(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉格納容器内に格納された原子炉圧力容器の外で固まった燃料デブリ及び前記原子炉圧力容器の外の構造物を解体して生じる解体片デブリの少なくともいずれか一方の炉内デブリの回収方法であって、
前記原子炉格納容器を囲む生体遮蔽壁の外側から前記原子炉格納容器内で前記原子炉圧力容器を支持するペデスタルの開口まで、ロボット移動用ガイドレール及び炉内デブリ搬送路を配置すると共に、前記生体遮蔽壁の外側に給電部を設置し、
前記給電部から給電を受けつつ前記ロボット移動用ガイドレールに案内される支援ロボット及び前記給電部から給電を受けつつ前記ロボット移動用ガイドレールに案内される切削回収ロボットを前記生体遮蔽壁の外側から前記ペデスタルの開口を通して該ペデスタルの内部に順次送り込み、
前記原子炉格納容器内において、前記支援ロボット及び前記切削回収ロボットに互いに支援し合わせて前記炉内デブリの切削及び集塵を行わせた後、
前記炉内デブリ搬送路上における前記ペデスタルの開口で待機させた炉内デブリ搬送手段に、前記切削回収ロボットによって前記炉内デブリを搭載するのに続いて、
前記炉内デブリを搭載した前記炉内デブリ搬送手段を前記生体遮蔽壁の外側に移動させて前記炉内デブリを回収すると共に、前記切削回収ロボット及び前記支援ロボットを前記生体遮蔽壁の外側に順次移動させる炉内デブリの回収方法。
【請求項２】
前記支援ロボットは、前記切削回収ロボットと交換可能に前記ロボット移動用ガイドレールに配置されて該ロボット移動用ガイドレールに案内されて移動する設置ロボットにより前記ペデスタルの内部に投入され且つ前記ペデスタルの内部から回収される請求項１に記載の炉内デブリの回収方法。
【請求項３】
前記ペデスタルの外部に前記炉内デブリが漏出している場合には、前記支援ロボットに前記炉内デブリの切削機能を保持させると共に、前記切削回収ロボットに前記炉内デブリの集塵機能を保持させて前記支援ロボットを支援させる請求項１又は２に記載の炉内デブリの回収方法。
【請求項４】
原子炉格納容器内に格納された原子炉圧力容器の外で固まった燃料デブリ及び前記原子炉圧力容器の外の構造物を解体して生じる解体片デブリの少なくともいずれか一方の炉内デブリを回収する炉内デブリの回収装置であって、
前記原子炉格納容器を囲む生体遮蔽壁の外側から前記原子炉格納容器内で前記原子炉圧力容器を支持するペデスタルの開口まで配置されるロボット移動用ガイドレールと、
前記生体遮蔽壁の外側から前記ペデスタルの開口まで配置される炉内デブリ搬送路と、
前記生体遮蔽壁の外側に配置される給電部と、
前記給電部から給電を受けつつ前記ロボット移動用ガイドレール上を移動して前記生体遮蔽壁の外側から前記ペデスタルの開口を通して該ペデスタルの内部に送り込まれて前記炉内デブリの切削回収を行う切削回収ロボットと、
前記給電部から給電を受けつつ前記ロボット移動用ガイドレール上を移動して前記切削回収ロボットと互いに支援し合って前記炉内デブリの切削及び集塵を行う支援ロボットと、
前記切削回収ロボット及び前記支援ロボットのうちの少なくともいずれか一方を収納して前記生体遮蔽壁の外側で前記ロボット移動用ガイドレールに接続離間可能な移動手段と、
前記ペデスタルの開口において前記切削回収ロボットにより前記炉内デブリが搭載されて該炉内デブリを前記炉内デブリ搬送路を通して前記生体遮蔽壁の外側に搬送する炉内デブリ搬送手段を備えている炉内デブリの回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子炉格納容器内に格納された原子炉圧力容器の外で固まった燃料デブリ及び原子炉圧力容器の外の構造物を解体して生じる解体片デブリの回収に好適な炉内デブリの回収方法及び回収装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、破損した原子炉圧力容器を支える円筒形状のペデスタルの内部には、原子炉圧力容器から落下した溶融原子炉燃料が冷えて固まった燃料デブリが存在している可能性がある。
