JP2009122075A - Apparatus and method for cutting radioactive waste - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、放射性廃棄物の減容(容積減少)のために、放射性廃棄物を切断する装置、及び、放射性廃棄物を切断する方法に関する。 The present invention relates to an apparatus for cutting radioactive waste and a method for cutting radioactive waste for volume reduction (volume reduction) of the radioactive waste.
従来から、原子力発電所等で発生する、使用済み制御棒(実施形態中の図3参照)や使用済み燃料チャンネルボックス(同じく図4参照)などの放射性廃棄物は、極めて放射能レベルが高いことから、通常、水中(プール内)で保管される。ところが、使用済み制御棒は、長尺で、且つ、断面が十字形状であり、また、使用済みチャンネルボックスは、長尺の箱形形状(四角筒状)であるため、このような形状のままで保管したのでは保管効率が悪い。そこで、保管効率を高めるために、使用済み制御棒や使用済み燃料チャンネルボックスを切断して減容することが一般的に行われている。 Conventionally, radioactive wastes such as used control rods (see Fig. 3 in the embodiment) and spent fuel channel boxes (also see Fig. 4) generated at nuclear power plants have extremely high radioactivity levels. And usually stored in water (in the pool). However, the used control rod has a long shape and a cross-section, and the used channel box has a long box shape (square tube shape). The storage efficiency is poor when stored in Therefore, in order to increase the storage efficiency, the volume of the used control rod and the spent fuel channel box is generally cut and reduced.
例えば、図3の使用済み制御棒に関しては、横方向(長さ方向と直交する方向)に切断して下端部の速度リミッタ部3bを分離した後、残った上部の十字形状の本体部3aをその十字状の中心部において縦方向(長さ方向)に切断することによって、2つの断面L字形状のL字形片に分離する。また、図4の使用済みチャンネルボックスに関しては、四角筒の対角位置にある2つの角部において縦方向に切断することによって、2つの断面L字形状のL字形片に分離する。このように、使用済み制御棒や使用済み燃料チャンネルボックスをL字形片に分離すれば、それらのL字形片を重ねることによって、少ないスペースに多くの廃棄物を保管することが可能となる。
For example, the used control rod of FIG. 3 is cut in the lateral direction (direction orthogonal to the length direction) to separate the
この放射性廃棄物の切断に関しては、従来から種々の装置又は方法が提案されている(例えば、特許文献1〜6参照)。特許文献1には、吊具に吊り下げられた放射性廃棄物を、プラズマアーク等の切断トーチによって、縦方向と横方向にそれぞれ切断可能な装置が開示されている。この切断装置は、吊具で吊り下げられた放射性廃棄物を切断トーチに対して上下方向に移動させることにより、放射性廃棄物を縦方向に切断する。また、放射性廃棄物を軸周りに回転させつつ切断トーチに対して水平移動させることにより、放射性廃棄物を横方向に切断する。 Various apparatuses or methods have been proposed for cutting radioactive waste (see, for example, Patent Documents 1 to 6). Patent Document 1 discloses an apparatus capable of cutting radioactive waste suspended from a hanging tool in a vertical direction and a horizontal direction by a cutting torch such as a plasma arc. This cutting device cuts the radioactive waste in the vertical direction by moving the radioactive waste suspended by the hanger vertically with respect to the cutting torch. Moreover, radioactive waste is cut | disconnected in a horizontal direction by horizontally moving with respect to a cutting torch, rotating a radioactive waste to the surroundings of an axis | shaft.
特許文献2には、切断物保持装置に保持された放射性廃棄物に対して、研磨材が混合された水をノズルから高圧で噴射しつつ(ウォータージェット)、このノズルを放射性廃棄物に対して上下方向に移動させることで、放射性廃棄物を縦方向に切断する装置が開示されている。
In
特許文献3には、放射性廃棄物に対して、切断ノズルからアシストガスを噴射しつつレーザー光を照射しながら、運搬装置により放射性廃棄物を上下方向に移動させることで、放射性廃棄物を縦方向に切断する装置が開示されている。
In
特許文献4には、箱形形状(四角筒状)の使用済み燃料チャンネルボックスの内部に配置された、チャンネルボックスの縦方向に延びる切断刃を、内側からシリンダで押し付けることにより、使用済み燃料チャンネルボックスを、対角位置にある2つの角部においてそれぞれ縦方向に切断して、2つのL字形片に分離する装置が開示されている。
In
特許文献5には、箱形形状の使用済み燃料チャンネルボックスの4つの角部から、複数の孔を打ち抜くことにより、使用済み燃料チャンネルボックスを4つの角部においてそれぞれ縦方向に切断して、4つの長尺板状片に分離する装置が開示されている。
In
特許文献6には、放射性廃棄物を縦方向に切断するための縦切断ノズルと、放射性廃棄物を横方向(長さ方向と直交する方向)に切断するための横切断ノズルとを有する切断装置が開示されている。この切断装置は、まず、横切断ノズルから、放射性廃棄物に対して、研磨材が混合された水を高圧で噴射しつつ、放射性廃棄物を軸周りに回転させることで、放射性廃棄物を横方向に切断する。次に、縦切断ノズルから、放射性廃棄物に対して、同じく研磨材が混合された水を高圧で噴射しつつ、放射性廃棄物を上下方向に移動させることで、放射性廃棄物を縦方向に切断する。 Patent Document 6 discloses a cutting device having a vertical cutting nozzle for cutting radioactive waste in the vertical direction and a horizontal cutting nozzle for cutting the radioactive waste in the horizontal direction (direction perpendicular to the length direction). Is disclosed. In this cutting apparatus, first, radioactive waste is laterally rotated by rotating the radioactive waste around an axis while jetting water mixed with an abrasive to the radioactive waste at a high pressure from the horizontal cutting nozzle. Cut in the direction. Next, the radioactive waste is moved in the vertical direction by moving the radioactive waste in the vertical direction while spraying the water mixed with the abrasive at high pressure from the vertical cutting nozzle. To do.
特許文献1の装置は、プラズマアーク等の電気式切断で放射性廃棄物を切断することから、切断時にガスを使用する。そのため、ガスの影響が周囲に及ぶのを防ぐために水中で装置全体を囲む隔壁が必要となるとともに、オフガス処理設備が必要になる。また、切断時に発生するガスをクリーンな状態にするオフガスフィルタが消耗品として必要となる。その結果、オフガスフィルタを交換する作業が必須となり、また、交換の際にオペレータが放射線被ばくするという問題点もあった。 Since the apparatus of patent document 1 cuts radioactive waste by electric cutting, such as a plasma arc, it uses gas at the time of cutting. Therefore, in order to prevent the influence of gas from reaching the surroundings, a partition wall that surrounds the entire apparatus in water is required, and an off-gas treatment facility is required. In addition, an off-gas filter that cleans the gas generated during cutting is required as a consumable item. As a result, it is essential to replace the off-gas filter, and there is also a problem that the operator is exposed to radiation during the replacement.
