(57)【要約】【課題】洗浄装置及び方法、洗浄ノズルにおいて、装置の大型化及び高コスト化を抑制する一方で狭隘部に位置する除染対象物の表面に付着した付着物を効率良く除去することができる。【解決手段】洗浄対象物としての伝熱管群１１３を載置可能な架台１１と、架台１１上で伝熱管群１１３を移動する移動装置１２と、ノズル挿入部３１を有すると共に洗浄領域を覆う第１シールドカバー１３と、ノズル挿入部３１からブラストノズル４５を第１シールドカバー１３内に挿入して狭隘部としての各伝熱管１１１の隙間から洗浄領域に向けてドライアイス粒を噴出可能なブラスト装置１４と、第１シールドカバー１３内を吸引して洗浄領域から除去された付着物を捕集する捕集装置１５とを設ける。【選択図】図１
2016022412.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
狭隘部を通して洗浄対象物における所定の洗浄領域に付着した付着物を除去する洗浄装置であって、
前記洗浄対象物を載置可能な架台と、
前記架台上で前記洗浄対象物を移動する移動装置と、
ノズル挿入部を有すると共に前記洗浄領域を覆う第１シールドカバーと、
前記ノズル挿入部からブラストノズルを前記第１シールドカバー内に挿入して前記狭隘部から前記洗浄領域に向けてブラスト材を噴出可能なブラスト装置と、
前記第１シールドカバー内を吸引して前記洗浄領域から除去された付着物を捕集する捕集装置と、
を有することを特徴とする洗浄装置。
【請求項２】
前記洗浄対象物は、容器内に収納され、前記第１シールドカバーは、移動装置により前記容器の開口部から引き出されて露出した前記洗浄領域を覆うことを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置。
【請求項３】
前記容器は、前記開口部の周囲に第１フランジ部が設けられ、前記洗浄対象物は、引出し側の端部に第２フランジ部が設けられ、前記第１シールドカバーは、下部が前記架台に固定されると共に、前端部が前記第１フランジ部に連結され、後端部が前記第２フランジ部に連結されることを特徴とする請求項２に記載の洗浄装置。
【請求項４】
前記第１シールドカバーと前記第１フランジ部との間に第２シールドカバーを介装可能であることを特徴とする請求項３に記載の洗浄装置。
【請求項５】
前記ブラストノズルは、前記狭隘部に挿入可能であり、挿入方向に対して予め設定された所定の鋭角をなす方向に向けてブラスト材を噴出可能であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の洗浄装置。
【請求項６】
前記ブラストノズルは、噴出口からブラスト材を噴出可能なノズル本体と、前記噴出口に対向して設けられて噴出口から噴出されるブラスト材の噴出方向を変更するガイド面とを有することを特徴とする請求項５に記載の洗浄装置。
【請求項７】
前記洗浄対象物は、胴部内に配置される複数の伝熱管から構成される伝熱管群であり、前記狭隘部は、前記複数の伝熱管の間に設けられる隙間であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一つに記載の洗浄装置。
【請求項８】
胴部から洗浄対象物を架台上に引き出して洗浄領域を露出させる工程と、
前記洗浄領域を第１シールドカバーで覆う工程と、
ノズル挿入部からブラストノズルを前記第１シールドカバー内に挿入する工程と、
前記ブラストノズルを狭隘部で移動しながらブラスト材を噴出する工程と、
前記第１シールドカバー内を吸引して前記洗浄領域から除去された付着物を捕集する工程と、
を有することを特徴とする洗浄方法。
【請求項９】
前記洗浄領域の洗浄が終了すると、前記胴部から洗浄対象物を架台に引き出して次の洗浄領域を露出させると共に、前記次の洗浄領域を第１シールドカバーで覆った後、前記ノズル挿入部から前記ブラストノズルを前記第１シールドカバー内に挿入し、前記ブラストノズルを前記狭隘部で移動しながらブラスト材を噴出することを特徴とする請求項８に記載の洗浄方法。
【請求項１０】
噴出口からブラスト材を噴出可能なノズル本体と、
前記噴出口に対向して設けられて噴出口から噴出されるブラスト材の噴出方向を変更するガイド面と、
を有することを特徴とする洗浄ノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、熱交換器における伝熱管群の隙間などの狭隘部に付着した付着物を除去する洗浄装置及び方法、並びに、この洗浄装置に用いられる洗浄ノズルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、原子力発電プラントは、発生する機器排水、床排水、洗濯排水などを蒸発濃縮して減容化する廃液蒸発装置が設けられている。この廃液蒸発装置は、中空密閉形状をなす胴部内にＵ字形状をなす複数の伝熱管が配設され、各伝熱管の端部が管板に支持されて構成されている。そして、各伝熱管は、一端部が胴部の入口室に連通し、端部が出口室に連通されている。また、胴部は、廃液の入口部が設けられると共に、発生した蒸気の出口部が設けられている。
【０００３】
従って、入口室を通して複数の伝熱管に加熱蒸気が供給される一方、入口部からこの胴部内に廃液が供給される。すると、複数の伝熱管内を流れる加熱蒸気と胴部内に供給された廃液との間で熱交換が行われることで、廃液が加熱されて濃縮されると共に、水分が蒸発して水蒸気が生成される。そして、生成された水蒸気は、出口部から排出される一方、熱交換を終了した加熱蒸気が出口室から排出される。
【０００４】
