JP2002277586A - Spent fuel storage cask - Google Patents

Spent fuel storage cask

Info

Publication number
JP2002277586A
JP2002277586A JP2001081780A JP2001081780A JP2002277586A JP 2002277586 A JP2002277586 A JP 2002277586A JP 2001081780 A JP2001081780 A JP 2001081780A JP 2001081780 A JP2001081780 A JP 2001081780A JP 2002277586 A JP2002277586 A JP 2002277586A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
canister
cask
spent fuel
base material
fuel storage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001081780A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4316153B2 (en
Inventor
Kenzo Koizumi
賢三 小泉
Kenji Fujiki
憲治 藤木
Takashi Aisaka
貴司 相坂
Motoji Tsubota
基司 坪田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2001081780A priority Critical patent/JP4316153B2/en
Publication of JP2002277586A publication Critical patent/JP2002277586A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4316153B2 publication Critical patent/JP4316153B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a spent fuel storage cask capable of preventing the corrosion by salt damage of a canister to allow a long-term storage at a low cost. SOLUTION: Austenite-based stainless steel or carbon steel with good weldability is used for a base metal 16 for imparting strength to the canister 1, and a metal resistant to corrosion by salt damage such as SUS239J, hastelloy or the like is used for an outside clad material 17 and an inside clad material 18. Since the base metal 16 covers the strength to falling in transportation, and the clad materials 17 and 18 cover the corrosion by salt damage, the canister can be thinned.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、原子力発電所など
の施設から発生する放射性廃棄物のうち、使用済燃料な
どの高い放射線量を有する材料で、これらを原子力発電
所などの施設から搬出し貯蔵施設などで適切に貯蔵管理
を行うことによって、再利用または処分までの一時的な
期間貯蔵することができるように構成したコンクリート
キャスク方式の使用済燃料保管キャスクに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radioactive waste generated from a facility such as a nuclear power plant, which has a high radiation dose such as spent fuel, and which is carried out from the facility such as a nuclear power plant. The present invention relates to a spent fuel storage cask of a concrete cask system configured to be able to store for a temporary period until reuse or disposal by appropriately performing storage management in a storage facility or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】わが国などで計画または運転されている
使用済燃料貯蔵施設は、原子力発電所の施設から発生す
る放射性廃棄物を、輸送し易いように船舶等を用いてい
るため、一般的に海岸近くに設置されている。このため
貯蔵施設周辺では塩害による被害が多数発生している。
2. Description of the Related Art Spent fuel storage facilities planned or operated in Japan and the like generally use ships and the like to easily transport radioactive waste generated from nuclear power plant facilities. It is located near the coast. For this reason, many damages due to salt damage have occurred around the storage facility.

【0003】従来までの使用済燃料保管キャスクは、キ
ャスク本体胴を金属製にし、直接内部に使用済燃料を保
管する金属キャスク方式と、金属キャスクの替わりにキ
ャスクの本体を安価なコンクリートを用いて、内部に燃
料を収納したキャニスタを収納するコンクリートキャス
ク方式の2通りが広く国内外等で用いられている。
[0003] Conventional spent fuel storage casks include a metal cask body in which the body of the cask is made of metal and the spent fuel is stored directly in the cask body, or a cask body made of inexpensive concrete instead of the metal cask. Concrete cask systems, in which canisters containing fuel are stored, are widely used in Japan and overseas.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】前者の金属キャスクの
場合、発電所から貯蔵施設まで一貫して用いるため,輸
送および保管の機能を必要とするキャスクであり、一基
当り数億円と高価であり、建設費に対する保管キャスク
の設備費が殆ど占めている。
In the case of the former metal cask, since it is used consistently from the power plant to the storage facility, it is a cask that requires transport and storage functions. Yes, the equipment cost of storage casks accounts for almost all construction costs.

【0005】また、後者のコンクリートキャスク方式の
場合、ガンマ線および中性子線を遮蔽する鉄およびレジ
ンの代りに中性子線を遮蔽する成分を含んでいるコンク
リートを用いており、一基当りの製造費が金属キャスク
に比べて大幅に安価であるが、内部に収納している使用
済燃料の発熱量を排除するために、容器であるキャニス
タを直接冷却する必要がある。
Further, in the case of the latter concrete cask system, concrete containing a component for shielding neutron rays is used instead of iron and resin for shielding gamma rays and neutron rays, and the production cost per unit is made of metal. Although it is much cheaper than a cask, it is necessary to directly cool the canister, which is a container, in order to eliminate the calorific value of the spent fuel stored inside.

【0006】外気で使用済燃料を収納する容器であるキ
ャニスタと直接接触するため、わが国等では、使用済燃
料保管施設近くの海水の塩分を含んでいる外気を使用す
るため、塩害による腐食が起き、薄肉容器では長期間の
保管に耐えなくなる。
[0006] Since the outside air comes into direct contact with the canister, which is a container for storing the spent fuel, in Japan and the like, the use of outside air containing salt in seawater near the spent fuel storage facility causes corrosion due to salt damage. However, thin-walled containers cannot withstand long-term storage.

