの切断片の適正な保管、管理を両立させることのできる原子炉圧力容器の解体工法に関する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するための本発明に係る原子炉圧力容器の解体工法は、ドライウェルとトーラス室、および前記ドライウェルと前記トーラス室を接続するベントを有する原子炉格納容器に設置された原子炉圧力容器を解体する工法であって、前記トーラス室内に設置されたサプレッションチェンバを撤去して、トーラス室内に廃棄物処分容器を搬入して保管する工程と、炉内構造物を撤去した前記原子炉圧力容器の下部に、前記ドライウェルと前記トーラス室との間の搬送経路を持つ搬送手段を設置する工程と、前記トーラス室に保管された前記廃棄物処分容器を前記ドライウェルへ搬入する工程と、前記廃棄物処分容器に前記原子炉圧力容器の切断片を収容して密閉した後、前記トーラス室に搬送して保管する工程と、を有し、少なくとも前記廃棄物処分容器を前記ドライウェルへ搬入する工程から前記トーラス室へ返送して保管する工程を、自動、または遠隔操作で行うことを特徴とする。
【００１３】
また、上記目的を達成するための本発明に係る原子炉圧力容器の解体工法としては、ドライウェルとトーラス室、および前記ドライウェルと前記トーラス室を接続するベントを有する原子炉格納容器に設置された原子炉圧力容器を解体する工法であって、前記トーラス室内に設置されたサプレッションチェンバを撤去する工程と、炉内構造物を撤去した前記原子炉圧力容器の下部に、前記ドライウェルと前記トーラス室との間の搬送経路を持つ搬送手段を設置する工程と、前記ドライウェルの機器搬出入口を介して廃棄物処分容器を前記ドライウェルへ搬入する工程と、前記廃棄物処分容器に前記原子炉圧力容器の切断片を収容して密閉した後、前記トーラス室に搬送して保管する工程と、を有し、少なくとも前記廃棄物処分容器を前記ドライウェルへ搬入する工程から前記トーラス室に搬送して保管する工程を、自動、または遠隔操作で行うことを特徴とするものであっても良い。
【００１４】
また、上記のような特徴を有する原子炉圧力容器の解体工法において、前記ドライウェルへの前記廃棄物処分容器の搬入、および前記トーラス室への搬送の移送工程は繰り返し行い、前記移送工程は、前記原子炉圧力容器の切断工程と並行して行うようにすることもできる。このような特徴を有する事により、廃棄物処分容器を搬出入する際の時間的ロスを軽減し、効率的な作業を行うことが可能となる。また、廃棄物処分容器は、ＲＰＶの切断片を収容する直前にドライウェル内へ搬入されることとなる。よって、廃棄物処分容器の外装に、放射性物質（ドロス）等が付着することを抑制することができる。
【００１５】
また、上記のような特徴を有する原子炉圧力容器の解体工法において、前記トーラス室から前記ドライウェルへの前記廃棄物処分容器の搬入と、前記ドライウェルから前記トーラス室への前記廃棄物処分容器の搬出とを、それぞれ異なるベントを介して行うようにすることもできる。このような特徴を有する事により、廃棄物処分容器を搬出入する際の待ち時間を無くすことができ、より効率的な作業を行うことが可能となる。また、廃棄物処分容器は、ＲＰＶの切断片を収容する直前にドライウェル内へ搬入されることとなる。よって、廃棄物処分容器の外装に、放射性物質（ドロス）等が付着することを抑制することができる。
【００１６】
さらに、上記のような特徴を有する原子炉圧力容器の解体工法において、前記トーラス室における前記廃棄物処分容器の保管は、当該廃棄物処分容器を段積みして成すようにすると良い。このような特徴を有する事により、トーラス室のスペースを有効利用することが可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
