(57)【要約】【課題】炉内構造物の取替作業期間の短縮を図ることができ、炉内構造物を保管容器に収納する際に原子炉格納容器内の放射性物質による汚染を少なくすることができる炉内構造物の収納方法を提供すること。【解決手段】保管容器本体３の外周部と保管容器底蓋４の外周部を剥離可能な被覆手段（塗膜Ｓ、シート材）で覆い、保管容器底蓋４をキャビティー１２内に配置し、キャビティー１２内に水Ｗを注水し、保管容器本体３の内部に炉内構造物（下部炉内構造部６０）を吊り上げ、保管容器本体３の底部がキャビティー１２内の水Ｗの水面下にある状態で当該保管容器本体３を保管容器底蓋４の上方に配置し、保管容器本体３を保管容器底蓋４に吊り下げ、保管容器底蓋４を保管容器本体３に取り付け、保管容器本体３及び保管容器底蓋４を覆う被覆手段（塗膜Ｓ、シート材）を剥がす。【選択図】　　　図１３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉格納容器内に搬入された保管容器に炉内構造物を収納する炉内構造物の収納方法であって、
前記保管容器の保管容器本体の外周部と前記保管容器の保管容器底蓋の外周部を剥離可能な被覆手段で覆う工程と、
前記保管容器底蓋をキャビティー内に配置する工程と、
前記キャビティー内に水を注入する工程と、
前記保管容器本体の内部に前記キャビティー内の原子炉容器に挿入されている炉内構造物を吊り上げる工程と、
前記保管容器本体の底部が前記キャビティー内の水の水面下にある状態で当該保管容器本体を保管容器底蓋の上方に配置する工程と、
前記保管容器本体を前記保管容器底蓋に吊り下げ、前記保管容器底蓋を前記保管容器本体に取り付ける工程と、
前記保管容器本体および前記保管容器底蓋を覆う前記被覆手段を剥がす工程と、
を含むことを特徴とする炉内構造物の収納方法。
【請求項２】
前記保管容器本体を前記保管容器底蓋に吊り下げた後に、前記被覆手段により覆われている前記保管容器本体および前記保管容器底蓋を除染することを特徴とする請求項１に記載の炉内構造物の収納方法。
【請求項３】
前記被覆手段は、剥離性を有する塗料であることを特徴とする請求項１または２に記載の炉内構造物の収納方法。
【請求項４】
前記被覆手段は、シート材であることを特徴とする請求項１または２に記載の炉内構造物の収納方法。
【請求項５】
前記シート材を排気手段により前記保管容器本体および前記保管容器底蓋の少なくともいずれか一方に密着させることを特徴とする請求項４に記載の炉内構造物の収納方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、原子炉に関し、特に炉内構造物を保管容器に収納する収納方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の原子力プラントに多く用いられている加圧水型原子炉（ＰＷＲ）においては、原子炉用の燃料を支持等するための炉内構造物が、原子炉容器内に設けられている。これまで、原子炉容器内の炉内構造物の取り替えは行われていなかった。これは、炉内構造物は、恒久的な構造物として長期の使用に耐えうるように設計・製作されたものであり、原子炉の予定使用期間内はその性能を発揮できるものだからである。また、海外においては、炉内構造物を構成するボルトなどの部品に異常、すなわち磨耗や損傷がある場合は、点検時に発見され、この異常がある部品のみを取り替えており、わが国においても同様の処置をすることとしていた。
【０００３】
しかしながら、数十年にいたる長期使用により、炉内構造物の設計当初には想定されていなかった事象が生じる場合がある。また、予定使用期間を越えて引き続き原子炉の運転を継続する場合もある。上記の場合には原子炉の運転において高い安全性を維持するために炉内構造物を新品に取り替える必要が生じることがある。
【０００４】
上記のように、従来は炉内構造物を取り替えることは想定していなかったので、炉内構造物を取り替える際に必要な技術は考案されていなかった。また、炉内構造物は、原子炉を運転することにより中性子等の照射を受けて放射能を帯びることとなる。さらに炉内構造物は、その重量が大きいとともに大型の構造物である。従って、通常の収納技術ではこれらの放射性を有する炉内構造物を安全に収納することができない。即ち、炉内構造物が発生させる放射線を十分に安全なレベルまで遮蔽できる保管容器にこの炉内構造物を収納するためには、この保管容器を原子炉格納容器内に搬入し、この原子炉容器内で吊り上げ、吊り下げ（揚重）する必要がある。
【０００５】
そこで、外部遮蔽壁の上部に揚重設備を設け、原子炉格納容器の天井部に保管容器を搬入できる開口部を設け、この開口部から揚重設備により吊り下げられた保管容器を原子炉容器内部に搬入し、炉内構造物を保管容器内に収納し、搬出する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。上記方法によれば、炉内構造物を保管容器に収納でき、炉内構造物が収納された保管容器を原子炉容器外に搬出することができる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−８４０５２
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記方法は、炉内構造物を収納した保管容器本体（特許文献１では、円筒胴４１）に保管容器底蓋（特許文献１では、底板４５）を取り付ける作業は、キャビティー（特許文献１では、原子炉キャビティー５）内において気中で行われている（特許文献１図８参照）。従って、炉内構造物の放射性物質がキャビティー内に飛散し、原子炉格納容器（特許文献１では、格納容器３）が放射性物質で汚染される恐れがある。
