(57)【要約】【課題】原子炉核計装ハウジングのような閉ループを構成することが困難な除染対象においては、従来技術のような除染液を張り込んでの強制循環という化学除染方法を適用することはできない。原子炉核計装ハウジングのような開放端を有しないため閉ループを構成することが困難な除染対象に対しても有効に除染することができる化学除染方法を提供する。【解決手段】内装配管を原子炉核計装配管ハウジングの下端から原子炉核計装配管ハウジング内に装入し、前記内装配管と前記原子炉核計装配管ハウジングの間に形成された領域へ除染液を供給し、前記領域から前記内装配管内に供給された前記除染液を回収する。原子炉核計装ハウジングのような開放端を有しないため閉ループを構成することが困難な除染対象に対しても有効に除染することができる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端に開放端を有する内装配管を、原子炉核計装配管ハウジングの下端から原子炉核計装配管ハウジング内に装入し、
前記内装配管と前記原子炉核計装配管ハウジングの間に形成された領域へ除染液を供給し、
前記領域から前記内装配管の上端を通り前記内装配管内に供給された前記除染液を、前記内装配管内から回収することを特徴とする原子炉核計装ハウジングの除染方法。
【請求項２】
両端に開放端を有する内装配管を、原子炉核計装配管ハウジングの下端から原子炉核計装配管ハウジング内に装入し、
前記内装配管内へ除染液を供給し、
前記内装配管から前記内装配管の上端を通り、前記内装配管と前記原子炉核計装配管ハウジングの間に形成された領域に供給された前記除染液を、前記領域から回収することを特徴とする原子炉核計装ハウジングの除染方法。
【請求項３】
下端に開放端を有し且つ配管内側から配管外側へ向かってスプレイ穴を有する内装配管を、原子炉核計装配管ハウジングの下端から原子炉核計装配管ハウジング内に装入し、
前記内装配管内へ除染液を供給し、
前記内装配管のスプレイ穴から、前記内装配管と前記原子炉核計装配管ハウジングの間に形成された領域に供給された前記除染液を、前記領域から回収することを特徴とする原子炉核計装ハウジングの除染方法。
【請求項４】
両端に開放端を有し、原子炉核計装配管ハウジングの下端から原子炉核計装配管ハウジング内に装入される内装配管と、
内部に除染液を有するサージタンクと、
前記サージタンク内の除染液を前記内装配管と前記原子炉核計装配管ハウジングの間に形成された領域へ供給する供給ヘッダと、
前記領域から前記内装配管の上端を通り前記内装配管内に供給された前記除染液を、前記内装配管内から前記サージタンク内に回収する回収ポンプを有することを特徴とする原子炉核計装ハウジングの除染装置。
【請求項５】
両端に開放端を有し、原子炉核計装配管ハウジングの下端から原子炉核計装配管ハウジング内に装入される内装配管と、
内部に除染液を有するサージタンクと、
前記サージタンク内の除染液を前記内装配管内へ供給する供給ヘッダと、
前記内装配管から前記内装配管の上端を通り、前記内装配管と前記原子炉核計装配管ハウジングの間に形成された領域に供給された前記除染液を、前記領域から前記サージタンク内に回収する回収ポンプを有することを特徴とする原子炉核計装ハウジングの除染装置。
【請求項６】
下端に開放端を有し且つ配管内側から配管外側へ向かってスプレイ穴を有し、原子炉核計装配管ハウジングの下端から原子炉核計装配管ハウジング内に装入される内装配管と、
内部に除染液を有するサージタンクと、
前記サージタンク内の除染液を前記内装配管内へ供給する供給ヘッダと、
前記内装配管のスプレイ穴から、前記内装配管と前記原子炉核計装配管ハウジングの間に形成された領域に供給された前記除染液を、前記領域から前記サージタンク内に回収する回収ポンプを有することを特徴とする原子炉核計装ハウジングの除染装置。
【請求項７】
