JP2003156594A - 放射性物質収納容器搬送設備,放射性物質収納容器の搬送方法及び放射性物質収納容器の貯蔵方法 - Google Patents

放射性物質収納容器搬送設備,放射性物質収納容器の搬送方法及び放射性物質収納容器の貯蔵方法

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JP2003156594A JP2001358653A JP2001358653A JP2003156594A JP 2003156594 A JP2003156594 A JP 2003156594A JP 2001358653 A JP2001358653 A JP 2001358653A JP 2001358653 A JP2001358653 A JP 2001358653A JP 2003156594 A JP2003156594 A JP 2003156594A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】放射性物質収納容器貯蔵施設における放射性物
質収納容器の搬送作業に関わる作業員の被ばく低減を図
る。 【解決手段】放射性物質収納容器の搬送設備にエアパレ
ット搬送装置を用いて、その搬送作業を遠隔自動化す
る。エアパレット搬送装置を用いることで、貯蔵施設建
屋の高さを大幅に低減でき、同時に搬送作業を遠隔自動
化することにより、作業員の大幅な被ばく量の低減及び
運用コストの低減ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、放射性物質収納容
器搬送設備,放射性物質収納容器の搬送方法及び放射性
物質収納容器の貯蔵方法に係り、主として原子力発電所
から発生する使用済燃料を貯蔵する貯蔵施設に適用する
のに好適な放射性物質収納容器搬送設備,放射性物質収
納容器の搬送方法及び放射性物質収納容器の貯蔵方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】原子力発電施設の炉心で一定期間使用さ
れた燃料は、炉心より取出されて使用済燃料プール等に
一時保管される。この所定の冷却期間が終了した燃料は
最終的に再処理工場に搬出され、再処理されウランとプ
ルトニウムを再資源として取り出し、再利用することに
なっている。
【0003】現在、原子力発電所で発生する使用済燃料
は発電需要と共に増大しているために、再処理工場が稼
動しても国内で発生する使用済燃料は再処理工場での処
理容量を上回ることとなり、再処理されるまでの期間に
適切に管理・貯蔵される必要がある。必要な貯蔵容量
は、2010年で6000tU規模,2020年で15
000tU規模である。
【0004】原子力発電所の敷地内若しくは敷地外にて
管理・貯蔵する方法として、乾式キャスク貯蔵,ボール
ト貯蔵,サイロ貯蔵,コンクリートキャスク貯蔵等の乾
式貯蔵方式及び水プールの湿式貯蔵方式の各方式がある
が、コスト的にもまた長期に亘る安定貯蔵を考えた場合
においても乾式貯蔵が注目されている。乾式貯蔵方式の
内、現在国内で実用化されているキャスク貯蔵方式は、
放射性物質収納容器である乾式キャスクの中に使用済燃
料を収納し貯蔵する方法である。
【0005】この使用済燃料を収納した乾式キャスクを
管理・貯蔵するための施設は、乾式キャスクの冷却性能
維持,乾式キャスクからの直接線及びスカイシャインの
遮へい性能維持、これらの性能を維持するために十分な
構造強度が必要とされる。
【0006】そこで、従来のキャスク貯蔵施設では、キ
ャスク及びキャスク搬送用の天井クレーンを収納する建
屋の下部側壁に冷却空気の給気口及び上部側壁に排気口
を設ける構造とし、冷却空気流路を構成している(特開
平9−26497号公報)。また、ブリッジ型の搬送ク
レーンをキャスクを収納する建屋の上部に設置し、内部
に貯蔵するキャスクの発熱を冷却するための給気口を建
屋側部,排気口を建屋側部に、あるいは中央に設ける構
造とし、冷却空気流路を構成している(特開2000−
180586号公報,特開平9−113679号公
報)。他の放射性物質収納容器を貯蔵するための施設
は、放射性物質収納容器を貯蔵する施設の建屋床から空
気を吹き出し、エアパレット搬送装置と同様の原理にて
搬送する設備を用いて、貯蔵施設の付帯設備コストの低
減を図る例が特開2001−289996号公報に示されてい
る。また、放射性物質収納容器を貯蔵するための施設
は、施設を有効的に利用するために、1つの施設に多数
の収納容器を設置する。このため、施設規模は大きくな
るため、収納容器を所定の位置に搬送するための所要時
間が長時間化する。この搬送に伴う作業者の被曝低減が
必要とされる。従来の放射性物質収納容器貯蔵施設の例
としては、特開平8−34599号公報に記載された搬
送システムがある。特開平8−34599号公報に示さ
れた放射性廃棄物搬送システムでは、放射性廃棄物を収
納した容器を積載し定められたルートを自走する無人フ
ォークリフトとITVカメラのモニタテレビを見ながら
運転員に遠隔操作するシステムである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の放射性物質
収納容器貯蔵施設では、放射性物質収納容器を搬送する
手段である搬送設備の操作がその搬送設備に付帯してい
るため、搬送中においても搬送する放射性物質収納容器
の近傍にいる操作員が搬送設備の操作をする必要があ
る。そうすると、搬送中の放射性物質収納容器、あるい
は多数の放射性物質収納容器が設置してある場合は特
に、放射性物質収納容器から放出される放射線に対し
て、作業員の被ばく低減を図る設備をさらに追加する必
要があるとともに、作業員の作業環境の健全性、あるい
は作業時間の管理などの、搬送設備に係わるコスト以上
のコスト増加要因があり、放射性物質収納容器の搬送に
係わる費用の増大を招くことになる。
【0008】しかしながら、キャスク搬送用のクレーン
を建屋内に設置した場合には、搬送用のクレーンを収納
するために建屋が大型化し、建屋側壁にて天井クレーン
及び吊り上げたキャスクの荷重を支持する必要があり、
また耐震上の考慮により構造が複雑になるために、建設
