特開 2024-170264 原子炉格納容器内作業方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024170264

(43)【公開日】2024-12-06

(54)【発明の名称】原子炉格納容器内作業方法

(51)【国際特許分類】

   G21C 17/003 20060101AFI20241129BHJP

   G21C 13/00 20060101ALI20241129BHJP

   G21F 7/06 20060101ALI20241129BHJP

【ＦＩ】

G21C17/003

G21C13/00 200

G21F7/06

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023090121

(22)【出願日】2023-05-31

(31)【優先権主張番号】P 2023087226

(32)【優先日】2023-05-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】507250427

【氏名又は名称】日立ＧＥニュークリア・エナジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】柳谷 勝美

(72)【発明者】

【氏名】黒澤 孝一

(72)【発明者】

【氏名】守中 廉

(72)【発明者】

【氏名】川北 祥貴

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 義紀

【テーマコード（参考）】

2G075

【Ｆターム（参考）】

2G075AA01

2G075BA16

2G075CA11

2G075FC03

(57)【要約】

【課題】作業効率の向上が期待できる原子炉格納容器内作業方法を提供する。
【解決手段】沸騰水型原子力プラントにおける原子炉格納容器内作業方法であって、原子
炉格納容器に存在する貫通孔を複数使用して、複数の装置または機材を原子炉格納容器内
に搬入することを特徴とする原子炉格納容器内作業方法。
【選択図】図２Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

原子力プラントにおける原子炉格納容器内作業方法であって、
原子炉格納容器に存在する貫通孔を複数使用して、複数の装置または機材を前記原子炉
格納容器内に搬入することを特徴とする原子炉格納容器内作業方法。

【請求項2】

請求項１に記載の原子炉格納容器内作業方法であって、
複数の前記貫通孔から搬入した複数の前記装置または機材を用いて、前記原子炉格納容
器内の調査、前記原子炉格納容器内の各部状況の確認、前記原子炉格納容器内の物質のサ
ンプリング、前記原子炉格納容器内の構造物の補強、前記原子炉格納容器内の障害物の撤
去の少なくとも１つの作業を実行することを特徴とする原子炉格納容器内作業方法。

【請求項3】

請求項１に記載の原子炉格納容器内作業方法であって、
前記原子炉格納容器内に搬入する前記装置の機能を分担し、前記貫通孔の大きさに応じ
た装置を搬入することを特徴とする原子炉格納容器内作業方法。

【請求項4】

請求項１に記載の原子炉格納容器内作業方法であって、
前記原子炉格納容器の中で複数の前記装置がその作業を協調しあうことができることを
特徴とする原子炉格納容器内作業方法。

【請求項5】

請求項２に記載の原子炉格納容器内作業方法であって、
前記原子炉格納容器内に搬入した装置によりグレーチングに開口を形成し、開口から前
記装置を下ろし、前記原子炉格納容器内の下部およびサプレッションチャンバ内の調査、
前記サプレッションチャンバ内の状況の確認、前記原子炉格納容器内の物質のサンプリン
グ、前記原子炉格納容器内の構造物の補強、前記原子炉格納容器内の障害物の撤去の少な
くとも１つの作業を実行することを特徴とする原子炉格納容器内作業方法。

【請求項6】

原子力プラントにおける原子炉格納容器内作業方法であって、
原子炉格納容器に存在する第一の貫通孔から第一の作業装置を搬入し、
原子炉格納容器に存在する第二の貫通孔から第二の作業装置を搬入し、
前記第一の作業装置と第二の作業装置を遠隔にて操作する制御装置からの制御信号によ
って、複数の前記作業装置が、原子炉格納容器内にて協調作業を実施することを特徴とす
る原子炉格納容器内作業方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は複数の小型貫通孔を使用した原子炉格納容器内作業方法に関する。

【背景技術】

【0002】

福島第一原子力発電所事故後の原子炉格納容器内の調査実績では、原子炉格納容器に多数存在する貫通孔（ペネトレーション）よりアクセス可能な貫通孔を選定し、調査目的に合わせた専用装置を投入して調査を実施している。

【0003】

原子炉格納容器内へのアクセスには、ペデスタル内に直線的に最短でアクセスできる貫通孔もあるが、貫通孔の寸法は小さい。投入する装置の役割にもよるが、装置に複数の機能を持たそうとすると装置自身が大きくなる可能性があり、投入する貫通孔の寸法制約により、投入装置の機能も限定される可能性がある。

【0004】

１つの貫通孔で作業を行う場合は、装置を役割毎に分けて複数のステップを踏んで作業する必要があるため、作業効率は悪く、作業期間も長く費やすことになる。または、投入する装置に複数の役割を持たすことにより、装置が複雑になり、操作性の難易度が高くなる。一方で、原子炉格納容器には複数の貫通孔があり、それらの貫通孔から複数の装置を投入し、原子炉格納容器内で装置同士を組み合わせることで、装置の出し入れを頻繁に行わずにすみ、作業ステップを分けずに原子炉格納容器内で作業することが可能である。