また、原子炉圧力容器から落下した溶融原子炉燃料が、原子炉圧力容器外の構造物（例えば、制御棒駆動機構（ＣＲＤユニット）のハウジング）に燃料デブリとして固着している可能性がある。
【０００３】
このような破損した原子炉圧力容器を有する原子炉を廃炉にする場合には、原子炉建屋の解体に先立って、燃料デブリを回収するのは勿論のこと、原子炉圧力容器外の燃料デブリが固着した構造物を回収する必要がある。
【０００４】
従来、上記した燃料デブリや原子炉圧力容器外の燃料デブリが固着した構造物を取り出す方法としては、例えば、特許文献１に記載された核燃料物質取り出し方法がある。
【０００５】
この特許文献１に記載された核燃料物質取り出し方法では、まず、原子炉建屋の側壁に開口部を形成して、この開口部を通して原子炉格納容器を取り囲む生体遮蔽体の制御棒駆動機構のハッチに向けて多関節アームを移動させる。次いで、この多関節アームの先端の破砕機によりペデスタルの内部の燃料デブリを破砕した後、破砕機に換えて取り付けた多関節アームの先端の掴み具で燃料デブリの破砕片を掴んで原子炉格納容器外に取り出すようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開2014-070946号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、上記した核燃料物質取り出し方法では、燃料デブリを搬送可能な大きさに破砕して取り出すことができるものの、この破砕から取り出しまでの回収作業が効率的であるとは言い難く、まして、燃料デブリが固着した原子炉圧力容器外の構造物を取り出す場合には、切断及び切削による構造物の解体が必要であり、回収作業効率がさらに悪化してしまうという問題があり、この問題を解決することが従来の課題となっていた。
【０００８】
本発明は、上記した従来の課題に着目してなされたもので、燃料デブリや、原子炉圧力容器外の燃料デブリが固着した構造物を解体して生じる解体片デブリ等の炉内デブリを効率よく回収することが可能である炉内デブリの回収方法及び回収装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様は、原子炉格納容器内に格納された原子炉圧力容器の外で固まった燃料デブリ及び前記原子炉圧力容器の外の構造物を解体して生じる解体片デブリの少なくともいずれか一方の炉内デブリの回収方法であって、前記原子炉格納容器を囲む生体遮蔽壁の外側から前記原子炉格納容器内で前記原子炉圧力容器を支持するペデスタルの開口まで、ロボット移動用ガイドレール及び炉内デブリ搬送路を配置すると共に、前記生体遮蔽壁の外側に給電部を設置し、前記給電部から給電を受けつつ前記ロボット移動用ガイドレールに案内される支援ロボット及び前記給電部から給電を受けつつ前記ロボット移動用ガイドレールに案内される切削回収ロボットを前記生体遮蔽壁の外側から前記ペデスタルの開口を通して該ペデスタルの内部に順次送り込み、前記原子炉格納容器内において、前記支援ロボット及び前記切削回収ロボットに互いに支援し合わせて前記炉内デブリの切削及び集塵を行わせた後、前記炉内デブリ搬送路上における前記ペデスタルの開口で待機させた炉内デブリ搬送手段に、前記切削回収ロボットによって前記炉内デブリを搭載するのに続いて、前記炉内デブリを搭載した前記炉内デブリ搬送手段を前記生体遮蔽壁の外側に移動させて前記炉内デブリを回収すると共に、前記切削回収ロボット及び前記支援ロボットを前記生体遮蔽壁の外側に順次移動させる構成としている。
【００１０】
本発明の第２の態様において、前記支援ロボットは、前記切削回収ロボットと交換可能に前記ロボット移動用ガイドレールに配置されて該ロボット移動用ガイドレールに案内されて移動する設置ロボットにより前記ペデスタルの内部に投入され且つ前記ペデスタルの内部から回収される構成としている。
【００１１】
本発明の第３の態様において、前記ペデスタルの外部に前記炉内デブリが漏出している場合には、前記支援ロボットに前記炉内デブリの切削機能を保持させると共に、前記切削回収ロボットに前記炉内デブリの集塵機能を保持させて前記支援ロボットを支援させる構成としている。
