(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線照射を受けた構造物を遠隔解体するための設備であって、この構造物（３４）用支持体（３５）、加圧水および研磨粒子を噴射する装置の一部を構成する切断ヘッド（２４）を支持するモジュールを含む設備に於いて、このモジュールをこの構造物の前で動かし且つ回転できること、およびこのモジュールが接触センサ（３６、３７）、放射線量計（４９）および除染装置（５１）を支持し、前記設備は前記接触センサおよび前記放射線量計の測定を受け、かつ前記除染装置を選択的に制御する手段を更に含むことを特徴とする設備。
【請求項２】
請求項１による放射線照射を受けた構造物を遠隔解体するための設備に於いて、上記構造物および上記モジュールを液体中に浸漬し、前記センサが前記構造物（３４）に接触する部分、及び接触による前記部分の動きを検出する磁気センサあるいはバネを含むことを特徴とする設備。
【請求項３】
請求項１または請求項２による放射線照射を受けた構造物を遠隔解体するための設備に於いて、少なくとも一つの構造物を観察するためのカメラ（１９、１９’）を含むことを特徴とする設備。
【請求項４】
請求項３による放射線照射を受けた構造物を遠隔解体するための設備に於いて、上記カメラを上記可動モジュールを観察するように配置することを特徴とする設備。
【請求項５】
請求項１による放射線照射を受けた構造物を遠隔解体するための設備に於いて、噴射された加圧水が上記構造物の位置のセンサ（３６、３７）の中を通ることを特徴とする設備。
【請求項６】
請求項１による放射線照射を受けた構造物を遠隔解体するための設備に於いて、前記除染装置（５１）が除染ヘッドを含み、前記除染ヘッドは加圧水を噴射する回転ヘッド（５２）であることを特徴とする設備。
【請求項７】
請求項１による放射線照射を受けた構造物を遠隔解体するための設備に於いて、上記可動モジュールを上記構造物（３４）全体の周りに動かすことができ、且つ全方向に回転可能であることを特徴とする設備。
【請求項８】
請求項１による放射線照射を受けた構造物を遠隔解体するための設備に於いて、研磨粒子および切断残留物を回収するための装置を含むことを特徴とする設備。
【請求項９】
請求項８による放射線照射を受けた構造物を遠隔解体するための設備に於いて、上記回収装置にフィルタ（４３、４５）を付けたことを特徴とする設備。
【請求項１０】
請求項９による放射線照射を受けた構造物を遠隔解体するための設備に於いて、上記回収装置が洗浄によってフィルタを清掃する手段を含むことを特徴とする設備。
【請求項１１】
請求項８による放射線照射を受けた構造物を遠隔解体するための設備に於いて、上記回収装置が噴流破壊装置（１０１）を含むことを特徴とする設備。
【発明の詳細な説明】
この発明は、放射線照射を受けた構造物を遠隔解体するための設備に関する。
核施設の解体作業で、および時には保守作業では、時には高放射能で且つ２００ｍｍ以上の厚さに汚染された大きな金属構造物を、通常直接見られる可能性なしに、水中または水上で遠隔切断するのが望ましい。可能ならば、他の方法では作業者が放射線照射を受けるのを避けるためには、遠隔切断作業を行うことが不可欠である。これは、まず第１に自動的に作動でき、切断によって生ずる粒子、切粉、くず、エーロゾル等を回収もできる工具を設計することが必要であることを意味する。
これらの要件を満足する方法が幾つか知られ、その二つが仏国特許第２  ６３８  ６７１号および第２  ６７８  １９８号に記載され、この発明同様、それらは、非常に厚い部品を切断する便利で確実な手段として、高圧研磨液噴流を使い、および切断部品をこの噴流の前で動かすための手段を備え、これらの特許の最初のものは切断くずおよび研磨材として使用する砂を回収する方法も記載し、くずは、樽に流し込んでそこに必要な期間保管でき、次に、砂は汚染したくずおよび粒子を被覆するための材料として使う。
