(57)【要約】      （修正有）【課題】簡単な作業で使用済み燃料プールを保護することができることは勿論、落下物に対する耐性を有し、かつ、原子炉建屋の運転階での作業量の低減を可能としたこと。【解決手段】使用済み燃料プール２の保護蓋は、中空となった半球形に形成され、かつ、前記使用済み燃料プール２へ入水した時には、前記半球形の球面が下方を向いた状態で浮くことのできる複数のフロート３と、該複数のフロート３上に設置される複数の鋼板（鉛板）５とを備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子力発電施設における使用済み燃料プールを保護する保護蓋において、
前記保護蓋は、中空となった半球形に形成され、かつ、前記使用済み燃料プールへ入水した時には、前記半球形の球面が下方を向いた状態で浮くことのできる複数のフロートと、該複数のフロート上に設置される複数の鋼板とを備えていることを特徴とする使用済み燃料プールの保護蓋。
【請求項２】
請求項１に記載の使用済み燃料プールの保護蓋において、
前記鋼板は、前記使用済み燃料プールの表面が全て塞がるように、前記フロート上に設置されることを特徴とする使用済み燃料プールの保護蓋。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の使用済み燃料プールの保護蓋において、
前記フロートの球面の各下端部に、ワイヤー取付け設備を備えていることを特徴とする使用済み燃料プールの保護蓋。
【請求項４】
請求項３に記載の使用済み燃料プールの保護蓋において、
前記ワイヤー取付け設備と錨がワイヤーで連結され、かつ、前記錨が原子炉建屋外に設置されている重りとワイヤーで連結されていることを特徴とする使用済み燃料プールの保護蓋。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の使用済み燃料プールの保護蓋において、
前記鋼板は、角形に形成されると共に、その各角部に同じ長さのワイヤーが取り付けられていることを特徴とする使用済み燃料プールの保護蓋。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の使用済み燃料プールの保護蓋において
前記鋼板は、鉛板或いは鉄板であることを特徴とする使用済み燃料プールの保護蓋。
【請求項７】
原子力発電施設における使用済み燃料プールへ保護蓋を設置するに当たり、
中空となった半球形に形成されると共に、前記使用済み燃料プールへ入水した時には前記半球形の球面が下方を向いた状態で浮くことのできる複数のフロートを、前記使用済み燃料プールの上空より落下して前記使用済み燃料プールの表面を覆い、その後、前記複数のフロート上に複数の鋼板を設置することを特徴とする使用済み燃料プールの保護蓋の設置方法。
【請求項８】
請求項７に記載の使用済み燃料プールの保護蓋の設置方法において、
前記フロートの球面の各下端部にワイヤー取付け設備を有し、該ワイヤー取付け設備と錨がワイヤーで連結されていると共に、前記錨が重りとワイヤーで連結され、かつ、前記錨を前記使用済み燃料プールに沈め、前記重りを原子炉建屋外に設置し、その後、前記フロートを前記原子炉建屋外から前記使用済み燃料プールの上空に移動して落下させることを特徴とする使用済み燃料プールの保護蓋の設置方法。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の使用済み燃料プールの保護蓋の設置方法において、
前記使用済み燃料プールの上空より前記フロートを落下する作業は、前記使用済み燃料プールの表面が全て塞がるまで繰り返し行われることを特徴とする使用済み燃料プールの保護蓋の設置方法。
【請求項１０】
請求項７乃至９のいずれか１項に記載の使用済み燃料プールの保護蓋の設置方法において、
前記各フロートは、前記原子炉建屋外から揚重機により掴まれて前記使用済み燃料プールの上空へ運ばれることを特徴とする使用済み燃料プールの保護蓋の設置方法。
【請求項１１】
