(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用済み核燃料を保管するための水で満たされた核燃料貯蔵用ピットの表面に配されたライニングの補修方法であって、
前記ライニング表面の補修対象箇所を含む補修範囲近傍で該補修範囲に向かって水流を与えることで水中にキャビテーションを発生させて該補修範囲の異物を除去するとともに該補修範囲の目粗しを行う異物除去・目粗し工程と、
該異物除去・目粗し工程の後に前記補修範囲を接着剤で被覆する接着剤被覆工程と、を備えることを特徴とするライニングの補修方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用済み核燃料を水中に保管するための核燃料貯蔵用ピットの表面に配されたライニングの補修方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所では、使用済み核燃料を核燃料集合体として角管内に収容された状態で核燃料貯蔵用ラックの鉛直セル中に収納し、この核燃料貯蔵用ラックを核燃料貯蔵用ピットの水中に貯蔵している。このように、核燃料貯蔵用ラック及び核燃料集合体を水中に貯蔵することにより、崩壊熱を冷却除去して臨界未満で保持し、また、放射線を遮蔽するようにしている。
【０００３】
このような核燃料貯蔵用ピットには、躯体がコンクリートで形成され、核燃料貯蔵用ピット内の水と躯体とを遮断するために、躯体の表面にステンレス製等のライニング（内張り材）が配されているものがある。このライニングには、経年劣化などにより亀裂が生じる虞があるため、ライニングの補修方法が考えられている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、ライニングの亀裂を含む所定範囲の表面を水中において水中硬化型の接着剤で被覆する補修方法が開示されている。
ライニングの表面を接着剤で被覆する場合には、ライニングの表面に汚れなど異物があると、接着剤の定着が低下するため、接着剤による被覆を行う前に、ライニングの表面の異物を除去する必要がある。
一般的に、ライニングなどの表面の異物を除去する方法としては、対象箇所にレーザ光を照射する方法や、対象箇所を機械的に研磨する方法などが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２１６２０１号公報
【特許文献２】特許第４４９０６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、対象箇所にレーザ光を照射して異物を除去する方法では、一度に広い範囲を処理することができないため、作業が煩雑であるとともに、時間がかかるという問題がある。
また、対象箇所を機械的に研磨して異物を除去する方法では、研磨粉が水中に混ざらないように管理を行う必要があり、手間がかかるという問題がある。
【０００７】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、ライニング表面の異物を容易にかつ確実に除去できて、対象箇所を確実に補修することができるライニングの補修方法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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係るライニングの補修方法は、使用済み核燃料を保管するための水で満たされた核燃料貯蔵用ピットの表面に配されたライニングの補修方法であって、前記ライニング表面の補修対象箇所を含む補修範囲近傍で該補修範囲に向かって水流を与えることで水中にキャビテーションを発生させて該補修範囲の異物を除去するとともに該補修範囲の目粗しを行う異物除去・目粗し工程と、該異物除去・目粗し工程の後に前記補修範囲を接着剤で被覆する接着剤被覆工程と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明では、異物除去工程において、補修範囲近傍の水中にキャビテーションを発生させて補修範囲の異物を除去することにより、確実に補修範囲の異物を除去することができる。
そして、異物除去工程では、一度に広範囲にキャビテーションを発生させることで、一度に広範囲の処理を行うことができるとともに、薬品や研磨粉などを使用せずに異物を除去できるため、核燃料貯蔵用ピット内の水質管理や研磨粉の除去作業などが必要がなく、容易に補修範囲の異物を除去することができる。
【００１０】