請求項４乃至６の何れかにおいて、前記回収ポンプは、ダイヤフラム型ポンプであることを特徴とする原子炉核計装ハウジングの除染装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軽水炉型原子力発電プラントにおける放射線線量低減に係わる化学除染方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の原子力発電プラントにおいて行われている化学除染は、過マンガン酸を主とする酸化剤による酸化除染と、シュウ酸を主とする還元剤による還元除染を組み合わせるものである。除染対象は、原子炉一次冷却材を内包する原子炉圧力容器本体，原子炉冷却材再循環系の配管や弁，原子炉冷却材浄化系の配管や熱交換器等である。これらを除染することにより、原子力発電プラントにおける放射線線量を低減し、補修や点検に係わる従事者の被ばく低減を図っている。
【０００３】
具体的な除染方法は以下の通りである。除染液の入口となる供給口と出口となる戻り口を、配管系の一部を切断したり、接続される弁本体上部を開放して専用の閉止治具を取付けるなどして、除染対象物の内面に除染液を張り込んで強制的な循環運転を行う。また、除染対象物を除染槽内に水没させて除染液の強制循環運転を行うことも可能である。
【０００４】
原子力発電プラントの設備を化学除染する従来技術として、原子炉再循環系配管を化学除染するものがある。（例えば、特許文献１参照。）また、除染槽に除染対象物を水没させて除染するものがある。（例えば、特許文献２参照。）上記従来技術では、除染対象物に対し除染液を張り込み強制循環させる閉ループを構成する。このような閉ループを構成することにより、除染剤濃度や除染液温度を均一に維持することができ、効果的な除染を行うことができる。また、運転操作が容易であるとういう特徴をも有する。
【０００５】
本発明の除染対象である原子炉核計装（ＩＣＭ）ハウンジングは原子炉圧力容器底部に設置されている。原子炉核計装ハウンジングの下端は核計装設備との取合いフランジを有しており、原子炉圧力容器内はハウジング及び案内管により原子炉燃料領域内部まで導かれ、原子炉内部には開放端を有しない構造となっている。このため、原子炉核計装ハウジングのフランジ部より除染液を供給しても、原子炉燃料領域内には開放端がないため、閉ループを構成することができない。また、切断等により開放端を設けたとしても、除染出口ホースを原子炉内部から原子炉圧力容器上蓋を通して原子炉建屋最上階へ導いての閉ループを構成することは現実的に不可能である。
【０００６】
【特許文献１】
特開平８−１３６６９６号公報
【特許文献２】
特開２００２−３５７６９５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
原子炉核計装ハウジングのような閉ループを構成することが困難な除染対象においては、従来技術のような除染液を張り込んでの強制循環という化学除染方法を適用することはできない。
【０００８】
本発明の目的は、原子炉核計装ハウジングのような開放端を有しないため閉ループを構成することが困難な除染対象に対しても有効に除染することができる化学除染方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
内装配管を原子炉核計装配管ハウジングの下端から原子炉核計装配管ハウジング内に装入し、前記内装配管と前記原子炉核計装配管ハウジングの間に形成された領域へ除染液を供給し、前記領域から前記内装配管内に供給された前記除染液を回収する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
以下、本発明の第１の実施例を説明する。本発明の化学除染方法を適用するに際し、まず、原子炉を停止し、その後、核計装ハウジングから中性子検出器を取出す。図１は、原子炉核計装ハウジングの概略図を示している。図１に示すように、原子炉核計装ハウジング３は、原子炉圧力容器１下部に設けられており、核計装設備との取り合いフランジ４から上方約４ｍにて原子炉圧力容器１内に導かれる。その上方は、原子炉核計装案内管５により原子炉燃料領域２まで導かれる。この内部には、原子炉の出力状態を監視する核計装が挿入されている。
【００１１】