特許文献2の装置は、研磨材が混合された水をノズルから噴射して放射性廃棄物を切断するため、研磨材を含むヘドロ状の二次廃棄物が発生し、その除去等の作業に手間がかかるという問題がある。
The apparatus of
特許文献3の装置は、切断ノズルからアシストガスを噴射しつつレーザーで放射性廃棄物を切断するため、ガスの使用によりオフガスフィルタの交換が必要であるなど、前述した特許文献1の装置と同様の問題が生じる。
The apparatus of
特許文献4の装置は、箱形形状の使用済み燃料チャンネルボックスの角部を切断する場合には適しているものの、箱形形状以外の形状を有する放射性廃棄物、例えば、断面十字形状の使用済み制御棒をその十字状中心部で縦方向に切断する場合に適用することはできない。
Although the device of
特許文献5の装置は、複数の孔を打ち抜くことにより放射性廃棄物を切断するため、小さな寸法の打ち抜き片が大量に発生し、その処理に手間がかかる。また、打ち抜き刃の摩耗が大きいために、肉厚の大きい放射性廃棄物を切断することは難しい。特に、断面十字形状の使用済み制御棒を、肉厚の大きい十字中心部において縦方向に切断する場合には不向きである。
Since the apparatus of
特許文献6の装置は、放射性廃棄物を縦方向に切断する縦切断ノズルと、横方向に切断する横切断ノズルの、2つのノズルが必要であるため、装置構成が複雑になり、また、メンテナンスに手間がかかる。特に、プールの底部に位置する装置下部に固定的に設けられた、横切断ノズルのメンテナンスは非常に困難なものとなる。さらに、ノズルから研磨材が混合された水を高圧で噴射することにより放射性廃棄物を切断するため、特許文献2の装置と同様に、研磨材を含むヘドロ状の二次廃棄物が発生するという問題も生じる。
The apparatus of Patent Document 6 requires two nozzles, a vertical cutting nozzle for cutting radioactive waste in the vertical direction and a horizontal cutting nozzle for cutting in the horizontal direction, which complicates the configuration of the apparatus and provides maintenance. It takes time and effort. In particular, maintenance of the transverse cutting nozzle fixedly provided at the lower part of the apparatus located at the bottom of the pool becomes very difficult. Furthermore, since radioactive waste is cut by jetting water mixed with abrasives from the nozzle at high pressure, sludge-like secondary waste containing abrasives is generated as in the apparatus of
本発明の目的は、様々な形状や肉厚を有する放射性廃棄物を縦方向と横方向にそれぞれ切断可能であり、さらに、切断時の二次廃棄物の発生が少ない、放射性廃棄物切断装置及び切断方法を提供することである。 An object of the present invention is to cut a radioactive waste having various shapes and thicknesses in a longitudinal direction and a lateral direction, respectively, and further, a radioactive waste cutting device that generates less secondary waste during cutting, and It is to provide a cutting method.
第1の発明の放射性廃棄物切断装置は、一方向に長尺の放射性廃棄物を水中で切断する放射性廃棄物切断装置であって、
バンドソーを含む切断手段と、前記バンドソーと前記放射性廃棄物の一方を、他方に対して前記放射性廃棄物の長さ方向である縦方向に相対移動させる縦方向駆動手段と、前記バンドソーと前記放射性廃棄物の一方を、他方に対して前記放射性廃棄物の前記縦方向と直交する横方向に相対移動させる横方向駆動手段と、
前記バンドソーの切断方向を、前記縦方向と前記横方向との間で切り換える切断方向切換手段とを備えていることを特徴とするものである。
A radioactive waste cutting apparatus according to a first aspect of the present invention is a radioactive waste cutting apparatus for cutting radioactive waste that is long in one direction in water,
Cutting means including a band saw, vertical driving means for moving one of the band saw and the radioactive waste relative to the other in the vertical direction which is the length direction of the radioactive waste, the band saw and the radioactive waste Lateral drive means for moving one of the objects relative to the other in a lateral direction perpendicular to the longitudinal direction of the radioactive waste;
A cutting direction switching means for switching a cutting direction of the band saw between the vertical direction and the horizontal direction is provided.
本発明の構成によれば、切断方向切換手段により、バンドソーの切断方向(放射性廃棄物を直接切断する部分の向き)を縦方向又は横方向に切り換えてから、縦方向駆動手段又は横方向駆動手段により、バンドソーと放射性廃棄物をバンドソーの切断方向(縦方向又は横方向)に沿って相対移動させることで、放射性廃棄物を縦方向と横方向にそれぞれ切断することができる。つまり、1つのバンドソーで縦方向切断と横方向切断の両方が可能であるため、装置構成が簡素化され、さらに、バンドソーの交換などのメンテナンス作業も簡単になる。 According to the configuration of the present invention, the cutting direction switching means switches the cutting direction of the band saw (the direction of the portion directly cutting the radioactive waste) to the vertical direction or the horizontal direction, and then the vertical direction driving means or the horizontal direction driving means. Accordingly, the radioactive waste can be cut in the vertical direction and the horizontal direction by relatively moving the band saw and the radioactive waste along the cutting direction (longitudinal direction or lateral direction) of the band saw. In other words, since both a vertical cutting and a horizontal cutting can be performed with one band saw, the apparatus configuration is simplified, and maintenance work such as replacement of the band saw is also simplified.
また、バンドソーは種々の形状や肉厚を有する放射性廃棄物(例えば、肉厚の大きい、使用済み制御棒の十字中心部など)を容易に切断することができる。その上、他の種類の切断方法と比べて、バンドソーによる切断では、切断幅が小さく、また、1刃当たりの切り込み量が小さいため、切断反力が小さい。そのために、小さなクランプ力で放射性廃棄物を確実に固定でき、放射性廃棄物を固定するためのクランプ装置を小型化できるというメリットもある。 In addition, the band saw can easily cut radioactive waste having various shapes and thicknesses (for example, a cross-shaped central portion of a used control rod having a large thickness). In addition, in comparison with other types of cutting methods, cutting with a band saw has a small cutting width and a small cutting amount per blade, so that the cutting reaction force is small. Therefore, there is an advantage that the radioactive waste can be reliably fixed with a small clamping force, and the clamping device for fixing the radioactive waste can be reduced in size.
さらに、バンドソーを用いた機械式の切断においては、プラズマアーク切断(特許文献1)やレーザー切断(特許文献3)におけるガス発生がなく、隔壁が不要で、オフガスフィルタの交換等の作業も生じない。また、研磨材が混合された高圧水(ウォータージェット)による切断(特許文献2,6)におけるヘドロ状の二次廃棄物の発生もない。そのため、従来のものと比べて、切断装置がコンパクトなものとなるために据付け作業が容易になり、また、メンテナンス作業の簡素化によるランニングコストの低減といった効果も得られる。
Further, in mechanical cutting using a band saw, there is no gas generation in plasma arc cutting (Patent Document 1) or laser cutting (Patent Document 3), no partition is required, and work such as replacement of an off-gas filter does not occur. . Further, there is no generation of sludge-like secondary waste in cutting (
第2の発明の放射性廃棄物切断装置は、前記第1の発明において、前記切断方向切換手段は、前記バンドソーをガイドするガイド部材と、前記ガイド部材を回動させて前記バンドソーの向きを変更する回動駆動手段とを備えていることを特徴とするものである。 In the radioactive waste cutting device according to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the cutting direction switching means changes the direction of the band saw by rotating the guide member that guides the band saw and the guide member. And a rotation driving means.
この構成によれば、回動駆動手段により、バンドソーをガイドするガイド部材を回動させるだけで、放射性廃棄物に対向する部分のバンドソーの向きを縦方向と横方向との間で簡単に変更する(切り換える)ことができる。 According to this configuration, the direction of the band saw at the portion facing the radioactive waste is easily changed between the vertical direction and the horizontal direction simply by rotating the guide member that guides the band saw by the rotation driving means. (Switch).
第3の発明の放射性廃棄物切断装置は、前記第2の発明において、切断対象である前記放射性廃棄物に関して互いに対称な位置に、2つの前記ガイド部材がそれぞれ配置されていることを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the radioactive waste cutting apparatus according to the second aspect, wherein the two guide members are arranged at positions symmetrical to each other with respect to the radioactive waste to be cut. Is.
