(57)【要約】【課題】  原子炉圧力容器の外側に設けられる鉄板遮蔽の厚みや遮蔽範囲を小さくし、原子炉圧力容器取替重量を軽減する。【解決手段】    原子炉圧力容器１内面とシュラウド４の外面に囲まれ、シュラウド４の頂部近傍から、シュラウド４下部に設けられたバッフルプレート６までの空間に、γ線を遮蔽する遮蔽材１０を充填するときに、原子炉圧力容器１内面とシュラウド４外面との遮蔽間隔が、遮蔽材に要求される遮蔽性能を達成するのに必要とされる厚みより小さいか等しいときは流動体の遮蔽材を流し込み、流動体の遮蔽材では必要とされる厚みより大きいときは充填したときに相互に隙間の生じる粒状の遮蔽材を充填する。【選択図】  図１
2004301858.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉圧力容器内面とシュラウドの外面に囲まれ、シュラウドの頂部近傍から、シュラウド下部に設けられたバッフルプレートまでの空間に、γ線を遮蔽する遮蔽材を充填するときに、原子炉圧力容器内面とシュラウド外面との遮蔽間隔が、遮蔽材に要求される遮蔽性能を達成するのに必要とされる厚みより小さいか等しいときは流動体の遮蔽材を流し込み、流動体の遮蔽材では必要とされる厚みより大きいときは充填したときに相互に隙間の生じる粒状の遮蔽材を充填する、ことを特徴とする原子炉圧力容器取替時の遮蔽方法。
【請求項２】
原子炉圧力容器内面とシュラウドの外面に囲まれ、シュラウドの頂部近傍から、シュラウド下部に設けられたバッフルプレートまでの空間に、γ線を遮蔽する遮蔽材を充填するときに、原子炉圧力容器内面とシュラウド外面との遮蔽間隔が、遮蔽材に要求される遮蔽性能を達成するのに必要とされる厚みより小さいか等しいときは流動体の遮蔽材を流し込み、流動体の遮蔽材では必要とされる厚みより大きいときは充填したときに相互に隙間の生じる粒状の遮蔽材を充填し更にシュラウド頂部近傍には流動体の遮蔽材を充填する、ことを特徴とする原子炉圧力容器取替時の遮蔽方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は原子力発電用に用いられた原子炉圧力容器を取り替えるため、据え付け場所から取り外して搬出するときに用いる原子炉圧力容器取替時の遮蔽方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所において原子炉建屋躯体内に原子炉格納容器が収納され、その原子炉格納容器内には遮蔽壁で囲まれた原子炉圧力容器が設定されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２３０１８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、原子力発電所では、その寿命を想定して、各構成機器もそれに対応した寿命で製作されている。最近寿命を延ばす計画が進められており、その際、寿命のつきた機器を取り替える必要が生じる。原子炉圧力容器（ＲＰＶ）やその中に据え付けられ、炉心を構成する燃料棒やその燃焼を制御する制御棒を格納するシュラウド、およびシュラウドの外周に配置されたジェットポンプは放射性を帯びている。このように原子炉圧力容器内の各機器が放射能に汚染されるとγ線を放射するようになる。このため原子炉圧力容器を取り出す場合にはシュラウド周囲には遮蔽が必要になる。
【０００５】