【００１２】
本発明の第４の態様において、原子炉格納容器内に格納された原子炉圧力容器の外で固まった燃料デブリ及び前記原子炉圧力容器の外の構造物を解体して生じる解体片デブリの少なくともいずれか一方の炉内デブリを回収する炉内デブリの回収装置であって、前記原子炉格納容器を囲む生体遮蔽壁の外側から前記原子炉格納容器内で前記原子炉圧力容器を支持するペデスタルの開口まで配置されるロボット移動用ガイドレールと、前記生体遮蔽壁の外側から前記ペデスタルの開口まで配置される炉内デブリ搬送路と、前記生体遮蔽壁の外側に配置される給電部と、前記給電部から給電を受けつつ前記ロボット移動用ガイドレール上を移動して前記生体遮蔽壁の外側から前記ペデスタルの開口を通して該ペデスタルの内部に送り込まれて前記炉内デブリの切削回収を行う切削回収ロボットと、前記給電部から給電を受けつつ前記ロボット移動用ガイドレール上を移動して前記切削回収ロボットと互いに支援し合って前記炉内デブリの切削及び集塵を行う支援ロボットと、前記切削回収ロボット及び前記支援ロボットのうちの少なくともいずれか一方を収納して前記生体遮蔽壁の外側で前記ロボット移動用ガイドレールに接続離間可能な移動手段と、前記ペデスタルの開口において前記切削回収ロボットにより前記炉内デブリが搭載されて該炉内デブリを前記炉内デブリ搬送路を通して前記生体遮蔽壁の外側に搬送する炉内デブリ搬送手段を備えている構成としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る炉内デブリの回収方法及び回収装置では、燃料デブリや、原子炉圧力容器外の燃料デブリが固着した構造物を解体して生じる解体片デブリ等の炉内デブリを効率的に回収することができ、その結果、破損した原子炉圧力容器を有する原子炉の早期廃炉を実現することが可能であるという非常に優れた効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施例に係る炉内デブリの回収装置を示す原子炉建屋に対する設置状態説明図である。
【図２】図１に示した炉内デブリの回収装置の解体片デブリ回収作業開始時における動作説明図である。
【図３】図１に示した炉内デブリの回収装置の設置ロボットにより支援ロボットをペデスタル内部に設置する際の動作説明図である。
【図４】図１に示した炉内デブリの回収装置の設置ロボットに換えてマニピュレータを投入する際の動作説明図である。
【図５】図１に示した炉内デブリの回収装置のマニピュレータ及び支援ロボットにより解体片デブリ回収作業を行う際の動作説明図である。
【図６】図１に示した炉内デブリの回収装置における遮蔽室の遮蔽扉の拡大説明図である。
【図７】図１に示した炉内デブリの回収装置のペデスタル外部に漏出した燃料デブリ回収作業開始時における動作説明図である。
【図８】図１に示した炉内デブリの回収装置の設置ロボットにより支援ロボットをペデスタル内部に設置する際の動作説明図である。
【図９】図１に示した炉内デブリの回収装置の設置ロボットに換えてマニピュレータを投入する際の動作説明図である。
【図１０】図１に示した炉内デブリの回収装置のマニピュレータ及び支援ロボットにより燃料デブリ回収作業を行う際の動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
図１〜図１０は本発明に係る炉内デブリの回収方法及び回収装置の一実施例を示しており、この実施例では、本発明に係る炉内デブリの回収方法及び回収装置を沸騰水型原子炉の原子炉建屋内で生じる炉内デブリの回収に採用した場合を例に挙げて説明する。
【００１６】
図１に示すように、この原子炉建屋１はコンクリート製の建屋であって、原子炉圧力容器２を格納した原子炉格納容器３を内部に備えており、この原子炉格納容器３を囲むコンクリート壁は生体遮蔽壁４として形成されている。
【００１７】
また、この原子炉建屋１は、圧力抑制プール５と、使用済み燃料貯蔵プール６と、メンテナンス時等に機器を仮置きする機器仮置きプール７を備えており、圧力抑制プール５は原子炉格納容器３の下方に環状に配置され、使用済み燃料貯蔵プール６及び機器仮置きプール７は原子炉格納容器３の上方にそれぞれ配置されている。
