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作为废止措施的核电站设施的拆卸中的安全确保的课题

为了实现“2050年的碳中和”,占据温室气体排放8成以上的能源领域的搭配很重要。为此,核能发电的选择也变得必要,各电力公司,把比什么都优先安全性的事做为前提面向再运转的搭配推进着。截至2022年3月,日本国内的核电站除了废止的以外,还有33座。其中10座开始重启。另一方面,面向废止措施即废炉开始行动的核电站现在成为24座。(※1)

在这样的情况下,日立工厂建设,作为2009年1月停止运行的中部电力的滨冈核电站第1号机及第2号机的废止措施推进着涡轮的解体工程。像涡轮这样的大型机器很难直接搬出,所以需要切断成在建筑物内容易搬出的大小。但是中部电力实施废止措施还是第一次,当初是摸索着根据什么样的工法切断大型机器的状态。

此时,参与中部电力滨冈核电站的建设和定期检查的日立工厂建设,得到了顾客的咨询,协助机器的拆卸。

现在,我们向担任定检作业所工程长的大平利夫先生询问了日立工厂建设的提案内容。
“关于涡轮机等大型设备的切断,已经提出了在浜冈核电站更换、废弃大型设备方面取得实绩的大型链锯的施工方法。“万向锯”一般是用来将锯的刀刃做成带状来切断金属的装置,“大型万向锯”是机械式无火切断技术之一,是日立工厂构造开发的技术。“

在核电站的拆除工程中,在防止因放射线引起的辐射和放射性物质引起的污染扩大、火灾发生的同时,要求安全有效地拆除。
本公司提出的大型保险锯可以远程操作,可以避免作业人员受到辐射的风险。另外,由于使用电通过马达等旋转来切断物品,所以与其他切断方法不同,没有火灾的危险。
而且,在该带锯切断方法中,在使用了气体或等离子体切断工法中,由于可以不戴必要的全面口罩而进行作业,因此作业人员没有缺氧或中暑的风险,在作业环境方面是安全的工作效率方面也有好处。
另外,解体一般以气体切断为主流,但在使用气体的切断方法中,由于热气溶解的放射性物质有可能进入切断的金属中在新发生溶解部的除去作业的情况下,有可能反而增加放射性废弃物。
最终,在这样的作业环境的安全方面、作业效率方面都很出色,因此滨冈核电站采用了日立的大型链锯的切断方法。

重量轻、超大型的日立大型带锯的各种优点活用的拆卸施工现场

日立工厂建设于1994年开发了大型带锯。之后取得了很多关于无火切割技术和大型带锯的专利,不仅积累了高技术和技术,装置本身也有其他公司厂商所没有的特长。
“一个是可以对应大型特殊尺寸。其他公司厂商的装置一般是可切断尺寸为宽2m×高2m或以下的,但本公司大型带锯最大的装置是可切断尺寸为宽8m×高4m。也就是说,即使是大型机器的切断,也可以放入怀里切断。此外,还可以进行水平、垂直的切割,根据切割物和车间的情况可以改变装置尺寸,而且装置的重量也非常轻“(大平)
另外,在重量方面,例如切断2m×2m的装置时,其他公司厂商的装置重量为30~40t,与此相对,日立的大型带锯为8.5~4.5t,与其他公司相比相当轻。在现场处理和设置区域选择方面非常有效。

作为废止措施的第一阶段的2009~2015年度,首先实施在使用完毕燃料游泳池保管的燃料的搬出和污染状况调查等的拆卸工程的准备。在2015~2022年的第2阶段,涡轮等核反应堆周边设备的解体、炉内除污等终于开始了。

日立工厂建设从2017年秋天开始进入解体工程,2018年2月开始着手切断涡轮发电机。在切断作业中,通过控制器实施远程作业,一边进行切断状况和周边监视等,一边充分确保安全。