【０００８】
そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、炉内構造物の取替作業期間の短縮を図ることができ、炉内構造物を保管容器に収納する際に原子炉格納容器内の放射性物質による汚染を少なくすることができる炉内構造物の収納方法及びこれに用いる保管容器を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は、原子炉格納容器内に搬入された保管容器に炉内構造物を収納する炉内構造物の収納方法であって、保管容器の保管容器本体の外周部と保管容器の保管容器底蓋の外周部を剥離可能な被覆手段で覆う工程と、保管容器底蓋をキャビティー内に配置する工程と、キャビティー内に水を注水する工程と、保管容器本体の内部にキャビティー内の原子炉容器に挿入されている炉内構造物を吊り上げる工程と、保管容器本体の底部がキャビティー内の水の水面下にある状態で当該保管容器本体を保管容器底蓋の上方に配置する工程と、保管容器本体を保管容器底蓋に吊り下げ、保管容器底蓋を保管容器本体に取り付ける工程と、保管容器本体及び保管容器底蓋を覆う被覆手段を剥がす工程とを含むことを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、保管容器の保管容器本体の外周部と保管容器の保管容器底蓋の外周部を剥離可能な被覆手段で覆い、保管容器底蓋をキャビティー内に配置し、キャビティー内に水を注水し、保管容器本体の内部にキャビティー内の原子炉容器に挿入されている炉内構造物を吊り上げ、保管容器本体の底部がキャビティー内の水の水面下にある状態で当該保管容器本体を保管容器底蓋の上方に配置し、保管容器本体を保管容器底蓋に吊り下げ、保管容器底蓋を保管容器本体に取り付け、保管容器本体及び保管容器底蓋を覆う被覆手段を剥がす、すなわちキャビティーに注入された水内の放射性物質は保管容器本体及び保管容器底蓋を覆う被覆手段に付着するが、この放射性物質が付着した被覆手段は剥がすので、保管容器に付着する放射性物質を軽減できる。これにより、保管容器の除染作業時間を短縮できるので、炉内構造物の取替作業期間の短縮を図ることができる。また、水中で保管容器底蓋を保管容器本体に取り付けるので、炉内構造物を保管容器に収納する際に原子炉格納容器内の放射性物質による汚染を少なくすることができる。また、被覆手段を剥がした状態の保管容器に付着する放射性物質は少ないので、後にこの保管容器を拭き取ることで除染を行う作業員の安全性を確保することができる。ここで、被覆手段は可燃性であることが好ましい。これにより、剥がした被覆手段は焼却することができるので、放射性物質の飛散を防止することができる。なお、保管容器の保管容器本体の外周部を被覆手段で覆う範囲は、原子炉容器の上面に保管容器本体を吊り下げた際において保管容器本体の外周部に少なくともキャビティー内の水が接触しない範囲にすることが好ましい。
【００１１】
また、この発明は、請求項１に記載の炉内構造物の収納方法において、保管容器本体を保管容器底蓋に吊り下げた後に、被覆手段により覆われている保管容器本体及び保管容器底蓋を除染することを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、保管容器本体を保管容器底蓋に吊り下げた後に、被覆手段により覆われている保管容器本体及び保管容器底蓋に水を散水することなどで除染するので、この被覆手段を剥がす前の保管容器本体及び保管容器底蓋に付着する放射性物質を低減することができ、作業員が安全に被覆手段を剥がすことができる。
【００１３】
また、この発明は、請求項１又は２に記載の炉内構造物の収納方法において、被覆手段は、剥離性を有する塗料であることを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、被覆手段を剥離性を有する塗料とするので、保管容器本体の外周部と保管容器底蓋の外周部の形状に関係なく容易に保管容器本体の外周部及び保管容器底蓋の外周部を覆うことができる。また、塗料は剥離性を有するので、保管容器本体及び保管容器底蓋を覆うこの塗料を短時間、且つ容易に剥がすことができる。これにより、保管容器の除染作業時間をさらに短縮できるので、炉内構造物の取替作業期間の短縮をさらに図ることができる。
【００１５】
また、この発明は、請求項１又は２に記載の炉内構造物の収納方法において、被覆手段は、シート材であることを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、被覆手段をシート材とするので、保管容器本体の外周部と保管容器底蓋の外周部を短時間で覆うことができるとともに、保管容器本体及び保管容器底蓋を覆うこのシート材を短時間、且つ容易に剥がすことができる。これにより、保管容器の除染作業時間をさらに短縮できるので、炉内構造物の取替作業期間の短縮をさらに図ることができる。
【００１７】