【００１８】
原子炉格納容器３は、上部が円筒形状を成していると共に下部が球形状を成しており、この球形状を成す原子炉格納容器３の下部内には、原子炉圧力容器２を支持する円筒形状のペデスタル８が配置されている。
【００１９】
このペデスタル８の上部は、原子炉圧力容器２を囲むγ線遮蔽体８ａとして形成されており、一方、原子炉圧力容器２が載るペデスタル８の下部は、制御棒駆動機構（ハウジングＣＨの一部のみ示す）の収容部８ｂとして形成されている。この収容部８ｂの周壁には、制御棒駆動機構にアクセスするための開口８ｃが形成されている。
【００２０】
この実施例における炉内デブリの回収装置１０は、原子炉圧力容器２から漏れ出て固まった燃料デブリの回収や、原子炉圧力容器２の外の構造物である制御棒駆動機構のハウジングＣＨを解体して生じる解体片デブリの回収を行う装置である。
【００２１】
この回収装置１０は、原子炉建屋１における圧力抑制プール５の上方の区画室９に配置されており、図２に示すように、生体遮蔽壁４とシール材１１ａを介して密着する遮蔽室１２を備えている。この遮蔽室１２は、放射線を遮る遮蔽材を用いて気密保持可能に形成されており、シール材１１ａは、この遮蔽室１２と生体遮蔽壁４に形成された遮蔽壁開口４ａの周縁部との間をシールしている。
【００２２】
また、この回収装置１０は、生体遮蔽壁４の遮蔽壁開口４ａ内に位置して原子炉格納容器３の内部と遮蔽室１２の内部とを連通させて開口部１３を形成する気密筒１４を備えている。この気密筒１４は、シール材１１ａを介して遮蔽室１２と密着していると共にシール材１１ｂを介して原子炉格納容器３と密着しており、遮蔽室１２と気密筒１４との境界部には、開口部１３を遮断可能な遮蔽扉１５ａが設置されている。
【００２３】
さらに、この回収装置１０は、生体遮蔽壁４の外側である遮蔽室１２から原子炉格納容器３内のペデスタル８の開口８ｃにかけて配置される懸垂式のロボット移動用ガイドレール１６と、遮蔽室１２からペデスタル８の開口８ｃにかけてロボット移動用ガイドレール１６の下方に配置される炉内デブリ搬送路１７を備えている。
【００２４】
さらにまた、この回収装置１０は、図４及び図５に示すように、ロボット移動用ガイドレール１６を介してペデスタル８の内部にアクセスして、炉内デブリの切削回収を行う切削回収ロボットとしてのマニピュレータ１８を備えている。このマニピュレータ１８は、ロボット移動用ガイドレール１６上を走行するベース部１８ａと、多関節アーム１８ｂとを具備しており、多関節アーム１８ｂの先端側には切削具や把持具が選択的に着脱されるようになっている。
【００２５】
なお、この実施例において、遮蔽室１２は、各種切削具及び各種把持具を具備すると共に、ツールチェンジャ（いずれも図示せず）を装備した工具室を兼ねており、マニピュレータ１８における多関節アーム１８ｂの先端側の工具交換は、この遮蔽室１２で行われるようになっている。
【００２６】
さらにまた、この回収装置１０は、マニピュレータ１８と同じくロボット移動用ガイドレール１６を介してペデスタル８の内部にアクセスして、炉内デブリの集塵を行う支援ロボット１９を備えている。この実施例において、支援ロボット１９は、後述するように電源供給を受けて走行するロボットであって、集塵機能の他デブリ探索機能や切断切削機能を有しており、設置ロボット２０に保持されてロボット移動用ガイドレール１６上を移動するようになっている。
【００２７】
設置ロボット２０は、マニピュレータ１８よりも小型の揚重機付き多関節ロボットであり、図３に示すように、マニピュレータ１８に換えてロボット移動用ガイドレール１６に配置可能となっており、支援ロボット１９をペデスタル８まで運んで内部に投入し、一方、ペデスタル８の内部から回収して遮蔽室１２まで戻すようになっている。このペデスタル８の内部に対する支援ロボット１９の投入及び回収は、設置ロボット２０の揚重機、例えばホイスト２０ａを用いて行われるようになっている。
【００２８】