この構成によれば、バンドソーの、放射性廃棄物を直接切断する部分が、2つのガイド部材により両側からガイドされるため、バンドソーにより放射性廃棄物を安定して切断することができる。 According to this configuration, the portion of the band saw that directly cuts the radioactive waste is guided from both sides by the two guide members, so that the radioactive waste can be stably cut by the band saw.
第4の発明の放射性廃棄物切断装置は、一方向に長尺の放射性廃棄物を水中で切断する放射性廃棄物切断方法であって、
バンドソーの切断方向を、前記放射性廃棄物の長さ方向である縦方向に向けてから、前記バンドソーと前記放射性廃棄物の一方を他方に対して前記縦方向に相対移動させて、前記放射性廃棄物を前記縦方向に切断する縦切断工程と、
前記バンドソーの切断方向を、前記縦方向と直交する横方向に向けてから、前記バンドソーと前記放射性廃棄物の一方を他方に対して前記横方向に相対移動させて、前記放射性廃棄物を前記横方向に切断する横切断工程と、
を備えていることを特徴とするものである。
A radioactive waste cutting device according to a fourth aspect of the present invention is a radioactive waste cutting method for cutting radioactive waste that is long in one direction in water,
A band saw is cut in a longitudinal direction, which is the length direction of the radioactive waste, and then one of the band saw and the radioactive waste is moved relative to the other in the longitudinal direction to thereby form the radioactive waste. A longitudinal cutting step of cutting in the longitudinal direction;
The cutting direction of the band saw is oriented in a lateral direction orthogonal to the longitudinal direction, and then one of the band saw and the radioactive waste is moved relative to the other in the lateral direction, and the radioactive waste is moved to the lateral direction. A transverse cutting process to cut in the direction;
It is characterized by having.
本発明の切断方法によれば、前述の第1の発明に係る切断装置と同様の作用・効果が得られる。即ち、バンドソーの切断方向を切り換えることにより、1つのバンドソーで縦方向切断と横方向切断の両方が可能となり、バンドソーの交換などのメンテナンス作業が簡単になる。 According to the cutting method of the present invention, the same operation and effect as the cutting device according to the first aspect of the present invention can be obtained. That is, by switching the cutting direction of the band saw, both the vertical cutting and the horizontal cutting can be performed with one band saw, and maintenance work such as replacement of the band saw is simplified.
また、放射性廃棄物の切断にバンドソーを用いることで、種々の形状や肉厚の放射性廃棄物(例えば、肉厚の大きい、使用済み制御棒の十字中心部など)を容易に切断することができる。また、切断反力が小さいために、放射性廃棄物を小さなクランプ力で確実に固定できる。さらに、バンドソーを用いた機械式の切断においては、プラズマアーク切断やレーザー切断におけるガス発生や、ウォータージェット切断におけるヘドロ状の二次廃棄物の発生もない。 In addition, by using a band saw for cutting radioactive waste, it is possible to easily cut radioactive wastes of various shapes and thicknesses (for example, a thick central cross of the used control rod). . Further, since the cutting reaction force is small, the radioactive waste can be reliably fixed with a small clamping force. Further, in mechanical cutting using a band saw, there is no generation of gas in plasma arc cutting or laser cutting, or generation of sludge-like secondary waste in water jet cutting.
第5の発明の放射性廃棄物切断方法は、前記第4の発明において、前記放射性廃棄物が、前記横方向に平行な断面が十字状の本体部とこの本体部の長さ方向一端部に設けられた速度リミッタ部とを有する、使用済み制御棒であり、
前記縦切断工程において、前記使用済み制御棒の本体部の十字状中心部をその長さ方向に沿って切断して、前記本体部を2つのL字形片に分離し、
前記横切断工程において、前記使用済み制御棒の前記本体部と前記速度リミッタ部とを切断して両者を分離することを特徴とするものである。
The radioactive waste cutting method according to a fifth aspect of the present invention is the radioactive waste cutting method according to the fourth aspect, wherein the radioactive waste is provided at the cross-section of the cross section parallel to the lateral direction and at one end in the length direction of the main body. And a used control rod having a speed limiter portion,
In the longitudinal cutting step, the cross-shaped central portion of the main body of the used control rod is cut along its length direction, and the main body is separated into two L-shaped pieces,
In the transverse cutting step, the main body portion and the speed limiter portion of the used control rod are cut and separated from each other.
このように、切断対象となる放射性廃棄物が使用済み制御棒である場合には、縦切断工程において、十字形状の本体部をその十字状中心部で縦方向に切断し、横切断工程において、本体部とこの本体部端部に設けられている速度リミッタ部とを分離する。これにより、使用済み制御棒を、本体部と速度リミッタ部に分離するとともに、さらに、断面十字状の本体部を、断面L字状の2つのL字形片に切り分けることができる。 Thus, when the radioactive waste to be cut is a used control rod, in the longitudinal cutting step, the cross-shaped main body portion is cut in the longitudinal direction at the cross-shaped central portion, and in the lateral cutting step, The main body and the speed limiter provided at the end of the main body are separated. Accordingly, the used control rod can be separated into the main body portion and the speed limiter portion, and the main body portion having a cross-shaped cross section can be further divided into two L-shaped pieces having an L-shaped cross section.
第6の発明の放射性廃棄物切断方法は、前記第4の発明において、前記放射性廃棄物が、四角筒状の使用済み燃料チャンネルボックスであり、
前記縦切断工程において、前記使用済み燃料チャンネルボックスの角部をその長さ方向に沿って切断して、前記使用済み燃料チャンネルボックスを、2つのL字形片、又は、4つの長尺板状片に分離することを特徴とするものである。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a radioactive waste cutting method according to the fourth aspect, wherein the radioactive waste is a spent fuel channel box having a rectangular cylindrical shape,
In the longitudinal cutting step, a corner portion of the spent fuel channel box is cut along its length direction, and the spent fuel channel box is cut into two L-shaped pieces or four long plate-like pieces. It is characterized by separating.
このように、切断対象となる放射性廃棄物が四角筒状の使用済み燃料チャンネルボックスである場合には、縦切断工程において、使用済み燃料チャンネルボックスの角部を長さ方向(縦方向)に切断することで、使用済み燃料チャンネルボックスを、2つのL字形片、又は、4つの長尺板状片に分離する。尚、この縦切断工程に加えて、さらに、横切断工程を行うことで、L字形片、あるいは、長尺板状片の長さを短くすることも可能である。 As described above, when the radioactive waste to be cut is a rectangular cylindrical spent fuel channel box, the corner of the spent fuel channel box is cut in the length direction (vertical direction) in the longitudinal cutting step. By doing so, the spent fuel channel box is separated into two L-shaped pieces or four long plate-like pieces. In addition to this vertical cutting process, the length of the L-shaped piece or the long plate-shaped piece can be shortened by performing a horizontal cutting process.
次に、本発明の実施の形態について説明する。図1は、本実施形態に係る、放射性廃棄物切断装置1(以下、単に切断装置1という)の斜視図、図2は、切断装置1の側面図である。尚、図1における上下前後左右の方向を、それぞれ上下前後左右と定義する。 Next, an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a perspective view of a radioactive waste cutting apparatus 1 (hereinafter simply referred to as a cutting apparatus 1) according to the present embodiment, and FIG. 2 is a side view of the cutting apparatus 1. 1 are defined as up, down, front, back, left, and right, respectively.