このような廃液を濃縮処理する廃液蒸発装置では、定期的に内部をメンテナンスする必要がある。ところが、長期の使用により、伝熱管は、表面に老廃物が付着しており、この老廃物は、放射性物質を含んだ廃液が濃縮されたものであることから、メンテナンス前に伝熱管を除染する必要がある。伝熱管を除染するものとしては、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。特許文献１に記載されたドライアイスブラスト用除染フード装置は、除染フードとダストコレクターと排気ブロアをホースにより連結し、除染フード内に除染対象物を置き、ドライアイス粒をノズルから高圧で出射して除染処理するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０７−２１８６９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した従来のドライアイスブラスト用除染フード装置は、除染対象物を除染フード内におき、ドライアイス粒をノズルから高圧で出射して除染処理している。ところが、廃液蒸発装置に用いられる伝熱管は、極めて大きいものであり、これを被覆する除染フードを配置することは困難であり、装置の大型化及び高コスト化を招いてしまう。
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決するものであり、装置の大型化及び高コスト化を抑制する一方で狭隘部に位置する除染対象物の表面に付着した付着物を効率良く除去することができる洗浄装置及び方法、洗浄ノズルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するための本発明の洗浄装置は、狭隘部を通して洗浄対象物における所定の洗浄領域に付着した付着物を除去する洗浄装置であって、前記洗浄対象物を載置可能な架台と、前記架台上で前記洗浄対象物を移動する移動装置と、ノズル挿入部を有すると共に前記洗浄領域を覆う第１シールドカバーと、前記ノズル挿入部からブラストノズルを前記第１シールドカバー内に挿入して前記狭隘部から前記洗浄領域に向けてブラスト材を噴出可能なブラスト装置と、前記第１シールドカバー内を吸引して前記洗浄領域から除去された付着物を捕集する捕集装置と、を有することを特徴とするものである。
【０００９】
従って、移動装置により洗浄対象物を架台上に移動すると、洗浄対象物の洗浄領域を第１シールドカバーにより覆い、ノズル挿入部からブラストノズルを第１シールドカバー内に挿入し、ブラスト装置によりブラストノズルを狭隘部で移動しながらブラスト材を噴出する。すると、洗浄対象物の洗浄領域の付着物がブラスト材により除去されることから、捕集装置により第１シールドカバー内を吸引することで、除去された付着物を捕集することができる。その結果、洗浄対象物が大型であっても、所定の洗浄領域ごとに第１シールドカバーで覆い、ブラスト材により付着物を除去することで、狭隘部に位置する洗浄対象物の表面に付着した付着物を効率良く除去することができ、また、装置の大型化及び高コスト化を抑制することができる。
【００１０】
本発明の洗浄装置では、前記洗浄対象物は、容器内に収納され、前記第１シールドカバーは、移動装置により前記容器の開口部から引き出されて露出した前記洗浄領域を覆うことを特徴としている。
【００１１】
従って、第１シールドカバーが容器の開口部から引き出されて露出した洗浄対象物の洗浄領域を覆うことから、洗浄領域が除染領域だったとしても、第１シールドカバーにより被曝が抑制され、安全性を向上することができる。
【００１２】
本発明の洗浄装置では、前記容器は、前記開口部の周囲に第１フランジ部が設けられ、前記洗浄対象物は、引出し側の端部に第２フランジ部が設けられ、前記第１シールドカバーは、下部が前記架台に固定されると共に、前端部が前記第１フランジ部に連結され、後端部が前記第２フランジ部に連結されることを特徴としている。
【００１３】
従って、第１シールドカバーの下部を架台に固定し、前端部を容器の第１フランジ部に連結し、後端部を洗浄対象物の第２フランジ部に連結することから、第１シールドカバーにより洗浄対象物の洗浄領域を隙間なく覆うことができる。
【００１４】
本発明の洗浄装置では、前記第１シールドカバーと前記第１フランジ部との間に第２シールドカバーを介装可能であることを特徴としている。
【００１５】
従って、第１シールドカバーに対して第２シールドカバーを連結することで、洗浄対象物の洗浄領域が移動しても、この被覆領域を適正に覆うことができ、安全性を向上することができる。
【００１６】
本発明の洗浄装置では、前記ブラストノズルは、前記狭隘部に挿入可能であり、挿入方向に対して予め設定された所定の鋭角をなす方向に向けてブラスト材を噴出可能であることを特徴としている。
【００１７】
従って、ブラストノズルを狭隘部に挿入した状態で、ブラスト材を噴出すると、ブラスト材は、所定の鋭角をなす方向に向けて噴出することで、ブラスト材を狭隘部の上方や下方の洗浄領域に向けて噴出することができ、狭隘部に位置する洗浄対象物の表面に付着した付着物を効率良く除去することができる。
【００１８】
本発明の洗浄装置では、前記ブラストノズルは、噴出口からブラスト材を噴出可能なノズル本体と、前記噴出口に対向して設けられて噴出口から噴出されるブラスト材の噴出方向を変更するガイド面とを有することを特徴としている。
【００１９】
従って、噴出口に対向してブラスト材の噴出方向を変更するガイド面を設けることで、ブラスト材の噴出方向をガイド面により容易に変更することができ、簡単な構成で容易に狭隘部の上方や下方の洗浄領域に向けてブラスト材を噴出することができる。
【００２０】
本発明の洗浄装置では、前記洗浄対象物は、胴部内に配置される複数の伝熱管から構成される伝熱管群であり、前記狭隘部は、前記複数の伝熱管の間に設けられる隙間であることを特徴としている。
【００２１】
従って、長期の使用により伝熱管の表面に老廃物などが付着したとき、複数の伝熱管の間に設けられる狭隘部を用いて容易にこの老廃物を除去することができる。
【００２２】
また、本発明の洗浄方法は、胴部から洗浄対象物を架台上に引き出して洗浄領域を露出させる工程と、前記洗浄領域を第１シールドカバーで覆う工程と、ノズル挿入部からブラストノズルを前記第１シールドカバー内に挿入する工程と、前記ブラストノズルを狭隘部で移動しながらブラスト材を噴出する工程と、前記第１シールドカバー内を吸引して前記洗浄領域から除去された付着物を捕集する工程と、を有することを特徴とするものである。
