(57)【要約】  【課題】  搬出した原子炉圧力容器の長期間におよぶ遮蔽を確実にかつ容易に行い安全性を高める。  【解決手段】  原子炉圧力容器４の上部側及び周面側を内面遮蔽材２６及び原子炉遮蔽壁６によって遮蔽する。原子炉圧力容器４の下部に遮蔽用水２４を充填して下部側の遮蔽を行う。原子炉格納容器から原子炉圧力容器４を搬出し、その下部を遮蔽台３１の遮蔽構造体３４に設置することによりこの遮蔽構造体３４によって原子炉圧力容器４の下部を囲って遮蔽する。その後、原子炉圧力容器４のドレン管から配管５２を介して遮蔽用水２４を排出する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部側及び周面側を遮蔽材によって囲い、下部に遮蔽用水を充填した状態にて吊り上げることにより、原子炉格納容器から搬出した原子炉圧力容器の遮蔽方法であって、
搬出した前記原子炉圧力容器の下部を囲う遮蔽構造体を取り付けることにより前記原子炉圧力容器の下部を遮蔽し、その後、前記遮蔽用水を排出することを特徴とする原子炉圧力容器の遮蔽方法。
【請求項２】
前記原子炉圧力容器の周面側を遮蔽する遮蔽材として、前記原子炉格納容器内にて前記原子炉圧力容器からの放射線を遮蔽する原子炉遮蔽壁を用いることを特徴とする請求項１に記載の原子炉圧力容器の遮蔽方法。
【請求項３】
前記原子炉圧力容器を吊り上げる際に、前記原子炉圧力容器の外周に外面遮蔽材を取り付けて前記原子炉格納容器の周面側を遮蔽することを特徴とする請求項１に記載の原子炉圧力容器の遮蔽方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子炉格納容器から搬出した原子炉圧力容器の遮蔽を行う原子炉圧力容器の遮蔽方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電施設では、耐用年数に達した原子炉圧力容器を新たなものと交換することが計画されている。この場合、耐用年数に達した原子炉圧力容器を原子力発電施設の原子炉格納容器から搬出する際に、原子炉圧力容器のシュラウド等の放射化した部分からの放射線を確実に遮蔽する必要がある。
このため、原子炉圧力容器を取り出す際に放射線を遮蔽する方法としては、原子炉圧力容器全体を遮蔽材によって覆ったり、原子炉圧力容器内全体に遮蔽用水を充満させたり、あるいは、原子炉圧力容器の上部側を外面上部遮蔽材によって囲い原子炉圧力容器の下部に遮蔽水を充填させることが考えられている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【特許文献１】特開平６−２３０１８８号公報
【特許文献２】特開平１０−３９０７７号公報
【特許文献３】特開平１０−３９０７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、原子炉圧力容器全体を遮蔽材によって覆う遮蔽方法にあっては、遮蔽材の形状が複雑となるばかりか遮蔽物が重量物であり、吊り上げ重量が過大となるため、搬出作業を容易に行えず、しかも、特に、原子炉圧力容器の底部を遮蔽材によって塞ぐ際に安全性を欠くという問題があった。
これに対して、原子炉圧力容器内に遮蔽用水を充填して放射線を遮蔽する方法は、十分な遮蔽効果を得ることができるが、原子炉圧力容器の搬出後における長期保管時に、遮蔽用水による原子炉圧力容器の腐食及び水漏れの監視が必要であり現実的でなかった。
なお、原子炉圧力容器内にモルタルを充填することも考えられるが、この場合は、充填したモルタル内に空気塊が残留して十分な遮蔽効果が得られない恐れがある。
【０００４】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、搬出した原子炉圧力容器の長期間におよぶ遮蔽を確実にかつ容易に行うことが可能な安全性に優れた原子炉圧力容器における遮蔽方法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】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明の原子炉圧力容器の遮蔽方法は、上部側及び周面側を遮蔽材によって囲い、下部に遮蔽用水を充填した状態にて吊り上げることにより、原子炉格納容器から搬出した原子炉圧力容器の遮蔽方法であって、搬出した前記原子炉圧力容器の下部を囲う遮蔽構造体を取り付けることにより前記原子炉圧力容器の下部を遮蔽し、その後、前記遮蔽用水を排出することを特徴とする。
