JP2001133586A - 使用済燃料貯蔵ラック - Google Patents

使用済燃料貯蔵ラック

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JP2001133586A
JP2001133586A JP31656599A JP31656599A JP2001133586A JP 2001133586 A JP2001133586 A JP 2001133586A JP 31656599 A JP31656599 A JP 31656599A JP 31656599 A JP31656599 A JP 31656599A JP 2001133586 A JP2001133586 A JP 2001133586A
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Masaaki Nakamura
正明 中村
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 使用済燃料貯蔵ラックにおいて、稠密貯蔵と
耐震性向上を低コストで実現する。 【解決手段】 使用済燃料貯蔵ラック２０は、使用済燃
料を個別に受け入れるセル２５を内部に画成する鉛直な
角筒２１を複数個、水平断面において市松模様状に配設
し、隣接する角筒２１を溶接２７により互いに結合して
形成され、隣接する４個又は３個の角筒２１の各側壁の
板厚中心線が協働して十字線を形成するように配置さ
れ、隣接する角筒２１が協働して画成するセル３１、３
３がセル２５と同一の断面形状寸法を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、原子炉で所定の燃
焼を終えた原子炉燃料所謂使用済燃料の貯蔵ラックに関
する。
【０００２】
【従来の技術】使用済燃料は放射線と崩壊熱を出し続け
るので、所定期間例えば屋外輸送に適する状態になるま
で放射線遮蔽水が張られた貯蔵プールの中の貯蔵ラック
に入れられて保管される。使用済燃料の外形形状は、一
般に矩形断面の棒状をしているから、貯蔵ラックは格子
状断面の板もの構造体として形成される。そして現在で
は、その製作性を考慮して図６及び図７に示すような構
造をなすのが一般的である。図６及び図７を参照して従
来の貯蔵ラック１０の構造を説明すると、ほぼ正方形の
断面を備えた角筒部材即ち角筒１１を市松模様状に配置
し、隣接する角筒１１の隅部同士を溶接で接合し、一体
構造化している。このような配置構造の特徴が図８の部
分拡大図に示されている。
【０００３】図８に明確に示すように、それぞれの角筒
１１の内部と隣接する３個乃至４個の角筒１１に囲まれ
た部分にセル１３，１５が形成され、このセル１３、１
５内に使用済燃料Ｆを個別に受け入れるようになってい
る。貯蔵ラック１０の周縁に位置するセル１５は、外側
の角筒１１が無く、３個の角筒１１のみにより囲まれて
いるので、欠落した角筒１１に代わる垂直板１７で一辺
が閉じられている。なお、図面の複雑化を避け、角筒１
１と使用済燃料Ｆとの相互関係を明示するため、使用済
燃料Ｆの外形は、相対的に小さく図示されている。そし
て、特に図７に示すように、以上のような角筒１１の溶
接構造体は、貯蔵プール１の底面３に架台１９を介して
固定され、セル１３、１５内を遮蔽水が上昇できるよう
になっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、正方形
横断面の角筒１１を市松模様状に配設すると、角筒１１
の各側壁外面は、図８に示すように交差する直線上に位
置することとなる。換言すれば、角筒１１の横断面にお
いて内辺間距離をａ、外辺間距離をｂとすると、セル１
３の対辺間距離はａとなり、セル１５の対辺間距離はｂ
となる。即ち、小さい方のセル１３の寸法が臨界阻止や
冷却能力確保などから見て最小のものとなっており、大
きい方のセル１５は余裕が生じているが、余分なスペー
スを使用していることにもなり、稠密貯蔵の面から不効
率なものとなっている。又、地震発生時に使用済燃料Ｆ
は横方向に振動変位しようとするが、セル１５が大きい
分だけ横方向変位量が大きくなって、角筒１１の側面や
垂直板１７に作用する衝撃力が大きくなるから、関連部
材の強度向上乃至板厚増大が必要となり、製造コストの
上昇、稠密貯蔵効率の低下を招くという問題がある。従
って、本発明の課題は、製造コストの上昇を生ぜず、且
つ貯蔵効率の良い使用済燃料貯蔵ラックを提供すること
にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明によれば、使用済燃料を個別に受け入れる第
１セルを内部に画成する鉛直角筒部材を複数個、水平断
面において市松模様状に配設し、隣接する前記角筒部材
を溶接により互いに結合して形成される使用済燃料貯蔵
ラックは、互いに隣接する角筒部材の各側壁の板厚中心
線が協働して十字線を形成するように配置され、隣接す
る前記角筒部材が画成する第２セルが前記第１セルと同
一の断面形状寸法を有して構成される。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下添付の図面を参照して本発明
の実施形態を説明する。先ず、図１を参照するに、貯蔵
ラック２０は水平断面図において市松模様を形成するよ
うに配置された複数の角筒２１と後述するように周辺部
に配設された垂直板２３とを互いに溶接により連結して