【００２３】
従って、洗浄対象物が大型であっても、所定の洗浄領域ごとに第１シールドカバーで覆い、ブラスト材により付着物を除去することで、狭隘部に位置する洗浄対象物の表面に付着した付着物を効率良く除去することができ、また、装置の大型化及び高コスト化を抑制することができる。
【００２４】
本発明の洗浄方法では、前記洗浄領域の洗浄が終了すると、前記胴部から洗浄対象物を架台に引き出して次の洗浄領域を露出させると共に、前記次の洗浄領域を第１シールドカバーで覆った後、前記ノズル挿入部から前記ブラストノズルを前記第１シールドカバー内に挿入し、前記ブラストノズルを前記狭隘部で移動しながらブラスト材を噴出することを特徴としている。
【００２５】
従って、所定の洗浄領域ごとにブラスト材により洗浄対象物から付着物を除去することで、狭隘部に位置する洗浄対象物の表面に付着した付着物を効率良く除去することができる。
【００２６】
また、本発明の洗浄ノズルは、噴出口からブラスト材を噴出可能なノズル本体と、前記噴出口に対向して設けられて噴出口から噴出されるブラスト材の噴出方向を変更するガイド面と、を有することを特徴とするものである。
【００２７】
従って、ノズル本体の噴出口からブラスト材を噴出すると、ブラスト材は、ガイド面によりその噴出方向が変更されることで、例えば、ノズル本体を狭隘部に挿入したとき、その上方や下方の洗浄領域に向けてブラスト材を噴出することができ、狭隘部に位置する除染対象物の表面に付着した付着物を効率良く除去することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の洗浄装置及び方法、洗浄ノズルによれば、洗浄対象物における洗浄領域を覆う第１シールドカバーを設けると共に、ブラストノズルを第１シールドカバー内に挿入して狭隘部から洗浄領域に向けてブラスト材を噴出可能なブラスト装置を設けるので、狭隘部に位置する除染対象物の表面に付着した付着物を効率良く除去することができ、また、装置の大型化及び高コスト化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は、本実施形態に係る洗浄装置を表す概略構成図である。
【図２】図２は、本実施形態の洗浄対象物としての蒸発器を表す概略図である。
【図３】図３は、洗浄装置を表す正面図である。
【図４】図４は、洗浄装置を表す側面図である。
【図５】図５は、ブラストノズルを表す平面図である。
【図６】図６は、ブラストノズルの内部構造を表す図５のVI−VI断面図である。
【図７】図７は、ブラストノズルによる伝熱管の洗浄作業を表す概略図である。
【図８】図８は、本実施形態に係る洗浄装置による伝熱管の洗浄方法を表す概略図である。
【図９】図９は、本実施形態に係る洗浄装置による伝熱管の洗浄方法を表す概略図である。
【図１０】図１０は、本実施形態に係る洗浄装置による伝熱管の洗浄方法を表す概略図である。
【図１１−１】図１１−１は、本実施形態に係る洗浄装置による伝熱管の洗浄方法を表す概略図である。
【図１１−２】図１１−２は、本実施形態に係る洗浄装置による伝熱管の洗浄方法を表す概略図である。
【図１２】図１２は、本実施形態に係る洗浄装置による伝熱管の洗浄方法を表す概略図である。
【図１３】図１３は、本実施形態に係る洗浄装置による伝熱管の洗浄方法を表す概略図である。
【図１４】図１４は、本実施形態に係る洗浄装置による伝熱管の洗浄方法を表す概略図である。
【図１５】図１５は、本実施形態に係る洗浄装置による伝熱管の洗浄方法を表す概略図である。
【図１６−１】図１６−１は、本実施形態に係る洗浄装置による伝熱管の洗浄方法を表す概略図である。
【図１６−２】図１６−２は、本実施形態に係る洗浄装置による伝熱管の洗浄方法を表す概略図である。
【図１７−１】図１７−１は、本実施形態に係る洗浄装置による伝熱管の洗浄方法を表す概略図である。
【図１７−２】図１７−２は、本実施形態に係る洗浄装置による伝熱管の洗浄方法を表す概略図である。
【図１８−１】図１８−１は、本実施形態に係る洗浄装置による伝熱管の洗浄方法を表す概略図である。
【図１８−２】図１８−２は、本実施形態に係る洗浄装置による伝熱管の洗浄方法を表す概略図である。
【図１９−１】図１９−１は、本実施形態に係る洗浄装置による伝熱管の洗浄方法を表す概略図である。
【図１９−２】図１９−２は、本実施形態に係る洗浄装置による伝熱管の洗浄方法を表す概略図である。
【図２０】図２０は、本実施形態に係る洗浄装置による伝熱管の洗浄方法を表す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下に添付図面を参照して、本発明の洗浄装置及び方法、洗浄ノズルの好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。
【００３１】
図１は、本実施形態に係る洗浄装置を表す概略構成図、図２は、本実施形態の洗浄対象物としての蒸発器を表す概略図、図３は、洗浄装置を表す正面図、図４は、洗浄装置を表す側面図である。
【００３２】
本実施形態の洗浄装置及び方法は、狭隘部を通して洗浄対象物における所定の洗浄領域に付着した付着物を除去するものである。本実施形態にて、洗浄対象物は、原子力発電プラントにて、発生する機器排水、床排水、洗濯排水などを蒸発濃縮して減容化する廃液蒸発装置であって、特に、胴部内に配置される複数の伝熱管から構成される伝熱管群であり、複数の伝熱管の間に設けられる隙間、つまり、狭隘部を通して伝熱管に付着した付着物を除去するものである。
【００３３】
図１及び図３に示すように、本実施形態の洗浄装置１０は、廃液蒸発装置１０１を構成する複数の伝熱管からなる伝熱管群（洗浄対象物）に付着した付着物を除去するものであり、架台１１と、移動装置１２と、第１シールドカバー１３と、ブラスト装置１４と、捕集装置１５とを有している。
【００３４】