コストの低減が困難であった。
【0009】また、ブリッジ型の搬送クレーンをキャス
クを収納する建屋の上部に設置した場合には、建屋は小
型化でき、構造も簡素化が可能であるが、キャスクを建
屋内に搬入する際には、建屋上部に設けた遮へい蓋を開
けて、上部から挿入することとなり、雨や雪などの貯蔵
部分への浸入を招き、貯蔵するキャスクへの影響が大き
くその対策を講ずる必要がある。また、ブリッジ型の搬
送クレーン及び吊り上げたキャスクを建屋天井部あるい
は建屋側壁にて支持する必要があり、また耐震上の考慮
により構造が複雑になるために、建設コストの低減が困
難であった。
【0010】天井クレーン,ブリッジ型クレーンにてキ
ャスクを搬送するいずれの場合でも、キャスクを輸送し
てきたトレーラからの積み卸しに必要な高さにより、ク
レーンレールの高さが制限されてしまうために、建屋の
高さを低く抑えることは困難である。
【0011】貯蔵施設床面に空気を吹き出すパレットを
設置し、その吹き出した空気によって放射性物質収納容
器を浮上させて搬送させる場合には、貯蔵建屋低減は可
能であるが、貯蔵施設床面に空気を吹き出すパレットを
設置する必要があり、建屋建設コストの大幅な低減は困
難である。また、空気の吹き出しの制御及び移送操作制
御が非常に複雑である。
【0012】また、放射性物質収納容器を搬送する手段
である搬送設備の操作がその搬送設備に付帯している場
合には、搬送中においても搬送する放射性物質収納容器
の近傍にいる操作員が搬送設備の操作をする必要があ
る。そうすると、搬送中の放射性物質収納容器、あるい
は多数の放射性物質収納容器が設置してある場合は特
に、放射性物質収納容器から放出される放射線に対し
て、作業員の被ばく低減を図る設備をさらに追加する必
要があるとともに、作業員の作業環境の健全性、あるい
は作業時間の管理などの、搬送設備に係わるコスト以上
のコスト増加要因があり、放射性物質収納容器の搬送に
係わる費用の増大を招くことになる。
【0013】本発明の目的は、放射性物質収納容器を搬
送する搬送設備における自動化に関する設備を提供する
ことにある。同時に、貯蔵建屋のコンパクト化を図ると
同時に構造の簡素化を図る放射性物質収納容器の貯蔵施
設が達成できる。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明の特徴は、放射性物質収納容器貯蔵領域内におけ
る、搬送される放射性物質収納容器、搬送される、その
放射性物質収納容器が取付けられた放射性物質収納容器
架台、及び放射性物質収納容器架台を搬送するエアパレ
ット搬送装置のいずれかの位置を求める位置情報取得装
置を有し、位置情報取得装置から出力される前記位置情
報に基づいて、エアパレット搬送装置を、放射性物質収
納容器貯蔵領域内において放射性物質収納容器を貯蔵位
置まで搬送する搬送手段を備えたことにある。
【0015】位置情報取得装置を備えたことにより、放
射性物質収納容器を遠隔操作(または自動)で搬送する
ことができる。
【0016】好ましくは、放射性物質収納容器を搬送す
る搬送設備の位置を取得するために、カメラからの画像
情報により、搬送設備の位置情報を取得することができ
る。ここで、放射性物質収納容器を搬送する搬送設備の
位置を取得するために設置したカメラを、監視カメラを
使用することにある。それにより、位置情報を取得する
ために別のカメラを設置する必要がない。
【0017】また、好ましい別の放射性物質収納容器を
搬送する搬送設備の位置を取得するための手段として、
電波の遅れ時間や位相情報により、搬送設備の位置情報
を取得することができる。なお、放射性物質収納容器を
搬送する搬送設備の位置を取得するために、超音波、及
び電磁波(例えば、電波,レーザー光,赤外線)を用い
ても同様に、その遅れ時間や位相情報により、搬送設備
の位置情報を取得することができる。
【0018】また、好ましくは、貯蔵施設において、貯
蔵建屋内での乾式キャスクの搬送をエアパレット搬送装
置を採用することにより、貯蔵建屋の天井高さを低くで
き建屋の大幅なコンパクト化が可能となる。また、キャ
スクの搬送の荷重を床面のみで支持するために、建屋構
造の簡素化が可能である。さらに、天井クレーンのレー
ルを持たないために給排気口のレイアウトが自由にでき
る特徴をもつ。
【0019】エアパレット搬送装置の搬送の原理を以下
に示す。エアパレット搬送装置では、浮上し重量物を揚
重させるエアパレット部分と浮上したエアパレットを搬
送する搬送部分から構成される。エアパレット部分で
は、その下部に設置された空気吹き出し口から空気を吹
き出すことにより、床面との間に薄い空気層を形成し、
重量物の移動の際の摩擦力を大幅に低減する。これによ
り、通常の搬送システムよりも少ない駆動力で重量物を
搬送可能としている。
【0020】本発明では、エアパレット搬送装置によ
り、キャスク架台に固定されたキャスク毎搬送すること
により、エアパレットをキャスクの下部に設置する時に
ジャッキ等で持ち上げて、エアパレットを挿入する様な
作業を排除し、工程の簡素化と事故ポテンシャルの排除
を図っている。
【0021】貯蔵建屋内での乾式キャスクの搬送にエア
パレット搬送装置を採用するために、以下についての考
慮が必要である。 貯蔵建屋床面は、平滑であること。 エアパレットの安定性確保のために、自走式とし駆動
輪による安定性確保。 エアパレットのスカート部の多重化により、スカート
一つの負担低減でエアパレットの寿命増加と同時に安定
性の確保。 保守補修時に修理が容易なように、各構成部分の機能
分担と独立に交換可能な構造。
【0022】キャスク架台を建屋床面と固縛する場合の
エアパレット搬送装置によるハンドリングフローは以下
の通りである。 金属キャスクをキャスク架台に固縛する。 エアパレットをキャスク架台の下部に挿入する。 エアパレットに空気を送り込み、エアパレットを浮上
させる。この場合、仮浮上させ安定性等に異常のないこ
とを確認する。 キャスク架台上に固縛されたキャスクを貯蔵位置まで
搬送する。 エアパレット搬送装置をあらかじめ予定しているキャ
スクの貯蔵位置で停止する。 床面とキャスク架台の固定ボルトの位置合わせ及び固