図５は原子炉圧力容器１に接続している配管３０等の接続物を切断する位置と原子炉圧力容器１と一体で取り出される内部構造物の説明図である。原子炉圧力容器１には主蒸気管、給水管、再循環管などのプロセス管や計装管などが多数接続されているので、これらをノズル３の位置で切断する。ノズル切断寸法は図に示すように出来るだけ原子炉圧力容器１の表面に近い位置とし吊り揚げ重量を軽減する。また原子炉格納容器２０と接続するバルクヘッド３１とベローズ３２も切断する。これら切断するものを斜線で示す。原子炉圧力容器１と原子炉圧力容器上蓋２は一体にして取り出される。原子炉圧力容器１の下部にはシュラウド４が溶接により取り付けられている。また、シュラウド４の外周にはシュラウド４内に冷却水を送り込む多数のジェットポンプ５が設けられている。ジェットポンプ５の吐出口は、シュラウド下部の外周と原子炉圧力容器内面との間に水平に設けられたバッフルプレート６に取り付けられている。しかし、シュラウド４とジェットポンプ５の取付け箇所は狭隘部であり、しかも放射線があるため取り外せず、原子炉圧力容器１と共に搬出される。シュラウド４、ジェットポンプ５およびシュラウド４近傍の原子炉圧力容器１からの放射線を遮蔽するため、仮設の鉄板での遮蔽を原子炉圧力容器１の外側に設ける必要がある。しかし、原子炉圧力容器１の外側に鉄板だけで遮蔽をするとなると、かなりの鉄板の厚さが必要となり、また取り付けに多大な労力と費用がかかる。さらに原子炉圧力容器１、原子炉圧力容器上蓋２、シュラウド４、鉄板遮蔽を合わせた原子炉圧力容器の取替え重量が極めて大きな重量となるため、これらを据付場所から取り出す大型揚重機および運搬のための輸送車輛の容量も極めて大きくなるという問題点がある。
【０００６】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、原子炉圧力容器の外側に設けられる仮設の鉄板遮蔽の厚みおよび遮蔽範囲を小さくするとともに、原子炉圧力容器の取替え重量を軽減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の原子炉圧力容器取替時の遮蔽方法は、原子炉圧力容器内面とシュラウドの外面に囲まれ、シュラウドの頂部近傍から、シュラウド下部に設けられたバッフルプレートまでの空間に、γ線を遮蔽する遮蔽材を充填するときに、原子炉圧力容器内面とシュラウド外面との遮蔽間隔が、遮蔽材に要求される遮蔽性能を達成するのに必要とされる厚みより小さいか等しいときは流動体の遮蔽材を流し込み、流動体の遮蔽材では必要とされる厚みより大きいときは充填したときに相互に隙間の生じる粒状の遮蔽材を充填することを特徴としている（請求項１）。
【０００８】
また、本発明の原子炉圧力容器取替時の遮蔽方法は、原子炉圧力容器内面とシュラウドの外面に囲まれ、シュラウドの頂部近傍から、シュラウド下部に設けられたバッフルプレートまでの空間に、γ線を遮蔽する遮蔽材を充填するときに、原子炉圧力容器内面とシュラウド外面との遮蔽間隔が、遮蔽材に要求される遮蔽性能を達成するのに必要とされる厚みより小さいか等しいときは流動体の遮蔽材を流し込み、流動体の遮蔽材では必要とされる厚みより大きいときは充填したときに相互に隙間の生じる粒状の遮蔽材を充填し更にシュラウド頂部近傍には流動体の遮蔽材を充填することを特徴としている（請求項２）。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、原子炉圧力容器内面、シュラウド外面、シュラウド下部に設けられたバッフルプレートで構成される空間に遮蔽材を充填する。これにより主な放射線発生源となっているシュラウドとジェットポンプを遮蔽するので、鉄板遮蔽で遮蔽する放射線の量は少なくなり、鉄板遮蔽の厚みを薄くすることができる。また、原子炉圧力容器内面とシュラウド外面との遮蔽間隔が、遮蔽材に要求される遮蔽性能を達成するのに必要とされる厚みより小さいか等しいときは流動体の遮蔽材を流し込み、流動体の遮蔽材では必要とされる厚みより大きいときは充填したときに相互に隙間の生じる粒状の遮蔽材を充填するので、これにより必要とする遮蔽性能を発揮してかつ重量を軽くした遮蔽材１０を充填することができる。なお、シュラウド，ジェットポンプ，原子炉圧力容器から放射される放射線はγ線であり、遮蔽材は質量が同じであれば同一の遮蔽効果を有する。
