イリノイ州で「アトミック」パフォーマンス

イリノイ州のザイオン原子力発電所の解体工事で、Indecoの装置が決定的な役割を果たします。この仕事を任されたのは、この種の廃炉を専門とする米国有数の企業であるManafort Brothers社です。

1 9月 2017

ザイオン発電所は、イリノイ州のミシガン湖畔にあり、シカゴから約64 km、ミルウォーキーから約68 kmの位置にあります。1973年に完成し、同年末(1号機)から1974年9月(2号機)にかけて発電を開始しました。
ザイオン工場は、コモンウェルス・エジソン社(ComEd社)のネットワークの一部で、シカゴ大都市圏と湖に接する州内の一部地域に供給するために設計されたものでした。
1997年2月、操作ミスにより1号機が事故停止しました。幸いにも、安全上の問題は生じなかったのですが、発電を停止しました。
1998年2月、1号機の再稼働と2号機(事故当時すでに停止していた)への新しい燃料棒の供給に4億3500万ドルの投資を必要としたComEd社は、この投資は同社に十分な利益をもたらさないとして、永久に操業を停止することを決定しました。
NRC(原子力規制委員会)は、2010年8月、ComEd社に対し、原子力発電所の廃炉や産業用地の復旧を専門とするEnergy Solutions社に、前代未聞の手続きで、原子力発電所の転換を早める認可を与えました。Energy Solutions社の「グリーンフィールド」ソリューションというプロジェクトでは、2026年末までに、約50年前、すなわち発電所建設開始前の環境と景観に戻すことを想定しています。

長くて複雑な廃炉作業

Energy Solutions社は、子会社のZion Solutions社を通じて、すべての廃炉作業、施設の解体、およびすべての廃棄物の自社スペースへの移送を担当します。廃炉は1998年に原子炉から核燃料を取り出し、ウラン燃料棒を固定し、2011年から除染と施設の解体を開始しました。 その日から、埋め立てを含めて、年間200人の専門家による約10年間の作業が必要となり、総工費は約10億ドルと見積もられています。
廃炉計画では、鉄筋コンクリートや鉄骨の構造物の解体の全段階で、機械による解体のみを採用することが想定されていました。爆破による解体工事は、現場の性質や汚染された粉塵が無秩序に大気中に放出される可能性を考慮し、事前に解体の方法として除外されていたのです。解体作業を適切かつ安全に行うためには、確かな経験と能力を持つ企業に仕事を任せる必要がありました。実際、この工事はさまざまな建物の構造上の特性や、さまざまな種類の設備が存在することから、非常に複雑な構造物の解体でした。
そこでZion Solutions社は、2014年にコネチカット州ニューブリテンにあるManafort Brothers社に仕事を依頼しました。同社は約100年の歴史を持ち、現在までにアメリカ東海岸で2つの原子力発電所の解体を行った唯一の企業として全米で知られています。Manafort Brothers社はまず、今は完全に取り壊されて見ることができないタービンや発電機の入っていた建物で作業を行い、その後も1号機と2号機が入っていた2つの塔の中で、さまざまな機器を取り外す作業を行いました。
続いて、補助的な設備が入っている大きな建物の解体に取りかかりました。このような過酷で複雑な解体作業には、経験や安全作業能力に加えて、適切な機械や設備が必要です。
現場の時間延長、鉄筋コンクリートや鉄骨の寸法・強度特性、十分な生産量を確保する必要性から、特に解体に必要な設備の評価を慎重に行う必要がありました。この分析から、Manafort Brothers社は、Indecoのブレーカのみを使用し、同じくIndecoが供給するクラッシャーとシャーでサポートすることを決定しました。