原子炉核計装案内管５の一部には炉水を引き込む冷却口６と呼ばれる穴が空いている。この穴から高放射能かつ高温の炉水が入り込むために原子炉核計装ハウジング３の内面には放射性の酸化皮膜が形成され、原子炉底部領域の放射性環境に影響を与える。また、原子炉核計装ハウジングの本数はプラントの出力により相違するが、少ないプラントで約２０本、多いプラントでは５０本以上となる。ここで、原子炉核計装ハウジングの内径寸法は若干の相違があるものの約４０ｍｍ程度と狭隘な構造となっている。
【００１２】
原子炉核計装ハウジング３内が狭隘な構造であることを考慮すると、原子炉核計装ハウジングを除染するに際しては、（１）「原子炉核計装ハウジング内面に除染液を接液できること」が要求される。また、（２）「原子炉核計装ハウジング３内面の除染により溶出した酸化皮膜に代表される放射性クラッドを回収できること」、（３）「酸化剤及び還元剤を分解する際に発生する分解ガスによる影響を受けにくいこと」を満たすことが望ましい。
【００１３】
上記（１）〜（３）の条件を踏まえ、発明者が核計装ハウジングのような閉ループを構成することが困難で且つ狭隘な構造を有する構造物を除染するための方法について検討した結果、下記に示す除染用治具７（Ａ〜Ｃ）が有効であることを新たな知見として得た。
【００１４】
図２は、除染用治具Ａを示している。除染用治具Ａは、内装配管１０外側（内装配管１０と原子炉核計装ハウジング３の間）から除染液を供給し、内装配管１０上端の開口部から内装配管１０内面を通して除染液を回収するものである。除染用治具Ａは、除染液を原子炉核計装ハウジング３内面に確実に接液することができる。また、分解ガスを除染液の流れと共に核計装ハウジング内上方へ放出するため、当該分解ガスを冷却穴６から放出させることができる。
【００１５】
図３は、除染用治具Ｂを示している。除染用治具Ｂは、内装配管１０内側から除染液を供給し、内装配管１０上端の開口部から除染液をオーバーフローさせることにより、内装配管１０の外側（内装配管１０と原子炉核計装ハウジング３の間）を通して除染液を回収するものである。除染用治具Ｂは、内装配管１０と原子炉核計装ハウジング３の間の除染液の流れが下向きであり直接出口３０へ回収されるため、放射性クラッドの回収に特に有効である。
【００１６】
図４は、除染用治具Ｃを示している。除染用治具Ｃは、内装配管１０上端には開口部を有しておらず、スプレイ穴１１から原子炉核計装ハウジング３内面に除染液を強制的に吹き付けることにより、原子炉核計装ハウジング３内面に除染液を供給し、内装配管１０の外側（内装配管１０と原子炉核計装ハウジング３の間）を通して除染液を回収するものである。除染用治具Ｃは除染用治具Ｂと同様に、内装配管１０と原子炉核計装ハウジング３の間の除染液の流れが下向きであり直接出口３０へ回収されるため、放射性クラッドの回収に特に有効である。また、適切なスプレイ流量を確保することにより、除染液を原子炉核計装ハウジング内面に確実に接液させることができる。
【００１７】
分解ガスは水より比重が軽いため、上方へ流れようとする。これに対し、除染治具Ｃにおいては、内装配管１０と原子炉核計装ハウジング３の間での除染液の流れが下方向であるため、分解ガスによる除染液の流路への阻害が懸念される。ここで、除染用治具Ｃは、スプレイにて原子炉核計装ハウジング内面に除染液を吹きかけることにより、原子炉核計装ハウジング内面に除染液が供給される。従って、内装配管１０と原子炉核計装ハウジング３の間が除染液で満たされることがないため、除染用治具Ｃは、分解ガスによる除染液の流路への影響を受けにくいという特徴を有する。
【００１８】
また、除染用治具Ｃにおいては、原子炉出力が異なるプラントにおいて原子炉核計装ハウジング３の内面寸法が多少相違しても、スプレイ流量を増減させることで適切な除染効果を得られる汎用性を有している。
【００１９】