また、異物除去・目粗し工程では、補修範囲に向かって水流を与えることでキャビテーションを発生させることにより、容易にキャビテーションを発生させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、異物除去工程において確実にかつ容易に補修範囲の異物を除去することができるため、補修範囲を接着剤で確実に被覆できるとともに、容易に作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態による核燃料貯蔵用ピットの一例を示す図である。
【図２】ウォータジェット装置を説明する図である。
【図３】接着剤充填装置を説明する図である。
【図４】補修後の核燃料貯蔵用ピットを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態によるライニングの補修方法について、図１乃至図４に基づいて説明する。
図１に示すように、使用済み核燃料を収容した核燃料貯蔵用ラック（不図示）を水中に貯蔵する核燃料貯蔵用ピット１は、躯体２がコンクリートで形成されていて、躯体２内側表面にステンレス板などによるライニング３が配されている。このライニング３は、核燃料貯蔵用ピット１内の水Ｗ１と躯体２とを遮断するために配されている。
ライニング３には、経年劣化などにより亀裂４が生じる虞がある。本実施形態によるライニングの補修方法は、この亀裂４を補修するための方法である。
なお、本実施形態では、核燃料貯蔵用ピット１の側壁のライニング３を補修するものとする。
【００１４】
本実施形態による補修方法では、水中において、まず、ライニング３の亀裂４を含む補修範囲５の異物６を除去する異物除去工程を行い、続いて、補修範囲５を水中硬化型の接着剤７（図３参照）で被覆する接着剤被覆工程を行う。
【００１５】
（異物除去工程）
図２に示すように、異物除去工程では、補修範囲５に向かって水流を与え、キャビテーションを発生させることによって異物６（図１参照）を除去する。
ここで、補修範囲５に向かって水流を与えるウォータジェット装置１１について説明する。
ウォータジェット装置１１は、水Ｗ２を噴射するノズル１２と、ノズル１２に接続された高圧ホース１３と、高圧ホース１３を介してノズル１２へ水Ｗ２を供給する高圧ポンプ１４とを備えている。
【００１６】
ウォータジェット装置１１は、高圧ポンプ１４によって、ノズル１２のノズル孔（不図示）から所定の流速で水Ｗ２を噴射可能に構成されている。例えば、ノズル孔の径を２ｍｍとし、このノズル孔から毎分４５Ｌの水Ｗ２が噴射可能に構成されている。
ノズル１２は水中に設置され、高圧ポンプ１４は、核燃料貯蔵用ピット１外に設置されている。
【００１７】
ノズル１２は、補修範囲５に向かって水Ｗ２を噴射できる位置に設置される。ノズル１２の位置合わせは、遠隔操作で行う。本実施形態では、ノズル１２の上部に棒状の部材１５を設置し、この棒状の部材１５を遠隔操作により上下左右に移動させノズル１２を所定の位置に設置している。
なお、核燃料貯蔵用ピット１内に、ノズル１２をガイドするガイドレール（不図示）を設置し、遠隔操作によりノズル１２をガイドレールに沿って移動させて所定の位置に設置してもよい。
【００１８】
所定位置に設置されたノズル１２は、ノズル１２に接続されてライニング３に吸着可能な吸盤１６ａを備える支持具１６によって核燃料貯蔵用ピット１に支持されている。これにより、ノズル１２の位置が固定されている。
また、ウォータジェット装置１１は、水流が核燃料貯蔵用ラックに影響しないように、後方（核燃料貯蔵用ラック側）、側方および下方を覆うカバー材１７を備えている。このカバー材１７も、ライニング３に吸着可能な吸盤１８ａを備える支持具１８によって核燃料貯蔵用ピット１に支持されている。
【００１９】
異物除去工程では、まず、亀裂４の位置を確認し、亀裂４を含む補修範囲５に対応する位置に遠隔操作によりノズル１２を設置する。なお、亀裂４の確認は、目視による確認や、検査装置などで確認する。また、必要に応じて、亀裂４の位置をマーキングして明確にし、このマーキングを基準としてノズル１２を設置してもよい。
続いて、高圧ポンプ１４を駆動させ、ノズル１２から水Ｗ２を噴射させ、補修範囲５近傍の水中にキャビテーションを生じさせる。そして、キャビテーションによる気泡が分裂する衝撃で補修範囲５の異物６を除去する。
このとき、補修範囲５の異物６を除去するとともに、後の接着剤被覆工程において、接着剤７が補修範囲５に定着し易いように、補修範囲５の目粗しを行ってもよい。
【００２０】
（接着剤被覆工程）
図３に示すように、接着剤被覆工程では、異物除去工程によって異物６（図１参照）が除去された補修範囲５を囲繞するように、例えば金属製の枠体２１を設置し、この枠体２１の内部に接着剤７を充填して、接着剤７が硬化した後に枠体２１を撤去することで補修箇所の被覆を行っている。
