(57)【要約】  【課題】  作業員の被ばくを防止して作業員が作業ハウス内に配置した装置に接近してメンテナンス等を行うことができる燃料デブリまたは炉内機器等の搬出用作業ハウス及びそれに用いられる作業員接近用エアロック装置を提供する。  【解決手段】  作業ハウスの側壁にエアロックを配置し、エアロックの作業ハウス内部側に配置された気密扉の外側又は内側に、エアロック内側から作業員が進入可能で、かつ、作業ハウス内部に向かって伸展するとともに作業ハウス内部側に対してエアロック内側を気密に隔離する伸縮ダクトを設け、伸縮ダクトの先端部に作業員が観察しながら作業ハウス内に配置された装置の保守作業を行う手段を設ける。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉建屋内の運転床の上方に設置され、燃料デブリまたは炉内機器等の搬出の際に用いられる燃料デブリまたは炉内機器等の搬出用作業ハウスであって、
前記作業ハウスの側壁に設けられたエアロックと、前記エアロックの前記作業ハウス内部側に配置された気密扉の外側又は内側に設けられ、前記エアロック内側から作業員が進入可能で、かつ、前記作業ハウス内部に向かって伸展するとともに前記作業ハウス内部側に対して前記エアロック内側を気密に隔離する伸縮ダクトと、前記伸縮ダクトの先端部に設けられ、作業員が観察しながら前記作業ハウス内に配置された装置の保守作業を行う手段を備えたことを特徴とする燃料デブリまたは炉内機器等の搬出用作業ハウス。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料デブリまたは炉内機器等の搬出用作業ハウスにおいて、
前記伸縮ダクトは、前記作業ハウス内部側の前記気密扉の外側に設けられており、
前記エアロック内部は、前記作業ハウス内部側の前記気密扉によって、前記作業ハウス外部側の置換エリアと、前記作業ハウス内部側の作業エリアとに区分され、前記置換エリア内に清浄空気を供給する給気ラインと前記置換エリア内の空気を排出する排気ラインとが設けられていることを特徴とする燃料デブリまたは炉内機器等の搬出用作業ハウス。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の燃料デブリまたは炉内機器等の搬出用作業ハウスにおいて、
前記伸縮ダクトは、前記作業ハウス内部側の前記気密扉の外側に設けられており、
前記エアロック内部は、前記作業ハウス内部側の前記気密扉によって、前記作業ハウス外部側の置換エリアと、前記作業ハウス内部側の作業エリアとに区分され、前記作業エリア内に清浄空気を供給する給気ラインと前記置換エリア内の空気を排出する排気ラインとが設けられ、前記作業エリアで作業員が作業する際に前記作業エリアの内圧を前記作業ハウスの内圧よりも高くするようにしたことを特徴とする燃料デブリまたは炉内機器等の搬出用作業ハウス。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載の燃料デブリまたは炉内機器等の搬出用作業ハウスにおいて、
前記伸縮ダクトの前記作業ハウス側に位置する端部に隔離板が設けられ、前記隔離板に前記作業ハウス内を作業員が観察するための作業窓が設けられていることを特徴とする燃料デブリまたは炉内機器等の搬出用作業ハウス。
【請求項５】
請求項４に記載の燃料デブリまたは炉内機器等の搬出用作業ハウスにおいて、
前記隔離板に前記保守作業を行う手段が設けられていることを特徴とする燃料デブリまたは炉内機器等の搬出用作業ハウス。
【請求項６】
請求項５に記載の燃料デブリまたは炉内機器等の搬出用作業ハウスにおいて、
前記保守作業を行う手段は前記伸縮ダクトの内側に位置するマスターアームによって駆動される作業マニピュレータであることを特徴とする燃料デブリまたは炉内機器等の搬出用作業ハウス。
【請求項７】
請求項５に記載の燃料デブリまたは炉内機器等の搬出用作業ハウスにおいて、
前記隔離板に前記保守作業を行う手段は作業グローブであることを特徴とする燃料デブリまたは炉内機器等の搬出用作業ハウス。
【請求項８】
請求項１に記載の燃料デブリまたは炉内機器等の搬出用作業ハウスにおいて、
前記伸縮ダクトは、前記作業ハウス内部側の前記気密扉の内側に設けられており、
前記伸縮ダクトの前記エアロック内部側端の外周に、前記エアロックの内周壁面と摺動可能に接する環状のシール構造を備えていることを特徴とする燃料デブリまたは炉内機器等の搬出用作業ハウス。
【請求項９】
請求項８に記載の燃料デブリまたは炉内機器等の搬出用作業ハウスにおいて、
前記エアロック内に清浄空気を供給する給気ラインと前記エアロック内の空気を排出する排気ラインとが設けられていることを特徴とする燃料デブリまたは炉内機器等の搬出用作業ハウス。
【請求項１０】
請求項９に記載の燃料デブリまたは炉内機器等の搬出用作業ハウスにおいて、
前記エアロック内で作業員が作業する際に前記エアロックの内圧を前記作業ハウスの内圧よりも高くするようにしたことを特徴とする燃料デブリまたは炉内機器等の搬出用作業ハウス。
【請求項１１】
請求項８〜１０の何れかに記載の燃料デブリまたは炉内機器等の搬出用作業ハウスにおいて、
