(57)【要約】【課題】高放射能に汚染された主として金属性の汚染固形物（汚染ワーク）の表面より、汚染表面を固形物より効率よく除去し、高放射能汚染物の体積を極端に減少させるため。【解決手段】汚染ワークＷを切削型機械Ｍの支持部に取り付ける。切削刃１０によって汚染ワークＷの表面を切り粉Ｃとして切削除去する。中心部は固形物のままにする。【選択図】　図５
2004125682.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワーク支持装置とこれと相対的に移動する切削刃を備えた切削型機械を用い、前記ワーク支持装置によって、放射能汚染固形物を支持し、前記切削型機械を運転し、切削刃とワークを相対的に移動させて、放射能汚染固形物の放射能汚染レベルの高い表層部を前記切削刃によって切削し、前記放射能汚染固形物の放射能汚染レベルの低い内層部を固形物の状態のまま残し、これらを２種の放射性汚染レベルに分離する放射能汚染固形物より高放射能汚染部分を分離する方法。
【請求項２】
前記切削刃とはバイト、フライスカッター、エンドミル若しくはドリルなどの金属を切削可能なものであり、このうちの少なくとも一種の切削刃を用いる方法であることを特徴とする請求項１記載の放射能汚染固形物より高放射能汚染部分を分離する方法。
【請求項３】
前記切削型機械とは高放射能汚染物を支持する機能を有し、前記請求項２記載の切削刃を備えて、これらを相対的に移動可能なものであり、これを用いることを特徴とする請求項１記載の放射能汚染固形物より高放射能汚染部分を分離する方法。
【請求項４】
前記切削刃による切削はドライ切削方法であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の放射能汚染固形物より高放射能汚染部分を分離する方法。
【請求項５】
前記切削刃によって切除された切り粉はそのまま包装容器に充填、圧縮減容、包装容器乃至袋に充填後圧縮包装することを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の放射能汚染固形物より高放射能汚染部分を分離する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は原子力発電所、その他放射能物質取り扱い事業所において、使用済みの機器、防護機器、などの廃棄物など放射能汚染固形物の表面汚染層の除去する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来は前記の高放射能下で使用された機器装置、その他原子炉部品などはその表面に、放射能物質が付着若しくは、その表面が放射能で二次放射能を帯びていることがあり、これらの機器、部品などをそのまま放射能が減衰するまで、保管することは膨大な体積となるため、通常はこれらの表面をグラインダーにより研削切除したり（例えば特開２０００−２１４２９４号公報）、化学的に腐蝕除去したりしていることが多い（例えば特開２０００−６５９８９５号公報）。
ところが前者のグラインダーによる研削除染方法は砥石が汚染するし、研削物が細かく、粉になって空気中に浮遊し、作業環境を二次汚染し、作業員が粉末汚染物質を吸い込むおそれがある。また回転砥石の間隙に汚染物質が付着し、その汚染物質が新たな研削面に付着し、完全な汚染除去ができない。
他方化学腐蝕による方法はその廃液が放射能を帯びたものとなり、その腐蝕槽の装置はその体積も大きく、使用薬液量、及びこれより放射性物質を除去する装置も大型となり、その装置及び方法を実施するために膨大な費用を要する。
また、後者の方法は小さい孔や窪みの中は充分に腐蝕処理しにくい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は前記の従来技術の欠点を解決する方法であり、汚染除去が容易であり、除去のための道具乃至装置の汚染が少なく、除去した汚染層の処理が容易であり、また処理時間も短縮でき、処理工数も減縮でき、そのための装置も従来装置より格段に簡単で、価格も低廉な装置で行え、殊に処理後の高放射能汚染物の容積を著しく減少させ、保管容積を縮小させることをその目的とする。
