【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、使用済核燃料集合体を収容・密閉してなるキャニスタを貯蔵したキャスクの耐震装置に関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
核燃料サイクルの終期にあって、燃焼を終えて使用できなくなった核燃料集合体を使用済燃料集合体と称するが、この使用済燃料集合体はＦＰなどの高放射能物質を含んでおり、熱的に冷却する必要があることから、キャニスタに収容された状態で貯蔵用キャスクに収納され、原子力発電所の冷却ピットで約６０年間冷却状態で貯蔵される。その後、この使用済燃料集合体は、貯蔵用キャスクから輸送用キャスクに移され、トラック等で再処理施設に搬送貯蔵される。
【０００３】
前記キャスクの従来構造を図５に示す。使用済燃料集合体が入ったキャニスタ１が、コンクリート２とこのコンクリート２を被覆する鉄板３Ａ，３Ｂとからなるキャスク（外層）４内に、複数枚の板材が放射状に配置してなる支持部材５上へ載置するようにして挿入され、キャスク４及び建屋で放射能の遮蔽を行うと共に、キャスク４及び建屋の自然通気により冷却している。
【０００４】
そして、地震時における前記キャニスタ１の振動応答を最少限にするため、同キャニスタ１の周囲に位置して、当該キャニスタ１とは数ミリメートルのガタ（隙間）を有して鋼製等のサポート６が前記キャスク４の内壁面に適当数取り付けられている。
【０００５】
ところが、前記サポート６はキャスク４とキャニスタ１とのガタを可及的に小さくして地震時の衝突荷重を小さくするように施されているのみであり、特に積極的な耐震、制振構造とはなっていないので、耐震性に未だ問題があった。
【０００６】
本発明は、前述した状況に鑑みてなされたもので、耐震性の向上を効果的に図れるキャスクの耐震装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
斯かる目的を達成するための本発明に係るキャスクの耐震装置は、使用済燃料集合体が入ったキャニスタを貯蔵するキャスクにおいて、前記キャニスタをキャスク内底部のスライディングパッド上に載置すると共に、同キャニスタの周面とはガタを有して、衝撃緩和材を前記キャスクの内壁面に適当数取り付けたことを特徴とする。
【０００８】
また、使用済燃料集合体が入ったキャニスタを貯蔵するキャスクにおいて、前記キャニスタをキャスク内底部のスライディングパッド上に載置すると共に、同キャニスタの周面を支持するための制振機能を有する接触治具を前記キャスクの内壁面に適当数取り付けたことを特徴とする。
【０００９】
また、前記スライディングパッドは黒煙入りの鉄板であることを特徴とする。
【００１０】
また、使用済燃料集合体が入ったキャニスタを貯蔵するキャスクにおいて、前記キャニスタをキャスク内底部の支持台上に点支持すると共に、同キャニスタの周面を支持するための制振機能を有する接触治具を前記キャスクの内壁面に適当数取り付けたことを特徴とする。
【００１１】
また、前記キャニスタはキャスク内底部の支持台上に点支持されると共にばねにより３点支持されることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るキャスクの耐震装置を実施例により図面を用いて詳細に説明する。
【００１３】
［第１実施例］
図１は本発明の第１実施例を示すキャスクの縦断面図である。尚、本図において、図５と同一部材には同一符号を付して説明する。
【００１４】
図示のように、使用済燃料集合体が入った円筒状のキャニスタ１が、コンクリート２とこのコンクリート２を被覆する鉄板３Ａ，３Ｂとからなる円筒状のキャスク（外層）４内に挿入・貯蔵され、キャスク４及び建屋で放射能の遮蔽を行うと共に、キャスク４及び建屋の自然通気により冷却している。
【００１５】
前記キャニスタ１は、キャスク内底部において複数枚の板材が放射状に配置してなる支持部材５上に複数個のスライディングパッド６を介して載置されると共に、同キャニスタ１の周面とはガタ（所定の隙間）を有して、前記キャスク４の内壁面に上下方向と周方向に適当数取り付けた衝撃緩和材１０で支持されるようになっている。即ち、前記ガタの設定により、キャニスタ１は通常衝撃緩和材１０に接触せず、振動した場合に衝撃緩和材１０に衝突するのである。
【００１６】
前記支持部材５は、キャニスタ１との間に対流冷却を行う冷却空気の流通路を形成すると共に、ハンドリング時にキャニスタ１が落下した場合等の異常時には、変形によって落下エネルギを吸収するショックアブソーバとしての機能も備えている。
【００１７】
前記スライディングパッド６は、摩擦抵抗をより小さくするため、鉄板６ａの中に小ブロックの黒煙６ｂを複数個封入してなる。しかし、鉄板６ａの表面が滑らかであれば特に黒煙６ｂを封入しなくても良い。