前記伸縮ダクトの前記作業ハウス側の先端部に隔離板が設けられ、前記伸縮ダクトは前記シール構造及び前記隔離板から取り外し可能に構成されていることを特徴とする燃料デブリまたは炉内機器等の搬出用作業ハウス。
【請求項１２】
原子炉建屋内の運転床の上方に設置され、燃料デブリまたは炉内機器等の搬出の際に用いられる燃料デブリまたは炉内機器等の搬出用作業ハウスの側壁に設けられる作業員接近用エアロック装置であって、
前記側壁に設けられるエアロックと、前記エアロックの前記作業ハウス内部側に配置された気密扉の外側又は内側に設けられ、前記エアロック内側から作業員が進入可能で、かつ、前記作業ハウス内部に向かって伸展するとともに前記作業ハウス内部側に対して前記エアロック内側を気密に隔離する伸縮ダクトと、前記伸縮ダクトの先端部に設けられ、作業員が観察しながら前記作業ハウス内に配置された装置の保守作業を行う手段を備えたことを特徴とする燃料デブリまたは炉内機器等の搬出用作業ハウスに用いられる作業員接近用エアロック装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、沸騰水型原子力プラントにおける燃料デブリまたは炉内機器等の搬出用作業ハウス及びそれに用いられる作業員接近用エアロック装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
沸騰水型原子力プラントにおいては、常に原子炉圧力容器内の炉心の冷却がされるように、多重の非常用冷却設備が設けられ、炉心溶融事故を防ぐように対策が講じられている。しかしながら、極めて少ない確率ではあるが、非常用冷却設備の機能が喪失し炉心溶融に至る場合が想定され得る。そのような炉心溶融が生じた場合の核燃料物質の取り出し方法に関する検討がなされている。
【０００３】
特許文献１には、気中環境にて原子炉圧力容器から燃料デブリを搬出する方法が記載されている。この特許文献１では、原子炉建屋の上に第１のハウス（作業ハウス）と更にその上に第２のハウス（準備ハウス）を設け、原子炉格納容器及び原子炉圧力容器の上蓋（トップヘッド）にボーリング装置を用いて孔を設け、さらに、蒸気乾燥器及び気水分離器をボーリングして、炉心までボーリング加工を実施して、ボーリングされた孔から原子炉格納容器内に遮へい体を注入して、注入した遮へい体による放射線遮へい効果を確認したら、原子炉格納容器及び原子炉圧力容器のトップヘッドを開放して、その後、蒸気乾燥器等を搬出し、燃料デブリを搬出する方法が記載されている。  
作業ハウスを用いることにより放射性物質の飛散を抑えて燃料デブリや炉内機器などの搬出を行うことができる。なお、作業ハウスは、放射性物質の飛散を抑えるために気密性を有し窒素環境が要求される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３‐１９８７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
作業ハウス内は、作業員の被ばく防止のため、作業ハウス内に配置した完全遠隔自動装置により作業が行われる。しかし、万一、作業ハウス内に配置した完全遠隔自動装置などにトラブルが発生した際など、作業員が作業ハウス内に接近し、装置のメンテナンス等を行うことが必要となる場合がある。すなわち、遠隔自動装置にて保守点検の細やかな対応をすることには限界がある。
【０００６】
作業ハウス内は汚染環境、窒素環境であるため、作業員の入出には制約がある。従って、作業ハウス内の各種装置に対して保守点検等を実施する場合、作業員の被ばくを防止して作業員が出来るだけ作業ハウス内の各種装置に接近できる工夫が必要となる。
【０００７】
しかしながら、特許文献１を含めて従来技術では、完全遠隔自動装置にトラブルが発生した際など、作業員が作業ハウス内の各種装置に接近し、装置のメンテナンス等を行うことについては十分に検討されていない。
【０００８】
本発明の目的は、作業ハウス内に配置した装置に万一トラブルなどが発生した場合、作業員の被ばくを防止して作業員が作業ハウス内に配置した装置に接近して装置のメンテナンス等を行うことができる燃料デブリまたは炉内機器等の搬出用作業ハウス及びそれに用いられる作業員接近用エアロック装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、作業ハウスの側壁にエアロックを配置し、エアロックの作業ハウス内部側に配置された気密扉の外側又は内側に、エアロック内側から作業員が進入可能で、かつ、作業ハウス内部に向かって伸展するとともに作業ハウス内部側に対してエアロック内側を気密に隔離する伸縮ダクトを設け、伸縮ダクトの先端部に作業員が観察しながら作業ハウス内に配置された装置の保守作業を行う手段を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、作業ハウス内に配置した装置に万一トラブルなどが発生した場合、作業員の被ばくを防止して作業員が作業ハウス内に配置した装置に接近して装置のメンテナンス等を行うことが可能となる。
【００１１】
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】沸騰水型原子力プラントの概略構成図である。