ここで、廃液蒸発装置１０１の構造について説明する。廃液蒸発装置１０１において、図２に示すように、胴部（容器）１０２は、中空の円筒密閉形状をなし、横倒しされた状態で配置され、複数の脚部１０３により作業室Ｒ１の床面に設置されている。作業室Ｒ１は、放射線遮へいされた部屋である。胴部１０２は、一端部に開口部１０４が形成され、この開口部１０４の周囲に円板形状をなすフランジ部（第１フランジ部）１０５が形成されている。鏡部１０６は、胴部１０２のフランジ部１０５にボルト締結されている。鏡部１０６は、区画された図示しない入口室と出口室が設けられており、入口室に蒸気供給管１０７が連結され、出口室に蒸気排出管１０８が連結されている。また、胴部１０２は、他端部にマンホール１０９が設けられ、このマンホール１０９が蓋１１０により開閉可能となっている。
【００３５】
伝熱管１１１は、Ｕ字形状をなし、複数の管支持板１１２により所定隙間をもって束ねられることで伝熱管群１１３が構成されている。伝熱管群１１３は、Ｕ字部分がマンホール１０９側に位置するように胴部１０２内に配置されている。各伝熱管１１１は、端部が円板形状をなす管板１１４に貫通して支持されており、管板（第２フランジ部）１１４が胴部１０２のフランジ部１０５と鏡部１０６との間で挟持され、ボルト締結されている。そして、各伝熱管１１１は、一端部が入口室に連通し、他端部が出口室に連通されている。また、伝熱管群１１３は、胴部１０２の内部で支持台１１５により支持されている。
【００３６】
また、胴部１０２は、上部に水蒸気の排出部１１６が設けられており、上部にデミスタ１１７を有する精留塔１１８が設けられている。そして、排出部１１６におけるデミスタ１１７の下方に廃液の供給部１１９が設けられている。なお、胴部１０２は、マンホール１０９側の下部に廃液の排出口１２０が設けられている。また、作業室Ｒ１は、胴部１０２におけるマンホール１０９側に作業台１２１が設置されている。
【００３７】
そのため、廃液が供給部１１９から胴部１０２内に供給されて貯留される一方、加熱蒸気が蒸気供給管１０７から入口室を通して複数の伝熱管１１１に供給される。すると、胴部１０２内に貯留される廃液は、各伝熱管１１１内を流れる加熱蒸気により加熱されて濃縮されると共に、水分が蒸発して水蒸気が発生する。そして、発生した水蒸気は、排出部１１６から排出され、精留塔１１８のデミスタ１１７で水蒸気に含まれるミストが分離されて精留される一方、廃液を加熱して温度低下した加熱蒸気は、出口室を通して蒸気排出管１０８から排出される。
【００３８】
図３及び図４に示すように、洗浄装置１０は、上述したように、廃液蒸発装置１０１における胴部１０２や伝熱管群１１３（伝熱管１１１）に付着した付着物を除去するものである。架台１１は、作業室Ｒ１の床面に設置され、胴部１０２のフランジ部１０５や伝熱管群１１３の管板１１４とほぼ同じ高さとなっており、この伝熱管群１１３を載置可能となっている。移動装置１２は、架台１１上で伝熱管群１１３を移動するものである。伝熱管群１１３は、胴部１０２内に収容され、管板１１４がフランジ部１０５と鏡部１０６との間でボルト締結されている。そのため、移動装置１２は、胴部１０２のフランジ部１０５から鏡部１０６を取外した後、管板１１４の締結を解除し、伝熱管群１１３を架台１１上に移動することができる。
【００３９】
移動装置１２は、チェーン２１とチェーンブロック２２により構成されると共に、必要に応じてクレーン（図示略）を使用している。伝熱管群１１３の管板１１４は、チェーンブロック２２を有するチェーン２１を介して作業室Ｒ１の壁面に連結される。また、伝熱管群１１３の管板１１４は、チェーン２３によりクレーンの吊り具２４に連結される。ここで、まず、クレーンにより吊り具２４及びチェーン２３を介して伝熱管群１１３の管板１１４を若干持ち上げる。次に、チェーンブロック２２を作動してりチェーン２１を巻き取ることで、作業室Ｒ１の壁面に対して伝熱管群１１３を移動することができる。なお、管板１１４の下部に滑車２５（図１７−２参照）を装着することで、架台１１上で伝熱管群１１３を移動しやすくする。すると、胴部１０２内の伝熱管群１１３の一部が外部に引き出されて露出する。
【００４０】
第１シールドカバー１３は、移動装置１２により胴部１０２の開口部１０４から外部に引き出されて露出した伝熱管群１１３における所定の領域を覆うものである。第１シールドカバー１３は、上面部と左右の側面部を有する下向きのコ字形状をなすカバーであり、ステンレス板により構成されている。そして、第１シールドカバー１３は、一方の側面部にノズル挿入部３１が設けられている。即ち、第１シールドカバー１３は、一方の側面部に開口部１３ａが形成され、開口部１３ａを閉止するように可撓性を有する上下一対のカバー部材３２ａ，３２ｂが設けられると共に、カバー部材３２ａ，３２ｂの間に上下一対のガイド板３３ａ，３３ｂが設けられることで、ガイド板３３ａ，３３ｂの間にノズル挿入部３１が設けられる。なお、カバー部材３２ａ，３２ｂは、例えば、マジックテープ（登録商標）により着脱自在であり、ガイド板３３ａ，３３ｂは、上下の伝熱管１１１の間（狭隘部）に挿入可能である。そのため、カバー部材３２ａ，３２ｂとガイド板３３ａ，３３ｂは、取付位置を上下に調整可能となっている。
【００４１】
第１シールドカバー１３は、架台１１上で、伝熱管群１１３における所定の領域（洗浄領域）を覆った後、両側部の下端部が架台１１上に密着し、例えば、万力（または、ボルトなど）により固定される。また、第１シールドカバー１３は、前端部が伝熱管群１１３の管板１１４に連結され、後端部が胴部１０２のフランジ部１０５に連結されている。このとき、第１シールドカバー１３と管板１１４との隙間を塞ぐように隙間カバー３４が取付けられ、第１シールドカバー１３とフランジ部１０５との隙間を塞ぐように隙間カバー３５が取付けられている。
【００４２】