定ボルトの仮止めをする。 エアパレットに送り込んでいる空気を停止し、エアパ
レットの空気を抜くことにより、エアパレットを降下さ
せる。 固定ボルトを締め付けて、キャスク架台と床面を固縛
する。 キャスクのモニターに必要なセンサー等を取り付けて
貯蔵を開始する。
【0023】搬出の場合は、上記ハンドリングフローの
逆の手順を実施する。
【0024】なお、キャスク架台を建屋床面と固縛しな
い場合は、上記ハンドリングフローの及びが省略さ
れる。固縛の操作が省略できる分、作業員の被ばく低減
効果が期待できる。
【0025】
【発明の実施の形態】(実施例1)本発明に関わる一実
施例である放射性物質収納容器搬送設備を説明する。図
1は本実施例が適用される一例の放射性物質貯蔵施設の
平面図を、図2はその放射性物質貯蔵施設の縦断面図で
ある。図1に示すように、本実施例では、放射性物質貯
蔵施設は、放射性物質収納容器13の貯蔵建屋34、及
び放射性物質収納容器の受入建屋35から構成されてい
る。受入建屋35は、トレーラに積載された放射性物質
収納容器をトレーラごと受け入れるトレーラエリア5,
トレーラから受入建屋に設けた天井クレーン14を用い
てトレーラから吊り降ろす放射性物質収納容器受入エリ
ア9を兼ねた放射性物質収納容器検査エリア10及び受
け入れた放射性物質収納容器を一時保管できる放射性物
質収納容器仮置エリア8を備える。また、受入建屋35
には同時に事務室2,入退域管理室3,電気品室4,建
屋付帯設備を納める付帯設備室6,パレット補修エリア
7及び管理制御室1等も配されている。
【0026】貯蔵建屋34は、放射性物質収納容器搬送
エリア12及び放射性物質収納容器貯蔵エリア11から
構成される。図2に示すように放射性物質収納容器冷却
用の給気口15及び排気口16を建屋上部に設ける構成
となっている。受入建屋の放射性物質収納容器受入エリ
ア及び仮置エリアは、貯蔵建屋の放射性物質収納容器搬
送エリア及び放射性物質収納容器貯蔵エリアの床面の高
さと同一に設定される。
【0027】本実施例での放射性物質収納容器のハンド
リングフローを図3に示す。受入建屋35に受け入れた
放射性物質収納容器は、トレーラエリア5で天井クレー
ン14にてトレーラから吊り降ろされる。ここで、エア
パレット搬送システムにて放射性物質収納容器架台ごと
搬送する準備を整えてから、仮置エリア8へ搬送する。
エアパレット搬送準備では、エアパレットを放射性物質
収納容器架台下部に挿入し、エアパレットに空気を送り
込んで浮上状態確認等の安全性確保に関わる確認が実施
される。放射性物質収納容器仮置エリアまで搬送された
放射性物質収納容器は、架台ごと放射性物質収納容器仮
置エリアで一時的に仮置される。仮置されていた放射性
物質収納容器は、放射性物質収納容器仮置エリアから、
受入エリアにエアパレット搬送システムにて搬送され
る。受入エリアでは、緩衝体の取り外し及び貯蔵前検査
が実施される。貯蔵前検査では、外観検査,線量率検
査,温度測定検査,気密漏洩検査,表面汚染検査等が実
施される。貯蔵前検査終了後に横置状態であった放射性
物質収納容器は、天井クレーンにて縦置状態に起こされ
て、貯蔵用の架台である縦置架台に設置される。放射性
物質収納容器を縦置架台に固定した後に、エアパレット
搬送システムで搬送する準備を整えてから、縦置架台ご
と貯蔵エリアまで搬送される。貯蔵エリアの所定の位置
に達した放射性物質収納容器は、エアパレットから空気
を抜いて、放射性物質収納容器架台からエアパレットを
外して、貯蔵位置に設置する。
【0028】放射性物質収納容器を固定した放射性物質
収納容器架台を貯蔵施設内で搬送する設備であるエアパ
レット搬送システムでは、搬送設備の位置情報を取得す
る装置を放射性物質収納容器、または放射性物質収納容
器架台、またはエアパレットに備えることにより、搬送
操作を遠隔操作することができる。搬送設備搬送時の位
置を取得する装置をカメラとした場合には、カメラから
の画像情報によりエアパレット搬送システムの位置情報
を取得することができる。さらに、図4に示すようにこ
のカメラを貯蔵施設内の監視カメラ17と共有すること
でかかるコストの低減を図ることができる。
【0029】また、図5に示すように搬送設備の位置情
報を取得する装置を電波発信局21として、エアパレッ
ト19上に設置した場合には、それらの遅れ時間や位相
情報により、搬送設備の位置情報を取得することができ
る。位置情報は制御室等の離れた場所にある制御盤38
に送られる。また、制御盤38からは搬送設備を制御す
る信号が搬送設備の制御装置37に送られることによ
り、エアパレットの移動速度・方向,停止,旋回,空気
量が制御される。上記の発信局21は、超音波発信局、
あるいはレーザー光発信局、あるいは赤外線発信局でも
同様であり、その設置位置は、放射性物質収納容器1
3、または放射性物質収納容器架台18のいずれに設置
しても同様の効果がある。
【0030】上記のように、放射性物質収納容器を固定
した放射性物質収納容器架台を貯蔵施設内で搬送する設
備の搬送操作を遠隔操作することで、被ばく低減に関わ
る設備の追加をすることなく搬送作業に関わる作業員の
被ばく量の低減を図ることができるとともに、作業員の
作業環境の健全性及び作業時間の管理などの搬送設備に
関わるコスト以外のコスト増加を抑制できる。
【0031】以上のような放射性物質収納容器搬送設備
を採用した放射性物質貯蔵施設の建屋構成により、貯蔵
エリアの天井高さを従来の天井クレーンを用いた方式に
比べて低減することができ、同時に放射性物質収納容器
の搬送の荷重を床面のみで支持するために建屋構造の簡
素化が可能であり、施設の建設コストの低減を達成しう
る。また、貯蔵建屋が全体に低く抑えられるので外観上
も威圧感のないものとなる。
【0032】受入建屋及び貯蔵建屋の壁厚及び天井厚
は、放射性物質収納容器からの放射線の外部への漏洩を
十分に低減する程度に設定される。また、本実施例のよ
うに貯蔵エリアを地下部分に設置した場合には、放射性
物質収納容器からの直接線を地中にて遮へいできるの
で、敷地境界での線量率を低減できる。さらに、貯蔵エ
リアに天井クレーンがない構成となっているので、放射