上記のような特徴を有する原子炉圧力容器の解体工法によれば、効率的な解体作業を行う上で、作業員の安全性を確保することができる。また、ＰＣＶの既存設備を利用して保管を行うため、ＲＰＶの切断片の適正かつ効率的な保管、管理も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態に係る原子炉圧力容器の解体工法を適用するための原子炉建屋および内部構造物を示す図面である。
【図２】原子炉圧力容器の解体工法を実施する際の工程を示すフロー図である。
【図３】トーラス室からサプレッションチェンバを撤去した状態を示す図である。
【図４】ＰＣＶヘッドを撤去し、ＲＰＶヘッドを撤去する様子を示す図である。
【図５】ＲＰＶの炉内構造物を撤去し、ＲＰＶ本体の内部に切断装置を内装した状態を示す図である。
【図６】図５におけるＡ−Ａ断面を示す図である。
【図７】ＰＣＶ開口部とオペレーションフロアとを隔離するクリーンハウスを設置すると共に、ＲＰＶ本体の下部側に搬送手段を設置した状態を示す図である。
【図８】トーラス室に一次保管した廃棄物処分容器をドライウェル内に搬入する様子を示す図である。
【図９】廃棄物処分容器にＲＰＶの切断片を収容し、トーラス室へ返送する様子を示す図である。
【図１０】廃棄物処分容器の搬出入経路を異ならせる場合の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の原子炉圧力容器の解体工法に係る実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する原子炉建屋は、本発明を適用する際に好適な形態の１つに過ぎず、その形態等に変更が加えられた場合であっても、実施の際に必要な構成を備えたものであれば、適用することができる。
【００２０】
［原子炉建屋の基本構成］
図１に示すように、本実施形態に係る原子炉圧力容器の解体工法を適用する原子炉建屋１０は、少なくとも次のような要素を備える。すなわち、原子炉圧力容器（ＲＰＶ１２）と、このＲＰＶ１２を設置している原子炉格納容器（ＰＣＶ２０）、およびオペレーティングフロア３０を備える。ＲＰＶ１２は、ＲＰＶ本体１４と、このＲＰＶ本体１４の上部蓋体（以下、ＲＰＶヘッド１６と称す）、および炉内構造物１８を有する。
【００２１】
ＰＣＶ２０は、ドライウェル２２と、トーラス室２６、およびベント２４を備える。ドライウェル２２は、ＲＰＶ１２を設置、格納するための容器であり、コンクリート構造とされている。ドライウェル２２の上部は開閉可能な蓋（以下、ＰＣＶヘッド２８と称す）が備えられている。トーラス室２６は、ベント２４を介してドライウェル２２の下部に連通する部屋であり、サプレッションチェンバ２６ａが設置される。ベント２４は、ドライウェル２２とサプレッションチェンバ２６ａを接続するベント管２４ａが配される貫通孔であり、ドライウェル２２の周囲に複数（例えば８か所）設けられている。
【００２２】
なお、オペレーティングフロア３０は、ＰＣＶ２０の上部に位置する領域であり、ＰＣＶ２０と隔離された清浄領域とされている。
【００２３】
［解体工法］
以下、図２に示すフローと、図３から図９を参照して、実施形態に係る原子炉圧力容器の解体工法について説明する。本実施形態に係る原子炉圧力容器の解体工法では、まず、図３に示すように、トーラス室２６に設けられたサプレッションチェンバ２６ａと、ベント２４に配されたベント管２４ａの撤去を行う。サプレッションチェンバ２６ａとベント管２４ａを撤去することで、ドライウェル２２とトーラス室２６がベント２４を介して連通することとなる。また、トーラス室２６に保管空間を確保することができる。保管空間が確保されたトーラス室２６には、廃棄物処分容器５０を導入する（ステップ１０：サプレッションチェンバ撤去）。
【００２４】