図1、図2に示す切断装置1は、水が満たされたプール内に設置される。そして、原子力発電所において発生する高放射性廃棄物である、長尺の放射性廃棄物(具体的には、使用済み制御棒3(図3)や使用済み燃料チャンネルボックス4(図4))を、このプール内(水中)で切断する。 The cutting device 1 shown in FIGS. 1 and 2 is installed in a pool filled with water. And, long radioactive waste (specifically, used control rod 3 (FIG. 3) and used fuel channel box 4 (FIG. 4)), which is highly radioactive waste generated at nuclear power plants, Cut in this pool (underwater).
切断装置1について説明する前に、先に、この切断装置1により切断される放射性廃棄物である、使用済み制御棒3、及び、使用済み燃料チャンネルボックス4について説明する。図3に示すように、使用済み制御棒3は、長さ方向と直交する断面が十字状の本体部3aと、この本体部3aの長さ方向一端部(下端部)に設けられた速度リミッタ部3bとを有する。そして、この使用済み制御棒3を減容する際には、切断装置1は、まず、図3のA−A線の位置において、使用済み制御棒3を、その長さ方向(縦方向)と直交する方向(横方向)に切断し、上部の本体部3aと下端部の速度リミッタ部3bとを分離する。さらに、十字状中心部3cの位置(B−B線の位置)において、本体部3aを長さ方向(縦方向)に切断し、2つの断面L字状のL字形片5(図5、図6参照)に切り分ける。
Before describing the cutting device 1, the spent
図4に示すように、使用済み燃料チャンネルボックス4は、四角筒形状の外形を有し、その上端部には、2つのクリップ4aと2つのスペーサ4bが設けられている。そして、この使用済み燃料チャンネルボックス4を減容する際には、使用済み燃料チャンネルボックス4の、対角位置にある2つの角部を縦方向に切断し(図4のC−C線の位置)、2つの断面L字状のL字形片5(図5、図6参照)に切り分ける。あるいは、4つ全ての角部を縦方向にそれぞれ切断して、4枚の長尺板状片に切り分けてもよい。
As shown in FIG. 4, the spent
使用済み制御棒3あるいは使用済み燃料チャンネルボックス4を切断することによって得られたL字形片5は、図5、図6に示すように、複数枚重ねた状態で、貯蔵箱2内にコンパクトに収容することができる。また、使用済み燃料チャンネルボックス4が4枚の長尺板状片に切断された場合でも、複数の長尺板状片を重ねて貯蔵箱2内に収容することができる。尚、使用済み制御棒3の、本体部3aから切り離された速度リミッタ部3bは、L字形片5とは別の貯蔵箱内に重ねて収容される。
As shown in FIGS. 5 and 6, the L-shaped
次に、切断装置1について詳細に説明する。
図1、図2に示すように、切断装置1は、本体フレーム10と、この本体フレーム10内に鉛直姿勢で設置された放射性廃棄物を切断する切断ユニット11(切断手段)と、切断ユニット11を上下方向(放射性廃棄物の長さ方向:縦方向)に移動させる縦方向移動機構12(縦方向駆動手段)と、切断ユニット11を水平方向(縦方向に直交する横方向)に移動させる横方向移動機構13(横方向駆動手段)と、切断対象である放射性廃棄物を固定するためのクランプ装置(主クランプ装置52及び補助クランプ装置53)等を備えている。尚、図1においては、放射性廃棄物として、断面十字状の使用済み制御棒3が設置された状態が示されている。
Next, the cutting device 1 will be described in detail.
As shown in FIGS. 1 and 2, the cutting apparatus 1 includes a
本体フレーム10は、主フレーム15と、主フレーム15の上端部に固定された上部フレーム16と、主フレーム15の下端部に固定された下部フレーム17等を有する。また、主フレーム15の一側面(図1では前面)には、放射性廃棄物の搬入及び搬出のための扉18が開閉可能に取り付けられている。但し、放射性廃棄物を主フレーム15の側面から搬入及び搬出する必要は必ずしもなく、主フレーム15の上方から搬入及び搬出してもよい。この場合には扉18は不要である。
The
主フレーム15の背部には、切断装置1をプールの側壁に固定するための据付フック20が設けられている。また、上部フレーム16と下部フレーム17には、上下方向に延びる4本のガイド軸19の上下端部がそれぞれ固定されている。これら4本のガイド軸19には、水平な昇降基台21が上下方向(縦方向)に移動可能に取り付けられている。また、この昇降基台21の上面に切断ユニット11が設けられている。
On the back of the
昇降基台21は、縦方向駆動機構12によって上下方向(縦方向)に駆動される。具体的には、この縦方向駆動機構12は、昇降基台21に連結された昇降ロッド22と、この昇降ロッド22に連結され、モータ等の適宜の駆動手段を含む駆動部23とを有し、駆動部23で昇降ロッド22を昇降駆動することにより、昇降ロッド22の下端部に連結された昇降基台21(切断ユニット11)を上下方向(縦方向)に移動させる。尚、縦方向駆動機構12は、上述したような、昇降ロッド22の昇降により昇降基台21を上下に駆動するものには限られず、ネジ機構やチェーン機構など、他の公知の機構を用いて昇降基台21を上下方向に駆動するものであってもよい。
The elevating
図7(a)は、切断ユニット11の上面図、図7(b)は(a)のVIIa-VIIa線断面図である。図1、図2、図7に示すように、切断ユニット11は、昇降基台21の上面に配置されたバンドソー取付台31と、このバンドソー取付台31に取り付けられたバンドソー30を備えている。図2に示すように、バンドソー取付台31は、昇降基台21の上面に、2つのローラ32を介して、昇降基台21に対して前後方向に移動可能に配置されている。なお、切断時にバンドソー取付台31が昇降基台21に対して浮き上がらないように、図示しない浮き上がり防止ストッパーが昇降基台21に設けられている。また、図2に示すように、バンドソー取付台31は、横方向駆動機構13(横方向駆動手段)によって前後方向(横方向)に駆動される。具体的には、横方向駆動機構13は、バンドソー取付台31に連結された流体圧シリンダ33(例えば、エアシリンダ)を有し、この流体圧シリンダ33のロッドが前後方向に進退することによって、バンドソー取付台31(即ち、切断ユニット11)を昇降基台21に対して横方向(前後方向)に移動させる。
7A is a top view of the cutting
バンドソー取付台31の上面には、互いに等しい径を有する2つの主プーリ34と、1つの補助プーリ35が、それぞれ回転自在に設けられている。そして、2つの主プーリ34と1つの補助プーリ35とにわたって、無端状のバンドソー30(帯鋸)が架け渡されている。図7(b)に示すように、このバンドソー30の幅方向一方側の端面には刃部30aが形成されている。また、一方の主プーリ34にはバンドソー駆動モータ36が連結され、バンドソー駆動モータ36によって主プーリ34が回転駆動されることにより、3つのプーリ34,35に架け渡されたバンドソー30が走行する。
On the upper surface of the band saw mounting
先にも説明したが、図2に実線及び鎖線で示されているように、バンドソー30を含む切断ユニット11が設けられた昇降基台21は、縦方向駆動機構12により本体フレーム10に対して上下方向に駆動される。また、バンドソー30が取り付けられたバンドソー取付台31は、昇降基台21に対して前後方向に駆動される。従って、バンドソー30は、縦方向駆動機構12により、放射性廃棄物に対して縦方向(上下方向)に駆動されるとともに、横方向駆動機構13により、放射性廃棄物に対して横方向(前後方向)に駆動されることになる。
As described above, as shown by a solid line and a chain line in FIG. 2, the lifting
さらに、本実施形態の切断装置1は、バンドソー30の切断方向を縦方向(上下方向)と横方向(水平方向)との間で切り換える、2つの切断方向切換機構40(切断方向切換手段)を備えている。図7〜図9に示すように、2つの切断方向切換機構40は、それぞれ、バンドソー30をガイドするガイド部材41と、ガイド部材41を回動駆動する流体圧シリンダ42(回動駆動手段)を有する。