【０００６】
このように、上部側及び周面側を遮蔽材によって囲い、下部に遮蔽用水を充填して原子炉格納容器から搬出した原子炉圧力容器を、その下部を遮蔽構造体によって囲って遮蔽し、その後、遮蔽用水を排出することにより、搬出時における遮蔽が確実に行われるとともに、搬出後の長期保管時においても遮蔽が確実に行われる。
【０００７】
また、本発明は、前記原子炉圧力容器の周面側を遮蔽する遮蔽材として、前記原子炉格納容器内にて前記原子炉圧力容器からの放射線を遮蔽する原子炉遮蔽壁を用いても良い。
これにより、搬出時及び搬出後における原子炉圧力容器の周面側の遮蔽が原子炉遮蔽壁によって確実に行われる。
【０００８】
また、本発明は、前記原子炉圧力容器を吊り上げる際に、前記原子炉圧力容器の外周に外面遮蔽材を取り付けて前記原子炉格納容器の周面側を遮蔽しても良い。
これにより、搬出時及び搬出後における原子炉圧力容器の周面側の遮蔽が外面遮蔽材によって確実に行われる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の原子炉圧力容器の遮蔽方法によれば、上部側及び周面側を遮蔽材によって囲い、下部に遮蔽用水を充填して原子炉格納容器から搬出した原子炉圧力容器を、その下部を遮蔽構造体によって囲って遮蔽し、その後、遮蔽用水を排出することにより、搬出時における遮蔽を確実に行うとともに、搬出後の長期保管時においても確実かつ容易に遮蔽を行うことができ、原子炉圧力容器の搬出、保管作業における安全性を大幅に高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照に説明する。
まず、原子炉圧力容器が設置された原子力発電施設である原子炉格納容器について説明する。
図１は、原子炉圧力容器が設置された原子炉格納容器の断面図である。
図中、１は原子炉格納容器、２は原子炉格納容器１上部の建屋部、３は原子炉格納容器１下部のドライウエル部、４は原子炉格納容器１内部に収容される原子炉圧力容器、５はドライウエル部３に設けられた、原子炉圧力容器４の下部を支持するためのペデスタル、６はペデスタル５に下部を支持されて、原子炉圧力容器４の外周を包囲するよう設けられた原子炉遮蔽壁、７は原子炉遮蔽壁６の上部に周方向複数箇所形成された上部ノズル開口部、８は原子炉遮蔽壁６の下部に周方向複数箇所形成された下部ノズル開口部、９は原子炉圧力容器４の上部を図示しないベローズを介して原子炉格納容器１に接続するためのバルクヘッド部である。
【００１１】
そして、上記原子炉圧力容器４は、下部に制御棒を出し入れするためのＣＲＤハウジング１０を有し、前記上部ノズル開口部７や下部ノズル開口部８に対応する側部にそれぞれ上部ノズル１１や下部ノズル１２を有する圧力容器本体１３と、複数のノズル１４を有する蓋体１５と、圧力容器本体１３と蓋体１５とを締結するスタットボルト１６とで構成されている。
【００１２】
また、圧力容器本体１３内の下部には、シュラウド１７と呼ばれる筒状体が取り付けられており、シュラウド１７の上部に取り付けられた上部格子板１８と中間部に取り付けられた炉心支持板１９との間に炉心域２０が形成されている。
なお、図中、２１，２２は上部ノズル開口部７や下部ノズル開口部８をそれぞれ閉止するための開口閉止板、２３は圧力容器本体１３と原子炉遮蔽壁６上部とを固定する固定ボルトである。
【００１３】
次に、上記原子炉格納容器１から原子炉圧力容器４を取り出す場合について説明する。
原子炉格納容器１から原子炉圧力容器４を取り出す場合、まず、原子炉圧力容器４に取り付けられた上部ノズル１１や下部ノズル１２やＣＲＤハウジング１０と、外部の機器類との縁を切り、上部ノズル１１や下部ノズル１２やＣＲＤハウジング１０の開口部を閉止し、上部ノズル開口部７や下部ノズル開口部８をそれぞれ開口閉止板２１，２２で閉止すると共に、原子炉遮蔽壁６を下部ノズル開口部８の下辺位置で切断する。