【００１０】
また、粒状のコンクリート、砂利、砂を用いる時は、シュラウドの頂部近傍には流動体の遮蔽材（コンクリート）を充填する。これにより原子炉圧力容器を横方向に倒して運搬するときも粒状の遮蔽材の落下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施例及び参考例を図面を参照して説明する。図１は本発明の実施例を示す断面図である。図５と同一符号は同一の機能を有するものを表す。原子炉圧力容器１と原子炉圧力容器上蓋２は原子炉圧力容器取替時一体とする。これは原子炉圧力容器上蓋２がシュラウド４からの放射線の遮蔽に有効なためである。各ノズル３は接続していた配管が切断され、蓋をして内部から放射性を帯びた粒子などが外部へ放出されないようになっている。シュラウド４は原子炉圧力容器１の下部に固定されている。ジェットポンプ５はシュラウド４と原子炉圧力容器１の間に設けられ、吐出側がシュラウド４下部と原子炉圧力容器１との間に水平に設けられたバッフルプレート６に取り付けられている。仮設の鉄板遮蔽８が原子炉圧力容器１のフランジ部よりやや低いレベルからシュラウド４の下端のレベルにわたりリング状に設けられている。
【００１２】
シュラウド４の外面と原子炉圧力容器１の内面との間で、シュラウド４の頂部からバッフルプレート６までの空間には遮蔽材１０が充填される。遮蔽材１０の厚みはシュラウド外面と原子炉圧力容器内面との間隔できまる。一方遮蔽材１０に要求される遮蔽性能は、原子炉圧力容器１の表面で、シュラウド４やジェットポンプ５からの放射線の強さを、シュラウド４近傍の原子炉圧力容器１から放射される放射線の強さと同一レベルまで低下させればよい。
【００１３】
本実施例では原子炉圧力容器本体１の内面とシュラウド４の外面との遮蔽間隔が、遮蔽材１０に要求される遮蔽性能を達成するのに必要とされる厚みより小さいか等しい時は遮蔽材１０としてコンクリートを流し込む。コンクリートとしては比重２．２〜２．４程度の普通コンクリートを用いるが、この比重では遮蔽性能が不足するときは骨材として鉄鉱石や鉄のチップなどを用いて比重を大きくした重コンクリートを用いてもよい。また必要とされる厚みより遮蔽間隔が大きい場合は、充填したとき相互に隙間の生じる粒状の遮蔽材１０を充填する。このためコンクリートを、例えば、直径５ｃｍぐらいの粒状にしたものを充填する。また砂利や砂を充填する。これにより必要とする遮蔽性能を発揮してかつ重量を軽くした遮蔽材１０を充填することができる。粒状のコンクリート、砂利、砂を用いる時は、シュラウド４の頂部近傍にはコンクリート１１を充填する。これにより原子炉圧力容器１を横方向に倒して運搬するときも粒状の遮蔽材１０の落下を防止することができる。
【００１４】
図２は参考例の構成を示す図である。この参考例は本発明の実施例に対してシュラウド４に遮蔽蓋９を設けたものである。これにより、シュラウド４の内部から上方に放射される放射線を遮蔽するので、図１で示した、シュラウド４より上方に設けられた鉄板遮蔽８が不要となる。遮蔽蓋９は鉄板で構成され、その厚みは例えば１００ｍｍ程度である。
【００１５】
図３はシュラウド４への遮蔽蓋９の取り付け方法を示す図である。（Ａ）は断面を示し、（Ｂ）は（Ａ）のＸ−Ｘ矢視図である。シュラウド４の頂部には図示しないシュラウドヘッドが設けられ、シュラウド頂部周囲に設けられたヘッドボルトブラケット１２を用いてボルトで結合される。原子炉圧力容器取替時にはシュラウドヘッドは撤去されているので、このヘッドボルトブラケット１２を用いて遮蔽蓋９をシュラウド４に固着する。このヘッドボルトブラケット１２は２個で１対をなし、この間に遮蔽蓋９を貫通したボルト１３を通し、この両端をナット１４で螺着する。この螺着作業はシュラウドヘッドを螺着するのに用いられる遠隔装置により行われる。