ブラスト装置１４は、図１及び図４に示すように、作業室Ｒ１との異なる作業室Ｒ２に配置されている。ブラスト装置１４は、エア吸入部４１と、ミストセパレータ４２と、流量計４３と、ブラスト機４４と、ブラストノズル（洗浄ノズル）４５とを有している。エア吸入部４１は、作業室Ｒ２内の空気を吸入するものであり、ミストセパレータ４２は、エア吸入部４１により吸入された空気からミストを除去するものであり、流量計４３は、空気量を計測するものである。ブラスト機４４は、取り込んだ空気からドライアイスの粒を生成するものであり、ブラストホース４６を介してブラストノズル４５が連結されている。このブラストノズル４５は、第１シールドカバー１３のノズル挿入部３１からこの第１シールドカバー１３内に挿入し、伝熱管群１１３の隙間から伝熱管１１１の表面に向けてドライアイス粒（ブラスト材）を噴出することができる。
【００４３】
ここで、ブラストノズル４５について詳細に説明する。図５は、ブラストノズルを表す平面図、図６は、ブラストノズルの内部構造を表す図５のVI−VI断面図、図７は、ブラストノズルによる伝熱管の洗浄作業を表す概略図である。
【００４４】
ブラストノズル４５において、図５及び図６に示すように、ノズル本体５１は、扁平な四角筒形状をなし、所定長さの供給路５２が形成され、基端部だけが拡径してホース連結部５３が固定されている。ノズル本体５１は、先端部に矩形状をなす噴出口５４が形成され、この噴射口５４の前方に所定距離だけ離間してノズルチップ５５が位置し、左右のチップサポート５６によりノズル本体５１に支持されている。ノズルチップ５５は、噴射口５４に向けて先細形状をなすように上下一対の傾斜面（ガイド面）５７が形成されている。この傾斜面５７は、噴出口５４から噴出されるドライアイス粒の噴出方向を変更するものである。なお、ノズルチップ５５の先端部には保護用のノズルチップヘッド５８が固定されている。
【００４５】
そのため、図７に示すように、伝熱管群１１３は、複数の伝熱管１１１が千鳥状に配置されることで、複数の伝熱管１１１の隙間（狭隘部）が直線状に設けられる。ブラストノズル４５は、先端部からこの複数の伝熱管１１１の隙間に挿入可能である。例えば、ブラストノズル４５を複数の伝熱管１１１の隙間に所定の速度で挿入するとき、ノズル本体５１の供給路５２を通して噴射口５４からドライアイス粒を噴出する。すると、噴射口５４から噴出されたドライアイス粒は、ノズルチップ５５の各傾斜面５７に衝突し、予め設定された所定の鋭角をなす方向に向けて噴出方向が変更される。そのため、ドライアイス粒は、上下の各伝熱管１１１の表面に衝突し、付着物を除去することができる。
【００４６】
図１及び図４に示すように、捕集装置１５は、第１シールドカバー１３内を吸引して伝熱管１１１の表面から除去された付着物を捕集するものである。捕集装置１５は、吸引ホース６１と、マイクロ集塵機６２と、差圧計６３と、ＨＥＰＡフィルタ６４と、ブロア６５とを有している。吸引ホース６１は、一端部が第１シールドカバー１３の他側部に連通し、他端部がマイクロ集塵機６２に連結されている。マイクロ集塵機６２は、差圧計６３及びＨＥＰＡフィルタ６４を介してブロア６５に連結されている。差圧計６３は、マイクロ集塵機６２の上流側の圧力と下流側の圧力との差圧を計測すると共に、ＨＥＰＡフィルタ６４の上流側の圧力と下流側の圧力との差圧を計測する。図示しない制御装置は、差圧計６３の計測結果に基づいて第１シールドカバー１３の内部が負圧となるようにブロア６５の出力を制御する。
【００４７】
以下、本実施形態の洗浄装置１０による伝熱管１１１の洗浄方法について説明する。図８から図２０は、本実施形態に係る洗浄装置による伝熱管の洗浄方法を表す概略図である。
【００４８】
本実施形態の伝熱管１１１の洗浄方法は、胴部１０２から伝熱管群１１３を架台１１上に引き出して洗浄領域を露出させる工程と、洗浄領域を第１シールドカバー１３で覆う工程と、ノズル挿入部３１からブラストノズル４５を第１シールドカバー１３内に挿入する工程と、ブラストノズル４５を伝熱管１１１の隙間で移動しながらドライアイス粒を噴出する工程と、第１シールドカバー１３内を吸引して伝熱管１１１から除去された付着物を捕集する工程と、を有している。
【００４９】
また、伝熱管１１１の洗浄方法は、最初の洗浄領域の洗浄が終了すると、胴部１０２から伝熱管群１１３を架台１１に更に引き出して次の洗浄領域を露出させると共に、次の洗浄領域を第１シールドカバー１３で覆った後、ノズル挿入部３１からブラストノズル４５を第１シールドカバー１３内に挿入し、ブラストノズル４５を伝熱管１１１の隙間で移動しながらドライアイス粒を噴出する。
【００５０】
本実施形態の伝熱管１１１の洗浄方法について具体的に説明する。ます、図８に示すように、廃液蒸発装置１０１の周辺にある各種の機器を作業室Ｒ１の外部に移動した後、図示しないが、監視カメラやモニタなどを設置すると共に、作業室Ｒ２にブラスト装置１４を設置する。即ち、図１に示すように、エア吸入部４１、ミストセパレータ４２、流量計４３、ブラスト機４４を設置し、ブラストホース４６を介してブラストノズル４５を連結する。また、図８に戻り、廃液蒸発装置１０１がある作業室Ｒ１に捕集装置１５を設置する。即ち、図１に示すように、マイクロ集塵機６２、差圧計６３、ＨＥＰＡフィルタ６４、ブロア６５を設置すると共に吸引ホース６１を連結する。なお、マイクロ集塵機６２の周囲に、例えば、鉛による遮へい壁２０１を設置する。そして、ブラスト装置１４と捕集装置１５の作動確認を行う。
【００５１】
次に、図９に示すように、作業室Ｒ１内に架台１１を搬入した後、廃液蒸発装置１０１の胴部１０２内に貯留されている廃液を排出する。この場合、図示しないが、胴部１０２の排出口１２０にホースを連結し、胴部１０２内の廃液を抜き取る。続いて、図１０に示すように、締結ボルトを弛緩し、胴部１０２のフランジ部１０５から鏡部１０６を取外した、クレーン（図示略）の吊具２０２を鏡部１０６に係止して吊上げ、外部に撤去する。また、胴部１０２のフランジ部１０５と伝熱管群１１３の管板１１４との隙間を養生シート２０３により養生する。そして、図１１−１及び図１１−２に示すように、架台１１を移動して廃液蒸発装置１０１における胴部１０２の開口部１０４側に設置すると共に、架台１１の両側に鉛による遮へい壁２０４を設置する。
【００５２】
