特許 5955173 蒸気発生器解体方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5955173

(24)【登録日】2016年6月24日

(45)【発行日】2016年7月20日

(54)【発明の名称】蒸気発生器解体方法

(51)【国際特許分類】

   G21F 9/30 20060101AFI20160707BHJP

   G21C 19/02 20060101ALI20160707BHJP

【ＦＩ】

   G21F9/30 531E

   G21C19/02 Y

【請求項の数】5

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2012-202599(P2012-202599)

(22)【出願日】2012年9月14日

(65)【公開番号】特開2014-59148(P2014-59148A)

(43)【公開日】2014年4月3日

【審査請求日】2015年4月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006208

【氏名又は名称】三菱重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(74)【代理人】

【識別番号】100118762

【弁理士】

【氏名又は名称】高村 順

(72)【発明者】

【氏名】山本 剛

(72)【発明者】

【氏名】濱本 智元

(72)【発明者】

【氏名】中野 俊英

【審査官】 藤原 伸二

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許第４９０５６３０（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０３３３４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表平１１−５１４５８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５４−０１２００２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５４−０５３７０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５５−０９２８０１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ２１Ｆ ９／３０

Ｇ２１Ｃ １９／０２

Ｇ２１Ｄ １／００

Ｆ２２Ｂ １／１６

Ｆ２２Ｂ ３７／５８

ＪＳＴＰｌｕｓ（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

筒状の胴部の下側に管板が設けられ当該管板の下側に水室鏡が設けられており、前記胴部の下部胴内において逆Ｕ字形状に形成された多数の伝熱管が、管群外筒で囲まれた状態で上下複数の管支持板に挿通支持され、かつ各端部が前記管板に挿通固定されて前記水室鏡内で分けられた各水室にそれぞれ連通して設けられ、さらに、前記胴部の上部胴内において気水分離器および湿分分離器が設けられている蒸気発生器の解体方法において、
前記蒸気発生器を立てた状態で、前記気水分離器および湿分分離器を伴って前記上部胴を前記下部胴から切り離す工程と、
次に、前記伝熱管および前記下部胴を前記管板から切り離す工程と、
を含み、
前記伝熱管および前記下部胴を前記管板から切り離す工程では、
前記伝熱管のＵ字形状の円弧部を切断して取り除くとともに、前記下部胴の前記管板側の端部を周方向に断続して窓部を開放することであらわれた前記伝熱管を前記管板から切断する工程と、
次に、前記伝熱管を上方に引き抜く工程と、
次に、前記管群外筒および前記管支持板と前記下部胴とを前記管板から切り離す工程と、
を含むことを特徴とする蒸気発生器解体方法。

【請求項2】

筒状の胴部の下側に管板が設けられ当該管板の下側に水室鏡が設けられており、前記胴部の下部胴内において逆Ｕ字形状に形成された多数の伝熱管が、管群外筒で囲まれた状態で上下複数の管支持板に挿通支持され、かつ各端部が前記管板に挿通固定されて前記水室鏡内で分けられた各水室にそれぞれ連通して設けられ、さらに、前記胴部の上部胴内において気水分離器および湿分分離器が設けられている蒸気発生器の解体方法において、
前記蒸気発生器を立てた状態で、前記気水分離器および湿分分離器を伴って前記上部胴を前記下部胴から切り離す工程と、
次に、前記伝熱管および前記下部胴を前記管板から切り離す工程と、
を含み、
前記伝熱管および前記下部胴を前記管板から切り離す工程では、
前記伝熱管のＵ字形状の円弧部を切断して取り除く工程と、
次に、前記下部胴の上側の一部および前記管群外筒の上側の一部を前記管支持板の配置間隔に基づいて切断して取り除くとともに前記管支持板を取り除く工程と、
次に、前記下部胴の上側の一部、前記管群外筒の上側の一部、および前記管支持板を取り除くことであらわれた前記伝熱管の上側の一部を前記管支持板の配置間隔に基づいて切断して取り除く工程と、
を含み、全ての前記伝熱管、前記下部胴、前記管群外筒、および前記管支持板を取り除くまで前記工程を下側に向かって繰り返すことを特徴とする蒸気発生器解体方法。

【請求項3】

前記伝熱管および前記下部胴を前記管板から切り離す工程の後、前記管板および前記水室鏡を切り離す工程をさらに含むことを特徴とする請求項１または２に記載の蒸気発生器解体方法。