Further, the cutting apparatus 1 of the present embodiment includes two cutting direction switching mechanisms 40 (cutting direction switching means) that switch the cutting direction of the band saw 30 between the vertical direction (vertical direction) and the horizontal direction (horizontal direction). I have. As shown in FIGS. 7 to 9, the two cutting
図7、図8に示すように、2つのガイド部材41は、2つの主プーリ34の間において、左右方向に間隔を空けて配置されている。より具体的には、主フレーム15内に鉛直姿勢で設置される、切断対象の放射性廃棄物(図7(a)、図8(a)においては使用済み制御棒3を例示)に関して互いに対称な位置に、2つのガイド部材41がそれぞれ配置されている。図7(b)、図8(b)に示すように、2つのガイド部材41はそれぞれ略U字状の鉛直断面形状を有し、バンドソー30の、2つの主プーリ34の間に位置する部分をそれぞれ挟むように設置されている。
As shown in FIGS. 7 and 8, the two
さらに、図9に示すように、切断方向切換機構40は、略90°の円弧形状に形成された案内レール部材43と、案内レール部材43を支持する支持部材44と、支持部材44に相対回動自在に取り付けられた流体圧シリンダ42とを有する。ガイド部材41のU字溝開口端と反対側の端部41aは、案内レール部材43に案内されて、図9(a)の上端位置と図9(b)の下端位置の間で、90°の円弧軌道に沿って移動可能に構成されている。支持部材44は、バンドソー取付台31(図7、図8参照)に着脱自在に取り付けられて、案内レール部材43及びガイド部材41を支持する。また、ガイド部材41の端部41aは流体圧シリンダ42のロッドの先端部に連結されている。
Further, as shown in FIG. 9, the cutting
そして、切断方向切換機構40は、流体圧シリンダ42のロッドが進退したときに、ガイド部材41の端部41aを案内レール部材43に沿って90°の円弧軌道上を移動させることで、ガイド部材41を、バンドソー30の中心C0を軸にして90°回動させるように構成されている。これにより、ガイド部材41にガイドされるバンドソー30の向き(切断方向)を、バンドソー30の中心C0の位置をずらすことなく、縦方向(上下方向)と横方向(水平方向)の間で切り換えることが可能となる。
Then, the cutting
図7に示すように、放射性廃棄物の切断時には、この放射性廃棄物(使用済み制御棒3)は、2つのガイド部材41の間に配置される。そして、図7(a),(b)に示すように、バンドソー30の、2つの主プーリ34の間に位置する部分が、2つのガイド部材41によって縦方向に向けられ、バンドソー30の刃部30aが下を向いている状態では、縦方向駆動機構12によって昇降基台21とともにバンドソー30を下方へ移動させることにより、放射性廃棄物を縦方向に切断できる。
As shown in FIG. 7, the radioactive waste (used control rod 3) is disposed between the two
一方、図7の状態から、流体圧シリンダ42によって2つのガイド部材41が、U字溝が前方へ向くようにそれぞれ90°回動駆動されると、図8に示すように、バンドソー30の、2つの主プーリ34の間に位置する部分が、2つのガイド部材41によって横方向に向けられ、バンドソー30の刃部30aが前方を向くようになる。この状態で、横方向駆動機構13によって、バンドソー取付台31とともにバンドソー30を前方へ水平に移動させることにより、放射性廃棄物を横方向に切断できる。
On the other hand, from the state of FIG. 7, when the two
次に、主フレーム15内に搬入された放射性廃棄物を固定するための構成について説明する。
Next, a configuration for fixing the radioactive waste carried into the
図1、図2に示すように、主フレーム15の内側には、その内側空間の中央において上下方向に延びる第1取付フレーム50と、第1取付フレーム50の周囲において上下方向に延びる2本の第2取付フレーム51とが設けられている。第1取付フレーム50には、複数の主クランプ装置52が上下方向に間隔を空けて取り付けられている。また、第2取付フレーム51には、複数の主クランプ装置52と協働して、長尺の放射性廃棄物を鉛直姿勢で固定する、複数の補助クランプ装置53が、上下方向に間隔を空けて取り付けられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, on the inner side of the
また、図1に示すように、主フレーム15の上端部には、固定部材59が揺動自在に設けられている。この固定部材59は、流体圧シリンダやモータ等の適宜の駆動手段によって揺動駆動されることで、第1取付フレーム50の上端を押圧して固定するためのものである。これにより、長尺の放射性廃棄物が主フレーム15内に搬入されてから、主クランプ装置52及び補助クランプ装置53によって放射性廃棄物が固定された状態における、放射性廃棄物の姿勢(鉛直姿勢)がより安定する。
As shown in FIG. 1, a fixing
また、本実施形態の切断装置1では、放射性廃棄物を切断する切断手段として、バンドソー30を採用している。このバンドソー30は、切断幅が小さく、また、1刃当たりの切り込み量が小さいため、切断反力が小さい。そのために、放射性廃棄物を小さなクランプ力でも確実に固定でき、クランプ装置52,53を小型化できる。
Moreover, in the cutting device 1 of this embodiment, the band saw 30 is employ | adopted as a cutting means to cut | disconnect radioactive waste. Since the band saw 30 has a small cutting width and a small cutting amount per blade, the cutting reaction force is small. Therefore, radioactive waste can be reliably fixed even with a small clamping force, and the
ところで、本実施形態の切断装置1は、使用済み制御棒3(図3参照)と使用済み燃料チャンネルボックス4(図4参照)という、形状の異なる2種類の放射性廃棄物をそれぞれ切断する。そして、これら2種類の放射性廃棄物を切断する際には、両者にそれぞれ適したクランプ装置52,53が使用される。
By the way, the cutting device 1 of the present embodiment cuts two types of radioactive wastes having different shapes, such as a used control rod 3 (see FIG. 3) and a spent fuel channel box 4 (see FIG. 4). And when cutting | disconnecting these two types of radioactive waste, the
図10は、使用済み制御棒3を切断する場合の、クランプ装置周辺部分の水平断面図である。この図10に示すように、断面十字形状の本体部3aを含む使用済み制御棒3を切断する場合には、主クランプ装置52aが取り付けられた第1取付フレーム50aと、補助クランプ装置53aがそれぞれ取り付けられた2本の第2取付フレーム51aが使用される。主クランプ装置52aは、第1取付フレーム50aに対して回動可能な固定アーム54を有し、モータ等の適宜の駆動手段により、図10の実線で示す固定位置と図10の二点鎖線で示す開放位置との間で固定アーム54を回動させるように構成されている。また、補助クランプ装置53aは、ロッドの先端に1対の把持部55がそれぞれ回動自在に取り付けられた流体圧シリンダである。