【００１４】
上記作業と並行させて、原子炉圧力容器４からスタットボルト１６を外して蓋体１５を開け、圧力容器本体１３の内部を分解して、原子炉圧力容器４と同時に撤去する部品以外の部品類を撤去し、シュラウド１７の上面に内面遮蔽材２６を設置する（図２参照）。
こうして、シュラウド１７の上面に内面遮蔽材２６を取り付けたら、再び圧力容器本体１３に蓋体１５を取り付け、更に、蓋体１５部分に吊部材２９を取り付けて、蓋体１５に形成したノズル１４から、圧力容器本体１３の内部に遮蔽用水２４を注入し、圧力容器本体１３の下部に遮蔽用水２４が貯まった状態とする。
【００１５】
こうして準備ができたら、図２に示すように、図示しない大型クレーンなどを用いて、吊部材２９を介して原子炉圧力容器４を引き上げ、原子炉遮蔽壁６の上部ごと原子炉圧力容器４を外部へ搬出する。
ここで、原子炉圧力容器４は、その上部側及び周面側が内面遮蔽材２６及び原子炉遮蔽壁６によって確実に遮蔽され、下部がシュラウド１７の下部に注入された遮蔽用水２４によって確実に遮蔽されている。
【００１６】
上記のようにして外部に原子炉圧力容器４を搬出したら、図３に示すように、原子炉圧力容器４を、遮蔽台３１の上部に載置させる。
ここで、遮蔽台３１について説明する。
この遮蔽台３１は、例えば、キングキャリアやトランスポータといった大型特殊トレーラ上に設置されたもので、輸送スキッド３２及び支持台受け装置３３によって遮蔽構造体３４を支持した構造とされている。
遮蔽構造体３４は、原子炉圧力容器４の放射線を確実に遮蔽可能な厚さを有しており、ＣＲＤハウジング遮蔽体３５とＲＰＶ底部遮蔽体３６とを一体にしたものである。
【００１７】
ＣＲＤハウジング遮蔽体３５は、底板部３５ａと円筒状の側壁部３５ｂとから構成され、ＲＰＶ底部遮蔽体３６は、ＣＲＤハウジング遮蔽体３５の側壁部３５ｂの上端に連結された底板部３６ａと円筒状の側壁部３６ｂとから構成されている。
なお、ＲＰＶ底部遮蔽体３６の側壁部３６ｂは、原子炉遮蔽壁６の外径よりも僅かに大きな内径を有している。
【００１８】
また、輸送スキッド３２は、遮蔽構造体３４の中心からずれた偏心位置にてピン結合されている。つまり、この輸送スキッド３２の遮蔽構造体３４との連結位置は、遮蔽構造体３４上に原子炉圧力容器４を設置した際に、全体重量の重心位置に対して水平方向へずらされている。
【００１９】
ＲＰＶ底部遮蔽体３６の側壁部３６ｂには、図４に示すような固定部４２が、周方向に間隔をあけて複数（例えば、６０カ所）設けられている。これら固定部４２は、側壁部３６ｂに固定されたナット４３と、このナット４３に側壁部３６ｂの外周側から螺合されたボルト４４とから構成されている。
そして、それぞれの固定部４２のボルト４４をナット４３へねじ込み、ボルト４４の先端部を原子炉遮蔽壁６の外周面に突き当てることにより、ＲＰＶ底部遮蔽体３６と原子炉遮蔽壁６とが連結される。
【００２０】
また、図５に示すように、原子炉圧力容器４の支持スカート４１は、外周側に延出するフランジ部４１ａを有している。
そして、このフランジ部４１ａとＲＰＶ底部遮蔽体３６の底板部３６ａとをボルト４５及びナット４６によって周方向の複数箇所にて締結することにより、支持スカート４１が遮蔽構造体３４に固定される。
【００２１】
また、図６に示すように、ＲＰＶ底部遮蔽体３６の側壁部３６ｂには、その下端部分に、蓋４７によって閉鎖された操作窓４８が形成されている。
この操作窓４８は、遮蔽構造体３４内において作業するためのものであり、蓋４７を取り外すことにより、作業者は遮蔽構造体３４内へ手を入れ、ボルト４５及びナット４６による支持スカート４１のフランジ部４１ａとＲＰＶ底部遮蔽体３６の底板部３６ａとの固定作業を行うことができるようになっている。なお、遮蔽構造体３４内の空間が広く作業者が入れる場合は、操作窓４８を大きなものとし、数を減らすことが好ましい。
【００２２】
次に、図３を参照して、搬出した原子炉圧力容器４を遮蔽台３１に設置する場合について説明する。
