JP2004340578A

JP2004340578A - キャスクの密封方法

Info

Publication number: JP2004340578A
Application number: JP2003133834A
Authority: JP
Inventors: Katsuyuki Hayashi; 克幸林
Original assignee: Hitachi Zosen Corp
Current assignee: Hitachi Zosen Corp
Priority date: 2003-05-13
Filing date: 2003-05-13
Publication date: 2004-12-02

Abstract

【課題】二重蓋構造で且つ金属製のガスケットを用いた場合に、その密封性を確保し得るキャスクの密封方法を提供する。
【解決手段】内部に放射性物質の収納室が形成された有底筒状のキャスク本体４の開口部に形成された内側フランジ部１１にボルト１６により取り付けられる一次蓋５と、同じく開口部に形成された外側フランジ部１２にボルト１７により取り付けられる二次蓋６との間に、金属製薄板よりなる中間蓋７を、外側フランジ部１２の内壁面に形成された段差部１３に全周溶接Ｗにて取り付ける方法である。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放射性物質を貯蔵および／または輸送するためのキャスクの密封方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
原子力発電所などで発生した使用済み核燃料などの放射性物質（放射性廃棄物ともいう）を、一時的に貯蔵したり、または外部の処理施設に輸送する場合に、それ専用の容器、所謂、キャスクが用いられている。
【０００３】
このキャスクは、収納するのが放射性物質であるため、構外輸送を行うということで、落下強度および密封性の点で、厳しい条件が課せられている。
すなわち、放射性物質を収納する収納室が設けられた有底筒状のキャスク本体については、放射性物質の透過を防止し得るようにかなりの厚さにされるとともに、その開口部には、少なくとも、蓋が二重に設けられている。
【０００４】
例えば、キャスク本体の開口部には、内側フランジ部とこの内側フランジ部の外周から開口端側に突出する外側フランジ部とが形成され、またこの内側フランジ部には、一次蓋がボルトにより取り付けられるとともに、外側フランジ部には、一次蓋の外方から二次蓋がボルトにより取り付けられ、さらに各蓋と各フランジ部との間に金属製のガスケットが介装されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−２８７８９３号公報（図５参照）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、放射性物質を安全に貯蔵および／または輸送するために、キャスク本体の開口部に蓋が二重でもって設けられるとともに、これら蓋とキャスク本体との間に介装されるガスケットとして、耐食性の点から金属製のものが用いられているが、金属製のガスケットを用いた場合でも、長時間経過すると、密封部分での口開き（キャスク軸方向での隙間の発生）および横ずれ（キャスク半径方向での位置ずれの発生）に対する復元性が劣化して、核原料物質、核燃料物質および原子炉の規制に関する法律（昭和三十二年六月十日法律第百六十六号）における９ｍ落下事象時の密封性（漏洩許容量内であること）を保証するのが困難になるという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、二重蓋構造で且つ金属製のガスケットを用いた場合に、その密封性を確保し得るキャスクの密封方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係るキャスクの密封方法は、内部に放射性物質の収納室が形成された有底筒状のキャスク本体の開口部にボルトによりそれぞれ取り付けられる一次蓋と二次蓋との間に、金属製薄板よりなる中間蓋を溶接にて取り付ける方法である。
【０００９】