また化学的処理方法を組み合わせる場合にも、汚染物が切り粉形状になったものを処理するため、処理槽の形状の設計の自由度が高く、それほど大型にしなくとも実施可能であり、処理液の使用量も少なくて済み、全体としての処理費用を従来方法に比し、桁違いに軽減することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
ワーク支持装置とこれと相対的に移動する切削刃を備えた切削型機械を用い、前記ワーク支持装置によって、放射能汚染固形物を支持し、前記切削型機械を運転し、切削刃とワークを相対的に移動させて、放射能汚染固形物の放射能汚染レベルの高い表層部を前記切削刃によって切削し、前記放射能汚染固形物の放射能汚染レベルの低い内層部を固形物の状態のまま残し、これらを２種の放射性汚染レベルに分離することを特徴とする放射能汚染固形物より高放射能汚染部分を分離する方法とする。
【０００５】
また、前記の課題を達成するために、この放射能汚染固形物より高放射能汚染部分を分離する方法の前記切削刃とはバイト、フライスカッター、エンドミル若しくはドリルなどの金属を切削可能なものであり、これらのうちの少なくとも一種の切削刃を用いる方法であることを特徴とする。
【０００６】
また、前記の課題を達成するために、この放射能汚染固形物より高放射能汚染部分を分離する方法の前記切削型機械とは高放射能汚染物を支持する機能を有し、前記請求項２記載の切削刃を備えて、これらを相対的に移動可能なものであり、これを用いることを特徴とする。
【０００７】
前記切削刃による切削はドライ切削方法であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の放射能汚染固形物より高放射能汚染部分を分離する方法。
また、前記の課題を達成するために、この放射能汚染固形物より高放射能汚染部分を分離する方法の前記切削刃によって切除された切り粉はそのまま包装容器に充填、圧縮減容、若しくは包装容器乃至袋に充填後圧縮包装することを特徴とする。
【０００８】
【発明の作用】
請求項１記載の発明において、放射性汚染固形物（以下単にワークという）支持装置に固定し、切削型機械を運転し、切削したい面に対応して、切削刃を相対的に移動させて、切削刃によって、ワークの表層部分を切削する。
つまり高放射能汚染部分を切削除去する。
これらの切削においては、切削開始持においてはワークの表面に、これら切削型加工具の切り刃の先端部は接触するが、一旦切削が開始されると、切り刃の先端は、順次ワークの表面より若干内側から切削することになり（図２参照）、最初に接触したワーク表面の切り粉も以降の切り粉で順次排除され、切削作業中においては切り刃は殆ど放射能汚染されることなく切削ができる。
【０００９】
またワーク自体にも切削によって、形成された前記切り粉はワークと分離されるから、切り粉によって、新しく切削された面が放射能汚染されるおそれは極めた希有なこととなる。
而して、切り粉を散逸しないように回収すれば、切り粉だけの体積になるし、これを圧縮すれば体積は更に減少させることができる。
また表面層が切削除去されたワークは放射能汚染度合いも殆ど低レベルとなり、これをそのまま放射能低レベル物保管、乃至通常の非放射能汚染物と同様に取り扱いでき、通常に産業廃棄物として処理が可能となる。
【００１０】
請求項２記載の発明においては、前述の通りまた、その刃物取付部に取り付けた、切削型加工具たるバイト、切削チップ、フライスカッター、エンドミル若しくはドリルなどによりワークの表面を切削する方法であるから、切り粉の体積つまり放射能汚染物の高放射能汚染部分の体積は、未処理ワークと比較すれば極端に減少する。