請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の使用済み燃料プールの保護蓋の設置方法において、
前記鋼板は、角形に形成されると共に、その各角部に同じ長さのワイヤーが取り付けられ、かつ、前記各ワイヤーを前記原子炉建屋外から揚重機により掴まれて、前記複数のフロート上に設置されることを特徴とする使用済み燃料プールの保護蓋の設置方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は使用済み燃料プールの保護蓋及びその設置方法に係り、特に、原子炉建屋の運転階（オペレーションフロア等）作業時に使用するに好適な使用済み燃料プールの保護蓋及びその設置方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、原子力発電所においては、万が一事故等が発生した場合には、原子炉建屋内の使用済み燃料プール内の核燃料を取り出す必要が生じる場合がある。
【０００３】
しかし、原子炉建屋内での事故によっては、本来、核燃料取出し時に使用する燃料交換機が、作動不可となってしまうことがある。また、事故によって原子炉建屋の外壁が損傷して、使用済み燃料プールの開口部が剥き出しとなる場合が想定される。この場合には、原子炉建屋外から揚重機（クレーン等）を使用して、使用済み燃料プール内の核燃料を取出すことが可能である。
【０００４】
しかし、揚重機で使用済み燃料プール内の核燃料を取出すためには、運転階上の原子炉建屋外壁等の瓦礫を撤去する必要がある。この瓦礫は、燃料と同じく揚重機にて撤去されている。
【０００５】
また、運転階の整備時に、機器や瓦礫等が使用済み燃料プール内に落下して核燃料を傷つけること、或いは作業員が使用済み燃料プールに誤って落ちることを防止するために、使用済み燃料プールを何らかの手段で保護する必要がある。
【０００６】
例えば、特許文献１には、使用済み燃料プールの水面からの放出熱及び水蒸気放出を抑制するために、使用済み燃料プールの水面に浮遊体（フロート）を複数浮かべて、使用済み燃料プールの開口部を閉塞することが記載されている。また、特許文献２には、水抜き及び水張りについての作業工数の削減と作業期間の短縮を図ることができ、かつ、作業内容の簡易化を図ることが可能な、放射線遮蔽機能を有する複数の隔壁から構成される原子炉ウェルカバーが記載されている。一方、非特許文献１には、複数の角型フロートを使用済み燃料プールの表面に設置する使用済み燃料プールの保護蓋が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−２２２１８６号公報
【特許文献２】特開２０１１−９９８０１号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】東京電力株式会社、“福島第一原子力発電所４号機  原子炉建屋上部がれき撤去工事に伴う使用済み燃料プール養生のイメージ”、[online]、平成２３年９月２７日、[平成２３年９月２７日]、インターネットwww.tepco.co.jp/nu/fukushima-np/images/handouts_110927_01-j.pdf
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載されているのは、使用済み燃料プールの水面からの放出熱及び水蒸気放出を抑制するために、使用済み燃料プールの水面に浮遊体を複数浮かべて、使用済み燃料プールの開口部を閉塞しているものであり、使用済み燃料プールへの落下物に対する耐性については、全く考慮されていない。
【００１０】
また、特許文献２に記載されている原子炉ウェルカバーは、その設置のために、運転階上での作業員の作業が必要となり、簡単に設置できるものではない。
【００１１】
更に、非特許文献１に記載されている使用済み燃料プールの保護蓋は、角型フロートの形状が立方体であるために、使用済み燃料プールへ角型フロートを投入した後、作業員が棒で押すなどして角型フロートを決まった配置に移動する必要があり、運転階での作業が発生する。