【0005】

この点に関して、特許文献１では、最小限のアクセスで原子炉格納容器内の事前調査を可能とする原子炉格納容器の内部観察方法を提供することを目的として、「原子炉格納容器の内部観察方法において、原子炉格納容器１２の内外を貫通するように設けられるペネトレーション１３から観察用プローブ５０を挿入しその内部観察を実施する」ことを提案している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１３－１０４８１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

貫通孔からの原子炉格納容器内の調査によれば、小型の貫通孔では原子炉格納容器内に搬入できる装置の大きさが制限されてしまう。また、１つの貫通孔で作業を行う場合、目的に合わせた専用装置を準備し、目的に応じた専用装置を複数回搬出入する必要があり、効率的ではない。

【0008】

より具体的に述べると、ペデスタル内に最短でアクセスできる貫通孔はペデスタル内と直線的な位置になるため、容易にペデスタル内へ侵入することが困難である。また貫通孔が小さく、搬入できる装置の寸法が限定されてしまう。

【0009】

さらに、ペデスタル内のカメラの設置や原子炉格納容器内での作業については、使用装
置が一つではないため、１つの小型の貫通孔で作業する場合、装置の搬出入が複数回行われ、効率的ではない。

【0010】

以上のことから本発明においては、作業効率の向上が期待できる原子炉格納容器内作業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】

【0011】

以上のことから本発明においては、「沸騰水型原子力プラントにおける原子炉格納容器内作業方法であって、原子炉格納容器に存在する貫通孔を複数使用して、複数の装置または機材を原子炉格納容器内に搬入することを特徴とする原子炉格納容器内作業方法。」としたものである。

【0012】

また本発明によれば、「原子力プラントにおける原子炉格納容器内作業方法であって、原子炉格納容器に存在する第一の貫通孔から第一の作業装置を搬入し、原子炉格納容器に存在する第二の貫通孔から第二の作業装置を搬入し、第一の作業装置と第二の作業装置を遠隔にて操作する制御装置からの制御信号によって、複数の作業装置が、原子炉格納容器内にて協調作業を実施することを特徴とする原子炉格納容器内作業方法。」としたものである。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、作業効率の向上が期待できる原子炉格納容器内作業方法を提供することができる。

【0014】

具体的には実施例の説明から明らかなように、原子炉格納容器へのアクセスに複数の貫通孔を使用することで、搬入装置を拡充させ、装置の使用用途の役割を分配することで、作業用途を増やすことが可能であり、1つの貫通孔だけでは出来なかったことが出来るようになり、作業効率の向上に期待ができる。

【0015】

また、使用用途の役割を分配することで、装置を小型化することが可能であり、貫通孔の寸法による制約が緩和され、小型の貫通孔の使用も可能となり、使用できる貫通孔の選択肢も増えることで、最適な作業手順を構築できる。使用できる貫通孔が増えることで、装置を複数搬入することも可能となり、貫通孔の制約が緩和されることで装置設計も容易になる。

【0016】

更には、１つの貫通孔を装置の搬入で占有しても、他の貫通孔から装置を搬入することで、継続的に原子炉格納容器内で作業することが可能となるため、作業効率の向上および工期の短縮が期待できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】沸騰水型原子炉の原子炉格納容器の外観と各部断面を示す図。

【図2A】作業用ロボットなどが原子炉格納容器内に内部進入した状態を示す横断面図。

【図2B】作業用ロボットなどが原子炉格納容器内に内部進入した状態を示す一部拡大図。

【図3A】作業用ロボットなどが原子炉格納容器内に内部侵入した状態を示す横断面図。

【図3B】作業用ロボットなどが原子炉格納容器の下部に降下し作業する状態を示す一部拡大図。

【図4A】作業用ロボットなどが原子炉格納容器内に内部侵入した状態を示す横断面図。

【図4B】原子炉格納容器内に、カメラを各所に配置した状態を示す一部拡大図。

【図5】ベント管内を確認する作業状態を示す一部拡大図。

【図6】ベント管内堆積物をサンプリングする作業状態を示す一部拡大図。

【図7】ベント管内を確認する作業状態を示す一部拡大図。

【図8】ペデスタルの状態を確認するための作業状態を示す一部拡大図。

【図9】ペデスタルの状態を確認するための作業状態を示す一部拡大図。

【図10A】作業用ロボットなどが原子炉格納容器内に内部侵入した状態を示す横断面図。

【図10B】ペデスタルの補強作業状態を示す一部拡大図。

【図11】ペデスタルの補強作業状態を示す一部拡大図。

【図12】共通貫通孔とすることを示す図。

【図13A】原子炉格納容器内に投入した作業用ロボット、切断ツール、カメラを示す図。

【図13B】原子炉格納容器内で作業用ロボットが切断ツールとカメラを受け取った状態を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下本発明の実施例について、図面を参照して説明する。