【図２】本発明の一実施例の燃料デブリまたは炉内機器等の搬出用作業ハウスを説明する図。
【図３】本発明の一実施例の作業員接近用エアロック装置の構成を説明する図。
【図４】本発明の一実施例の作業員接近用エアロック装置の先端に設けられる保守作業ツールの一例を説明する図。
【図５】本発明の一実施例の作業員接近用エアロック装置の先端に設けられる保守作業ツールの他の一例を説明する図。
【図６】本発明の一実施例の作業員接近用エアロック装置を用いて作業員が作業ハウス内の保守作業位置まで接近するステップを説明する図（ステップ１）。
【図７】本発明の一実施例の作業員接近用エアロック装置を用いて作業員が作業ハウス内の保守作業位置まで接近するステップを説明する図（ステップ２）。
【図８】本発明の一実施例の作業員接近用エアロック装置を用いて作業員が作業ハウス内の保守作業位置まで接近するステップを説明する図（ステップ３）。
【図９】本発明の一実施例の作業員接近用エアロック装置を用いて作業員が作業ハウス内の保守作業位置まで接近するステップを説明する図（ステップ４）。
【図１０】本発明の一実施例の作業員接近用エアロック装置を用いて作業員が作業ハウス内の保守作業位置まで接近するステップを説明する図（ステップ５）。
【図１１】本発明の一実施例の作業員接近用エアロック装置を用いて切断装置の保守作業を行う様子を説明する図。
【図１２】本発明の一実施例の作業員接近用エアロック装置を用いて切断装置の保守作業を行う様子を説明する図。
【図１３】本発明の他の実施例の作業員接近用エアロック装置の構成を説明する図。
【図１４】本発明の他の実施例の作業員接近用エアロック装置の構成を説明する図（伸縮ダクトの伸展時）。
【図１５】本発明の他の実施例の作業員接近用エアロック装置の構成を説明する図（伸縮ダクトの交換時）。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
【００１４】
先ず、図１を用いて本発明が適用される沸騰水型原子力プラントの概略構成を説明する。  
沸騰水型原子力プラント１は、原子炉２及び原子炉格納容器３（以下、ＰＣＶ３と略す）を備えている。ＰＣＶ３は、原子炉建屋４内に設置されて、上端部に原子炉格納容器上蓋５（以下、ＰＣＶ上蓋５と略す）が取り付けられて密封されている。ＰＣＶ３は、内部に形成されたドライウェル６、及び冷却水が充填された圧力抑制プールが内部に形成された圧力抑制室７を有する。ドライウェル６に連絡されるベント通路８の一端が、圧力抑制室７内の圧力抑制プールの冷却水中に浸漬されている。ＰＣＶ上蓋５の真上に複数に分割された放射線遮蔽体であるシールドプラグ９が配置され、これらのシールドプラグ９が、原子炉建屋４の運転床２９に設置されている。  
ＰＣＶ３の上部には、原子炉停止時に原子炉圧力容器１１（以下、ＲＰＶ１１と略す）の蓋を開けて燃料集合体１６を取り出し、隣接する使用済燃料貯蔵プール２８（以下、ＳＦＰ２８と略す）へ移す際に通すプールであって、放射線の遮蔽等のために水を張るための原子炉ウェル２６が設けられている。さらに、この原子炉ウェル２６を挟み込むように、ドライヤ・セパレータプール２７（以下、ＤＳＰ２７と略す）及び使用済みの燃料を一時的に保管するＳＦＰ２８が設けられている。ＤＳＰ２７は、定期検査時に蒸気乾燥器１４や気水分離器１３といった炉内機器を仮置きする場所として使われる。  
原子炉２は、原子炉圧力容器上蓋１０（以下、ＲＰＶ上蓋１０と略す）が取り付けられて構成される原子炉圧力容器１１（以下、ＲＰＶ１１と略す）、核燃料物質を含む複数の燃料集合体１６が装荷された炉心１２、蒸気乾燥器１４及び気水分離器１３等を備えている。炉心１２、蒸気乾燥器１４及び気水分離器１３はＲＰＶ１１内に配置される。ＲＰＶ１１内に設置された炉心シュラウド１５が、炉心１２を取り囲んでいる。炉心１２内に装荷された各燃料集合体１６は、下端部が炉心支持板１７によって支持され、上端部が上部格子板１８によって保持される。気水分離器１３は炉心１２の上端部に位置する上部格子板１８よりも上方に配置され、蒸気乾燥器１４が気水分離器１３の上方に配置される。燃料集合体１６は、例えばＭＯＸ燃料のペレットを、ステンレス製の被覆管内にその軸方向に複数充填された燃料棒を有する。複数の燃料棒を横断面四角形状のチャンネルボックス内に正方格子状に配列して燃料集合体１６が形成されている。  
複数の制御棒案内管１９が炉心１２の下方に配置され、複数の制御棒案内管１９を含むサポートシリンダが形成されている。炉心１２内の燃料集合体１６間に出し入れされて原子炉出力を制御する制御棒２０が、各制御棒案内管１９内に配置されている。複数の制御棒駆動機構ハウジング２１が、ＲＰＶ１１の下鏡２２に取り付けられている。制御棒駆動機構（図示せず）が、それぞれの制御棒駆動機構ハウジング２１内に設置され、制御棒案内管１９内の制御棒２０と連結されている。ＲＰＶ１１内に設置された蒸気乾燥器１４、気水分離器１３、炉心シュラウド１５、上部格子板１８、炉心支持板１７、サポートシリンダ、制御棒案内管１９、炉心シュラウド下部胴は、炉内構造物である  。
【００１５】