この状態で、まず、胴部１０２内に伝熱管群１１３が配置されているままで、プレ除染を実施する。図１２に示すように、胴部１０２の蓋１１０を取外すことでマンホール１０９を開放し、作業者が作業台１２１に乗り、回収ホース２０５の先端部をマンホール１０９から胴部１０２内に挿入する。この回収ホース２０５は、捕集装置１５のマイクロ集塵機６２に連結されているが、吸引ホース６１を兼用してもよい。このとき、マンホール１０９の周囲に所定の養生を行う。そして、捕集装置１５を作動し、回収ホース２０５により胴部１０２内の空気を吸引することで汚染空気を回収する。
【００５３】
図１３に示すように、ブラスト装置１４にて、ブラストホース４６の先端部に伝熱管群１１３におけるＵベンド部周辺除染用のブラストノズル２０６を連結する。そして、ブラスト装置１４を作動し、ブラストノズル２０６から伝熱管群１１３におけるＵベンド部周辺にドライアイス粒を噴出することで、Ｕベンド部周辺の除染を実施する。なお、Ｕベンド部周辺の除染を実施した後、Ｕベンド部周辺の除染が適正に行われているかどうかを確認する。
【００５４】
続いて、図１４に示すように、ブラスト装置１４にて、ブラストホース４６の先端部に伝熱管群１１３における直管部周辺除染用のブラストノズル２０７を連結する。そして、ブラスト装置１４を作動し、ブラストノズル２０７から伝熱管群１１３における直管部周辺にドライアイス粒を噴出することで、直管部周辺の除染を実施する。このとき、マンホール１０９から直管部まで距離があることから、ブラストホース４６の先端部にノズル延長部材を介してブラストノズル２０７を連結し、マンホール１０９に取付けたノズル保持治具によりノズル延長部材やブラストノズル２０７を保持することが望ましい。なお、直管部周辺の除染を実施した後、直管部周辺の除染が適正に行われているかどうかを確認する。
【００５５】
胴部１０２内のプレ除染が完了すると、回収ホース２０５、ブラストホース４６、各ブラストノズル２０６，２０７を撤去し、再び、マンホール１０９に蓋１１０を固定する。そして、図１５に示すように、ブラストホース４６の先端部と吸引ホース６１の先端部を胴部１０２の開口部１０４側（架台１１側）に配索する。図１６−１及び図１６−２に示すように、胴部１０２内に伝熱管群１１３が収容された状態で、移動装置１２を用い、伝熱管群１１３の管板１１４と作業室Ｒ１の壁面とをチェーンブロック２２を有するチェーン２１により連結する。また、クレーンの吊り具２４に伝熱管群１１３の管板１１４に連結されたチェーン２３を係止する。
【００５６】
ここで、図１７−１及び図１７−２に示すように、締結ボルトを弛緩し、胴部１０２のフランジ部１０５と伝熱管群１１３の管板１１４との締結を解除する。そして、クレーンにより吊り具２４及びチェーン２３を介して伝熱管群１１３の管板１１４を若干持ち上げ、チェーンブロック２２を作動してチェーン２１を巻き取る。すると、胴部１０２内の伝熱管群１１３が架台１１上に引き出される。このとき、伝熱管群１１３は、支持台１１５上をスライドし、管板１１４は、滑車２５を介して架台１１上を移動する。すると、伝熱管群１１３は、所定長さだけ架台１１上に引き出されて外部に露出する。この伝熱管群１１３は、放射線廃液により放射化されていることから、作業者の被爆を考慮して伝熱管群１１３の引き出し長さが設定される。
【００５７】
架台１１上に所定長さの伝熱管群１１３が引き出されると、第１シールドカバー１３により外部に露出した伝熱管群１１３における洗浄領域を覆う。ここで、第１シールドカバー１３は、両側部の下端部が架台１１上に密着して固定され、前端部が伝熱管群１１３の管板１１４に連結され、後端部が胴部１０２のフランジ部１０５に連結される。このとき、第１シールドカバー１３と管板１１４との間に隙間カバー３４を取付け、第１シールドカバー１３とフランジ部１０５との間に隙間カバー３５が取付けられることで、隙間なく密閉される。なお、第１シールドカバー１３は四角形状であり、フランジ部１０５と管板１１４は円形状であることから、円形状のフランジ部１０５と管板１１４の周囲にそれぞれ外径が四角となるアタッチメント（図示略）を固定する。
【００５８】
架台１１上に所定長さの伝熱管群１１３が引き出され、外部に露出した伝熱管群１１３における洗浄領域が第１シールドカバー１３により覆われると、伝熱管１１１の除染が実施される。即ち、図４に示すように、第１シールドカバー１３は、一方の側面部に上下のカバー部材３２ａ，３２ｂが設けられると共に、カバー部材３２ａ，３２ｂの間に上下のガイド板３３ａ，３３ｂが設けられることで、ノズル挿入部３１が設けられている。そのため、作業者は、ブラスト装置１４のブラストノズル４５をノズル挿入部３１から第１シールドカバー１３の内部に挿入する。そして、図７に示すように、作業者は、ブラストノズル４５を複数の伝熱管１１１の隙間に挿入し、所定の速度で挿入していくと同時に噴射口５４からドライアイス粒を噴出する。すると、噴出口５４から噴出されたドライアイス粒は、ノズルチップ５５の各傾斜面５７に衝突し、上方及び下方に噴出方向が変更されることで、上下の各伝熱管１１１の表面に衝突し、付着物を除去する。このとき、図１に示すように、捕集装置１５は、第１シールドカバー１３内を吸引して伝熱管１１１の表面から除去された付着物を捕集する。
【００５９】
ブラストノズル４５は、幅が伝熱管群１１３の洗浄領域の幅よりも小さいことから、左右の一方側の除染が完了すると、ブラストノズル４５をその幅だけ水平移動して除染作業を行い、他方側まで洗浄領域の全幅に対して除染作業を行う。また、伝熱管群１１３は、伝熱管１１１が上下に隙間を空けて配置されていることから、例えば、上段から下段へ向けて（または、下段から上段へ向けて）順に除染作業を行う。このとき、カバー部材３２ａ，３２ｂとガイド板３３ａ，３３ｂの装着位置を変更し、ノズル挿入部３１の位置を上下に調整する。
【００６０】
