(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固液分離機を設置した据付スラブ上に設置され中央部に貫通孔を有するベース板と、このベース板上に着脱可能に設置された除染装置と、この除染装置上に着脱可能に設置された遮蔽容器と、この遮蔽容器の上方に設置されて固液分離機内の除染対象物を着脱する着脱装置と、この着脱装置に設けられ前記除染対象物の荷重を検出する荷重計と、前記除染装置および前記遮蔽容器にそれぞれ設けられた放射線モニタと、前記除染装置および前記遮蔽容器のそれぞれの外側を包囲して設けられた遮蔽体とを備え、前記除染装置は円筒状のフレームと、前記フレームの両端を閉止可能とする入口側ドアバルブおよび出口側ドアバルブと、前記フレーム内に前記除染対象物を除染するための洗浄水を噴射するスプレーヘッダとを備えたことを特徴とする固液分離機保守用キャスク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は遠心清澄機、遠心分離機などを含む原子力燃料再処理用遠心式固液分離機の保守用キャスクに関する。
【０００２】
【従来の技術】
固液分離機は、固形分を含有する液体を遠心分離処理することにより、有用な固形分あるいは液体を取り出すための装置である。図２により典型的な遠心式固液分離機の構成を説明する。
【０００３】
図２において、据付スラブ１の上面に軸受箱２を設け、軸受箱２内の軸受38によって回転軸３が支持されている。据付スラブ１の下面にケーシング４を取り付けている。回転軸３は据付スラブ１を貫通して下方に垂下し、その下端はケーシング４内に配置した円筒形分離容器５内に達して固定されている。
【０００４】
尚、図２中、符号６は固液分離された液体の受容器，７は液体の排出管，８は分離容器５内に原液を供給する給液管，９は洗浄スプレープラグ，９ａはスプレーノズル、10はケーシング４の底部に接続したドレン孔，11は回転軸３の分離運転用電動機，12は洗浄運転用電動機、13は切替クラッチ，14は動力伝達用Ｖベルト、15はサイホン管プラグ、36はサイホン管、37は案内管、39はダンパを示している。
【０００５】
遠心式固液分離機は、分離運転用電動機11で回転軸３を介して分離容器５を高速回転させ、放射性の固形分を含む燃料溶解液の原液を、分離容器５の内部に給液管８から供給し、固形分を遠心力で分離容器５の内面に捕集する仕組みである。分離された液体は、受容器６から排出管７を通して次工程の設備に送られる。
【０００６】
分離作業の後は、分離運転用原動機11から、洗浄運転用原動機12に切替クラッチ13で切り換え、動力伝達用Ｖベルト14を介して分離容器５を低速で回転させ、洗浄スプレープラグ９のスプレーノズル９ａから洗浄水を噴射して、固形分を分離容器５の壁面から底部に洗い流し、底部に溜まる洗浄廃液を、次いでサイホン管プラグ15に取り付けたサイホン管36から分離容器５の底部から吸い出して排出する。
【０００７】
ところで、固液分離装置の運転が長期間に及ぶと、洗浄スプレープラグに取り付けられたスプレーノズル９ａが損耗し、洗浄力が低下するため、スプレーノズル９ａを洗浄スプレープラグ９ごと交換することが必要となる。
【０００８】
図３は、従来の洗浄スプレープラグ９の交換に使用するための固液分離機保守用キャスクの構成を示したもので、図３では据付スラブ１の上面は保守作業を実施するために駆動部を撤去した状態で示している。
【０００９】
すなわち、図３において、従来のキャスクは、据付スラブ１の上面に設置されたベース板16と、このベース板16に取り付けた閉じ込めを構成するドアバルブ22と、ベース板16上に設置し洗浄スプレープラグ９を収納し放射性物質の閉じ込めを構成する筒長の遮蔽容器17と、洗浄スプレープラグ９を保持し、引き抜くための引抜シャフト18と、引抜シャフト18を駆動する着脱装置19から構成されている。
【００１０】
