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アブレイシブウォータージェット切断工法による炉内溶融金属等の取出しに向けた技術開発

R&D of the fuel debris removal technologies by abrasive water jet cutting technology

岩井 紘基; 中村 保之; 手塚 将志; 佐野 一哉

Iwai, Hiroki; Nakamura, Yasuyuki; Tezuka, Masashi; Sano, Kazuya

福島第一原子力発電所(以下、「1F」という)は炉心溶融に至ったと報告されており、炉内構造物は原形を留めておらず、溶融燃料と混在し複雑狭隘な状態にあると想定される。このような状態の中、溶融再凝固した炉内構造物の取出しに向けて、水中で厚板切断が可能なアブレイシブウォータージェット(以下、「AWJ」という)切断技術について、装置の切断能力を把握するために、切断試験によりポンプ吐出圧力やスタンドオフ等の切断条件が切断能力に及ぼす影響を確認した。切断試験では、AWJ切断装置を用いてポンプ吐出圧力、切断速度、試験体形状、試験体材質、スタンドオフ、切断雰囲気(気中及び水中)等の試験条件をパラメータとした。また、試験体は、1Fの炉内構造物に主に使用されているSUS304及び、比較のために汎用炭素鋼であるS45Cの2種類の一般鋼材を用いるとともに、試験体形状は、連続的に切断深さのデータが取得できる矢型形状及び一般的な平板形状を用いて、切断性能を確認した。今後は実機適用を考慮し、1Fの燃料被覆管と主な炉内構造物との炉内溶融金属を模擬した試験体等を用いて切断データを取得し、切断性能の確認、評価を行う計画である。

It was reported that Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant (1F) had been lost the function of cooling the reactor by the Tohoku Earthquake. It is assumed that the original shapes of the internal core are not kept and the inside of the reactor makes so narrow in the space, however the fuel debris and the molten internal core will have to be removed for the decommissioning of 1F. The cutting methods for those removal works will have to be selected depending on the situation of the inside of the reactor. In consideration of above situations, the abrasive water jet cutting method, Fugen has much data of underwater cutting for the reactor dismantling and there are experiences of the reactor maintenance and dismantling in both domestic and international, will be being developed for the fuel debris removal works and so on. In the fiscal year 2012, in order to confirm the cutting performance of the cutting machine, the cutting tests were carried out to acquire the fundamental data.

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