JPH0433541B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は例えば原子力発電所から発生する高放
射性固体廃棄物の切断法に係り、特に各種電気的
及び機械的物性をもつた表面皮膜が付着した金属
材料の効率的な水中切断を行う方法に関する。

〔従来の技術〕

従来の切断法は、特開昭59−187298号公報に記
載のように被切断材と切断トーチ間に電位差をも
たせ、この間にアークを発生させてその熱エネル
ギで被切断材を溶融切断するものであつた。しか
し、そのためには被切断材が導電体であることが
切断条件の基本であり、例えばセラミツクスのよ
うな非導電体の切断は不可能で、本法の切断対象
となる廃棄物の表面には、使用期間が長ければ長
いほど表面にセラミツク状の物質が付着してい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、被切断材の表面に非導電性物
質が付着する点について配慮がされておらず、プ
ラズマトーチと被切断材との間にアークが発生し
づらく、安定した切断ができない問題があつた。
従来の方法ではこの対策として、表面の付着物を
機械的に除去後プラズマ切断をするなどの方法で
対応しているが、作業時間がかかり手順が複雑で
作業効率が悪く、この改善が強く望まれている。

本発明の目的は、このような被切断材の表面の
電気的或は機械的物性に全く影響を受けず、水中
で安定した切断性能を有する切断法を提供するこ
とにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、非移行式プラズマジエツト用の電
源装置と移行式プラズマアーク用の電源装置を
別々に備え、一本或いは複数本のプラズマトーチ
をそれらの電源装置に接続し、非移行式プラズマ
ジエツトと移行式プラズマアークとを併用し、非
移行式プラズマジエツト用の電源装置により発生
したプラズマジエツトで被切断材の表面皮膜を除
去しながら、同時に移行式プラズマアーク用の電
源装置により発生したプラズマアークで被切断材
を切断することにより達成される。一般にプラズ
マアーク切断は移行式であり、プラズマトーチと
被切断材の間に電源を接続し電位差を設けかつト
ーチのノズル孔から動作ガスを流出してアークを
発生させて、この熱エネルギと噴出ガスの力で溶
融切断するものである。熱エネルギが大きいこと
から厚板の切断に適した方法として最近特に、原
子炉解体の基本技術として水中切断の主流となつ
ている。

しかし、プラズマトーチと被切断材の間にアー
クを発生させるため、非導電性の付着物がある金
属の切断には不適である。

これに対し、非移行式プラズマジエツト切断で
はプラズマトーチ内の電極棒とノズルの間にアー
クを発生してノズル孔から噴出させて溶融切断す
るもので、表面の影響を受けない。

しかし、移行式に比べて切断能力が劣ることか
ら一般にはあまり用いられておらず、特に水中切
断に用いられた事例は見られない。

〔作用〕

前述のように、非移行式プラズマジエツト切断
は移行式に比べて切断能力が劣るので、非移行式
のみで厚板を切断しようとすると、高出力のプラ
ズマトーチ、電源設備が必要であり、また切断速
度が遅いなど作業効率が悪くなる。そこで、非移
行式プラズマジエツトは、被切断材の表面に付着
した非導電性の皮膜を除去し導電性の内部が露出
するに充分な能力とし、この非移行式プラズマジ
エツトにより表面皮膜を除去しながら、同時に主
たる切断を移行式プラズマアークで行なうように
動作させる。

一方、水中切断において、固定した被切断材に
対してプラズマトーチの方を移動して切断した場
合には、被切断材の形状、切断装置の構成により
切断中にプラズマトーチの水深が変化することが
ある。そこで水深を例えば水圧で検出する等の方
法により検知し、切断条件（電流、動作ガス流量
ガス圧など）を水深に応じて調整する。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明す
る。プラズマトーチの先端部は図示のように通常
タングステンの電極棒６と水冷銅製のノズル７で
構成され、ノズル孔より動作ガスがガス調整器８
を経由して供給される。ガスの成分としてはアル
ゴン等の不活性ガスの他、水素、窒素、空気或は
これらの混合ガス等が使用される。非移行式プラ
ズマトーチ２では、電極棒６とノズル７の間に直
流電源装置４を接続して非移行式のプラズマジエ
ツトを発生させて被切断材１の表面皮膜を除去す
るもので、移行式プラズマトーチ３では、電極棒
６と被切断材１の間に直流電源装置５を接続して
移行式プラズマアークを発生させて、表面皮膜除
去後の被切断材１を溶融切断することができる。
本図の構成には、水深検知器９が設置されてお
り、制御装置１０から各々の電源４，５及びガス
調整器８に対して指令信号を送ることにより、水
圧の変化に応じた切断条件を制御することが可能
である。

他の実施例を第２図により説明する。本図の構
成では１本の併用プラズマトーチ１１に対して、
各々直流電源装置４，５を接続するもので、非移
行と移行式のプラズマが併用して発生される。こ
のような構成により、前述の実施例と同様に非導
電性の皮膜を有する被切断材１においても、良好
な水中切断が可能である。ここで、第１図と同様
に、水深による切断条件の制御も可能である。

また、移行式プラズマアークにおいては、被切
断材とトーチとの距離（アーク長）を一定に保持
することが安定な切断能力を確保するための条件
となつているが、併用プラズマトーチ１１におい
ては、電極棒６とノズル７の間に発生した非移行
式プラズマジエツトが噴出しているため、移行式
プラズマアークの発生が維持されやすく切断の安
定性が向上する効果もある。

両実施例とも、本発明を説明する主要構成部の
みを記述したが、この他、プラズマトーチ或は被
切断材の移動機構、プラズマトーチの防水機構、
冷却機構などを有する。

〔発明の効果〕

本発明によれば、被切断材の表面に付着した非
導電性物質を非移行式プラズマジエツトで除去す
ることができるので移行式プラズマアークの発生
が可能となり両者を併用することでそのような皮
膜を有する材料の水中切断においてより厚板への
適用拡大の効果がある。

また、水深に応じて切断条件が自動的に調整制
御できるので、切断能力が均一化され作業安定性
向上の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の説明図、第２図は他
の実施例の説明図である。 １……被切断材、２……非移行式プラズマトー
チ、３……移行式プラズマトーチ、４……直流電
源装置、５……直流電源装置、６……電極棒、７
……ノズル、８……ガス調整器、９……水深探知
器、１０……制御装置、１１……併用プラズマト
ーチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ プラズマアークにより水中で被切断材を切断
   する高放射性固体廃棄物の切断法において、非移
   行式プラズマジエツト発生用の電源装置と移行式
   プラズマアーク発生用の電源装置とを別々に備
   え、これらの電源装置に接続した一本或いは複数
   本のプラズマトーチを用い、前記非移行式プラズ
   マジエツト発生用の電源装置により発生したプラ
   ズマジエツトにより被切断材の表面皮膜を除去し
   ながら、同時に前記移行式プラズマアーク発生用
   の電源装置により発生したプラズマアークにより
   被切断材を切断分離することを特徴とする高放射
   性固体廃棄物の切断法。 ２ 前記プラズマアークによる切断条件を制御装
   置により水深に応じて調整することを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の高放射性固体廃棄物
   の切断法。 ３ 前記水深を水圧にて検出することを特徴とす
   る特許請求の範囲第２項記載の高放射性固体廃棄
   物の切断法。