性物質収納容器冷却のための冷却空気の給排気口が天井
クレーンの可動範囲を避けて設置される必要はないため
に、冷却効率及び建屋構造の制限のみにより給排気口の
レイアウトを設定できる。
【0033】また、本実施例は放射性物質収納容器を縦
置で貯蔵する場合である。放射性物質収納容器を横置で
貯蔵する場合にも放射性物質収納容器を縦置で貯蔵する
場合と同様の建屋構成及びハンドリングフローとなる。
放射性物質収納容器横置貯蔵の場合には、放射性物質収
納容器縦起こしの作業が省略できるためにハンドリング
作業の簡素化が可能であり、貯蔵建屋の天井高さは大幅
に削減できるが、貯蔵エリアの面積が拡大することとな
り建屋建設コストが上昇する可能性がある。
【0034】なお、放射性物質収納容器とは放射性廃棄
物や使用済燃料集合体等の放射性物質を密封状態にして
収納した金属製の容器である。
【0035】(実施例2)本発明に関わる別の実施例を
示す。図6は本発明に係わる放射性物質貯蔵施設の平面
図の一例を、また図7は断面図の一例を示す。図6に示
すように本発明例では、放射性物質貯蔵施設に放射性物
質収納容器の貯蔵建屋34、及び放射性物質収納容器の
受入建屋35から構成されている。
【0036】受入建屋35では、トレーラに積載された
放射性物質収納容器をトレーラごと受け入れるトレーラ
エリア5,トレーラから受入建屋35に設けた天井クレ
ーン14を用いてトレーラから吊り降ろす放射性物質収
納容器受入エリア9を兼ねた放射性物質収納容器検査エ
リア10及び受け入れた放射性物質収納容器を一時保管
できる放射性物質収納容器仮置エリア8から構成され
る。また、受入建屋には同時に事務室2,入退域管理室
3,電気品室4,建屋付帯設備を納める付帯設備室6,
パレット補修エリア7及び管理制御室1等も配されてい
る。
【0037】貯蔵建屋34では、放射性物質収納容器搬
送エリア12及び放射性物質収納容器貯蔵エリア11か
ら構成される。図7に示すように放射性物質収納容器冷
却用の給気口15及び排気口16を建屋上部に設ける構
成となっている。受入建屋の放射性物質収納容器受入エ
リア及び仮置エリアは、貯蔵建屋の放射性物質収納容器
搬送エリア及び放射性物質収納容器貯蔵エリアの床面の
高さは同一に設定される。
【0038】本実施例での放射性物質収納容器のハンド
リングフローを図8に示す。受入建屋に受け入れた放射
性物質収納容器は、トレーラエリアで天井クレーンにて
トレーラから吊り降ろされて、仮置エリアへ搬送する。
放射性物質収納容器仮置エリアまで搬送された放射性物
質収納容器は、架台ごと放射性物質収納容器仮置エリア
で一時的に仮置される。仮置されていた放射性物質収納
容器は、放射性物質収納容器仮置エリアから、受入エリ
アにエアパレット搬送システムにて搬送される。受入エ
リアでは、緩衝体の取り外し及び貯蔵前検査が実施され
る。貯蔵前検査では、外観検査,線量率検査,温度測定
検査,気密漏洩検査,表面汚染検査等が実施される。貯
蔵前検査終了後に横置状態であった放射性物質収納容器
は、天井クレーンにて縦置状態に起こされて、貯蔵用の
架台である縦置架台に設置される。放射性物質収納容器
を縦置架台に固定した後に、エアパレット搬送システム
で搬送する準備を整えてから、縦置架台ごと貯蔵エリア
まで搬送される。貯蔵エリアの所定の位置に達した放射
性物質収納容器は、エアパレットから空気を抜いて、放
射性物質収納容器架台からエアパレットを外して、貯蔵
位置に設置する。
【0039】放射性物質収納容器を固定した放射性物質
収納容器架台を貯蔵施設内で搬送する設備であるエアパ
レット搬送システムでは、搬送設備の位置情報を取得す
る装置を放射性物質収納容器、または放射性物質収納容
器架台、またはエアパレットに備えることにより、搬送
操作を遠隔操作することができる。搬送設備搬送時の位
置を取得する装置をカメラとした場合には、カメラから
の画像情報により、エアパレット搬送システムの位置情
報を取得することができる。さらに、図4に示すように
このカメラを貯蔵施設内の監視カメラ17と共有するこ
とでかかるコストの低減を図ることができる。
【0040】また、図5に示すように搬送設備の位置情
報を取得する装置を電波発信局21として、エアパレッ
ト19上に設置した場合には、それらの遅れ時間や位相
情報により、搬送設備の位置情報を取得することができ
る。位置情報は制御室等の離れた場所にある制御盤38
に送られる。また、制御盤38からは搬送設備を制御す
る信号が搬送設備の制御装置37に送られることによ
り、エアパレットの移動速度・方向,停止,旋回,空気
量が制御される。上記の発信局は、超音波発信局、ある
いはレーザー光発信局、あるいは赤外線発信局でも同様
であり、その設置位置は、放射性物質収納容器13、ま
たは放射性物質収納容器架台18のいずれに設置しても
同様の効果である。
【0041】以上のような放射性物質収納容器搬送シス
テムを採用した放射性物質貯蔵施設の建屋構成により、
貯蔵エリアの天井高さを従来の天井クレーンを用いた方
式に比べて低減することができ、同時に放射性物質収納
容器の搬送の荷重を床面のみで支持するために、建屋構
造の簡素化が可能であり、施設の建設コストの低減を達
成しうる。また、貯蔵建屋が全体に低く抑えられるの
で、外観上も威圧感のないものとなる。
【0042】受入建屋及び貯蔵建屋の壁厚及び天井厚
は、放射性物質収納容器からの放射線の外部への漏洩を
十分に低減する程度に設定される。また、本実施例のよ
うに貯蔵エリアを地下部分に設置した場合には、放射性
物質収納容器からの直接線を地中にて遮へいできるの
で、敷地境界での線量率を低減できる。
【0043】さらに、貯蔵エリアに天井クレーンがない
構成となっているので、放射性物質収納容器冷却のため
の冷却空気の給排気口が天井クレーンの可動範囲を避け
て設置される必要はないために、冷却効率及び建屋構造
の制限のみにより給排気口のレイアウトを設定できる。
【0044】また、本実施例は放射性物質収納容器を縦
置で貯蔵する場合である。放射性物質収納容器を横置で
貯蔵する場合にも放射性物質収納容器を縦置で貯蔵する
場合と同様の建屋構成及びハンドリングフローとなる。