【0007】一例として、40年当り約5mmの減肉が発生
する。このため、長期間保管するためには、当初から保
管容器であるキャニスタの肉厚を大幅に増やす等の対策
を取る必要があるが、この方法では、使用済燃料を収納
して輸送する時の重量が大幅に増え、輸送船、港での荷
役重機および輸送車両等の制限重量から内蔵する使用済
燃料を減らして制限重量に収める必要が起き、この保管
方法では使用済燃料の保管量が大幅に減るため経済的で
ない課題がある。
As an example, about 5 mm of wall thinning occurs every 40 years. For this reason, in order to store the fuel for a long period of time, it is necessary to take measures such as increasing the thickness of the canister, which is a storage container, from the beginning. Due to the significant increase in weight, it is necessary to reduce the amount of spent fuel built in from the limited weight of transport vessels, heavy equipment at the port and transport vehicles, etc. to keep it to the limited weight, and this storage method requires a large amount of stored spent fuel. There is a problem that is not economical because it is reduced.

【0008】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、キャスクをコンクリートキャスク方式にする
ことにより、金属製使用済燃料保管キャスクより設備費
を安価に抑え、同規模の使用済燃料貯蔵施設での燃料の
収容量を多くし、使用済燃料からの発熱量を保管容器で
あるキャニスタの外表面を直接、外気で自然対流により
排除する方法を用い、しかも長期間の保管時にも外気に
含まれている塩分による腐食に十分耐え、しかも安価で
信頼性の高い使用済燃料保管キャスクを提供することに
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. By using a concrete cask as a cask, equipment costs can be kept lower than that of a metal spent fuel storage cask, and the same scale of spent fuel storage can be achieved. Use a method that increases the fuel capacity of the facility and removes the calorific value from the spent fuel by directly removing the outer surface of the canister, which is the storage container, by natural convection. An object of the present invention is to provide an inexpensive and highly reliable spent fuel storage cask that is sufficiently resistant to corrosion caused by salt contained therein.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
コンクリート製キャスクのキャニスタを構成するキャニ
スタ胴内に使用済燃料を収納して保管するコンクリート
キャスク方式の使用済燃料保管キャスクにおいて、前記
キャニスタ胴は母材にクラッド材を被覆した複合構造材
からなり、前記母材はオーステナイト系ステンレス鋼で
構成され、前記クラッド材は前記母材の外側で大気と接
する少なくとも一方の面がニッケル系金属のハステロイ
で構成されるとを特徴とする。
According to the first aspect of the present invention,
In a spent fuel storage cask of a concrete cask system for storing and storing spent fuel in a canister body constituting a canister of a concrete cask, the canister body is made of a composite structure material in which a base material is coated with a clad material, The base material is made of austenitic stainless steel, and the clad material is made of nickel-based Hastelloy on at least one surface that is in contact with the atmosphere outside the base material.

【0010】この発明によれば、母材のオーステナイト
系ステンレス鋼をニッケル系金属のハステロイでクラッ
ドすることにより、塩害に十分耐え、耐食性が良好とな
り、長期間保管することができる。
According to the present invention, by cladding austenitic stainless steel as a base metal with nickel-based metal Hastelloy, it is sufficiently resistant to salt damage, has good corrosion resistance, and can be stored for a long period of time.

【0011】また、塩害による腐食分を考慮する必要が
ないため、キャニスタの肉厚を従来と同様に薄くでき、
これによる原子力発電所から貯蔵施設までの輸送時に収
納できる燃料を減らさなくて済むため、経済的になる。
Further, since there is no need to consider corrosion due to salt damage, the thickness of the canister can be reduced as in the prior art.
As a result, the fuel that can be stored during transportation from the nuclear power plant to the storage facility does not need to be reduced, so that it is economical.

【0012】さらに、耐食性合金を含むクラッド材によ
りコンクリートキャスクに適用した場合、内部燃料の発
熱量を一般の外気を用いた自然対流とすることができる
ため、その他の付帯設備を必要とすることなく、外気に
含まれている塩分による腐食に対して十分性能を発揮
し、長期の保管時にも信頼性が大幅に向上する。
Further, when applied to a concrete cask using a clad material containing a corrosion resistant alloy, the calorific value of the internal fuel can be made to be natural convection using general outside air, so that no additional equipment is required. In addition, it exhibits sufficient performance against corrosion caused by salt contained in the outside air, and greatly improves reliability even during long-term storage.

【0013】請求項2に係る発明は、コンクリート製キ
ャスクのキャニスタを構成するキャニスタ胴内に使用済
燃料を収納して保管するコンクリートキャスク方式の使
用済燃料保管キャスクにおいて、前記キャニスタ胴は母
材にクラッド材を被覆した複合構造材からなり、前記母
材はオーステナイト系ステンレス鋼で構成され、前記ク
ラッド材は前記母材の外側で大気と接する少なくとも一
方の面がオーステナイト系とフェライト系2相ステンレ
ス鋼で構成されることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a spent fuel storage cask of a concrete cask system in which spent fuel is stored and stored in a canister body constituting a canister of a concrete cask, wherein the canister body is a base material. The base material is composed of an austenitic stainless steel, and the clad material is formed of an austenitic and ferritic duplex stainless steel on at least one surface of the clad material that is in contact with the atmosphere outside the base material. It is characterized by comprising.

【0014】この発明によれば、クラッド材にオーステ
ナイト・フェライト系ステンレス鋼を使用することによ
り、塩害に対して十分な耐食性を得ることができる。そ
の他は請求項1の発明に準じるので、その説明は省略す
る。
According to the present invention, sufficient corrosion resistance against salt damage can be obtained by using an austenitic ferritic stainless steel for the clad material. Others are the same as those of the first aspect, and the description thereof is omitted.

