JP2005201909A - Gas leakage test device for cask for storing radioactive waste - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、燃焼を終えた使用済み燃料集合体を収容する圧力容器であって、その輸送を簡単に行うことができる放射性廃棄物貯蔵用キャスクのガス漏洩試験装置に関する。 The present invention relates to a gas leak test apparatus for a radioactive waste storage cask which is a pressure vessel for storing a spent fuel assembly which has been burned and which can be easily transported.
核燃料サイクルの終期にあって燃焼を終え使用できなくなった核燃料集合体を、使用済み燃料集合体という。使用済み燃料集合体は、FPなど高放射能物質を含むので熱的に冷却する必要があるから、原子力発電所の冷却ピットで約60年間冷却される。その後、放射性廃棄物遮蔽容器であるキャスクに収納され、トラック等で再処理施設に搬送、貯蔵される。キャスク内には、高放射能物質が収容されているので、当該キャスクの密封には厳重なる注意が必要である。 A nuclear fuel assembly at the end of the nuclear fuel cycle that cannot be used after combustion is called a spent fuel assembly. Since the spent fuel assembly contains a highly radioactive substance such as FP and needs to be thermally cooled, it is cooled in the cooling pit of a nuclear power plant for about 60 years. Then, it is stored in a cask which is a radioactive waste shielding container, and is transported and stored in a reprocessing facility by a truck or the like. Since a highly radioactive substance is contained in the cask, strict caution is required for sealing the cask.
図7は、従来のキャスクの構造を示す断面図である。図8は、図7に示したキャスクの一部拡大図である。このキャスク500は、ステンレス製または炭素鋼製の胴本体1と、キャスク外面を構成する外筒2と、胴本体1と外筒2との間に充填される水素を含有した高分子材料のレジン3と、胴本体1の下部に溶接され、レジン4を封入した構造の底板5と、胴本体1のフランジ部6に設けた一次蓋7および二次蓋8とから構成される。一次蓋7と二次蓋8は、図8に示すように、ボルト9,10によってフランジ部6に固定されている。また、二次蓋8には、レジンが封入されている(図示省略)。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional cask. FIG. 8 is a partially enlarged view of the cask shown in FIG. This
胴本体1内には、使用済み燃料集合体を収容するバスケット11が内設されている。このバスケット11は、ボロン(B)とアルミニウムとの複合材料によって構成されている。また、このキャスク500内には、ヘリウムガスが負圧状態で充填されている。一方、一次蓋7と二次蓋8の空間12内は正圧となっており、これによってキャスク500内部と外部との間に圧力障壁が形成される。また、二次蓋8には、蓋間空間の圧力を測定するための孔13が設けられており、この孔13の出口には圧力センサー14が設けられている。
A
前記一次蓋7には、キャスク500内のガス置換を行うためのバルブ15が設けられている。また、このバルブ15は、バルブカバー16によって覆われている。一次蓋7と胴本体1との間、二次蓋8と胴本体1との間には、金属ガスケット20、21が設けられている。また、バルブカバー16と一次蓋7の間にも、金属ガスケット22が介在している。
The
図9は、キャスクのシール部を示す拡大図である。なお、一次蓋7と胴本体1との間、二次蓋8と胴本体1との間のシール部は、同じシール構造となる。ガスケット溝23は、機械加工により形成される。使用する金属ガスケット20、21は、図10に示すように、内外輪の二連構造になっている。この金属ガスケット20、21は、腐食や高温酸化に強いインコネル(商標名:クロム16%、鉄7%を含むニッケル系合金)によって製作したコイルスプリング24に、同じくインコネルを用いたインナーエンベロープ25で被覆し、さらに、アルミニウム製のアウターエンベロープ26で内外輪をまとめて被覆した構成である。
FIG. 9 is an enlarged view showing a seal portion of the cask. Note that the seal portions between the
ガスケット溝23に対しては、アウターエンベロープ26部分でボルト27によって固定する。前記金属ガスケット20、21には、例えば原子力用キャスクに使用実績の多い、日本バルカー工業株式会社製「トライバック」やフランス国のCEFILAC社製の「ヘリコフレックスシール」などを用いることができる。
The
金属ガスケット20、21の塑性変形率と密封性能の温度・時間依存性Larson-Miller Parameter(LMP)により表すことが可能であり、その詳細は、「使用済燃料貯蔵キャスクの長期密封性能評価手法の開発」(加藤、伊東、三枝、日本原子力学会誌、Vol.38,No.6,95〜101,1996)により開示されている。一般的に、金属ガスケットの長期密封性能は、密封保持限界のLMPを求め、所定温度における限界時間を予測することにより行う。
It can be expressed by the Larson-Miller Parameter (LMP), which is the temperature and time dependency of the plastic deformation rate and sealing performance of the
また、金属ガスケット20、21の内周側には、合成ゴム製のOリング28を嵌めこむOリング溝29が機械加工されている。このOリング溝29は、Oリング28を固定するために蟻溝になっている。通常、キャスク500の貯蔵時には、合成ゴム製のOリング28は用いない。貯蔵時に合成ゴム製のOリング28を用いないのは、高温(150℃前後)、高線量条件下においての使用に耐えることができないからである。
Further, an O-
一方、金属ガスケット20は、以下の理由によりキャスク輸送時の使用には不向きである。金属ガスケット20を用いた場合、メーカー推奨値である漏洩率(1×10-9Pa・m3/s)に対する二次蓋8と胴本体1とのずれ量は0.2〜0.3mm程度が限界となるが、実際のキャスク落下時のずれ量は数mmとなる。従って、金属ガスケット20を装着したキャスク500が落下した場合、上記推奨値を超える可能性がある。このため、従来のキャスク500では、輸送時に二次蓋8の金属ガスケット20を合成ゴム製のOリング28に換装してから輸送をするようにしていた。
On the other hand, the
これに対して、合成ゴム製のOリング28は、高温、高線量下においても数ヶ月程度であれば、落下による横ずれに対しても十分な密封機能を保持できることが確認されている。
On the other hand, it has been confirmed that the O-
上記従来のキャスク500では、金属ガスケット20と合成ゴム製のOリング28を換装するには、いったん二次蓋8を取り外し、この二次蓋8のOリング溝29にOリング28を装着する必要がある。そして、二次蓋8をキャスク500に取り付け、機密検査を行う。これらの作業は全て高線量下にて行われるため、キャスク500をプール内に沈めて作業を行わなければならない。或いは、厚い遮蔽壁に囲まれたホットセル内にキャスク500を設置し、遠隔作業によって行う必要がある。このため、シールの換装作業に手間とコストがかかるという問題点があった。
In the
また、換装作業を行う必要性についても疑問があった。すなわち、従来では金属ガスケット20のメーカーの推奨値に基づいて金属ガスケット20の漏洩率を評価しているが、この値は使用する製品を限定しない場合のものであって、実際にその使用をキャスク500に限定して評価したものではない。また、従来から、金属ガスケット20をキャスク500に使用した場合の漏洩率を試験する試験装置もなく、キャスク輸送時の漏洩率の具体的な基準もない。このため、従来の取り扱いでは、一般的なメーカー推奨値に基づき、キャスク輸送時には密封装置の換装作業が必要であると評価していたことになる。
There was also a question about the necessity of replacement work. That is, in the past, the leakage rate of the
さらに、上記従来のキャスク500では、二次蓋8のずれ量を0.3mm程度に抑えるのは製造技術上困難であること、上記密封装置の換装作業を行っていたこと、から当該二次蓋8と胴本体1のフランジ部6との間隔を詰めて、キャスク輸送時のずれ量を抑制するような工夫は特にされていないのが現状である。
Further, in the above-described
上述の目的を達成するために、この発明にかかる放射性廃棄物貯蔵用キャスクのガス漏洩試験装置は、第1平面部にシール溝や突起などの金属シールの保持構造を形成し、この保持構造に金属シールを保持した第1ブロックと、前記第1ブロックの第1平面部に面接触する第2平面部を有し、この第2平面部が金属シールと接触することで一部に密封空間を形成する第2ブロックと、第1ブロックまたは第2ブロックに形成され、前記密封空間に試験ガスを供給するガス供給通路と、前記密封空間から漏洩したガスを検出するガス検出手段と、第1ブロックまたは第2ブロックに対して荷重を付加し、当該第1ブロックと第2ブロックとを前記接触面にて相対移動させる荷重付加手段とを備え、前記金属シールをキャスクの密封に用いた場合の内部ガスの漏洩を試験するようにしたものである。 In order to achieve the above-mentioned object, a gas leakage test apparatus for a radioactive waste storage cask according to the present invention forms a metal seal holding structure such as a seal groove or protrusion on the first flat surface, and A first block holding a metal seal, and a second plane part in surface contact with the first plane part of the first block, and the second plane part comes into contact with the metal seal to partially form a sealed space. A second block to be formed; a gas supply passage which is formed in the first block or the second block and supplies a test gas to the sealed space; a gas detection means for detecting gas leaked from the sealed space; and the first block Or a load applying means for applying a load to the second block and relatively moving the first block and the second block on the contact surface, and the metal seal is used for sealing the cask. It is obtained so as to test the leakage of internal gas.
衝撃付与手段により衝撃を付与することで、第1ブロックと第2ブロックとが相対移動し、第2平面部と金属シールとの間でずれが発生する。一方、金属シールにより形成した密閉空間には、ガス供給通路を通じてガスが供給されているから、前記ずれによって密封が破れて当該ガスが漏洩する。ガス検出手段は、漏洩したガスを検出する。この試験装置により、キャスクの蓋に金属シールを設けた場合の漏洩試験が可能になる。 By applying an impact by the impact applying means, the first block and the second block move relative to each other, and a deviation occurs between the second flat portion and the metal seal. On the other hand, since the gas is supplied to the sealed space formed by the metal seal through the gas supply passage, the sealing is broken by the shift and the gas leaks. The gas detection means detects the leaked gas. This test apparatus enables a leak test when a metal seal is provided on the cask lid.
この発明の放射性廃棄物貯蔵用キャスクのガス漏洩試験装置では、第1平面部にシール溝や突起などの金属シールの保持構造を形成し、この保持構造に金属シールを保持した第1ブロックと、前記第1ブロックの第1平面部に面接触する第2平面部を有し、この第2平面部が金属シールと接触することで一部に密封空間を形成する第2ブロックと、第1ブロックまたは第2ブロックに形成され、前記密封空間に試験ガスを供給するガス供給通路と、前記密封空間から漏洩したガスを検出するガス検出手段と、第1ブロックまたは第2ブロックに対して荷重を付加し、当該第1ブロックと第2ブロックとを前記接触面にて相対移動させる荷重付加手段とを備え、前記金属シールをキャスクの密封に用いた場合の内部ガスの漏洩を試験するようにした。このため、この試験装置により、キャスクの蓋に金属シールを設けた場合の漏洩試験が可能になるから、金属シールを用いたキャスクの漏洩率を評価できる。 In the gas leakage test apparatus for a radioactive waste storage cask according to the present invention, a first block in which a metal seal holding structure such as a seal groove and a protrusion is formed on the first plane portion, and the metal seal is held in the holding structure; A second block having a second planar portion in surface contact with the first planar portion of the first block and forming a sealed space in part by contacting the second planar portion with a metal seal; Alternatively, a gas supply passage formed in the second block for supplying a test gas to the sealed space, a gas detection means for detecting gas leaked from the sealed space, and a load applied to the first block or the second block And a load applying means for moving the first block and the second block relative to each other on the contact surface, and testing for leakage of internal gas when the metal seal is used for sealing a cask. It was. For this reason, since this test apparatus enables a leak test when a metal seal is provided on the lid of the cask, the leak rate of the cask using the metal seal can be evaluated.
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この発明を実施するための最良の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the best mode for carrying out the invention.
図1は、この発明の実施例1にかかるキャスクを示す一部断面図である。このキャスク100では、合成ゴム製のOリングを入れるOリング溝を省略し、金属ガスケット用のガスケット溝101のみが設けた点に特徴がある。これ以外の構成は、上記従来例と同じであるからその説明を省略する。なお、この発明において、金属ガスケット20のガスケット溝101のみを設けるということは、同図に示すように、Oリング溝を省略して従来の金属ガスケット20のガスケット溝23のみにした場合と、ガスケット溝とOリング溝とを共用していたものを(図示省略)、金属ガスケット20の専用にした場合とを含むものとする。いずれの場合であっても、Oリング溝のような蟻溝形状を加工する必要がないため、加工が簡単になる。例えば図1に示したような、簡単な断面コの字形状の溝で済む。
1 is a partial cross-sectional view showing a cask according to a first embodiment of the present invention. The
また、このキャスク100では、海上や公道上の輸送時にOリングへの換装作業が不要である。上記の通り、従来ではキャスク内のヘリウムガスの漏洩率にメーカー推奨値を用いていたが、この推奨値は一般的な値であってキャスクに特化した場合の値ではない。また、このような漏洩試験は従来から行われておらず、キャスクに要求される漏洩率の検証はされていなかったのが現状である。このため、かかる推奨値に基づいてOリングへの換装作業を行うようにしており、この換装作業によって多大な負担を強いられていた。
In addition, the
本願発明者らは、かかる点に注目し、キャスク100に要求される漏洩率を検証した。まず、キャスク100には長期密封性が要求されるが、この貯蔵は約60年間行われるため、要求される漏洩率は比較的高いものとなる。具体的には、金属ガスケット部の温度が150℃の条件下で、貯蔵時にキャスク100内の負圧を維持できる漏洩率は、1×10-7Pa・m3/s以内となる。つぎに、キャスク輸送時にキャスクが落下して、これによって二次蓋8にずれが発生した場合、1ヶ月間はキャスク100内の負圧を維持する必要があり、そのときの漏洩率は、1×10-4Pa・m3/sである。
The inventors of the present application focused on this point and verified the leakage rate required for the
つぎに、漏洩試験装置の構成を説明する。図2は、漏洩試験装置を示す構成図である。この漏洩試験装置200は、中央の移動ブロック201を円盤状のフランジ202、203で挟んだ構成であり、フランジ202とブロック201の接触面には金属ガスケット204のガスケット溝205と、合成ゴム製のOリング206を入れるOリング溝207が設けられている。ガスケット溝205内側には微小な間隙208が形成されている。この微小間隙208には、フランジ202に形成されたガス供給通路210からヘリウムガスが供給される。
Next, the configuration of the leakage test apparatus will be described. FIG. 2 is a configuration diagram showing a leakage test apparatus. This
ヘリウムガスは、外部に設置したガスボンベ211から供給される。また、金属ガスケット204とOリング206との間に形成される間隙209には、漏洩ガスを検出するための通路212が形成されている。この通路212は、フランジ202の外部に設置したガス検出装置213に接続されている。フランジ202の外面には、ヒーター214が設置されている。また、微小間隙208の近傍には、熱伝対215が配置されており、この温度出力はヒーター214の処理装置216に送られる。
Helium gas is supplied from a
フランジ202とブロック201の下部には、変位計217が設置されている。この変位計217の変位データは、前記処理装置216に送られる。なお、両フランジ202、203は架台218に設置されている。ブロック201の上部には、衝撃荷重を付加するシリンダー220が設けられている。シリンダー220の動きは、変位計217の出力に基づいて処理装置216によって制御される。
A
漏洩試験装置200は、シリンダー220によって中央のブロック201に対して荷重を付加することにより行う。この荷重付加によってブロック201が下方に移動し、金属ガスケット204による気密状態が変化する。微小間隙208には、ガスボンベ211からヘリウムガスが供給されており、金属ガスケット204の気密状態の変化によりその漏洩量が変化する。漏洩したヘリウムガスは、金属ガスケット204とOリング206との間隙209に漏れ、当該間隙209に通じている通路212を介してガス検出装置213により検出される。
The
ブロック201の変位は変位計217により計測され、その計測データは処理装置216に送られる。処理装置216は変位計217からの計測データに基づいて、シリンダー220の位置を制御する。また、微小間隙208近傍は、ヒーター214により加熱されており、この温度は常に熱伝対215によって監視されている。処理装置216は、温度データ、変位データ、漏洩量を取得してメモリに蓄積する。なお、この漏洩試験装置200は、縦型のみならず、横型のものであってもよい。
The displacement of the
漏洩試験に用いた金属ガスケット204と、金属ガスケット204と接触するフランジ202、ブロック201の条件をつぎに示す。
(1)金属ガスケット
形式:トライパック(弾性芯入金属Oリング)、日本バルカー工業株式会社製
構造:外被…アルミニウム
内被…Inco.600
コイルスプリング…Inco.X-750
寸法:フープ内径176mm、線径(断面径)5.6mm
(2)フランジおよびブロック
ガスケット溝寸法:OD208mm×ID175.6mm×t4.5mm
材料:SUS304、Rmax3〜9μm
The conditions of the
(1) Metal gasket Type: Tripack (elastic cored metal O-ring), manufactured by Nippon Valqua Industries, Ltd. Structure: Outer coating ... Aluminum
Inner coat ... Inco. 600
Coil spring: Inco. X-750
Dimensions: Hoop inner diameter 176 mm, wire diameter (cross-sectional diameter) 5.6 mm
(2) Flange and block gasket groove dimensions: OD208mm x ID175.6mm x t4.5mm
Material: SUS304, Rmax 3-9 μm
図3に、図2に示した漏洩試験装置200を用いてずらし試験を行った結果を示す。また、この試験条件を下記表1に示す。
FIG. 3 shows the results of a shift test using the
この試験の結果、ずれ量の大きいほど漏洩率が大きくなることが確認できた。また、当該すべての試験条件下において輸送時の許容漏洩率(1×10-4Pa・m3/s)以下の結果を得ることができた。特に、ずれ量が3mmの場合であっても、その漏洩率が1×10-7Pa・m3/sであって、許容漏洩率を大きく下回ることを確認できた。このほか、高温時に漏洩率が小さくなることが判った。これは、材料の軟化によるなじみ性の向上によるものと考えられる。なお、フランジ粗さの漏洩率に対する影響には、明確な傾向を見出すことができなかった。 As a result of this test, it was confirmed that the leak rate increased as the deviation amount increased. Further, under all the test conditions, a result of an allowable leakage rate during transportation (1 × 10 −4 Pa · m 3 / s) or less could be obtained. In particular, even when the amount of deviation was 3 mm, the leakage rate was 1 × 10 −7 Pa · m 3 / s, which was confirmed to be significantly below the allowable leakage rate. In addition, it has been found that the leakage rate decreases at high temperatures. This is considered to be due to the improvement of the conformability due to the softening of the material. In addition, a clear tendency could not be found in the influence of the flange roughness on the leakage rate.
この試験結果によりずれ量が小さいほど、漏洩率を小さくできることが判っている。そこで、キャスク100の二次蓋8を固定することですれ量を抑制するようにする。図4は、そのようなキャスクを示す一部断面図である。このキャスク150では、フランジ部151内に二次蓋8を入れ込み、この二次蓋8とフランジ部151との間隙152に断面楔形状の位置決め部材153を嵌め込む。この位置決め部材153は、図5に示すような分割した環状のもので、前記間隙152の3部位に均等に嵌め込むようにする。
This test result shows that the smaller the deviation amount, the smaller the leakage rate. Therefore, the amount of bending is suppressed by fixing the
これにより、フランジ部151に対して二次蓋8を固定できるので、二次蓋8のずれ量をある程度抑制することが可能になる。このため、漏洩率をさらに小さくすることが可能になる。なお、位置決め部材153は、前記分割した環状のもの以外、例えば釘状のものや、軟質材からなる板材などであってもよい。また、この位置決め部材153は、キャスク貯蔵時から取り付けておいてもよいし、キャスク100を輸送する際に取り付けるようにしてもよい。キャスク輸送時のみ取り付ける場合には、位置決め部材153を使い回すことができるので経済的である。
Thereby, since the
以上の発明のキャスク100、150によれば、合成ゴム製のOリングを換装する必要がないので、キャスク100、150の輸送作業を極めて簡略化することができる。さらに、位置決め部材153により二次蓋8を固定するようにしたので、二次蓋8のずれを抑制し、漏洩量を小さくすることができる。
According to the
図6は、この発明の実施例2にかかるキャスクを示す一部断面図である。このキャスク300は、二次蓋を省略した点に特徴がある。胴本体301のフランジ部302には、蓋303が設けられており、この蓋303とフランジ部302とは上記同様の金属ガスケット20により気密に保持されている。また、蓋303には、キャスク内のガス置換を行うためのバルブ304が設けられている。また、このバルブ304は、バルブカバー305によって覆われている。
FIG. 6 is a partial cross-sectional view showing a cask according to a second embodiment of the present invention. The
バルブカバー305と蓋303の間にも、上記同様の金属ガスケット306が介在している。なお、蓋303は、ボルト307によって胴本体301に固定されている。このキャスク300では、上記同様、キャスク輸送時のOリング換装を省略して、金属ガスケット20のまま搬送する。
A
このキャスク300によれば、上記金属ガスケット20を用いて輸送可能であることに加えて、二次蓋を省略した分、キャスク300の重量を軽くすることができる。また、二次蓋に関連する作業、例えば真空乾燥、ヘリウム充填、配管類の取り付けと撤去、漏洩機密検査が不要になり、取り扱いが容易になる。さらに、キャスク内と外気との差圧が小さくなるから、漏洩しにくくなる。
According to the
上記記載から、次の発明が開示される。本発明にかかる放射性廃棄物貯蔵用キャスクは、底付きのキャビティ内に使用済み燃料集合体を収容するバスケットを備えると共にその周囲に中性子遮蔽体を設けた胴本体と、胴本体のフランジ部に取り付けられた蓋とを備え、キャスクの密封に関して、前記フランジ部と蓋との接触部分に金属シール用のシール溝のみを設け、このシール溝に金属シールを入れたものである。 From the above description, the following invention is disclosed. A radioactive waste storage cask according to the present invention is provided with a barrel body containing a spent fuel assembly in a bottomed cavity and a neutron shield around the basket body, and attached to a flange portion of the trunk body For sealing the cask, only the seal groove for the metal seal is provided at the contact portion between the flange portion and the lid, and the metal seal is inserted into the seal groove.
このキャスクは、金属シール用のシール溝のみを設けた構成であるから、合成ゴム製のOリング用のシール溝は不要である。このため、従来のように当該Oリング用のシール溝を加工する手間が省ける。なお、上記キャスクとは、使用済み燃料集合体などの放射性廃棄物を収容し、これらを貯蔵するための圧力容器をいう。このキャスクは、金属シールのみを用いて貯蔵および輸送用に供される。すなわち、金属シール用のシール溝のみを有するから、ゴム製Oリングを換装する余地がなく、この金属シールのみにより輸送時の内部ガス漏洩を被爆上問題のない範囲に抑えることができる。 Since this cask has a configuration in which only a seal groove for a metal seal is provided, a seal groove for an O-ring made of synthetic rubber is unnecessary. For this reason, the trouble of processing the seal groove for the O-ring as in the prior art can be saved. The cask refers to a pressure vessel for storing radioactive waste such as spent fuel assemblies and storing them. This cask is served for storage and transport using only a metal seal. That is, since only the seal groove for the metal seal is provided, there is no room for replacing the rubber O-ring, and internal gas leakage during transportation can be suppressed to a range where there is no problem with exposure by using only this metal seal.
従来のキャスクでは、金属シールメーカーの一般的推奨値に基づき、Oリングへの換装を行うべきであることが常識であった。そこで、本願発明者らは、従来では行っていなかったキャスクの漏洩率の試験を下記専用の試験装置を開発することにより実施した。この試験によって、金属シールのみを用いて輸送しても、漏洩について問題が生じないことが判った。このため、Oリングへの換装作業を省略して金属シールのままキャスクを輸送できるので、輸送の手間が大幅に削減される。また、Oリング用のシール溝を加工する手間が省ける。なお、上記金属シールには、金属ガスケットおよび金属Oリングなどを含むものとする。 It was common knowledge that conventional casks should be replaced with O-rings based on general recommendations from metal seal manufacturers. Therefore, the inventors of the present application have conducted a test of the cask leakage rate, which has not been conventionally performed, by developing a dedicated test apparatus described below. From this test, it was found that there was no problem with leakage when transported using only a metal seal. For this reason, since the cask can be transported with the metal seal while omitting the replacement work to the O-ring, the labor of transportation is greatly reduced. Moreover, the trouble of processing the seal groove for the O-ring can be saved. The metal seal includes a metal gasket and a metal O-ring.
本発明にかかる放射性廃棄物貯蔵用キャスクでは、底付きのキャビティ内に使用済み燃料集合体を収容するバスケットを備えると共にその周囲に中性子遮蔽体を設けた胴本体と、胴本体のフランジ部に取り付けられた蓋とを備え、キャスクの密封に関して、前記フランジ部と蓋との接触部分に金属シール用のシール溝のみを設け、このシール溝に金属シールを入れたので、Oリングへの換装作業を省略できるので、キャスク輸送の手間が大幅に削減される。また、Oリング用のシール溝を加工する手間が省ける。 In the cask for radioactive waste storage according to the present invention, a barrel main body provided with a basket for containing spent fuel assemblies in a bottomed cavity and provided with a neutron shield around the basket is attached to a flange portion of the trunk main body. For sealing the cask, only the metal seal seal groove is provided in the contact portion between the flange and the lid, and the metal seal is inserted into the seal groove. Since it can be omitted, the labor of transporting the cask is greatly reduced. Moreover, the trouble of processing the seal groove for the O-ring can be saved.
また、本発明にかかる放射性廃棄物貯蔵用キャスクは、上記放射性廃棄物貯蔵用キャスクにおいて、さらに、前記フランジ部に対して蓋を取り付けた後、当該フランジ部と蓋との微小間隙に嵌め入れる断面楔形状の位置決め部材を有するものである。 The radioactive waste storage cask according to the present invention is a cross section of the radioactive waste storage cask according to the present invention, in which a lid is attached to the flange portion and then fitted into a minute gap between the flange portion and the lid. It has a wedge-shaped positioning member.
上記従来において金属シールが問題になるのは、フランジ部に対する蓋のずれ量が大きいからである。しかしながら、ずれが生じないように、フランジ部と蓋との間隙を小さくする加工は困難である。このため、いったんフランジ部に蓋を取り付け、フランジ部と蓋との間隙に断面が楔形状の位置決め部材、例えば断面が楔形状の分割したリング部材などを嵌め入れ、蓋を固定するようにした。このようにすれば、キャスクが落下したときの蓋のずれ量を小さくすることができるから、金属シールとのずれによるガス漏洩を少なくすることができる。 The reason why the metal seal becomes a problem in the above-described conventional art is that the amount of displacement of the lid with respect to the flange portion is large. However, it is difficult to reduce the gap between the flange portion and the lid so that no deviation occurs. For this reason, a lid is once attached to the flange portion, and a positioning member having a wedge-shaped cross section, for example, a ring member having a wedge-shaped cross section is fitted into the gap between the flange portion and the lid to fix the lid. In this way, since the amount of displacement of the lid when the cask falls can be reduced, gas leakage due to displacement from the metal seal can be reduced.
本発明にかかる放射性廃棄物貯蔵用キャスクでは、上記キャスクのフランジ部に対して蓋を取り付けた後、当該フランジ部と蓋との微小間隙に嵌め入れる断面楔形状の位置決め部材を有するので、キャスクが落下したときの蓋のずれ量を小さくすることができる。このため、金属シールとのずれによるガス漏洩を少なくすることができる。 In the radioactive waste storage cask according to the present invention, the cask has a wedge-shaped positioning member that fits into the minute gap between the flange portion and the lid after the lid is attached to the flange portion of the cask. The amount of displacement of the lid when dropped can be reduced. For this reason, the gas leakage by the shift | offset | difference with a metal seal can be decreased.
また、本発明にかかる放射性廃棄物貯蔵用キャスクの輸送方法は、胴本体のキャビティ内に使用済み燃料集合体を収容し、この胴本体のフランジ部に対して蓋を取り付けると共にフランジ部と蓋との間の密封を金属シールによって行い、この状態で海上や公道などを輸送するようにしたものである。 Further, according to the method for transporting the radioactive waste storage cask according to the present invention, the spent fuel assembly is accommodated in the cavity of the trunk body, a lid is attached to the flange section of the trunk body, and the flange section and the lid are attached. Sealing is performed with a metal seal, and the sea and public roads are transported in this state.
従来では、キャスク落下時の密封破壊のおそれから、キャスク輸送時には金属シールから合成ゴム製のOリングに換装するようにしていた。これに対して、本願発明者らは、上記のような試験研究の結果、金属シールによってもキャスクを輸送することができるということを確認することができた。このため、換装手順が省略され、輸送手順を大幅に簡略化することができるようになる。 Conventionally, due to the risk of damage to the seal when the cask is dropped, the metal seal is replaced with a synthetic rubber O-ring when the cask is transported. On the other hand, the inventors of the present application have confirmed that the cask can be transported also by a metal seal as a result of the above-described test research. Therefore, the replacement procedure is omitted, and the transportation procedure can be greatly simplified.
本発明にかかる放射性廃棄物貯蔵用キャスクの輸送方法では、胴本体のキャビティ内に使用済み燃料集合体を収容し、この胴本体のフランジ部に対して蓋を取り付けると共にフランジ部と蓋との間の密封を金属シールによって行い、この状態で海上や公道などを輸送するようにしたので、換装手順が省略され、輸送手順を大幅に簡略化することができるようになる。 In the method for transporting a radioactive waste storage cask according to the present invention, a spent fuel assembly is accommodated in a cavity of a trunk body, a lid is attached to the flange portion of the trunk body, and a gap between the flange portion and the lid is provided. Is sealed with a metal seal, and the sea and public roads are transported in this state, so that the replacement procedure is omitted and the transport procedure can be greatly simplified.
また、本発明にかかる放射性廃棄物貯蔵用キャスクの輸送方法は、上記放射性廃棄物貯蔵用キャスクの輸送方法において、さらに、フランジ部に対して蓋を取り付けた後、キャスク輸送時に、前記フランジ部と蓋との微小間隙に断面楔形状の位置決め部材を嵌め入れるようにしたものである。 Further, the method for transporting a radioactive waste storage cask according to the present invention is the above-described method for transporting a radioactive waste storage cask, further comprising: attaching the lid to the flange portion; A positioning member having a wedge-shaped cross section is fitted into a minute gap with the lid.
このように、キャスク輸送時にフランジ部と蓋との間に断面楔形状の位置決め部材を嵌め込むことにより、蓋を固定することができる。このため、キャスクの落下時において蓋がずれ難くなるから、金属シールの密封破壊が生じ難くなる。 In this way, the lid can be fixed by fitting the positioning member having a wedge-shaped cross section between the flange portion and the lid during cask transportation. For this reason, since it becomes difficult for a lid to slip | deviate when a cask falls, the sealing failure of a metal seal becomes difficult to occur.
本発明にかかる放射性廃棄物貯蔵用キャスクの輸送方法では、上記キャスクのフランジ部に対して蓋を取り付けた後、キャスク輸送時に、前記フランジ部と蓋との微小間隙に断面楔形状の位置決め部材を嵌め入れるようにした。このため、キャスクが落下したときの蓋のずれ量を小さくすることができるから、金属シールとのずれによるガス漏洩を少なくすることができる。 In the method for transporting a radioactive waste storage cask according to the present invention, after a lid is attached to the flange portion of the cask, a positioning member having a wedge-shaped cross section is provided in the minute gap between the flange portion and the lid when the cask is transported. I tried to fit it. For this reason, since the amount of displacement of the lid when the cask falls can be reduced, gas leakage due to displacement from the metal seal can be reduced.
また、本発明にかかる放射性廃棄物貯蔵用キャスクは、上記放射性廃棄物貯蔵用キャスクにおいて、さらに、前記キャスクの蓋が一つのみとしたものである。このようにすることで、キャスクの気密を保持しつつ構造を簡単にできる。 Moreover, the radioactive waste storage cask according to the present invention is the above-described radioactive waste storage cask, further comprising only one lid of the cask. In this way, the structure can be simplified while maintaining the airtightness of the cask.
本発明にかかる放射性廃棄物貯蔵用キャスクでは、上記キャスクの蓋を一つのみにしたので、キャスクの気密を保持しつつ構造を簡単にすることができる。 In the radioactive waste storage cask according to the present invention, since the cask has only one lid, the structure can be simplified while maintaining the airtightness of the cask.
以上のように、本発明にかかる放射性廃棄物貯蔵用キャスクのガス漏洩試験装置は、放射性廃棄物を貯蔵するキャスクのガス漏洩試験に有用であり、特に、キャスクの蓋に金属シールを設けた場合のガス漏洩試験に適している。 As described above, the gas leak test apparatus for a cask for radioactive waste storage according to the present invention is useful for a gas leak test of a cask for storing radioactive waste, particularly when a metal seal is provided on the lid of the cask. Suitable for gas leak tests.
1 胴本体
6 フランジ部
7 一次蓋
8 二次蓋
12 空間
20、21 金属ガスケット
101 ガスケット溝
100 キャスク
1
Claims (1)
前記第1ブロックの第1平面部に面接触する第2平面部を有し、この第2平面部が金属シールと接触することで一部に密封空間を形成する第2ブロックと、
第1ブロックまたは第2ブロックに形成され、前記密封空間に試験ガスを供給するガス供給通路と、
前記密封空間から漏洩したガスを検出するガス検出手段と、
第1ブロックまたは第2ブロックに対して荷重を付加し、当該第1ブロックと第2ブロックとを前記接触面にて相対移動させる荷重付加手段とを備え、
前記金属シールをキャスクの密封に用いた場合の内部ガスの漏洩を試験するようにしたことを特徴とする放射性廃棄物貯蔵用キャスクのガス漏洩試験装置。 Forming a metal seal holding structure such as a seal groove or a protrusion on the first flat portion, and a first block holding the metal seal in the holding structure;
A second block having a second plane portion in surface contact with the first plane portion of the first block, and forming a sealed space in part by contacting the second plane portion with a metal seal;
A gas supply passage formed in the first block or the second block for supplying a test gas to the sealed space;
Gas detection means for detecting gas leaked from the sealed space;
A load applying means for applying a load to the first block or the second block and relatively moving the first block and the second block on the contact surface;
A gas leakage test apparatus for a radioactive waste storage cask characterized by testing leakage of internal gas when the metal seal is used for sealing a cask.
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JP2015017909A (en) * | 2013-07-11 | 2015-01-29 | 三菱重工業株式会社 | Radioactive material storage container and method for manufacturing radioactive material storage container |
CN109637688A (en) * | 2018-12-25 | 2019-04-16 | 中国原子能科学研究院 | A kind of radioactive solid waste storage barrel of anti-tritium diffusion |
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2005
- 2005-03-07 JP JP2005062575A patent/JP2005201909A/en active Pending
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