しかし、これらの方法は、特に噴出ノズルの移動に限界が見られるために、切断能力が十分でないという欠点を有し、それはこれらの設備が与えられた形状の構造物にしか使えないことを意味し、切断後に得たこの構造物の部品を樽に満足に振分けることは、あるものが過度に汚染されているので、更に煩雑でさえあり、時には困難であり、この場合の唯一の解決法は（もし、認められるなら）、それらを遙かに高いコストを掛けて特別な保管設備に送ることである。
“核施設のデコミショニング”（ＥＵＲ１２６９０、ブリュッセル、１９８９年１０月２４〜２７日）で発表された、ドリューズおよびフックスの論文“放射性部品の水中切断のための測定および制御システムの開発”は、放射線照射を受けた構造物を解体するための設備で、浸漬した部品を認識するための装置を記載している。
従って、この発明は、主として、研磨液噴流噴射工具をより移動するようにし、切断すべき構造物のための汚染測定および軽減手段をこの設備に加えるという概念に基づく。
この発明の他の側面は、切断を適正に行ったことを確認することによって正しい作業を保証する可能性であり、この場合、図面またはその他の手段が供給する初期情報が利用できたとしても、遠隔カメラまたは観察手段は別として、センサまたはその他の構造物検出器をこの設備に加えて、その位置および形状を認識し、切断工具の軌道を修正することが可能である。
更に、切断残留物をこの設備の周りに散らかしたままにするのではなく収集することが可能でなければならない。
要約すると、この発明は、放射線照射を受けた構造物を解体するための設備で、構造物支持体、加圧水および研磨粒子噴射装置の一部を構成する切断ヘッドを担持するモジュールを含み、このモジュールをこの構造物の前で動かし且つ回転できること、およびこのモジュールが構造物遠隔センサ、放射線量計および除染装置を担持することを特徴とする設備に関する。
さて、この発明のこれらやその他の側面および要素を、説明の目的で挙げるのであって決して限定的ではない以下の図面を解説することによって詳細に説明する：
図１は、この発明の第１実施例の全体的配置を表し、
図２は、切断ヘッドを表し、
図３は、研磨液噴流ノズルの断面図であり、
図４は、切断残留物回収装置を更に詳しく示し、
および図５は、この発明の第２実施例を概略的に示す。
さて、図２および図３に関連付けて図１を説明する。切削剤として使用する純水を、この設備が属するプラントに設置された分配網から供給し、供給モータポンプ２を装備可能の管１から、次にフィルタバンク３を通し、その後この水圧を４０００ｂａｒに増す圧力増幅器６を通す。管１は、圧力増幅器６からの出口で、順次、圧力点検マノメータ８のある供給管７および回転継手９を含み、次に弁１２が付いた管１１が来る高圧管５に続く。回転継手９の目的は、簡単に言えば、上に説明したこの設備の他の要素同様外気に始る管１１を、底がこの切断を行うプール１０を形成する掘削穴に入れる理由で、管１１を供給管７に関して動けるようにすることである。この実施例では、プール１０が、安全性を増すために、水で満たされているが、これは、もし外部を汚染から保護するための他の予防措置をとれば、必須ではなく、水の外で動作するように修正した設備も後で説明する。
この掘削穴壁に２対の支持アーム１３が設けられていて、その間に水平なプラットホーム１５が架かっている。トロリー１７がプラットホーム１５に沿って動き、その上面がＹで示す方向に拡がるスライドを形成し、それを貫通する垂直な伸縮式アーム１６を支持するように設計されたタレット８１がその上に置かれている。タレット８１は、伸縮式アーム１６が垂直Ｚ方向に滑動し、このＺ方向周りに全円に亘って回転するようにできる。伸縮式アーム１６は、プラットホーム１５の下へ伸び、プール１０の水中に浸る手首１８で終る。これらのアームは、水平なＸ方向およびＹ方向に直角に移動でき、この掘削穴壁に作られたレール１４上を滑動する。モータ、歯車、ラックおよび軸受を含む普通の機構（図示せず）並びに滑動パッドを使ってこれらの種々の運動を制御する。しかし、この設備の残り同様、これらのモータは、この掘削穴の上にある制御キャビネット４から電力が供給され、操作員が操縦する。図２を参照すると、伸縮式アーム１６の下端が手首１８の直ぐ上に切断領域の方に斜めに向いたビデオカメラ１９を担持するのが分り、もう一つのビデオカメラ１９’が、手首１８の後ろで、プラットホーム１５から吊下げられ、ほぼ先のカメラの方向を指向し、この方法の実施を更に詳しく観察する。