また、この発明は、請求項４に記載の炉内構造物の収納方法において、シート材を排気手段により保管容器本体及び保管容器底蓋の少なくともいずれか一方に密着させることを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、シート材を排気手段により保管容器本体及び保管容器底蓋の少なくともいずれか一方に密着させるので、キャビティーに注入された放射性物質を含む水が保管容器本体の外周部及び保管容器底蓋の外周部に接触することを少なくすることができるとともに、保管容器本体の外周部及び保管容器底蓋の外周部の形状に関係なく容易に保管容器本体の外周部及び保管容器底蓋の外周部を覆うことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの或いは実質的に同一のものが含まれる。
【００２０】
図１は、原子力プラントの原子炉の概略構成例を示す図であり、図２は、原子力プラントの原子炉の要部断面図を示す図である。図１及び図２に示すように、この原子炉１０は、外周を外部遮蔽壁１１に覆われた原子炉格納容器２０内に原子炉容器３０が設けられており、この原子炉容器３０内に炉内構造物４０が挿入されている。この原子炉容器３０は、オペレーションフロア１３に設けられたキャビティー１２の底部に挿入されており、このキャビティー１２内には、後述する上部炉内構造物（ＵＣＩ）を仮置きするＵＣＩスタンド７０及び後述する下部炉内構造物（ＬＣＩ）を仮置きするＬＣＩスタンド８０が取り付けられている。
【００２１】
また、原子炉格納容器２０のオペレーションフロア１３上には、炉内構造物４０内の原子炉用の燃料集合体を取り替えるための燃料取替クレーン９０、原子炉１０内で発生した熱エネルギーを発電に必要な蒸気に変換する蒸気発生器１００（同図では、２個）が設置されている。また、原子炉格納容器２０内の上部には、この原子炉格納容器２０内における作業に使用するポーラークレーン１１０が回動自在に支持されている。なお、１４は原子炉１０の出入口、１５は、出入口遮蔽壁である。
【００２２】
図３は、原子炉容器の構成例を示す図である。同図に示すように、原子炉容器３０は、その内部に炉内構造物４０が挿入できるように原子炉容器本体３１とその上部の原子炉容器蓋３２により構成されている。原子炉容器本体３１の外側面上部には、入口ノズル３１ａ及び出口ノズル３１ｂが設けられ、内側面下部には後述する下部炉内構造物のラジアルサポート３１ｃが設けられている。原子炉容器蓋３２は、原子炉容器本体３１に原子炉容器固定ボルト３３により固定されている。この原子炉容器蓋３２の上部には、後述する上部炉内構造物の制御棒クラスタ案内管に連通する複数のノズル３２ａが設けられている。なお、図示は省略するが、原子炉容器蓋３２の各ノズル３２ａには、燃料集合体内の制御棒クラスタを駆動する複数の制御棒クラスタ駆動装置が取り付けられている。
【００２３】
炉内構造物４０は、上部炉内構造物５０と下部炉内構造物６０により構成されている。制御棒クラスタ案内管５４は中空であり、その内部に燃料集合体の制御棒クラスタを駆動する図示しない制御棒クラスタ駆動装置の駆動軸が挿入されている。なお、５５、５６は、それぞれ燃料集合体内に配置された熱電対を引き出す熱電対引出管、熱電対引出管支持柱である。
【００２４】
下部炉内構造物６０は、図３に示すように炉心槽６１、下部炉心支持板６２等により構成されている。炉心槽６１の外周上部には原子炉容器本体３１の出口ノズル３１ｂに対応する位置に出口ノズル６１ａが設けられ、炉心槽６１内部には燃料集合体が配置される。６１ｆは図示しない照射試験片を挿入する照射試験片案内管である。
【００２５】
下部炉心支持板６２は、炉心槽６１の下端に位置し、その外周部には原子炉容器本体３１のラジアルサポート３１ｃに嵌合する複数のラジアルサポートキー６２ａが設けられている。
【００２６】
炉内構造物４０を原子炉容器３０に挿入する際は、上記下部炉内構造物６０を原子炉容器本体３１内に挿入した後、複数個の燃料集合体をこの下部炉内構造物６０の炉心槽６１内に装填する。そして、上部炉内構造物５０を下部炉内構造物６０内に挿入し、原子炉容器蓋３２を原子炉容器本体３１の上部に原子炉容器固定ボルト３３で固定し、この原子炉容器蓋３２のノズル３２ａに図示しない制御棒クラスタ駆動装置を取り付ける。なお、原子力プラント運転中においては、原子炉格納容器２０のキャビティー１２内の水Ｗは、排水されている。
【００２７】
図４は、この発明にかかる保管容器の構成例を示す図であり、同図（ａ）は保管容器の上蓋、同図（ｂ）は保管容器の本体、同図（ｃ）は保管容器の底蓋の構成例を示す要部断面図である。また、同図（ｄ）は同図（ａ）のＡ−Ａ矢視図、同図（ｅ）は同図（ｂ）のＢ−Ｂ断面図である。同図に示すように、保管容器１は、保管容器上蓋２、保管容器本体３、保管容器底蓋４により構成されている。
【００２８】
保管容器上蓋２は、同図（ａ）及び（ｄ）に示すように、その下部につば部２ａが設けられており、このつば部２ａの外径は、保管容器本体３の内径ｄ１とほぼ同一である。また、保管容器上蓋２の上部には、この保管容器上蓋２を吊り上げるための吊治具受け部材２ｂ（同図では、３個）が取り付けられている。
【００２９】
保管容器本体３は、同図（ｂ）及び（ｅ）に示すように、中空部３ａを有し、その上端部には保管容器上蓋２の外径ｄ２とほぼ同一の径である上部開口部３ｂが設けられており、その下端部には下部開口部３ｃが設けられている。また、上部開口部３ｂの周囲には、上記保管容器上蓋２のつば部２ａを係止する係止部３ｄが設けられている。さらに、保管容器本体３の外周部上方及び外周部下方の所定位置に脱着可能なトラニオン３ｅ（同図では、４個）が取り付けられている。