放射性物質収納容器横置貯蔵の場合には、放射性物質収
納容器縦起こしの作業が省略できるためにハンドリング
作業の簡素化が可能であり、貯蔵建屋の天井高さは大幅
に削減できるが、貯蔵エリアの面積が拡大することとな
り、建屋建設コストが上昇する可能性がある。
【0045】なお、放射性物質収納容器とは放射性廃棄
物や使用済燃料集合体等の放射性物質を密封状態にして
収納した金属製の容器である。
【0046】(実施例3)本発明に関わる別の実施例を
示す。図9は本発明に係わる放射性物質貯蔵施設の平面
図の一例を、また図10は断面図の一例を示す。図9に
示すように本発明例では、放射性物質貯蔵施設に放射性
物質収納容器の貯蔵建屋34、及び放射性物質収納容器
の受入建屋35から構成されている。
【0047】受入建屋35では、エアパレットに積載さ
れた放射性物質収納容器をエアパレットごと受け入れる
エアパレット受入エリア36,放射性物質収納容器受入
エリア9を兼ねた放射性物質収納容器検査エリア10及
び受け入れた放射性物質収納容器を一時保管できる放射
性物質収納容器仮置エリア8から構成される。また、受
入建屋には同時に事務室2,入退域管理室3,電気品室
4,建屋付帯設備を納める付帯設備室6,パレット補修
エリア7及び管理制御室1等も配されている。
【0048】本実施例での放射性物質収納容器のハンド
リングフローを図11に示す。受入建屋に受け入れる放
射性物質収納容器は、緩衝体を外して縦置架台に固定さ
れた状態でエアパレット搬送システムで受入建屋に搬送
される。放射性物質収納容器仮置エリアまで搬送された
放射性物質収納容器は、架台ごと放射性物質収納容器仮
置エリアで一時的に仮置される。仮置されていた放射性
物質収納容器は、放射性物質収納容器仮置エリアから、
受入エリアにエアパレット搬送システムにて搬送され
る。受入エリアでは、貯蔵前検査が実施される。貯蔵前
検査では、外観検査,線量率検査,温度測定検査,気密
漏洩検査,表面汚染検査等が実施される。エアパレット
搬送システムで搬送する準備を整えてから、縦置架台ご
と貯蔵エリアまで搬送される。貯蔵エリアの所定の位置
に達した放射性物質収納容器は、エアパレットから空気
を抜いて、放射性物質収納容器架台からエアパレットを
外して、貯蔵位置に設置する。
【0049】放射性物質収納容器を固定した放射性物質
収納容器架台を貯蔵施設内で搬送する設備であるエアパ
レット搬送システムでは、搬送設備の位置情報を取得す
る装置を放射性物質収納容器、または放射性物質収納容
器架台、またはエアパレットに備えることにより、搬送
操作を遠隔操作することができる。搬送設備搬送時の位
置を取得する装置をカメラとした場合には、カメラから
の画像情報により、エアパレット搬送システムの位置情
報を取得することができる。さらに、図4に示すように
このカメラを貯蔵施設内の監視カメラ17と共有するこ
とでかかるコストの低減を図ることができる。
【0050】また、図5に示すように搬送設備の位置情
報を取得する装置を電波発信局21として、エアパレッ
ト19上に設置した場合には、それらの遅れ時間や位相
情報により、搬送設備の位置情報を取得することができ
る。位置情報は制御室等の離れた場所にある制御盤38
に送られる。また、制御盤38からは搬送設備を制御す
る信号が搬送設備の制御装置37に送られることによ
り、エアパレットの移動速度・方向,停止,旋回,空気
量が制御される。上記の発信局は、超音波発信局、ある
いはレーザー光発信局、あるいは赤外線発信局でも同様
であり、その設置位置は、放射性物質収納容器13、ま
たは放射性物質収納容器架台18のいずれに設置しても
同様の効果である。
【0051】以上のような放射性物質収納容器搬送シス
テムの採用した放射性物質貯蔵施設の建屋構成により、
貯蔵エリアの天井高さを従来の天井クレーンを用いた方
式に比べて低減することができ、同時に放射性物質収納
容器の搬送の荷重を床面のみで支持するために、建屋構
造の簡素化が可能であり、施設の建設コストの低減を達
成しうる。また、貯蔵建屋が全体に低く抑えられるの
で、外観上も威圧感のないものとなる。
【0052】受入建屋及び貯蔵建屋の壁厚及び天井厚
は、放射性物質収納容器からの放射線の外部への漏洩を
十分に低減する程度に設定される。また、本実施例のよ
うに貯蔵エリアを地下部分に設置した場合には、放射性
物質収納容器からの直接線を地中にて遮へいできるの
で、敷地境界での線量率を低減できる。
【0053】さらに、貯蔵エリアに天井クレーンがない
構成となっているので、放射性物質収納容器冷却のため
の冷却空気の給排気口が天井クレーンの可動範囲を避け
て設置される必要はないために、冷却効率及び建屋構造
の制限のみにより給排気口のレイアウトを設定できる。
【0054】また、本実施例は放射性物質収納容器を縦
置で貯蔵する場合である。放射性物質収納容器を横置で
貯蔵する場合は、放射性物質収納容器を縦置で貯蔵する
場合と放射性物質収納容器の姿勢が異なるのみであり、
建屋構成及びハンドリングフローとなる。放射性物質収
納容器横置貯蔵の場合には、貯蔵建屋の天井高さは大幅
に削減できるが、貯蔵エリアの面積が拡大することとな
り、建屋建設コストが上昇する可能性がある。
【0055】なお、放射性物質収納容器とは放射性廃棄
物や使用済燃料集合体等の放射性物質を密封状態にして
収納した金属製の容器である。
【0056】(実施例4)本発明に関わる実施の形態
1,実施の形態2及び実施の形態3において、放射性物
質収納容器は架台に固定された状態でエアパレット搬送
装置を用いて建屋内を搬送される。
【0057】ここで使用する放射性物質収納容器架台の
一例を図12に示す。放射性物質収納容器架台18に
は、エアパレットが下部に挿入できるようにエアパレッ
ト挿入孔22が設けてある。エアパレット挿入孔は、図
12の例では2カ所設けてある。この場合は、図13に
エアパレットの形状の一例を示すように、エアパレット
が2本のフォーク23をもつ形状を想定している。図1
4にエアパレット19を放射性物質収納容器架台18に
挿入する手順を示す。エアパレットと放射性物質収納容
器架台にはそれぞれ凸凹が設けてあり、それぞれの位置