ＲＰＶ１１は、ＰＣＶ３内の底部に設けられたコンクリートマット２３上に設けられた筒状のペデスタル２４上に据え付けられている。筒状のγ線遮蔽体２５が、ペデスタル２４の上端に設置され、ＲＰＶ１１を取り囲んでいる。
【００１６】
このような沸騰水型原子力プラント１において、仮に炉心溶融が生じた場合の燃料デブリの形態の概要について説明する。非常用冷却設備の機能が喪失しＲＰＶ１１内に冷却水が注入されない場合、核燃料物質の崩壊熱により、燃料集合体内の燃料ペレットおよび被覆管が溶融することが考えられる。この溶融した核燃料物質は、もともとその核燃料、すなわち燃料棒が存在していた位置、ＲＰＶ１１の炉底部である下鏡２１及び制御棒案内管１９の付近、又は、ＰＣＶ３の底部であるコンクリートマット２３上に存在すると推定されている。場合によっては、もともと燃料棒が存在していた位置には殆ど残っておらず、ＲＰＶ１１の炉底部である下鏡２２及び制御棒案内管１９の付近、又は、ＰＣＶ３の底部であるコンクリートマット２３上に相当数が存在していると推定される。
【００１７】
このような燃料デブリや炉内機器は、例えば、特許文献１に記載の手法により搬出される。そして、燃料デブリや炉内機器などの搬出の際には、準備作業として、例えば、特許文献１に記載のような手法を用いて作業ハウスが運転床２９の上方に設置される。作業ハウスは、上述のような沸騰水型原子力プラント１から、蒸気乾燥器１４及び気水分離器１３等の炉内機器や燃料デブリを搬出する際に用いられる。作業ハウスの数や配置については、特許文献１のものに限定されず、例えば、複数の作業ハウスを運転床２９の上方に水平方向に並べて設置する場合もある。以下の実施例では、複数の作業ハウスを水平方向に並べた場合を例にとって説明する。  
なお、高線量の厳しい環境下での炉内機器の搬出作業としては、このような状態の沸騰水型原子力プラント１に限定されるものではない。例えば、廃炉といった作業も想定され、従って、そのような場合にも本発明の作業ハウスが適用可能である。
【００１８】
図２に本発明の一実施例に係る作業ハウスを運転床２９の上方に設置した状況を示す。  図２に示すように、本実施例では、運転床２９の上方に位置する梁１００の上に第一作業ハウス４０及び第二作業ハウス５０が設けられている。梁１００は、特許文献１に示すように、原子炉建屋の対向する側壁の外側に設置され、作業ハウス設置用の走行クレーン（図示省略）のガイドレール(図示省略)を支持する支持部材（図示省略）を連結するものであり、運転床２９上に置かれている。
【００１９】
第一作業ハウス４０は、図１に示すシールドプラグ９の上方に設置される。第一作業ハウス４０は、四方が４つの第一作業ハウス側壁４４で囲まれ、側壁の上端部には天井面が、側壁の下端部には床面が取り付けられ、４つの第一作業ハウス側壁，天井面及び床面とで閉鎖空間を形成する。但し、第一作業ハウス４０の床面には電動開閉扉（図示省略）が設けられた開口部が形成されており、この開口部がシールドプラグ９の真上に位置するよう第一作業ハウス４０が位置付けられる。  
ここで、第一作業ハウス４０の床面に形成される開口部の大きさは、少なくとも床面の真下に位置するＲＰＶ１１の横断面円形状の開口よりも大きく、また、望ましくは、ＰＣＶ３の横断面円形状の開口よりも大きい。これにより、後述するように、ＲＰＶ１１内に収容される炉内機器へのアクセスが可能となると共に、例えば、廃炉作業時におけるＰＣＶ３の解体作業にも好適となる。また、第一作業ハウス４０の床面に形成される開口部の形状は、必ずしも、ＲＰＶ１１及びＰＣＶ３の横断面開口の円形に相似するものでなくとも良く、例えば矩形状であっても良い。
【００２０】
第一作業ハウス４０の２つの対向する第一作業ハウス側壁４４の内壁上部には、第一作業ハウス内レール４１が敷設されている。走行台車４２が第一作業ハウス内レール４１の長手方向に沿って走行するように設けられている。走行台車４２上には、走行台車４２の長手方向に沿って走行するように横行台車４３が設けられている。横行台車４３には、フック４９が設けられている。第一作業ハウス内レール４１，走行台車４２，横行台車４３及びフック４９によりクレーン装置（以下、第一作業ハウスクレーン装置（第一搬出装置）という）が構成される。
【００２１】
第二作業ハウス５０は、ＤＳＰ２７の上方に設置される。第二作業ハウス５０も第一作業ハウス４０と同様に、４つの第二作業ハウス側壁５４，天井面及び床面とで閉鎖空間を形成する。また、第一作業ハウス４０と同様に、第二作業ハウス５０の床面には電動開閉扉が設けられた開口部が形成されており、この開口部がＤＳＰ２７の真上に位置するよう第二作業ハウス５０が位置付けられる。第二作業ハウス５０の床面に形成される開口部の大きさは、少なくとも真下に位置するＤＳＰ２７の上部開口面よりも大きく、形状は例えば矩形状等である。  
また、第一作業ハウス４０と同様に、第二作業ハウス５０内にも、第二作業ハウス内レール５１，走行台車５２，横行台車５３及びフック５９によりクレーン装置（以下、第二作業ハウスクレーン装置（第二搬出装置）という）が構成される。
【００２２】