【0015】請求項3に係る発明は、コンクリート製キ
ャスクのキャニスタを構成するキャニスタ胴内に使用済
燃料を収納して保管するコンクリートキャスク方式の使
用済燃料保管キャスクにおいて、前記キャニスタ胴は母
材にクラッド材を被覆した複合構造材からなり、前記母
材は溶接性の良好な炭素量0.3%以下(0を含まず)の
炭素鋼で構成され、前記母材の両面のクラッド材はニッ
ケル系金属のハステロイで構成され、前記複合構造材を
溶接により円筒状キャニスタ胴に形成する溶接部は前記
炭素鋼のみ溶接され、前記クラッド材が存在しない部分
にはハステロイをバタリングするか、または耐食性塗料
を施してなることを特徴とする。この発明によれば、溶
接作業が容易で、安価なキャスクを提供でき、塩害によ
る腐食に対しても信頼性が大幅に向上する。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a spent fuel storage cask of a concrete cask system in which spent fuel is stored and stored in a canister body constituting a canister of a concrete cask, wherein the canister body is a base material. The base material is made of carbon steel having good weldability and a carbon content of 0.3% or less (excluding 0), and the clad material on both sides of the base material is a nickel-based metal. The welded portion that is made of Hastelloy and forms the composite structural material on the cylindrical canister body by welding is welded only with the carbon steel, and the portion where the clad material is not present is subjected to buttering Hastelloy or subjected to a corrosion-resistant paint. It is characterized by becoming. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a welding operation | work is easy and an inexpensive cask can be provided, and the reliability with respect to the corrosion by salt damage improves significantly.

【0016】請求項4に係る発明は、コンクリート製キ
ャスクのキャニスタを構成するキャニスタ胴内に使用済
燃料を収納して保管するコンクリートキャスク方式の使
用済燃料保管キャスクにおいて、前記キャニスタ胴は母
材にクラッド材を被覆した複合構造材からなり、前記母
材は溶接性の良好な炭素量0.3%以下(0を含まず)の
炭素鋼で構成され、前記母材の両面が2相合金のオース
テナイト系・フェライト系2相ステンレス鋼のクラッド
材で被覆され、前記複合構造材を溶接により円筒状キャ
ニスタ胴に形成する溶接部は前記炭素鋼のみ溶接され、
前記クラッド材が存在しない部分にはオーステナイト系
・フェライト系2相ステンレス鋼をバタリングするか、
または耐食性塗料を施してなることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a spent fuel storage cask of a concrete cask type in which spent fuel is stored and stored in a canister body constituting a canister of a concrete cask, wherein the canister body is a base material. The base material is composed of carbon steel having good weldability and a carbon content of 0.3% or less (excluding 0), and both surfaces of the base material are austenitic two-phase alloys. A welded part which is coated with a clad material of ferritic duplex stainless steel and forms the composite structural material into a cylindrical canister body by welding, only the carbon steel is welded,
Austenitic / ferritic duplex stainless steel is buttered on the part where the clad material does not exist,
Alternatively, a corrosion-resistant paint is applied.

【0017】この発明によれば、請求項3においてクラ
ッド材のハステロイの代りに請求項1におけるオーステ
ナイト・フェライト系ステンレス鋼を使用したことによ
り、請求項1と同様の作用効果が得られる。
According to this invention, the same function and effect as those of the first aspect can be obtained by using the austenitic ferritic stainless steel of the first aspect instead of Hastelloy as the cladding material.

【0018】請求項5に係る発明は、前記母材の厚さを
10〜20mmに、前記クラッド材の厚さを0.1〜2mmに選択
してなることを特徴とする。この発明において、キャニ
スタ母材の厚さを10〜20mmに選択した理由は、構成上の
点から耐食性、組立の容易性、作業の安全性、強度、重
量、運搬コスト等の問題を総合的に考慮して決めたもの
で、10mm未満では強度上の問題から不適当であり、20mm
を超えた場合にはコストの問題と、重量物となり大型化
し運搬や組立、作業の安全性から不適当である。
According to a fifth aspect of the present invention, the thickness of the base material is reduced.
The thickness is selected from 10 to 20 mm and the thickness of the cladding material is selected from 0.1 to 2 mm. In the present invention, the reason why the thickness of the canister base material is selected to be 10 to 20 mm is that the problems of corrosion resistance, ease of assembly, work safety, strength, weight, transportation cost, etc. are comprehensively considered from the viewpoint of configuration. It is decided by considering that if it is less than 10 mm, it is inappropriate due to strength
If the number exceeds the limit, it is unsuitable from the viewpoint of cost and the safety of transportation, assembling, and work due to the large size of a heavy product.

【0019】また、クラッド材の厚さを0.1〜2mmに選
択した理由は、キャニスタ母材とほぼ同様であり、0.1m
m未満では強度および溶接作業の点から不適当であり、
2mmを超えた場合にはコストおよび組立作業上の点から
不適当である。
The reason why the thickness of the clad material is selected to be 0.1 to 2 mm is substantially the same as that of the canister base material.
If it is less than m, it is inappropriate from the point of strength and welding work,
If it exceeds 2 mm, it is unsuitable in terms of cost and assembly work.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】図1,図2,図3および図4によ
り本発明に係る使用済燃料保管キャスクの第1の実施の
形態を説明する。図1は、使用済燃料(以下、燃料と記
す)7をキャニスタ1内に収納し、コンクリート製キャ
スク2に長期保管の実施の形態を示している。燃料7を
保管するキャニスタ1は、キャニスタ胴3、キャニスタ
底板4およびキャニスタ蓋5により密封容器を形成し、
その内部には、燃料7を等間隔に保管して内部の燃料7
による臨界状態を防ぐためにバスケット6を設けてい
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of a spent fuel storage cask according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2, 3 and 4. FIG. FIG. 1 shows an embodiment in which spent fuel (hereinafter referred to as fuel) 7 is stored in a canister 1 and stored in a concrete cask 2 for a long time. The canister 1 for storing the fuel 7 forms a sealed container by the canister trunk 3, the canister bottom plate 4 and the canister lid 5,
The fuel 7 is stored at equal intervals inside the fuel tank.
The basket 6 is provided in order to prevent the critical state due to.