【００３０】
ここで、同図（ｄ）及び（ｅ）に示すように、保管容器上蓋２のつば部２ａの外側には、突起２ｃ（図では４個）が設けられており、保管容器本体３の中空部３ａの側面には、この突起２ｃに対応した溝３ｆ（図では４個）が設けられている。炉内構造物４０を保管容器上蓋２とともに保管容器本体３内に収納する際には、保管容器上蓋２の突起２ｃが保管容器本体３の溝３ｆを摺動しながら吊り上げが行われる。
【００３１】
保管容器底蓋４は、空間部４ａを有する有底円筒状である。なお、上記保管容器１は、その内部に中性子等の照射を受けて放射能を帯びた炉内構造物４０を収納するため放射線の遮蔽に必要な厚さを有し、且つ耐熱性のある鋼製（例えば、炭素鋼など）の容器である。
【００３２】
以下に、本発明にかかる炉内構造物の収納方法について説明する。なお、本炉内構造物の収納方法においては、予めキャビティー内に水を注入した状態で、制御棒クラスタ駆動装置を取り外し、原子炉容器３０の原子炉容器蓋３２を原子炉容器本体３１から取り外しているものとする。また、使用済み燃料集合体及び照射試験片案内管６１ｆ内に収納されている照射試験片を取り外し、必要に応じ熱電対引出管支持柱５６とともに取り外しているものとする。さらに、上部炉内構造物５０は、予め原子炉格納容器２０内に搬入された上部炉内構造物５０用の図示しない保管容器に収納され、原子炉格納容器２０外に搬出されているものとする。
【００３３】
まず、保管容器本体の外周部と保管容器底蓋の外周部を剥離可能な被覆手段で覆う工程について説明する。図５は、保管容器本体及び保管容器底蓋に剥離性を有する塗料を塗布した状態を示す図であり、同図（ａ）は保管容器本体、同図（ｂ）は保管容器底蓋を示す図である。同図に示すように、保管容器本体３の外周部と保管容器底蓋４の外周部に剥離性を有する塗料を塗布し塗膜Ｓを形成する、すなわち保管容器本体３の外周部と保管容器底蓋４の外周部に剥離可能な被覆手段である剥離性を有する塗料で覆う。この剥離性を有する塗料としては、例えば基剤と硬化剤とを衝突混合した状態で塗布する２液ウレタンエラストマーなどがある。この２液ウレタンエラストマーは、短時間で硬化し、且つ硬化後は耐衝撃性、耐水性に優れ、また容易に剥離することができる。ここで、保管容器本体３の外周部の塗膜Ｓは、後述する保管容器本体３をキャビティー１２内に吊り下げた際において、保管容器本体３の外周部にキャビティー１２内の水が接触しない範囲に形成されている。また、保管容器本体３の一端（図５では、下方）の２つのトラニオン３ｅは、この保管容器本体３の外周部に塗膜Ｓを形成する前に取り外されている。なお、保管容器本体３の外周部及び保管容器底蓋４の外周部の塗膜Ｓの形成は、原子炉格納容器２０に当該保管容器本体３及び保管容器底蓋４を搬入する前あるいは搬入した後オペレーションフロア１３上で行う。
【００３４】
次に、保管容器本体３の内部（中空部３ａ）にキャビティー１２内の原子炉容器３０に挿入されている炉内構造物（下部炉内構造物６０）を吊り上げる工程について説明する。図６は、キャビティー内に保管容器上蓋を吊り下げた状態を示す図である。同図に示すように、まず原子炉格納容器２０内に搬入した保管容器１の保管容器上蓋２を吊治具受け部材２ｂを介してポーラークレーン１１０により吊り上げる。次に、吊り上げた保管容器上蓋２をその中心と下部炉内構造物６０の中心とが一致するように移動させる。
【００３５】
ポーラークレーン１１０により保管容器上蓋２の移動が終了した後、同図に示すように、保管容器上蓋２を下部炉内構造物６０の上部に吊り下げる。このとき、キャビティー１２内にある水Ｗが保管容器上蓋２に接触しないように、この保管容器上蓋２の吊り下げに連動してキャビティー１２内の水Ｗをキャビティー１２の外部に排水する。ここで、保管容器上蓋２の上面を汚染防止用のカバーで覆っても良い。なお、キャビティー１２内に注入されている水Ｗは、放射性物質が含まれる水である。
【００３６】
図７は、下部炉内構造物に保管容器上蓋を取り付けた状態を示す図であり、同図（ａ）は原子炉格納容器の要部断面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＣ部分拡大図である。同図（ｂ）に示すように、まず下部炉内構造物６０の上部に吊り下げられた保管容器上蓋２を炉内構造物取付ボルト２ｄにより下部炉内構造物６０に取り付ける。すなわち、炉内構造物取付ボルト２ｄにより、下部炉内構造物６０を保管容器上蓋２に固定する。ここで、保管容器上蓋２を下部炉内構造物６０に取り付ける際には、キャビティー１２内は除染されており、このキャビティー１２の底部は養生されている。
【００３７】
次に、保管容器底蓋をキャビティー内に配置する工程について説明する。図８は、キャビティー内に保管容器底蓋を配置した状態を示す図である。保管容器上蓋２を下部炉内構造物６０に取り付けた後、図７に示すキャビティー１２内のＬＣＩスタンド８０を取り外し、このＬＣＩスタンド８０が取り付けられていた場所に底蓋仮置台１２０を設置する。次に、原子炉格納容器２０内に搬入した保管容器１の保管容器底蓋４をオペレーションフロア１３上からポーラークレーン１１０により吊り上げる。吊り上げた保管容器底蓋４をキャビティー１２内の底蓋仮置台１２０上に吊り下げる。なお、保管容器底蓋４をキャビティー１２内に吊り下ろす際に、ＵＣＩスタンド７０と接触する恐れがある場合は、予めＵＣＩスタンド７０を取り外す。
【００３８】