Indecoによる解体
ザイオンの現場では、60~140 tのショベル用の運転重量11,054 kg、250 mmビットのHP 25000(欧州ではHP 18000)2台が稼動しています。39~80 tのショベル用の稼働重量5000 kg、15000 ジュール、195 mm工具のHP 13001(欧州ではHP 9000)3台と、27~50 tのショベル用の稼働重量3,150 kg、160 mmと8000ジュールのHP 8000(欧州ではHP 5000)1台を解体用の長いブームに搭載し、さらに前述のとおりISS 30/50シャーとIRP 1250旋回式小割機をも搭載しています。また、これらは異なる場所であっても同時に使用されることが多く、中には1年以上継続して使用されているものもあります。
「この種の解体工事では、作業員の安全衛生、環境規制の遵守、他の建造物に隠れていて入りにくい場所へのアクセスなど、さまざまな問題に対処する必要があります」と、Manafort Brothers社の現場責任者ジョン・カーヴィル氏は語ります。
「現場から出るコンクリートの量がどれくらいのものかは、作業終了後に113,000トン以上の廃材が発生するといえばお分かりでしょう。そのすべてをユタ州の砂漠地、クライヴにあるEnergy Solutions社の専用敷地に列車で運びます。そして廃材はコンクリートだけでなく、解体の過程で発生する数万トンの鉄・非鉄材ももちろん考慮しなければなりません。」
しかし、プロジェクトの規模は数量の説明だけにはとどまりません。実際、最も重要な内部および外部の鉄筋コンクリート構造物はすべて、設置されている地域によって異なりますが、1メートルから4メートル、直径32または36ミリの鉄筋に、中密度から超高密度までさまざまなメッシュを施したコンクリート鋳物で作られています。
最も厚みがあるのは、ミシガン湖の冷却水ポンプを収めた地下18 m近い構造物や、核燃料の貯蔵施設を収めた建物に関するもの、そしてもちろん基礎部分です。
そのため、その厚みに対処できる機械設備が必要であることは、John Carville氏自身が指摘したとおりです。「Manafort Brothers社は、東海岸で唯一、廃炉になった原子力発電所の解体の具体的な経験を持つ会社です。私たちはすでに、ハダムネック近くのコネチカット州ヤンキー工場とウィスカセット近くのメイン州ヤンキー工場を取り壊しました。ですから、このような作業は経験があるにもかかわらず、ザイオンのように圧縮強度60~90 MPaの鉄筋コンクリートは初めてでした。だから、ブレーカなどの解体用具の選定は非常に重要でした。また、Indeco社製機械を採用したのは、すでに使用していたHP 8000(HP 5000)の好印象だけでなく、他メーカーとの比較評価を慎重に行った結果であることを申し添えておきたいと思います。HP 13001(HP 9000)の2台が最も多く使用している機種ですが、もちろん、最も困難な状況に対応できるのはHP 25000の2台です。HP 25000(HP 18000)は、全機種に搭載されているIndecoの技術に加え、25,000ジュールという大きなパワーを持ち、現在市販されているブレーカの中で最も生産性の高い強力なブレーカとなっています。ある条件下においては、本当に唯一、火薬の代替品となりうるものです。また、すべての機種において、解体作業に対するチゼルの信頼性と耐久性が高く、他のブレーカ部品と同等の素材が使用されていることがわかります。小割機やシャーも、生産性という点では非常に高いパフォーマンスを発揮しています。また、旋回式小割機は、非常に良好な出力/サイズ比を実現していることも特筆すべき点です。」

生産とサービスに強い
ザイオンの現場では、ブレーカは長期間にわたり非常に厳しい仕事を担っています。一般的な解体工事では、1年程度で作業が終了することが多いため、このようなことは珍しいのです。
大型構造物の解体工事では、機器の生産レベルが問われますが、ザイオンでのような仕事では、サービスやサポートなどの、作業に要する時間に決定的な影響を与える要素も重要となります。
John Carville氏は次のようにこの点を強調しています。「私たちがIndecoのブレーカ、小割機、シャーに満足しているのは、製造上の配慮はもちろんですが、Indeco North America社が我々のあらゆるニーズ(そのほとんどが定期メンテナンス)に常に迅速かつ効果的に応えてくれるからです。ですから、HP 13001(HP 9000)を2台追加注文する予定であることは決して偶然ではないのです。」