【0021】このバスケット6は、主に熱伝導に優れて
いるアルミニウム等の材料で作られている。そして、燃
料7を収納したキャニスタ1を内部に装荷した燃料7か
ら放出する放射線をしゃへいする成分の含んでいるコン
クリート製キャスク2内のキャニスタ支持部8に嵌め込
み縦置きの状態で保管する。
The basket 6 is mainly made of a material having excellent heat conductivity, such as aluminum. Then, the canister 1 containing the fuel 7 is fitted into the canister supporting portion 8 in the concrete cask 2 containing a component for shielding radiation emitted from the fuel 7 loaded therein, and is stored vertically.

【0022】また、内部の燃料7から発生する発熱量を
コンクリート製キャスク2下端の複数個の冷却材入口9
から流入させ、コンクリート製キャスク2の上端付近の
冷却材出口10から放出する。冷却空気とキャニスタ1間
は自然対流により除熱している。
The amount of heat generated from the internal fuel 7 is reduced by a plurality of coolant inlets 9 at the lower end of the concrete cask 2.
From the coolant outlet 10 near the upper end of the concrete cask 2. Heat is removed between the cooling air and the canister 1 by natural convection.

【0023】図2はコンクリート製キャスク2の横断面
を示している。キャニスタ1内にはバスケット6が碁盤
の目のように規則正しく配置されており、この格子状の
バスケット6内に燃料7を等間隔に収納して臨界事故か
ら防いでいる。
FIG. 2 shows a cross section of the concrete cask 2. Baskets 6 are regularly arranged in a canister 1 like a grid pattern, and fuels 7 are stored at regular intervals in the lattice-like basket 6 to prevent a criticality accident.

【0024】内部の燃料7からの発熱量を輻射および熱
伝導により格子状のバスケット6からキャニスタ1へ伝
え、コンクリート製キャスク2に設けた複数個の冷却材
入口9からの外気を利用して、自然対流での熱交換によ
り除熱を行っている。除熱した外気は、コンクリート製
キャスク2の別方向に設けた複数個の冷却孔出口10から
排出している。なお、符号11はキャニスタ吊金具、12は
キャスク蓋、13はキャスク蓋用吊具である。
The amount of heat generated from the internal fuel 7 is transmitted from the lattice-shaped basket 6 to the canister 1 by radiation and heat conduction, and the outside air from a plurality of coolant inlets 9 provided in the concrete cask 2 is used. Heat is removed by heat exchange in natural convection. The outside air from which heat has been removed is discharged from a plurality of cooling hole outlets 10 provided in another direction of the concrete cask 2. Reference numeral 11 denotes a canister hanging bracket, 12 denotes a cask lid, and 13 denotes a cask lid hanging tool.

【0025】次に、キャニスタ1について図3および図
4により説明する。図3はキャニスタ1の横断面図であ
り、図4は図3におけるA部を拡大した横断面図であ
る。図3中、符号14は蓋支持部材、15はバスケット支持
部材である。また、図4中符号16は母材、17は外側クラ
ッド材、18は内側クラッド材、19は胴継ぎ手部(溶接)
である。
Next, the canister 1 will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a cross-sectional view of the canister 1, and FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a portion A in FIG. In FIG. 3, reference numeral 14 is a lid support member, and 15 is a basket support member. In FIG. 4, reference numeral 16 denotes a base material, 17 denotes an outer clad material, 18 denotes an inner clad material, and 19 denotes a body joint (welding).
It is.

【0026】図3および図4に示したようにキャニスタ
1のキャニスタ胴3は母材16の外側が外側クラッド材17
で被覆され、内側が内側クラッド材18で被覆された3相
クラッド鋼になっている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the canister body 3 of the canister 1 has an outer clad material 17 outside the base material 16.
And a three-phase clad steel coated with an inner clad material 18 on the inside.

【0027】母材16は強度を持たせるためと溶接性を考
慮して溶接が良好なオーステナイト系ステンレス鋼また
は炭素鋼とし、母材16の表面に塩害に強い2相合金のSU
S329Jまたは耐食性の良好なハステロイを外側クラッド
材17および内側被覆材18で被覆する。
The base material 16 is made of austenitic stainless steel or carbon steel which has good weldability in order to have strength and weldability, and the surface of the base material 16 is made of a two-phase alloy SU which is resistant to salt damage.
S329J or Hastelloy having good corrosion resistance is coated with the outer cladding material 17 and the inner coating material 18.

【0028】図5は図4において母材16に外側クラッド
材17のみを被覆して内側被覆材18を省略した例を示して
いる。この例においても上記と同様に母材16をオーステ
ナイト系ステンレス鋼または炭素鋼とし、外側クラッド
材17を2相合金のSUS329Jまたはハステロイとする。
FIG. 5 shows an example in which only the outer cladding material 17 is coated on the base material 16 and the inner coating material 18 is omitted in FIG. Also in this example, the base material 16 is made of austenitic stainless steel or carbon steel, and the outer clad material 17 is made of a two-phase alloy, SUS329J or Hastelloy, as described above.