洗浄スプレープラグ９の取外しの手順は以下の通りである。
まず、洗浄スプレープラグ９の上面に、嵌合部とボルト穴を使用して把持用アタッチメント20を取り付け、次いでベース板16、ドアバルブ22、遮蔽容器17、着脱装置19の順に取り付ける。据付スラブ１から遮蔽容器17に至る閉じ込めが確保されていることを確認後、ドアバルブ22を開放する。
【００１１】
つぎに着脱装置19により引抜シャフト18を下降させて、把持用アタッチメント20と接続する。接続を確認後、洗浄スプレープラグ９を据付スラブ１から、徐々に引き抜く。洗浄スプレープラグ９を遮蔽容器17内に完全に収納後、ドアバルブ16を閉止して遮蔽容器17と据付スラブ１を分離する。
【００１２】
洗浄スプレープラグ９の場合、接液部に付着する溶解液の放射線源強度から50mm程度の鉛遮蔽体29ｂが必要となり、その重量は約460kg、大きさは約φ240mm×Ｌ1400mmであり、その輸送搬出にはクレーンを使用する必要がある。
【００１３】
ドアバルブ22はそのまま据付スラブ１の閉じ込めを構成する。新規の洗浄スプレープラグ９を取り付ける際には、予め把持用アタッチメント20を取り付けた状態で遮蔽容器17内に収納しておき、取外しとは逆の手順で作業する。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
原子力燃料再処理用の固液分離機で扱われる燃料溶解液は放射線量が非常に高く、これの付着した洗浄スプレープラグ９やサイホン管プラグ15等の除染対象物の交換，輸送に使用するキャスクには厚い鉛遮蔽体29ｂが必要であり、キャスクの容積、重量が大きくなるという課題がある。
【００１５】
また、キャスクの重量増大は、交換作業時の取扱いを困難として、保守要員の被ばく時間を増加させ、容積増大は、保管スペースを圧迫して設備効率を低下させる課題がある。
【００１６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、洗浄スプレープラグやサイホン管プラグ等の除染対象物を遮蔽容器収納前に放射線量を低下させて安全にキャスクに必要な遮蔽体の厚さを低減し、キャスクの小型，軽量化を図ることができ、また、キャスクの小型，軽量化によって、保守要員の被ばく時間を低減し、保管スペースの節約・設備効率の向上を図ることができる固液分離機保守用キャスクを提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に対応する発明は、固液分離機を設置した据付スラブ上に設置され中央部に貫通孔を有するベース板と、このベース板上に着脱可能に設置された除染装置と、この除染装置上に着脱可能に設置された遮蔽容器と、この遮蔽容器の上方に設置されて固液分離機内の除染対象物を着脱する着脱装置と、この着脱装置に設けられ前記除染対象物の荷重を検出する荷重計と、前記除染装置および前記遮蔽容器にそれぞれ設けられた放射線モニタと、前記除染装置および前記遮蔽容器のそれぞれの外側を包囲して設けられた遮蔽体とを備え、前記除染装置は円筒状のフレームと、前記フレームの両端を閉止可能とする入口側ドアバルブおよび出口側ドアバルブと、前記フレーム内に前記除染対象物を除染するための洗浄水を噴射するスプレーヘッダとを備えたことを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、除染対象物の放射線量を低減し、且つそれを確認することができるため、安全に遮蔽容器の厚さを低減することができ、遮蔽容器の小型・軽量化を図ることができる。
【００１９】
小型，軽量化によって、キャスクの取扱いが容易となり、作業時間の短縮により、保守要員の被ばく時間が低減する。また、保管スペースの節約，設備効率の向上を図ることができ、経済性が向上する。
【００３２】
【発明の実施の形態】