請求項３記載の発明においては、前述の通りの方法であるから、前記切削型機械の切削刃とワークを相対的に移動させて、切削すれば、切削刃は金属切削可能な刃であるから、ワークが金属であっても、容易に切削できる。
請求項４記載の発明においては切削がドライつまり切削液を使用しないから切り粉の処理が容易で残留切り粉が殆どない
請求項５記載の発明においては切削除去された切り粉は包装乃至梱包されるから、散逸のおそれは無い。
【００１１】
【実施の形態】
実施の形態１
ワークが円筒形例えばパイプの場合
先ず切削型として旋盤型の切削型機械Ｍ１を用い、このパイプＷ１よりなるワークＷをそのパイプ軸を回転軸になるようワーク支持装置であるチャック１１にパイプＷ１を固定する。
而してパイプＷ１をその軸線Ｏ周りに回転させ、刃物台１２に取り付けた切削刃の一種であるバイト１０Ａにより、パイプＷ１の端面２０及び外周面２１を切削する。この場合バイト１０Ａによる一回による切り込み深さｔはなるべく深い方がよく、通常０．５乃至３ミリ程度が好ましいが、この数値自体に限定的な意味は無いが、一回の切削により放射能汚染層の厚みの少なくとも５０％乃至９０％切削できる厚みとすることが好ましいが、特に制限はない。
前記切削の際、最初にバイト１０ＡがワークＷ表面に当たる時は、バイト１０Ａの刃先１３は汚染層を突っ切るように接触するが（図２参照）、一度刃先１３がパイプＷ１の表面下に達すると、刃先１３は殆ど汚染されていない部分に食い込み、或いは構成刃先によって切削するから（図５参照）、バイト１０ＡそのものがパイプＷ１及び切り粉Ｃによって、２次汚染されるおそれは極めて少ない。バイト１０Ａの形状は特に限定無く、棒状の柄の先端に超硬合金チップを鑞付けしたものでも、セラミックチップ１８若しくは超硬合金を三角盤の各隅角部に固着した切削チップ１９など適宜のものを用いる。
【００１２】
実施の形態２
ワークＷの切削場所が小穴、ネジ孔の場合
請求項１乃至２記載の発明の実施の形態であり、図６に示すものである。この場合はワークＷをボール盤型の切削機械Ｍ２のワーク支持装置の一種たるクランプ１５によってワークＷをテーブル１４に固定する。或いはワークＷを作業者が防放射能手袋を用いて手持したり、適宜のマニプレータを用いて、ワークＷをテーブル１４上に固定する。ワークＷが大きい場合は、切削機械の一種であるポータブル型の電動ドリルを用い、前記小穴、ネジ孔を切削する。
【００１３】
実施の形態３
ワークＷが厚板Ｗ２、ブロックＷ３など平面部分の大きい場合
請求項１乃至３記載の発明の実施の形態である。ワークＷの大きさが比較的小さく、加工面の長さが１５ｍｍ乃至１５００ｍｍ、幅５００ｍｍ程度までは、Ｍとしてフライス盤型切削機械Ｍ３のものを用い（図７参照）、長さがこれを越え、３０００ｍｍ程度までの場合は形削り盤型の切削型機械を用いる（図９参照）。或いは平削り盤型であってもよい。
ワークＷの寸法が前述の越えるときは、予めこれら切削機械によって切削できる大きさに切断後、切削する。ワークＷが長い場合は平削り盤型のものを用いる。
フライス盤型切削型機械Ｍ３を用いるときは切削刃１０に一種であるフライス１０Ｃの回転方向は上向き削りとし（図８参照）、フライス１０Ｃが切削中にワークＷ表面と接触するのを極力避ける。
フライス盤型切削機械Ｍ３が縦型の場合はフライスとしてはエンドミルを用いる。
【００１４】
実施の形態４
ワークＷが大口径の円筒Ｗ５の場合
中削り盤型Ｍ５を用いる（図１０参照）。この装置は縦型、横型を問わない。ワークＷ５の形状に応じて適宜選択して用いる。
【００１５】
実施の形態５
ワークＷが細いパイプＷ６である場合
図１１示す横型の一種の中ぐり盤型切削機械Ｍ６を使用する。
この場合は実施の形態１の旋盤型切削機械Ｍのスピンドル２２がワークＷであるパイプＷ６の外径よりも大きい内径を持つ中空軸としてある中ぐり盤型切削機械Ｍ６を用い、この中空のスピンドル２２にワークＷ６を挿入して、チャック１１で固定する。