次に、キャビティー内に水を注入する工程について説明する。図９は、キャビティー内に水を注入した状態を示す図である。同図に示すように、保管容器底蓋４をキャビティー１２内に配置した後、キャビティー１２内に水Ｗを注入する。ここで、キャビティー１２内に注入する水Ｗの水面は、少なくともキャビティー１２内に配置された保管容器底蓋４の上面よりも高い位置となるようにする。
【００３９】
キャビティー１２内に水を注入した後、原子炉格納容器２０内に搬入した保管容器１の保管容器本体３の外周部上方に取り付けられた２つのトラニオン３ｅと本体吊治具１３０を接続し、オペレーションフロア１３上からこの本体吊治具１３０を介してポーラークレーン１１０により吊り上げる。ここで、キャビティー１２を跨ぐようにオペレーションフロア１３上に２つの仮設受台１３ａを設置する。次に、吊り上げた保管容器本体３をその中心と下部炉内構造物６０の中心とが一致するようにポーラークレーン１１０により移動させる。なお、保管容器本体３を原子炉格納容器２０内に搬入する際に図示しない保管容器仮底蓋を用いている場合は、この保管容器仮底蓋を取り外す。
【００４０】
図１０は、保管容器本体をキャビティー内に吊り下ろした状態を示す図である。同図に示すように、保管容器本体３をポーラークレーン１１０により下部炉内構造物６０の上方に吊り下ろす。このとき、水Ｗに含まれる放射性物質は、保管容器本体３の外周部を覆う塗膜Ｓに付着し、この保管容器本体３の外周部に直接付着することはない。保管容器本体３をさらに吊り下ろすと、本体吊治具１３０の下面が２つの仮設受台１３ａの上面に当接し、保管容器本体３はこの本体吊治具１３０により下部炉内構造物６０の上方で支持される。
【００４１】
図１１は、ポーラークレーンと保管容器上蓋とが連結した状態を示す図である。保管容器本体３をキャビティー１２内に吊り下げた後、ポーラークレーン１１０に上蓋吊治具２ｅを接続し、この上蓋吊治具２ｅをポーラークレーン１１０により保管容器本体２の中空部３ａを通過させ、保管容器上蓋２と接続する。これにより、ポーラークレーン１１０と保管容器上蓋２とを連結する。次に、このポーラークレーン１１０により、同図に示すように、下部炉内構造物６０を保管容器本体３の中空部３ａ内に吊り上げる。このとき、図４に示す保管容器上蓋２の突起２ｃが保管容器本体３の溝３ｆ内を摺動するので、保管容器上蓋２に取り付けられた下部炉内構造物６０を保管容器本体３に対してガイドしつつ当該保管容器本体３の中空部３ａ内に吊り上げることができる。つまり、保管容器上蓋２の突起２ｃと保管容器本体３の溝３ｆにより構成されている炉内構造物ガイド機構により、下部炉内構造物６０を吊り上げる際に、この炉内構造物４０が回転することを防止でき、下部炉内構造物６０が原子炉容器３０及び保管容器本体３と干渉することを防止できるとともに、この下部炉内構造物６０を保管容器本体３の中空部３ａ内の収納位置まで確実に且つ安全に吊り上げることができる。
【００４２】
図１２は、下部炉内構造物が保管容器本体に収納された状態を示す図であり、同図（ａ）は炉格納容器の要部断面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＤ部分拡大図である。同図（ａ）に示すように下部炉内構造物６０を保管容器本体３に吊り上げた際、同図（ｂ）に示すように保管容器上蓋２の下部に設けられたつば部２ａが、保管容器本体３の上部開口部３ｂの周囲に設けられた係止部３ｄに係止する。これにより、下部炉内構造物６０を保管容器本体３の内部、すなわち中空部３ａに確実に吊り上げることができるとともに、下部炉内構造物６０を保管容器本体３の収納位置に確実に収納することができる。そして、同図（ｂ）に示すように、保管容器上蓋２を上蓋取付ボルト２ｆにより保管容器本体３に取り付ける。
【００４３】
次に、保管容器本体３の底部がキャビティー１２内の水の水面下にある状態でこの保管容器本体３を保管容器底蓋４の上方に配置する工程について説明する。図１３は、保管容器本体を吊り上げた状態を示す図である。図１４は、保管容器本体を保管容器底蓋の上方に配置した状態を示す図である。まず、図１３に示すように、ポーラークレーン１１０を本体吊治具１３０に接続し、この本体吊治具１３０をポーラークレーン１１０により仮設受台１３ａから吊り上げる。これにより、ポーラークレーン１１０は、本体吊治具１３０を介して連結された保管容器本体３を吊り上げる。ここで、保管容器本体３の吊り上げ高さは、保管容器本体３の底部、すなわち保管容器本体３の下部開口部３ｃがキャビティー１２内の水Ｗの水面下であるとともに、この保管容器本体３に収納された下部炉内構造物６０の下面がこのキャビティー１２内に配置された保管容器底蓋４の上面よりも高くなるように吊り上げる。これは、下部炉内構造物６０には、放射性物質が付着しており、この放射性物質が原子炉格納容器２０内の気中に飛散することを防止するためである。そして、図１４に示すように、ポーラークレーン１１０は、保管容器本体３の吊り上げ高さを上記の高さに維持した状態で、この保管容器本体３をその中心とキャビティー１２内に配置された保管容器底蓋４の中心とが一致するように移動させる。つまり、保管容器本体３を保管容器底蓋４の上方に配置する。これにより、下部炉内構造物６０を保管容器本体３に収納する際に原子炉格納容器２０内の放射性物質による汚染を少なくすることができる。なお、図１３に示す２つの仮設受台１３ａは、保管容器本体３を保管容器底蓋４の上方に配置する前に撤去しておくことが好ましい。
