JP2002006083A - コンクリート製貯蔵容器 - Google Patents
コンクリート製貯蔵容器Info
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Abstract
て貯蔵可能なコンクリート製貯蔵容器を提供することに
ある。 【解決手段】コンクリートにより形成されたほぼ筒状の
容器本体12は収納部22を有し、この収納部には、放
射性物質が封入されたキャニスタ14が収納されてい
る。容器本体の底部に設けられた吸気口26から導入さ
れた空気は、キャニスタ周囲の冷却空気流路24を流れ
てキャニスタを除熱し、容器本体の上部の排気口28か
ら排出される。容器本体の外面は鋼板からなる外殻40
によって被覆されている。この外殻は、容器本体の内周
面を覆った内ライナ30、外周面を覆った外ライナ3
2、および上下端面を覆った端ライナ34、35を有し
ている。外ライナの内面には、外ライナのほぼ全域に亘
って複数の外側スタッド36が設けられ、内ライナの下
端外面には、複数の内側スタッド37が設けられてい
る。
Description
性物質を貯蔵管理するコンクリート製貯蔵容器、いわゆ
るコンクリートキャスクに関する。
性物質は、解体処理されるとともに、プルトニウム等の
再度燃料として使用可能な有用物質を回収するため、再
処理される。そして、これらの使用済燃料は、再処理を
行うまでの間、密閉された状態で貯蔵されている。この
ような高放射性物質の貯蔵方法としては、貯蔵プール等
による湿式法、あるいは、キャスク等による乾式法が知
られている。
却を行う貯蔵方法であり、湿式法に比較して運転コスト
が低いことから注目を集め、開発が進められている。ま
た、乾式法に用いるキャスクには種々の構造のものがあ
るが、コンクリート構造物によって使用済燃料を遮蔽す
るコンクリートキャスクは、低コストであることから特
に注目されている。コンクリートは、中性子遮蔽材とし
て優れているとともに、構造体として必要な強度が得ら
れる等の利点も備えている。
および底部が閉塞された筒状のコンクリート容器を備
え、使用済燃料が封入された筒状の金属密閉容器、いわ
ゆるキャニスタ、をコンクリート容器内に収納配置する
ことにより、使用済燃料からの放射性物質を遮蔽してい
る。また、コンクリート容器の内面には、放射線の遮
蔽、伝熱促進、容器の補強等を目的として、炭素鋼等の
金属からなる筒状のライナが設けられている。
いため、コンクリートキャスクには、使用済燃料から発
生した崩壊熱を除熱するための除熱構造が設けられてい
る。すなわち、コンクリート容器の内周面とキャニスタ
の外面との間には、冷却空気流路として機能する隙間が
形成され、コンクリート容器の底部には吸気口が、ま
た、容器の上部には排気口がそれぞれ設けられている。
そして、吸気口からコンクリート容器内に導入された冷
却空気としての外気を、冷却空気流路を流して自然対流
させ排気口から排出することにより、キャニスタおよび
コンクリート容器を除熱し冷却している。
クでは、上述した除熱構造により使用済燃料の冷却、コ
ンクリート層により放射線の遮蔽、キャニスタにより使
用済燃料の密封を担保している。
トキャスクは、高放射性物質を長期間に亘って安全に、
かつ、安定して保管する必要があり、長期間に亘って高
い放射線遮蔽性能が要求される。
コンクリートは、熱による影響を受け易く、高温になる
と著しく強度が低下する。コンクリートキャスクに収納
される使用済燃料は高温であり、コンクリートが局部的
に加熱されて制限温度を越えると、コンクリートの強度
が局部的に低下し、クラック等の発生を招く。また、コ
ンクリートキャスクが転倒した場合や落下物の衝突等に
より大きな衝撃を受けた場合、コンクリート容器にクラ
ック等が発生したり、あるいは、コンクリート容器の破
壊によりコンクリートが周囲に飛散する恐れがある。そ
して、コンクリート容器にクラック等が発生した場合に
は、その部分から放射線が漏洩し、健全性を担保するこ
とが困難となる。
で、その目的は、放射性物質を長期間に亘って安全にか
つ安定して貯蔵可能なコンクリート製貯蔵容器を提供す
ることにある。
め、この発明に係るコンクリート製貯蔵容器は、放射性
物質が封入された密閉容器を収納したコンクリート製貯
蔵容器において、上記密閉容器が収納された収納部を内
部に有し、コンクリートにより形成されたほぼ筒状の容
器本体と、上記容器本体の下端部に設けられた吸気口、
上記容器本体の上端部に設けられた排気口、および上記
収納部の内面と上記密閉容器の外面との間に形成された
冷却空気流路を有し、上記吸気口から容器本体内に導入
された空気を上記冷却空気流路に流して上記放射性物質
から発生する熱を除去し、上記排気口から排出する除熱
部と、上記容器本体の内周面を覆った内ライナ、上記容
器本体の外周面を覆った外ライナ、および上記容器本体
の上下端面を覆った端ライナを有した金属製の外殻と、
上記外ライナの内面に、この外ライナの軸方向ほぼ全域
に亘って複数設けられ上記容器本体内に突出した外側ス
タッドと、上記内ライナの下端部外面に設けられ、上記
容器本体内に突出した複数の内側スタッドと、を備えた
ことを特徴としている。
蔵容器によれば、容器本体の外面は、内ライナ、外ライ
ナ、および端ライナを有した外殻によって覆われている
ため、容器本体の強度が向し、耐衝撃性を上げることが
できる。また、内部に収納した密閉容器からの熱により
容器本体のコンクリート壁にクラックが発生した場合で
も、外ライナによって放射線の漏洩を防止でき、コンク
リート製貯蔵容器の遮蔽性能を安定して維持することが