まず、大型クレーンによって吊り上げた原子炉圧力容器４を、遮蔽台３１上に下ろして載置させ、原子炉圧力容器４の下部の支持スカート４１をＣＲＤハウジング遮蔽体３５の側壁部３５ｂの上端部分に当接させる。
このようにすると、この原子炉圧力容器４の原子炉遮蔽壁６よりも下方部分が遮蔽構造体３４によって囲われる。また、このとき原子炉遮蔽壁６の下端部分が、ＲＰＶ底部遮蔽体３６の側壁部３６ｂの上端部分における内周側に入り込み、長手方向にてラップした状態とされる。
【００２３】
次いで、ボルト４５及びナット４６により支持スカート４１のフランジ部４１ａとＲＰＶ底部遮蔽体３６の底板部３６ａとを締結固定する。
なお、このとき、原子炉圧力容器４は、その下部が遮蔽用水２４によって遮蔽されているので、遮蔽構造体３４内にて作業を行う作業者は放射線による影響を受けることがない。
さらに、それぞれの固定部４２のボルト４４をナット４３へねじ込み、ボルト４４の先端部を原子炉遮蔽壁６の外周面に突き当てることにより、ＲＰＶ底部遮蔽体３６と原子炉遮蔽壁６とを半径方向位置を調整しながら連結する。
【００２４】
原子炉圧力容器４を遮蔽台３１上に設置し、原子炉圧力容器４と遮蔽構造体３４とを一体的に連結したら、原子炉圧力容器４の下端部及びＣＲＤハウジング１０の下端に設けられたドレン管に、搬出位置近傍に設置した仮設水槽５１からの配管５２を接続する。
そして、上記のようにドレン管に配管５２を接続したら、配管５２の開閉弁５３を開放させる。
このようにすると、原子炉圧力容器４の下部に貯留されていた遮蔽用水２４が配管５２を介して下方に位置する仮設水槽５１へ自然に導かれて排出される。なお、遮蔽用水２４の水位より上面にあるノズルに空気供給弁を予め取り付けておき、そこから空気を供給すると排水が速くなり、作業時間を短縮できる。
【００２５】
ここで、原子炉圧力容器４は、その下部が遮蔽構造体３４によって囲われているので、遮蔽用水２４を抜き取ったとしても原子炉圧力容器４からの放射線は、遮蔽構造体３４によって確実に遮蔽された状態とされる。これにより、遮蔽用水２４を抜いた後において、原子炉圧力容器４の周囲における付帯作業を継続して安全に行うことができる。
なお、仮設水槽５１内に排出された遮蔽用水２４は、原子力発電所構内の廃棄物処理施設に移送し、水処理する。
【００２６】
次に、原子炉圧力容器４の周囲に設置した足場を解体し、その後、遮蔽台３１の支持台受け装置３３を収縮し、原子炉圧力容器４の全荷重を輸送スキッド３２と大型クレーンとによって支持し、支持台受け装置３３を撤去する。
次いで、大型クレーンによる原子炉圧力容器４の吊り位置を除々に下げ、原子炉圧力容器４を輸送スキッド３２と遮蔽構造体３４との連結箇所を中心として回動させて横倒し、遮蔽台３１を設置した大型特殊トレーラ上の受け台（図示略）に載置させ、長期保管場所へ輸送する。
【００２７】
以上、説明したように、上記実施形態に係る原子炉圧力容器における遮蔽方法によれば、上部側及び周面側を内面遮蔽材２６及び原子炉遮蔽壁６によって遮蔽するとともに、下部に遮蔽用水２４を充填して原子炉格納容器１から搬出した原子炉圧力容器４を、その下部を遮蔽構造体３４によって囲って遮蔽し、その後、遮蔽用水２４を排出することにより、搬出時における遮蔽を確実に行うとともに、搬出後の長期保管時においても確実かつ容易に遮蔽を行うことができ、原子炉圧力容器４の搬出、保管作業における安全性を大幅に高めることができる。
【００２８】
また、輸送スキッド３２は、全体重量の重心位置から水平方向にずれた偏心位置に設けられて全体重量が加わることがないので、この輸送スキッド３２の構造強度を軽減することができる。
【００２９】
図７は、原子炉圧力容器４の周面側を外面遮蔽材６１及び内部遮蔽材６３によって囲うことにより、原子炉遮蔽壁６に代えて周面側における遮蔽を行う例を示すものである。
このように、原子炉遮蔽壁６に代えて外面遮蔽材６１によって周面側の遮蔽を行う場合は、原子炉圧力容器４の搬出時において、原子炉遮蔽壁６の上端部に外面遮蔽材６１を周方向に対して複数に分割した状態に載せた状態にて、原子炉圧力容器４を吊り上げる。そして、この原子炉圧力容器４の外周部分が外面遮蔽材６１の高さ位置に達した時点にて吊り上げを一旦停止させ、原子炉圧力容器４の外周に外面遮蔽材６１を取り付ける。