【0029】上記構成において、原子力発電所からの輸
送時には輸送のみのキャスクを用いて、輸送容器内の燃
料7を保管しているキャニスタ1をコンクリート製キャ
スク2内に保管する。輸送時の落下等の強度を母材16が
受け持ち、塩害による腐食に対して耐食性合金製クラッ
ド材が受け持つことができるため、薄肉のキャニスタを
構成することができる。
In the above configuration, when transporting from the nuclear power plant, the canister 1 storing the fuel 7 in the transport container is stored in the concrete cask 2 using a cask for transport only. Since the base material 16 is responsible for the strength of falling during transportation and the like, and the clad material made of the corrosion-resistant alloy can be responsible for corrosion due to salt damage, a thin canister can be configured.

【0030】次に、図6を用いて原子炉建屋から貯蔵施
設までの取扱いについて説明する。燃料7は、原子炉建
屋内でキャニスタ1内のバスケット6間に収納され、キ
ャニスタ1上にキャニスタ蓋5を載せ、自動溶接機等
(図示せず)でキャニスタ胴3を密封の構造にする。
Next, the handling from the reactor building to the storage facility will be described with reference to FIG. The fuel 7 is stored between the baskets 6 in the canister 1 in the reactor building, the canister lid 5 is placed on the canister 1, and the canister body 3 is sealed with an automatic welding machine or the like (not shown).

【0031】さらに、キャニスタ取扱機(図示せず)の
吊り具22で輸送キャスク20の本体胴21内に収納し、キャ
スク本体胴21上の上蓋23をボルトおよびシール部品(図
示せず)により密封構造としている。
Further, the transport cask 20 is housed in the main body 21 of the transport cask 20 by a hanging tool 22 of a canister handling machine (not shown), and the upper lid 23 on the cask main body 21 is sealed with bolts and sealing parts (not shown). It has a structure.

【0032】この輸送キャスク20は、原子炉建屋から貯
蔵施設まで輸送キャスク20の外側に設置しているトラニ
オン24を用いて、起立・転倒し、輸送船等を用いて運ば
れる。貯蔵施設に運ばれた輸送キャスク20は、縦置きの
状態で輸送キャスク20の上蓋23を取り外す。
The transport cask 20 is transported from a reactor building to a storage facility by using a trunnion 24 installed outside the transport cask 20 to stand up and fall down, and to be transported using a transport ship or the like. With the transport cask 20 transported to the storage facility, the upper cover 23 of the transport cask 20 is removed in a vertically installed state.

【0033】キャニスタ1を専用のクレーン(図示せ
ず)で輸送キャスク20から取り出し、図1に示す別置き
のコンクリート製キャスク2内に収納する。さらに、キ
ャニスタ1上にキャスク蓋12の蓋用吊具13を用いて載
せ、長期保管の状態にする。なお、図6中、符号25は伝
熱空間、26は冷却フィン、27は金属製外筒、28は外蓋で
ある。
The canister 1 is taken out of the transport cask 20 by a dedicated crane (not shown) and stored in a separate concrete cask 2 shown in FIG. Further, the cask lid 12 is placed on the canister 1 by using the lid hanging member 13 to be in a state of long-term storage. In FIG. 6, reference numeral 25 is a heat transfer space, 26 is a cooling fin, 27 is a metal outer cylinder, and 28 is an outer lid.

【0034】このキャニスタ1は、内部に燃料7等を収
納し、しかも輸送時の落下時に発生する加速度に耐え、
重量制限より約10数ミリの厚さの母材16とし、主に材質
をSUS316等のステンレス鋼を用いている。さらに、胴3
の母材16の内外面には、外気の塩害による腐食を防ぐた
めに、図4に示すように外側クラッド材17および内側ク
ラッド材18の3相クラッド構造となっている。
The canister 1 stores the fuel 7 and the like inside, and also withstands the acceleration generated when dropping during transportation.
The base material 16 has a thickness of about several tens of millimeters due to weight restrictions, and is mainly made of stainless steel such as SUS316. Furthermore, torso 3
The inner and outer surfaces of the base material 16 have a three-phase clad structure of an outer clad material 17 and an inner clad material 18 as shown in FIG. 4 in order to prevent corrosion due to salt damage of the outside air.

【0035】キャニスタ1は現在計画されている61体方
式では外径が約1700mmとなり、図4に示すように胴継ぎ
手部(溶接)19は複数個の縦継ぎが必要となる。この部
分は主に溶接による組立を用いており、溶接部付近の外
側クラッド材17および内側クラッド材18は溶接し易いよ
うに取り除いている。この部分は、溶接後に耐食性合金
をバタリングする。
The canister 1 has an outer diameter of about 1700 mm in the currently planned 61-body system, and a plurality of longitudinal joints are required for the body joint (welding) 19 as shown in FIG. This portion is mainly assembled by welding, and the outer clad material 17 and the inner clad material 18 near the welded portion are removed so as to facilitate welding. This part will batter the corrosion resistant alloy after welding.

【0036】なお、本実施の形態に係る使用済燃料保管
キャスク用キャニスタ1は、内外面に耐食性合金を取付
けたクラッド鋼で説明したが外面のみ耐食性合金を設け
たクラッド鋼および筒状の耐食性合金での組み合わせた
キャニスタについても同様である。
The canister 1 for a spent fuel storage cask according to the present embodiment has been described as a clad steel having a corrosion-resistant alloy attached to the inner and outer surfaces, but a clad steel provided with a corrosion-resistant alloy only on the outer surface and a tubular corrosion-resistant alloy. The same applies to the canisters combined in the above.