このように、ペデスタル８の内部に対して設置ロボット２０を用いて支援ロボット１９を運んで設置することで、支援ロボット１９を身軽にすることができる。すなわち、アクセスに必要な駆動機構をなくして、その分だけ本来の支援に必要な集塵機構等を充実させることができる。
【００２９】
この支援ロボット１９を保持する設置ロボット２０及びマニピュレータ１８は、いずれも移動手段としての箱型台車３０（マニピュレータ１８は箱型台車３０Ａ）により遮蔽室１２まで搬送されるようになっている。
【００３０】
この箱型台車３０（３０Ａ）は、設置ロボット２０（マニピュレータ１８）を保持するレール３１と、前面開口を閉塞開放する開閉扉３２と、設置ロボット２０（マニピュレータ１８）に対する電源供給ケーブル２５（２７）を操作する給電部３３を具備している。なお、この給電部３３の給電には、電源供給のみならず油圧や空圧等の動力源の供給も含まれる。すなわち、この給電部３３では、電源供給ケーブル２５（２７）の操作に加えて、油圧や空圧等の動力源のホースや配管の操作が行われる場合もある。
【００３１】
箱型台車３０（３０Ａ）は、開閉扉３２を遮蔽室１２の遮蔽扉１５ｂに対峙させて遮蔽室１２に連結され、この連結状態で開閉扉３２及び遮蔽扉１５ｂをいずれも開放することで、遮蔽室１２に連通するようになっている。この連通状態において、レール３１はロボット移動用ガイドレール１６と連結するようになっており、これにより、設置ロボット２０（マニピュレータ１８）は、給電部３３から繰り出される電源供給ケーブル２５（２７）を介して給電を受けつつロボット移動用ガイドレール１６上を移動することができるようになっている。
【００３２】
この場合、遮蔽室１２には、支援ロボット１９用の電源供給ケーブル２６がコイルされた給電部２１が設置されており、設置ロボット２０に保持されて入室した支援ロボット１９には、この給電部２１から繰り出される電源供給ケーブル２６が接続されるようになっている。この給電部２１の給電にも、給電部３３と同様に電源供給だけでなく油圧や空圧等の動力源の供給が含まれ、これらの給電部２１，３３は、いずれも区画室９の図示しない制御盤に接続されている。
【００３３】
このように、支援ロボット１９を保持する設置ロボット２０及びマニピュレータ１８をいずれも箱型台車３０（３０Ａ）により遮蔽室１２まで搬送するようにしたことで、設置ロボット２０及びマニピュレータ１８のメンテナンス時には、所定のメンテナンス場に容易に搬送し得ることとなる。
【００３４】
ここで、マニピュレータ１８及び給電部３３を一式搭載した箱型台車３０Ａや、支援ロボット１９を保持する設置ロボット２０及び給電部３３を一式搭載した箱型台車３０や、マニピュレータ１８とは異なるタイプのマニピュレータ及びこれ専用の給電部を一式搭載した箱型台車３０を用意しておくことにより、要求される作業や炉内デブリの種類に応じて多種のマニピュレータやロボットを使い分けて使用することができる。
【００３５】
そして、例えば、マニピュレータ１８が故障したような場合には、不具合のあるマニピュレータ１８を搭載した箱型台車３０Ａに換えて、マニピュレータ１８及び給電部３３を一式搭載した箱型台車３０Ａを遮蔽室１２にアクセスさせることで、炉内デブリの回収作業の再開を短時間で且つ容易に行うことができる。
【００３６】
また、遮蔽室１２の遮蔽扉１５ａには、図６に示すように、設置ロボット２０（マニピュレータ１８）用の電源供給ケーブル２５（２７）及び支援ロボット１９用の電源供給ケーブル２６を通すための小扉１５ｃ，１５ｄが設けられている。なお、図６では、マニピュレータ１８及び支援ロボット１９が炉内デブリの回収作業を行っている際の遮蔽扉１５ａによる遮蔽状態を示しており、マニピュレータ１８及び支援ロボット１９に対する油圧や空圧等の動力源の供給が必要な場合において、ホースや配管はこの小扉１５ｃ，１５ｄを通過することになる。
【００３７】
このように、開口部１３を遮断可能な遮蔽扉１５ａに小扉１５ｃ，１５ｄを設けることで、設置ロボット２０（マニピュレータ１８）や支援ロボット１９による各作業中に、原子炉格納容器３側から遮蔽室１２側へ流れる空気の量を極力少なく抑えるようにしている。