【００１８】
前記衝撃緩和材１０として、ゴム又はダンパ材（鉛、銅、アルミニウム等軟金属の塑性材料や粘性ダンパ及びエアダンパ等）が用いられる。
【００１９】
このように構成されるため、地震時においては、キャニスタ１はキャスク４内においてスライディングパッド６上をすべり、衝撃緩和材１０を介してキャスク４と衝突することから、キャニスタ１自身の振動質量を衝突型制振装置の質量として利用できる。
【００２０】
そして、前記スライディングパッド６は前記キャニスタ１を滑りやすくし、前記衝撃緩和材１０はキャニスタ１衝突時の衝撃を緩和することから、キャスク４全体としての地震応答は低減され、耐震性が向上される。
【００２１】
［第２実施例］
図２は本発明の第２実施例を示すキャスクの縦断面図である。尚、本図において、図５と同一部材には同一符号を付して説明する。
【００２２】
これは、第１実施例における衝撃緩和材１０に代えて、キャニスタ１の周面を制振機能を有する接触治具２０で支持するようにした例である。
【００２３】
前記接触治具２０として、ばね２１とダンパ２２（粘性ダンパやエアダンパ等）と当て板２３とから構成されるものやゴム２４と当て板２３とから構成されるもの等が用いられる。
【００２４】
これによれば、地震時においては、ばね２１とダンパ２２等で構成される接触治具２０により、キャニスタ１はスライディングパッド６上にて振動応答し、動吸振器（マス、ばね、ダンパからなる１自由度系の制振装置）として作用するので、キャスク４全体としての地震応答は低減され、耐震性が向上される。また、接触治具２０にゴム２４が利用されている場合には、ゴム２４のばね剛性と共に、ゴム２４自身の減衰特性（粘性特性）が利用できる。
【００２５】
［第３実施例］
図３は本発明の第３実施例を示すキャスクの縦断面図である。尚、本図において、図５と同一部材には同一符号を付して説明する。
【００２６】
これは、第２実施例におけるスライディングパッド６に代えて、キャニスタ１をキャスク４内底部の半球状の支持台３０上に、キャニスタ１の下面に形成した球面座３１を介して点支持するようにした例である。
【００２７】
これによれば、第２実施例と同様の作用・効果に加えて、前記点支持によりキャニスタ１が低振動レベルから振動でき、より一層耐震性が向上されるという利点がある。
【００２８】
［第４実施例］
図４は本発明の第４実施例を示すキャスクの縦断面図である。尚、本図において、図５と同一部材には同一符号を付して説明する。
【００２９】
これは、第３実施例における支持台３０に加えて、キャニスタ１を支持台３０の周囲に３本宛配したばね４０により３点支持するようにした例である。
【００３０】
これによれば、第３実施例と同様の作用・効果に加えて、前記３点支持によるキャニスタ１の自立性で、通常時に、キャニスタ１の周面と接触治具２０との間に微小隙間（ガタ）を有し、又は全接触治具２０に対して均等な圧力で接するように支持でき、偏って接触治具２０に接することによるキャニスタ１の腐食等が未然に回避できるという利点がある。
【００３１】
尚、本発明は上記各実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で衝撃緩和材１０、接触治具２０及び支持台３０の形状変更等各種変更が可能であることはいうまでもない。また、キャスクは上記各実施例の如くコンクリートキャスクに限らず、金属キャスク等他のキャスクにも本発明は適用することができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明の請求項１に係る発明は、使用済燃料集合体が入ったキャニスタを貯蔵するキャスクにおいて、前記キャニスタをキャスク内底部のスライディングパッド上に載置すると共に、同キャニスタの周面とはガタを有して、衝撃緩和材を前記キャスクの内壁面に適当数取り付けたことを特徴とするので、キャニスタ自身の振動質量を衝突型制振装置の質量として利用でき、キャスク全体としての地震応答が効果的に低減され、耐震性が向上される。
【００３３】
また、請求項２に係る発明は、使用済燃料集合体が入ったキャニスタを貯蔵するキャスクにおいて、前記キャニスタをキャスク内底部のスライディングパッド上に載置すると共に、同キャニスタの周面を支持するための制振機能を有する接触治具を前記キャスクの内壁面に適当数取り付けたことを特徴とするので、キャニスタが動吸振器として作用し、キャスク全体としての地震応答は低減され、耐震性が向上される。
【００３４】
また、請求項３に係る発明は、前記スライディングパッドは黒煙入りの鉄板であることを特徴とするので、スライディングパッドの摩擦係数の低減化が図れる。
【００３５】