【請求項4】

原子炉格納容器に設置された既設の蒸気発生器を解体することを特徴とする請求項１〜３の何れか１つに記載の蒸気発生器解体方法。

【請求項5】

切り離した各部を原子炉格納容器内で細かく解体することを特徴とする請求項４に記載の蒸気発生器解体方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、蒸気発生器解体方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

例えば、加圧水型原子炉（ＰＷＲ：Pressurized Water Reactor）に用いられる蒸気発生器は、逆Ｕ字形状に形成された多数の伝熱管を有している。伝熱管は、筒状の胴部内に収容され、両端部が、胴部の筒状の下部を閉塞するように固定された管板に対して挿入固定されている。管板は、水室鏡が設けられている。水室鏡は、蒸気発生器において伝熱管が挿入される方向とは反対側の管板の端部に設けられており、管板とともに水室を形成する。水室は、隔壁により入口側水室と出口側水室とに分けられ、これら入口側水室と出口側水室とに伝熱管の各端部がそれぞれ連通されている。この蒸気発生器は、原子炉から加圧された高温の一次冷却水が入口側水室から導入され、伝熱管内部を流れて出口側水室から原子炉に戻される。また、伝熱管の上側は、同じく胴部内に、気水分離器および湿分分離器が設けられている。そして、伝熱管内部に一次冷却水が流れることで当該伝熱管が加熱されるため、蒸気発生器の胴部内に導入された二次冷却水を加熱し蒸気とする。この際、気水分離器で二次冷却水を蒸気と熱水とに分離し、湿分分離器で分離された蒸気の湿分を除去して乾き蒸気に近い状態とする。

【0003】

この蒸気発生器は、原子炉建屋の原子炉格納容器内部に設置されており、交換時や原子炉の廃炉の際に取り外される。この場合、原子炉建屋を構成する原子炉格納容器上部に蒸気発生器が通過できる大きさの開口を設け、原子炉建屋近傍に造成した地盤上で稼働する大型揚重機を用いて開口から蒸気発生器を吊り上げることにより蒸気発生器を搬出する（例えば、特許文献１参照）。

【0004】

そして、搬出した蒸気発生器は解体される。この場合、蒸気発生器は、長さ方向が水平に横置きとされた状態で、胴部が、気水分離器や湿分分離器が設けられている上側の上部胴と、伝熱管が設けられている下側の下部胴とに切断され、それぞれがさらに小さく切断されて解体される（例えば、特許文献２および特許文献３参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平８−４３５７７号公報

【特許文献2】特開２０１１−３３３４９号公報

【特許文献3】特許第３７３２５２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

このように、従来、蒸気発生器を解体するには、特許文献１に示すように、大型揚重機を用いて蒸気発生器を吊り上げて搬出している。また、搬出された蒸気発生器は、特許文献２に示すように、放射線の漏洩を防ぐグリーンハウスが備えられた処理設備において解体される。すなわち、蒸気発生器を解体するにあたり、大がかりな設備を要するため、作業に手間がかかり、かつ解体コストが嵩むことになる。

【0007】

本発明は、上述した課題を解決するものであり、蒸気発生器を低コストで容易に解体することのできる蒸気発生器解体方法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】

上述の目的を達成するために、第１の発明の蒸気発生器解体方法は、筒状の胴部の下側に管板が設けられ当該管板の下側に水室鏡が設けられており、前記胴部の下部胴内において逆Ｕ字形状に形成された多数の伝熱管が、管群外筒で囲まれた状態で上下複数の管支持板に挿通支持され、かつ各端部が前記管板に挿通固定されて前記水室鏡内で分けられた各水室にそれぞれ連通して設けられ、さらに、前記胴部の上部胴内において気水分離器および湿分分離器が設けられている蒸気発生器の解体方法において、前記蒸気発生器を立てた状態で、前記気水分離器および湿分分離器を伴って前記上部胴を前記下部胴から切り離す工程と、次に、前記伝熱管および前記下部胴を前記管板から切り離す工程と、を含むことを特徴とする。