次にワークＷ６の後端より回転しない棒２３を挿入し、チャックで支持されているワークＷ６の先端まで貫通させ、棒２３の先端に刃物台１２を介して半径方向に１８０度方向の異なる切削刃１０を固着する。この刃先の寸法は前記ワークＷ６の内径を切削できる寸法にしてある。
而して、スピンドル２２を回転し、これと一体のチャック１１及びワークＷ６を一緒に回転させ、前記棒２３を図示してない引き込み動力装置によりワークＷ６の中に引き込み、ワークＷ６の内周面を一対の切削刃１０で切削する。
この場合刃物台１２は新しく切削された面に支えられて、一定の姿勢を保ち、前記棒と一体となって、パイプＷ６の中に引き込まれて、長尺パイプＷ６の内面を切削する。
【００１６】
切削位置がチャック１１で支持されている部分より、相当ずれ、ワークＷ６が、不安定になるようであれば、この切削機械Ｍ６を一端停止し、ワークＷ６をチャック１１から一旦外し、切削刃１０のある位置に大凡合わせ、再びチャック１１でワークＷ６をチャックで支持し、再び切削機械Ｍ６を運転して、ワークＷ６の内周面を切削する。
【００１７】
前記実施の形態１乃至４において、ワークＷを切削するとき、切り粉が切削機械のベッドや刃物台１２に接触し、これらを放射能で汚染しないように、カバー２５をし、切り粉を効率よく集める。切り粉を吸引式の集塵機（図示していない）で集める場合もある。
【００１８】
また、切削刃としてバイト１０Ａ若しくは切削用チップを用いる場合において、刃先角、掬い角を調整して、切削された切り粉Ｃが円形に丸まった時、切り粉Ｃの先端がバイト１０Ａ若しくはワークＷに当たり、切り粉Ｃがその都度折れて、概ね半円弧状にカールした切り粉Ｃとすると（図５参照）、この切り粉を容器に入れて保管する場合において、充填効率が向上し、後工程のプレス工程を省略する場合もある。
【００１９】
実施の形態６
前記の他の実施の形態において、一切の切削油を使用しないで、ドライの状態で切削するから、切り粉Ｃは乾燥しており、切削機械や切削刃１０などに付着せず、切り粉の回収が容易である。
その他、バイト（切削刃１０）を用いて、切削する場合は、その掬い角、切削角を調整し、第５図に示すように、切り粉Ｃが略一つの円を形成したとき、切り粉Ｃの先端がバイト１０Ａ又はワークＷに当たり、切り粉Ｃがその都度折れるようにすると、すべての切り粉が半円弧のフレーク状になり、回収し易いし、回収したとき嵩張らない。
仮に切り粉がコイル状になるおそれのある場合は切削自体を断続したり、回収した切り粉に衝撃を加えて、切り粉を細かくする。
【００２０】
実施の形態７
請求項５記載の発明においては、先ず前記実施の形態１、２、３、若しくは４、記載の方法を先ず実施し、次いでこれら方法によって、発生した切り粉Ｃを集めてプレスＰによりこれを圧縮するする方法であるから、切り粉体積は更に減少し、その後の保管容器２４の体積が極端に減少できる（図１２参照）。
実施の形態７を採用せず、単にドラム缶詰めしてもよいし、また、前述の切り粉を細かくした後、単にドラム缶に詰め、圧縮後ドラム缶詰め、或いはドラム缶に詰めた後圧縮してもよい。
その他、各実施の形態において用いた方法により、産生した切り粉Ｃの集合体は変形容易であるから、保管容器２４の形状の設計の自由度が高く、有用性に富む物である。
またこの切り粉Ｃからは粉塵が発生せず、取り扱いが容易である。
【００２１】
【発明の効果】
請求項１乃至４記載の発明においては、前述の通りの方法及び作用を為すから、高放射能汚物であっても、切削によって、汚染度の強い表層部は切り粉として、内部の低放射能汚染物と分離でき、しかも高放射能汚染部は切り粉であるから、これらの容器の集合体は形状に容易に変形でき、保管容器を何種類も必要としない。
