JP2007303743A - 耐圧容器 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で、外部への有害物質の放出を防ぎ、かつ高い安全性を確保することのできる爆破処理用の耐圧容器を提供する。
【解決手段】耐圧容器１０であって、その内部で処理対象物１００が爆破処理されるものであり、前記耐圧容器１０の外殻を形成する密閉可能な外側容器３０と、当該外側容器３０の内側に配設されて、爆破時の衝撃荷重を受け止める内側容器４０とを備え、当該内側容器４０が、その内部に発生した爆破後の高圧ガスの一部を内側容器４０と前記外側容器３０との間に形成される隙間に排出可能な圧力逃がし部５０を有することを特徴とする耐圧容器１０。
【選択図】図２

Description

本発明は、耐圧容器であって、当該容器内で有害物質または化学兵器等の爆発物が爆破処理されるものに関する。

前記化学兵器等（銃弾、爆弾、地雷、機雷等）に用いられる軍事用の弾薬の構成としては、鋼製の弾殻の内部に、炸薬と、人体に有害な化学剤とが充填されたものが知られている。前記化学剤としては、人体に有害なマスタードガスやルイサイト等が挙げられる。

そして、前記化学兵器等や、有機ハロゲン等の有害物質を処理（無害化処理等）するための方法としては、爆破による処理方法が知られている。この爆破による処理方法は、解体作業を要しないことから、保存状態が良好な前記兵器等のみならず、経年劣化や変形などにより解体が困難になったものの処理にも適用することができる。さらに爆発に基づく超高温場および超高圧場の実現によって化学剤のほとんど全てを分解できるという利点がある。このような爆破による処理方法としては、例えば特許文献１に開示されている。
特開平７−２８６８８６号公報

ここで、前記のような爆破処理は、化学剤の外部漏洩防止の観点や、爆破処理による音や振動などの環境への影響を低減する観点から、密閉された耐圧容器内で行われる場合が多い。そして、このような密閉された耐圧容器を用いる場合には、安全弁等を設けて、容器内の圧力が所定値以上になった場合にこの圧力の一部を外部へ逃がし、容器の破裂等を抑止して安全性を確保することが望まれている。しかし、前記のような化学兵器等を爆破処理する場合には、容器内の圧力上昇が数ｍｓｅｃとあまりにも短い時間内に起こるため、通常のラプチャーディスク等の安全弁では十分に応答できない。従って、爆破の衝撃を容器自身で受け止めざるを得ないために、容器の損傷が大きくなってしまう。すなわち、少ない回数の処理で容器に傷や凹み等の損傷が生じ、比較的早期に交換の必要が生じてしまう。しかも、このような爆破処理に用いられる耐圧容器は大型であるため、その交換作業の手間およびコストがかかり効率が非常に悪い。一方、前記のような爆破処理においては特に環境面から、前記安全弁等が機能することにより前記圧力の一部とともに有害物質が大気中に放出されるというのは好ましくない。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で、外部への有害物質の放出を防ぎ、かつ高い安全性を確保することのできる爆破処理用の耐圧容器を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明は、耐圧容器であって、その内部で処理対象物が爆破処理されるものであり、前記耐圧容器の外殻を形成する密閉可能な外側容器と、当該外側容器の内側に配設されて、爆破時の衝撃荷重を受け止める内側容器とを備え、当該内側容器が、その内部に発生した爆破後の高圧ガスの一部を当該内側容器と前記外側容器との隙間に排出可能な圧力逃がし部を有することを特徴とする耐圧容器を提供する。

このような構成によれば、爆破時の衝撃荷重を内側容器で受け止めるので、外側容器を当該衝撃荷重による損傷から保護することができる。そして、損傷を受けた内側容器のみを交換することによって、再び爆破処理を行うことができるので、外側容器そのものを交換する場合に比べて交換作業の手間およびコストが低減する。また、爆破後の高圧ガスの一部を前記圧力逃がし部から内側容器の外側へ排出することで、内側容器が高圧ガスにより破裂等してしまうことを抑止することができ、内側容器の損傷を小さくすることができるとともに当該処理の安全性を確保することができる。さらに、内側容器と外側容器との隙間に排出された有害物質は、大気中に放出されることなく密閉された外側容器内に留まるため、環境への悪影響を抑止することができる。