【００１２】
本発明は上述の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、簡単な作業で使用済み燃料プールを保護することができることは勿論、落下物に対する耐性を有し、かつ、原子炉建屋の運転階での作業量の低減を可能とした使用済み燃料プールの保護蓋及びその設置方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の使用済み燃料プールの保護蓋は、上記目的を達成するために、原子力発電施設における使用済み燃料プールを保護する保護蓋において、前記保護蓋は、中空となった半球形に形成され、かつ、前記使用済み燃料プールへ入水した時には、前記半球形の球面が下方を向いた状態で浮くことのできる複数のフロートと、該複数のフロート上に設置される複数の鋼板とを備えていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の使用済み燃料プールの保護蓋の設置方法は、上記目的を達成するために、原子力発電施設における使用済み燃料プールへ保護蓋を設置するに当たり、中空となった半球形に形成され、かつ、前記使用済み燃料プールへ入水した時には前記半球形の球面が下方を向いた状態で浮くことのできる複数のフロートを、前記使用済み燃料プールの上空より落下して前記使用済み燃料プールの表面を覆い、その後、前記複数のフロート上に複数の鋼板を設置することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、簡単な作業で使用済み燃料プールを保護することができることは勿論、落下物に対する耐性を有し、かつ、原子炉建屋の運転階での作業量の低減を可能となり、結果的に作業時間の短縮に繋がり、作業員の被曝量の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の使用済み燃料プールの保護蓋の設置方法の実施例１を示し、揚重機によりフロートが使用済み燃料プール上へ移送されている状態を示す図である。
【図２】本発明の使用済み燃料プールの保護蓋の設置方法の実施例１を示し、揚重機により使用済み燃料プールの表面に設置されているフロート上へ鋼板が移送されている状態を示す図である。
【図３】本発明の使用済み燃料プールの保護蓋の設置方法の実施例１における作業工程を示すフローチャートである。
【図４】本発明の使用済み燃料プールの保護蓋の設置方法の実施例２を示し、揚重機によりフロートが使用済み燃料プール上へ移送されている状態を示す図である。
【図５】本発明の使用済み燃料プールの保護蓋の設置方法の実施例２における作業工程を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図示した実施例に基づいて、本発明の使用済み燃料プールの保護蓋及びその設置方法を説明する。尚、各実施例において、同一構成部品には同符号を使用する。
【実施例１】
【００１８】
図１及び図２に本発明の使用済み燃料プールの保護蓋の設置方法の実施例１を示す。
【００１９】
該図に示す設置方法において、使用済み燃料プール２内に設置された本実施例の使用済み燃料プールの保護蓋は、中空となった半球形に形成され、かつ、使用済み燃料プール２へ入水した時には、半球形の球面が下方を向いた状態で浮くことのできる複数のフロート３と、この複数のフロート３上に設置される複数の鋼板(例えば、鉛板或いは鉄板等)５とから構成されている。
【００２０】
上記構成の半球形であるフロート３は、上面が円形であるため、使用済み燃料プール２内に投入されるとフロート３同士が押し合い、自動的に使用済み燃料プール２の全面を覆うようになっている。
【００２１】
また、フロート３の底面が球状になっているため、使用済み燃料プール２の上空からフロート３を落下させた時、フロート３同士が重なってもずれて落ちる構造となっており、更に、フロート３の上側は、平面であるため安定に鋼板５が設置できる構造となっている。