できる。
器本体の製造時、型枠が不要になるとともに、コンクリ
ート内の配筋を省略でき、製造性の向上および製造コス
トの低減を図ることができる。更に、容器本体の振動、
転倒等により容器本体のコンクリートが破損した場合で
も、外殻によりコンクリートの飛散を防止することがで
きる。
複数のスタッドを設けることにより、外ライナとコンク
リートとの結合性が向上し、外ライナのずれ防止および
外ライナの座屈防止を図ることができる。同時に、内ラ
イナについては下端部のみにスタッドを設けることによ
り、内ライナの熱膨張時、容器本体に対する内ライナの
変位を許容し、容器本体に作用する引っ張り応力を低減
して容器本体におけるクラックの発生等を防止すること
が可能となる。これにより、放射性物質を長期間に亘っ
て安全にかつ安定して貯蔵可能なコンクリート製貯蔵容
器を提供することができる。
器は、放射性物質が封入された密閉容器を収納したコン
クリート製貯蔵容器において、上記密閉容器が収納され
た収納部を内部に有し、コンクリートにより形成された
ほぼ筒状の容器本体と、上記容器本体の下端部に設けら
れているとともに屈曲部を有した吸気口、上記容器本体
の上端部に設けられているとともに屈曲部を有した排気
口、および上記収納部の内面と上記密閉容器の外面との
間に形成された冷却空気流路を備え、上記吸気口から容
器本体内に導入された空気を上記冷却空気流路に流して
上記放射性物質から発生する熱を除去し、上記排気口か
ら排出する除熱部と、上記容器本体の内周面を覆った内
ライナ、上記容器本体の外周面を覆った外ライナ、およ
び上記容器本体の上下端面を覆った端ライナを有した金
属製の外殻と、上記容器本体の上端部において上記吸気
口の屈曲部の周囲を補強した上端補強部および、上記容
器本体の下端部において上記排気口の屈曲部の周囲を補
強した上端補強部と、を備えたことを特徴としている。
よれば、上記上端補強部および下端補強部は、上記容器
本体の上端部および下端部内に埋め込まれた鉄筋籠をそ
れぞれ有している。また、この発明に係るコンクリート
製貯蔵容器によれば、上記上端補強部は、上記容器本体
の上端部内に埋め込まれ上記外ライナとほぼ同軸的に位
置した複数の筒状の仕切り鋼板を有し、上記下端補強部
は、上記容器本体の下端部内に埋め込まれ上記外ライナ
とほぼ同軸的に位置した複数の筒状の仕切り鋼板を有し
ている。
部は、上記容器本体の上端部および下端部を構成してい
るとともにスチールファイバを混入したファイバコンク
リートをそれぞれ有していることを特徴としている。
蔵容器によれば、容器本体の外面は、内ライナ、外ライ
ナ、および端ライナを有した外殻によって覆われている
ため、容器本体の強度が向し、耐衝撃性を上げることが
できる。また、内部に収納した密閉容器からの熱により
容器本体のコンクリート壁にクラックが発生した場合で
も、外ライナによって放射線の漏洩を防止でき、コンク
リート製貯蔵容器の遮蔽性能を安定して維持することが
できる。
器本体の製造時、型枠が不要になるとともに、コンクリ
ート内の配筋を省略でき、製造性の向上および製造コス
トの低減を図ることができる。更に、容器本体の振動、
転倒等により容器本体のコンクリートが破損した場合で
も、外殻によりコンクリートの飛散を防止することがで
きる。
上端補強部および下端補強部をそれぞれ設けることによ
り、吸気口および排気口の屈曲部近傍でクラックが生じ
易い個所を補強することができる。同時に、容器本体に
クラックが発生した場合でも、上記の上端および下端補
強部によりクラックの成長を食い止め、貫通クラック、
つまり、容器本体の内周から外周まで連続して延びるク
ラック、の発生を防止することが可能となる。
器は、それぞれ上記容器本体内に配置され、上記内ライ
ナと外ライナとを連結した複数の連結バーを備えている
ことを特徴としている。このように内ライナおよび外ラ
イナを連結バーで連結することにより、貯蔵容器の製造
時、これらライナ間の間隔を一定に保持することができ
るとともに、容器本体の強度向上を図ることができる。
を断熱材によって被覆することにより、連結バーを介し
てコンクリートに伝わる熱を低減し、コンクリートの温
度上昇を低減することが可能となる。
はジグザグ形状に形成されている。この場合、連結バー
に沿ってクラックが発生した場合でも、貫通クラックと
なることを防止可能となる。また、上記容器本体内に突
出した複数の突起を各連結バーに設けることにより、コ
ンクリート内に発生するクラックを分散し、貫通クラッ
クの発生を防止することが可能となる。
器は、放射性物質が封入された密閉容器を収納したコン
クリート製貯蔵容器において、上記密閉容器が収納され
た収納部を内部に有し、コンクリートにより形成された
ほぼ筒状の容器本体と、上記容器本体の下端部に設けら
れた吸気口、上記容器本体の上端部に設けられた排気
口、および上記収納部の内面と上記密閉容器の外面との
間に形成された冷却空気流路を有し、上記吸気口から容
器本体内に導入された空気を上記冷却空気流路に流して
上記放射性物質から発生する熱を除去し、上記排気口か
ら排出する除熱部と、上記容器本体の内周面を覆った内
ライナ、上記容器本体の外周面を覆った外ライナ、およ
び上記容器本体の上下端面を覆った端面ライナを有した
金属製の外殻と、を備え、上記外ライナは上記端面ライ
ナに連結され、上記外ライナの上端および下端はそれぞ
れ上記端ライナに連結され、上記内ライナはその下端が
上記端ライナに連結され、上端は、上記内ライナの軸方
向に沿った変位を許容するように上記端ライナから分離