なお、第一作業ハウス４０及び第二作業ハウス５０には、図示を省略するが、油圧ポンプ／制御盤，換気空調システム，窒素ガスを作業ハウス内に注入する窒素注入装置，先端部に把持機構を備え３次元空間内で任意の方向に移動可能な多関節マニピュレータ，後述の第一袋状遮蔽体３２及び第二袋状遮蔽体３４へ注水される遮蔽水を収容する遮蔽水タンクと遮蔽水を送水するためのポンプ，作業ハウス内部空間撮影用の複数のカメラ及び線量計などの各種機器が設置される。また、第二作業ハウス内には床面を移動可能な切断装置３００が設置されている。なお、第一袋状遮蔽体３２及びＲＰＶ１１の上方であって運転床２９に設置される第二袋状遮蔽体３４の平面積は、第一作業ハウス４０の床面に形成された開口部より十分大きい。また、同様に、ＤＳＰ２７の上方に設置される第二袋状遮蔽体３４の平面積は、第二作業ハウス５０の床面に形成された開口部よりも十分大きい。
【００２３】
第一作業ハウス４０及び第二作業ハウス５０を設置した後、外部電源がそれぞれのハウス内の油圧ポンプ／制御盤に接続される。第一作業ハウス及び第二作業ハウスに設けられたクレーン装置，換気空調システム，電動開閉扉，カメラなどの装置及び器具は、作業ハウス内の油圧ポンプ／制御盤から電気が供給されて作動する。また、沸騰水型原子力プラント１の外部から遠隔にて作業ハウス内の装置及び器具を操作するための遠隔操作盤（図示省略）が別途設けられ、遠隔操作盤が第一作業ハウス４０及び第二作業ハウス５０内に設置された制御盤と無線又は有線により接続され、制御盤を介して上記各種装置及び器具の動作などが遠隔操作される。
【００２４】
また、第一作業ハウス側壁４４及び第二作業ハウス側壁５４には、炉内機器の搬出などを可能とするため、電動開閉扉（図示省略）が設けられている。また、第一作業ハウス側壁４４及び第二作業ハウス側壁５４には、作業員接近用エアロック装置４００，５００が設けられている。作業員接近用エアロック装置の詳細について後述する。
【００２５】
第一作業ハウス４０及び第二作業ハウス５０の下方の状況について参考までに説明する。なお、図２は、蒸気乾燥器１４がＤＳＰ２７に搬出された状態を示している。  
第一作業ハウスクレーン装置から懸垂する４本のワイヤの先端部は、吊り天秤４５の上面とフックを介して接続されている。また、吊り天秤４５の下面には、炉内機器を吊上げるためのワイヤ及びフックが取り付けられている。第一作業ハウスクレーン装置と吊り天秤４５との間には、架台３３上に設けられ、内部に遮蔽水を注入可能な第一袋状遮蔽体３２が設けられている。第一袋状遮蔽体３２は、区画化された複数の貯水袋を接合することで構成され、内部に注入された遮蔽水を漏洩することなく第一作業ハウスクレーン装置より懸垂する４本のワイヤを貫通させる貫通口を備えている。架台３３は、第一袋状遮蔽体３２の貫通口と連通するよう同様に貫通口を有する。なお、第一袋状遮蔽体３２を構成する各貯水袋の底面には、遮蔽水を内部に注入する注入ポート及び内部に貯水された遮蔽水を排出するための排水ポートが備えられている。
【００２６】
さらに、ＤＳＰ２７の床面上に、切断架台３８及び移動レール３９からなる伸縮式荷台を有する台車を設置し、切断架台３８を囲むように折り畳まれた状態で伸縮式遮蔽水貯槽３６を設ける。図２では、蒸気乾燥器１４がＤＳＰ２７に搬出されて伸縮式遮蔽水貯槽３６が伸長した状態を示している。また、ＤＳＰ２７の上方にある運転床２９の高さに、開閉式のＤＳＰ遮蔽体３５が設置され、ＤＳＰ遮蔽体３５は、図示しないシリンダ等によりレール上を摺動し開閉可能に構成されている。
【００２７】
また、ＲＰＶ遮蔽体３１は、蒸気乾燥器１４の直上に設置され、図示しないシリンダ等によりレール上を摺動し開閉可能に構成される。図２においては、これらＤＳＰ遮蔽体３５及びＲＰＶ遮蔽体３１が開いた状態を示している。ＤＳＰ遮蔽体３５の面積は、ＤＳＰ２７の領域よりも大きく、また、ＲＰＶ遮蔽体３１の面積はＲＰＶ１１の開口よりも大きい。よって、ＲＰＶ１１内より炉内機器を搬出するときにＲＰＶ遮蔽体３１を開動作し、炉内機器搬出後にＲＰＶ遮蔽体３１を閉動作することで、ＲＰＶ１１内からの放射線の遮蔽及びＲＰＶ１１内からの汚染物の拡散を防止することができる。
【００２８】
ＤＳＰ遮蔽体３５の上部には、左右から延伸可能に構成され、内部に例えば水またはホウ酸水等の遮蔽水を注入可能な第二袋状遮蔽体３４が設置される。すなわち、第二袋状遮蔽体３４は、複数の区画化された貯水袋が接合されて形成される。左右それぞれに一方端が固定された上記貯水袋は、それぞれその底面に図示しない遮蔽水の注入ポート及び排出ポートを備えている。遮蔽水の注入により順次、ＤＳＰ２７の左右両側の側壁から中央部へ向かい延伸し、上記固定端と反対側の端部が密に接触することで放射線を遮蔽可能な第二袋状遮蔽体３４の状態となる。また、第二袋状遮蔽体３４は、それぞれ、中央部側の区画化された貯水袋より排水ポートを介して遮蔽水を下方へ排水する。ここでは、ＤＳＰ２７内へと排水することで、中央部側に配置される貯水袋より順次折り畳まれ上記固定端側へと水平に収縮する。これにより、第二袋状遮蔽体３４の中央部に開口部が形成され、開口部が水平方向に拡大する。図２では、第二袋状遮蔽体３４は延伸前の開口部が形成された状態を示している。なお、遮蔽水として、上記水及びホウ酸水の他、例えば、常温で流動性を有し、比重は十分な放射線遮蔽性を確保するために少なくともコンクリートの比重（２．１５ｇ／ｃｍ3）以上の材料である硫酸バリウムを溶液に分散させた硫酸バリウム水溶液を用いても良い。硫酸バリウム水溶液は、医療材等として使われており人体への害はなく、また常温で液体になり、比重も４．５ｇ／ｃｍ3程度を有しており、遮蔽水として適している。なお、上記第二袋状遮蔽体３４は、図２に示すように、ＲＰＶ１１の上方であって運転床２９の高さにも設置されている。