高圧ホース２０が伸縮式アーム１６に沿って手首１８まで伸び、この手首の端で射出ノズル２５で終る。このホース２０は、高圧管５の端を形成する。管１１は、実際には、それぞれ、プラットホーム１５および伸縮式アーム１６の固定された、二つの剛性部８２および８３から成り、それらは、先の継手９のようにこの設備の動きに合わせて変形できるホース部から成る、回転継手８４を介して結合されている。第１剛性部８２は、第１回転継手９で終り、第２剛性部は、ホース２０で終る。その柔軟性のために、手首１８の端にあるノズル保持器２４が傾斜でき、それが、水密ハウジングの付いたモータを備えるヒンジ装置によって手首１８に結合され、その装置の外側には、ノズル保持器２４と共に回転するノッチ車２３を備え、それらのノッチに、手首１８に固定された油圧ジャッキ２１によってロックピン２２が押込まれている。それで、ノズル２５は、このモータの作用によって必要な傾斜に配置され、必要なノッチに挿入されるロックピン２２によって然るべき場所に保持される。このノズル保持器２４が二つの垂直方向の間の半円に亘って水平軸の周りに動く可能性と、伸縮式アーム１６が全円の周りに回転する可能性が相俟って、ノズル２５をどの向きにも動かすことを可能にする。
ホース２０は、ノズル２５で終り、図３ではっきり分るように、断面がそれから出る噴流水とほぼ同じである、サファイアまたはセラミックの噴流ノズル２６の前で止り、ノズル２５からの出口に置かれ、噴流ノズル２６から室２８によって分離された噴流案内２７があらゆる不規則水滴を保留し、および砂供給ダクト２９がこの噴流の中心線に傾斜して室２８で終り、砂がこの場所で噴流水と混ざってこの噴流水にノズル２５からの出口で研磨能力を与える。この砂供給網の残りを説明するために図１を参照すると、管２９は、その上のホッパ３０からの出力管で、その上端が伸縮式アーム１６によって支持され、このホッパ１３は、供給を均一にするように設計された、小さい容量のホッパ（２〜３リットル）であり、この掘削穴の上の大きなホッパが大きな断面の管３２を介してそれに供給する。管２９および３２には、制御キャビネット４から開閉する弁８５および８６が付いている。
この水および砂噴流は、プール１０の底の上にあるテーブル３５上に予め配置した、切断すべき構造物３４で終る。この発明の興味ある要素は、管３７によって終る誘導センサであり、その一部は永久磁石であって、ノズル２４の端まで延び、このセンサは、中を研磨噴流水が通り、予め必ずしも知られていない構造物３４の形状および位置を、接触によって認識するために使用し、次に、管３７を構造物３４の方へそれが多くの点でそれに接触するまで動かし、その位置を制御キャビネット４へ転送する。これは、ノズル保持器２４をこの設備の固定部に結合する機構を介してこの保持器の全ての利用できる運動を使って行う。３方向（Ｘ、ＹおよびＺ）に利用できる移動距離は、ノズル２５が構造物３４の周りを回転できるように、実際には数メートルで、ノズル保持器２４が全ての方向に回転するとき、センサをこの構造物の全ての面に適用する。構造物３４との接触は、管３７の動きに敏感な、ノズル２５に固定された磁気センサによって検出し、管３７は、さもなければその後ろにあるばね３６によって伸びた位置の方へ押付けられ、ノズル２５の周りのノズル保持器構造体２４を圧迫している。