して設けられていることを特徴としている。
蔵容器によれば、容器本体の外面は、内ライナ、外ライ
ナ、および端ライナを有した外殻によって覆われている
ため、容器本体の強度が向し、耐衝撃性を上げることが
できる。また、内部に収納した密閉容器からの熱により
容器本体のコンクリート壁にクラックが発生した場合で
も、外ライナによって放射線の漏洩を防止でき、コンク
リート製貯蔵容器の遮蔽性能を安定して維持することが
できる。
器本体の製造時、型枠が不要になるとともに、コンクリ
ート内の配筋を省略でき、製造性の向上および製造コス
トの低減を図ることができる。更に、容器本体の振動、
転倒等により容器本体のコンクリートが破損した場合で
も、外殻によりコンクリートの飛散を防止することがで
きる。
れて、これらの分割ライナは、温度上昇により急激に膨
張した場合でも、円周方向に変位することにより、容器
本体に向かう径方向への膨張を吸収することができる。
これにより、容器本体に作用する引っ張り応力を低減し
て容器本体におけるクラックの発生等を防止することが
可能となる。
明の第1の実施の形態に係るコンクリートキャスクにつ
いて詳細に説明する。
器としてのコンクリートキャスク10は、コンクリート
により形成され遮蔽構造体として機能する容器本体12
を備え、この容器本体内には、キャニスタ14が収納さ
れている。キャニスタ14は、両端が閉塞した円筒形状
の金属密閉容器15を有し、この金属密閉容器内には、
バスケット16により支持された状態で、使用済燃料集
合体18が複数体封入されている。これらの使用済燃料
集合体18は、例えば、原子炉の使用済燃料であり、崩
壊熱に伴う発熱と放射線の発生を伴う放射性物質が含ま
れている。そして、金属密閉容器15は、封入された内
部の放射性物質が外部に漏洩しないよう、溶接密閉構造
を有している。
は、図1ないし図3に示すように、底部の閉塞された円
筒形状を有し、例えば、高さ約6m、直径約4m程度に
形成され、また、コンクリートの壁厚は、約0.9m程
度に形成されている。容器本体12の上端開口は、外面
が炭素鋼板によって覆われたコンクリート製の蓋20に
より閉塞されている。この蓋20は、複数のボルト21
により容器本体12の上端にボルト止めされている。
ば、炭素鋼板からなる外殻40によって被覆されてい
る。この外殻40は、容器本体12の内周面を覆ったほ
ぼ円筒状の内ライナ30、外周面を覆ったほぼ円筒状の
外ライナ32、上端面を覆った上端ライナ34、底面を
覆った下端ライナ35により構成されている。内ライナ
30は、例えば、40mm厚程度、外ライナ32は10
mm厚程度に形成されている。
高めるため、外ライナ32の内面には、この外ライナの
軸方向ほぼ全域に亘って複数の外側スタッド36が突設
され、容器本体12内に突出している。また、内ライナ
30の下端部外面には複数の内側スタッド37が設けら
れ、容器本体12内に突出している。このように内ライ
ナ30は、その下端部のみが内側スタッド37によって
容器本体12に固定され、他の部分は容器本体の内周面
に対して変位可能となっている。
ぞれ容器本体12内を延びた複数の連結バー(シアバ
ー)38によって互いに連結されている。これらの連結
バー38は、例えば、丸鋼、異形鉄筋、形鋼等によって
形成されているとともに、内ライナ30に対して接線方
向に延びている。また、各連結バー38は断熱材42に
よって覆われている。この断熱材42としては、例え
ば、ポリウレタンフォーム、グラスウール、ポリカーボ
ネイドを用いている。
蓋20により、円柱形状の収納部22が形成されてい
る。そして、この収納部22内にキャニスタ14が収納
されている。キャニスタ14は、収納部22の底面に形
成されて放射状に延びた複数のリブ29上に載置されて
いるとともに、容器本体12と同軸的に配置されてい
る。また、キャニスタ14は、その外周面が内ライナ3
0に対して所定の隙間、例えば、10cm程度の隙間を
持った状態で、収納部22内に収納されている。
ナ30との間の上記隙間により、冷却空気が流れる冷却
空気流路24が形成されている。この冷却空気流路24
は、キャニスタ14の外周面の全周に亘って、かつ、外
周面の軸方向全長に亘って形成されている。
の吸気口26が形成され、また、容器本体12の上端部
には、同様に、4つの排気口28が形成され、それぞれ
冷却空気流路24に連通している。4つの吸気口26
は、容器本体12の円周方向に沿って互いに等間隔離間
して設けられ、容器本体12の底面および底部外周面に
開口している。また、排気口28は、容器本体12の円
周方向に沿って互いに等間隔離間して設けられ、容器本
体12の上端面および上端部外周面に開口している。な
お、これらの排気口28は、容器本体12の上端面と蓋
20とによって形成されている。
ぼ直角に折れ曲がった屈曲部26aを有している。ま
た、各吸気口26の内面は端ライナ35によって覆われ
ている。同様に、各排気口28はクランク状に形成さ
れ、ほぼ直角に折れ曲がった屈曲部28aを有してい
る。また、排気口28の内面は、端ライナ34および蓋
20の炭素鋼板によって覆われている。
冷却空気流路24は、コンクリートキャスク10の除熱
部を構成している。すなわち、吸気口26から容器本体
12内に導入された冷却空気としての外気は、冷却空気
流路24を通ってキャニスタ14の周囲を流れ、その
間、キャニスタ14および容器本体12を除熱し冷却す
る。そして、キャニスタ14からの熱によって加熱され
昇温した冷却空気は、排気口28から容器本体12の外
部に排出される。
けられ、この脚部には、コンクリートキャスク10を搬