【0009】

この蒸気発生器解体方法によれば、蒸気発生器を使用されていた立てた状態で上側から順次解体する。このため、例えば、原子力発電設備の廃炉に際し、蒸気発生器を原子炉格納容器内に設置された状態で解体することができる。この結果、蒸気発生器を含めた設備全体で系統除染を行うことができ、また蒸気発生器を原子炉格納容器から取り出すための大型揚重機を用いず原子炉格納容器内に既設のポーラクレーンを用いることができ、さらに蒸気発生器を一時的に保管する保管庫を不要にできるので、廃炉工事に係るコストを低減することができる。

【0010】

また、第２の発明の蒸気発生器解体方法は、第１の発明において、前記伝熱管および前記下部胴を前記管板から切り離す工程では、前記伝熱管のＵ字形状の円弧部を切断して取り除くとともに、前記下部胴の前記管板側の端部を周方向に断続して窓部を開放することであらわれた前記伝熱管を前記管板から切断する工程と、次に、前記伝熱管を上方に引き抜く工程と、次に、前記管群外筒および前記管支持板と前記下部胴とを前記管板から切り離す工程と、を含むことを特徴とする。

【0011】

この蒸気発生器解体方法によれば、伝熱管および下部胴を管板から切り離す場合に、伝熱管のＵ字形状の円弧部を切断して取り除くとともに、下部胴の管板側の端部を周方向に断続して窓部を開放することであらわれた伝熱管を管板から切断することで、伝熱管を上方に引き抜けるようにでき、伝熱管を先に取り除くことができる。しかも、伝熱管を先に取り除くことで、伝熱管が妨げになることなく下部胴、管群外筒、および管支持板を容易に取り除くことができる。

【0012】

また、第３の発明の蒸気発生器解体方法は、第１の発明において、前記伝熱管および前記下部胴を前記管板から切り離す工程では、前記伝熱管のＵ字形状の円弧部を切断して取り除く工程と、次に、前記下部胴の上側の一部および前記管群外筒の上側の一部を前記管支持板の配置間隔に基づいて切断して取り除くとともに前記管支持板を取り除く工程と、次に、前記下部胴の上側の一部、前記管群外筒の上側の一部、および前記管支持板を取り除くことであらわれた前記伝熱管の上側の一部を前記管支持板の配置間隔に基づいて切断して取り除く工程と、を含み、全ての前記伝熱管、前記下部胴、前記管群外筒、および前記管支持板を取り除くまで前記工程を下側に向かって繰り返すことを特徴とする。

【0013】

この蒸気発生器解体方法によれば、下部胴の内部の構造を管支持板の配置間隔に基づいて切断して取り除くことで、解体作業を管支持板の配置間隔ごとの領域に集約して行うことができ、作業の効率化を図ることができる。

【0014】

また、第４の発明の蒸気発生器解体方法は、第１〜第３の何れか１つの発明において、前記伝熱管および前記下部胴を前記管板から切り離す工程の後、前記管板および前記水室鏡を切り離す工程をさらに含むことを特徴とする。

【0015】

この蒸気発生器解体方法によれば、最後に残された管板および水室鏡を切り離すことで蒸気発生器の全てを解体することになる。

【0016】

また、第５の発明の蒸気発生器解体方法は、第１〜第４の何れか１つの発明において、原子炉格納容器に設置された既設の蒸気発生器を解体することを特徴とする。

【0017】

蒸気発生器は、伝熱管の内部を原子炉からの一次冷却水が通過するため、伝熱管は放射線に曝されており放射能を含む。この蒸気発生器解体方法によれば、蒸気発生器を使用されていた既設の状態のまま解体することで、放射性物質の放散に対する障壁を形成する原子炉格納容器内で解体作業を行えるため、一般的な蒸気発生器の解体において用いられるグリーンハウスなどの設置を不要とすることが可能になり、解体作業に掛かるコストを低減することができる。

【0018】

また、第６の発明の蒸気発生器解体方法は、第５の発明において、切り離した各部を原子炉格納容器内で細かく解体することを特徴とする。

【0019】

一般的な蒸気発生器の解体においては、切り離した各部をグリーンハウスから搬出して別途設置された解体作業場で細かく解体する。この蒸気発生器解体方法によれば、放射性物質の放散に対する障壁を形成する原子炉格納容器内でさらに細かく解体する作業も行えるため、解体作業場を設置するような解体作業に掛かるコストを低減することができる。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、蒸気発生器を低コストで容易に解体することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】図１は、原子力発電設備を示す概略構成図である。