【００４４】
次に、保管容器底蓋４を保管容器本体３に取り付ける工程について説明する。図１５は、保管容器底蓋を保管容器本体に取り付けた状態を示す図であり、同図（ａ）は炉格納容器の要部断面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＥ部分拡大図である。まず、同図（ａ）に示すように、保管容器底蓋４の上方に配置された保管容器本体３は、ポーラークレーン１１０により、この保管容器本体３の下面が保管容器底蓋４の上面に当接するまで吊り下げられる。次に、図１４に示すキャビティー１２内の水Ｗを排水するとともに、原子炉容器３０の上面に原子炉容器遮蔽板１４０を吊り下げる。これにより、キャビティー１２内に原子炉容器３０から放射性物質が飛散することを防止する。次に、キャビティー１２内と保管容器本体３の外周部及び保管容器底蓋４の外周部の塗膜Ｓの表面を放射性物質に汚染されていない水を散水することにより除染する。これにより、後述する塗膜Ｓを作業員が剥がす際に安全に剥がすことができる。そして、同図（ｂ）に示すように、保管容器底蓋４を底蓋取付ボルト３ｋで保管容器本体３に取り付ける。ここで、保管容器本体３及び保管容器底蓋４を図示しない汚染防止用カバーで覆っても良い。
【００４５】
次に、保管容器本体３及び保管容器底蓋４を覆う被覆手段を剥がす工程について説明する。図１６は、保管容器本体及び保管容器底蓋を覆う被覆手段を剥がした状態を示す図である。同図に示すように、保管容器本体３の外周部及び保管容器底蓋４の外周部を覆う塗膜Ｓ（図１５参照）を、作業員がキャビティー１２内で剥がす。つまり、キャビティー１２に注入された水内の放射性物質が付着した被覆手段である塗膜Ｓを剥がすので、保管容器１（保管容器本体３及び保管容器底蓋４）に付着する放射性物質を軽減できる。ここで、剥がした塗膜Ｓは、可燃性であることが好ましい。これにより、剥がした塗膜Ｓを焼却することができるので、放射性物質の飛散を防止することができる。
【００４６】
図１７は、保管容器をオペレーションフロアまで吊り上げた状態を示す図である。保管容器本体３及び保管容器底蓋４の塗膜Ｓを剥がした後、本体吊治具１３０を介してポーラークレーン１１０により保管容器１をオペレーションフロア１３まで吊り上げる。そして、オペレーションフロア１３上の作業員が、保管容器１を保管容器１に付着している微量の放射性物質を拭き取ることで除染する。
【００４７】
以上により、下部炉内構造物６０は、保管容器１内に収納される。なお、下部炉内構造物６０が収納された保管容器１は、原子炉格納容器２０の外部へ搬出される。上記のように、予め保管容器本体３の外周部及び保管容器底蓋４の外周部を被覆手段である塗膜Ｓで覆い、保管容器本体３に保管容器底蓋４を取り付けた後、この塗膜Ｓを剥がすので、保管容器に付着する放射性物質を軽減でき、保管容器の除染作業時間を短縮でき、炉内構造物の取替作業期間の短縮を図ることができる。
【００４８】
図１８は、保管容器本体及び保管容器底蓋を覆う被覆手段の他の構成例を示す図であり、同図（ａ）は保管容器本体、同図（ｂ）は保管容器底蓋、同図（ｃ）はＦ−Ｆ矢視図、同図（ｄ）はＧ部分拡大図である。同図（ａ）及び（ｂ）に示すように、保管容器本体３の外周部と保管容器底蓋４の外周部を剥離可能なシート材Ｓ´で覆っても良い。このシート材Ｓ´としては、例えばポリフェニレンチルファイド、芳香族ポリエステル、ナイロン６６などがある。保管容器本体３の外周部を覆うシート材Ｓ´は、同図（ｃ）及び（ｄ）に示すように、その両端をゴム材などからなるパッキン１６０を介して、シート材固定手段である複数個のバンド１５０により固定されている。このバンド１５０の固定は、各バンド１５０の端部に形成される固定部１５１間をボルトとナットなどのバンド固定手段により固定することで行われる。保管容器底蓋４の外周部（底部及び外側面）を覆うシート材Ｓ´は、同図（ｂ）に示すように、一端（同図では、上端）を上記と同様にパッキン１６０を介してバンド１５０により固定されている。
【００４９】
保管容器本体３に保管容器底蓋４を取り付けた後、バンド固定手段を取り外すことで、シート材固定手段であるパッキン１５０が取り外され、シート材Ｓ´を剥がすことができる。これにより、保管容器本体３の外周部及び保管容器底蓋４の外周部を短時間で被覆手段であるシート材Ｓ´で覆うことができるとともに、保管容器本体３及び保管容器底蓋４を覆うこのシート材Ｓ´を短時間、且つ容易に剥がすことができ、保管容器１の除染作業時間を短縮できる。なお、保管容器本体３の外周部のシート材Ｓ´は、上記塗膜Ｓと同様に、保管容器本体３の外周部にキャビティー１２内の水Ｗが接触しない範囲に形成されている。また、保管容器本体３の外周部及び保管容器底蓋４の外周部をシート材Ｓ´で覆う作業は、原子炉格納容器２０に当該保管容器本体３及び保管容器底蓋４を搬入する前あるいは搬入した後、オペレーションフロア１３上で行う。
【００５０】