次に、図４に示すように、ＰＣＶヘッド２８を開放し、ＲＰＶヘッド１６を取り外す。ＰＣＶヘッド２８、およびＲＰＶヘッド１６の取り外しは、オペレーティングフロアに設けられた天井クレーン３２により行う（ステップ２０：ＰＣＶヘッド、ＲＰＶヘッド撤去）。ＲＰＶヘッド１６を撤去した後、ＲＰＶ１２内に配置されたドライヤーやセパレータ、シュラウド、ジェットポンプ等の炉内構造物１８の撤去を行う。なお、ＲＰＶヘッド１６を含め、ＲＰＶ１２から撤去された炉内構造物１８は、機器貯蔵プール（ＤＳＰ：Ｄｒｙｅｒ  Ｓｅｐａｒａｔｏｒ  Ｐｏｏｌ）へ運ばれて、切断等の解体が成される。なお、炉内構造物１８の撤去と共に、制御棒などのＲＰＶ１２の下部に位置する構造物の撤去も行う（ステップ３０：炉内構造物撤去）。
【００２５】
炉内構造物１８を撤去した後、図５、図６に示すように、オペレーティングフロア３０に梁４０を設置し、ジャッキ４２を設置してＲＰＶ１２の吊り上げを行うと共に、ＲＰＶ１２内に切断装置４４を配置する。切断装置４４は、梁４０を基点として支持部となるマスト４４ａを垂下させ、先端側に切断手段４４ｂを備えるマスト式切断装置等とすれば良い。なお、図６は、図５におけるＡ−Ａ断面であり、ＰＣＶ２０の上部開口部に対する梁４０の配置構成を示す図である。
【００２６】
また、梁４０の設置、およびＲＰＶ１２の吊り上げと前後して図７に示すように、ＰＣＶ２０の上部開口部を覆うクリーンハウス４６を設置する。クリーンハウス４６の設置により、切断作業を行うドライウェル２２内の領域と、オペレーティングフロア３０とを隔離することができる（ステップ４０：切断装置の配置と領域隔離）。
【００２７】
次に、図７に示すように、ドライウェル２２の下部やベント２４、およびトーラス室２６に、搬送手段４８を設置する。搬送手段４８としては、テーブルリフト４８ａや、コンベア４８ｂ、ジブクレーン４８ｃ、およびリフト４８ｄ等であれば良い。より具体的には、例えば、テーブルリフト４８ａは、ドライウェル２２内において、ＲＰＶ本体１４の下部に設置される。また、ジブクレーン４８ｃは、少なくともドライウェル２２内とトーラス室２６内の二か所に設置される。また、コンベア４８ｂは、テーブルリフト４８ａとドライウェル２２内のジブクレーン４８ｃの下部との間に配される。リフト４８ｄは、ドライウェル２２とトーラス室２６を連通するベント２４に配される。搬送手段４８をこのように配置することで、ＲＰＶ１２の切断片１２ａ（実際には、切断片１２ａを収容した廃棄物処分容器５０）を自動（遠隔）でドライウェル２２からトーラス室２６へ搬送することができる（ステップ５０：搬送手段設置）。
【００２８】
搬送手段４８の設置が完了した後、図８に示すように、トーラス室２６に一次保管した廃棄物処分容器５０をドライウェル２２の内部へ搬入する（ステップ６０：廃棄物処分容器搬入）。搬入した廃棄物処分容器５０にＲＰＶ１２の切断片１２ａを収容する。ＲＰＶ１２の切断は、例えば、切断装置４４として示したマスト式切断装置により、円環状に一次切断が成される。その後、バンドソーやプラズマアーク、アークソー、レーザー、及び機械式カッター等の手段により、細断（二次切断）が成される。なお、ＲＰＶ１２の一次切断、二次切断、および廃棄物処分容器５０への収容作業は、オペレーティングフロア３０等からの遠隔作業、あるいは自動操作で行われるようにする。放射能汚染環境での作業、並びに切断作業時に拡散するドロス等による作業者の被曝を避けるためである。また、ＲＰＶ１２の切断作業は、ＲＰＶ本体１４の下端側から段階的に切断（例えば図９中破線で示す範囲で区切って切断）する（ステップ７０：ＲＰＶの切断、および収容）。
【００２９】
ＲＰＶ１２の切断片１２ａを収容した廃棄物処分容器５０は、図９に示すように密閉され、搬送手段４８を介してトーラス室２６へと搬送される。トーラス室２６へ搬送された廃棄物処分容器５０は、段積み保管される。直方体あるいは立方体の定型化された廃棄物処分容器５０を段積みすることにより、トーラス室２６のスペースを有効利用することが可能となる（ステップ８０：廃棄物処分容器の保管）。ドライウェル２２からトーラス室２６への切断片１２ａの搬出は、ステップ６０からステップ８０を繰り返すことで行う。このような繰り返し工程を行う際には、ＲＰＶ１２の切断作業に要する時間を利用して、ドライウェル２２への廃棄物処分容器５０の搬出入を行う事で、作業時間のロスを抑制することができると共に、切断片１２ａを収容する直前に廃棄物処分容器５０をドライウェル２２内に搬入することで、廃棄物処分容器５０の外周に放射性汚染物質が付着することを抑制することができる。