送するための図示しないエアリフトの爪を挿通可能な係
合凹所43が形成されている。
れば、コンクリートからなる容器本体12の外面は、内
ライナ30、外ライナ32、および端ライナ34、35
を有した外殻40によって覆われているため、容器本体
の強度が向し、耐衝撃性を上げることができる。また、
内部に収納したキャニスタ14からの熱により容器本体
12のコンクリート壁にクラックが発生した場合でも、
外ライナ32によって放射線の漏洩を防止でき、コンク
リート製貯蔵容器の放射線遮蔽性能を安定して維持する
ことができる。
トに比較して伝熱性が高く、使用済燃料集合体18から
発生した熱の伝熱を促進するとともに、使用済燃料集合
体18からの放射線、主としてγ線、を遮蔽する機能を
有している。従って、コンクリートキャスク10全体の
遮蔽性能が向上する。
ら、容器本体12の製造時、型枠が不要になるととも
に、コンクリート内の配筋を省略でき、製造性の向上お
よび製造コストの低減を図ることができる。更に、容器
本体12の振動、転倒等により容器本体12のコンクリ
ートが破損した場合でも、外殻40によりコンクリート
の飛散を防止することができる。
数の外側スタッド36を設けることにより、外ライナと
コンクリートとの結合性が向上し、外ライナの位置ずれ
防止および外ライナの座屈防止を図ることができる。同
時に、内ライナ30ついては下端部のみに内側スタッド
37を設けることにより、内ライナの熱膨張時、容器本
体に対する内ライナの変位を許容することができる。そ
のため、熱膨張により内ライナ30が軸方向に変形した
場合、容器本体12の内周面に沿って軸方向に相対変位
する。従って、内ライナ30の熱膨張によって容器本体
12に作用する引張り応力が低減し、容器本体における
クラックの発生等を防止することができる。
トキャスク10によれば、内ライナ30および外ライナ
32は、複数の連結バー38によって互いに連結されて
いるため、容器本体12の製造時、これらライナ間の間
隔を一定に保持することができるとともに、容器本体の
強度向上を図ることができる。この際、各連結バー38
は断熱材42によって被覆されていることから、連結バ
ーを介してコンクリートに伝わる熱を低減し、コンクリ
ートの温度上昇を低減することが可能となる。これによ
り、コンクリートを制御温度100℃内に維持すること
ができ、コンクリートの局部的な加熱によるクラックの
発生等を防止することができる。逆に、連結バー38を
介して内ライナ30の熱を外ライナ32に伝え、外部に
放熱することにより、放熱性の向上を期待することがで
きる。
だ合成樹脂、例えば、ポリウレタンフォーム、グラスウ
ール、ポリカーボネイト等を用いることにより、断熱機
能に加えて、放射線、特に中性子の遮蔽機能、および緩
衝機能を発揮することができる。
バー38は内ライナ30に対して接線方向に延びてい
る。通常、容器本体12のコンクリートに発生したクラ
ックは、放射状に、つまり、容器本体の径方向に沿って
成長していく。従って、連結バー38が接線方向に配設
されている場合、連結バーに沿って容器本体12にクラ
ックが発生した場合でも、連結バーによってクラックの
成長を食い止め、貫通クラック、すなわち、容器本体の
内周から外周まで連続して延びるクラック、の発生を防
止することができる。以上のことから、放射性物質を長
期間に亘って安全にかつ安定して貯蔵可能なコンクリー
トキャクスク10を提供することができる。
バー38は内ライナ30に対して接線方向に設ける構成
としたが、径方向に設けた場合でも、容器本体12の製
造の容易化および容器本体の強度向上を図ることができ
る。
ー28はジグザグ形状に形成されていてもよい。このよ
うな構成によれば、連結バー38に沿ってクラックが発
生した場合でも、途中でクラックを食い止めることが可
能となる。また、図4(b)に示すように、各連結バー
38に、容器本体12内に突出した複数の突起44を設
けてもよく、この場合、コンクリート内に発生するクラ
ックを分散し、貫通クラックの発生を防止することが可
能となる。なお、図4(a)、4(b)のいずれの形態
においても、前述した断熱材により各連結バーを被覆し
てもよい。
ンクリートキャスクについて説明する。なお、以下に説
明する他の実施の形態において、上記第1の実施の形態
と同一の部分には、同一の参照符号を付してその詳細な
説明を省略し、異なる部分について詳細に説明する。
た吸気口26および排気口28はそれぞれ屈曲部26
a、28aを有しているため、容器本体の下端部には屈
曲部26aに対応した段部が形成され、また、容器本体
の上端部には屈曲部28aに対応した段部が形成されて
いる。そして、容器本体12にこのような段部が形成さ
れている場合、これら段部の位置でクラックが発生し易
い。
の発明の第2の実施の形態に係るコンクリートキャスク
10によれば、上記のようなクラックの発生し易い容器
本体12の上端部および下端部をそれぞれ補強した上端
補強部50および下端補強部52が設けられている。
54を有し、この鉄筋籠は、容器本体12の上端部内に
埋め込まれ、排気口28の屈曲部28aの周囲を囲むよ
うに設置されている。図示しないが、下端補強部52も
同様に環状の鉄筋籠を有し、この鉄筋籠は、容器本体1
2の下端部内に埋め込まれ吸気口26の屈曲部26aの
周囲を囲むように設置されている。
よれば、前述した第1の実施の形態と同様の作用効果を
得ることができる。加えて、容器本体12に上端補強部
50および下端補強部52を設けることにより、容器本
体12の上端部および下端部におけるクラックの発生、