また切削屑である切り粉は微粉末ではないから、切削刃や切削型機械に付着したとしても、ブラシなどで簡単に切削型機械から分離でき効果を奏する。
また、容積の大きい内部の部分は、ほぼ原型の侭の形状ではあるが、放射能汚染度は全くないか、極低放射能汚染物となり、特別な集積場所若しくは倉庫でなく、低放射能汚染物乃至一般産業廃棄物として処理が可能となり、リサイクル資材として活用でき極めて有用性に富む方法である。
【００２２】
請求項２記載の発明においては、前記切削刃としては、バイト、切削用チップ、フライスカッター、エンドミル、ドリル、これらのうちの一種と類似形状の切削刃より選択された一種の切削刃を用いる方法であるから、入手が容易である。
【００２３】
請求項３記載の発明においては、前記切削型機械として前述の機械を用いる方法であるから、装置自体は構造も簡単であり、切り粉との接触を避ける切り粉よけカバーなどを用いて前記切削型機械の二次汚染を阻止する手段も容易に付加できる。また切削精度を要求されないから、一般の工作機械程高精度のものを要せず、装置自体も低廉となり、処理コストを従来の方法に比較し、格段に低下できる。
【００２４】
請求項４記載の発明においては、ドライ加工であるから、切り粉が切削機械、ワーク及び作業者の衣服に付着せず、仮に付着してもブラシなどで除去でき、且つ集めやすく、作業場、切削機械、切削後のワーク及び作業者を放射能汚染するおそれは極めて少ない。
請求項５記載の発明においては、圧縮梱包乃至包装する方法であるから、高放射能汚染物が散逸せず、しかも容積が小さくなり保管場所を効率よく使える。
請求項５記載の方法においては、前記切削刃によって切除された切り粉は圧縮減容、包装容器乃至袋に充填後、圧縮包装する方法であるから、以後の取り扱いが容易であり、殊に保管場所に合わせた形状にすることも可能となる。
【００２５】
またすべての請求項記載の発明は、切削して形成された切り粉を化学的処理をする場合も、切り粉の集合体全体として形状が自由になり化学的処理槽小さく形状も使用薬液量も少なくて済むなど極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に用いる切削機械の概略平面図である。
【図２】切削途中のバイトとワークの関係を示す説明図である。
【図３】図１の正面図である。
【図４】切削刃の他の一例を示す斜視図である。
【図５】切り粉が半円形になる状態の説明図である。
【図６】実施の形態２に用いるボール盤型の切削機械の概略側面図である。
【図７】実施の形態３に用いるフライス盤型の切削機械の概略側面図である。
【図８】フライスの切削状態を示す説明図である・
【図９】実施の形態３に用いる型削り盤型の切削機械の概略側面図である。
【図１０】実施の形態５に用いる中ぐり盤型の切削機械において、パイプ内面を切削している状態の一部縦断側面図である。
【図１１】実施の形態６に用いるパイプ状の中ぐり盤の一部縦断側面図である。よりなる
【図１２】プレス盤型の圧縮成型装置の要部縦断概略側面図である。
【符号の説明】
１０　切削刃
１０Ａ　バイト
１１　チャック
１２　刃物台
１３　刃先
１４　テーブル
１５　クランプ
Ｍ１　旋盤型の切削機械
Ｍ２　ボール盤型切削機械
Ｍ３　フライス盤型の切削機械
Ｍ４　型削り盤型の切削機械
Ｍ５　中ぐり盤型の切削機械
Ｍ６　小口径の中ぐり盤型の切削機械
Ｐ　　プレス機械
【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】
2004125682.tif 000009
【図８】
2004125682.tif 000010
【図９】
2004125682.tif 000011
【図１０】
2004125682.tif 000012
【図１１】
2004125682.tif 000013
【図１２】
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