【００３０】
このような工程を経る原子炉圧力容器の解体工法によれば、ＲＰＶ１２の切断片１２ａは、廃棄物処分容器５０に収容された状態でトーラス室２６へ移送される。このため、トーラス室を比較的清浄な状態とすることができる。このため、作業領域として、作業員の安全性を確保することができる。
【００３１】
また、ドライウェル２２内で行われる切断作業、並びに廃棄物処分容器５０への切断片１２ａの収容、および容器の密閉作業を、遠隔操作により無人で行うことで、作業員がＲＰＶ１２の切断時にドライウェル２２内に立ち入る必要が無くなる。このため、作業員が切断作業や切断片１２ａの収容作業に起因して被曝することを避けることができ、作業員の安全性を高めることができる。
【００３２】
また、原子炉建屋の地下空間であるトーラス室２６を利用して廃棄物処分容器５０を保管することで、既存施設を利用して放射性廃棄物であるＲＰＶ１２の切断片１２ａを適正に保管、管理することが可能となる。
【００３３】
［変形例］
上記実施形態では、廃棄物処分容器５０をドライウェル２２へ搬入する経路（ベント２４）と、ドライウェル２２からトーラス室２６に搬送（搬出）する経路（ベント２４）を共通としている。しかしながら、上述したように、ドライウェル２２とトーラス室２６とを接続するベント２４は、複数存在する。このため、例えば図１０に示すように、廃棄物処分容器５０の搬入経路と、搬出経路を異ならせるようにしても良い。このような工法によれば、廃棄物処分容器５０を搬出入する際の待機時間を減らす事ができ、効率的な作業を実施することが可能となるからである。
【００３４】
また、上記実施形態では、ステップ１０において、サプレッションチェンバ２６ａを撤去した後のトーラス室２６に、廃棄物処分容器５０を一次保管することを前提として説明を行った。しかしながら、このような廃棄物処分容器５０の一次保管は、トーラス室２６の空間を有効利用するための好適な一例に過ぎない。
【００３５】
このため、ステップ６０にて廃棄物処分容器５０をドライウェル２２内へ搬入する際、ドライウェル２２に設けられた機器搬出入口を介して外部から行うようにしても良い。使用前の廃棄物処分容器５０は、放射性物質の付着による汚染が無いため、その保管場所を限定するものではないためである。また、このように、機器搬出入口を介して搬入を行うと共に、搬送手段４８を介して搬出を行うようにすれば、上記変形例と同様に、廃棄物処分容器５０の搬入経路と搬出経路を異ならせることが可能となる。
【符号の説明】
【００３６】
１０………原子炉建屋、１２………ＲＰＶ、１２ａ………切断片、１４………ＲＰＶ本体、１６………ＲＰＶヘッド、１８………炉内構造物、２０………ＰＣＶ、２２………ドライウェル、２４………ベント、２４ａ………ベント管、２６………トーラス室、２６ａ………サプレッションチェンバ、２８………ＰＣＶヘッド、３０………オペレーティングフロア、３２………天井クレーン、４０………梁、４２………ジャッキ、４４………切断装置、４４ａ………マスト、４４ｂ………切断手段、４６………クリーンハウス、４８………搬送手段、４８ａ………テーブルリフト、４８ｂ………コンベア、４８ｃ………ジブクレーン、４８ｄ………リフト、５０………廃棄物処分容器。
【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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