従って、研磨噴流水を制御キャビネット操作員４が決定する軌道に沿って構造物３４に噴射し、それは構造物３４の図面、カメラ１９および１９’の観察、並びに誘導センサが供給する操作の仕方を考慮してもよい。もし、それに研磨粒子を添加すれば、十分に高圧でなくてもある材料は容易に切断できること、およびあらゆる種類の非常に硬く且つ非常に厚い材料でも切断できることが知られている。しかし、既に述べたように、これらの粒子および切断残留物を回収することが有用である。これは、噴流水の線で構造物３４のノズル２５と反対側にあり、下げたとき構造物３４を支持し且つ案内するために使うことが出来る車輪３９を担持するフレーム３８から成る装置を使い、構造物３４および噴流の方に開く収集ホッパ４１で終るポンプ４０によって行い、水、砂および切断残留物をポンプ４０によってホッパ４１に引込み、プール１０から出し、管ループへ流し込み、それが水を浄化し濾過してからプール１０へ戻す。更に詳しくは、図４で分るように、この管ループは、砂フィルタ４３で終り、このフィルタの頂部に入りおよび分布篩５７を覆う砂床５６上に水およびその内容物を拡げる分散器５５で終る入口部４２を含み、水がその最大粒子を除去（篩５７および砂床５６が保持）してから砂フィルタ４３へ流れ、この管ループの中間部４４を詰物フィルタ４５の底まで通過し、そこで立上がり、フィルタ詰物５９を形成する粉にした樹脂を詰めた円筒形カートリッジによって占められる、一種の孔明きストレーナ８７を通過する。打抜き孔が水にフィルタ詰物５９の位置でストレーナ８７を通過させ、最後の粒子を樹脂の後に残し、次にそれが管ループの出口部４６に入り、プール１０に戻る。
しかし、フィルタ４３および４５は、定期的に清掃して最後にはそれらを目詰りさせる不純物を除去しなければならない。これは、それぞれ部分４２、４４および４６にある弁５４、５８および６０を閉じてそれらをこの管ループの残部から孤立させることによって行う。砂フィルタ４３は、池６１からの洗浄水によって清掃し、その水は、弁６３を開いてから、ポンプ６２の作用でこのフィルタの底に通ずる洗浄管６７の中を上方に通過し、砂床５６を上方に通過し、フィルタ４３の頂部で排出する排水管６８に流れ込む。このためには鎖弁６９が開いている。不純物は、伴出され、排水管６８の端で沈降タンク８０へ放出される。洗浄効率は、砂フィルタ４３の底に結合した加圧器６４を使って増すことができ、従ってこのフィルタに空気ダクト６５を通して過剰空気圧を生じ、そのダクトは使っていないとき弁６６を閉じる。
詰物５９は、強度の弱いリンクによってストレーナ８７から吊下げる。それらは、不純物が入ったまま、それらをもう一つの排水管７０の方へ吸引することによって除去することができ、そのために閉鎖弁７１が丁度開かれていて、それらの上の詰物フィルタ４５の液体内容物がそれらをこの管７０を通してもう一つの沈降タンク７２へ落す。次に、新しい詰物５９を古い詰物に替えて設置する。
さて、図２を参照して手首１８の中の他の要素を説明する。放射線量計４９が構造物３４の汚染を測定するためにその方に向けられていて、結果に依って、除染装置５１を活動させてもよく、その装置の中の作動要素は、二つの対向する端が斜め且つ逆向きに配置された二つのノズル５３で終る管で作られた回転ヘッド５２であり、それで、ホース２０に接続された管５０を流れ、次に回転ヘッド５２の内部を通過する水がそれに回転トルクを働かせ、それがこのヘッドを除染装置５１の底の周りに回転させ、回転する噴流水が高圧で投射され、明らかに、除染装置５１は、この噴流が伸縮式アーム１６、手首１８若しくはノズル保持器２４によって、またはそれらに結合された要素によって遮断されないように位置する。一方、噴流は、手首１８およびノズル保持器２４に隣接する平面で回転し、従ってその角移動距離の一部に亘って構造物３４を打ち、その表面に付いた放射性生成物の幾らかを取除く。除染装置５１は、この設備の前に置くと有利であり、ノズル２５の近くに置いてもよい。同様に、放射線量計４９は、構造物３４のできるだけ近くに置くべきである。ノズル２５の両側に放射線量計４９および除染装置５１があり、ノズル２５がわずかに先に出た最善の配置することが可能である。