が拘束できる構造となっている。あるいは、位置決めピ
ンや位置決めボルトを利用し、放射性物質収納容器架台
とエアパレットの位置が拘束できる構造でも同様の効果
が得られるが、位置決めピンや位置決めボルトを設置す
るための手順が追加となる。
【0058】本実施例の放射性物質収納容器架台は、放
射性物質収納容器のトラニオン31で固縛できる構造と
なっており、十分な強度を有するものとなっている。ま
た、地震時にも放射性物質収納容器の転倒がないような
幅や奥行きをもった形状寸法を有しており、エアパレッ
ト搬送装置での搬送時の地震発生にも放射性物質収納容
器の転倒などの事象が発生しない構造となっている。例
えば、放射性物質収納容器架台に固定された放射性物質
収納容器及び放射性物質収納容器架台の重心と放射性物
質収納容器架台の下端とを結ぶ線が、床面に対して45
゜以下の角度を有する様に放射性物質収納容器架台の幅
や奥行きを設定することで転倒に至らない設計とする。
【0059】同時に、放射性物質収納容器貯蔵時にはエ
アパレット挿入孔は冷却空気流路の一部となり、貯蔵建
屋床面を冷却空気が流れる構造である。このような構造
とすることで、放射性物質収納容器からの輻射熱が貯蔵
建屋床面に入熱されるのを抑制し、かつ床面の温度上昇
を冷却空気の流動により抑制する効果を有する。特に床
面がコンクリート製である場合にはコンクリートの温度
を65℃以下に抑制するためには有効な手段である。
【0060】エアパレット挿入孔の形状寸法は、エアパ
レットに空気が送られていない状態では、容易にエアパ
レットが出し入れできる寸法形状を有し、エアパレット
に空気が送られて浮上状態になった場合には、充分に放
射性物質収納容器架台が貯蔵建屋床面から浮上状態にで
きる形状寸法を有する。即ち、放射性物質収納容器架台
のエアパレット挿入孔の高さ寸法をAとすれば、エアパ
レットの高さ寸法をBとした場合には、A>Bであり、
A−Bの寸法は、エアパレットを出し入れするのに支障
がない程度まで削減されることが望ましい。また、エア
パレットが浮上状態になった場合の浮上代の寸法をCと
すると、A<B+Cであり、Cの寸法はエアパレットの
仕様により決定される。
【0061】本実施例では、エアパレットを2本のフォ
ーク形状の場合であるが、3本以上でも、エアパレット
が配置できれば問題ない。また、一枚のエアパレットを
用いる場合には、放射性物質収納容器架台も挿入孔が1
つのもので対応する。
【0062】(実施例5)本発明に関わる実施の形態4
に示す放射性物質収納容器架台及びエアパレット搬送装
置において、特に放射性物質収納容器を固定した放射性
物質収納容器架台にエアパレットを設置する作業の際の
放射性物質収納容器から発生する放射線による作業員の
被ばく低減効果をより向上させる場合には、図15に示
すように、エアパレット19に遮へい板27を設ける。
この遮へい板は、鋼鉄製で放射性物質収納容器に向いて
いない面にポリエチレンを張り付けた構造である。この
構造により、放射性物質収納容器からの放射線の内のγ
線は、鋼鉄製の遮へい板により効果的に遮へいできる厚
さを有するものとし、中性子線はポリエチレンにより効
果的に遮へいできる厚さを有するものとする。なお、放
射性物質収納容器からの放射線量が低い場合には、鋼鉄
製の遮へい板のみの設置でも問題ない。図15に示す例
ではエアパレットの一面のみに遮へい板を設置してある
が、より遮へい効果を期待する場合は、側面方向に回り
込んだ遮へい板が有効である。さらに、放射性物質収納
容器を作業員が見込まない様に側面方向に回り込んだ遮
へい板がより有効である。
【0063】同様に、放射性物質収納容器から発生する
放射線による作業員の被ばく低減効果をより付加する場
合には、図16に示すように放射性物質収納容器架台1
8に遮へい板27を設ける方法も有効である。この場合
は、エアパレットに遮へい板を設ける場合よりも、放射
性物質収納容器架台毎に遮へい板が必要となり、物量の
増加を招きコスト高となる可能性がある。放射性物質収
納容器架台に設けられた遮へい板は、鋼鉄製で放射性物
質収納容器に向いていない面にポリエチレンを張り付け
た構造である。この構造により、放射性物質収納容器か
らの放射線の内のγ線は、鋼鉄製の遮へい板により効果
的に遮へいできる厚さを有するものとし、中性子線はポ
リエチレンにより効果的に遮へいできる厚さを有するも
のとする。なお、放射性物質収納容器からの放射線量が
低い場合には、鋼鉄製の遮へい板のみの設置でも問題な
い。図16に示す例ではエアパレットが挿入される一面
のみに遮へい板を設置してあるが、より遮へい効果を期
待する場合は、側面方向に回り込んだ遮へい板が有効で
ある。さらに、放射性物質収納容器を作業員が見込まな
い様に側面方向に回り込んだ遮へい板がより有効であ
る。
【0064】なお、遮へい板に冷却空気給気口を設ける
ことで、放射性物質収納容器の冷却効果をより高めるこ
とができる。
【0065】(実施例6)本発明に関わる実施の形態4
のエアパレット搬送装置及び放射性物質収納容器架台を
用いて、放射性物質収納容器架台を貯蔵建屋床面に固縛
しないで、放射性物質収納容器を貯蔵する例を図17に
示す。
【0066】図17に示すように、放射性物質収納容器
架台18に固定された放射性物質収納容器13はエアパ
レット搬送装置により、貯蔵位置まで順次搬送される
が、放射性物質収納容器架台に固定された放射性物質収
納容器は所定の貯蔵位置に設置するのみで固縛はしな
い。また、エアパレット搬送装置で搬送される放射性物
質収納容器架台に固定された放射性物質収納容器が、既
に設置してある放射性物質収納容器架台と放射性物質収
納容器に過大な外力が加わる程の接触や衝突することを
避けるようにエアパレット搬送装置は制御される。
【0067】(実施例7)本発明に関わる実施の形態4
のエアパレット搬送装置及び放射性物質収納容器架台を
用いて、放射性物質収納容器架台を貯蔵建屋床面に固縛
して、放射性物質収納容器を貯蔵する例を図18に示
す。
【0068】図18に示すように、放射性物質収納容器
架台18に固定された放射性物質収納容器13はエアパ
レット搬送装置により貯蔵位置まで順次搬送され、所定
