(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
管床（６）に開口するＵ形に湾曲された多数の伝熱管（４）を有する放射能で汚染された蒸気発生器（２）を廃棄処理する方法において、
ａ）蒸気発生器（２）の外皮にそのドーム（１２）の上部を切断して除去することにより開口を形成し、
ｂ）該開口を通して、蒸気発生器（２）の管床（６）の上で伝熱管（４）を切断し、
ｃ）伝熱管（４）の湾曲部を摩擦結合でつかみ、
ｄ）伝熱管（４）を前記開口を通して引き抜く
ことを特徴とする放射能汚染蒸気発生器の廃棄処理方法。
【請求項２】
ｄ）伝熱管（４）の引抜きが、これを予備変形するためおよびその湾曲半径を減少するための圧延ロール装置（２４、２４０）を通して引き抜き装置（２２、２２０）を用いて行われ、
ｅ）予備変形された伝熱管（４）がこれを平らに圧縮するためのプレス装置（２６、２６０）に導入される
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
引抜き装置（２２、２２０）、圧延ロール装置（２４、２４０）およびプレス装置（２６、２６０）がドーム（１２）の内部に配置されていることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
伝熱管（４）が徐々に蒸気発生器（２）から引き抜かれ、少しずつ圧縮されることを特徴とする請求項２又は３記載の方法。
【請求項５】
プレス装置（２６０）に引抜き装置（２２０）が配置され、第１の作業工程においてこの引抜き装置（２２０）が、伝熱管（４）をプレス装置（２６０）が静止した状態で圧延ロール装置（２４０）を通して引き抜き、第２の作業工程においてプレス装置（２６０）が圧延ロール装置（２４０）に対して相対移動され、伝熱管（４）を圧延ロール装置（２４０）を通してさらに引き抜くことを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１つに記載の方法。
【請求項６】
予備変形された伝熱管（４）がプレス装置（２６０）を圧延ロール装置（２４０）の方向に移動することによってプレス装置（２６０）の中に挿入され、プレス装置（２４０）の閉鎖によって圧縮されることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項７】
閉鎖されたプレス装置（２６０）が圧縮済みの伝熱管（４）と共に圧延ロール装置（２４０）から遠ざけられ、その場合伝熱管（４）を圧延ロール装置（２４０）を通して所定の行程だけ引き抜き、続いて開かれ、開かれた状態で伝熱管（４）を静止してあらたに圧延ロール装置（２４０）に向けて動かされ、その後で閉じられ、あらためて遠ざけられて、伝熱管（４）が徐々に蒸気発生器（２）から引き抜かれ、少しずつ圧縮されることを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項８】
平らに圧縮された伝熱管（４）が所定の長さの部片（４′）の形に細かく切断されることを特徴とする請求項２ないし７のいずれか１つに記載の方法。
【請求項９】
伝熱管（４）の平らに圧縮された部片がプレス装置（２６０）の復帰運動後に切断されることを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１０】
蒸気発生器（２）の外皮にドーム（１２）の上部を切断して除去することにより開口を形成した後、該開口を通して伝熱管（４）を切断し、除去するための装置であって、
ａ）湾曲部を持ち、管床（６）内に開口する多数の伝熱管（４）を備える蒸気発生器（２）の伝熱管（４）を管床（６）上で切断する切断装置と、
ｂ）伝熱管（４）の湾曲部を摩擦結合でつかむ連行片（２８、２２４）と、
ｃ）伝熱管（４）の湾曲部を変形させかつ湾曲半径を減少させるべく、伝熱管（４）を蒸気発生器（２）の外皮の開口および引き抜き装置（２２、２２０）に付属する圧延ロール装置（２４、２４０）を経て引き抜くための引抜き装置（２２、２２０）と、