FIG. 10 is a horizontal sectional view of the periphery of the clamping device when the used
この構成により、主フレーム15内に搬入された使用済み制御棒3を以下のようにして固定する。即ち、第1取付フレーム50aに取り付けられた主クランプ装置52aのそれぞれにおいて、固定アーム54を開放位置から固定位置に回動させて、十字形状の使用済み制御棒3(本体部3a)の2つの板片をそれぞれ把持させる。さらに、2本の第2取付フレーム51aに取り付けられた補助クランプ装置53aのそれぞれにおいて、ロッドを進出させ、さらに、ロッドの先端部に設けられた把持部55により、残り2つの板片の先端を把持させる。
With this configuration, the used
尚、図1、図2に示すように、主フレーム15内の下部空間には、使用済み制御棒3の下端部の速度リミッタ部3bを横方向に切断して分離する際に、この速度リミッタ部3bを固定するための流体圧シリンダ60が設けられている。また、その横切断の際に切断位置(切断高さ)を調整するための、シリンダ等の駆動手段を含む昇降機構61も設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, in the lower space in the
図11は、使用済み燃料チャンネルボックス4を切断する場合の、クランプ装置周辺部分の水平断面図である。この図11に示すように、四角筒状の使用済み燃料チャンネルボックス4を切断する場合には、使用済み制御棒3を切断する場合とは別の、主クランプ装置52bが取り付けられた第1取付フレーム50bと、補助クランプ装置53bが取り付けられた2本の第2取付フレーム51bが使用される。主クランプ装置52bは、直角的に切り込まれたV字溝57を有するとともに第1取付フレーム50bに固定される受け部材56を備えている。また、補助クランプ装置53bは、ロッドの先端に平坦な押圧部58が取り付けられた流体圧シリンダである。
FIG. 11 is a horizontal sectional view of the periphery of the clamping device when the spent
この構成により、主フレーム15に搬入された使用済み燃料チャンネルボックス4を以下のようにして固定する。即ち、主クランプ装置52bの受け部材56に形成されたV字溝57の、互いに直交する2つの内面に四角筒状の使用済み燃料チャンネルボックス4の2面を当接させる。この状態で、2本の第2取付フレーム51bに取り付けられた補助クランプ装置53bのそれぞれにおいてロッドを進出させ、ロッドの先端部に設けられた押圧部58により、使用済み燃料チャンネルボックス4の残りの2面を押圧する。
With this configuration, the spent
このように、使用済み制御棒3と使用済み燃料チャンネルボックス4の何れを切断するのかによって、その切断対象に対応するクランプ装置が取り付けられた取付フレーム50,51を選択することで、形状の異なる放射性廃棄物をそれぞれ確実に固定することができる。尚、上記説明においては、クランプ装置52,53を取付フレーム50,51ごと交換するようにしているが、取付フレーム50,51は共通とし、この取付フレーム50,51に取り付けられるクランプ装置52,53のみを切断対象に応じて交換するようにしてもよい。
In this way, depending on which one of the used
また、図11に示すように、使用済み燃料チャンネルボックス4を切断する場合には、上述した主クランプ装置52b及び補助クランプ装置53bに加えて、使用済み燃料チャンネルボックス4を内側から突っ張る中子式のクランプ装置62が併用される。
Further, as shown in FIG. 11, when the spent
図12は、この中子式のクランプ装置62の側面図、図13は図12のXIII-XIII線水平断面図である。図12、図13に示すように、クランプ装置62は、使用済み燃料チャンネルボックス4よりも一回り小さい四角筒の外形形状を有するクランプ本体63と、このクランプ本体63に内蔵されたクランプシリンダ64と、クランプシリンダ64のピストン67に連結されたクランプヘッド65とを有する。
12 is a side view of the core
クランプシリンダ64は、クランプ本体63内において上下に2つ設けられている。各クランプシリンダ64は、クランプ本体63内に形成されたシリンダ穴66と、このシリンダ穴66の内部に摺動可能に配設された2つのピストン67とを有する。そして、シリンダ穴66の内部空間が2つのピストン67で仕切られることによって、3つのシリンダ室68a,68b,68cが形成されている。これら3つのシリンダ室68a,68b,68cには、クランプ本体63に形成された、流体供給路としてのドリルホール(図示省略)がそれぞれ連通しており、さらに、それぞれのドリルホールの端部には、高圧流体を供給するための外部の高圧ホース(図示省略)が接続される。
Two
また、2つのピストン67には2つのクランプヘッド65がそれぞれネジ69で連結されている。そして、各々のクランプシリンダ64に、クランプ本体63に形成されたドリルホールを介して高圧水や高圧空気等の流体が供給されることによって、2つのピストン67に連結された2つのクランプヘッド65がそれぞれ進退駆動される。このとき、2つのクランプヘッド65は、使用済み燃料チャンネルボックス4の対角位置にある2つの角部を、それぞれ内側から突っ張るように押圧する。
In addition, two clamp heads 65 are connected to the two
また、クランプ本体63の上端部にはロッド接続部66が設けられ、このロッド接続部には、クランプ装置62を昇降させるためのロッド67が接続される。そして、クランプ装置62は、バンドソー30による使用済み燃料チャンネルボックス4の縦方向切断動作に応じて、図示しない適宜の駆動手段によってロッド67を介して下方に向けて間欠的に駆動される。
A
次に、以上説明した切断装置1を用いた、放射性廃棄物の切断方法について説明する。図14は、使用済み制御棒3の切断工程を示す図、図15は、使用済み燃料チャンネルボックス4の切断工程を示す図である。図14、図15に示すように、切断装置1は、プール100内に設置されている。そして、このプール100内(水中)で、切断装置1への放射性廃棄物の搬入及び搬出がなされるようになっている。尚、図14、図15においては、切断装置1はプール100の底面に設置されているが、プール100の水深によっては、プール100内に図示しない架橋が配設された上で、この架橋に切断装置1が設置されてもよい。
Next, the radioactive waste cutting method using the cutting apparatus 1 described above will be described. FIG. 14 is a diagram illustrating a cutting process of the used
(使用済み制御棒の切断工程)
図3に示す長尺の使用済み制御棒3を切断装置1で切断する場合には、まず、図14(a)に示すように、昇降ロッド22及び駆動部23(図2参照)を含む縦方向駆動機構12により、昇降基台21を下端位置まで下降させるとともに、流体圧シリンダ33を含む横方向駆動機構13により、バンドソー30が取り付けられたバンドソー取付台31を後退位置(図14における左方への移動限界位置)まで後退させる。その状態で、ワイヤ等で吊り下げられた使用済み制御棒3を、矢印で示すように、切断装置1の主フレーム15内に搬入する。
(Cutting process of used control rods)
When the long used
また、このとき、バンドソー30を上下方向に駆動する縦方向駆動機構12と、使用済み制御棒3を上下方向に駆動する昇降機構61によって、バンドソー30と使用済み制御棒3の一方又は両方の、上下方向位置を調整して、バンドソー30と、使用済み制御棒3の本体部3aと速度リミッタ部3bの境界部分の、上下方向位置を一致させる。そして、第1取付フレーム50aに取り付けられた主クランプ装置52aの固定アーム54(詳細は図10参照)を固定位置にするとともに、第2取付フレーム51aに取り付けられた補助クランプ装置53aのロッドを進出させ、さらに、ロッド先端の把持部55に把持させる。さらに、第1取付フレーム50aの上端部を固定部材59(図1参照)で押圧して第1取付フレーム50aを固定する。これにより、使用済み制御棒3を、その長さ方向が上下方向となる鉛直姿勢で確実に固定する。また、使用済み制御棒3の速度リミッタ部3bを流体圧シリンダ60により固定する。