およびクラックの成長を防止することができ、コンクリ
ートキャスク10の健全性を一層安定して維持すること
ができる。
の形態によれば、上端補強部50は、例えば炭素鋼板か
らなる複数の仕切り板および連結板によって構成されて
いる。すなわち、上端補強部50は、互いに径の異なる
複数の円筒状の仕切り板56を有し、これらの仕切り板
は、容器本体12の上端部内に埋め込まれ外ライナ32
とほぼ同軸的に、かつ、互いに所定の間隔を置いて配置
されている。また、これらの仕切り板56は端ライナ3
4に固定され、排気口28の屈曲部28aの周囲を囲む
ように設置されている。
および最外周の仕切り板、並びに、内ライナ30および
最内周の仕切り板は、それぞれ複数の連結板58によっ
て互いに連結されている。これらの連結板58は容器本
体12の軸方向および径方向に延びている。また、連結
板58は容器本体12の径方向に重ならないように、互
いに周方向にずれて配置されている。下端補強部52も
同様に、複数の仕切り板および連結板によって構成され
ている。
よれば、前述した第1の実施の形態と同様の作用効果を
得ることができる。加えて、容器本体12に上端補強部
50および下端補強部52を設けることにより、容器本
体12の上端部および下端部におけるクラックの発生、
およびクラックの成長を防止することができ、コンクリ
ートキャスク10の健全性を一層安定して維持すること
ができる。
強部50および下端補強部52の各連結板58は、図8
に示すように、容器本体12の径方向に対し傾斜して延
びていてもよい。この場合、一層確実に、クラックの発
生および成長を防止することが可能となる。
よれば、上端補強部50は、例えば炭素鋼板からなる複
数の仕切り板および複数のスタッドによって構成されて
いる。すなわち、上端補強部50は、互いに径の異なる
複数の円筒状の仕切り板56を有し、これらの仕切り板
は、容器本体12の上端部内に埋め込まれ外ライナ32
とほぼ同軸的に、かつ、互いに所定の間隔を配置されて
いる。これらの仕切り板56は端ライナ34に固定さ
れ、排気口28の屈曲部28aの周囲を囲むように設置
されている。
のスタッド60が固定され容器本体12のコンクリート
内に突出している。そして、これらのスタッド60は、
互いに円周方向にずれて設けられている。下端補強部5
2も同様に、複数の仕切り板およびスタッドによって構
成されている。
によれば、仕切り板56にスタッド60を設けることに
より、仕切り板とコンクリートとの結合性が向上し、容
器本体12の上端部および下端部の剛性を上げることが
できる。これにより、容器本体12の上端部および下端
部におけるクラックの発生、およびクラックの成長を防
止することができ、コンクリートキャスク10の健全性
を一層安定して維持することができる。
0を用いた場合、仕切り板同士および仕切り板と内外ラ
イナとが分離し、熱の伝達経路がなくなる。そのため、
容器本体12の上端部および下端部の温度上昇を低減す
ることが可能となる。更に、第3の実施の形態に比較し
て、製造コストを低減することができるとともに、容器
本体12の施工が容易となる。
び下端補強部52は、それぞれ単一の仕切り板によって
構成されていてもよい。図10(a)に示すこの発明の
第5の実施の形態によれば、上端補強部50は、排気口
28の屈曲部28aの位置で、端ライナ34から容器本
体12内に延出しているとともに、容器本体と同軸的に
設けられた単一の筒状の仕切り板56を有している。図
示しないが、下端補強部52も同様に、吸気口の屈曲部
の位置で、端ライナから容器本体内に延出しているとと
もに、容器本体と同軸的に設けられた単一の環状の仕切
り板を有している。
の形態によれば、上端補強部50は単一の環状の仕切り
板56を有し、この仕切り板56は、排気口28の屈曲
部28aの位置で、端ライナ34から外ライナ32まで
容器本体12内を径方向に延び容器本体と同軸的に位置
している。図示しないが、下端補強部52も同様に、吸
気口の屈曲部の位置で、端ライナから外ライナまで容器
本体内を径方向に延び容器本体と同軸的に設けられた単
一の環状の仕切り板を有している。
ば、仕切り板56を設けることにより、容器本体12の
上端部および下端部における段部をなくすことができ、
その結果、クラックの発生し易い個所をなくしてクラッ
クの発生を防止することができる。
によれば、容器本体12の上端部および下端部は、例え
ば長さ30mm程度のスチールファイバを混入したファ
イバコンクリートで形成され、それぞれ上端補強部50
および下端補強部52を構成している。このようなファ
イバコンクリートを用いて上端および下端補強部を構成
することにより、発生するクラックの幅を小さく抑える
ことができとともに、製造が容易でコストの低減を図る
ことができる。
の実施の形態によれば、容器本体12の上端部および下
端部は、膨張コンクリート78で形成され、それぞれ上
端補強部50および下端補強部52を構成している。こ
のような膨張コンクリート78を用いて上端および下端
補強部を構成した場合、このコンクリートは膨張するこ
とにより外ライナ32から拘束力を受け、その結果、圧
縮力を受ける。
ンクリートの応力分布は、キャニスタからの熱を受けた
場合、熱応力とそれに伴う変形により、引張り力が支配
的となる。そこで、図14(b)および図14(c)に
示すように、本実施の形態よれば、膨張コンクリート7
8を用い外ライナ32の拘束によって圧縮力を作用させ
ることにより、容器本体全体の合成応力では引張り力が
低減し、クラックの発生を抑制することができる。