ｄ）予備変形した伝熱管（４）を平らに圧縮するためのプレス装置（２６、２６０）と
を備えていることを特徴とする請求項２記載の方法を実施するための装置。
【請求項１１】
圧延ロール装置（２４０）に対して相対移動できるプレス装置（２６０）を備え、このプレス装置（２６０）に引抜き装置（２２０）が支持されていることを特徴とする請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
プレス装置（２６０）の、圧延ロール装置（２４０）が設けられたのと反対の側に配置された切断装置（３６０）を備えていることを特徴とする請求項１１記載の装置。
【発明の詳細な説明】
本発明は、管床に開口するＵ形に湾曲された多数の伝熱管を有する放射能で汚染された蒸気発生器を廃棄処理する方法とその装置に関する。
過去においては多数の原子力発電所では放射能で汚染された蒸気発生器は取り換えられていた。更に別の原子力発電所ではそのような交換作業が計画または準備されている。それらの原子力発電所には運転を停止した放射能汚染蒸気発生器が既に存在しており、これはその廃棄のために、適当に枠組を作って搬送し貯蔵することができるように破砕しなければならない。この放射能汚染蒸気発生器は数千本、例えば約４０００本のＵ形に湾曲された伝熱管を有しており、これらの伝熱管も蒸気発生器全体を廃棄処理するために解体し取り取り除かなければならない。そのような廃棄処理の際、作業員の過度の放射線負荷並びに汚染の拡散を広く防止しなければならない。
ヨーロッパ特許出願公開第０５５５１２７Ａ１号明細書から、運転を停止した放射能で汚染された蒸気発生器を貯蔵、修理あるいは廃棄処理する目的で、そこから出る放射線量を減少するために化学的に除染することが知られている。
本発明の課題は、作業員の放射線負荷ができるだけ小さく、汚染拡散の恐れができるだけ小さい状態で、伝熱管を簡単に解体できるような放射能で汚染された蒸気発生器の廃棄処理方法を提供することにある。更に本発明の課題はその方法を実施するための装置を提供することにある。
この第１の課題は本発明に基づいて請求の範囲の請求項１の特徴事項を有する方法によって解決される。
また第２の課題は本発明に基づいて請求の範囲の請求項１０の特徴事項を有する装置によって解決される。
管床に開口するＵ形に湾曲された多数の伝熱管を有する放射能で汚染された蒸気発生器を廃棄処理する方法は本発明に基づいて次の作業工程を有している。
ａ）蒸気発生器の管床の上で伝熱管を切断する。
ｂ）蒸気発生器の外被にそのドームの上部を切断して除去することにより開口を形成する。
ｃ）伝熱管の湾曲部を摩擦結合でつかむ。
ｄ）伝熱管を前記開口を通して引き抜く。
蒸気発生器は伝熱管を除去するためにドームの範囲しか開かれないので、伝熱管から出る放射線の大部分は蒸気発生器の外皮によって遮蔽され、従って作業員の放射線負荷は著しく減少される。
特に請求項２記載の方法によれば、伝熱管は予備変形するためおよびその湾曲半径を減少するために圧延ロール装置を通して引き抜かれ、続いて平らに圧縮するためにプレス装置に導入される。圧延する際および平らに圧縮する際に伝熱管の両側脚部を押し合わせることによって、取り除かれた伝熱管に対する蒸気発生器の外部における所要場所が減少され、これによって伝熱管は簡単に搬送および貯蔵できる。これはまた作業員の放射線負荷の減少に貢献する。伝熱管を平らに圧縮することによってその容積も減少される。これはその最終貯蔵槽への安価な搬送を可能にし、且つ経済的な貯蔵を可能にする。
本発明の有利な実施態様においては、引抜き装置、圧延ロール装置およびプレス装置はドームの内部に配置されている。このようにして蒸気発生器の外皮は解体工程中において遮蔽体として有効に利用される。
本発明の有利な実施態様においては、プレス装置に引抜き装置が配置され、第１の作業工程においてこの引抜き装置が伝熱管をプレス装置が静止した状態で圧延ロール装置を通して引き抜き、第２の作業工程においてプレス装置が圧延ロール装置に対して相対移動され、伝熱管を圧延ロール装置を通してさらに引き抜くようにする。