At this time, one or both of the band saw 30 and the used
さらに、バンドソー30を挟むように配置された断面略U字形の2つのガイド部材41を、流体圧シリンダ42により同方向にそれぞれ90°回動させることにより、図8のように、2つのガイド部材41の間においてバンドソー30の刃部30aを前方に向け、切断方向を縦方向から横方向に切り換える。
Further, the two
この状態で、図14(b)に示すように、バンドソー駆動モータ36によりバンドソー30を走行駆動しつつ、横方向駆動機構13によりバンドソー30を前方へ水平に進出させ、横方向に向いたバンドソー30の刃部30aにより、使用済み制御棒3を本体部3aと速度リミッタ部3bの間の境界部分において切断し、速度リミッタ部3bを本体部3aから分離させる(横切断工程)。尚、このようにして、使用済み制御棒3が横方向に切断された後においては、上部の本体部3aは主クランプ装置52aと補助クランプ装置53aとによって固定され、下端部の速度リミッタ部3bは流体圧シリンダ60によって固定された状態となる。
In this state, as shown in FIG. 14B, the band saw 30 is moved forward by the
次に、第2取付フレーム51aに取り付けられた補助クランプ装置53aのロッドを一旦後退させてから、図14(c)に示すように、縦方向駆動機構12により、昇降基台21を上端位置まで上昇させる。その後、横方向駆動機構13により、バンドソー30を後退させて、バンドソー30の横方向位置を、使用済み制御棒3の本体部3aの十字状中心部3cの位置(一点鎖線で示すC1の位置)に一致するように調整する。そして、補助クランプ装置53aのロッドを再び進出させて、ロッド先端の把持部55に把持させ、本体部3aを再度固定する。
Next, after the rod of the
さらに、バンドソー30を挟むように配置された断面略U字形の2つのガイド部材41を、流体圧シリンダ42により同方向にそれぞれ90°回動させることにより、図7に示すように、バンドソー30の刃部30aを下方に向け、切断方向を横方向から縦方向に切り換える。
Further, the two
この状態で、図14(d)に示すように、走行状態のバンドソー30を、縦方向駆動機構12により所定の速度で下降させ、縦方向に向いたバンドソー30の刃部30aにより、本体部3aの十字状中心部3cを長さ方向に沿って切断し、2つのL字形片5a,5bに分離する(縦切断工程)。
In this state, as shown in FIG. 14 (d), the band saw 30 in the traveling state is lowered at a predetermined speed by the
このように、本体部3aを2つのL字形片5a,5bに分離した後は、L字形片5a、L字形片5b、速度リミッタ部3bの順に、分離された放射性廃棄物を主フレーム15内から取り出す。そして、2つのL字形片5a,5bは図5、図6に示す貯蔵箱2に重ねて収容し、速度リミッタ部3bは、別の貯蔵箱(図示省略)に上下に重ねて収容する。
Thus, after separating the
(使用済み燃料チャンネルボックスの切断工程)
図4に示す、長尺の四角筒状の使用済み燃料チャンネルボックス4を切断装置1で切断する場合には、まず、図15(a)に示すように、流体圧シリンダ33を含む横方向駆動機構13により、バンドソー30が取り付けられたバンドソー取付台31を後退位置まで後退させる。その状態で、図示しない方法で上部のクリップ4aとスペーサ4bを予め除去した使用済み燃料チャンネルボックス4をワイヤ等で吊り下げ、切断装置1の主フレーム15内に搬入する。
(Cutting process of spent fuel channel box)
When the long rectangular tube-shaped spent
そして、第2取付フレーム51に取り付けられた補助クランプ装置53bのロッドを進出させることにより、第1取付フレーム50bに取り付けられた主クランプ装置52bの受け部材56(詳細は図10参照)に、使用済み燃料チャンネルボックス4を押し付けて、長さ方向が上下方向となる鉛直姿勢で確実に固定する。
Then, the rod of the
また、バンドソー30を挟むように配置された断面略U字形の2つのガイド部材41を、流体圧シリンダ42によりそれぞれ回動させることにより、図7のように、バンドソー30の刃部30aを下方に向け、切断方向を縦方向に切り換えておく。
Further, by rotating the two
次に、図15(b)に示すように、横方向駆動機構13によりバンドソー30を前方へ進出させて、バンドソー30の横方向位置が、使用済み燃料チャンネルボックス4の2つの角部を結ぶ対角線の位置(一点鎖線で示すC2の位置)に一致するように調整する。
Next, as shown in FIG. 15 (b), the band saw 30 is advanced forward by the
この状態で、図15(c)に示すように、バンドソー駆動モータ36によりバンドソー30を走行駆動しつつ、縦方向駆動機構12によりバンドソー30を下降させ、縦方向(下方)に向いたバンドソー30の刃部30aにより、使用済み燃料チャンネルボックス4の、対角位置にある2つの角部を長さ方向に沿って切断し、2つのL字形片5a,5bに分離する(縦切断工程)。
In this state, as shown in FIG. 15C, while the band saw 30 is driven to travel by the band saw
尚、この縦切断工程においては、中子式のクランプ装置62を、使用済み燃料チャンネルボックス4の内部に上方から挿入しつ、このクランプ装置62のクランプヘッド65がチャンネルボックス4を内側から突っ張っている状態で、バンドソー30による縦切断を行う。より具体的には、バンドソー30がチャンネルボックス4を所定の長さだけ切断したときに、バンドソー30の下降(切断)を一旦停止し、中子式のクランプ装置62を、バンドソー30のすぐ上の、バンドソー30とは干渉しない位置まで下降させる。そして、この位置において中子式のクランプ装置62がチャンネルボックス4を内側から突っ張っている状態で、バンドソー30による縦切断を再開する。その後、バンドソー30による所定長さの切断と、バンドソー30の下降に追従した中子式のクランプ装置62の下降(高さ位置変更)を間欠的に行いつつ、使用済み燃料チャンネルボックス4を全長にわたって縦方向に切断する。
In this longitudinal cutting process, the core-
このように、バンドソー30が所定長さの切断を行う度に、そのバンドソー30の下降に応じて中子式のクランプ装置62も間欠的に下降させて、内側から突っ張る位置を変更することで、バンドソー30による縦切断をより安定して行うことができるようになる。
In this way, whenever the band saw 30 cuts a predetermined length, the core-
以上のようにして、使用済み燃料チャンネルボックス4を2つのL字形片5a,5bに分離した後は、中子式のクランプ装置62を上方に退避させた後、2つのL字形片5a,5bを順番に主フレーム15内から取り出す。そして、これら2つのL字形片5a,5bを図5、図6に示す貯蔵箱2に重ねて収容する。
After separating the spent
以上説明した、本実施形態の放射性廃棄物切断装置1、及び、放射性廃棄物の切断方法によれば、次のような効果が得られる。 According to the radioactive waste cutting apparatus 1 and the radioactive waste cutting method of the present embodiment described above, the following effects can be obtained.