【００１６】
参考例では、上述のように原子炉圧力容器１の内面とシュラウド４の外面、およびバッフルプレート６に囲まれた空間への遮蔽材１０の充填および遮蔽蓋９の設置により、鉄板遮蔽８の重量をこれらの処理を行わない場合に比べて、大幅に減少できる。
【００１７】
図４は原子炉圧力容器取り替え方法を示す概念図である。原子炉圧力容器１は原子炉格納容器２０に格納され、ペデスタル２１に据え付けられ主要部を原子炉遮蔽壁２２で覆われている。原子炉格納容器２０は原子炉建屋２３で覆われている。第１、第２実施例で説明した仮設鉄板遮蔽８を取り付けた原子炉圧力容器１を取り出すため図に示すような大型揚重機２４を用い、原子炉建屋２３の天井を通過して吊り上げ外部に搬出する。原子炉建屋２３の屋根には原子炉圧力容器を収納する収納容器２５を設け、原子炉圧力容器１を収納容器２５まで吊り上げて天井開口を閉鎖し、原子炉建屋２３内の空気が外部に拡散するのを防止する。この後収納容器２５を解体して原子炉圧力容器１を外部に吊り降ろす。
【００１８】
以上の説明より明らかなように、本発明は、原子炉圧力容器内面とシュラウド外面間の空間に遮蔽材を充填し、放射線源のシュラウドとジェットポンプを遮蔽することにより、原子炉圧力容器取替時に仮設される鉄板遮蔽の厚みを大幅に減少させることができる。また、原子炉圧力容器内面とシュラウド外面との遮蔽間隔が、遮蔽材に要求される遮蔽性能を達成するのに必要とされる厚みより小さいか等しいときは流動体の遮蔽材を流し込み、流動体の遮蔽材では必要とされる厚みより大きいときは充填したときに相互に隙間の生じる粒状の遮蔽材を充填するので、これにより必要とする遮蔽性能を発揮してかつ重量を軽くした遮蔽材を充填することができる。また、粒状のコンクリート、砂利、砂を用いる時は、シュラウドの頂部近傍には流動体の遮蔽材（コンクリート）を充填する。これにより原子炉圧力容器を横方向に倒して運搬するときも粒状の遮蔽材の落下を防止することができる。このようにして鉄板遮蔽の重量および原子炉圧力容器とシュラウド間に充填される遮蔽材の重量減少により原子炉圧力容器取替時の重量は大幅に減少する。これにより取り替え作業を行う大型揚重機や、搬送車輛等の容量を小さくできるという効果も生じる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施例の原子炉圧力容器とその遮蔽を示す断面図である。
【図２】参考例の原子炉圧力容器とその遮蔽を示す断面図である。
【図３】遮蔽蓋をシュラウドに取り付ける方法を説明する図である。
【図４】原子炉圧力容器を大型揚重機で吊り出す方法を示す概念図である。
【図５】原子炉圧力容器から切り離す配管等および原子炉圧力容器とともに搬出する内部構造物を示す図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  原子炉格納容器
２  原子炉格納容器上蓋
３  ノズル
４  シュラウド
５  ジェットポンプ
６  バッフルプレート
８  鉄板遮蔽
９  遮蔽蓋
１０  遮蔽材
１１  コンクリート
１２  ヘッドボルトブラケット
１３  ボルト
１４  ナット
２０  原子炉格納容器
２１  ペデスタル
２２  原子炉遮蔽壁
２３  原子炉建屋
２４  大型揚重機
２５  収納容器
３０  配管
３１  バルクヘッド
３２   ベローズ
【図１】
2004301858.tif 000003
【図２】
2004301858.tif 000004
【図３】
2004301858.tif 000005
【図４】
2004301858.tif 000006
【図５】
2004301858.tif 000007