【実施例0019】

図１は沸騰水型原子炉の原子炉格納容器の外観と各部断面を示す図である。図１左の外によれば原子炉格納容器１には、調査や作業のために内部進入が可能な、大きさの異なる複数の貫通孔２が形成されている。

【0020】

また図１右上には原子炉格納容器１の外観のＢ－Ｂ断面（縦断面）の配置構成が、図１左下には外観のＡ－Ａ断面（横断面）の配置構成が、右下には縦断面のサプレッションチンバ３に至る部分の拡大図（一部拡大図）が例示されている。以下に述べる本発明の実施例では、これらのいずれかの構成を用いて、順次進展する作業内容を説明する。

【0021】

実施例１では、最初の段階として、作業用ロボットなどが貫通孔２を介して原子炉格納容器１内に内部進入状態を示している。この状態を、図２Ａと図２Ｂにより説明する。

【0022】

図２Ａによれば、異なる貫通孔２ａ，２ｂ，２ｃから、それぞれ作業用ロボット６ａ，切断ツール６ｂ，カメラ６ｃのような機器を、貫通孔２を介して原子炉格納容器１内に投入させた状態を示している。また図２Ｂによれば、これらの機器が原子炉格納容器１内のグレーチング９に着座された状態を示している。なお貫通孔２からは機材なども搬入される。機材には土嚢、ドライモルタルまたはジオポリマなどの補強材、ホースなどである。

【0023】

図２Ａ、図２Ｂの作業では、原子炉格納容器１の１つの貫通孔２ａより作業用ロボット６ａを原子炉格納容器内１へ搬入させ、作業用ロボット６ａを搬入した貫通孔２ａとは別貫通孔２ｂより切断ツール２ｂを投入する。更に作業用ロボット６ａおよび切断ツール６ｂとは別の貫通孔２ｃよりカメラ６ｃを投入して作業状況を確認する。

【0024】

原子炉格納容器内１に搬入した作業用ロボット６ａおよび切断ツール６ｂにより、原子炉格納容器内１のグレーチング９を切断し、地下階へのアクセスルートとなる開口１０を構築することが可能である。

【実施例0025】

実施例２では、次の段階として、作業用ロボットなどを原子炉格納容器１の下部に進入させる降下作業を示している。この状態を、図３Ａと図３Ｂにより説明する。

【0026】

図３Ａによれば、さらに異なる貫通孔２ｄ，２ｅから、それぞれ作業用ロボット６ｄ，昇降設備６ｅを原子炉格納容器１内に投入させた状態を示している。また図３Ｂによれば、昇降設備６ｅを用いて作業用ロボット６ａとカメラ６ｃを原子炉格納容器１内のグレーチング９から下に吊り降ろしている状態を示している。

【0027】

図３Ａ、図３Ｂの作業では、実施例１で原子炉格納容器１へ搬入した装置とは別の貫通孔２ｄより、作業用ロボット６ｄを原子炉格納容器内１へ搬入し、実施例１で搬入した作業用ロボット６ａの補助作業ならびに共同作業を行う。例えば、更に別の貫通孔２ｅより昇降設備６ｅを投入し、実施例１で構築したアクセスルート１０より、本昇降設備６ｅを使用して、作業用ロボット６ａを地下階へ降下する。

【0028】

作業用ロボット６ａを降下させる際に作業用ロボット６ａの昇降設備６ｅへの接続やケーブル処理を作業用ロボット６ｄで補助することが可能である。また、昇降設備６ｅについては、昇降させる機構や荷重を支えるために投入する貫通孔よりも形状が大きくなる場合には、昇降設備６ｅの部品を貫通孔２から搬入し、作業用ロボット６ａおよび作業用ロボット６ｄの共同作業により原子炉格納容器１内で組み立てて使用することも可能である。

【0029】

またこのときに、カメラ６ｃも吊り下げることで、吊り降ろし作業を原子炉格納容器１の外部において監視することができる。

【0030】

投入する装置については、先に投入した装置と入れ替えて、使用する貫通孔を増やさないことも可能である。例えば、実施例1で投入した切断ツール６ｂを使用後、切断ツール６ｂを回収し、切断ツール６ｂを投入した貫通孔２ｂから昇降設備６ｅを投入することや、カメラ６ｃを回収して、貫通孔２ｃから作業用ロボット６ｄを投入することも可能である。