【図2】図２は、蒸気発生器の概略側断面図である。

【図3】図３は、蒸気発生器の解体手順を示す工程図である。

【図4】図４は、蒸気発生器の解体手順を示す工程図である。

【図5】図５は、蒸気発生器の解体手順を示す工程図である。

【図6】図６は、蒸気発生器の解体手順を示す工程図である。

【図7】図７は、蒸気発生器の解体手順を示す工程図である。

【図8】図８は、蒸気発生器の解体手順を示す工程図である。

【図9】図９は、蒸気発生器の解体手順を示す工程図である。

【図10】図１０は、蒸気発生器の解体手順を示す工程図である。

【図11】図１１は、蒸気発生器の解体手順を示す工程図である。

【図12】図１２は、蒸気発生器の解体手順を示す工程図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

【0023】

本実施形態で解体される蒸気発生器は、原子力発電設備において適用される。図１は、原子力発電設備を示す概略構成図であり、図２は、蒸気発生器の概略側断面図である。

【0024】

本実施形態において、原子力発電プラントは、例えば、図１に示すように、加圧水型原子炉（ＰＷＲ：Pressurized Water Reactor）１１２が適用される。加圧水型原子炉１１２は、軽水を原子炉冷却材および中性子減速材として使用し、一次系全体にわたって沸騰しない高温高圧水とし、この高温高圧水を蒸気発生器に送って熱交換により蒸気を発生させ、この蒸気をタービン発電機へ送って発電する。

【0025】

この加圧水型原子炉１１２を有する原子力発電設備において、原子炉格納容器１１１の内部に、加圧水型原子炉１１２および蒸気発生器１が格納されている。加圧水型原子炉１１２と蒸気発生器１とは、冷却水配管１１４，１１５を介して連結されている。冷却水配管１１４は、加圧器１１６が設けられ、冷却水配管１１５は、冷却水ポンプ１１７が設けられている。この場合、減速材および一次冷却水として軽水を用い、炉心部における一次冷却水の沸騰を抑制するために、一次冷却系統は加圧器１１６により１６０気圧程度の高圧状態を維持するように制御している。従って、加圧水型原子炉１１２にて、燃料としての低濃縮ウランまたはＭＯＸにより一次冷却水としての軽水が加熱され、高温の一次冷却水が加圧器１１６により所定の高圧に維持された状態で冷却水配管１１４を通して蒸気発生器１に送られる。蒸気発生器１では、高圧高温の一次冷却水と二次冷却水との間で熱交換が行われ、冷やされた一次冷却水は冷却水配管１１５を通して加圧水型原子炉１１２に戻される。

【0026】

蒸気発生器１は、原子炉格納容器１１１の外部に設けられたタービン１１８および復水器１１９と冷却水配管１２０，１２１を介して連結されており、冷却水配管１２１に給水ポンプ１２２が設けられている。また、タービン１１８は、発電機１２３が接続され、復水器１１９は、冷却水（例えば、海水）を給排する取水管１２４および排水管１２５が連結されている。従って、蒸気発生器１にて、高圧高温の一次冷却水と熱交換を行って生成された蒸気は、冷却水配管１２０を通してタービン１１８に送られ、この蒸気によりタービン１１８を駆動して発電機１２３により発電を行う。タービン１１８を駆動した蒸気は、復水器１１９で冷却された後、冷却水配管１２１を通して蒸気発生器１に戻される。

【0027】

蒸気発生器１は、図２に示すように、上下方向に長尺に延在され、かつ密閉された中空円筒形状をなす胴部２を有している。胴部２は、上半部に対して下半部が若干小径とされ、下半部をなす下部胴２ａ、上半部をなす上部胴２ｂ、下部胴２ａと上部胴２ｂとの間を繋ぐほぼ円錐台形状の円錐胴２ｃ、および上部胴２ｂの上端に設けられた上部鏡２ｄで構成されている。

【0028】

蒸気発生器１は、下部胴２ａの内部に、内壁面と所定間隔をもって配置された円筒形状を成す管群外筒３が設けられている。この管群外筒３は、その下端部が、下部胴２ａの下端部に配置された管板４の近傍まで延設されている。管群外筒３内には、伝熱管群５Ａが設けられている。伝熱管群５Ａは、逆Ｕ字形状で上下方向に長尺とされた複数の伝熱管５からなる。各伝熱管５は、Ｕ字形状の円弧部を上方に向けて配置され、各端部が管板４の管穴４ａに挿通固定されているとともに、中間部における長手方向の複数箇所が各管支持板６を介して管群外筒３に支持されている。管支持板６は、多数の伝熱管挿通穴６ａが形成されており、この伝熱管挿通穴６ａに各伝熱管５が挿通されることで各伝熱管５を支持する。また、伝熱管群５Ａは、伝熱管５のＵ字形状の円弧部において、一次冷却水が伝熱管５内を通過する際に発生し得る流体励起振動を抑制するため、振止部材１４が設けられている。振止部材１４は、伝熱管５の円弧部が側方に重なる間に挿入されている。