伝熱管群１１３における所定長さの洗浄領域に対する除染作業が完了すると、図１８−１及び図１８−２に示すように、隙間カバー３４を取外し、再びチェーンブロック２２を作動してチェーン２１を巻き取り、胴部１０２内の伝熱管群１１３を架台１１上に更に引き出す。すると、伝熱管群１１３は、更に所定長さだけ架台１１上に引き出されて外部に露出する。このとき、新たに胴部１０２から引き出された伝熱管群１１３における洗浄領域は、第１シールドカバー１３に覆われ、除染済の伝熱管群１１３における洗浄領域が露出する。なお、伝熱管群１１３の引き出し長さは、前回と同じである。
【００６１】
架台１１上に更に伝熱管群１１３が引き出されると、伝熱管群１１３における今回除染する洗浄領域が第１シールドカバー１３に覆われていることから、伝熱管群１１３における除染済の洗浄領域を第２シールドカバー２１１により覆う。ここで、第２シールドカバー２１１は、両側部の下端部が架台１１上に密着して固定され、前端部が伝熱管群１１３の管板１１４に連結され、後端部が第１シールドカバー１３の前端部に連結される。このとき、第２シールドカバー２１１と管板１１４との間に隙間カバー２１２を取付け、第２シールドカバー２１１と第１シールドカバー１３の前端部との間に隙間カバー２１３が取付けられることで、隙間なく密閉される。
【００６２】
架台１１上に所定長さの伝熱管群１１３が再び引き出され、外部に露出した伝熱管群１１３における洗浄領域が第１シールドカバー１３により覆われると、前述したように、伝熱管１１１の除染が実施される。この処理を繰り返し実施することで、胴部１０２から伝熱管群１１３を全て架台１１上に引き出し、第１、第２シールドカバー１３，２１１内で伝熱管１１１の除染作業が実施される。
【００６３】
伝熱管群１１３における全ての洗浄領域で伝熱管１１１の除染作業が完了すると、図１９−１及び図１９−２に示すように、第１、第２シールドカバー１３，２１１を取外す。そして、例えば、滑車２５にストッパをかけることで架台１１上での伝熱管群１１３の移動を拘束する。このとき、伝熱管群１１３に対する除染状態を確認する。その後、図２０に示すように、クレーンの吊り具２４とチェーン２３との掛止を解除し、チェーンブロック２２とチェーン２１を撤去する。そして、クレーンの吊具２２１に天秤２２２を連結し、天秤２２２にチェーン２２３を介して伝熱管群１１３を連結し、伝熱管群１１３を吊上げて所定の位置まで搬送する。
【００６４】
このように本実施形態の洗浄装置にあっては、洗浄対象物としての伝熱管群１１３を載置可能な架台１１と、架台１１上で伝熱管群１１３を移動する移動装置１２と、ノズル挿入部３１を有すると共に洗浄領域を覆う第１シールドカバー１３と、ノズル挿入部３１からブラストノズル４５を第１シールドカバー１３内に挿入して狭隘部としての各伝熱管１１１の隙間から洗浄領域に向けてドライアイス粒を噴出可能なブラスト装置１４と、第１シールドカバー１３内を吸引して洗浄領域から除去された付着物を捕集する捕集装置１５とを設けている。
【００６５】
従って、移動装置１２により伝熱管群１１３を架台１１上に移動すると、伝熱管群１１３の洗浄領域を第１シールドカバー１３により覆い、ノズル挿入部３１からブラストノズル４５を第１シールドカバー１３内に挿入し、ブラスト装置１４によりブラストノズル４５を伝熱管１１１の隙間で移動しながらドライアイス粒を噴出する。すると、伝熱管群１１３における伝熱管１１１の表面の付着物がドライアイス粒の衝突により除去されることから、捕集装置１５により第１シールドカバー１３内を吸引することで、除去された付着物を捕集することができる。その結果、伝熱管群１１３が大型であっても、所定の洗浄領域ごとに第１シールドカバー１３で覆い、ドライアイス粒により付着物が除去することで、伝熱管１１１の表面に付着した付着物を効率良く除去することができ、また、装置の大型化及び高コスト化を抑制することができる。
【００６６】
本実施形態の洗浄装置では、伝熱管群１１３は、胴部１０２内に収納され、第１シールドカバー１３は、移動装置１２により胴部１０２の開口部１０４から引き出されて露出した洗浄領域を覆うようにしている。従って、伝熱管１１１の表面の付着物が放射性物質を含んでいたとしても、第１シールドカバー１３により遮蔽されることから、作業者の被曝が抑制され、安全性を向上することができる。
【００６７】
本実施形態の洗浄装置では、胴部１０２の開口部１０４の周囲にフランジ部１０５が設けられ、伝熱管１１１の端部が管板１１４に支持され、第１シールドカバー１３は、下部が架台１１に固定されると共に、前端部が管板１１４に連結され、後端部がフランジ部１０５に連結される。従って、第１シールドカバー１３により伝熱管群１１３の洗浄領域を隙間なく覆うことができる。
【００６８】
本実施形態の洗浄装置では、第１シールドカバー１３と管板１１４との間に第２シールドカバー２１１を介装可能となっている。従って、第１シールドカバー１３に対して第２シールドカバー２１１を連結することで、伝熱管群１１３の洗浄領域が移動しても、この被覆領域を適正に覆うことができ、安全性を向上することができる。
【００６９】
本実施形態の洗浄装置では、ブラストノズル４５は、伝熱管１１１の隙間に挿入可能であり、挿入方向に対して予め設定された所定の鋭角をなす方向に向けてドライアイス粒を噴出可能である。従って、ブラストノズル４５を伝熱管１１１の隙間に挿入した状態で、ドライアイス粒を噴出すると、ドライアイス粒は、所定の鋭角をなす方向に向けて噴出することで、ドライアイス粒を隙間の上方や下方の伝熱管１１１に向けて噴出することができ、伝熱管１１１の表面に付着した付着物を効率良く除去することができる。
【００７０】
また、ブラストノズル４５は、ブラスト材としてのドライアイス粒を噴出可能であることから、伝熱管１１１の表面に衝突して付着物を除去した後のドライアイス粒は、二酸化炭素となることから、回収を不要として作業性を向上することができる。
【００７１】
また、本実施形態の洗浄方法にあっては、胴部１０２から伝熱管群１１３を架台１１上に引き出して洗浄領域を露出させる工程と、洗浄領域を第１シールドカバー１３で覆う工程と、ノズル挿入部３１からブラストノズル４５を第１シールドカバー１３内に挿入する工程と、ブラストノズル４５を伝熱管１１１の隙間で移動しながらドライアイス粒を噴出する工程と、第１シールドカバー１３内を吸引して伝熱管１１１の表面から除去された付着物を捕集する工程とを有している。