【0037】本発明の実施の形態を要約するとつぎのと
おりである。 (1)内部に燃料を収納するようにした使用済燃料保管
キャスク用キャニスタにおいて、前記キャニスタが直
接、外気と自然対流で冷却する方式で保管する場合にお
いて、キャニスタ母材の表面に塩害対策用金属をクラッ
ドすること。
The embodiments of the present invention are summarized as follows. (1) In a canister for a spent fuel storage cask in which fuel is stored inside, when the canister is directly cooled by a natural convection with outside air, a metal for preventing salt damage is formed on the surface of the canister base material. Cladding.

【0038】(2)使用済燃料保管キャスク用キャニス
タにおいて、前記キャニスタは強度用の母材と、外気と
自然対流冷却による塩害対策耐食性合金の二重構造およ
び内部にも同様に塩害対策用耐食性合金のクラッド材を
用いた三重の金属をクラッドまたは組み立てて構成する
こと。
(2) In the canister for a spent fuel storage cask, the canister has a double structure of a base metal for strength, a corrosion resistant alloy against salt damage by natural air and natural convection cooling, and a corrosion resistant alloy for salt damage also inside. Cladding or assembling a triple metal using the above cladding material.

【0039】(3)母材に耐食性の良好なニッケル6〜
18%、クロム15〜20%含入のオーステナイト系ステンレ
ス鋼を用い、キャニング材にクロム12〜20%、モリブデ
ン14〜18%、ニッケル50〜60%、鉄4〜7%含入のハス
テロイ等の耐食性合金を用いて、キャニスタ胴を構成す
ること。
(3) Nickel 6- having good corrosion resistance as base material
Austenitic stainless steel containing 18%, 15-20% chromium, Hastelloy containing 12-20% chromium, 14-18% molybdenum, 50-60% nickel, 4-7% iron, etc. Constructing the canister body using a corrosion resistant alloy.

【0040】(4)母材に耐食性の良好なニッケル6〜
18%、クロム15〜20%含入のオーステナイト系ステンレ
ス鋼を用い、キャニング材にクロム20〜28%含入の2相
合金等の耐食性合金を用いて、キャニスタ胴を構成する
こと。
(4) Nickel 6 ~ with good corrosion resistance as base material
Construct a canister body using austenitic stainless steel containing 18% and 15-20% chromium, and a corrosion-resistant alloy such as a two-phase alloy containing 20-28% chromium as the canning material.

【0041】(5)母材を溶接性に優れた炭素量0.3%
以下含入の炭素鋼を用い、キャニング材にクロム12〜20
%、モリブデン14〜18%、ニッケル50〜60%、鉄4〜7
%含入のハステロイ等の耐食性合金を用いて、キャニス
タ胴を構成すること。
(5) The base material is made of 0.3% carbon having excellent weldability.
Using carbon steel containing below, chrome 12 ~ 20 for canning material
%, Molybdenum 14-18%, nickel 50-60%, iron 4-7
The canister body is made of a corrosion-resistant alloy such as Hastelloy containing 0.1%.

【0042】(6)母材を溶接性に優れた炭素量0.3%
以下含入の炭素鋼を用い、キャニング材にクロムが20〜
28%含入の2相合金等の耐食性合金を用いて、キャニス
タ胴を構成すること。 (7)母材の厚さは10〜20mmとし、クラッド材の厚さは
0.1〜2mmの範囲で構成されること。
(6) The base material is made of 0.3% carbon with excellent weldability.
Use carbon steel containing
Constructing the canister body using a corrosion-resistant alloy such as a two-phase alloy containing 28%. (7) The thickness of the base material is 10 to 20 mm, and the thickness of the clad material is
Must be in the range of 0.1 to 2 mm.

【0043】(8)キャニスタ胴の接続部は母材のみ溶
接し、キャニング材部を溶接しないこと。 (9)キャニスタ胴の接続部は母材の溶接後、溶接部に
キャニング材をバタリングすること。
(8) Only the base metal is welded at the connection portion of the canister body, and the canning material portion is not welded. (9) After welding the base material to the connecting portion of the canister body, buttering the canning material to the welded portion.

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明によれば、下記のとおりの効果が
得られる。 (1)長期間の保管に対して耐食合金を含んだクラッド
材で母材をクラッド(被覆)することにより、金属キャ
スクより安価なコンクリート製キャスクを用いることが
できる、設備費が大幅に減らせるため、同一建設費で使
用済燃料の収容が大幅に増やすことができる。
According to the present invention, the following effects can be obtained. (1) By cladding (coating) the base material with a clad material containing a corrosion-resistant alloy for long-term storage, a concrete cask cheaper than a metal cask can be used, and equipment costs can be greatly reduced. Therefore, the accommodation of spent fuel can be significantly increased at the same construction cost.

【0045】(2)耐食合金を含んだクラッド材によ
り、塩害による腐食分を考慮する必要がないため、キャ
ニスタの肉厚を従来と同様に薄くでき、これにより原子
力発電所から貯蔵施設までの輸送時に収納できる燃料を
減らさなくて済むため経済的になる。
(2) By using a clad material containing a corrosion-resistant alloy, it is not necessary to consider corrosion due to salt damage, so that the thickness of the canister can be made thinner as before, thereby transporting the canister from a nuclear power plant to a storage facility. It is economical because sometimes the fuel that can be stored does not need to be reduced.