図１により本発明に係る固液分離機保守用キャスクの実施の形態を説明する。図１は、本実施の形態に係るキャスクを、原子力燃料再処理用固液分離機のスプレープラグ保守用キャスクに適用したものである。なお、除染対象物の例として、洗浄スプレープラグ９について説明するが、この例に限らないことは言うまでもない。
【００３３】
本実施の形態は、据付スラブ１と取り合うためのベース板ドアバルブ41を有するベース板16と、ベース板ドアバルブ41上に出口側ドアバルブ22ｂを設置した除染装置21と、この除染装置21上に設置した遮蔽容器17と、この遮蔽容器17上に設置した着脱装置19とから構成される。ベース板ドアバルブ41は、据付スラブ１の貫通孔42上に設置され、気密性を有するスライドドアを備えている。
【００３４】
除染装置21は、ベース板ドアバルブ41と遮蔽容器17の間の閉じ込め部を構成する円筒状のフレーム43と、フレーム43の両端を開閉する一対の出入口側ドアバルブ22ａ，22ｂ、洗浄水を噴射するスプレーヘッダ23、Ｕ字型曲げ管の水封部を有してスプレーヘッダ23に洗浄水を供給する連絡管24、連絡管24を開閉するバルブ25、ユーティリティ側と接続するためのフランジ26、除染装置21内外の線量を個々に監視する放射線量モニタ27、フレーム43の外側に配置されて洗浄中の放射線を遮断する補助遮蔽体28（厚さ約50mm）から構成される。
【００３５】
遮蔽容器17は、閉じ込め部を構成するステンレス鋼製の上下のフランジ部、容器胴、ドアバルブ35、および容器胴の外側に取り付けられた鉛製の遮蔽体29ａ（厚さ約10mm）からなる。
【００３６】
上部フランジ17ａには、スプレープラグ９を据付スラブ１から取り外すための引抜シャフト18を貫通する貫通孔17ｃが設けられており、フランジと引抜シャフトの間をシールするためのリップシール30と、引き上がられた把持用アタッチメント20を固定し、落下を防止するための固定フック31が備えられている。
【００３７】
遮蔽容器17の更に上側には、除染装置21の放射線モニタ27ａと連動して引抜シャフト18を駆動するための着脱装置19が取り付けられている。引抜シャフト18には荷重計32が取り付けられており、引き抜く際の荷重をモニタすることにより、洗浄スプレープラグ９の状況を把握することができる。
【００３８】
この荷重計32に代わり、引抜シャフト18の位置を検出するための変位計、あるいはリミットスイッチを使用しても良い。着脱装置19は、放射線量モニタ27と荷重計32の値を判断しながら、引抜シャフト18を駆動するコントローラ33を備えている。
【００３９】
つぎに本実施の形態に係る固液分離機保守用キャスクを用いた、スプレープラグ９の交換の手順を以下に説明する。固液分離機の駆動部は、交換作業前に撤去しておく。
【００４０】
まず、洗浄スプレープラグ９上面の嵌合部に、ボルトで把持用アタッチメント20を取り付け、次いでドアバルブ41、除染装置21、遮蔽容器17の順に取り付け、除染装置21に付属する、洗浄水の連絡管24のフランジ26を接続する。供給管は、バルブ25より除染装置21側にＵ字形の水封部を持ち，万一の場合の閉じ込めを構成している。
【００４１】
据付スラブ１とキャスクの閉じ込めが確保されていることを確認後、ドアバルブ16を開放し、次いで着脱装置19で引抜シャフト18を下降させて把持用アタッチメント20に接続する。接続を確認後、着脱装置19を起動させ、除染装置21内部とキャスク外側周辺の放射線量をモニターしつつ、洗浄スプレープラグ９の取外しを開始する。
【００４２】
スプレープラグ９は、据付スラブ１への固定フランジの約30mm下側にシールリング34を備えているので、これが開放されると分離機内部の雰囲気がキャスク内に開放され、除染装置21の放射線量モニタが、内部の放射線量が上昇を検知し、自動的にスプレーヘッダ23が、散水洗浄を開始する。
【００４３】