の貯蔵位置に達すると固定ボルト28で仮止めされる。
この状態で、エアパレットの空気を抜きエアパレットを
引き抜く。固定ボルトが仮止めされ、貯蔵建屋床面に設
置された放射性物質収納容器架台は、固定ボルトを締め
付けることにより床面と固定される。
【0069】(実施例8)本発明に関わる実施の形態
1,実施の形態2及び実施の形態3において、放射性物
質収納容器架台に固定された放射性物質収納容器をエア
パレット搬送装置で搬送する実施例であるが、本実施例
では、放射性物質収納容器をエアパレット搬送装置で搬
送するものである。
【0070】エアパレット搬送装置による放射性物質収
納容器の搬送は、放射性物質収納容器13の下部に設け
たエアパレット挿入孔30に、エアパレット19を挿入
して行うものである。概念図を図19に示す。
【0071】また、別の実施例では、図20に示しよう
に、放射性物質収納容器13の下部トラニオン31を利
用し、エアパレット19と放射性物質収納容器の下部ト
ラニオンを固定することで、搬送するものである。
【0072】また、別の実施例では、図21に示しよう
に、放射性物質収納容器の上部トラニオン32を利用
し、エアパレット19と放射性物質収納容器の上部トラ
ニオンを固定することで、搬送するものである。
【0073】エアパレット搬送装置にて貯蔵位置まで搬
送した放射性物質収納容器は、図22に示すように貯蔵
建屋床面に固定された放射性物質収納容器架台18に固
定される。
【0074】または、図23に示すように貯蔵建屋床面
に設置されているが固定されていない放射性物質収納容
器架台18に固定される。
【0075】または、図24に示すように貯蔵建屋床面
に直接設置される。
【0076】上記の搬送システムで使用するエアパレッ
トには、図25から図27に示すように遮へい体27を
設けることにより、作業員の被ばく低減の効果が期待で
きる。
【0077】
【発明の効果】エアパレット搬送装置を用いることで、
貯蔵施設建屋の高さを大幅に低減でき、同時に搬送作業
を遠隔自動化することにより、作業員の大幅な被ばく量
の低減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1にかかる放射性物質貯蔵施設
の水平断面図である。
【図2】本発明の実施例1にかかる放射性物質貯蔵施設
の縦断面図である。
【図3】本発明の実施例1にかかる放射性物質貯蔵容器
のハンドリング処理の流れを示す説明図である。
【図4】貯蔵室に設置された監視カメラの配置を示し、
(a)は貯蔵室の水平断面図であり、(b)は貯蔵室の
縦断面図である。
【図5】パレット搬送装置の概略図である。
【図6】本発明の実施例2にかかる放射性物質貯蔵施設
の水平断面図である。
【図7】本発明の実施例2にかかる放射性物質貯蔵施設
の縦断面図である。
【図8】本発明の実施例2にかかる放射性物質貯蔵容器
のハンドリング処理の流れを示す説明図である。
【図9】本発明の実施例3にかかる放射性物質貯蔵施設
の水平断面図である。
【図10】本発明の実施例3にかかる放射性物質貯蔵施
設の縦断面図である。
【図11】本発明の実施の形態3にかかる放射性物質貯
蔵容器のハンドリング処理の流れを示す説明図である。
【図12】放射性物質収納容器架台の一実施例の構成図
である。
【図13】エアパレットの実施例の斜視図である。
【図14】エアパレットを放射線物質収納容器架台に挿
入する手順を示す説明図である。
【図15】放射線遮へい体を取付けたエアパレットの他
の実施例の斜視図である。
【図16】放射線遮へい体を取付けた放射線物質収納容
器架台の実施例の斜視図である。
【図17】放射性物質収納容器架台を貯蔵建屋床面に固
定しないで貯蔵する例を示す説明図である。
【図18】実施例7にかかる放射性物質収納容器架台を
貯蔵建屋床面に固縛して貯蔵する例を示す説明図であ
る。
【図19】放射性物質収納容器を直接エアパレット搬送
装置で搬送する状態を示し、(a)は放射性物質収納容器
を搬送する状態の側面図であり、(b)は放射性物質収
納容器を搬送する状態の正面図である。
【図20】放射性物質収納容器の下部トラニオンを用い
て搬送する状態を示し、(a)は放射性物質収納容器を
搬送する状態の側面図であり、(b)は放射性物質収納
容器を搬送する状態の正面図である。
【図21】放射性物質収納容器の上部トラニオンを用い
て搬送する状態を示し、(a)は放射性物質収納容器を
搬送する状態の側面図であり、(b)は放射性物質収納
容器を搬送する状態の正面図である。
【図22】貯蔵建屋床面に固定された放射性物質収納容
器架台に放射性物質収納容器を取付けて貯蔵する例を示
す説明図である。
【図23】貯蔵建屋床面に固定されていない放射性物質
収納容器架台に放射性物質収納容器を取付けて貯蔵する
例を示す説明図である。
【図24】貯蔵建屋床面に放射性物質収納容器を直接設
置し貯蔵する例を示す説明図である。
【図25】放射性物質収納容器を、直接、エアパレット
搬送装置で搬送する場合のエアパレットに遮へい板を設
けた例の説明図である。
【図26】放射性物質収納容器の下部トラニオンを用い
て搬送する場合のエアパレットに遮へい板を設けた例を
示す説明図である。
【図27】放射性物質収納容器の上部トラニオンを用い
て搬送する場合のエアパレットに遮へい板を設けた例を
示す説明図である。
【符号の説明】
1…管理制御室、2…事務室、3…入退域管理室、4…
電気品室、5…トレーラエリア、6…付帯設備室、7…
エアパレット補修エリア、8…放射性物質収納容器仮置
エリア、9…放射性物質収納容器受入エリア、10…放
射性物質収納容器検査エリア、11…放射性物質収納容
器貯蔵エリア、12…放射性物質収納容器搬送エリア、
13…放射性物質収納容器、14…天井クレーン、15
…給気口、16…排気口、17…カメラ、18…放射性
物質収納容器架台、19…エアパレット、20…固縛装
置、21…発信局、22,30…エアパレット挿入孔、
23…フォーク、24…エアキャスター、25…駆動装
置、26…駆動輪、27…遮へい板、28…固定ボル
ト、29…床、31…下部トラニオン、32…上部トラ
ニオン、33…支持枠、34…放射性物質収納容器貯蔵