また本発明において、前記内側容器が複数のチャンバに分割されるとともに、当該チャンバどうしが互いに離間することによって当該チャンバ間に隙間が形成されて、当該隙間が前記圧力逃がし部となるのが好ましい。

このような構成によれば、内側容器を複数のチャンバに分割し、当該チャンバどうしを離間させるという簡単な構成で、前記内側容器に前記圧力逃がし部としての隙間を形成することができる。さらに、損傷の大きいチャンバのみを交換することで処理を続けることが可能となるので、コスト面で有利となる。

また本発明において、前記内側容器の外壁に、当該外壁を貫通する貫通孔が形成されて、当該貫通孔が前記圧力逃がし部となるのが好ましい。

このような構成によれば、内側容器に前記貫通孔を形成するだけで、前記圧力逃がし部を形成することができる。

また本発明において、前記内側容器が、前記外側容器に対して相対変位可能なように取り付けられるのが好ましい。

このような構成によれば、爆破時に内側容器が外側容器に対して相対変位することにより、爆破時の衝撃荷重が外側容器に直接伝わるのを防ぐことができる。また、内側容器と外側容器との連結部分に過大な力が加わるのを防ぐことができるので、当該連結部分の損傷が生じにくくなり、耐圧容器の耐久性を向上させることができる。

また本発明において、前記外側容器が、特定方向に延びて、その両端部のうちの一方の端部に外側開口部を有する外側容器本体と、当該外側開口部を開閉する外蓋とを有するとともに、前記内側容器が、特定方向に延びて、その両端部のうちの一方の端部に内側開口部を有する内側容器本体と、前記外蓋に対応する側に設けられて前記内側開口部を開閉する内蓋とを有することが好ましい。

このような構成によれば、外蓋と内蓋とが同一側に設けられているので、爆破後にこれら蓋を開いて外側開口部および内側開口部をそれぞれ開放して容器内の清掃作業等を行う際に、この作業等を容易に短時間で行うことができる。

また本発明において、前記内側容器本体と前記内蓋との間が離間することによって、前記内側容器本体と前記内蓋との間に隙間が形成され、当該隙間が前記圧力逃がし部となるのが好ましい。

このような構成によれば、内側容器本体と内蓋と間に形成された隙間を圧力逃がし部として用いることができるので、内側容器に別途圧力逃がし部を設ける必要がなくなる。

また本発明において、前記内蓋が前記内側容器本体に対して相対変位可能なように取り付けられるのが好ましい。

このような構成によれば、内側容器に爆破による衝撃荷重が作用したときに、その荷重の大きさに応じて内側容器本体と内蓋との隙間が自動的に広がるので、内側容器内の高圧ガスを効率よく外側に排出することができる。

また本発明において、前記内側容器は前記外側容器に対して着脱可能に設けられることが好ましい。

このような構成によれば、内側容器の交換作業を容易に行うことができる。

以上のように、本発明によれば簡単な構成で、有害物質を外部へ放出することなく、かつ安全性を確保することのできる爆破処理用の耐圧容器を提供することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明に係る爆破処理施設の一実施形態について説明する。

まず、本実施形態に係る爆破処理施設で爆破処理する爆発物の一例として、化学兵器である化学爆弾を図３に基づいて説明する。この図３は、前記化学爆弾の概略構成を示した断面図である。

この図３に示す化学爆弾（爆発物）１００は、弾頭１１０と、炸薬筒１１１と、爆弾殻１２０と、姿勢制御羽根１３０とから構成されている。

前記炸薬筒１１１は、前記弾頭１１０から後方に延び、この炸薬筒１１１には、炸薬（爆薬）１１２が収容されている。前記弾頭１１０には、前記炸薬筒１１１内の炸薬１１２を炸裂させるための信管１１３が内設されている。

前記爆弾殻１２０は、その中に前記炸薬筒１１１を収容する状態で前記弾頭１１０に接続されている。この爆弾殻１２０の内部には、液状の化学剤（有害物質）１２１が充填されている。前記姿勢制御羽根１３０は、前記爆弾殻１２０の軸方向端部のうち前記弾頭１１０と反対側の端部に配設され、投下時における化学爆弾１００の姿勢を制御する。

