概要
再処理工場の使用済燃料貯蔵プールは、内面に施工された厚さ 4 mmまたは 6 mmのステンレス鋼製内張り（以下、「ライニングプレート」と称する）により内部のプール水を保持して、原子力発電所から受入れた使用済燃料を安全に貯蔵している。それらのライニングプレートは溶接により接合されており、その溶接線全長は、国内初の商業用再処理工場である六ヶ所再処理工場の場合、約 13 kmにも及ぶ。 Fig.1に六ヶ所再処理工場の使用済燃料貯蔵プールの構造を示す。また、 Fig.2にライニングプレートの断面構造を示す。 それらのライニングプレートに対して恒久的な保全を行うための手段として、水中環境下で溶接施工を行う工法及び装置の開発が必要となっている。保全対象箇所の特性として、使用済燃料の冷却維持のため、最大水深 12 mの環境下での水中保全が必須であること、保全対象箇所がクラック等でライニングプレートを貫通している場合、ライニングプレートの表面と裏面の間で水圧と大気圧の圧力差（以下、「差圧」という）が発生することがあげられる。 水中環境下での溶接法（以下、「水中溶接法」と称する）は、乾式法と湿式法に大別できる [1]。 乾式法の内、ライニングプレートのような薄板に対して、遠隔自動での水中溶接法としては、水中 TIG溶接と水中レーザ溶接が考えられる。 乾式法の水中 TIG溶接は、保全対象箇所全体または局部をチャンバーなどで気中環境にすることで、多くの施工実績のある気中と同様の溶接条件を適用可能であるが、装置が比較的大型になり、狭隘部への適用が困難という特徴を有する。 乾式法の水中レーザ溶接は、低入熱で高精度の溶接と装置のコンパクト化が可能であり、狭隘部へも適用できるという特徴を有する。 これら乾式法の開発において、まずは、早期の実機適用を目的に、保全対象箇所にライニングプレートと同材質の当て板を設置して、乾式法による水中 TIG溶接にて当て板周辺にすみ肉溶接を行う工法を開発し [2]、実機への適用準備を整えた。