この密封方法によると、キャスク本体の開口部に取り付けられて蓋自体の構造強度を有するとともにボルトの締付け機構および金属製のガスケットにより密封性能を発揮し得る一次蓋および二次蓋の間に、金属製薄板よりなる中間蓋を全周溶接にて取り付けるようにしたので、たとえ、長期の貯蔵に際し問題となるガスケットでの密封性能の低下（復元性の劣化）があった場合でも、密封性を確保し得る。
【００１０】
また、請求項２に係るキャスクの密封方法は、内部に放射性物質の収納室が形成された有底筒状のキャスク本体の開口部に一次蓋および二次蓋がそれぞれボルトにて取り付けられた状態で、さらに上記二次蓋とキャスク本体との接触部外面を全周に亘って覆う金属製の外周蓋を溶接にて取り付ける方法である。
【００１１】
この密封方法によると、キャスク本体の開口部に取り付けられるとともに金属製のガスケットにより密封性能を発揮し得る一次蓋および二次蓋を有するキャスクにおいて、一次蓋または二次蓋における密封部分にて漏洩が検知された場合には、二次蓋とキャスク本体との接触部の全外周面に亘って金属製の外周蓋を取り付けるようにしたので、ガスケットの密封性能が低下した場合でも、密封性を確保し得る。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施の形態に係るキャスクの密封方法を、図面に基づき説明する。
【００１３】
まず、放射性物質を収納し、貯蔵および／または輸送を行うためのキャスクについて説明する。
図１に示すように、このキャスク１は、収容容器（バスケットともいう）２に収容した放射性物質を容器ごと収納し得る収納室３を有する有底円筒状のキャスク本体４と、このキャスク本体４の開口部に取り付けられて収納室３を密閉する小径且つ円形の一次蓋５と、この一次蓋５の外側に取り付けられて同じくキャスク本体４の開口部を密閉する大径且つ円形の二次蓋６とから構成されるとともに、これら両蓋５，６間に配置される中径且つ円形の中間蓋７が具備されている。
【００１４】
図２に示すように、キャスク本体４の開口部は、概略的には、二段に、詳細には三段に形成されている。
すなわち、キャスク本体４の開口部には、小径の一次蓋５が取り付けられる内側フランジ部１１と、この内側フランジ部１１の外周側から開口端側に突出されて大径の二次蓋６が取り付けられる外側フランジ部１２とが設けられるとともに、この外側フランジ部１２の内壁面には、中径の中間蓋７が取り付けられる段差部（中間フランジ部と称することもできる）１３が形成されている。なお、概略的に見れば、内側フランジ部１１は、キャスク本体４の胴部であり、段差部１３を含めて外側フランジ部１２が本来のフランジ部と見なすことができるが、本第１の実施の形態（以降に示す第２の実施の形態についても同様である）では、３つの蓋５〜７を取り付ける部分を、全てフランジ部（胴部に設けられているという点で、胴フランジ部とも言える）と称して説明する。
【００１５】
上記一次蓋５および二次蓋６については、高い強度および高い密封性が要求されているため、非常に厚くされるとともに、各フランジ部１１，１２のフランジ面１１ａ，１２ａとの間には、金属製のガスケット１４，１５が介装されて、それぞれボルト１６，１７によりキャスク本体４側に取り付けられるものである。
【００１６】
さらに、上記中間蓋７としては、金属製薄板（薄鋼板で、より具体的には、ステンレス製の板材が用いられる）が用いられており、その段差部１３への取り付けは、全周溶接Ｗにて行われる。この全周溶接Ｗにより、完全な密封性を確保することができる。
【００１７】
上記構成において、放射性物質を収容した収容容器２を貯蔵（または輸送）する場合、キャスク本体４の収納室３内に収容容器２を収納させた後、まず、一次蓋５を内側フランジ部１１にボルト１６にて取り付けた後、中間蓋７を段差部１３に載置させて全周溶接Ｗを行い完全に密封する。そして、この後、二次蓋６を外側フランジ部１２にボルト１７にて取り付ける。
【００１８】
勿論、一次蓋５と内側フランジ面１１ａとの間、および二次蓋６と外側フランジ面１２ａとの間には、それぞれ金属製のガスケット１４，１５が介装される。上記の構成によると、例えば放射性物質の長期に亘る貯蔵に際し、中間蓋７を溶接にて取り付けることにより、一次蓋５における密封部分での漏洩の有無に拘わらず、当該中間蓋７にて密封性を確保することができる。
【００１９】