を受けない場合、容器本体は全断面引張りとなり、貫通
クラックが生じてしまうのに対して、圧縮応力を発生さ
せて容器本体に合成応力が作用する構成とすることによ
り、容器本体の内周側が圧縮状態となるため、貫通クラ
ックの発生を低減することができる。
によれば、容器本体12の上端部および下端部は、それ
ぞれ内ライナ30および外ライナ32に固定された環状
の仕切り鋼板81により、容器本体中間部と仕切られて
いる。そして、容器本体12の上端部および下端部は、
高出力のポンプ車あるいは高所に設置したポンプ82に
よって2〜5kg/cm2の圧力で圧入されたコンクリ
ート80により形成され、それぞれ上端補強部50およ
び下端補強部52を構成している。
上端および下端補強部を構成した場合、このコンクリー
トは外ライナ32から拘束力を受け、その結果、圧縮力
を受ける。従って、上述した第8の実施の形態と同様
に、容器本体全体の合成応力では引張り力が低減し、容
器本体の内周側が圧縮状態となるため、貫通クラックの
発生を低減することができる。
設けられた内ライナ30は、キャニスタ14からの熱に
より急激に加熱され熱膨張する場合がある。この場合、
容器本体12のコンクリート壁には軸方向に沿った引張
応力が作用しクラックが生じ易い。
によれば、内ライナ30の上端は端ライナ34から切り
離されているとともに、容器本体12の内周面と内ライ
ナ30との間には、例えば、油性ストレートタイプ、油
性濃縮タイプ、水溶性タイプ、エマルジョンタイプ等の
剥離材64が塗布されている。そのため、熱膨張により
内ライナ30が軸方向に変形した場合、内ライナは容器
本体12の内周面に沿って軸方向に相対変位することが
できる。従って、内ライナ30の熱膨張によって容器本
体12に作用する引張り応力が低減し、容器本体におけ
るクラックの発生等を防止することができ、クラック等
に起因する放射線の漏洩を防止することができる。
よれば、内ライナ30の上端部30aは、端ライナ34
から分離されているとともに、他の部分よりも薄く形成
されている。また、外ライナ32の内、上端部32aの
厚さは他の部分の厚さよりも厚く形成されている。
施の形態と同様に、内ライナ30が軸方向に沿った変位
を許容することができるとともに、内ライナの上端部3
0aを薄くすることにより、この上端部の熱膨張自体を
低減することができる。同時に、外ライナ32の上端部
を厚くして剛性を上げることにより、外ライナ上端部の
変形を防止することができ、その結果、容器本体12上
端部におけるクラックの発生を有効に防止することがで
きる。
形態によれば、内ライナ30は、熱膨張が生じた際、そ
の軸方向および円周方向へ変位可能に構成されている。
すなわち、内ライナ30は、円周方向に沿って分割され
た複数、例えば、7枚の分割ライナ68によって構成さ
れている。これらの分割ライナ68は、その上端が端ラ
イナから分離されているとともに、隣り合う分割ライナ
は所定の隙間を持って配置されている。
部により、容器本体12の内周面に対し、円周方向に沿
って相対変位可能にガイドされている。このガイド部
は、複数の分割ライナ68にそれぞれ形成され円周方向
に延びたガイド溝70と、それぞれ容器本体に固定され
ているとともにガイド溝に摺動自在に係合した複数のガ
イドレール72と、により構成されている。そして、容
器本体12の内周面と各分割ライナ68との間には、剥
離材が塗布されている。
態によれば、各分割ライナ68は急激な温度上昇により
熱膨張した場合、容器本体12の内周面に沿って軸方向
に相対変位することができる。また、通常、分割ライナ
68は、容器本体12に向かって径方向外方へも熱膨張
する。しかしながら、各分割ライナ68はガイド部によ
って円周方向に変位可能にガイドされていることから、
上記径方向外方への熱膨張は分割ライナ68の円周方向
の変位に変換され吸収される。従って、内ライナ30の
熱膨張によって容器本体12に作用する引張り応力が低
減し、容器本体におけるクラックの発生等を防止するこ
とができ、クラック等に起因する放射線の漏洩を防止す
ることができる。
形態においても、放射性物質を長期間に亘って安全にか
つ安定して貯蔵可能なコンクリートキャクスクを提供す
ることができる。なお、この発明は上述した実施の形態
に限定されることなく、この発明の範囲内で種々変形可
能である。例えば、コンクリート製貯蔵容器の容器本体
12を構成するコンクリート壁の壁厚、ライナの板厚、
および各構成要素の材質、形状等は必要に応じて種々変
形可能である。また、上述した種々の実施の形態を任意
に組み合わせてコンクリートキャスクを構成してもよ
い。
ば、コンクリートからなる容器本体のクラックの発生、
転倒時のコンクリートの飛散等を防止し、放射性物質を
長期間に亘って安全にかつ安定して貯蔵可能なコンクリ
ート製貯蔵容器を提供することができる。
トキャスクを一部破断して示す斜視図。
変形例をそれぞれ示す断面図。
トキャスクの縦断面図。
スクの上端部を拡大して示す断面図。
係るコンクリートキャスクの上端補強部を示す断面図、
図7(b)は図7(a)の線B−Bに沿った断面図。
スクにおける上端補強部の変形例を示す断面図。
係るコンクリートキャスクの上端補強部を示す断面図、
図9(b)は図9(a)の線C−Cに沿った断面図。
るコンクリートキャスクの上端補強部をそれぞれ示す断
面図。
ートキャスクの上端補強部を示す断面図。
ートキャスクの上端補強部を示す断面図。
ャスクの容器本体上部の横断面図。
す図。
ートキャスクの上端補強部およびポンプを示す断面図。