【0029】

また、蒸気発生器１は、管板４の下に水室鏡７が設けられ、この水室鏡７の内部が隔壁８により入口側水室７Ａと出口側水室７Ｂとに区画されている。入口側水室７Ａは、各伝熱管５の一端部が連通され、出口側水室７Ｂは、各伝熱管５の他端部が連通されている。また、入口側水室７Ａは、胴部２の外部に通じる入口ノズル７Ａａが形成され、出口側水室７Ｂは、胴部２の外部に通じる出口ノズル７Ｂａが形成されている。そして、入口ノズル７Ａａは、加圧水型原子炉１１２から一次冷却水が送られる冷却水配管１１４（図１参照）が連結され、出口ノズル７Ｂａは、熱交換された後の一次冷却水を加圧水型原子炉１１２に送る冷却水配管１１５（図１参照）が連結される。

【0030】

また、蒸気発生器１は、上部胴２ｂの内部に、給水を蒸気と熱水とに分離する気水分離器９、および分離された蒸気の湿分を除去して乾き蒸気に近い状態とする湿分分離器１０が設けられている。また、上部胴２ｂの下部であって、気水分離器９と伝熱管群５Ａとの間には、外部から下部胴２ａ内に二次冷却水の給水を行う給水管１１が挿入されている。給水管１１は、冷却水配管１２１（図１参照）が連結される。また、蒸気発生器１は、下部胴２ａの内部に、給水管１１から下部胴２ａ内に給水された二次冷却水を、下部胴２ａと管群外筒３との間を流下させて管板４にて折り返させ、伝熱管群５Ａに沿って上昇させる給水路１２が形成されている。さらに、蒸気発生器１は、上部鏡２ｄに、蒸気排出口１３が形成されている。蒸気排出口１３は、冷却水配管１２０（図１参照）が連結される。

【0031】

この蒸気発生器１では、加圧水型原子炉１１２で加熱された一次冷却水は、入口側水室７Ａに送られ、多数の伝熱管５内を通って循環して出口側水室７Ｂに至る。一方、復水器１１９で冷却された二次冷却水は、給水管１１に送られ、胴部２内の給水路１２を通って伝熱管群５Ａに沿って上昇する。このとき、胴部２内で、高圧高温の一次冷却水と二次冷却水との間で熱交換が行われる。そして、冷やされた一次冷却水は出口側水室７Ｂから加圧水型原子炉１１２に戻される。一方、高圧高温の一次冷却水と熱交換を行った二次冷却水は、胴部２内を上昇し、気水分離器９で蒸気と熱水とに分離される。そして、分離された蒸気は、湿分分離器１０で湿分が除去されてから蒸気排出口１３からタービン１１８に送られる。

【0032】

図３〜図１２は、蒸気発生器の解体手順を示す工程図である。蒸気発生器１は、原子炉格納容器１１１内において、図３に示すように、立てた状態で設置されている。そして、蒸気発生器１は、その周りコンクリートと鋼材とを含むコンクリート構造体の蒸気発生器室壁１１１ａにより囲まれ、かつ蒸気発生器室壁１１１ａに対して鋼材などで位置決め固定されている。このように、蒸気発生器１は、原子炉格納容器１１１内で、蒸気発生器室壁１１１ａで囲まれつつ位置決め固定されることで、耐震性が図られている。また、図には明示しないが、原子炉格納容器１１１内の上部には、原子炉格納容器１１１内の構造物、例えば、加圧水型原子炉１１２における容器蓋部や、加圧水型原子炉１１２内の炉心構造物の吊り上げ作業を行うことを目的としたポーラクレーンが設けられている。