特に予備変形された伝熱管はプレス装置を圧延ロール装置の方向に移動することによってプレス装置の中に挿入され、プレス装置の閉鎖によって圧縮される。
特に閉鎖されたプレス装置は、圧縮済みの伝熱管と共に圧延ロール装置から遠ざけられ、その場合伝熱管を圧延ロール装置を通して所定の行程だけ引き抜き、続いて開かれた状態で伝熱管を静止してあらたに圧延ロール装置に向けて移動され、その後で閉じられ、あらためて遠ざけられて、伝熱管が徐々に蒸気発生器から引き抜かれ、少しづつ圧縮される。
特に平らに圧縮された伝熱管は所定の長さの部片の形に細かく切断される。この処置によって、細かく切断された伝熱管を小形で容易に遮蔽できる容器で簡単に搬送することができる。
特に伝熱管の平らに圧縮された部片はプレス装置の復帰運動後に切断される。これによって全工程における所要場所が減少され、伝熱管を後から切断する際に必要とされる放射線で負荷され汚染を拡散する恐れがある追加的な作業工程が回避される。
本発明に基づく方法を実施するための装置は、
ａ）伝熱管の湾曲部を摩擦結合でつかむ連行片、
ｂ）伝熱管を引き抜くための少なくとも一つの引抜き装置、
ｃ）引抜き装置に前置され伝熱管を予備変形するためおよび湾曲半径を減少するための圧延ロール装置、
ｄ）予備変形された伝熱管を平らに圧縮するためのプレス装置
を備えている。
本発明に基づく装置は廃棄処理工程を大幅に自動化できる。これによって作業員の放射線負荷が最小にされる。
圧延ロール装置に対して相対移動できるプレス装置が設けられ、このプレス装置に第１の引抜き装置が支持され、またこのプレス装置に特に平らに圧縮された伝熱管を細かく切断するための切断装置が配置されていると有利である。
以下図面に示した実施例を参照して本発明を詳細に説明する。
図１は本発明に基づく装置が作業位置に置かれている実施例の放射能で汚染された蒸気発生器の縦断面図、
図２から図７はそれぞれ本発明に基づく装置の異なった作業位置における実施例の側面図、
図８および図９はそれぞれ平らに圧縮される前後の伝熱管の斜視図、
図１０は本発明に基づいて平らに圧縮された伝熱管を容器の中に密に詰め込む方式の斜視図である。
図１において運転を停止して水平に置かれた蒸気発生器２は、全長約４００００ｍの約４０００本のＵ形に湾曲された伝熱管４を有している。Ｕ形伝熱管４はその脚部の自由端が管床６に圧入および溶接され、スペーサ格子７で補助的に保持されている。
伝熱管４は組立開口１０を通して挿入できる装置によって管床６の直ぐ上で一点鎖線で示した分離面８に沿って切断される。
蒸気発生器２の外皮には先行する作業工程でドーム１２の上部を切断して除去することによって既に開口が形成され、ドーム１２の残り部分の中に本発明に基づく装置２０が挿入されている。この装置２０は走行可能なＬ形フレーム１６の取付け板１４に取り付けられている。この取付け板１４は同時に開かれた蒸気発生器２を遮蔽するために使用される。
取付け板１４には引抜き装置２２、圧延ロール装置２４およびプレス装置２６が配置されている。引抜き装置２２は液圧式に鎖錠可能な連行片２８を有し、これは伝熱管４の湾曲部４２を頂点でつかみ、引抜き装置２２と伝熱管４とを摩擦結合する。引抜き装置２２は伝熱管４を互いに間隔を隔てられた一組のロール対３０間を通して引き抜き、このロール対３０は湾曲部４２の半径を減少し、伝熱管４をプレス装置２６に挿入できるようにする。伝熱管４はプレス装置２６において連行片２８の開錠後個々に平らに圧縮され、この平らに圧縮された状態で取付け板１４を貫通して容器３８の上に導かれ、切断装置３６によって切断されて、容器３８の中に落下する。圧延ロール装置２４に挿入する際に伝熱管４が傾くことを防止するために、圧延ロール装置２４に案内板３２が配置されている。
図２における本発明の有利な実施態様においては、互いに連続して配置された二組のロール対２４２、２４４を有する圧延ロール装置２４０が設けられている。これらのロール対２４２、２４４のロール間隙は、伝熱管４を折曲なしに予備変形できるように引抜き方向に減少している。それらのロール対２４２、２４４のロール間隙は少なくとも、湾曲部４２の頂点に引っ掛けられた連行片２２４がロール間を通過できるような大きさをしている。それらのロールは特に走行方向に対して直角方向において湾曲された伝熱管４の半径に合わされた圧延面を有している。