リートキャスクの上端補強部を示す断面図。
リートキャスクの上端補強部を示す断面図。
リートキャスクの断面図。
キャスクの内ライナおよびガイド部を示す斜視図。
Claims (22)
- 【請求項1】放射性物質が封入された密閉容器を収納し
たコンクリート製貯蔵容器において、 上記密閉容器が収納された収納部を内部に有し、コンク
リートにより形成されたほぼ筒状の容器本体と、 上記容器本体の下端部に設けられた吸気口、上記容器本
体の上端部に設けられた排気口、および上記収納部の内
面と上記密閉容器の外面との間に形成された冷却空気流
路を有し、上記吸気口から容器本体内に導入された空気
を上記冷却空気流路に流して上記放射性物質から発生す
る熱を除去し、上記排気口から排出する除熱部と、 上記容器本体の内周面を覆った内ライナ、上記容器本体
の外周面を覆った外ライナ、および上記容器本体の上下
端面を覆った端ライナを有した金属製の外殻と、 上記外ライナの内面に、この外ライナの軸方向ほぼ全域
に亘って複数設けられ上記容器本体内に突出した外側ス
タッドと、 上記内ライナの下端部外面に設けられ、上記容器本体内
に突出した複数の内側スタッドと、 を備えたことを特徴とするコンクリート製貯蔵容器。 - 【請求項2】放射性物質が封入された密閉容器を収納し
たコンクリート製貯蔵容器において、 上記密閉容器が収納された収納部を内部に有し、コンク
リートにより形成されたほぼ筒状の容器本体と、 上記容器本体の下端部に設けられているとともに屈曲部
を有した吸気口、上記容器本体の上端部に設けられてい
るとともに屈曲部を有した排気口、および上記収納部の
内面と上記密閉容器の外面との間に形成された冷却空気
流路を備え、上記吸気口から容器本体内に導入された空
気を上記冷却空気流路に流して上記放射性物質から発生
する熱を除去し、上記排気口から排出する除熱部と、 上記容器本体の内周面を覆った内ライナ、上記容器本体
の外周面を覆った外ライナ、および上記容器本体の上下
端面を覆った端ライナを有した金属製の外殻と、 上記容器本体の上端部において上記吸気口の屈曲部の周
囲を補強した上端補強部および、上記容器本体の下端部
において上記排気口の屈曲部の周囲を補強した下端補強
部と、 を備えたことを特徴とするコンクリート製貯蔵容器。 - 【請求項3】上記上端補強部および下端補強部は、上記
容器本体の上端部および下端部内に埋め込まれた鉄筋籠
をそれぞれ有していることを特徴とする請求項2に記載
のコンクリート製貯蔵容器。 - 【請求項4】上記上端補強部は、上記容器本体の上端部
内に埋め込まれ上記外ライナとほぼ同軸的に位置した複
数の筒状の仕切り板を有し、上記下端補強部は、上記容
器本体の下端部内に埋め込まれ上記外ライナとほぼ同軸
的に位置した複数の筒状の仕切り板を有していることを
特徴とする請求項2に記載のコンクリート製貯蔵容器。 - 【請求項5】上記上端補強部は、隣り合う上記仕切り板
同士を連結した連結板を有し、上記下端補強部は、隣り
合う上記仕切り板同士を連結した連結板を有しているこ
とを特徴とする請求項4に記載のコンクリート製貯蔵容
器。 - 【請求項6】上記各連結板は、上記容器本体の半径方向
に対し傾斜して設けられていることを特徴とする請求項
5に記載のコンクリート製貯蔵容器。 - 【請求項7】上記上端補強部および下端補強部は、各仕
切り板に突設された複数のスタッドを有し、上記スタッ
ドは上記仕切り板の円周方向に沿って互いにずれて設け
られていることを特徴とする請求項4に記載のコンクリ
ート製貯蔵容器。 - 【請求項8】上記上端補強部および下端補強部は、上記
容器本体の上端部および下端部を構成しているとともに
スチールファイバを混入したファイバコンクリートをそ
れぞれ有していることを特徴とする請求項2に記載のコ
ンクリート製貯蔵容器。 - 【請求項9】上記上端補強部および下端補強部は、上記
容器本体の上端部および下端部を構成した膨張コンクリ
ートをそれぞれ有していることを特徴とする請求項2に
記載のコンクリート製貯蔵容器。 - 【請求項10】上記容器本体の上端部および下端部をそ
れぞれ容器本体の中間部から仕切った仕切り板が設けら
れ、上記上端補強部および下端補強部は、所定の圧力で
圧入された圧入コンクリートにより形成され上記容器本
体の上端部および下端部をそれぞれ構成していることを
特徴とする請求項2に記載のコンクリート製貯蔵容器。 - 【請求項11】上記上端補強部は、上記排気口の屈曲部
の位置で、上記端ライナから上記容器本体内に延出して
いるとともに容器本体と同軸的に設けられた単一の環状
の仕切り板を有し、上記下端補強部は、上記吸気口の屈
曲部の位置で、上記端ライナから上記容器本体内に延出
しているとともに容器本体と同軸的に設けられた単一の
筒状の仕切り板を有していることを特徴とする請求項2
に記載のコンクリート製貯蔵容器。 - 【請求項12】上記上端補強部は、上記排気口の屈曲部
の位置で、上記端ライナから上記外ライナまで上記容器
本体の径方向に延出し容器本体と同軸的に設けられた単
一の環状の仕切り板を有し、上記下端補強部は、上記吸
気口の屈曲部の位置で、上記端ライナから上記外ライナ
まで上記容器本体の径方向に延出し容器本体と同軸的に
設けられた単一の環状の仕切り板を有していることを特
徴とする請求項2に記載のコンクリート製貯蔵容器。 - 【請求項13】それぞれ上記容器本体内に配置され、上
記内ライナと外ライナとを連結した複数の連結バーを備
えていることを特徴とする請求項1ないし12のいずれ
か1項に記載のコンクリート製貯蔵容器。 - 【請求項14】上記各連結バーは、断熱材により被覆さ