【0033】

蒸気発生器１の解体において、まず、図３に示すように、蒸気発生器１が原子炉格納容器１１１内で立てられた状態のままで行う。この際、入口ノズル７Ａａは、冷却水配管１１４（図１参照）から切り離された状態とし、出口ノズル７Ｂａは、冷却水配管１１５（図１参照）から切り離された状態とする。これら入口ノズル７Ａａや出口ノズル７Ｂａは、冷却水配管１１４や冷却水配管１１５に連結されたままの状態であってもよい。

【0034】

続いて、図４に示すように、上部胴２ｂおよび上部鏡２ｄを内部部材（気水分離器９や湿分分離器１０）とともに円錐胴２ｃから切り離す。そして、切り離した上部胴２ｂおよび内部部材を、ポーラクレーンにより吊り上げて蒸気発生器室壁１１１ａの外側であって原子炉格納容器１１１内に搬送して取り除く。上部胴２ｂ、上部鏡２ｄおよび内部部材は、原子炉格納容器１１１内で細かく解体する。

【0035】

続いて、図５に示すように、円錐胴２ｃおよび円錐胴２ｃ内側の管群外筒３の一部を下部胴２ａから切り離す。そして、切り離した円錐胴２ｃおよび円錐胴２ｃ内側の管群外筒３の一部を、ポーラクレーンにより吊り上げて蒸気発生器室壁１１１ａの外側であって原子炉格納容器１１１内に搬送して取り除く。円錐胴２ｃおよび円錐胴２ｃ内側の管群外筒３の一部は、原子炉格納容器１１１内で細かく解体する。これにより、伝熱管５の円弧部があらわれる。

【0036】

続いて、伝熱管５および下部胴２ａを管板４から切り離す。この工程は、いくつかの方法があり、その一つを図６〜図９に示す。最初に、図６に示すように、伝熱管５の円弧部を切断するとともに、下部胴２ａの管板４側の端部を周方向に断続して開放する窓部２ａａを形成することであらわれた伝熱管５の下端を管板４から切断する。そして、切断した伝熱管５の円弧部をポーラクレーンにより吊り上げて蒸気発生器室壁１１１ａの外側であって原子炉格納容器１１１内に搬送して取り除く。伝熱管５の円弧部は、原子炉格納容器１１１内で細かく解体、または小さく圧縮、あるいは小さく折り曲げる。また、伝熱管５の円弧部は、上述したように振止部材１４が設けられており、この振止部材１４もポーラクレーンにより吊り上げて蒸気発生器室壁１１１ａの外側であって原子炉格納容器１１１内に搬送して取り除き、原子炉格納容器１１１内で細かく解体する。このように、伝熱管５の円弧部を切断するとともに、伝熱管５の下端を管板４から切断することで、残された伝熱管５は、直線状の中間部のみとなり、この部分が各管支持板６に対して上下に真っ直ぐ挿通支持されていることから、上下方向に沿って移動可能な状態となる。

【0037】

次に、図７に示すように、伝熱管５を上方に引き抜く。すなわち、伝熱管５をポーラクレーンにより吊り上げて蒸気発生器室壁１１１ａの外側であって原子炉格納容器１１１内に搬送して取り除く。伝熱管５は、原子炉格納容器１１１内で細かく解体、または小さく圧縮、あるいは小さく折り曲げる。伝熱管５の引き抜きは、１つずつでも複数でもよい。全ての伝熱管５を引き抜くと、図８に示すように、管群外筒３および管支持板６が下部胴２ａの内部に残った状態となる。

【0038】

最後に、図９に示すように、下部胴２ａを管板４から切り離す。下部胴２ａを管板４から切り離す場合、管群外筒３および管支持板６を伴うように下部胴２ａ全体を管板４から切り離し、ポーラクレーンにより吊り上げて蒸気発生器室壁１１１ａの外側であって原子炉格納容器１１１内に搬送して取り除く。管群外筒３および管支持板６を伴うように下部胴２ａは、原子炉格納容器１１１内で細かく解体する。

【0039】

なお、下部胴２ａを管板４から切り離す場合、下部胴２ａを上側から一部切断しながら、管群外筒３を上側から一部を切断し、その部分の管支持板６を切り離し、それぞれをポーラクレーンにより吊り上げて蒸気発生器室壁１１１ａの外側であって原子炉格納容器１１１内に搬送して取り除き、全ての下部胴２ａ、管群外筒３、および管支持板６を切り離すまでこれを下側に向かって繰り返してもよい。下部胴２ａの一部や管群外筒３の一部や管支持板６は、原子炉格納容器１１１内で細かく解体する。