实现间隙制度活用要求的高度对应

另外,核电站的解体·废止措施特有的课题也发挥了大型带锯的对应力。那是解体后的废弃物处理问题。伴随着解体工程产生的废弃物,即解体拆除物,放射能的程度有各种各样的东西。拆解拆除物在放射性浓度不影响人体的浓度(清除水平:每年0.01毫西弗(※2))以下得到国家认可后,可以作为“被放射性物质污染的物品不需要处理”规定了所谓的间隙制度。通过适用清空制度,可以将废炉时产生的废弃物作为有用资源进行再利用。

在废止措施的第2阶段,从涡轮等核反应堆周边的放射能浓度比较低的地方开始作业。中部电力认为,涡轮等被切断后,关于铁等的解体拆除物,可以活用这个间隙制度。

间隙制度并没有明确表示切断方法,因此也可以采用以往的热切断方法。但是,由于传统的热切割方法使用烟火,放射性物质融入金属中,达到减少被放射能污染的垃圾的目标变得非常困难。
另一方面,日立的大型链锯切割方法不使用烟火,所以没有这样的缺点,可以说是适合活用间隙制度的方法。

另一方面,据说在拆卸现场也有不少辛苦。
“原子炉等发电设备的机器,原本并不是以破坏为前提制作的。因此,与建设时相比,实际上解体时的难易度会变得非常高。另外,复杂形状的机器拆卸物现在规定的切断要求尺寸需要收纳在小尺寸、重量中,所以有时会受到意想不到的困难“(大平)

话虽如此,如果是活用日立大型带锯的方法,则不是用液体溶解后废弃的处理方法,另外,由于切割面处于干净的状态,拆卸后的整理·整顿容易,而且可以低速切割,对材料几乎没有热影响在拆卸品的保管、管理方面也发挥了优点。
中部电力表示,关于第2阶段中前半部分的约7700吨的拆除拆除物,计划于2019年3月取得清空许可,接受保安规定的审查,同时申请约4000吨的清空确认。

以废止措施得到的知识为基础,为集团的原子能事业做出更大的贡献

在这次的拆卸工程中,与客人的交流也很多,一方面接受各种各样的咨询,另一方面在讨论中也得到了客人的建议,据说是彼此距离非常近的现场。
“接受咨询的时候,虽然也有仅在我们现场无法解决的问题,但与本公司的施工技术部门合作的同时,以速度感提出了解决方案,并进行了应对。根据以往现场的见解,对处理困难的问题也进行了深入的挖掘,提出了几个解决方案并进行了讨论等,我认为这是加深了与客人的合作。我想也有那个意义,能更加提高对本公司的信赖。“(大平)

通过与这样的顾客的投接球练习,也积累了在核电站的废止措施的解体工程的技术和经验技术。

从2023年开始的第3阶段,预定进行放射能浓度更高的原子炉本体等原子炉领域的解体。日立工厂建设在与日立GE新清除能源合作的基础上,希望活用在第3阶段到第2阶段的作业中得到的技术和诀窍。

“以通过这次新的努力得到的知识为基础,我们一边共享至今为止日立培养的技术和知识,一边对集团全体的原子能事业做出贡献。当然,参与滨冈核电站废止措施的第3阶段也是如此,但是全国今后打算着手废止措施的核电站也不少,所以我想将本公司的技术应用于这样的发电设备“(大平)

并且,2021年10月,与中部电力共同开发了实现放射性废弃物的削减的新的切削分离工法和分离装置。今后也会一边满足顾客的要求,一边致力于原子能发电站的废止措施。
同时,日立工厂构造,日立GE新清除·能源的原来面向再启动的搭配也推进着。通过提供安心安全的价值,为社会做出贡献而迈进。

(※1)参照原子能规制委员会HP
(※2)根据电气事业联合会资料
https://www.fepc.or.jp/nuclear/haishisochi/clearance/safety/index.html
低于人均自然辐射(年)2.1

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