【００３８】
さらにまた、この回収装置１０は、炉内デブリ搬送路１７上を走行する炉内デブリ搬送手段としての搬送台車２２を備えている。この搬送台車２２は、図５に示すように、マニピュレータ１８及び支援ロボット１９による炉内デブリ回収作業中にペデスタル８の開口８ｃに待機し、マニピュレータ１８により積み込まれる炉内デブリ（図５では解体片デブリＤ）を遮蔽扉１５ａ側に搬送するようになっている。なお、この搬送台車２２は、自走式のものであってもよいし、電源供給を受けて走行するものであってもよい。
【００３９】
次に、この回収装置１０を用いて沸騰水型原子炉の原子炉建屋１内で生じる炉内デブリを回収する要領を説明する。まず、原子炉圧力容器２外の構造物である制御棒駆動機構のハウジングＣＨを解体して生じる解体片デブリＤを回収する要領を説明する。
【００４０】
原子炉建屋１における圧力抑制プール５の上方の区画室９において、生体遮蔽壁４に遮蔽壁開口４ａを形成すると共に、この生体遮蔽壁４に密着するようにして遮蔽室１２を設置する。この際、図２に示すように、遮蔽室１２と生体遮蔽壁４に形成された遮蔽壁開口４ａの周縁部との間をシール材１１ａでシールする。
【００４１】
次いで、遮蔽室１２の生体遮蔽壁４とは反対側の遮蔽扉１５ｂを閉塞して遮蔽状態を確保したうえで、生体遮蔽壁４の遮蔽壁開口４ａ内に挿入した気密筒１４により原子炉格納容器３の内部と遮蔽室１２の内部とを連通させて開口部１３を形成する。この際、気密筒１４は、シール材１１ａを介して遮蔽室１２に密着していると共に、シール材１１ｂを介して原子炉格納容器３に密着している。
【００４２】
ここで、遮蔽室１２は工具室を兼ねているので、遮蔽室１２に対して、解体片デブリＤを回収するのに必要な各種切削切断具及び各種把持具を搬入すると共に、ツールチェンジャを備え付ける。加えて、支援ロボット１９用の電源供給ケーブル２６がコイルされた給電部２１を遮蔽室１２内に設置すると共に、この給電部２１を区画室９の図示しない制御盤に接続する。
【００４３】
次に、生体遮蔽壁４の外側である遮蔽室１２から原子炉格納容器３内のペデスタル８の開口８ｃにかけて懸垂式のロボット移動用ガイドレール１６を架設すると共に、遮蔽室１２からペデスタル８の開口８ｃにかけて炉内デブリ搬送路１７を配置する。この際、炉内デブリ搬送路１７はロボット移動用ガイドレール１６の下方に位置している。なお、ペデスタル８の開口８ｃは、既存の開口であってもよいし、新たに穿った開口であってもよい。
【００４４】
ここまでで、この回収装置１０の原子炉建屋１に対する設置が終了し、ここから解体片デブリＤの回収作業を開始する。なお、この時点で、図示はしないが、必要に応じてマニピュレータ１８を遮蔽室１２からペデスタル８の開口８ｃに移動させて、このマニピュレータ１８により、ペデスタル８の内部に設置されている制御棒駆動機構交換床Ｂ上に回収シートを展開させてもよい。
【００４５】
解体片デブリＤの回収に際しては、まず、支援ロボット１９を保持する設置ロボット２０を載せた箱型台車３０を遮蔽室１２に連結するのに続いて、箱型台車３０の給電部３３を区画室９の図示しない制御盤に接続する。この状態で互いに対峙している箱型台車３０の開閉扉３２及び遮蔽室１２の遮蔽扉１５ｂをそれぞれ開放して、箱型台車３０及び遮蔽室１２を連通させると共に、レール３１とロボット移動用ガイドレール１６とを連結する。
【００４６】
次いで、設置ロボット２０を箱型台車３０から遮蔽室１２に移動させると、設置ロボット２０に保持されて遮蔽室１２に進入した支援ロボット１９には、遮蔽室１２に配置した給電部２１から繰り出される電源供給ケーブル２６が接続される。
【００４７】
この支援ロボット１９と電源供給ケーブル２６との接続を確認した後、図３に示すように、電源供給ケーブル２５を介して給電を受ける設置ロボット２０をロボット移動用ガイドレール１６に沿ってペデスタル８の開口８ｃまで移動させる。そして、設置ロボット２０のホイスト２０ａをペデスタル８の開口８ｃにおいて動作させて、支援ロボット１９をペデスタル８の内部に投入して制御棒駆動機構交換床Ｂ上に設置する。