【0046】(3)耐食合金を含んだクラッド材によ
り、コンクリート製キャスクに適用することができ、内
部燃料の発熱量を一般の外気を用いた自然対流とするこ
とができため、余分な設備が必要とならず、外気に含ま
れている塩分による腐食に対して十分性能を発揮するた
め、長期の保管時にも信頼性が大幅に向上する。
(3) The clad material containing the corrosion-resistant alloy can be applied to a concrete cask and the calorific value of the internal fuel can be natural convection using general outside air, so that extra equipment is required. It is not necessary and exhibits sufficient performance against corrosion due to salt contained in the outside air, so that the reliability is greatly improved even during long-term storage.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る使用済燃料保管用キャニスタの第
1の実施の形態を説明するための縦断面図。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view for explaining a first embodiment of a spent fuel storage canister according to the present invention.

【図2】図1における横断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view in FIG.

【図3】図1から図2におけるキャニスタ胴を示す横断
面図。
FIG. 3 is a transverse sectional view showing the canister barrel in FIGS. 1 and 2;

【図4】図3におけるA部を拡大して示す横断面図。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing part A in FIG. 3;

【図5】図4におけるキャニスタの他の例を示す横断面
図。
FIG. 5 is a transverse sectional view showing another example of the canister in FIG. 4;

【図6】本発明に係る使用済燃料保管用キャニスタの輸
送時の状態を説明するための縦断面図。
FIG. 6 is a longitudinal sectional view for explaining a state of the spent fuel storage canister according to the present invention at the time of transportation.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…キャニスタ、2…コンクリート製キャスク、3…キ
ャニスタ胴、4…キャニスタ底板、5…キャニスタ蓋、
6…バスケット、7…燃料、8…キャニスタ支持部、9
…冷却材入口、10…冷却材出口、11…キャニスタ吊金
具、12…キャスク蓋、13…蓋用吊具、14…蓋支持部材、
15…バスケット支持部材、16…母材、17…外側クラッド
材、18…内側クラッド材、19…胴継ぎ手部(溶接)、20
…輸送キャスク、21…キャスク本体胴、22…吊り具、23
…上蓋、24…トラニオン、25…伝熱空間、26…冷却フィ
ン、27…金属製外筒、28…外蓋。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Canister, 2 ... Concrete cask, 3 ... Canister trunk, 4 ... Canister bottom plate, 5 ... Canister lid,
6 basket, 7 fuel, 8 canister support, 9
... Coolant inlet, 10 ... Coolant outlet, 11 ... Canister hanger, 12 ... Cask lid, 13 ... Hook for lid, 14 ... Lid support member,
15 ... Basket support member, 16 ... Base material, 17 ... Outer clad material, 18 ... Inner clad material, 19 ... Body joint (welding), 20
... Transport cask, 21 ... Cask body, 22 ... Hanging tool, 23
... top lid, 24 ... trunnion, 25 ... heat transfer space, 26 ... cooling fins, 27 ... metal outer cylinder, 28 ... outer lid.

フロントページの続き (72)発明者 相坂 貴司 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 坪田 基司 神奈川県横浜市鶴見区末広町2丁目4番地 株式会社東芝京浜事業所内Continued on the front page (72) Inventor Takashi Aizaka 8 Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Toshiba Yokohama Office (72) Inventor Motoyoshi Tsubota 2-4 Suehirocho, Tsurumi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Toshiba Keihin Office