【００２９】
第二袋状遮蔽体３４の上部には、シート４６、シート切断装置４７及びシートを操作するシート操作装置４８が設置される。シート４６は、炉内機器の切断片の梱包に用いられる。これにより、切断片に付着する放射性ダストの飛散を防止することができる。また、ＲＰＶ１１の上方の第二袋状遮蔽体３４の上部に設けられるシート４６は、炉内機器や燃料デブリを搬出する際に、作業ハウス側を炉内側から隔離する養生シートの役割を有する。  
なお、図２において、蒸気乾燥器１４をＤＳＰ２７に搬出する際には、ＤＳＰ２７側の気水分離プラグ３０が搬出され、遮蔽付きＤＳＰゲート３７が開閉動される。
【００３０】
次に、図３を用いて、作業員接近用エアロック装置の構成例の詳細を説明する。図３では作業員接近用エアロック装置５００を例として説明するが他の作業員接近用エアロック装置４００，６００も同様な構成を有する。  
上述したように、作業ハウス内は、作業員の被ばく防止のため、作業ハウス内に配置した完全遠隔自動装置により作業が行われる。しかし、万一、作業ハウス内に配置した完全遠隔自動装置などにトラブルが発生した際には、遠隔自動装置にて保守点検の細やかな対応をすることには限界があるため、作業員が作業ハウス内に接近し、装置のメンテナンス等を行うことが必要となる場合がある。しかし、作業ハウス内にさまざまな遮蔽手段を設けるにしても作業ハウス内は汚染環境、窒素環境であるため、作業員の入出は抑制すべきである。  
そこで、本実施例では、第二作業ハウス５０に予め作業員接近用エアロック５００装置を設け、作業ハウス内に配置した装置に万一トラブルなどが発生した場合、作業員の被ばくを防止して作業員が作業ハウス内に配置した装置に接近して装置の細やかなメンテナンス等を行うことができるようにしている。
【００３１】
作業員接近用エアロック装置５００は、作業ハウス境界である第二作業ハウス側壁５４を貫通するように取り付けられている。作業員接近用エアロック装置５００は、エアロック５０１と、伸縮ダクト５０２と、保守作業ツール（図４及び図５）を有する。  
エアロック５０１は、円筒状に形成された本体部５１０、気密扉である第一ハッチ５１２及び第二ハッチ５１３を有する。第二ハッチ５１３は、エアロック５０１の内部を仕切る仕切り壁５１１に設けられる。本体部５１０，仕切り壁５１１，第一ハッチ５１２及び第二ハッチ５１３はステンレス鋼などで形成されている。本体部５１０は第二作業ハウス側壁５４を貫通するように設置されており、本体部５１０の周囲と第二作業ハウス側壁５４の貫通孔内壁との間は作業ハウス内の気密が保たれるように接続されている。エアロックの本体部５１０の下部には作業床５１４が設けられている。
【００３２】
エアロック５０１の置換エリア５１５に給気ライン５１６と排気ライン５１７が設けられ、置換エリア５１５内の空気を清浄化できるようになっている。すなわち、後述の伸縮ダクト５０２に万一漏洩が生じた場合に、作業員が作業エリア５１８から置換エリア５１５に戻ったときに置換エリア５１５内の空気を清浄化した後に作業員が第一ハッチ５１２から退出するようし、クリーンエリアの清浄を保つようにしている。給気ライン５１６には給気ポンプ５１９が設けられ、排気ライン５１７には排気ポンプ５２０とダスト除去用のフィルター５２１が設けられている。
【００３３】
エアロック５０１の作業エリア５１８には、給気ライン５２２と排気ライン５２３が設けられ、作業エリア５１８内の空気を清浄化できるようになっている。給気ライン５２２には給気ポンプ５２４が設けられ、排気ライン５２３には排気ポンプ５２５とダスト除去用のフィルター５２６が設けられている。作業員が作業エリア５１８で作業中、作業エリア５１８の内圧は、第一作業ハウス５０内の内圧よりも高くなるように設定される。これにより後述の伸縮ダクト５０２に万一穿孔などが生じた場合にも、第二作業ハウス５０内の汚染空気が作業エリア５１８内へ侵入することが抑制され、汚染空気の侵入を最小限にすることができる。また、作業エリア５１８の内圧を第二作業ハウス５０内の内圧よりも高くすることにより、後述の伸縮ダクト５０２の伸展が容易に行えるようになる。すなわち、作業エリア５１８内を加圧することにより、伸縮ダクト５０２を伸展方向に押し出す際の補助となり、伸縮ダクト５０２の伸展が容易となる。
【００３４】