【００３０】
その後は、上記の実施形態と同様に、遮蔽台３１上に設置し、遮蔽用水２４を抜き取り、その後、大型クレーンによる原子炉圧力容器４の吊り位置を除々に下げて原子炉圧力容器４を横倒し、大型特殊トレーラ上に載置させて長期保管場所へ輸送する。
そして、この場合は、大重量の原子炉遮蔽壁６に代えて外面遮蔽材６１及び内部遮蔽材６３によって周面側の遮蔽を行うので、全体重量のさらなる軽減化を図ることができる。
【００３１】
特に、上記のように、外面遮蔽材６１を用いる場合は、図８に示すように、この外面遮蔽材６１の内径よりもＲＰＶ底部遮蔽体３６の側壁部３６ｂの外径を僅かに小さくし、ＲＰＶ底部遮蔽体３６の側壁部３６ｂが外面遮蔽材６１の内周側に入り込むようにしても良い。そして、このようにすると、ＲＰＶ底部遮蔽体３６の側壁部３６ｂ及び底板部３６ａが小型化され、遮蔽台３１全体の軽量化を図ることができる。
【００３２】
なお、この場合の外面遮蔽材６１とＲＰＶ底部遮蔽体３６の側壁部３６ｂとを連結する固定部４２としては、図９に示すように、外面遮蔽材６１にナット４３を固定し、このナット４３に外周側からボルト４４を螺合し、このボルト４４をねじ込み、ボルト４４の先端部をＲＰＶ底部遮蔽体３６の側壁部３６ｂに突き当てることにより、ＲＰＶ底部遮蔽体３６と外面遮蔽材６１とを連結する構造とすれば良い。
【００３３】
また、固定部４２は、図１０に示すように、ＲＰＶ底部遮蔽体３６の側壁部３６ｂに直接めねじを形成し、このめねじにボルト４４をねじ込んでおき、このボルト４４をゆるめて外周側へ突出させてボルト４４のヘッド部分を外面遮蔽材６１の内周面に当接させることにより、ＲＰＶ底部遮蔽体３６と外面遮蔽材６１とを連結する構造としても良い。
【００３４】
また、図１１に示すものは、遮蔽台３１に補強構造を付加したものである。この遮蔽台３１では、遮蔽構造体３４を構成するＣＲＤハウジング遮蔽体３５の側壁部３５ｂとＲＰＶ底部遮蔽体３６の底板部３６ａとからなる隅部に、周方向へ間隔をあけて補強リブ６２を取り付けたものである。そして、この補強リブ６２を取り付けた遮蔽構造体３４によれば、ＣＲＤハウジング遮蔽体３５とＲＰＶ底部遮蔽体３６との連結部分における強度を大幅に高めることができる。
【００３５】
なお、本発明は、上述の実施の形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態に係る原子炉圧力容器における遮蔽方法を適用する原子炉格納容器の断面図である。
【図２】原子炉格納容器からの圧力容器本体の搬出の仕方を説明する原子炉格納容器の断面図である。
【図３】搬出した圧力容器本体の遮蔽構造を説明する圧力容器本体の断面図である。
【図４】圧力容器本体の原子炉遮蔽壁と遮蔽台の遮蔽構造体との連結構造を説明する一部の断面図である。
【図５】圧力容器本体の支持スカートと遮蔽構造体との連結構造を説明する一部の断面図である。
【図６】遮蔽構造体に設けられた操作窓を説明する操作窓部分における断面図である。
【図７】外周を外面遮蔽材によって遮蔽して搬出した圧力容器本体の遮蔽構造を説明する圧力容器本体の断面図である。
【図８】外面遮蔽材と遮蔽構造体との連結構造の他の例を説明する圧力容器本体の下部の断面図である。
【図９】圧力容器本体の外面遮蔽材と遮蔽台の遮蔽構造体との連結構造を説明する一部の断面図である。
【図１０】圧力容器本体の外面遮蔽材と遮蔽台の遮蔽構造体との他の連結構造を説明する一部の断面図である。
【図１１】ＣＲＤハウジング遮蔽体とＲＰＶ底部遮蔽体との連結部分の補強構造を示す一部の断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  原子炉格納容器
４  原子炉圧力容器
６  原子炉遮蔽壁（遮蔽材）
２４  遮蔽用水
３４  遮蔽構造体
６１  外面遮蔽材（遮蔽材）
【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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