尚、前記爆弾殻１２０の上部にはこの化学爆弾１００を吊り上げるのに用いられる吊り環１４０が付設され、この吊り上げによって前記化学爆弾１００が飛行機に搭載される。

この実施の形態で処理対象となる爆発物は、前記のように少なくとも爆薬１１２と化学剤１２１とを有する化学爆弾１００の全部又は一部である。なお、本発明は、上述の如く化学剤１２１が充填された状態の化学爆弾１００を爆破処理する場合に限らず、化学爆弾を解体した後の炸薬部のみを耐圧容器内で爆破処理する場合にも適用することができる。

例えば、本発明は、ＴＮＴ、ピクリン酸、ＲＤＸ等の軍事用爆薬の爆破処理や、マスタード、ルイサイド等のびらん剤、ＤＣ、ＤＡ等のくしゃみ剤、ホスゲン、サリン、青酸等の化学剤の爆破処理に適用することができる。

また、例示した化学爆弾１００のみならず、例えば有機ハロゲン等の有害物質を容器に入れた状態で爆破処理する場合にも、本実施形態の爆破処理施設を用いることが可能である。

次に、上述の化学爆弾１００等の爆発物を爆破処理する施設の一例として、屋外に設置された爆破処理施設を図１に基づいて説明する。この図１は、前記爆破処理施設の概略構成を示した模式図である。

図１に示す爆破処理施設１は、耐圧容器１０と、この耐圧容器１０を内部に収容するテント２０と、を主要な構成要素として含んでいる。

前記耐圧容器１０は、鉄等により形成された防爆構造を有し、内部で化学爆弾１００等の爆発物を爆破処理する際に、その爆圧に耐えられる強度を有するように、また、その処理時に発生する有害物質等が外部に漏れないように堅固に構成されている。この耐圧容器１０は外側容器３０と内側容器４０の二重構造とされており、その詳細な構成は後述する。前記化学爆弾１００等の爆発物はこの耐圧容器１０の内部に搬入され、図示されない固定手段でその内部に固定されて爆破処理される。

前記耐圧容器１０の上部には、複数の注入口１２が設けられている。これらの注入口１２は、爆破処理前の耐圧容器１０内への酸素の注入や、爆破処理後の除染作業の際の耐圧容器１０内への空気、水、洗浄剤等の注入に用いられる。

また、前記耐圧容器１０の一端と上部とには排気口１３が設けられている。これらの排気口１３は、真空ポンプ１３ａを用いて爆破処理前に前記耐圧容器１０内からフィルタ１３ｂを通して空気を排気して減圧状態又は真空状態にしたり、爆破処理後に耐圧容器１０内のガス類を前記耐圧容器１０内からフィルタ１３ｃを通して排気したりするのに用いられる。

更に、前記耐圧容器１０の底部には、排水口１４が設けられており、この排水口１４を通じて除染作業後の廃液が処理槽１５に排水される。

尚、前記耐圧容器１０の外部には、耐圧容器１０内に固定された化学爆弾１００等の爆発物を点火するための図示されない点火装置が設けられている。この点火装置は、遠隔操作による爆破処理を可能にする。

なお、万一、前記化学爆弾１００等の爆発物が前記耐圧容器１０を打ち破った場合であっても前記テント２０が保護されるように、前記耐圧容器１０の周囲に強固な壁が設置されることが好ましい。

前記テント２０は図示しないドアを有し、このドアが開かれた状態で、前記テント２０内への前記耐圧容器１０や化学爆弾１００等の爆発物の搬入が行われる。また、前記テント２０には排気口２１が設けられ、この排気口２１は、ブロア２１ａを用いて前記テント２０の内部から活性炭等のフィルタ２１ｂを通して排気することに用いられる。