【００４８】
このようにして設置した支援ロボット１９に、制御棒駆動機構交換床Ｂ上における状況調査や集塵を実施させる一方で、ロボット移動用ガイドレール１６を通して設置ロボット２０を箱型台車３０に戻し、図４に示すように、この箱型台車３０に換えて、マニピュレータ１８を載せた箱型台車３０Ａを遮蔽室１２に連結する。
【００４９】
そして、遮蔽室１２において、ツールチェンジャによってマニピュレータ１８の多関節アーム１８ｂの先端側に最適な切削切断具を装着するのに続いて、電源供給ケーブル２７を介して給電を受けるマニピュレータ１８をロボット移動用ガイドレール１６に沿ってペデスタル８の開口８ｃまで移動させる。
【００５０】
この後、図１及び図５に示すように、マニピュレータ１８をペデスタル８の開口８ｃにおいて展開動作させて、制御棒駆動機構のハウジングＣＨの解体を実施し、これに続いて、先に投入した支援ロボット１９及びマニピュレータ１８に互いに支援し合わせて、この解体作業で生じた解体片デブリＤの集塵を行う。
【００５１】
次いで、上記解体及び集塵の各作業を行っている間に炉内デブリ搬送路１７上におけるペデスタル８の開口８ｃで待機させた搬送台車２２に対してマニピュレータ１８により解体片デブリＤを積み込む。そして、この解体片デブリＤを搭載した搬送台車２２を遮蔽室１２に移動させ、遮蔽室１２側で遮蔽状態を維持しつつ解体片デブリＤを回収する。
【００５２】
そして、予定した量の解体片デブリＤの回収が終了した後、ペデスタル８側から戻したマニピュレータ１８を載せた箱型台車３０Ａに換えて、設置ロボット２０を載せた箱型台車３０を遮蔽室１２に再び連結し、この設置ロボット２０により支援ロボット１９をペデスタル８の内部から回収して遮蔽室１２まで戻す。
【００５３】
なお、制御棒駆動機構のハウジングＣＨを解体して生じた解体片デブリＤの回収がすべて終了した場合には、回収作業終了後にマニピュレータ１８により制御棒駆動機構交換床Ｂの撤去を行う。
【００５４】
次に、図７に示すように、ペデスタル８の床部８ｅないし開口８ｄを通してペデスタル８の外部に漏出している燃料デブリＦＤを回収する要領を説明する。
【００５５】
燃料デブリＦＤの回収に際しては、まず、支援ロボット１９を保持する設置ロボット２０を載せた箱型台車３０を遮蔽室１２に連結するのに続いて、箱型台車３０の給電部３３を区画室９の図示しない制御盤に接続する。この状態で箱型台車３０の開閉扉３２及び遮蔽室１２の遮蔽扉１５ｂをそれぞれ開放して、箱型台車３０及び遮蔽室１２を連通させると共に、レール３１とロボット移動用ガイドレール１６とを連結する。
【００５６】
次いで、設置ロボット２０を箱型台車３０から遮蔽室１２に移動させ、設置ロボット２０に保持されて遮蔽室１２に進入した支援ロボット１９に、給電部２１から繰り出される電源供給ケーブル２６を接続する。
【００５７】
この支援ロボット１９と電源供給ケーブル２６との接続を確認した後、図８に示すように、電源供給ケーブル２５を介して給電を受ける設置ロボット２０をロボット移動用ガイドレール１６に沿ってペデスタル８の開口８ｃまで移動させる。そして、設置ロボット２０のホイスト２０ａをペデスタル８の開口８ｃにおいて動作させて、支援ロボット１９をペデスタル８の内部に投入する。
【００５８】
図８に一点鎖線及び二点鎖線で示す状態を経て床部８ｅ上に設置した支援ロボット１９に、ペデスタル８の床部８ｅ上を矢印に示すようにして走行させて状況調査や集塵を実施させる一方で、ロボット移動用ガイドレール１６を通して設置ロボット２０を箱型台車３０に戻し、図９に示すように、この箱型台車３０に換えて、マニピュレータ１８を載せた箱型台車３０Ａを遮蔽室１２に連結する。
【００５９】
そして、遮蔽室１２において、ツールチェンジャによってマニピュレータ１８の多関節アーム１８ｂの先端側に最適な切削具又は把持具を装着するのに続いて、マニピュレータ１８をロボット移動用ガイドレール１６に沿ってペデスタル８の開口８ｃまで移動させる。
【００６０】