【0040】

また、伝熱管５および下部胴２ａを管板４から切り離す工程の、他の方法を図１０、図１１、および図９に示す。最初に、図１０に示すように、伝熱管５の円弧部を切断し、ポーラクレーンにより吊り上げて蒸気発生器室壁１１１ａの外側であって原子炉格納容器１１１内に搬送して取り除く。伝熱管５の円弧部は、原子炉格納容器１１１内で細かく解体、または小さく圧縮、あるいは小さく折り曲げる。また、伝熱管５の円弧部は、上述したように振止部材１４が設けられており、この振止部材１４もポーラクレーンにより吊り上げて蒸気発生器室壁１１１ａの外側であって原子炉格納容器１１１内に搬送して取り除き、原子炉格納容器１１１内で細かく解体する。

【0041】

次に、図１１に示すように、下部胴２ａの上側の一部および管群外筒３の上側の一部を管支持板６の配置間隔に基づいて切断し、その部分の管支持板６を切り離し、それぞれをポーラクレーンにより吊り上げて蒸気発生器室壁１１１ａの外側であって原子炉格納容器１１１内に搬送して取り除く。下部胴２ａの一部や管群外筒３の一部や管支持板６は、原子炉格納容器１１１内で細かく解体する。これにより、伝熱管５の上部の一部があらわれる。

【0042】

次に、下部胴２ａの上側の一部、管群外筒３の上側の一部、および管支持板６を取り除くことであらわれた伝熱管５の上側の一部を、その直下の管支持板６の配置間隔に基づいて切断し、ポーラクレーンにより吊り上げて蒸気発生器室壁１１１ａの外側であって原子炉格納容器１１１内に搬送して取り除く。この場合、伝熱管５の上端をポーラクレーンにより吊りながら伝熱管５の下端（直下の管支持板６上での下端）を切断することが好ましく、複数の伝熱管５を同時に吊って行うことがより好ましい。伝熱管５は、原子炉格納容器１１１内で細かく解体、または小さく圧縮、あるいは小さく折り曲げる。

【0043】

最後に、図９に示すように、全ての伝熱管５、下部胴２ａ、管群外筒３、および管支持板６を取り除くまで前記工程を下側に向かって繰り返す。

【0044】

続いて、蒸気発生器１の解体に戻り、管板４および水室鏡７を切り離す。管板４および水室鏡７の切り離しは、図９に示すように、管板４と水室鏡７とが一体となっている状態で、そのままポーラクレーンにより吊り上げて蒸気発生器室壁１１１ａの外側であって原子炉格納容器１１１内に搬送して取り除く。管板４および水室鏡７は、原子炉格納容器１１１内で切り離しそれぞれ細かく解体する。または、管板４および水室鏡７の切り離しは、図１２に示すように、管板４を水室鏡７から切り離し、ポーラクレーンにより吊り上げて蒸気発生器室壁１１１ａの外側であって原子炉格納容器１１１内に搬送して取り除き、その後、水室鏡７をポーラクレーンにより吊り上げて蒸気発生器室壁１１１ａの外側であって原子炉格納容器１１１内に搬送して取り除いてもよい。管板４と水室鏡７とは、原子炉格納容器１１１内でそれぞれ細かく解体する。

【0045】

このように、本実施形態の蒸気発生器解体方法は、蒸気発生器１を立てた状態で、気水分離器９および湿分分離器１０を伴って上部胴２ｂを下部胴２ａから切り離す工程と、次に、伝熱管５および下部胴２ａを管板４から切り離す工程と、次に、管板４および水室鏡７を切り離す工程と、を含む。

【0046】

この蒸気発生器解体方法によれば、蒸気発生器１を使用されていた立てた状態で上側から順次解体する。このため、例えば、原子力発電設備の廃炉に際し、蒸気発生器１を原子炉格納容器１１１内に設置された状態で解体することが可能になる。この結果、蒸気発生器１を含めた設備全体で系統除染を行うことができ、また蒸気発生器１を原子炉格納容器１１１から取り出すための大型揚重機を用いず原子炉格納容器１１１内に既設のポーラクレーンを用いることができ、さらに蒸気発生器１を一時的に保管する保管庫を不要にできるので、廃炉工事に係るコストを低減することが可能になる。