エアロック５０１の第二作業ハウス５０側の先端部（第二ハッチ５１３の外側で作業エリア５１８の先端部）には、伸縮ダクト５０２が設けられている。伸縮ダクト５０２は、一端がエアロック５０１の先端部に取り付けられ、他端には隔離板５２７が取り付けられている。伸縮ダクト５０２によって第二作業ハウス５０内側に対してエアロック５０１の作業エリア５１８側を気密に隔離する。このため、伸縮ダクト５０２とエアロック５０１の先端部及び隔離板５２７とは気密が保たれるように接続されている。伸縮ダクト５０２内にはエアロック５０１の作業エリア５１８側から作業員が進入可能となっている。伸縮ダクト５０２は、作業員が押すことにより第二作業ハウス５０内に向かって伸展する。また、上述したように、作業エリア５１８の内圧が伸縮ダクト５０２の伸展の補助となる。伸縮ダクト５０２は、例えば、ポリウレタンなどの樹脂シートをベースとしてアラミド繊維で補強されたもので構成されている。例えば、２枚のポリウレタン製の樹脂シートの間にアラミド繊維のシートを配置して伸縮ダクトの材料を形成する。このように形成された材料を用いて構成した伸縮ダクトは、放射線に強く、補強材により必要な強度を保つことができる。また、必要に応じて、アラミド繊維のシートを２枚とし、アラミド繊維の間にステンレス繊維のシートを配置しても良い。この場合、構造物などに接触しても破損が抑制されるという利点を有する。ステンレス繊維のシートを配置しない場合には、伸縮ダクト５０２の重量が軽減され、伸縮ダクトの伸縮作業が容易となる。
【００３５】
伸縮ダクト５０２の先端に取り付けられる隔離板５２７は、軽量化を図り作業員の作業を容易にするため、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）や炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）、またはアルミニウムなどの軽量金属によって構成されている。隔離板５２７には、作業エリア側から作業ハウス内が観察可能なように作業窓５２８が設けられている。作業窓５２８は放射線遮蔽ガラスにより形成されている。
【００３６】
また、伸縮ダクト５０２の先端部において作業員が観察しながら第二作業ハウス５０内に配置された装置の保守作業を行うことができるように、エアロックの先端、すなわち、隔離板５２７に、図４または図５に示すような保守作業を行う保守作業ツールを設けている。  
図４は、隔離板５２７（エアロックの先端）に作業マニピュレータ５２９を設置した例を示す。作業マニピュレータ５２９は機械式及び電機式のどちらでも良い。作業員が作業窓５２８から作業ハウス内を直接観察しながらマスターアーム５３０を操作して、スレーブアーム５３１を駆動し、保守作業を行う。  
図５は、隔離板５２７（エアロックの先端）に作業グローブ５３２を設置した例を示す。作業員が作業グローブ５３２に手を入れて作業窓５２８から作業ハウス内を直接観察しながら細かな手作業による保守作業を行う。
【００３７】
次に、図６〜図１０を用いて、本実施例の作業員接近用エアロック装置を用いて作業員が作業ハウス内の保守作業位置まで接近するステップを説明する。なお、図６〜図１０において保守作業ツールや給気ラインや排気ラインの図示を省略している。  
（ステップ１）  
図６は作業員が作業員接近用エアロック装置５００に入室前の状態を示す。第一ハッチ５１２及び第二ハッチ５１３ともに閉鎖（閉止）されている。また、伸縮ダクト５０２は収縮した（折り畳んだ）状態になっている。
（ステップ２）  
図７は第一ハッチ５１２を開放し、作業員がエアロック５０１の置換エリア５１５に入室した状態を示す。このとき、第二ハッチ５１３は閉鎖され、伸縮ダクト５０２も収縮した状態になっている。
（ステップ３）  
図８は第一ハッチ５１２を閉鎖し、第二ハッチ５１３を開放して作業員がエアロック５０１の作業エリア５１８に入出しようとしている状態を示す。収縮ダクト５０２は収縮した状態になっている。
（ステップ４）  
図９は作業員が作業エリア５１８に入出し、第二ハッチ５１３を閉鎖する。この段階でも収縮ダクト５０２は収縮した状態になっている。
（ステップ５）  
図１０はエアロック５０１の作業エリア５１８に給気ライン５２２から清浄空気を供給して作業エリア５１８内の圧力が第二作業ハウス５０内の圧力よりも高くなるように作業エリア５１８内を加圧する。この加圧の補助を得ながら作業員が伸縮ダクト５０２の先端の隔離板５２７を押して伸縮ダクト５０２を伸展させる。これにより、第二作業ハウス５０内の保守作業位置まで伸縮ダクト越しに接近できる環境が提供される。そして、図４や図５に示す保守作業ツールを用いて作業員が保守作業を行うことができる。
【００３８】
次に、図１１及び図１２を用いて、保守作業の一例を説明する。図１１及び図１２は、切断装置３００の切断ツール３０１の保守作業を説明する図である。図１１は保守作業開始前の状態を示す。  
図１２に示すように、作業員接近用エアロック装置５００の伸縮ダクト５０２を伸展させ、作業員が第二作業ハウス５０内の保守作業対象である切断装置の近くまで伸縮ダクト越しに接近できる環境が作る。そして、切断装置３００の伸縮管３０２を引き上げ、折り曲げて、ＤＳＰ２７の側面側に切断ツール３０１を移動させる。この状態で、伸縮ダクト越しに切断ツール３０１の保守作業（点検やツール交換など）を行う。
【００３９】
本実施例によれば、作業員の被ばくを防止して作業員が第二作業ハウス５０内に配置した切断装置に接近して切断ツールなどのメンテナンス等を行うことが可能となる。
【００４０】