また、請求項４に係る発明は、使用済燃料集合体が入ったキャニスタを貯蔵するキャスクにおいて、前記キャニスタをキャスク内底部の支持台上に点支持すると共に、同キャニスタの周面を支持するための制振機能を有する接触治具を前記キャスクの内壁面に適当数取り付けたことを特徴とするので、請求項２と同様の作用・効果に加えて、前記点支持によりキャニスタが低振動レベルから振動でき、より一層耐震性が向上されるという利点が得られる。
【００３６】
また、請求項５に係る発明は、前記キャニスタはキャスク内底部の支持台上に点支持されると共にばねにより３点支持されることを特徴とするので、請求項４と同様の作用・効果に加えて、前記３点支持によるキャニスタの自立性が得られ、キャニスタの腐食等が未然に回避できるという利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示すキャスクの縦断面図である。
【図２】本発明の第２実施例を示すキャスクの縦断面図である。
【図３】本発明の第３実施例を示すキャスクの縦断面図である。
【図４】本発明の第４実施例を示すキャスクの縦断面図である。
【図５】従来のキャスクの縦断面図である。
【符号の説明】
１ キャニスタ
２ コンクリート
３Ａ，３Ｂ 鉄板
４ キャスク
５ 支持部材
６ スライディングパッド
６ａ 鉄板
６ｂ 黒鉛
１０ 衝撃緩和材
２０ 接触治具
２１ ばね
２２ ダンパ
２３ 当て板
２４ ゴム
３０ 支持台
３１ 球面座
４０ ばね[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a seismic device for a cask that stores a canister in which a spent nuclear fuel assembly is housed and sealed.
[0002]
[Prior Art and Problems to be Solved by the Invention]
At the end of the nuclear fuel cycle, a nuclear fuel assembly that has become unusable after combustion is called a spent fuel assembly. This spent fuel assembly contains highly radioactive materials such as FP, Therefore, it is stored in a storage cask while being stored in a canister, and stored in a cooling pit of a nuclear power plant for about 60 years. Thereafter, the spent fuel assembly is transferred from the storage cask to a transport cask, and transported and stored in a reprocessing facility by a truck or the like.
[0003]
FIG. 5 shows the conventional structure of the cask. A canister 1 containing a spent fuel assembly is provided in a cask (outer layer) 4 composed of concrete 2 and iron plates 3A and 3B covering the concrete 2, and a support member 5 in which a plurality of plate members are radially arranged. It is inserted so as to be placed on the top, shields radioactivity in the cask 4 and the building, and is cooled by natural ventilation of the cask 4 and the building.
[0004]
In order to minimize the vibration response of the canister 1 during an earthquake, a support 6 made of steel or the like having a backlash (gap) of several millimeters from the canister 1 is provided around the canister 1. Are mounted on the inner wall surface of the cask 4 in an appropriate number.