切断方向切換機構40により、バンドソー30の切断方向(放射性廃棄物を切断する部分における刃部30aの向き)を縦方向又は横方向に切り換えてから、縦方向駆動機構12又は横方向駆動機構13により、バンドソー30をその切断方向(縦方向又は横方向)に移動させることで、放射性廃棄物を縦方向と横方向にそれぞれ切断することができる。このように、1つのバンドソー30で縦方向切断と横方向切断の両方が可能であるため、装置構成を簡素化されるとともに、バンドソー30を交換するなどのメンテナンス作業が簡単になる。また、切断ユニット11のメンテナンス時には、縦方向駆動機構12により切断ユニット11を上端位置まで移動させることができるため、バンドソー30の交換などのメンテナンス作業が非常に容易になる。
The cutting
また、他の切断手段に比べて、バンドソー30は種々の形状や肉厚の放射性廃棄物(例えば、肉厚の大きい、使用済み制御棒3の十字状中心部3cなど)を容易に切断することができる。その上、切断幅が小さく、また、1刃当たりの切り込み量が小さいため、切断反力が小さい。そのために、放射性廃棄物を小さなクランプ力で確実に固定できる。さらに、バンドソー30を用いた機械式の切断においては、プラズマアーク切断やレーザー切断におけるガス発生がなく、隔壁が不要で、オフガスフィルタの交換等の作業も生じない。また、研磨材が混合された高圧水(ウォータージェット)による切断におけるヘドロ状の二次廃棄物の発生もない。切断装置1がコンパクトなものとなるために据付け作業が容易になり、また、メンテナンス作業の簡素化によるランニングコストの低減といった効果も得られる。
Compared to other cutting means, the band saw 30 can easily cut radioactive wastes of various shapes and thickness (for example, the thick cross-shaped
また、切換方向切換機構40は、バンドソー30をガイドするガイド部材41を流体圧シリンダ42で回動させるという簡単な動作で、バンドソー30の切断方向を縦方向と横方向との間で簡単に変更する(切り換える)ことができる。さらに、2つのガイド部材41が、放射性廃棄物に関して対称な位置に配置されていることから、バンドソー30の、放射性廃棄物を直接切断する部分が、2つのガイド部材41により両側からガイドされることになり、放射性廃棄物を安定して切断することができる。
The switching
以上、本発明の実施形態について一例を挙げて説明したが、本発明を適用可能な形態は前述した実施形態に限られるものではない。 The embodiment of the present invention has been described above with an example, but the form to which the present invention can be applied is not limited to the above-described embodiment.
例えば、前記実施形態においては、使用済み制御棒3の本体部3aと速度リミッタ部3bとを分離する場合にのみ横切断を行っていたが、長尺の使用済み制御棒3の本体部3aや使用済み燃料チャンネルボックス4の長さを短くするために、横切断を行ってもよい。
For example, in the above embodiment, the transverse cutting is performed only when the
また、前記実施形態においては、放射性廃棄物(使用済み制御棒3)を横方向に切断してから縦方向に切断しているが、縦方向に切断した後に横方向に切断してもよい。 Moreover, in the said embodiment, although the radioactive waste (used control rod 3) is cut | disconnected in the vertical direction after cut | disconnecting to a horizontal direction, you may cut | disconnect in a horizontal direction after cut | disconnecting to a vertical direction.
また、前記実施形態においては、縦方向駆動機構12及び横方向駆動機構13により、バンドソー30を放射性廃棄物に対して縦方向及び横方向に移動させているが、逆に、放射性廃棄物の方をバンドソー30に対して縦方向及び横方向に移動させることにより、放射性廃棄物をバンドソー30で切断することもできる。
Moreover, in the said embodiment, although the band saw 30 is moved to the vertical direction and the horizontal direction with respect to radioactive waste by the vertical
さらに、バンドソー30を放射性廃棄物に対して、縦方向駆動機構12と横方向駆動機構13により縦方向と横方向にそれぞれ移動させることができ、さらに、切断方向切換機構40によりバンドソー30の切断方向を縦方向と横方向の間で切り換えることができるため、断面十字形状の使用済み制御棒3や、四角筒状の使用済み燃料チャンネルボックス4以外の、多種多様な形状を有する放射性廃棄物を様々な位置で切断して減容することが可能である。
Furthermore, the band saw 30 can be moved with respect to the radioactive waste in the vertical direction and the horizontal direction by the vertical
1 放射性廃棄物切断装置
3 使用済み制御棒
3a 本体部
3b 速度リミッタ部
4 燃料チャンネルボックス
11 切断ユニット
12 縦方向駆動機構
13 横方向駆動機構
30 バンドソー
40 切断方向切換機構
41 ガイド部材
42 流体圧シリンダ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Radioactive
Claims (6)
バンドソーを含む切断手段と、
前記バンドソーと前記放射性廃棄物の一方を、他方に対して前記放射性廃棄物の長さ方向である縦方向に相対移動させる縦方向駆動手段と、
前記バンドソーと前記放射性廃棄物の一方を、他方に対して前記放射性廃棄物の前記縦方向と直交する横方向に相対移動させる横方向駆動手段と、
前記バンドソーの切断方向を、前記縦方向と前記横方向との間で切り換える切断方向切換手段と、
を備えていることを特徴とする放射性廃棄物切断装置。 A radioactive waste cutting apparatus for cutting radioactive waste elongated in one direction in water,
Cutting means including a band saw;
Longitudinal drive means for moving one of the band saw and the radioactive waste relative to the other in the longitudinal direction, which is the length direction of the radioactive waste,
Lateral drive means for moving one of the band saw and the radioactive waste relative to the other in a lateral direction perpendicular to the longitudinal direction of the radioactive waste;
Cutting direction switching means for switching the cutting direction of the band saw between the vertical direction and the horizontal direction;
A radioactive waste cutting apparatus comprising:
前記バンドソーをガイドするガイド部材と、
前記ガイド部材を回動させて前記バンドソーの向きを変更する回動駆動手段と
を備えていることを特徴とする放射性廃棄物切断装置。 The cutting direction switching means is
A guide member for guiding the band saw;
A radioactive waste cutting apparatus comprising: a rotation driving unit that rotates the guide member to change the direction of the band saw.
バンドソーの切断方向を、前記放射性廃棄物の長さ方向である縦方向に向けてから、前記バンドソーと前記放射性廃棄物の一方を他方に対して前記縦方向に相対移動させて、前記放射性廃棄物を前記縦方向に切断する縦切断工程と、
前記バンドソーの切断方向を、前記縦方向と直交する横方向に向けてから、前記バンドソーと前記放射性廃棄物の一方を他方に対して前記横方向に相対移動させて、前記放射性廃棄物を前記横方向に切断する横切断工程と、
を備えていることを特徴とする放射性廃棄物切断方法。 A radioactive waste cutting method for cutting radioactive waste that is long in one direction in water,
A band saw is cut in a longitudinal direction, which is a length direction of the radioactive waste, and then one of the band saw and the radioactive waste is moved relative to the other in the longitudinal direction to thereby form the radioactive waste. A longitudinal cutting step of cutting in the longitudinal direction;
The cutting direction of the band saw is oriented in a lateral direction orthogonal to the longitudinal direction, and then one of the band saw and the radioactive waste is moved relative to the other in the lateral direction, and the radioactive waste is moved to the lateral direction. A transverse cutting process to cut in the direction;
The radioactive waste cutting method characterized by comprising.
前記縦切断工程において、前記使用済み制御棒の本体部の十字状中心部をその長さ方向に沿って切断して、前記本体部を2つのL字形片に分離し、
前記横切断工程において、前記使用済み制御棒の前記本体部と前記速度リミッタ部とを切断して両者を分離することを特徴とする請求項4に記載の放射性廃棄物切断方法。 The radioactive waste is a used control rod having a main body having a cross-shaped cross section parallel to the lateral direction and a speed limiter provided at one end in the length direction of the main body.
In the longitudinal cutting step, the cross-shaped central portion of the main body of the used control rod is cut along its length direction, and the main body is separated into two L-shaped pieces,
5. The radioactive waste cutting method according to claim 4, wherein, in the transverse cutting step, the main body portion and the speed limiter portion of the used control rod are cut and separated from each other.
前記縦切断工程において、前記使用済み燃料チャンネルボックスの角部をその長さ方向に沿って切断して、前記使用済み燃料チャンネルボックスを、2つのL字形片、又は、4つの長尺板状片に分離することを特徴とする請求項4に記載の放射性廃棄物切断方法。 The radioactive waste is a rectangular cylinder-shaped spent fuel channel box;
In the longitudinal cutting step, a corner portion of the spent fuel channel box is cut along its length direction, and the spent fuel channel box is cut into two L-shaped pieces or four long plate-like pieces. The radioactive waste cutting method according to claim 4, wherein the radioactive waste is cut.
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