圧延ロール装置２４０はこの図では示されていない取付け板に配置されている２本の案内ロッド２４８の自由端に固定されている。２本の案内ロッド２４８のうちこの図では片方しか示されていない。
案内ロッド２４８上に移動可能にプレス装置２６０が支持され、これは第１の引抜き装置２２０を有している。引抜き装置２２０は自由端に係止可能な連行片２２４を支持しているラック２２２を有している。このラック２２２はプレス装置に配置されている電動機２２６で駆動される図には示されていないピニオンを介して駆動される。
プレス装置２６０は二つの液圧シリンダ２６４によって固定板２６６に向けて押圧される破線で示されている押圧体２６２を有している。プレス装置２６０の圧延ロール装置２４０と反対側端に切断装置３６０が配置されている。プレス装置２６０内で平らに圧縮された伝熱管４はこの切断装置３６０によって切断される。
この図において装置は、まだ変形されていない伝熱管４が圧延ロール装置２４０の第１のロール対２４２まで繰り出されている作業位置で示されている。
図３には、ラック２２２が伝熱管４を圧延ロール装置２４０を通ってプレス装置２６０まで引き抜いた作業位置が示されている。
図４に示す次の作業工程においては、ラックが係止された状態でプレス装置２６０全体が案内ロッド２４８に沿って圧延ロール装置２４０に対して相対移動され、伝熱管４が圧延ロール装置２４０を通してさらに引き抜かれ、予備変形されている。プレス装置２６０と圧延ロール装置２４０との間に予備変形された管部材が存在しており、その伝熱管４の両側脚部は既に十分に押し合わされ、ロール対２４２、２４４のロールの圧延面の曲率に応じた楕円度を有している。次の作業工程において連行片２２４が解除されて、図５においてプレス装置２６０が圧延ロール装置２４０までその出発位置に戻されて、予備変形された管はプレス装置２６０の内部に位置する。それから押圧体２６２が液圧式に駆動され、伝熱管４が平らに押しつぶされる。
それから図６においてプレス装置２６０が圧縮力を維持した状態であらためて圧延ロール装置２４０から遠ざけられ、このようにして伝熱管４をプレス装置２６０の走行行程に応じてさらに圧延ロール装置２４０を通して引き抜く。
押圧体２６２が戻されて、伝熱管４が自由にされ、プレス装置２６０全体が図７においてあらためて出発位置に圧延ロール装置２４０まで戻されて、伝熱管４の予備変形されているがまだ圧縮されていない部分がプレス装置２６０の内部に位置するようにされる。プレス装置２６０の圧延ロール装置と反対側端において伝熱管４の平らに押しつぶされた部分が突出し、これがあらたに戻された位置において切断装置３６０によって切断される。
図８および図９には、伝熱管４が平らに圧縮されてその容積が減少される状態が示されている。外径Ｄ≒２２の丸棒伝熱管４は高さｈ≒３ｍｍ、幅ｂ≒３５ｍｍの断面がほぼ矩形の平らな伝熱管４の形に押しつぶされている。このようにして容積は５分の１に減少できる。これは核最終貯蔵設備への安価な搬送および経済的な貯蔵を可能にする。
図１０には、一辺がａ≒１０００ｍｍの立方体状の容器３８が１ｍの長さの部片４ｉの形に切断され平らに圧縮された約９０００個の伝熱管片を収容し、これにより放射能で汚染された蒸気発生器の全管束が僅か１ｍ3の容積を有する４個から５個の容器３８で廃棄処理できることが具体的に示されている。
【図１】
0003732521.tif 000002
【図２】
0003732521.tif 000003
【図３】
0003732521.tif 000004
【図４】
0003732521.tif 000005
【図５】
0003732521.tif 000006
【図６】
0003732521.tif 000007
【図７】
0003732521.tif 000008
【図８】
0003732521.tif 000009
【図９】
0003732521.tif 000010
【図１０】
0003732521.tif 000011