れていることを特徴とする請求項13に記載のコンクリ
ート製貯蔵容器。 - 【請求項15】上記各連結バーはジグザグ形状に形成さ
れていることを特徴とする請求項13又は14に記載の
コンクリート製貯蔵容器。 - 【請求項16】上記各連結バーは、上記容器本体内に突
出した複数の突起を有していることを特徴とする請求項
13に記載のコンクリート製貯蔵容器。 - 【請求項17】上記各連結バーは、上記内ライナに対し
て接線方向に延びていることを特徴とする請求項13な
いし16のいずれか1項に記載のコンクリート製貯蔵容
器。 - 【請求項18】放射性物質が封入された密閉容器を収納
したコンクリート製貯蔵容器において、 上記密閉容器が収納された収納部を内部に有し、コンク
リートにより形成されたほぼ筒状の容器本体と、 上記容器本体の下端部に設けられた吸気口、上記容器本
体の上端部に設けられた排気口、および上記収納部の内
面と上記密閉容器の外面との間に形成された冷却空気流
路を有し、上記吸気口から容器本体内に導入された空気
を上記冷却空気流路に流して上記放射性物質から発生す
る熱を除去し、上記排気口から排出する除熱部と、 上記容器本体の内周面を覆った内ライナ、上記容器本体
の外周面を覆った外ライナ、および上記容器本体の上下
端面を覆った端面ライナを有した金属製の外殻と、を備
え、 上記外ライナは上記端面ライナに連結され、上記外ライ
ナの上端および下端はそれぞれ上記端ライナに連結さ
れ、上記内ライナはその下端が上記端ライナに連結さ
れ、上端は、上記内ライナの軸方向に沿った変位を許容
するように上記端ライナから分離して設けられているこ
とを特徴とするコンクリート製貯蔵容器。 - 【請求項19】上記内ライナの内、上記上端部の厚さは
他の部分の厚さよりも薄く形成され、上記外ライナのう
ち、上記上端部の厚さは他の部分よりも厚く形成されて
いることを特徴とする請求項18に記載のコンクリート
製貯蔵容器。 - 【請求項20】放射性物質が封入された密閉容器を収納
したコンクリート製貯蔵容器において、 上記密閉容器が収納された収納部を内部に有し、コンク
リートにより形成されたほぼ筒状の容器本体と、 上記容器本体の下端部に設けられた吸気口、上記容器本
体の上端部に設けられた排気口、および上記収納部の内
面と上記密閉容器の外面との間に形成された冷却空気流
路を有し、上記吸気口から容器本体内に導入された空気
を上記冷却空気流路に流して上記放射性物質から発生す
る熱を除去し、上記排気口から排出する除熱部と、 上記容器本体の内周面を覆った内ライナ、上記容器本体
の外周面を覆った外ライナ、および上記容器本体の上下
端面を覆った端ライナを有した金属製の外殻と、を備
え、 上記外ライナの上端および下端はそれぞれ上記端ライナ
に連結され、 上記内ライナは、上記端ライナから分離しているととも
に円周方向に沿って配置された複数の分割ライナにより
構成され、隣り合う分割ライナは所定の隙間を持って配
置され、上記容器本体の内周面に対し、上記各分割ライ
ナを円周方向に沿って相対変位可能にガイドしたガイド
部が設けられていることを特徴とするコンクリート製貯
蔵容器。 - 【請求項21】上記ガイド部は、上記複数の分割ライナ
に形成され円周方向に延びたガイド溝と、上記容器本体
に固定されているとともに上記ガイド溝に摺動自在に係
合したガイドレールと、を備えていることを特徴とする
請求項20に記載のコンクリート製貯蔵容器。 - 【請求項22】上記内ライナと容器本体との間には剥離
材が塗布されていることを特徴とする請求項18ないし
21のいずれか1項に記載のコンクリート製貯蔵容器。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000180145A JP3999444B2 (ja) | 2000-06-15 | 2000-06-15 | コンクリート製貯蔵容器 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002006083A true JP2002006083A (ja) | 2002-01-09 |
JP3999444B2 JP3999444B2 (ja) | 2007-10-31 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005069831A (ja) * | 2003-08-22 | 2005-03-17 | Ps Mitsubishi Construction Co Ltd | コンクリートキャスク |
EP2425436A4 (en) * | 2009-04-28 | 2016-03-16 | Holtec International Inc | APPARATUS, SYSTEM AND METHOD FOR TRANSPORT CASTLE FOR TRANSPORTING AND / OR STORING HIGH ACTIVITY WASTE |
JP2017044710A (ja) * | 2016-12-05 | 2017-03-02 | Next Innovation合同会社 | 放射線遮蔽容器 |
-
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- 2000-06-15 JP JP2000180145A patent/JP3999444B2/ja not_active Expired - Fee Related
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