ここで、仮にペデスタル８の床部８ｅ上に燃料デブリＦＤがある場合には、マニピュレータ１８をペデスタル８の開口８ｃにおいて展開動作させて、燃料デブリＦＤの切削を実施し、これに続いて、支援ロボット１９及びマニピュレータ１８に互いに支援し合わせて、切削済の燃料デブリＦＤの集塵を行う。
【００６１】
一方、ペデスタル８の開口８ｄを通してペデスタル８の外部に燃料デブリＦＤが漏出している場合において、図１０に示すように、支援ロボット１９にその切削機能により燃料デブリＦＤの切削作業を行わせると共に、マニピュレータ１８に回収作業を行わせて燃料デブリＦＤの集塵を行う。
【００６２】
次いで、上記切削及び集塵の各作業を行っている間に炉内デブリ搬送路１７上におけるペデスタル８の開口８ｃで待機させた搬送台車２２に対してマニピュレータ１８により燃料デブリＦＤを積み込む。そして、この燃料デブリＦＤを搭載した搬送台車２２を遮蔽室１２に移動させ、遮蔽室１２側で遮蔽状態を維持しつつ燃料デブリＦＤを回収する。
【００６３】
そして、予定した量の燃料デブリＦＤの回収が終了した後、ペデスタル８側から戻したマニピュレータ１８を載せた箱型台車３０Ａに換えて、設置ロボット２０を載せた箱型台車３０を遮蔽室１２に再び連結し、この設置ロボット２０により支援ロボット１９をペデスタル８の内部から回収して遮蔽室１２まで戻す。
【００６４】
なお、支援ロボット１９がペデスタル８の内部で故障した場合には、上記した設置ロボット２０による支援ロボット１９の回収と同じ手順同じ要領で回収することができる。
【００６５】
上記したように、この実施例に係る回収装置１０では、給電部２１から電源供給ケーブル２６を介して給電を受ける支援ロボット１９にマニピュレータ１８の切削作業や回収作業を支援させるようにしているので、例えば、バッテリーを搭載したクローラー型ロボットと比べて、長時間に亘ってマニピュレータ１８の支援活動を行わせることができ、その結果、炉内デブリの効率の良い回収を実現し得ることとなる。
【００６６】
また、この実施例に係る回収装置１０では、マニピュレータ１８の他に支援ロボット１９を採用するようにしているので、ペデスタル８の床部８ｅのみならず開口８ｄを通してペデスタル８の外部に漏出している燃料デブリＦＤの回収をも効率良く行い得ることとなる。
【００６７】
さらに、この実施例に係る回収装置１０では、ペデスタル８の内部に対して設置ロボット２０を用いて支援ロボット１９を運ぶようにしているので、支援ロボット１９を身軽にすることができる。すなわち、アクセスに必要な駆動機構をなくして、その分だけ本来の支援に必要な集塵機構等を充実させ得ることとなる。
【００６８】
上記した実施例では、遮蔽室１２から原子炉格納容器３内のペデスタル８の開口８ｃにかけて配置した懸垂式のロボット移動用ガイドレール１６の下方に炉内デブリ搬送路１７を配置した構成としているが、これに限定されるものではなく、他の構成として、例えば、遮蔽室１２とは別の遮蔽室を生体遮蔽壁４の外側に設置し、この遮蔽室１２とは別の遮蔽室からペデスタル８の開口８ｃにかけて炉内デブリ搬送路１７を配置するようにしてもよい。
【００６９】
本発明に係る炉内デブリの回収方法及び回収装置の構成は、上記した実施例の構成に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００７０】
２      原子炉圧力容器
３      原子炉格納容器
４      生体遮蔽壁
８      ペデスタル
８ｃ，８ｄ    開口
１０    回収装置
１６    ロボット移動用ガイドレール
１７    炉内デブリ搬送路
１８    マニピュレータ（切削回収ロボット）
１９    支援ロボット
２１，３３    給電部
２２    搬送台車（炉内デブリ搬送手段）
３０，３０Ａ  箱型台車（移動手段）
ＣＨ    制御棒駆動機構のハウジング（原子炉圧力容器外の構造物）
Ｄ      解体片デブリ（炉内デブリ）
ＦＤ    燃料デブリ（炉内デブリ）
【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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