図１３〜図１５を用いて、作業員接近用エアロック装置の他の実施例を説明する。本実施例においても作業員接近用エアロック装置５００を例として説明するが他の作業員接近用エアロック装置４００，６００も同様な構成を有する。  
本実施例では、伸縮ダクトが汚染されることを考慮して、伸縮ダクトを交換できるように構成したものである。なお、上述の実施例と同様な部分についての説明は省略する。
【００４１】
図１３に示すように、本実施例では、伸縮ダクト５０２が第二ハッチ５１３の内側（エアロック５０１の内側）に収納されている。伸縮ダクト５０２の一端（左側端）は、シリンダのピストンと類似で、その外周が環状のシール構造５３３を介してエアロック５０１の本体部５１０の内周壁面と摺動可能に接している。伸縮ダクト５０２はシール構造５３３及び隔離板５２７から取り外し可能に構成されている。
【００４２】
図１４を用いて、伸縮ダクト５０２の伸展状態を説明する。本実施例では、第二ハッチ５１３を外側に開放し、伸縮ダクト５０２を第二ハッチ５１３の外側に押し出す。このとき、給気ライン５１６から置換エリア５１５に清浄空気を供給して置換エリア５１５内の圧力が第二作業ハウス５０内の圧力よりも高くなるように置換エリア５１５内を加圧する。この加圧の補助を得ながら作業員が伸縮ダクト５０２の先端の隔離板５２７を押して伸縮ダクト５０２を伸展させる。これにより、本実施例でも第二作業ハウス５０内の保守作業位置まで伸縮ダクト越しに接近できる環境が提供される。そして、図４や図５に示す保守作業ツールを用いて作業員が保守作業を行うことができる。
【００４３】
本実施例では、伸縮ダクト５０２を第二ハッチ５１３の内側に設けているので、伸縮ダクトが汚染または損傷したような場合に、伸縮ダクト５０２を比較的容易に交換することができる。すなわち、図１５に示すように、第二ハッチ５１３を閉鎖した状態において、置換エリア５１５内にて、伸縮ダクト５０３を隔離板５２７から取外して折りたたみ、搬出容器５３４に収納する。その後、第一ハッチ５１２を開放して搬出容器５３４を作業員接近用エアロック装置５００外に搬出し、伸縮ダクト５０２を廃棄する。そして、新しい伸縮ダクトを隔離板５２７に取り付け伸縮ダクトの交換作業を完了する。
【００４４】
本実施例では、上述の実施例の効果に加えて、伸縮ダクトが汚染または損傷しても伸縮ダクトの交換作業を比較的に容易に行うことができるという効果を有する。
【００４５】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加，削除，置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１・・・沸騰水型原子力プラント、２・・・原子炉、３・・・原子炉格納容器（ＰＣＶ）、４・・・原子炉建屋、５・・・原子炉格納容器上蓋（ＰＣＶ上蓋）、６・・・ドライウェル、７・・・圧力抑制室、８・・・ベント通路、９・・・シールドプラグ、１０・・・原子炉力容器上蓋（ＲＰＶ上蓋）、１１・・・原子炉圧力容器（ＲＰＶ）、１２・・・炉心、１３・・・気水分離器、１４・・・蒸気乾燥器、１５・・・炉心シュラウド、１６・・・燃料集合体、１７・・・炉心支持板、１８・・・上部格子板、１９・・・制御棒案内管、２０・・・制御棒、２１・・・制御棒駆動機構ハウジング、２２・・・下鏡、２３・・・コンクリートマット、２４・・・ペデスタル、２５・・・γ線遮蔽体、２６・・・原子炉ウェル、２７・・・ドライヤ・セパレータプール（ＤＳＰ）、２８・・・使用済燃料貯蔵プール（ＳＦＰ）、２９・・・運転床、３０・・・気水分離プラグ、３１・・・ＲＰＶ遮蔽体、３２・・・第一袋状遮蔽体、３３・・・架台、３４・・・第二袋状遮蔽体、３５・・・ＤＳＰ遮蔽体、３６・・・伸縮式遮蔽水貯槽、３７・・・遮蔽付きＤＳＰゲート、３８・・・切断架台、３９・・・移動レール、４０・・・第一作業ハウス、４１・・・第一作業ハウス内レール、４２，５２・・・走行台車、４３，５３・・・横行台車、４４・・・第一作業ハウス側壁、４５・・・吊り天秤、４６・・・シート、４７・・・シート切断装置、４８・・・シート操作装置、４９，５９・・・フック、５０・・・第二作業ハウス、５１・・・第二作業ハウス内レール、５４・・・第二作業ハウス側壁、５５・・・炉内機器切断片収納容器、１００・・・梁、３００・・・炉内機器切断装置、３０１・・・切断ツール、３０２・・・伸縮管、４００，５００，６００・・・作業員接近用エアロック装置、５０１・・・エアロック、５０２・・伸縮ダクト、５１０・・・本体部、５１１・・・仕切り壁、５１２・・・第一ハッチ、５１３・・・第二ハッチ、５１４・・・作業床、５１５・・・置換エリア、５１６，５２２・・・給気ライン、５１７，５２３・・・排気ライン、５１８・・・作業エリア、５１９，５２４・・・給気ポンプ、５２０，５２５・・・排気ポンプ、５２１，５２６・・・フィルター、５２７・・・隔離板、５２８・・・作業窓、５２９・・・作業マニピュレータ、５３０・・・マスターアーム、５３１・・・スレーブアーム、５３２・・・作業グローブ、５３３・・・シール構造、５３４・・・搬出容器。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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