また、長期貯蔵後に輸送を行う際に、二次蓋６における密封部分での漏洩検査の結果、ガスケットの交換が必要となった場合でも、中間蓋７の存在により、安全に且つ容易に、二次蓋６におけるガスケット１５を交換することができ、したがって輸送の安全性の向上を図ることができる。
【００２０】
さらに、蓋構造部での強度については、一次蓋５と二次蓋６とで確保されているため、中間蓋７については、強度が要求されず密封性だけが要求されるため、金属製薄板を用いることができ、したがってその取付け作業（溶接作業）および取外し作業（切断作業）を容易に行うことができる。
【００２１】
このように、キャスク本体４の開口部に取り付けられて蓋本来の強度（例えば、落下強度）を有するとともに金属製のガスケットにより密封性能を発揮し得る一次蓋５および二次蓋６の間に、金属製薄板よりなる中間蓋７を全周溶接Ｗにて取り付けるようにしたので、たとえ、長期の貯蔵に際し問題となるガスケットでの密封性能の低下があった場合でも、密封性を確保することができる。
【００２２】
次に、本発明の第２の実施の形態に係るキャスクの密封方法を、図面に基づき説明する。
上記第１の実施の形態においては、一次蓋と二次蓋との間に金属製薄板よりなる中間蓋を配置したが、本第２の実施の形態においては、二次蓋の密封境界部に金属製の外周蓋を配置したものである。
【００２３】
すなわち、図３に示すように、このキャスク２１は、収容容器（バスケットともいう）２２に収容した放射性物質を容器ごと収納し得る収納室２３を有する有底円筒状のキャスク本体２４と、このキャスク本体２４の開口部に取り付けられて収納室２３を密閉する小径且つ円形の一次蓋２５と、この一次蓋２５の外側に取り付けられて同じくキャスク本体２４の開口部を密閉する大径且つ円形の二次蓋２６とから構成されるとともに、この二次蓋２６とキャスク本体２４との接触部外面を覆う外周蓋２７が具備されている。
【００２４】
上記キャスク本体２４の開口部には、小径の一次蓋２５が取り付けられる内側フランジ部３１と、この内側フランジ部３１の外周側から開口端面側に突設されて大径の二次蓋２６が取り付けられる外側フランジ部３２とが設けられている。
【００２５】
また、上記一次蓋２５および二次蓋２６については、高い強度および高い密封性が要求されているため、非常に厚くされるとともに各フランジ部３１，３２のフランジ面３１ａ，３２ａとの間には、金属製のガスケット３４，３５が介装されて、それぞれボルト３６，３７によりキャスク本体２４側に取り付けられるものである。
【００２６】
さらに、上記外周蓋２７は、二次蓋２６と外側フランジ部３２との接触部外面を全周に亘って覆うように環状に形成されたものであり、その断面形状は、接触部全外周面を所定幅（所定高さ）でもって覆う筒状部２７ａと、この筒状部２７ａの上端が二次蓋２６の円形状表面側に所定幅でもって折り返された帯状円環部２７ｂとからなる逆Ｌ字形状にされている。
【００２７】
そして、この外周蓋２７としては、金属製薄板（薄鋼板で、より具体的には、ステンレス製の板材が用いられ、特に、その形状からアングル材を環状に曲げたものが用いられる）が用いられており、接触部外面への取り付けは、二次蓋２６側と外側フランジ部３２側との２箇所における全周溶接Ｗにて行われ、完全な密封性を確保することができる。なお、二次蓋２６の外周コーナ部および外側フランジ部３２の外周面には、上記外周蓋２７を取り付けた際に、その外周面がキャスク（二次蓋２６および外側フランジ部３２でもある）２１の表面から外方に突出しないように当該外周蓋２７の厚さ分だけそれぞれ凹状部２６ａ，３２ｂが形成されている。
【００２８】
上記構成において、放射性物質を収容した収容容器２２を貯蔵（または輸送）する場合、キャスク本体２４の収納室２３内に収容容器２２を収納させた後、まず、一次蓋２５を内側フランジ部３１にボルト３６にて取り付けた後、二次蓋２６を外側フランジ部３２にボルト３７にて取り付ける。
【００２９】
勿論、一次蓋２５と内側フランジ面３１ａとの間、および二次蓋２６と外側フランジ面３２ａとの間には、それぞれ金属製のガスケット３４，３５が介装される。
【００３０】
そして、例えば放射性物質を長期に亘って貯蔵する場合、両ガスケット３４，３５間の空間部Ｓが加圧状態にされるとともに、この空間部Ｓにおける圧力が監視される。
【００３１】