図１９は、保管容器底蓋を覆う被覆手段の他の構成例を示す図であり、同図（ａ）はシート材が保管容器底蓋に密着する前、同図（ｂ）は排気手段によりシート材が保管容器底蓋に密着した後を示す図である。図１９（ａ）に示すように、保管容器底蓋４´が複雑な形状の場合は、まず図１８（ｂ）と同様に、シート材Ｓ´の一端をシート材固定手段であるバンド１５０により固定する。次に、シート材Ｓ´に接続された排気管１７０から図示しない排気手段により、保管容器底蓋４´とシート材Ｓ´との間の空気を排気する。この保管容器底蓋４´とシート材Ｓ´との間の空気を排気することにより、同図（ｂ）に示すように、保管容器底蓋４´とシート材Ｓ´とは密着する。シート材Ｓ´内の空気の排気が終了した後、排気管１７０を取り外し、このシート材Ｓ´内に外部の空気が流入しないように図示しない栓をする。このように、排気手段によりシート材Ｓ´を保管容器底蓋４´に密着させるので、キャビティー１２に配置したこの保管容器底蓋４´の外周部を覆うシート材Ｓ´内に放射性物質を含む水Ｗが流入することがなくなり、保管容器底蓋４´の外周部にこの水Ｗが接触することを少なくすることができる。
【００５１】
なお、下部炉内構造物６０が収納された保管容器１内をこの保管容器１の図示しない真空引き用ノズルに真空排気設備を接続して真空引きし、保管容器１内を乾燥させても良い。これにより、放射能を帯びた下部炉内構造物６０からの崩壊熱による保管容器１内の気体（空気又は窒素等）及び水分（残留水）が加熱されることで保管容器１内圧力（内圧）が上昇することを防止できる。これにより、保管容器１の保管場所におけるこの保管容器１の保管・管理を容易することができる。
【００５２】
また、上記実施形態では、保管容器本体３及び保管容器底蓋４を覆う塗膜Ｓはキャビティー１２内で剥がす場合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く、ポーラークレーン１１０により保管容器１をオペレーションフロア１３上まで吊り上げた後に塗膜Ｓを剥がしても良い。また、上記実施形態では、下部炉内構造物６０のみを保管容器１に収納する場合について説明したが、本発明は上部炉内構造物５０と下部炉内構造物６０とからなる炉内構造物４０を保管容器に収納する場合においても用いることができる。なお、ポーラークレーン１１０に炉内構造物４０を収納した状態の保管容器を吊り上げる能力がない場合は、オペレーションフロア１３上に揚重設備を設置することで吊り上げても良い。
【００５３】
また、本実施形態では炉内構造物ガイド機構は保管容器上蓋２の突起２ｃと保管容器本体３の溝３ｆにより構成されているが、これに限定されるものではなく、他の構成であっても良い。図２０は、本発明にかかる炉内構造物ガイド機構の他の構成例を示す図であり、同図（ａ）は炉格納容器の要部断面図、図（ｂ）は同図（ａ）のＨ部分拡大図、同図（ｃ）は同図（ａ）のＩ部分拡大図、図（ｄ）は同図（ｂ）のＪ−Ｊ断面図である。同図に示すように、予め照射試験片案内管６１ｆ内に収納されている照射試験片を取り外した際に、この照射試験片案内管６１ｆ内にガイド棒１８０を挿入する。同図（ｂ）に示すように、下部炉内構造物６０の外周の所定個所には、予め照射試験片の取り付け、取り外しを行うための溝が設けられている。同様に、同図（ｄ）に示すように、原子炉容器３０の張出部３４にも溝３４ａが設けられている。
【００５４】
保管容器上蓋２に取り付けられた下部炉内構造物６０を保管容器本体３の中空部３ａ内に吊り上げる際には、ガイド棒１８０が原子炉容器３０の溝３４ａ内を摺動するので、保管容器上蓋２に取り付けられた下部炉内構造物６０を保管容器本体３（原子炉容器３０）に対してガイドしつつ当該保管容器本体３の中空部３ａ内に吊り上げることができる。つまり、ガイド棒１８０と原子炉容器３０の溝３４ａにより構成されている炉内構造物ガイド機構により、下部炉内構造物６０を吊り上げる際に、この下部炉内構造物６０が回転することを防止でき、下部炉内構造物６０が原子炉容器３０及び保管容器本体３と干渉することを防止できるとともに、この下部炉内構造物６０を保管容器本体３の中空部３ａ内の収納位置まで確実に且つ安全に吊り上げることができる。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、保管容器の保管容器本体の外周部と保管容器の保管容器底蓋の外周部を剥離可能な被覆手段で覆い、保管容器底蓋をキャビティー内に配置し、キャビティー内に水を注水し、保管容器本体の内部にキャビティー内の原子炉容器に挿入されている炉内構造物を吊り上げ、保管容器本体の底部がキャビティー内の水の水面下にある状態で当該保管容器本体を保管容器底蓋の上方に配置し、保管容器本体を保管容器底蓋に吊り下げ、保管容器底蓋を保管容器本体に取り付け、保管容器本体及び保管容器底蓋を覆う被覆手段を剥がす、すなわちキャビティーに注入された水内の放射性物質は保管容器本体及び保管容器底蓋を覆う被覆手段に付着するが、この放射性物質が付着した被覆手段は剥がすので、保管容器に付着する放射性物質を軽減でき、保管容器の除染作業時間を短縮できるので、炉内構造物の取替作業期間の短縮を図ることができる。また、水中で保管容器底蓋を保管容器本体に取り付けるので、炉内構造物を保管容器に収納する際に原子炉格納容器内の放射性物質による汚染を少なくすることができる。
【００５６】
また、請求項２に記載の発明によれば、保管容器本体を保管容器底蓋に吊り下げた後に、被覆手段により覆われている保管容器本体及び保管容器底蓋に水を散水することなどで除染するので、この被覆手段を剥がす前の保管容器本体及び保管容器底蓋に付着する放射性物質を低減することができ、作業員が安全に被覆手段を剥がすことができる。
【００５７】