まず、接着剤７を枠体２１の内部に充填可能な接着剤充填装置２２について説明する。
接着剤充填装置２２は、接着剤７を吐出する充填ノズル２３と、充填ノズル２３と接続され接着剤７が収容される接着剤収容部２４と、接着剤収容部２４から充填ノズル２３へ圧送して充填ノズル２３が吐出させる圧送機構２５とを備えている。
【００２１】
接着剤収容部２４には、接着剤７の主剤が充填された主剤用カートリッジ２６と、硬化剤が充填された硬化剤用カートリッジ２７と、一方の入口側が主剤用カートリッジ２６と接続され他方の入口側が硬化剤用カートリッジ２７と接続され出口側が充填ノズル２３と接続された二股管継手２８とが設けられている。
充填ノズル２３は、主剤用カートリッジ２６および硬化剤用カートリッジ２７から、二股管継手２８を介して圧送された主剤および硬化剤を混合可能で、吐出孔２３ａから水中硬化型の接着剤７を吐出可能に構成されている。
【００２２】
接着剤充填装置２２および枠体２１は、遠隔操作により所定の位置に設置されている。
本実施形態では、接着剤充填装置２２の上部に棒状の部材２９を設置し、この棒状の部材２９を遠隔操作により上下左右に移動させ接着剤充填装置２２の充填ノズル２３を所定の位置に設置している。
また、枠体２１はＣＣＤカメラでモニターしながらロボットアームを用いて所定の位置に設置している。
なお、充填ノズル２３をＣＣＤカメラでモニターしながら移動させ、補修範囲５に対して適切に位置させ、充填の様子をモニターさせてもよい。
【００２３】
所定位置に設置された接着剤充填装置２２は、接着剤充填装置２２に接続されてライニング３に吸着可能な吸盤３０ａを備える支持具３０によって核燃料貯蔵用ピット１に支持されている。これにより、接着剤充填装置２２の位置が固定されている。
【００２４】
接着剤被覆工程では、まず、枠体２１を補修範囲５を囲繞するように設置する。
続いて、接着剤充填装置２２を枠体２１内へ接着剤７を充填可能な位置に設置し、接着剤充填装置２２の位置を固定する。
そして、枠体２１内へ接着剤７を充填し、接着剤７が硬化した後に枠体２１を撤去する。
このようにして、図４に示すように、補修範囲５が接着剤７によって被覆され、亀裂４が補修される。
【００２５】
次に、上述したライニングの補修方法の効果について図面を用いて説明する。
本実施形態によるライニングの補修方法では、ライニング３の表面の異物６を除去してから亀裂４を接着剤７で被覆するため、接着剤７をライニング３の表面に確実に定着させることができる。
また、ライニング３の表面の異物６を除去する工程では、補修範囲５に水流を与えてキャビテーションを発生させているため、ライニング３の表面の異物６を確実に除去することができるとともに、ライニング３の表面を研磨する従来の機械的な方法と比べて、研磨粉を使用することがなく、研磨粉が水中に混ざることがないため、水質管理が容易となる。
また、異物除去工程において、補修範囲５に水流を与えてキャビテーションを発生させることによって、ライニング３の表面の目粗しを行うことができるため、接着剤を確実にライニング３に定着させることができる。
【００２６】
以上、本発明によるライニングの補修方法の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上述した実施形態では、異物除去工程において、ウォータジェット装置１１のノズル１２から水Ｗ２を噴射させているが、水Ｗ２に代わって水Ｗ２にドライアイスを混ぜたものや、ホウ酸水を噴出させてもよい。このようにすることにより、キャビテーションによる異物除去ができるとともに、物理的に異物除去を行うことができる。
また、上述した実施形態では、異物除去工程において、ウォータジェット装置１１にカバー体１７が設けられているが、核燃料貯蔵用ラックにウォータジェット装置１１による水流の影響がない場合は、カバー体１７を設けなくてもよい。
また、上述した実施形態では、核燃料貯蔵用ピット１の側壁のライニング３を補修しているが、核燃料貯蔵用ピット１の底面にライニング３が配されている場合は、このライニング３を補修してもよい。
【符号の説明】
【００２７】
１  核燃料貯蔵用ピット
２  躯体
３  ライニング
４  亀裂
５  補修範囲
６  異物
７  接着剤
１１  ウォータジェット装置
２２  接着剤充填装置
【図１】
0005730124.tif 000002
【図２】
0005730124.tif 000003
【図３】
0005730124.tif 000004
【図４】
0005730124.tif 000005