【００７２】
従って、伝熱管群１１３が大型であっても、所定の洗浄領域ごとに第１シールドカバー１３で覆い、ドライアイス粒により付着物を除去することで、伝熱管１１１の表面に付着した付着物を効率良く除去することができ、また、装置の大型化及び高コスト化を抑制することができる。
【００７３】
本実施形態の洗浄方法では、洗浄領域の洗浄が終了すると、胴部１０２から更に伝熱管群１１３を架台１１に引き出して次の洗浄領域を露出させると共に、次の洗浄領域を第１シールドカバー１３で覆った後、ノズル挿入部３１からブラストノズル４５を第１シールドカバー１３内に挿入し、ブラストノズル４５を伝熱管１１１の隙間で移動しながらドライアイス粒を噴出するようにしている。従って、所定の洗浄領域ごとにドライアイス粒により伝熱管１１１の表面から付着物を除去することで、伝熱管１１１の表面に付着した付着物を効率良く除去することができる。
【００７４】
また、本実施形態の洗浄ノズルにあっては、ブラストノズル４５は、噴出口５４からドライアイス粒を噴出可能なノズル本体５１と、噴出口５４に対向して設けられて噴出口５４から噴出されるドライアイス粒の噴出方向を変更する傾斜面（ガイド面）５７とを設けている。従って、ドライアイス粒の噴出方向を傾斜面５７により容易に変更することができ、簡単な構成で容易に伝熱管１１１に向けてドライアイス粒を噴出することができる。
【００７５】
なお、上述した実施形態では、第１シールドカバー１３の一方の側面部にノズル挿入部３１を設け、他方の側面部に吸引ホース６１を連結し、一方側からブラストノズル４５を挿入して伝熱管１１１の除染処理をしたが、その後、第１シールドカバー１３の他方の側面部にノズル挿入部３１を設け、一方の側面部に吸引ホース６１を連結し、他方側からブラストノズル４５を挿入して伝熱管１１１の除染処理をすることで、除染能率を上げてもよい。また、第１シールドカバー１３の一方の側面部にノズル挿入部３１を設け、他方の側面部に吸引ホース６１を連結したが、伝熱管群１１３の形状により伝熱管１１１の隙間（狭隘部）の方向が水平方向ではなく、上下方向であるとき、第１シールドカバー１３の上面部にノズル挿入部を設け、架台１１に吸引ホース６１を連結する。
【００７６】
また、上述した実施形態では、伝熱管群１１３における所定長さの洗浄領域に対する除染作業が完了すると、胴部１０２内の伝熱管群１１３を更に引き出し、第１シールドカバー１３に第２シールドカバー２１１を連結して伝熱管群１１３の露出部分を覆うようにしたが、この構成に限定されるものではない。例えば、伝熱管群１１３における所定長さの洗浄領域に対する除染作業が完了し、胴部１０２内の伝熱管群１１３を更に引き出したとき、新たに露出した洗浄領域が第１シールドカバー１３に覆われていることから、この第１シールドカバー１３の前部側を別の第２シールドカバーにより覆うようにしてもよい。
【００７７】
また、上述した実施形態では、ブラスト装置１４で使用するブラスト材としてドライアイス粒を適用したが、これに限定されるものではない。例えば、原子力発電プラントでは、洗浄対象物を洗浄するときに発生する二次生成物の管理が厳しいが、この二次生成物の発生を許容できる適用先の場合は、ブラスト材としてドライアイス粒に代えて、アルミナ粒や鉄粒などを使用してもよい。
【００７８】
また、上述した実施形態では、本発明の洗浄装置及び方法、洗浄ノズルを原子力発電プラントに用いられる廃液蒸発装置１０１に適用して説明したが、これに限定されるものではなく、他の熱交換器であってもよく、更に、熱交換器に限らず狭隘部を有する洗浄対象物であればよい。
【符号の説明】
【００７９】
１０  洗浄装置
１１  架台
１２  移動装置
１３  第１シールドカバー
１４  ブラスト装置
１５  捕集装置
３１  ノズル挿入部
３２ａ，３２ｂ  カバー部材
３３ａ，３３ｂ  ガイド板
３４，３５，２１２，２１３  隙間カバー
４５  ブラストノズル（洗浄ノズル）
５１  ノズル本体
５４  噴出口
５７  傾斜面（ガイド面）
１０１  廃液蒸発装置
１０２  胴部（容器）
１０４  開口部
１０５  フランジ部（第１フランジ部）
１１１  伝熱管
１１３  伝熱管群
１１４  管板（第２フランジ部）
２１１  第２シールドカバー
【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１１−１】
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【図１１−２】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６−１】
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【図１６−２】
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【図１７−１】
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【図１７−２】
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【図１８−１】
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【図１８−２】
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【図１９−１】
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【図１９−２】
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【図２０】
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