【００２２】
また、フロート３の上面が円形であるため、使用済み燃料プール２の全体にフロート３を敷き詰めても細かい隙間ができるが、鋼板５を、半球形のフロート３上に形成されている平面部に敷設することによって、隙間を塞ぐことができ、同時に落下物からの耐衝撃性も強化される。
【００２３】
次に、本実施例の使用済み燃料プールの保護蓋の設置方法について説明する。
【００２４】
本実施例の本発明の使用済み燃料プールの保護蓋の設置方法は、中空となった半球形に形成され、かつ、使用済み燃料プール２へ入水した時には半球形の球面が下方を向いた状態で浮くことのできる複数のフロート３を、使用済み燃料プール２の上空より落下して使用済み燃料プール２の表面を覆い、その後、複数のフロート３上に複数の鋼板５を設置するものである。
【００２５】
具体的には、先ず、原子炉建屋外に準備したポリエチレン製中空構造、半球形である上面の円が直径５０ｃｍ程度の浮きブロックであるフロート３を、図１に示す如く、揚重機４で掴み、正方形の使用済み燃料プール２の上空へ移動させ、ここで、揚重機４から離しフロート３を使用済み燃料プール２へ落下させる。この時、既に使用済み燃料プール２へ投入されているフロート３と重なった場合、それを押しのけなければならないので、ある程度の高さからフロート３を落下させることが必要である。しかし、フロート３の損傷及び核燃料による汚染水の飛散防止のため、高すぎることもよくない。
【００２６】
上記一連の作業を使用済み燃料プール２の水面が塞がるまで繰り返す。フロート３は、半球形となっているため、使用済み燃料プール２内に投入するとフロート３同士が押し合い、自動的に使用済み燃料プール２の全面を覆ってくれる。
【００２７】
次に、原子炉建屋外に準備した鋼板５を揚重機４で掴み、図２に示す如く、使用済み燃料プール２の上空へ移動する。この際に、鋼板５は揚重機４で掴めるよう、また、揚重機４で掴んだ時にバランスが取れるように、鋼板５の各角部に同長さのワイヤー６を取付け、ワイヤー６の反対側の端部を纏めておく。
【００２８】
その後、揚重機４を操作して鋼板５を使用済み燃料プール２へ浮かべたフロート３の上へゆっくりと置く。
【００２９】
これらの作業を使用済み燃料プール２の表面が、鋼板５で全て塞がるまで繰り返す。使用済み燃料プール２の表面が、鋼板５で全て塞がれているので、落下物が落ちても使用済み燃料プール２内に落ちることが防止できる。
【００３０】
次に、運転階１の上に散乱した原子炉建屋の外壁等の瓦礫を、解体重機等を用いて撤去する。この作業の際にも、使用済み燃料プール２の表面が、鋼板５で全て塞がれているので、瓦礫が落ちても使用済み燃料プール２内に落ちることが防止できる。
【００３１】
次に、使用済み燃料プール２に浮かべたフロート３上の鋼板５の撤去作業を行う。
【００３２】
この撤去作業時には、使用済み燃料プール２のフロート３上に敷設された鋼板５のワイヤー６を、揚重機４で掴み持ち上げて、鋼板５を原子炉建屋外へ搬出、撤去する。これらの作業を、使用済み燃料プール２に敷設された鋼板５の全てが撤去されるまで繰り返す。
【００３３】
次に、使用済み燃料プール２の水面上のフロート３を、揚重機４で掴み持ち上げ原子炉建屋外へ搬出する。
【００３４】
これらの作業を、使用済み燃料プール２に浮かべられたフロート３の全てが撤去されるまで繰り返す。
【００３５】
上述した実施例１の一連の作業工程について、図３のフロー図を用いて説明する。
【００３６】
該図に示す如く、実施例１の作業工程は、フロート投入工程１０、鋼板敷設工程２０、作業階整備工程３０、鋼板撤去工程４０及びフロート撤去工程５０からなる。
【００３７】
フロート投入工程１０は、原子炉建屋外に準備したフロート３を揚重機４で掴むステップ１０Ａ、フロート３を使用済み燃料プール２の上空へ持ってくるステップ１０Ｂ、揚重機４から離しフロート３を使用済み燃料プール２へ落下させるステップ１０Ｃがあり、これらのステップ１０Ａ〜ステップ１０Ｃの作業を、使用済み燃料プール２の水面がフロート３で全て塞がるまで繰り返す。