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 コンクリート製キャスクのキャニスタを
構成するキャニスタ胴内に使用済燃料を収納して保管す
るコンクリートキャスク方式の使用済燃料保管キャスク
において、前記キャニスタ胴は母材にクラッド材を被覆
した複合構造材からなり、前記母材はオーステナイト系
ステンレス鋼で構成され、前記クラッド材は前記母材の
外側で大気と接する少なくとも一方の面がニッケル系金
属のハステロイで構成されるとを特徴とする使用済燃料
保管キャスク。
1. A spent fuel storage cask of a concrete cask system for storing and storing spent fuel in a canister body constituting a canister of a concrete cask, wherein the canister body is formed by coating a base material with a clad material. The base material is made of austenitic stainless steel, and the clad material is made of nickel-based metal Hastelloy on at least one surface in contact with the atmosphere outside the base material. Spent fuel storage cask.
【請求項2】 コンクリート製キャスクのキャニスタを
構成するキャニスタ胴内に使用済燃料を収納して保管す
るコンクリートキャスク方式の使用済燃料保管キャスク
において、前記キャニスタ胴は母材にクラッド材を被覆
した複合構造材からなり、前記母材はオーステナイト系
ステンレス鋼で構成され、前記クラッド材は前記母材の
外側で大気と接する少なくとも一方の面がオーステナイ
ト系とフェライト系2相ステンレス鋼で構成されること
を特徴とする使用済燃料保管キャスク。
2. A spent fuel storage cask of a concrete cask system for storing and storing spent fuel in a canister body constituting a canister of a concrete cask, wherein the canister body has a base material covered with a clad material. The base material is made of austenitic stainless steel, and the clad material is made of an austenitic and ferritic duplex stainless steel on at least one surface in contact with the atmosphere outside the base material. Characterized spent fuel storage cask.
【請求項3】 コンクリート製キャスクのキャニスタを
構成するキャニスタ胴内に使用済燃料を収納して保管す
るコンクリートキャスク方式の使用済燃料保管キャスク
において、前記キャニスタ胴は母材にクラッド材を被覆
した複合構造材からなり、前記母材は溶接性の良好な炭
素量0.3%以下(0を含まず)の炭素鋼で構成され、前
記母材の両面のクラッド材はニッケル系金属のハステロ
イで構成され、前記複合構造材を溶接により円筒状キャ
ニスタ胴に形成する溶接部は前記炭素鋼のみ溶接され、
前記クラッド材が存在しない部分にはハステロイをバタ
リングするか、または耐食性塗料を施してなることを特
徴とする使用済燃料保管キャスク。
3. A spent fuel storage cask of a concrete cask system for storing and storing spent fuel in a canister body constituting a canister of a concrete cask, wherein the canister body is formed by coating a base material with a clad material. The base material is made of carbon steel having good weldability and a carbon content of 0.3% or less (excluding 0), and the clad materials on both sides of the base material are made of nickel-based metal Hastelloy, The welded part forming the composite structural material on the cylindrical canister body by welding is welded only with the carbon steel,
A spent fuel storage cask characterized in that a portion where the clad material does not exist is provided by battering Hastelloy or by applying a corrosion-resistant paint.
【請求項4】 コンクリート製キャスクのキャニスタを
構成するキャニスタ胴内に使用済燃料を収納して保管す
るコンクリートキャスク方式の使用済燃料保管キャスク
において、前記キャニスタ胴は母材にクラッド材を被覆
した複合構造材からなり、前記母材は溶接性の良好な炭
素量0.3%以下(0を含まず)の炭素鋼で構成され、前
記母材の両面が2相合金のオーステナイト系・フェライ
ト系2相ステンレス鋼のクラッド材で被覆され、前記複
合構造材を溶接により円筒状キャニスタ胴に形成する溶
接部は前記炭素鋼のみ溶接され、前記クラッド材が存在
しない部分にはオーステナイト系・フェライト系2相ス
テンレス鋼をバタリングするか、または耐食性塗料を施
してなることを特徴とする使用済燃料保管キャスク。
4. A spent fuel storage cask of a concrete cask system for storing and storing spent fuel in a canister body constituting a canister of a concrete cask, wherein the canister body is formed by coating a base material with a clad material. The base material is made of carbon steel having good weldability and a carbon content of 0.3% or less (not including 0), and both surfaces of the base material are two-phase alloy austenitic / ferritic duplex stainless steel. A welded part coated with a steel clad material and forming the composite structural material into a cylindrical canister body by welding is welded only with the carbon steel, and a portion where the clad material does not exist is austenitic / ferritic duplex stainless steel. A spent fuel storage cask characterized by buttering or applying a corrosion-resistant paint.
【請求項5】 前記母材の厚さを10〜20mmに、前記クラ
ッド材の厚さを0.1〜2mmに選択してなることを特徴と
する請求項1ないし4記載の使用済燃料保管キャスク。
5. The spent fuel storage cask according to claim 1, wherein the thickness of the base material is selected to be 10 to 20 mm, and the thickness of the cladding material is selected to be 0.1 to 2 mm.
JP2001081780A 2001-03-22 2001-03-22 Spent fuel storage cask Expired - Fee Related JP4316153B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001081780A JP4316153B2 (en) 2001-03-22 2001-03-22 Spent fuel storage cask

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001081780A JP4316153B2 (en) 2001-03-22 2001-03-22 Spent fuel storage cask

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002277586A true JP2002277586A (en) 2002-09-25
JP4316153B2 JP4316153B2 (en) 2009-08-19

Family

ID=18937818

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001081780A Expired - Fee Related JP4316153B2 (en) 2001-03-22 2001-03-22 Spent fuel storage cask

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4316153B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2160736A4 (en) * 2007-05-25 2016-03-30 Swedish Metallurg And Mining Ab Canister for final repository of spent nuclear fuel

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2160736A4 (en) * 2007-05-25 2016-03-30 Swedish Metallurg And Mining Ab Canister for final repository of spent nuclear fuel

Also Published As

Publication number Publication date
JP4316153B2 (en) 2009-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3363021B1 (en) Nuclear waste storage canisters
EP0673541B1 (en) Container for transportation and storage of nuclear fuel assemblies
US20060056569A1 (en) System and method for packaging a nuclear reactor pressure vessel head
JP2000504827A (en) Sealed basket for pressurized water reactor fuel assembly
US4997618A (en) Fuel rod shipping cask having peripheral fins
US4896046A (en) Fuel rod shipping cask having peripheral fins
US5909475A (en) Spent nuclear fuel container
JP2002277586A (en) Spent fuel storage cask
JPS6195292A (en) Vessel for storing, transporting and final disuse-disposing low-level nuclear waste
JP4082179B2 (en) Spent nuclear fuel storage container
US6617484B1 (en) Containment and transportation of decommissioned nuclear reactor pressure vessels and the like
EP0343410A2 (en) Shipping cask for nuclear fuel
JP5808303B2 (en) Radioactive material transport storage container
JP2007240173A (en) Transportation/storage vessel of radioactive material
JP4172129B2 (en) Spent fuel storage device
JP3814197B2 (en) Canister
JP2003315488A (en) Spent nuclear fuel housing container
JP7071852B2 (en) Radioactive material transportation storage container
Jobson et al. Castor® X/32 s—a New Dual-Purpose Cask for the Storage and Transport of Spent Nuclear Fuel
JPS625680Y2 (en)
JP2002257990A (en) Container for containing radioactive substance
JP2003004891A (en) Concrete storage vessel
JP2005207751A (en) Canister
JP2003255086A (en) Canister and its production method
JP2001004792A (en) Metal cask dedicated to storage and method for storing spent fuel

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060810

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20060817

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20070219

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20081211

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090113

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090313

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090428

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090520

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120529

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees