JP2005043058A - Method for accommodating spent nuclear fuel in dry cask and such cask - Google Patents

Method for accommodating spent nuclear fuel in dry cask and such cask Download PDF

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JP2005043058A JP2003199710A JP2003199710A JP2005043058A JP 2005043058 A JP2005043058 A JP 2005043058A JP 2003199710 A JP2003199710 A JP 2003199710A JP 2003199710 A JP2003199710 A JP 2003199710A JP 2005043058 A JP2005043058 A JP 2005043058A
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cask
inner lid
pool
nuclear fuel
cask body
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JP2003199710A
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Japanese (ja)
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Shinichi Mochizuki
信一 望月
Koichi Yamamoto
浩市 山本
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Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Original Assignee
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the water in a pool from going into the interstice between a main body of a cask and an inner lid, especially a bolt hole and a seal gash in the inner lid, and to easily remove remaining water granting that the water infiltrates. <P>SOLUTION: A dry cask accommodates spent nuclear fuel in the main body 2 of the cask in the pool after removing a lid for the cask from the main body 2 of it. The main body 2 of the cask which is equipped with a capping jig 41 so that the water (w) in the pool cannot go into the bolt hole 27 in the main body 2 of the cask when the main body 2 of the cask is pulled into the pool is handled in the pool. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乾式キャスクの使用済核燃料収納方法及び乾式キャスク、更に詳しくは、使用済核燃料をプール内でキャスク本体に収納する際に、キャスク本体に設けられているボルト孔に水が侵入しないようにした乾式キャスクの使用済核燃料収納方法及びその際に使用する乾式キャスクに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
乾式キャスクは、使用済核燃料をキャスク本体に収納する時、プール内にキャスク本体を沈めてから水中の使用済核燃料をキャスク本体に収納し、しかる後に、キャスク本体に内蓋を取り付けてプールから引き揚げ、更に、プールの床面上でキャスク本体内の水の排出した後、キャスク本体内を真空乾燥し、最後に、キャスク内にヘリウムなどの不活性ガスの充填を行なっている（例えば、は非特許文献１参照。）。
【０００３】
【非特許文献１】
「使用済燃料貯蔵施設規格、金属キャスク構造規格」，ＪＳＭＥ Ｓ ＦＡ１−２００１， ２００１ 年 ８月， 財団法人 日本機械学会， 解説１−８ −解説１−９
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、乾式キャスクは、キャスク本体内の水を排出した後、キャスク本体内の真空乾燥を行なっているが、キャスク本体と内蓋との間の隙間の小さい部分（狭隘部）の水は、真空乾燥でもなかなか除去することができない。特に、内蓋のボルト孔やシール溝内の残存する水は、内蓋とキャスク本体の接合部に閉じ込められるために、特に、除去することが難しい。
【０００５】
また、従来の技術として、「金属製密閉容器と金属製密閉容器の乾燥方法（特開２００２−２７７５８５号公報参照。）」がある。本技術では、上記の問題を改良すべく対策が施されているが、下記の問題があった。
【０００６】
（ａ）ボルトの中心に穴を設け、ボルト穴の残存水を除去するが、ボルトに穴を設けるため、ボルト強度が低下するとともに加工のコストアップになっている。
【０００７】
（ｂ）蓋の溝を径方向に設けるのみであるため、径方向の溝加工が多くなり、製造のコストアップになっている。
【０００８】
本発明は、この点を改善すべく発明されたものであり、その目的とするところは、キャスク本体と内蓋との隙間、特に、内蓋のボルト孔やシール溝にプールの水が入り込まないようにし、仮に、水が侵入したとしてもこれら残存水を容易に除去することができる乾式キャスクの使用済核燃料収納方法及び乾式キャスクを提供することをある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するため、本発明は、次のように構成されている。
【００１０】
（１） 乾式キャスクの蓋をキャスク本体から取り外した後、前記キャスク本体にプール内で使用済核燃料を収納する使用済核燃料の収納方法であって、前記キャスク本体をプール内に引き入れた際、キャスク本体のボルト孔にプールの水が入らないようにキャッピング治具を取り付けたキャスク本体をプール内で取り扱う乾式キャスクの使用済核燃料収納方法である。
【００１１】
（２） 有底筒形のキャスク本体の開口部にボルト止めされた内蓋と、それより大径の外蓋とをプール外で取り外した後、プール内で前記キャスク本体に使用済核燃料を収納する使用済核燃料の収納方法であって、前記キャスク本体の内蓋支持部に設けられたボルト孔にボルト孔防水キャップ治具を装着し、前記治具を取り付けたキャスク本体をプール内で取り扱う乾式キャスクの使用済核燃料収納方法である。
【００１２】
（３） 有底筒形のキャスク本体の開口部にボルト止めされた内蓋と、それより大径の外蓋とをプール外で取り外した後、プール内で前記キャスク本体に使用済核燃料を収納する使用済核燃料の収納方法であって、前記キャスク本体の内蓋取付部に設けられたボルト孔に排水孔付きボルト孔防水キャップ治具をねじ止め装着し、前記治具を取り付けたキャスク本体をプール内で取り扱う乾式キャスクの使用済核燃料収納方法である。
【００１３】
（４） 有底筒形のキャスク本体の開口部にボルト止めされた内蓋と、それより大径の外蓋とをプール外で取り外した後、プール内で前記キャスク本体に使用済核燃料を収納する使用済核燃料の収納方法であって、前記キャスク本体の外蓋取付け部に環状のフランジカバー形状キャップ治具をボルト止め装着し、前記治具を取り付けたキャスク本体をプール内で取り扱う乾式キャスクの使用済核燃料収納方法である。
【００１４】
（５） 有底筒形のキャスク本体の開口部にボルト止めされた内蓋と、それより大径の外蓋とをプール外で取り外した後、プール内で前記キャスク本体に使用済核燃料を収納する使用済核燃料の収納方法であって、
（ａ）使用済核燃料収納後、前記内蓋のボルト孔に周方向、径方向に連結する排水溝を有する内蓋を設置する工程、
（ｂ）内蓋装着後、前記キャスク本体をプールから引き揚げ、前記ボルト孔付きボルト穴防水キャップ治具に設けられている排水孔から前記キャスク本体上部内面と内蓋側面の間、及び内蓋ボルト孔内に残存する水を吸引除去する工程からなる乾式キャスクの使用済核燃料収納方法である。
【００１５】
（６） 有底筒形のキャスク本体の開口部に、内蓋とそれより大径の外蓋とをボルト止めした乾式キャスクにおいて、前記内蓋の下面に、ガスケットを収納する周方向の内蓋シール溝を設けると共に、前記内蓋に設けた多数のボルト孔の周方向の排水溝により互いに連結させたことを特徴とする乾式キャスクである。
【００１６】
（７） 前記乾式キャスクに、内蓋の側外面から内蓋シール溝までをつなぐ半径方向の排水溝を設け、前記ボルト孔を周方向で連結した排水溝とを互いに連結させたことを特徴とする乾式キャスクである。
【００１７】
（８） 前記キャスク本体は、内蓋取付け部に多数のボルト孔を有し、該ボルト孔は、その開口部側に、ねじ部より大径で、かつ、ねじ溝のない滑らかなシール面を有することを特徴とする（７）記載の乾式キャスクである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
図１は、乾式キャスクの一部断面を含む斜視図である。図１において、１は、乾式キャスクであり、鍛造炭素鋼製の胴（キャスク本体）２の中には、格子状に組み付けられたバスケット３が内蔵されている。そして、このバスケット３の筒形空間４の中にそれぞれ使用済核燃料（図示せず）が収納されている。
【００１９】
上記キャスク本体２は、エポキシなどの合成樹脂からなる中性子遮蔽体５および外筒６により覆われており、この外筒６とキャスク本体２は、伝熱フィン７によって互いに接続されている。また、上記キャスク本体２の開口部は、１次蓋（以下、内蓋という）８及び内蓋８より大径の２次蓋（以下、外蓋という）９により密閉されている。
【００２０】
この乾式キャスク１は、その上部に木製の上部緩衝体１０が装着され、その下部に木製の下部緩衝体１１が装着されている。図中、１２は上部トラニオン、１３は下部トラニオンを示している。
【００２１】
図２に示すように、内蓋８は、１次蓋ボルト（以下、内蓋ボルトという）１４によってキャスク本体２の内側棚部（以下、内蓋取付端部という）２１に固定され、外蓋９は、２次蓋ボルト（以下、内蓋ボルトという）１５によってキャスク本体２の最端部の２次蓋取付端部（以下、外蓋取付端部という）２２に固定されている。この内蓋８は、内蓋取付端部２１に対向する部分に周方向の環状の内蓋シール溝１６を有し、その中に金属ガスケット１７を装着させている。また、内蓋８は、内蓋シール溝１６に達するガス漏洩検査孔１８を有している。
【００２２】
図３に示すように、内蓋８は、加圧用貫通孔１９、排水用貫通孔２０及び内蓋ボルト孔２７を有している。加圧用貫通孔１９は、図７に示すように、蓋板２３及びプラグ２４を備えている。このプラグ２４は、その頭部（大径部分）２５の下面にゴム製のＯリング２６が装着されている。また、上記排水用貫通孔２０は、上記加圧用貫通孔１９と同様の部材を備えている。従って、排水用貫通孔２０については、詳しい説明を省略する。
【００２３】
図４及び図５に示すように、内蓋８は、その下面に内蓋ボルト孔２７と連通する周方向の環状の排水溝２８を有している。また、図４及び図６に示すように、内蓋８は、その下面に内蓋シール溝２８と交差する半径方向の排水溝２９を有している。この半径方向の排水溝２９は、内蓋８に複数本、例えば、４本、放射状に設けられている。
【００２４】
図８に示すように、外蓋９は、多数の外蓋ボルト孔３１と、２つの圧力センサー用貫通孔３２と、１つの加圧貫通孔３３を備えている。
【００２５】
次に、使用済核燃料をキャスク本体内に挿荷する手順について説明する。
【００２６】
（１） 先ず、図示しない建屋内でキャスク本体２の内蓋取付端部２１に設けられている内蓋ボルト孔２７に内蓋ボルト孔防水キャップ治具４１及びガイドピン４２を取り付ける一方、キャスク本体２の外蓋取付端部２２に外蓋フランジカバー４３を取り付ける。その際、内蓋ボルト孔１７には、内蓋ボルト孔防水キャップ治具４１が数本のみ装着され、残りの内蓋ボルト孔２７には、ガイドピン４２が装着される（図９参照。）。
【００２７】
内蓋ボルト孔防水キャップ治具４１は、図１０に示すように、キャップ部４４と、それより小径のガイド部４５により構成されている。キャップ部４４は、内蓋ボルト孔のねじ部４６に螺合するねじ部４７と、内蓋ボルト孔のねじ部４６より大径の滑らかな非ねじ部（非ねじ面）４８をシールするシール部４９により構成されている。その上、このシール部４９に設けた周溝５０には、ゴム製のＯリング５１が装着されている。
【００２８】
従って、内蓋ボルト孔防水キャップ治具４１をキャスク本体２の内蓋取付端部２１にある内蓋ボルト孔２７に装着すると、内蓋ボルト孔防水キャップのキャップ部４４によってプールの水が内蓋ボルト孔２７に侵入するのを防止することができる。
【００２９】
また、上記ガイド部４５は、その軸芯部に蓋上部水排水孔５２を備えている。この蓋上部水排水孔５２は、その下端部に内蓋８の下面に設けた周方向の排水溝２８に連通する横孔５３を有している排水孔付きボルト孔防水キャップ治具もある。
【００３０】
上記ガイドピン４２は、内蓋ボルト孔防水キャップ治具４１と同様の構造であるから詳しい説明を省略する。但し、このガイドピン４２は、蓋上部水排水孔５２及び横孔５３を備えていない。
【００３１】
一方、上記外蓋フランジカバー形状キャップ治具４３は、図１１に示すように、キャスク本体２の外蓋取付端部２２と同様に環状形に形成されており、複数本のボルト５４によってキャスク本体２の外蓋取付端部２２に取り付けられている。この外蓋フランジカバー４３とキャスク本体の外蓋取付端部２２との間にはパッキン５５が設けられ、このパッキン５５によってプールの水がキャスク本体の外蓋取付端部２２にある外蓋ボルト孔３１に入るのを防止することができる。また、この仮止めボルト５４は、頭部５６の下面にＯリング５７を装着し、２次蓋ボルト孔３１内にプールの水が入らないようにしている。
【００３２】
（２） 図１２に示すように、キャスク本体の外蓋取付端部２２及び内蓋取付端部２１に一体成形された環状で、かつ、段付きのフランジプロテクタ５８を設置し、このフランジプロテクタ５８によってキャスク本体の外蓋取付端部２２及び内蓋取付端部２１を保護する。
【００３３】
（３） 次に、下記の（ａ）〜（ｆ）工程を経て内蓋８の上部の水ｗが排水される（図１３参照）。
すなわち、
（ａ）キャスク本体２内に水を張る工程、
（ｂ）キャスク本体２を吊り上げ、プール内に移動する工程、
（ｃ）使用済燃料をキャスク本体２内に収納する工程、
（ｄ）フランジプロテクタ５８を取り外す工程、
（ｅ）内蓋８をキャスク本体２の内蓋取付部２１に設置する工程、
（ｆ）キャスク本体２を吊り上げ、フロアーに設置する工程、
（４） 図１４に示すように、内蓋ボルト孔排水孔付き防水キャップ治具４１に図示しない真空吸引装置に接続させて真空吸引する。図４乃至図６によって既に説明したように、内蓋ボルト孔排水孔付き防水キャップ治具４１の横孔５３が内蓋８の下面に設けた周方向の排水溝２８に連通しているため、上記の真空吸引作業によって内蓋ボルト孔２７の水ｗが排水される。
【００３４】
また、周方向の排水溝２８は、図４乃至図６によって既に説明したように、内蓋８の下面に設けた半径方向の排水溝２９に連通しているので、金属ガスケットを収容した内蓋シール溝１６及び内蓋８とキャスク本体２の間の隙間５９にある水ｗが排出される。
【００３５】
（５） 次に、下記の（ａ）〜（ｅ）工程を経てキャスク本体２内の水ｗを排水する（図１５参照）。
すなわち、
（ａ）ガイドピン４２及び内蓋ボルト孔防水キャップ治具４１を取り外す工程、
（ｂ）外蓋フランジカバー４３を取り外す工程、
（ｃ）水分拭き取り工程、
（ｄ）内蓋ボルト１４を取り付ける工程、
（ｅ）内蓋８の加圧貫通孔１９及び排水貫通孔２０に圧力調整装置６１を取り付ける工程、
上記圧力調整装置６１は、図１６に示すように、ドレン又はベント管６２を備えたハウジング６３と、このハウジング６３に取り付けられた回転ハンドル６４と、既に説明したプラグ２４を把持するためのプラグ固定ボルト６５により構成されている。
【００３６】
（５） 図１５に示すように、バルブ６７，６８の開放後、一方の圧力調整装置６１から空気ａを圧入すると、キャスク本体２内の水ｗは、キャスク本体２内の配管６９及び他方の圧力調整装置６１を経て排水される。
【００３７】
（６） 図１７に示すように、両方の圧力調整装置６１に図示しない真空吸引装置を接続し、キャスク本体２内を真空乾燥させる。
【００３８】
（７） 図１８に示すように、一方のバルブ６８を閉鎖後、キャスク本体２内にヘリウムガスを封入する。
【００３９】
（８） 図１９に示すように、キャスク本体２の外蓋取付端部２２に外蓋９をボルト止めした後、加圧貫通孔３３に図示しない真空吸引装置を接続し、内蓋８と外蓋９との間の隙間７０を真空乾燥させる。
【００４０】
（９） 図２０に示すように、内蓋８と外蓋９との間の隙間７０にヘリウムガスを封入する。
【００４１】
【発明の効果】
上記のように、本発明の方法は、有底筒形のキャスク本体の開口部にボルト止めされた内蓋と、それより大径の外蓋とをプール外で取り外した後、プール内で前記キャスク本体に使用済核燃料を収納する乾式キャスクの使用済核燃料収納方法であって、
（ａ）前記キャスク本体の内蓋支持部に設けられたボルト孔にガイドピン及びボルト孔排水孔付き又は無し防水キャップ治具を装着する工程、
（ｂ）前記キャスク本体の外蓋取付部に環状のフランジカバー形状キャップ治具をボルト止めする工程、
（ｃ）使用済核燃料収納後、前記内蓋のボルト穴を互いに連通する排水溝を有する内蓋を、前記キャスク本体に装着する工程、
（ｄ）内蓋装着後、前記キャスク本体をプールから引き揚げ、前記排水孔付きボルト孔防水キャップ治具に設けられている排水孔から前記キャスク本体と内蓋との間に残存する水を吸引除去する工程とから構成されている。
【００４２】
上記のように、本発明は、キャスク本体の内蓋取付部に設けられた内蓋ボルト孔にガイドピン及び内蓋ボルト孔防水キャップ治具を装着するので、使用済核燃料をプール内でキャスク本体内に収納する際に、キャスク本体の内蓋取付部に設けられている内蓋ボルト孔にプールの水が侵入するのを未然に防止することができる。
【００４３】
また、本発明は、前記キャスク本体の外蓋取付部に環状のフランジカバーをねじ止めするので、使用済核燃料をプール内でキャスク本体内に収納する際に、前記キャスク本体の外蓋取付部に設けられている外蓋ボルト孔にプールの水が侵入するのを防止することができる。
【００４４】
また、本発明は、内蓋装着後、前記キャスク本体をプールから引き揚げ、前記排水孔付きボルト孔防水キャップ治具に設けられている排水孔から前記キャスク本体と内蓋との間に残存する水を吸引除去するので、キャスク本体と内蓋の隙間に侵入している水を容易に、且つ、完全に除去することができる。
【００４５】
一方、本発明の乾式キャスクは、有底筒形のキャスク本体の開口部に、内蓋とそれより大径の外蓋とをボルト止めした乾式キャスクにおいて、前記内蓋の下面に、ガスケットを収納する周方向の内蓋シール溝を設けると共に、前記内蓋に設けた多数のボルト孔を周方向の排水溝により互いに連通させ、更に、前記内蓋シール溝と前記周方向の排水溝とを半径方向の排水溝により互いに連通させたことを特徴としている。
【００４６】
従って、内蓋とキャスク本体との間の隙間に入ったプールの水を、内蓋に設けた排水溝を利用して容易に除去することができる。
【００４７】
また、本発明のキャスク本体は、内蓋取付部に多数のボルト孔を有し、該ボルト孔は、その開口部側に、ねじ部より大径で、かつ、ねじ溝のない滑らかなシール面を有しているので、内蓋ボルト孔のシール部をシールすることにより、内蓋ボルト孔内への水の侵入を未然に食い止めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】乾式キャスクの一部断面を含む斜視図である。
【図２】乾式キャスクの蓋密封部の断面図である。
【図３】１次蓋の平面図である。
【図４】１次蓋の要部拡大底面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ断面図である。
【図６】図４のＢ−Ｂ断面図である。
【図７】プラグの基本構造図である。
【図８】２次蓋の平面図である。
【図９】ガイドピンなどの取付け工程図である。
【図１０】１次蓋ボルト孔防水キャップ治具の断面図である。
【図１１】２次蓋フランジカバー形状キャップ治具の斜視図である。
【図１２】フランジプロテクタの装着説明図である。
【図１３】蓋上部水排水工程図である。
【図１４】蓋上部水排水工程の詳細説明図である。
【図１５】内部水排水工程図である。
【図１６】圧力調整装置の断面図である。
【図１７】内部真空乾燥工程図である。
【図１８】ヘリウムガス封入工程図である。
【図１９】蓋間真空乾燥工程図である。
【図２０】蓋間ヘリウムガス封入工程図である。
【符号の説明】
２ キャスク本体
２１ 内蓋取付部
２２ 外蓋取付部
２７ 内蓋ボルト孔
２８ 周方向の排水溝
２９ 半径方向の排水溝
４１ 内蓋ボルト孔防水キャップ治具
４２ ガイドピン
４３ フランジカバー
５２ 内蓋ボルト孔防水キャップ治具に設けられている排水孔
ｗ 水[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for storing spent nuclear fuel in a dry cask and a dry cask. More specifically, when storing spent nuclear fuel in a cask body in a pool, water does not enter a bolt hole provided in the cask body. The present invention relates to a method for storing spent nuclear fuel in a dry cask and a dry cask used at that time.
[0002]
[Prior art]
In dry cask, when spent nuclear fuel is stored in the cask body, the cask body is submerged in the pool and then used nuclear fuel is stored in the cask body. After that, the inner cover is attached to the cask body and lifted from the pool. Furthermore, after the water in the cask body is discharged on the floor of the pool, the inside of the cask body is vacuum-dried, and finally, the inside of the cask is filled with an inert gas such as helium (for example, is not (See Patent Document 1).
[0003]
[Non-Patent Document 1]
“Spent Fuel Storage Facility Standard, Metal Cask Structure Standard”, JSMES FA1-2001, August 2001, The Japan Society of Mechanical Engineers, Explanation 1-8-Explanation 1-9
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the dry cask, after the water in the cask body is discharged, the cask main body is vacuum-dried, but the water in the small gap (narrow part) between the cask main body and the inner lid is used. Can hardly be removed by vacuum drying. In particular, the water remaining in the bolt hole and the seal groove of the inner lid is confined in the joint portion between the inner lid and the cask body, and thus is particularly difficult to remove.
[0005]
Further, as a conventional technique, there is a “metal sealed container and a method for drying a metal sealed container (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-277585)”. In the present technology, measures are taken to improve the above problem, but there are the following problems.
[0006]
(A) A hole is provided in the center of the bolt to remove residual water from the bolt hole. However, since the hole is provided in the bolt, the bolt strength is reduced and the processing cost is increased.
[0007]
(B) Since only the groove of the lid is provided in the radial direction, the groove processing in the radial direction is increased and the manufacturing cost is increased.
[0008]
The present invention was invented to improve this point, and the object of the present invention is to prevent the pool water from entering the gap between the cask body and the inner lid, in particular, the bolt hole or the seal groove of the inner lid. Thus, there is a need to provide a method for storing spent nuclear fuel in a dry cask and a dry cask that can easily remove the remaining water even if water enters.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.
[0010]
(1) A method for storing spent nuclear fuel in which a dry cask lid is removed from a cask body and then used nuclear fuel is stored in the pool in the cask body, and when the cask body is drawn into the pool, This is a method for storing spent nuclear fuel in a dry cask in which a cask body with a capping jig attached to prevent the pool water from entering the bolt hole of the main body is handled in the pool.
[0011]
(2) After removing the inner lid bolted to the opening of the bottomed cylindrical cask body and the outer lid having a larger diameter outside the pool, the spent nuclear fuel is stored in the cask body in the pool. A method for storing spent nuclear fuel, comprising: attaching a bolt hole waterproof cap jig to a bolt hole provided in an inner lid support portion of the cask body, and handling the cask body to which the jig is attached in a pool. This is a method for storing spent nuclear fuel in a cask.
[0012]
(3) After removing the inner lid bolted to the opening of the bottomed cylindrical cask body and the outer lid having a larger diameter outside the pool, the spent nuclear fuel is stored in the cask body in the pool. A method for storing spent nuclear fuel, wherein a bolt hole waterproof cap jig with a drain hole is screwed into a bolt hole provided in an inner lid attaching portion of the cask body, and the cask body to which the jig is attached is attached. This is a method for storing spent nuclear fuel in a dry cask handled in a pool.
[0013]
(4) After removing the inner lid bolted to the opening of the bottomed cylindrical cask body and the outer lid having a larger diameter outside the pool, the spent nuclear fuel is stored in the cask body in the pool. A method for storing spent nuclear fuel, wherein an annular flange cover-shaped cap jig is bolted to an outer lid mounting portion of the cask body, and the cask body to which the jig is attached is handled in a pool. This is a spent nuclear fuel storage method.
[0014]
(5) After removing the inner lid bolted to the opening of the bottomed cylindrical cask body and the outer lid having a larger diameter outside the pool, the spent nuclear fuel is stored in the cask body in the pool. A method for storing spent nuclear fuel,
(A) A step of installing an inner lid having drainage grooves connected in a circumferential direction and a radial direction to the bolt hole of the inner lid after storing spent nuclear fuel;
(B) After the inner lid is mounted, the cask body is lifted from the pool, the drain hole provided in the bolt hole waterproof cap jig with the bolt hole, between the upper inner surface of the cask body and the inner lid side surface, and the inner lid bolt This is a method for storing spent nuclear fuel in a dry cask comprising a step of sucking and removing water remaining in a hole.
[0015]
(6) A dry-type cask in which an inner lid and an outer lid having a larger diameter are bolted to an opening of a bottomed cylindrical cask body, and a circumferential inner lid for storing a gasket on the lower surface of the inner lid The dry cask is characterized in that a seal groove is provided, and a plurality of bolt holes provided in the inner lid are connected to each other by circumferential drainage grooves.
[0016]
(7) The dry cask is provided with a radial drainage groove that connects the inner lid side outer surface to the inner lid seal groove, and is connected to a drainage groove that connects the bolt holes in the circumferential direction. It is a dry cask.
[0017]
(8) The cask body has a large number of bolt holes in the inner lid mounting portion, and the bolt holes have a smooth sealing surface having a diameter larger than that of the screw portion and having no screw groove on the opening side. The dry cask according to (7), characterized in that it has a dry cask.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view including a partial cross section of a dry cask. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a dry cask, and a forged carbon steel trunk (cask main body) 2 includes a basket 3 assembled in a lattice shape. Spent nuclear fuel (not shown) is stored in the cylindrical space 4 of the basket 3.
[0019]
The cask body 2 is covered with a neutron shield 5 and an outer cylinder 6 made of a synthetic resin such as epoxy, and the outer cylinder 6 and the cask body 2 are connected to each other by heat transfer fins 7. The opening of the cask body 2 is hermetically sealed by a primary lid (hereinafter referred to as an inner lid) 8 and a secondary lid (hereinafter referred to as an outer lid) 9 having a larger diameter than the inner lid 8.
[0020]
The dry cask 1 has a wooden upper shock absorber 10 attached to the upper portion thereof and a wooden lower shock absorber 11 attached to the lower portion thereof. In the figure, 12 indicates an upper trunnion and 13 indicates a lower trunnion.
[0021]
As shown in FIG. 2, the inner lid 8 is fixed to an inner shelf portion (hereinafter referred to as an inner lid attaching end portion) 21 of the cask body 2 by a primary lid bolt (hereinafter referred to as an inner lid bolt) 14. 9 is fixed to a secondary lid attachment end (hereinafter referred to as an outer lid attachment end) 22 at the end of the cask body 2 by a secondary lid bolt (hereinafter referred to as an inner lid bolt) 15. The inner lid 8 has an annular inner lid seal groove 16 in the circumferential direction at a portion facing the inner lid attaching end 21, and a metal gasket 17 is mounted therein. Further, the inner lid 8 has a gas leakage inspection hole 18 reaching the inner lid seal groove 16.
[0022]
As shown in FIG. 3, the inner lid 8 has a pressurizing through hole 19, a drainage through hole 20, and an inner lid bolt hole 27. The pressurizing through hole 19 includes a cover plate 23 and a plug 24 as shown in FIG. This plug 24 has a rubber O-ring 26 attached to the lower surface of its head (large diameter portion) 25. The drainage through hole 20 includes the same member as the pressurizing through hole 19. Therefore, detailed description of the drainage through hole 20 is omitted.
[0023]
As shown in FIGS. 4 and 5, the inner lid 8 has a circumferential annular drain groove 28 communicating with the inner lid bolt hole 27 on the lower surface thereof. As shown in FIGS. 4 and 6, the inner lid 8 has a radial drainage groove 29 intersecting the inner lid seal groove 28 on the lower surface thereof. A plurality of, for example, four, radial drain grooves 29 are provided radially on the inner lid 8.
[0024]
As shown in FIG. 8, the outer lid 9 includes a large number of outer lid bolt holes 31, two pressure sensor through holes 32, and one pressure through hole 33.
[0025]
Next, a procedure for loading spent nuclear fuel into the cask body will be described.
[0026]
(1) First, an inner lid bolt hole waterproof cap jig 41 and a guide pin 42 are attached to an inner lid bolt hole 27 provided in an inner lid attachment end portion 21 of the cask body 2 in a building not shown, while the cask body The outer cover flange cover 43 is attached to the outer cover attachment end 22 of the second cover. At that time, only a few inner lid bolt hole waterproof cap jigs 41 are attached to the inner lid bolt holes 17, and guide pins 42 are attached to the remaining inner lid bolt holes 27 (see FIG. 9). .
[0027]
As shown in FIG. 10, the inner lid bolt hole waterproof cap jig 41 includes a cap portion 44 and a guide portion 45 having a smaller diameter. The cap portion 44 is a seal portion that seals a screw portion 47 that is screwed into the screw portion 46 of the inner lid bolt hole and a smooth non-screw portion (non-thread surface) 48 that is larger in diameter than the screw portion 46 of the inner lid bolt hole. 49. In addition, a rubber O-ring 51 is attached to the circumferential groove 50 provided in the seal portion 49.
[0028]
Accordingly, when the inner lid bolt hole waterproof cap jig 41 is attached to the inner lid bolt hole 27 at the inner lid attachment end portion 21 of the cask main body 2, the water of the pool is covered by the cap portion 44 of the inner lid bolt hole waterproof cap. Intrusion into the bolt hole 27 can be prevented.
[0029]
Further, the guide portion 45 includes a lid upper water drain hole 52 in the axial center portion thereof. The lid upper water drain hole 52 is also a bolt hole waterproof cap jig with a drain hole having a lateral hole 53 communicating with a circumferential drain groove 28 provided on the lower surface of the inner lid 8 at the lower end thereof.
[0030]
Since the guide pin 42 has the same structure as the inner lid bolt hole waterproof cap jig 41, a detailed description thereof will be omitted. However, the guide pin 42 does not include the lid upper water drain hole 52 and the lateral hole 53.
[0031]
On the other hand, as shown in FIG. 11, the outer lid flange cover-shaped cap jig 43 is formed in an annular shape like the outer lid mounting end portion 22 of the cask main body 2, and the cask main body is formed by a plurality of bolts 54. 2 is attached to the outer lid attaching end 22. A packing 55 is provided between the outer lid flange cover 43 and the outer lid attachment end 22 of the cask body. By this packing 55, water from the pool is located in the outer lid bolt hole in the outer lid attachment end 22 of the cask body. 31 can be prevented. Further, the temporary fixing bolt 54 is provided with an O-ring 57 on the lower surface of the head 56 so that the pool water does not enter the secondary lid bolt hole 31.
[0032]
(2) As shown in FIG. 12, an annular and stepped flange protector 58 is formed integrally with the outer lid attaching end 22 and the inner lid attaching end 21 of the cask body, and the flange protector 58 is installed. Thus, the outer lid attaching end 22 and the inner lid attaching end 21 of the cask body are protected.
[0033]
(3) Next, the water w at the top of the inner lid 8 is drained through the following steps (a) to (f) (see FIG. 13).
That is,
(A) a process of filling the cask body 2 with water;
(B) lifting the cask body 2 and moving it into the pool;
(C) storing the spent fuel in the cask body 2;
(D) removing the flange protector 58;
(E) installing the inner lid 8 on the inner lid attaching portion 21 of the cask body 2;
(F) The process of lifting the cask body 2 and installing it on the floor,
(4) As shown in FIG. 14, the waterproof cap jig 41 with the inner lid bolt hole drain hole is connected to a vacuum suction device (not shown) to perform vacuum suction. Since the horizontal hole 53 of the waterproof cap jig 41 with the inner lid bolt hole drainage hole communicates with the circumferential drainage groove 28 provided on the lower surface of the inner lid 8, as already described with reference to FIGS. The water w in the inner lid bolt hole 27 is drained by the above vacuum suction operation.
[0034]
Since the circumferential drainage groove 28 communicates with the radial drainage groove 29 provided on the lower surface of the inner lid 8, as already described with reference to FIGS. 4 to 6, the inner lid containing the metal gasket is provided. Water w in the gap 59 between the seal groove 16 and the inner lid 8 and the cask main body 2 is discharged.
[0035]
(5) Next, the water w in the cask main body 2 is drained through the following steps (a) to (e) (see FIG. 15).
That is,
(A) removing the guide pins 42 and the inner lid bolt hole waterproof cap jig 41;
(B) removing the outer lid flange cover 43;
(C) a moisture wiping process;
(D) attaching the inner lid bolt 14;
(E) a step of attaching the pressure adjusting device 61 to the pressure through hole 19 and the drain through hole 20 of the inner lid 8;
As shown in FIG. 16, the pressure adjusting device 61 includes a housing 63 having a drain or vent pipe 62, a rotary handle 64 attached to the housing 63, and a plug fixing for gripping the plug 24 already described. A bolt 65 is used.
[0036]
(5) As shown in FIG. 15, after the valves 67 and 68 are opened, when the air a is press-fitted from one pressure adjusting device 61, the water w in the cask main body 2 becomes the pipe 69 in the cask main body 2 and the other. It is drained through the pressure adjusting device 61.
[0037]
(6) As shown in FIG. 17, a vacuum suction device (not shown) is connected to both pressure adjusting devices 61, and the inside of the cask main body 2 is vacuum dried.
[0038]
(7) As shown in FIG. 18, after closing one valve 68, helium gas is sealed in the cask body 2.
[0039]
(8) As shown in FIG. 19, after the outer lid 9 is bolted to the outer lid attachment end 22 of the cask body 2, a vacuum suction device (not shown) is connected to the pressure through-hole 33, The gap 70 between the lid 9 is vacuum dried.
[0040]
(9) As shown in FIG. 20, helium gas is sealed in the gap 70 between the inner lid 8 and the outer lid 9.
[0041]
【The invention's effect】
As described above, the method of the present invention removes the inner lid bolted to the opening of the bottomed cylindrical cask body and the outer lid having a larger diameter outside the pool, and A method for storing spent nuclear fuel in a dry cask that stores spent nuclear fuel in a cask body,
(A) attaching a waterproof cap jig with or without guide pins and bolt hole drain holes to the bolt holes provided in the inner lid support portion of the cask body;
(B) a step of bolting an annular flange cover-shaped cap jig to the outer lid mounting portion of the cask body;
(C) After the spent nuclear fuel is stored, a step of attaching an inner lid having a drainage groove communicating with the bolt holes of the inner lid to the cask body,
(D) After the inner lid is mounted, the cask body is lifted from the pool, and water remaining between the cask body and the inner lid is removed by suction from the drain hole provided in the bolt hole waterproof cap jig with the drain hole. And the process of performing.
[0042]
As described above, since the present invention attaches the guide pin and the inner lid bolt hole waterproof cap jig to the inner lid bolt hole provided in the inner lid mounting portion of the cask body, When housed in, the pool water can be prevented from entering the inner lid bolt hole provided in the inner lid mounting portion of the cask body.
[0043]
Further, in the present invention, since the annular flange cover is screwed to the outer lid attaching portion of the cask main body, when the spent nuclear fuel is stored in the cask main body in the pool, the outer lid attaching portion of the cask main body is attached. It is possible to prevent the water in the pool from entering the provided outer lid bolt hole.
[0044]
Further, the present invention provides a method in which the cask body is lifted from the pool after the inner lid is mounted, and water remaining between the cask body and the inner lid from the drain hole provided in the bolt hole waterproof cap jig with the drain hole. Therefore, water that has entered the gap between the cask main body and the inner lid can be easily and completely removed.
[0045]
On the other hand, the dry cask of the present invention is a dry cask in which an inner lid and an outer lid having a larger diameter are bolted to an opening of a bottomed cylindrical cask body, and a gasket is stored on the lower surface of the inner lid. And a plurality of bolt holes provided in the inner lid are communicated with each other by a circumferential drainage groove, and the inner lid sealing groove and the circumferential drainage groove have a radius. It is characterized by being connected to each other by drainage grooves in the direction.
[0046]
Therefore, the pool water entering the gap between the inner lid and the cask body can be easily removed using the drainage groove provided in the inner lid.
[0047]
Further, the cask body of the present invention has a large number of bolt holes in the inner lid mounting portion, and the bolt holes are larger in diameter than the threaded portion on the opening side and have a smooth sealing surface without a thread groove. Therefore, it is possible to prevent water from entering the inner lid bolt hole by sealing the seal portion of the inner lid bolt hole.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view including a partial cross section of a dry cask.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a lid sealing part of a dry cask.
FIG. 3 is a plan view of a primary lid.
FIG. 4 is an enlarged bottom view of the main part of the primary lid.
5 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
6 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
FIG. 7 is a basic structure diagram of a plug.
FIG. 8 is a plan view of a secondary lid.
FIG. 9 is a process diagram for attaching guide pins and the like.
FIG. 10 is a cross-sectional view of a primary lid bolt hole waterproof cap jig.
FIG. 11 is a perspective view of a secondary lid flange cover shape cap jig.
FIG. 12 is an explanatory view of mounting of the flange protector.
FIG. 13 is a lid top water draining process diagram.
FIG. 14 is a detailed explanatory view of a lid upper water draining step.
FIG. 15 is an internal water drainage process diagram.
FIG. 16 is a cross-sectional view of the pressure adjusting device.
FIG. 17 is an internal vacuum drying process diagram.
FIG. 18 is a view showing a helium gas filling process.
FIG. 19 is a diagram showing a process of vacuum drying between lids.
FIG. 20 is a diagram showing a process for filling the helium gas between the lids.
[Explanation of symbols]
2 Cask body 21 Inner lid mounting portion 22 Outer lid mounting portion 27 Inner lid bolt hole 28 Circumferential drainage groove 29 Radial drainage groove 41 Inner lid bolt hole Waterproof cap jig 42 Guide pin 43 Flange cover 52 Inner lid bolt hole Drain hole w provided in waterproof cap jig

Claims (8)

乾式キャスクの蓋をキャスク本体から取り外した後、前記キャスク本体にプール内で使用済核燃料を収納する使用済核燃料の収納方法であって、前記キャスク本体をプール内に引き入れた際、キャスク本体のボルト孔にプールの水が入らないようにキャッピング治具を取り付けたキャスク本体をプール内で取り扱う乾式キャスクの使用済核燃料収納方法。A method of storing spent nuclear fuel in which the dry cask lid is removed from the cask body and then the spent nuclear fuel is stored in the pool in the cask body when the cask body is pulled into the pool. A method for storing spent nuclear fuel in a dry cask that handles a cask body with a capping jig attached in the pool so that water from the pool does not enter the hole. 有底筒形のキャスク本体の開口部にボルト止めされた内蓋と、それより大径の外蓋とをプール外で取り外した後、プール内で前記キャスク本体に使用済核燃料を収納する使用済核燃料の収納方法であって、前記キャスク本体の内蓋支持部に設けられたボルト孔にボルト孔防水キャップ治具を装着し、前記治具を取り付けたキャスク本体をプール内で取り扱う乾式キャスクの使用済核燃料収納方法。After removing the inner lid bolted to the opening of the bottomed cylindrical cask body and the outer lid with a larger diameter outside the pool, the spent nuclear fuel is stored in the cask body in the pool. Use of a dry cask for storing nuclear fuel, wherein a bolt hole waterproof cap jig is attached to a bolt hole provided in an inner lid support portion of the cask body, and the cask body to which the jig is attached is handled in a pool Spent nuclear fuel storage method. 有底筒形のキャスク本体の開口部にボルト止めされた内蓋と、それより大径の外蓋とをプール外で取り外した後、プール内で前記キャスク本体に使用済核燃料を収納する使用済核燃料の収納方法であって、前記キャスク本体の内蓋取付部に設けられたボルト孔に排水孔付きボルト孔防水キャップ治具をねじ止め装着し、前記治具を取り付けたキャスク本体をプール内で取り扱う乾式キャスクの使用済核燃料収納方法。After removing the inner lid bolted to the opening of the bottomed cylindrical cask body and the outer lid with a larger diameter outside the pool, the spent nuclear fuel is stored in the cask body in the pool. A method for storing nuclear fuel, wherein a bolt hole waterproof cap jig with a drain hole is screwed into a bolt hole provided in an inner lid attachment portion of the cask body, and the cask body with the jig attached is installed in a pool. Spent nuclear fuel storage method for handling dry cask. 有底筒形のキャスク本体の開口部にボルト止めされた内蓋と、それより大径の外蓋とをプール外で取り外した後、プール内で前記キャスク本体に使用済核燃料を収納する使用済核燃料の収納方法であって、前記キャスク本体の外蓋取付け部に環状のフランジカバー形状キャップ治具をボルト止め装着し、前記治具を取り付けたキャスク本体をプール内で取り扱う乾式キャスクの使用済核燃料収納方法。After removing the inner lid bolted to the opening of the bottomed cylindrical cask body and the outer lid with a larger diameter outside the pool, the spent nuclear fuel is stored in the cask body in the pool. A method for storing nuclear fuel, wherein an annular flange cover-shaped cap jig is bolted to an outer lid mounting portion of the cask body, and the spent nuclear fuel of a dry cask that handles the cask body with the jig attached in a pool is used. Storage method. 有底筒形のキャスク本体の開口部にボルト止めされた内蓋と、それより大径の外蓋とをプール外で取り外した後、プール内で前記キャスク本体に使用済核燃料を収納する使用済核燃料の収納方法であって、
（ａ）使用済核燃料収納後、前記内蓋のボルト孔に周方向、径方向に連結する排水溝を有する内蓋を設置する工程、
（ｂ）内蓋装着後、前記キャスク本体をプールから引き揚げ、前記ボルト孔付きボルト孔防水キャップ治具に設けられている排水孔から前記キャスク本体上部内面と内蓋側面の間、及び内蓋ボルト孔内に残存する水を吸引除去する工程からなる乾式キャスクの使用済核燃料収納方法。After removing the inner lid bolted to the opening of the bottomed cylindrical cask body and the outer lid with a larger diameter outside the pool, the spent nuclear fuel is stored in the cask body in the pool. A method for storing nuclear fuel,
(A) A step of installing an inner lid having drainage grooves connected in a circumferential direction and a radial direction to the bolt hole of the inner lid after storing spent nuclear fuel;
(B) After the inner lid is mounted, the cask body is lifted from the pool, the drain hole provided in the bolt hole waterproof cap jig with the bolt hole, between the upper inner surface of the cask body and the inner lid side surface, and the inner lid bolt A method for storing spent nuclear fuel in a dry cask comprising a step of sucking and removing water remaining in a hole. 有底筒形のキャスク本体の開口部に、内蓋とそれより大径の外蓋とをボルト止めした乾式キャスクにおいて、前記内蓋の下面に、ガスケットを収納する周方向の内蓋シール溝を設けると共に、前記内蓋に設けた多数のボルト孔の周方向の排水溝により互いに連結させたことを特徴とする乾式キャスク。In a dry-type cask in which an inner lid and an outer lid having a larger diameter are bolted to an opening of a bottomed cylindrical cask body, a circumferential inner lid sealing groove for accommodating a gasket is formed on the lower surface of the inner lid. A dry cask having a plurality of bolt holes provided in the inner lid and connected to each other by circumferential drainage grooves. 前記乾式キャスクに、内蓋の側外面から内蓋シール溝までをつなぐ半径方向の排水溝を設け、前記ボルト孔を周方向で連結した排水溝とを互いに連結させたことを特徴とする乾式キャスク。The dry cask is characterized in that a radial drainage groove that connects the inner lid side outer surface to the inner lid seal groove is provided in the dry cask, and a drainage groove that connects the bolt holes in the circumferential direction is connected to each other. . 前記キャスク本体は、内蓋取付け部に多数のボルト孔を有し、該ボルト孔は、その開口部側に、ねじ部より大径で、かつ、ねじ溝のない滑らかなシール面を有することを特徴とする請求項７記載の乾式キャスク。The cask body has a large number of bolt holes in the inner lid mounting portion, and the bolt holes have a smooth sealing surface having a diameter larger than that of the screw portion and having no screw groove on the opening side. The dry cask according to claim 7, wherein
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