【0047】

また、本実施形態の蒸気発生器解体方法は、伝熱管５および下部胴２ａを管板４から切り離す工程では、伝熱管５のＵ字形状の円弧部を切断して取り除くとともに、下部胴２ａの管板側の端部を周方向に断続して窓部２ａａを開放することであらわれた伝熱管５を管板４から切断する工程と、次に、伝熱管５を上方に引き抜く工程と、次に、管群外筒３および管支持板６と下部胴２ａとを管板４から切り離す工程と、を含む。

【0048】

この蒸気発生器解体方法によれば、伝熱管５および下部胴２ａを管板４から切り離す場合に、伝熱管５のＵ字形状の円弧部を切断して取り除くとともに、下部胴２ａの管板側の端部を周方向に断続して窓部２ａａを開放することであらわれた伝熱管５を管板４から切断することで、伝熱管５を上方に引き抜けるようにでき、伝熱管５を先に取り除くことが可能になる。しかも、伝熱管５を先に取り除くことで、伝熱管５が妨げになることなく下部胴２ａ、管群外筒３、および管支持板６を容易に取り除くことが可能になる。

【0049】

また、本実施形態の蒸気発生器解体方法は、伝熱管５および下部胴２ａを管板４から切り離す工程では、伝熱管５のＵ字形状の円弧部を切断して取り除く工程と、次に、下部胴２ａの上側の一部および管群外筒３の上側の一部を管支持板６の配置間隔に基づいて切断して取り除くとともに管支持板６を取り除く工程と、次に、下部胴２ａの上側の一部、管群外筒３の上側の一部、および管支持板６を取り除くことであらわれた伝熱管５の上側の一部を管支持板６の配置間隔に基づいて切断して取り除く工程と、を含み、全ての伝熱管５、下部胴２ａ、管群外筒３、および管支持板６を取り除くまで前記工程を下側に向かって繰り返す。

【0050】

この蒸気発生器解体方法によれば、下部胴２ａの内部の構造を管支持板６の配置間隔に基づいて切断して取り除くことで、解体作業を管支持板６の配置間隔ごとの領域に集約して行うことができ、作業の効率化を図ることが可能になる。

【0051】

また、本実施形態の蒸気発生器解体方法は、伝熱管５および下部胴２ａを管板４から切り離す工程の後、管板４および水室鏡７を切り離す工程をさらに含む。

【0052】

この蒸気発生器解体方法によれば、最後に残された管板４および水室鏡７を切り離すことで蒸気発生器の全てを解体することになる。

【0053】

また、本実施形態の蒸気発生器解体方法は、原子炉格納容器１１１に設置された既設の蒸気発生器１を解体する。

【0054】

蒸気発生器１は、伝熱管５の内部を原子炉からの一次冷却水が通過するため、伝熱管５は放射線に曝されており放射能を含む。この蒸気発生器解体方法によれば、蒸気発生器１を使用されていた既設の状態のまま解体することで、放射性物質の放散に対する障壁を形成する原子炉格納容器１１１内で解体作業を行えるため、一般的な蒸気発生器１の解体において用いられるグリーンハウスなどの設置を不要とすることが可能になり、解体作業に掛かるコストを低減することが可能になる。

【0055】

また、本実施形態の蒸気発生器解体方法は、切り離した各部を原子炉格納容器１１１内でさらに細かく解体する。

【0056】

一般的な蒸気発生器１の解体においては、切り離した各部をグリーンハウスから搬出して別途設置された解体作業場で細かく解体する。この蒸気発生器解体方法によれば、放射性物質の放散に対する障壁を形成する原子炉格納容器１１１内でさらに細かく解体する作業も行えるため、解体作業場を設置するような解体作業に掛かるコストを低減することが可能になる。

【符号の説明】

【0057】

１ 蒸気発生器
２ 胴部
２ａ 下部胴
２ａａ 窓部
２ｂ 上部胴
２ｃ 円錐胴
２ｄ 上部鏡
３ 管群外筒
４ 管板
５ 伝熱管
５Ａ 伝熱管群
６ 管支持板
７ 水室鏡
７Ａ 入口側水室
７Ｂ 出口側水室
８ 隔壁
９ 気水分離器
１０ 湿分分離器
１１１ 原子炉格納容器
１１１ａ 蒸気発生器室壁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図7】

【図8】

【図9】

【図5】

【図6】

【図10】

【図11】

【図12】