[0005]
However, the support 6 is only provided so as to reduce the play between the cask 4 and the canister 1 as much as possible to reduce the collision load during an earthquake. However, there was still a problem with earthquake resistance.
[0006]
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and has as its object to provide a seismic device for a cask that can effectively improve seismic resistance.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
A cask seismic device according to the present invention for achieving such an object is a cask for storing a canister containing a spent fuel assembly, wherein the canister is placed on a sliding pad on the inner bottom of the cask, and the same. The peripheral surface of the canister has a play, and an appropriate number of shock absorbing materials are attached to the inner wall surface of the cask.
[0008]
Further, in a cask for storing a canister containing a spent fuel assembly, a contact jig having a vibration damping function for mounting the canister on a sliding pad on the inner bottom of the cask and supporting a peripheral surface of the canister. A suitable number of tools are attached to the inner wall surface of the cask.
[0009]
Further, the sliding pad is an iron plate containing black smoke.
[0010]
Further, in a cask for storing a canister containing a spent fuel assembly, a contact jig having a vibration damping function for supporting the canister on a support base at the bottom of the cask and supporting the peripheral surface of the canister. A suitable number of tools are attached to the inner wall surface of the cask.
[0011]
Further, the canister is point-supported on a support base at the inner bottom of the cask and is supported at three points by springs.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a cask seismic device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings using embodiments.
[0013]
[First embodiment]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a cask showing a first embodiment of the present invention. In this drawing, the same members as those in FIG.
[0014]
As shown, a cylindrical canister 1 containing a spent fuel assembly is inserted and stored in a cylindrical cask (outer layer) 4 composed of concrete 2 and iron plates 3A and 3B covering the concrete 2. , The radioactivity is shielded in the cask 4 and the building, and the cask 4 and the building are cooled by natural ventilation.
[0015]
The canister 1 is placed via a plurality of sliding pads 6 on a support member 5 in which a plurality of plate members are radially arranged at the inner bottom portion of the cask, and the canister 1 is loosely contacted with the peripheral surface of the canister 1. The cask 4 is supported by an appropriate number of shock absorbing members 10 attached to the inner wall surface of the cask 4 in the vertical and circumferential directions. That is, due to the setting of the play, the canister 1 does not normally contact the shock absorbing material 10 but collides with the shock absorbing material 10 when vibrated.
[0016]
The support member 5 forms a cooling air flow path for performing convection cooling between the support member 5 and the canister 1, and serves as a shock absorber that absorbs the fall energy by deformation when the canister 1 is dropped during handling. It also has functions.
[0017]
The sliding pad 6 is formed by enclosing a plurality of small blocks of black smoke 6b in an iron plate 6a in order to further reduce frictional resistance. However, if the surface of the iron plate 6a is smooth, the black smoke 6b need not be particularly filled.
[0018]
Rubber or damper material (plastic material of soft metal such as lead, copper, aluminum, viscous damper, air damper, etc.) is used as the shock absorbing material 10.
[0019]
With this configuration, in the event of an earthquake, the canister 1 slides on the sliding pad 6 in the cask 4 and collides with the cask 4 via the shock absorbing material 10, so that the oscillating mass of the canister 1 itself collides. It can be used as the mass of a mold damper.
[0020]
The sliding pad 6 makes the canister 1 slippery, and the shock absorbing material 10 reduces the shock at the time of collision with the canister 1. Therefore, the earthquake response of the cask 4 as a whole is reduced, and the earthquake resistance is improved. .
[0021]
[Second embodiment]
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a cask showing a second embodiment of the present invention. In this drawing, the same members as those in FIG.
[0022]
This is an example in which the peripheral surface of the canister 1 is supported by a contact jig 20 having a vibration damping function, instead of the shock absorbing material 10 in the first embodiment.
[0023]
As the contact jig 20, a member including a spring 21, a damper 22 (such as a viscous damper or an air damper) and a contact plate 23, or a member including rubber 24 and a contact plate 23 is used.