誘導センサによって構造物３４の形状および位置を認識してから、並びに切断軌道を準備してから、またはこの形状認識中（この平面の形状および位置を認識してから、後の工程で修正できる切断平面を創成することによって）にでも、従って、放射線量計４９によって構造物３４の汚染を測定して、除染が必要だと判断したら、この除染を切断前に行い、従って、回転ヘッド５２を構造物３４の過度に汚染した領域の前に、汚染が普通の限界以下に落ちたことを放射線量計４９が検出するまで、置くことから成る。もし必要なら、全体の除染を行い、続けて放射線量計４９を使って新しい測定を行い、その後除染装置噴流５１を除染されていない場所に再適用してもよい。そこで構造物３４を切断できる。構造物３４の一部を切離したとき、それを吊索によって適所に保持し、走行クレーンまたはこの種の他の装置によって吊上げ、プール１０から取出し、保管樽に入れる。同じ可動装置上の除染装置５１、放射線量計４９およびノズル２５の組合せが、切断すべき構造物の迅速、確実および選択的除染を可能にし、これを別々の装置で行うのはもっと困難であり、多分、仕事を満足に行ったことを確実にするためには遙かに長い期間動作させることが必要だろう（一部、初期汚染および次にその減少を測定するための放射線量計がないため、および一部、除染を十分近くで行ったことを確認するためのセンサがないため）。この発明によれば、放射能強度が所定値を超え、後の処理が困難になる部分を分離しないことが可能である。
図５は、この発明を、プールの水環境が提供する格納容器の外部での切断工程に利用可能にするように適合させる方法を示す。ある要素は変らず、同じ参照番号を有し、それらはノズル保持器２４、誘導センサ管３７、並びに研磨液噴流を作るためおよびノズル保持器２４を動かすために使う要素である。
構造物３４は、今度は鉢形の噴流破壊装置１０１の上に置かれ、その底には多数の角錐が取付けられていて、それに水がはねてそのエネルギーを失ってからこの鉢の底でこれらの角錐の間に流れ、最大不純物を保持する予備濾過篩１０２を通過する。水は、次に、漏斗１０３に入り、次に５ないし１００μｍの間の固体粒子を阻止することができるフィルタ１０４に入り、それらの粒子はこのフィルタ１０４の底の上に吊下げられ、その能動要素を構成する篩袋１０５の中に留まり、この篩袋１０５から出て濾過され、浄化された水は、フィルタ１０４の底に流れ、次に管１０６から出て、その管は、弁１０７によって閉じられていてもよく、排水設備で終り、弁１０７を定期的に開いてフィルタ１０４から全ての液体を空にする。この実施例で修正するもう一つの本質的要素は、吸引回収装置の配置であり、それは、この場合、ノズル支持体２４を囲む閉込めハウジング１００で終り、構造物３４の切断領域に相当する部分だけを覆う。
この閉込めホッパ１００が囲む領域にホッパ１０８が開き、切断エーロゾル引込み可能にし、その他端は、切断および砂粒子を回収可能にする下篩袋１１０が付いたサイクロンフィルタ１０９で終り、そこで袋１１０の下に流れる水は、定期的に弁１１２を開けて、サイクロンフィルタ１０９から排水設備に通ずる管１１１を通して空にすることができる。このような条件の下で、吸気管１１４にある弁１１３を閉じ、この吸気管がサイクロンフィルタ１０９の上部の方へ排出し、そこを通って湿り空気がこのフィルタを通過して空気・水分離器１１５（その底に排水設備に通じ、弁１１７によって閉じられるもう一つの管１１６がある）に入り、そこで乾燥される。空気・水分離器１１５からの出力の乾燥空気は、管１１８、必要なとき吸引を止めるためにこの管に配置されたもう一つの弁１１９を通過し、吸引装置１２０を通過してから出口管１２１に排出される。
この設備は、最も複雑な形状の最も厚い部品を含む、解体すべき核施設の一部を完全に処理することができ、特に金属、セラミックおよびガラスの切断が可能である。
【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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