建屋、35…放射性物質収納容器受入建屋、36…エア
パレット受入エリア。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊賀 公紀 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所原子力事業部内 (72)発明者 柏倉 潤 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所原子力事業部内

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】貯蔵施設内の放射性物質収納容器貯蔵領域
    内で放射性物質収納容器を貯蔵位置まで搬送する放射性
    物質収納容器搬送設備において、前記放射性物質収納容
    器を放射性物質収納容器架台に取付けた状態で前記放射
    性物質収納容器及び前記放射性物質収納容器架台を搬送
    する手段として、エアパレット搬送装置を用い、前記放
    射性物質収納容器貯蔵領域内における、搬送される前記
    放射性物質収納容器、搬送される前記放射性物質収納容
    器架台及び前記エアパレット搬送装置のいずれかの位置
    を求める位置情報取得装置を有し、前記位置情報取得装
    置から出力される前記位置情報に基づいて、前記エアパ
    レット搬送装置を、前記放射性物質収納容器貯蔵領域内
    において前記放射性物質収納容器を前記貯蔵位置まで搬
    送する搬送手段を備えたことを特徴とする放射性物質収
    納容器搬送設備。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の放射性物質収納容器搬送
    設備において、前記位置情報取得装置は、前記放射性物
    質収納容器貯蔵領域内に設けられたカメラである放射性
    物質収納容器搬送設備。
  3. 【請求項3】請求項2に記載の放射性物質収納容器搬送
    設備において、前記カメラは、前記放射性物質収納容器
    貯蔵領域内を監視するカメラである放射性物質収納容器
    搬送設備。
  4. 【請求項4】請求項1に記載の放射性物質収納容器搬送
    設備において、前記位置情報取得装置は、電磁波及び超
    音波を用いて、前記放射性物質収納容器貯蔵領域内にお
    ける、搬送される前記放射性物質収納容器、搬送される
    前記放射性物質収納容器架台及び前記エアパレット搬送
    装置のいずれかの位置を求める装置である放射性物質収
    納容器搬送設備。
  5. 【請求項5】請求項1に記載の放射性物質収納容器搬送
    設備において、前記放射性物質収納容器架台に、エアパ
    レット挿入孔を兼ねる冷却空気流路が形成されている放
    射性物質収納容器搬送設備。
  6. 【請求項6】請求項1に記載の放射性物質収納容器搬送
    設備において、前記放射性物質収納容器架台及び前記エ
    アパレットの少なくとも一方に放射線遮へい壁を設けた
    放射性物質収納容器搬送設備。
  7. 【請求項7】貯蔵施設内の放射性物質収納容器貯蔵領域
    内で放射性物質収納容器を貯蔵位置まで搬送する放射性
    物質収納容器搬送設備において、前記放射性物質収納容
    器を搬送する手段として、エアパレット搬送装置を用
    い、前記放射性物質収納容器貯蔵領域内における、搬送
    される前記放射性物質収納容器、及び前記エアパレット
    搬送装置のいずれかの位置を求める位置情報取得装置を
    有し、前記位置情報取得装置から出力される前記位置情
    報に基づいて、前記エアパレット搬送装置を、前記放射
    性物質収納容器貯蔵領域内において前記放射性物質収納
    容器を前記貯蔵位置まで搬送する搬送手段を備えたこと
    を特徴とする放射性物質収納容器搬送設備。
  8. 【請求項8】放射性物質を収納した放射性物質収納容器
    が取付けられた放射性物質収納容器架台を、エアパレッ
    ト搬送装置を用いて貯蔵施設の床面より持ち上げ、この
    状態で、前記放射性物質収納容器及び前記放射性物質収
    納容器架台を、前記エアパレット搬送装置により、前記
    貯蔵施設の放射性物質収納容器貯蔵領域内における貯蔵
    位置まで搬送することを特徴とする放射性物質収納容器
    の搬送方法。
  9. 【請求項9】前記放射性物質収納容器が取付けられた前
    記放射性物質収納容器架台を、前記貯蔵位置で、他の前
    記放射性物質収納容器架台に隣接させて配置する請求項
    8記載の放射性物質収納容器の搬送方法。
  10. 【請求項10】前記放射性物質収納容器架台の水平方向
    における幅が前記放射性物質収納容器の外形よりも大き
    い請求項8または請求項9記載の放射性物質収納容器の
    搬送方法。
  11. 【請求項11】放射性物質を収納した放射性物質収納容
    器、及び前記放射性物質収納容器が取付けられた放射性
    物質収納容器架台を備えた複数の貯蔵体を、貯蔵施設の
    放射性物質収納容器貯蔵領域内で、前記放射性物質収納
    容器貯蔵領域の床面上にそれぞれの前記放射性物質収納
    容器架台が隣接するように配置して貯蔵することを特徴
    とする放射性物質収納容器の貯蔵方法。
  12. 【請求項12】前記放射性物質収納容器架台の水平方向
    における幅が前記放射性物質収納容器の外形よりも大き
    く、前記放射性物質収納容器架台が前記床面上に固定さ
    れずに置かれている請求項11記載の放射性物質収納容
    器の貯蔵方法。
  13. 【請求項13】前記放射性物質収納容器貯蔵領域内に貯
    蔵された前記放射性物質収納容器を冷却する冷却空気
    が、隣接して配置された複数の貯蔵体の各々の前記放射
    性物質収納容器架台内に形成された冷却空気流路内を水
    平方向に流れる請求項11または請求項12記載の放射
    性物質収納容器の貯蔵方法。
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