【００３８】
使用済み燃料プール２の水面がフロート３で全て塞がったら、鋼板敷設工程２０へ移る。
【００３９】
鋼板敷設工程２０は、原子炉建屋外に準備した鋼板５に取り付けられたワイヤー６を揚重機４で掴むステップ２０Ａ、揚重機４で鋼板５を使用済み燃料プール２の上空へ持ってくるステップ２０Ｂ、揚重機４から離し鋼板５を使用済み燃料プール２に浮かべたフロート３の上へゆっくりと置くステップ２０Ｃがあり、これらステップ２０Ａ〜ステップ２０Ｃの作業を、使用済み燃料プール２の表面が全て塞がるまで繰り返す。
【００４０】
使用済み燃料プール２に浮かべたフロート３上の表面が、鋼板５で全て塞がったら作業階整備工程３０へ移る。
【００４１】
作業階整備工程３０は、運転階１の上に散乱した建屋外壁等の瓦礫を撤去するステップ３０Ａがある。
【００４２】
運転階１の上に散乱した建屋外壁等の瓦礫を撤去する作業が完了したら、鋼板撤去工程４０へ移る。
【００４３】
鋼板撤去工程４０は、使用済み燃料プール２のフロート３上に敷設された鋼板５のワイヤー６を、揚重機４で掴むステップ４０Ａと、揚重機４で掴んだ鋼板５を使用済み燃料プール２から持ち上げるステップ４０Ｂと、鋼板５を揚重機４で原子炉建屋外へ搬出するステップ４０Ｃがあり、これらステップ４０Ａ〜ステップ４０Ｃの作業を、使用済み燃料プール２に敷設された鋼板５の全てが撤去されるまで繰り返す。
【００４４】
使用済み燃料プール２に敷設された鋼板５の全てが撤去されたら、フロート撤去工程５０に移る。
【００４５】
フロート撤去工程５０は、使用済み燃料プール２の水面上のフロート３を揚重機４で掴むステップ５０Ａと、掴んだフロート３を揚重機４で持ち上げるステップ５０Ｂと、持ち上げたフロート３を揚重機４で原子炉建屋外へ搬出するステップ５０Ｃがあり、これらステップ５０Ａ〜ステップ５０Ｃの作業を、使用済み燃料プール２に浮かべられたフロート３の全てが撤去されるまで繰り返す。
【００４６】
以上の工程で、実施例１の作業工程が終了する。
【００４７】
このような本実施例によれば、簡単な作業で使用済み燃料プールを保護することができることは勿論、落下物に対する耐性を有し、かつ、原子炉建屋の運転階での作業量の低減を可能となり、結果的に作業時間の短縮に繋がり、作業員の被曝量の低減を図ることができる。
【実施例２】
【００４８】
図４に本発明の使用済み燃料プールの保護蓋の設置方法の実施例２を示す。
【００４９】
該図に示す設置方法で、使用済み燃料プール２内に設置された本実施例の使用済み燃料プールの保護蓋は、実施例１と同様に、中空となった半球形に形成され、かつ、使用済み燃料プール２へ入水した時には、半球形の球面が下方を向いた状態で浮くことのできる複数のフロート３と、この複数のフロート３上に設置される複数の鋼板(例えば、鉛板或いは鉄板等)５とから構成されている。
【００５０】
そして、本実施例では、フロート３の球面の各下端部に、ワイヤーが取り付けられるワイヤー取付け設備（例えば、フック等）が備えられており、このワイヤー取付け設備と錨７がワイヤーで連結され、かつ、錨７が原子炉建屋外に設置されている重り８とワイヤーで連結されている。
【００５１】
即ち、本実施例では、先ず、フロート３の下端部のワイヤー取付け設備と錨７をワイヤーでつなぎ、同様に錨７と重り８をワイヤーでつなぐ。その後、揚重機４で錨７を使用済み燃料プール２の底へゆっくり沈め、重り８を原子炉建屋外の適当な場所に設置する。
【００５２】
次に、原子炉建屋外に準備したフロート３を揚重機４で掴み、使用済み燃料プール２の上空へ移動させ、揚重機４の掴みを解くことにより、フロート３を使用済み燃料プール２へ落下させる。この時、既に使用済み燃料プール２へ投入されているフロート３と重なった場合、それを押しのけなければならないので、ある程度の高さから落下させることが必要である。しかし、フロート３の損傷及び核燃料による汚染水の飛散防止のため、高すぎることもよくない。
【００５３】
上記一連の作業を、使用済み燃料プール２の水面が塞がるまで繰り返す。
【００５４】
次に、原子炉建屋外に準備した鋼板５を揚重機４で掴み、使用済み燃料プール２の上空へ移動する。この際に、鋼板５は揚重機４で掴めるよう、また、揚重機４で掴んだ時にバランスが取れるように、鋼板５の各角部に同長さのワイヤー６を取付け、ワイヤー６の反対側の端部を纏めておく。
【００５５】
その後、揚重機４を操作して鋼板５を使用済み燃料プール２へ浮かべたフロート３上へゆっくりと置く。
【００５６】
これらの作業を、使用済み燃料プール２の表面が全て塞がるまで繰り返す。使用済み燃料プール２の表面が、鋼板５で全て塞がれているので、落下物が落ちても使用済み燃料プール２内に落ちることが防止できる。
【００５７】
次に、運転階１の上に散乱した原子炉建屋の外壁等の瓦礫を、解体重機等を用いて撤去する。この作業の際にも、使用済み燃料プール２の表面が、鋼板５で全て塞がれているので、瓦礫が落ちても使用済み燃料プール２内に落ちることが防止できる。
【００５８】
次に、使用済み燃料プール２へ浮かべたフロート３上の鋼板５の撤去作業を行う。
【００５９】
この撤去作業時には、使用済み燃料プール２のフロート３上に敷設された鋼板５のワイヤー６を、揚重機４で掴み持ち上げ、鋼板５を原子炉建屋外へ搬出、撤去する。これらの作業を、使用済み燃料プール２のフロート３上に敷設された鋼板５の全てが撤去されるまで繰り返す。
【００６０】
次に、原子炉建屋外に設置した重り８を揚重機４で掴み、錨７が使用済み燃料プール２から出るまで引き、錨７を一旦運転階１上に置く。その後、錨７を揚重機４で掴み、原子炉建屋外へ引抜く。この時、使用済み燃料プール２の内壁に損傷を与えないよう、ゆっくりと引抜く必要がある。
【００６１】
上述した実施例２の一連の作業工程について、図５のフロー図を用いて説明する。
【００６２】
該図に示す如く、実施例２の作業工程は、フロート投入前準備工程９、フロート投入工程１０、鋼板敷設工程２０、作業階整備工程３０、鋼板撤去工程４０及びフロート撤去工程６０からなる。
【００６３】
フロート投入工程１０、鋼板敷設工程２０、作業階整備工程３０及び鋼板撤去工程４０は、実施例１と同様なので説明は省略し、フロート投入前準備工程９及びフロート撤去工程６０について説明する。
【００６４】
フロート投入前準備工程９は、フロート３の下端部のワイヤー取付け設備と錨７をワイヤーでつなぐステップ９Ａと、錨７と重り８をワイヤーでつなぐステップ９Ｂと、重り８を原子炉建屋外の適当な場所に設置するステップ９Ｃと、揚重機４で錨７を使用済み燃料プール２の底へ沈めるステップ９Ｄとがある。このフロート投入前準備工程９が終了すると、フロート投入工程１０、鋼板敷設工程２０、作業階整備工程３０及び鋼板撤去工程４０へと順次移り、最後にフロート撤去工程６０を行う。
【００６５】
フロート撤去工程６０は、鋼板撤去工程４０が終了した後に、原子炉建屋外に設置した重り８を揚重機４で掴み、錨７が使用済み燃料プール２から出るまで揚重機４で重りを引くステップ６０Ａと、錨７を揚重機４で原子炉建屋外へ向けて引抜くステップ６０Ｂとがある。このフロート撤去工程６０が終わると、実施例２の作業工程が終了する。
【００６６】
このような本実施例によれば、上述した実施例１と同様な効果が得られることは勿論、フロート３にワイヤー６を繋ぐことによって、フロート３を１つずつ揚重機４で掴み搬出していた実施例１の作業が、錨７を引抜くだけで全てのフロート３を撤去することができるため、作業量の低減が図られ、更なる作業員の被曝量の低減が期待できる。
【符号の説明】
【００６７】
１…運転階、２…使用済み燃料プール、３…フロート、４…揚重機、５…鋼板、６…ワイヤー、７…錨、８…重り、９…フロート投入前準備工程、１０…フロート投入工程、２０…鋼板敷設工程、３０…作業階整備工程、４０…鋼板撤去工程、５０、６０…フロート撤去工程。
【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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