構成される。角筒２１はオーステナイトステンレス鋼の
成形材料からなり、内部に対辺間距離Ａを持つ正方形断
面のセル２５を画成している。垂直板２３もオーステナ
イトステンレス鋼の板材からなる。角筒２１は隣接する
隅部が溶接２７により接合され、又垂直板２３は溶接２
９により隣接する角筒２１に接合されている。そして、
図示されるように、隣接する４個の角筒２１に囲まれて
セル３１が形成され、隣接する３個の角筒２１と垂直板
２３とがセル３３を画成する。このように形成されたセ
ル３１，３３の対辺間距離Ｂ，Ｃは、後述するようにセ
ル２５の対辺間距離Ａと等しいように形成される。
【０００７】図２に角筒２１同士を溶接２７により接合
する部分の拡大図が示されている。角筒２１は、横断面
において回転対称の形状寸法を有しているが、隅部を挟
んで隣接する側壁４１，４３は等しい肉厚Ｔを有してお
り、肉厚中心線４１ａ、４３ａが同一線上にあり、全体
として十字線を形成するように配置される。ここにおい
て、隅部の内側４分の１円筒面の半径ｒは、０．７１Ｔ
（Ｔは肉厚。）以上に設定され、外側４分の１円筒面の
半径Ｒは１．７１Ｔ（Ｔは肉厚。）以上に設定されてい
る。このように、角筒２１の隅部の内側半径及び外側半
径を前述のようにすることにより、セル２５，３１，３
３の対辺間距離Ａ，Ｂ，Ｃがそれぞれ等しくなる。そし
て、このような対辺間距離Ａ，Ｂ，Ｃは、使用済燃料を
入れたとき、臨界防止、冷却確保及び耐震支持の各観点
から最適値の隙間が形成されるように設定されることに
より、使用済燃料を好適に貯蔵することができる。な
お、角筒２１及び垂直板２３の材料は、前述の実施形態
ではオーステナイトステンレス鋼としたが、ボロン、ガ
ドリニウム等の中性子吸収能力のある元素を添加した材
料を使用して、更なる稠密貯蔵を行うようにしても良
い。
【０００８】図３乃至図５に改変実施形態を示す。図３
に示す貯蔵ラック５０の角筒５１は、隅部の形状寸法の
外は角筒２１と同じ形状であり、垂直板５３も幅が若干
異なる以外垂直板２３と同じであり、溶接５７，５９に
より同様に溶接接合されて同一寸法のセル２５，３１，
３３が形成される。図４は、角筒５１を溶接５７により
相互に連結した状態の部分拡大図である。角筒５１の横
断面は前述したように回転対称の形状であり、同一の肉
厚Ｔを持つ一対の側壁６１，６３から形成されていると
も考えられる。そして、このような側壁６１，６３の肉
厚中心線６１ａ、６１ａ、６３ａ、６３ａは、十字線を
描くように配置されている。図５は、角筒５１を相互に
対角線方向に離した状態を示している。この状態は、溶
接前の角筒５１の隅部の形状を示しているが、側壁６
１，６３の間の隅部の内側４分の１円筒面の半径ｒは
０．７１Ｔ以下になっていて、一方外側４分の１円筒面
の半径Ｒは、１．７１Ｔ以下となっている（Ｔは何れも
肉厚である。）。但し、外側４分の１円筒面には、面取
り６５が施され、角筒５１が安定して溶接される配置と
なっている。面取り６５の形成は、適当なフェイスカッ
ター等で行われる。このように、この改変実施形態にお
いても、同一寸法のセル２５，３１，３３が形成される
ので、同様な作用効果が得られる。
【０００９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
角筒部材を市松模様状に配置して構成される使用済燃料
貯蔵ラックにおいて、隣接角筒部材の側壁の肉厚中心線
が十字線を形成されるように配置されるので、形成され
るセルは同一形状寸法になって、耐震衝撃荷重の増大を
抑制して稠密に使用済燃料を貯蔵することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す部分上面図である。
【図２】前記実施形態の部分拡大図面である。
【図３】本発明の改変実施形態を示す部分上面図であ
る。
【図４】前記改変実施形態の部分拡大図面である。
【図５】図４に対応する分解図である。
【図６】従来装置の一例を示す概念的平面図である。
【図７】図６のVII−VII線に沿う立断面図である。
【図８】図６の部分拡大断面図である。
【符号の説明】
２０ 貯蔵ラック ２１ 角筒 ２３ 垂直板 ２５ セル ２７、２９ 溶接 ３１、３３ セル ４１、４３ 側壁 ４１ａ、４３ａ 肉厚中心線 ５０ 貯蔵ラック ５１ 角筒 ５３ 垂直板 ５７、５９ 溶接 ６１、６３ 側壁 ６１ａ、６３ａ 肉厚中心線 ６５ 面取り

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 使用済燃料を個別に受け入れる第１セル
    を内部に画成する鉛直角筒部材を複数個、水平断面にお
    いて市松模様状に配設し、隣接する前記角筒部材を溶接
    により互いに結合して形成される使用済燃料貯蔵ラック
    において、隣接する前記角筒部材の各側壁の板厚中心線
    が協働して十字線を形成するように配置され、隣接する
    前記角筒部材が協働して画成する第２セルが前記第１セ
    ルと同一の断面形状寸法を有する使用済燃料貯蔵ラッ
    ク。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112404727A (zh) * 2020-10-27 2021-02-26 中国核动力研究设计院 一种方管组装焊接方法及焊接保护装置

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