また、請求項３に記載の発明によれば、被覆手段を剥離性を有する塗料とするので、保管容器本体の外周部と保管容器底蓋の外周部の形状に関係なく容易に保管容器本体の外周部及び保管容器底蓋の外周部を覆うことができる。また、塗料は剥離性を有するので、保管容器本体及び保管容器底蓋を覆うこの塗料を短時間、且つ容易に剥がすことができ、保管容器の除染作業時間をさらに短縮できるので、炉内構造物の取替作業期間の短縮をさらに図ることができる。
【００５８】
また、請求項４に記載の発明によれば、被覆手段をシート材とするので、保管容器本体の外周部と保管容器底蓋の外周部を短時間で覆うことができるとともに、保管容器本体及び保管容器底蓋を覆うこのシート材を短時間、且つ容易に剥がすことができ、保管容器の除染作業時間をさらに短縮できるので、炉内構造物の取替作業期間の短縮をさらに図ることができる。
【００５９】
また、請求項５に記載の発明によれば、シート材を排気手段により保管容器本体及び保管容器底蓋の少なくともいずれか一方に密着させるので、キャビティーに注入された放射性物質を含む水が保管容器本体の外周部及び保管容器底蓋の外周部に接触することを少なくすることができるとともに、保管容器本体の外周部及び保管容器底蓋の外周部の形状に関係なく容易に保管容器本体の外周部及び保管容器底蓋の外周部を覆うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】原子力プラントの原子炉の概略構成例を示す図である。
【図２】原子力プラントの原子炉の要部断面図を示す図である。
【図３】原子炉容器の構成例を示す図である。
【図４】この発明にかかる保管容器の構成例を示す図であり、同図（ａ）は保管容器上蓋、同図（ｂ）は保管容器本体、同図（ｃ）は保管容器底蓋の構成例を示す要部断面図であり、同図（ｄ）は同図（ａ）のＡ−Ａ矢視図、同図（ｅ）は同図（ｂ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】保管容器本体及び保管容器底蓋に剥離性を有する塗料を塗布した状態を示す図であり、同図（ａ）は保管容器本体、同図（ｂ）は保管容器底蓋を示す図である。
【図６】キャビティー内に保管容器上蓋を吊り下げた状態を示す図である。
【図７】下部炉内構造物に保管容器上蓋を取り付けた状態を示す図であり、同図（ａ）は原子炉格納容器の要部断面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＣ部分拡大図である。
【図８】キャビティー内に保管容器底蓋を配置した状態を示す図である。
【図９】キャビティー内に水を注入した状態を示す図である。
【図１０】保管容器本体をキャビティー内に吊り下ろした状態を示す図である。
【図１１】ポーラークレーンと保管容器上蓋とが連結した状態を示す図である。
【図１２】下部炉内構造物が保管容器本体に収納された状態を示す図であり、同図（ａ）は炉格納容器の要部断面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＤ部分拡大図である。
【図１３】保管容器本体を吊り上げた状態を示す図である。
【図１４】保管容器本体を保管容器底蓋の上方に配置した状態を示す図である。
【図１５】保管容器底蓋を保管容器本体に取り付けた状態を示す図であり、同図（ａ）は炉格納容器の要部断面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＥ部分拡大図である。
【図１６】保管容器本体及び保管容器底蓋を覆う被覆手段を剥がした状態を示す図である。
【図１７】保管容器をオペレーションフロアまで吊り上げた状態を示す図である。
【図１８】保管容器本体及び保管容器底蓋を覆う被覆手段の他の構成例を示す図であり、同図（ａ）は保管容器本体、同図（ｂ）は保管容器底蓋、同図（ｃ）はＦ−Ｆ矢視図、同図（ｄ）はＧ部分拡大図である。
【図１９】保管容器底蓋を覆う被覆手段の他の構成例を示す図であり、同図（ａ）はシート材が保管容器底蓋に密着する前、同図（ｂ）は排気手段によりシート材が保管容器底蓋に密着した後を示す図である。
【図２０】本発明にかかる炉内構造物ガイド機構の他の構成例を示す図であり、同図（ａ）は炉格納容器の要部断面図、図（ｂ）は同図（ａ）のＨ部分拡大図、同図（ｃ）は同図（ａ）のＩ部分拡大図、図（ｄ）は同図（ｂ）のＪ−Ｊ断面図である。
【符号の説明】
１　　　　　保管容器
２　　　　　保管容器上蓋
２ａ　　　　つば部
２ｂ　　　　吊治具受け部材
２ｅ　　　　上蓋吊治具
３　　　　　保管容器本体
３ａ　　　　中空部
３ｃ　　　　下部開口部
４、４´　　保管容器底蓋
１０　　　　原子炉
１１　　　　外部遮蔽壁
１２　　　　キャビティー
１３　　　　オペレーションフロア
１３ａ　　　仮設受台
１４　　　　出入口
１５　　　　出入口遮蔽壁
２０　　　　原子炉格納容器
３０　　　　原子炉容器
４０　　　　炉内構造物
５０　　　　上部炉内構造物（ＵＣＩ）
６０　　　　下部炉内構造物（ＬＣＩ）
７０　　　　ＵＣＩスタンド
８０　　　　ＬＣＩスタンド
９０　　　　燃料取替クレーン
１００　　　蒸気発生器
１１０　　　ポーラークレーン
１２０　　　底蓋仮置台
１３０　　　本体吊治具
１４０　　　原子炉容器遮蔽板
１５０　　　バンド
１６０　　　パッキン
１７０　　　排気管
１８０　　　ガイド棒
Ｓ　　　　　塗膜
Ｓ´　　　　シート材
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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