上記圧力監視により、空間部Ｓでの圧力が減少して異常であると検知された場合には、まず二次蓋２６におけるガスケット３５での密封部分を検査し、そしてこの部分に異常があり且つその場で修復できない場合には、外周蓋２７を、二次蓋２６と外側フランジ部３２との接触部外面を覆うように（凹状部２６ａ，３２ｂに合致させて）全周溶接Ｗにて取り付けることにより、その密封性を確保することができる。
【００３２】
一方、二次蓋２６におけるガスケット３５での密封部分に異常がなければ、一次蓋２５におけるガスケット３４での密封部分に異常が発生していることになるため、やはり、この場合においても、外周蓋２７を、二次蓋２６と外側フランジ部３２との接触部外面に全周溶接Ｗにて取り付けることにより、その密封性を確保することができる。
【００３３】
この後、外周蓋２７が取り付けられたキャスク２１を、復旧施設へ搬送して、修復を行なえばよい。
このように、キャスク本体２４の開口部に取り付けられて蓋自体の落下強度を有するとともにボルトの締付け機構および金属製のガスケット３４，３５により密封性能を発揮し得る一次蓋２５および二次蓋２６に加えて、外側の二次蓋２６とキャスク本体２４との接触部外面に亘って全周溶接Ｗにより取り付けられる金属製の外周蓋２７を具備したので、一次蓋２５または二次蓋２６における密封部分にて漏洩が検知された場合、すなわちガスケット３４，３５の密封性能が低下した場合には、外周蓋２７にて、二次蓋２６とキャスク本体２４との接触部の全外周面を覆うことにより、その密封性を確保することができる。また、外周蓋２７をキャスク２１に取り付けた際に、その凹状部２６ａ，３２ｂに嵌められるため、キャスク２１の表面から突出することがないので、キャスク２１を輸送する際に使用する備え付けの緩衝部材をそのまま使用することができる。
【００３４】
なお、上記各実施の形態において、中間蓋および外周蓋の構成材料として金属製薄板を説明したが、この「薄い」という語句は、強度部材ではなく、密封機能を発揮し得るものであれば良いという意味合いで用いたものである。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように本発明の請求項１に記載の密封方法によると、キャスク本体の開口部に取り付けられて蓋本来の強度を有するとともに金属製のガスケットにより密封性能を発揮し得る一次蓋および二次蓋の間に、金属製薄板よりなる中間蓋を全周溶接にて取り付けるようにしたので、たとえ、長期の貯蔵に際し問題となるガスケットでの密封性能の低下があった場合でも、密封性を確保することができる。
【００３６】
また、請求項２に記載の密封方法によると、キャスク本体の開口部に取り付けられるとともに金属製のガスケットにより密封性能を発揮し得る一次蓋および二次蓋を有するキャスクにおいて、一次蓋または二次蓋における密封部分にて漏洩が検知された場合には、二次蓋とキャスク本体との接触部の全外周面に亘って金属製の外周蓋を取り付けるようにしたので、ガスケットの密封性能が低下した場合でも、密封性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る密封方法を説明するためのキャスクの断面図である。
【図２】同キャスクの要部断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る密封方法を説明するためのキャスクの断面図である。
【図４】同キャスクの要部断面図である。
【符号の説明】
１キャスク
３収納室
４キャスク本体
５一次蓋
６二次蓋
７中間蓋
１１内側フランジ部
１２外側フランジ部
１３段差部
１４ガスケット
１５ガスケット
２１キャスク
２３収納室
２４キャスク本体
２５一次蓋
２６二次蓋
２７外周蓋
３１内側フランジ部
３２外側フランジ部
３４ガスケット
３５ガスケット

Claims

内部に放射性物質の収納室が形成された有底筒状のキャスク本体の開口部にボルトによりそれぞれ取り付けられる一次蓋と二次蓋との間に、金属製薄板よりなる中間蓋を溶接にて取り付けることを特徴とするキャスクの密封方法。
内部に放射性物質の収納室が形成された有底筒状のキャスク本体の開口部に一次蓋および二次蓋がそれぞれボルトにて取り付けられた状態で、さらに上記二次蓋とキャスク本体との接触部外面を全周に亘って覆う金属製の外周蓋を溶接にて取り付けることを特徴とするキャスクの密封方法。