原子炉核計装ハウジング３を含む原子炉一次冷却系内面に形成される酸化皮膜は、運転経過年数や原子炉への炉水注入の有無等によりその性状（酸化皮膜が強固であるか比較的容易に除去可能か）が異なる。従って、酸化皮膜の性状により、前記除染用治具Ａ〜Ｃを使い分けることが有効である。例えば、除染用治具Ａは除染液の確実な溶接機能を有するため、強固な酸化皮膜を有する除染対象に適用することが有効である。また、除染用治具Ａによる除染後に、除染用治具Ｂ又は除染用治具Ｃにより除染することにより、除染用治具Ｂ及び除染用治具Ｃのクラッド除去機能を有効に適用することができる。さらに、比較的容易に除去可能な酸化皮膜を有している除染対象へは、除染液のスプレイによる接液，分解ガスの影響及びクラッド除去作業等を考慮し、除染用治具Ｃを適用することが有効である。
【００２０】
（実施例２）
以下、本発明の第２の実施例を説明する。図５は、本発明の原子炉核計装ハウジング除染装置を示している。当該除染装置は、（１）「サージタンク２１，循環ポンプ２２及び浄化／分解装置２６から構成される閉ループ」と、（２）「サージタンク２１，循環ポンプ２２，サージタンク２１内の除染液を除染治具へ供給する供給ヘッダ２３及び除染用ホース３７，原子炉核計装ハウジング３の内面を除染した後の除染液を回収する除染ホース２７及び回収ヘッダ２４並びに回収ポンプ２５から構成される閉ループ」を有する。
【００２１】
ここで、原子炉核計装ハウジング除染用治具Ａ〜Ｃともに、除染液の回収においては自然落下となるため、除染液の落下の際に大量のエアを巻き込むこととなる。従って、エア混入状態でも除染液をサージタンク２１に回収することができるポンプ型式を選定する必要がある。一般的に使用される渦巻き式ポンプは、吸い込み部においてキャビテーションの発生が懸念されるため、回収ポンプ２５として用いることができない。そこで本発明は、容積式ポンプの一つである圧縮空気を駆動源とするダイヤフラム型ポンプを採用することを特徴とする。回収ポンプとしてダイヤフラム型ポンプを用いることにより、原子炉核計装ハウジングのような開放端を有しないため閉ループを構成することが困難で且つ狭隘な構造を有する除染対象に対しても有効に除染することができる。また、エア混入状態でも安定した運転ができ、運転操作性も容易となる。
【００２２】
上記各実施例によれば、原子炉底部の放射線環境に影響を与えている要因の一つである原子炉核計装ハウジング内面に付着した放射性の酸化皮膜を除去し、補修や点検に係わる放射線従事者の被ばく低減を図ることができる。
【００２３】
上記各実施例によれば、原子炉核計装ハウジングの内面に付着している酸化皮膜の性状により、除染用治具Ａ〜Ｃを使い分けることにより、最適な除染効果を得ることができる。
【００２４】
上記各実施例では、原子炉核計装ハウジング３を除染対象としたが、原子炉核計装案内管に本発明による化学除染を適用しても、同様の効果を得ることができる。
【００２５】
上記各実施例では、原子炉核計装ハウジングを除染対象としたが、原子炉核計装ハウジングと同様の構造を有する制御棒駆動装置（ＣＲＤ）ハウジングに本発明による化学除染を適用しても、同様の効果を得ることができる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、原子炉核計装ハウジングのような開放端を有しないため閉ループを構成することが困難な除染対象に対しても有効に除染することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】原子炉核計装ハウジングの概略図。
【図２】本発明の除染用治具Ａの概略図。
【図３】本発明の除染用治具Ｂの概略図。
【図４】本発明の除染用治具Ｃの概略図。
【図５】本発明の原子炉核計装ハウジング除染装置の概略図。
【符号の説明】
１…原子炉圧力容器、３…原子炉核計装ハウジング、４…ハウジング取り合いフランジ、５…原子炉核計装案内管、７…原子炉核計装ハウジング除染用治具、１０…除染用治具内装配管、１１…スプレイ穴、２５…回収ポンプ。
【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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