着脱装置19は、除染装置21内の放射線量が、規定線量を上回らないことを確認しつつ、スプレープラグ９を引き抜くコントローラ33を備えており、除染装置内の放射線量が規定線量を超える場合には、自動的に洗浄圧力の上昇、洗浄水の水から硝酸へ切り換える制御を行う。
【００４４】
万一、これらの切替を行っても規定線量を超えるような場合には、警報を発して状況を操作員に知らせるとともに、スプレープラグ９を元の位置に復旧することができる。
【００４５】
スプレープラグ９の除染が順調に行われた場合には、スプレープラグ９は徐々に遮蔽容器17内の上端まで引き上げられる。
【００４６】
除染後の放射線量は、遮蔽容器17の外周に取り付けられた遮蔽体29−ａで十分なレベルまで低下している。そして、上端に達したことを荷重計32が検知すると、固定フック31が作動して把持用アタッチメント20を保持する。
【００４７】
つぎに、遮蔽容器17のドアバルブ35を閉止して除染装置21と分離し、駆動装置を遮蔽容器17の上から撤去した後、遮蔽容器を除染装置から取り外してクレーン等で搬送する。
【００４８】
除染装置21は、内部の放射線量を確認後、据付スラブ１側のベース板ドアバルブ41を閉止して据付スラブ１から切り離す。据付スラブ１上には、ベース板ドアバルブ41のみが残る。新品を取り付ける場合は、逆の手順で行う。
【００４９】
本実施の形態によれば、洗浄で除染された除染対象物の放射能は低減され、キャスクの遮蔽容器の遮蔽体の必要厚さを小さくすることができ、薄肉化できる。しかも、軽量化できるので、搬送性能が向上する。また、洗浄されたスラッジは正規の処理系統内に送り返されて循環するため、安全上の問題が解決できる。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によれば、洗浄スプレープラグやサイホン管プラグ等の除染対象物の放射線量を下げることができるので、遮蔽体の厚さを大幅に薄肉化することができる。薄肉化によりキャスクは軽量化され、これによって取扱い性が容易になる。また、放射線量の低下により、作業員の被ばく量が低減でき、放射線量をモニタしながら自動運転で交換作業できるため、作業の安全性が高くなる。さらに、遮蔽容器の外径寸法が縮小化され小型化できるため、プラントの廃棄物保管エリアの設備効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る固液分離機保守用キャスクの一実施の形態を説明するための一部概略的に示す縦断面図。
【図２】従来の固液分離機の典型的な例を一部側面で示す縦断面図。
【図３】従来の固液分離機保守用キャスクを一部側面で示す縦断面図。
【符号の説明】
１…据付スラブ、２…軸受箱、３…回転軸、４…ケーシング、５…分離容器、６…受容器、７…排出管、８…給液管、９…洗浄スプレープラグ、９ａ…スプレーノズル、10…ドレン孔、11…分離運転用電動機、12…洗浄運転用分離機、13…切替クラッチ、14…動力伝達用Ｖベルト、15…サイホン管プラグ、16…ベース板、17…遮蔽容器、17ａ…上部フランジ、17ｂ…フック取付台部、18…引抜シャフト、19…着脱装置、20…把持用アタッチメント、21…除染装置、22…ドアバルブ、22ａ…入口側ドアバルブ、22ｂ…出口側ドアバルブ、23…スプレーヘッダ、24…連絡管、25…バルブ、26…フランジ、27…放射線量モニタ、27ａ…第１の放射線量モニタ、27ｂ…第２の放射線量モニタ、28…補助遮蔽体、29ａ…遮蔽体、29ｂ…鉛遮蔽体、30…リップシール、31…固定フック、32…荷重計、33…コントローラ、34…シールリング、35…遮蔽容器用出口側ドアバルブ、36…サイホン管、37…案内管、38…軸受、39…ダンパ、40…信号ケーブル、41…ベース板ドアバルブ、42…貫通孔、43…フレーム。
【図１】
0004253137.tif 000002
【図２】
0004253137.tif 000003
【図３】
0004253137.tif 000004