[0024]
According to this, in the event of an earthquake, the canister 1 vibrates and responds on the sliding pad 6 by the contact jig 20 composed of the spring 21 and the damper 22 and the like, and comprises a dynamic vibration absorber (mass, spring, damper). As a single-degree-of-freedom vibration control device), the seismic response of the cask 4 as a whole is reduced, and the earthquake resistance is improved. When the rubber 24 is used for the contact jig 20, the damping characteristic (viscous characteristic) of the rubber 24 itself can be used together with the spring rigidity of the rubber 24.
[0025]
[Third embodiment]
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a cask showing a third embodiment of the present invention. In this drawing, the same members as those in FIG.
[0026]
This is because, instead of the sliding pad 6 in the second embodiment, the canister 1 is point-supported on a hemispherical support 30 at the inner bottom of the cask 4 via a spherical seat 31 formed on the lower surface of the canister 1. This is an example.
[0027]
According to this, in addition to the same operation and effect as the second embodiment, there is an advantage that the canister 1 can vibrate from a low vibration level by the point support, and the earthquake resistance is further improved.
[0028]
[Fourth embodiment]
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a cask showing a fourth embodiment of the present invention. In this drawing, the same members as those in FIG.
[0029]
This is an example in which, in addition to the support 30 in the third embodiment, the canister 1 is supported at three points by three springs 40 arranged around the support 30.
[0030]
According to this, in addition to the operation and effect similar to the third embodiment, the independence of the canister 1 by the three-point support allows the small clearance between the peripheral surface of the canister 1 and the contact jig 20 in the normal state. There is an advantage that the canister can be supported so as to be in contact with all the contact jigs 20 with even pressure, and corrosion of the canister 1 due to uneven contact with the contact jigs 20 can be avoided beforehand. .
[0031]
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments, and various changes such as shape changes of the shock absorbing material 10, the contact jig 20, and the support base 30 can be made without departing from the scope of the present invention. Nor. Further, the cask is not limited to the concrete cask as in each of the above embodiments, and the present invention can be applied to other cask such as a metal cask.
[0032]
【The invention's effect】
As described above in detail, the invention according to claim 1 of the present invention provides a cask for storing a canister containing a spent fuel assembly, in which the canister is placed on a sliding pad on the inner bottom of the cask. The peripheral surface of the canister has a play, and an appropriate number of shock absorbing materials are attached to the inner wall surface of the cask, so that the vibration mass of the canister itself is used as the mass of the collision type vibration damping device. As a result, the seismic response of the entire cask is effectively reduced and seismic resistance is improved.
[0033]
According to a second aspect of the present invention, in a cask for storing a canister containing a spent fuel assembly, the canister is mounted on a sliding pad at the bottom of the cask and supports the peripheral surface of the canister. A suitable number of contact jigs having the vibration damping function are attached to the inner wall surface of the cask, so that the canister acts as a dynamic vibration absorber, the seismic response of the entire cask is reduced, and the seismic resistance is improved. Is done.
[0034]
Further, the invention according to claim 3 is characterized in that the sliding pad is an iron plate containing black smoke, so that the friction coefficient of the sliding pad can be reduced.
[0035]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a cask for storing a canister containing a spent fuel assembly, wherein the canister is point-supported on a support base at an inner bottom portion of the cask and a peripheral surface of the canister is supported. Since a suitable number of contact jigs having a vibration damping function are attached to the inner wall surface of the cask, in addition to the same operation and effect as in claim 2, the canister can be moved from a low vibration level by the point support. Vibration can be achieved, and the advantage that the earthquake resistance is further improved can be obtained.
[0036]
The invention according to claim 5 is characterized in that the canister is point-supported on a support base at the inner bottom portion of the cask and is supported at three points by a spring. In addition, the three-point support provides the canister with its own independence, and has the advantage that corrosion of the canister can be avoided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a cask showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a cask showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a cask showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a cask showing a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a conventional cask.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Canister 2 Concrete 3A, 3B Iron plate 4 Cask 5 Support member 6 Sliding pad 6a Iron plate 6b Graphite 10 Shock absorbing material 20 Contact jig 21 Spring 22 Damper 23 Patch plate 24 Rubber 30 Support base 31 Spherical seat 40 Spring