このように、本実施形態では、少なくとも前記耐圧容器１０を有する爆破処理施設１によって、前述の化学爆弾１００の爆破処理が行われる。

次に、前記耐圧容器１０の構成の詳細を、図２を参照して説明する。この図２は耐圧容器１０の概略構成を示した断面図である。

図２に示す耐圧容器１０は、前記外側容器３０と前記内側容器４０とを備える。外側容器３０は、爆破時の衝撃を保持するとともに爆破時に内部で発生する有害物質等の外部への漏洩を防止するのに十分な強度をもつ鉄等からなる強固な耐圧容器であり、内側容器４０は、爆破時に内部で発生する衝撃荷重を受け止めるとともに飛来する破片との衝突に耐えるために鉄などの強固な材質で製造されている。

外側容器３０は、円筒状に形成され、その軸方向の一端が開放されて外側開口部３１ａが形成された外側容器本体３１と、この外側開口部３１ａを開閉する外蓋３２とを有している。この外蓋３２は外側容器本体３１に対して着脱可能であるとともに、外蓋３２を閉じることで外側容器３０を密閉可能なように取り付けられている。

内側容器４０もまた、円筒状に形成され、その軸方向の一端が開放されて内側開口部４１ａが形成された内側容器本体４１と、この内側開口部４１ａを開閉する内蓋４２とを有している。この内蓋４２は内側容器本体４１との間に所定の隙間５０（圧力逃がし部）が生じるような位置に設けられるとともに、内側容器本体４１に対して着脱可能なように、また、内側容器本体４１に対して相対変位可能なように取り付けられている。さらに、内蓋４２は前記外蓋３２と同じ側に設けられており、これら蓋３２，４２の開閉が容易になるように構成されている。

また、前記内側容器４０は、前記外側容器３０に対して緊密には固定されず、前記外側容器３０内に緩装されている。すなわち、内側容器４０は前記外側容器３０に対して若干の相対変位が可能となるように設置されている。さらに、外側容器３０と内側容器４０との間には所定の空間が確保されるようになっている。

次に、この施設における爆破処理時の耐圧容器１０の作用について説明する。

この施設における前記化学爆弾１００の爆破処理は、前記耐圧容器１０における前記内側容器４０の内部に前記化学爆弾１００を設置し、前記内蓋４２及び外蓋３２を閉鎖して外側容器３０を密閉した後、図示しない点火装置を用いて前記化学爆弾１００を爆破するという手段で行われる。

前記爆破時には、まず、爆発による衝撃荷重が耐圧容器１０に加えられるが、本耐圧容器１０は前述のように外側容器３０と内側容器４０との二重構造となっているので、前記衝撃荷重は、内側容器４０で受け止められる。そして、この衝撃荷重発生後、内側容器４０内には、この衝撃荷重の反射等による二次的な衝撃荷重を伴いながら高圧ガスが充満していくが、この高圧ガスおよび粉塵等は、内側容器本体４１と内蓋４２との間に形成された隙間５０を通って内側容器４０の外側へと抜け出していくので、内側容器４０内の過昇圧は抑制される。特に、内蓋４２は内側容器本体４１に対して相対変位可能なように取り付けられているので、前記衝撃荷重によって隙間５０が自動的に広がり前記ガス類の排出が促進される。

一方、内側容器４０の外側には密閉された外側容器３０が設けられており、前記隙間５０から抜け出した高圧ガス類が、外側容器３０内に抑留されるよう構成されているので、有害物質を含むこの高圧ガス類が大気中に放出されるのが抑止される。

ここで、前記爆発による衝撃荷重の発生時間は数ｍｓｅｃと非常に短いため、この衝撃荷重が前記隙間５０を通して外側容器３０に伝えられることはほとんどなく、この衝撃荷重は前記のように内側容器４０により受け止められる。従って、外側容器３０にはこの衝撃荷重による損傷はほとんど生じない。

以上のように、本実施形態の耐圧容器１０は、爆破時の圧力を保持する強度をもつ外側容器３０と、爆破時の衝撃荷重を受け止めて外側容器３０を保護する内側容器４０とを備えるので、外側容器３０の損傷を小さくすることができる。このため、前記堅固な構造を必要とされる重厚な外側容器３０を含む耐圧容器１０の全体を交換する必要なく、内側容器４０のみの交換によって爆破処理を再開することができる。また、前記内側容器４０としては、クラック等が発生したとしても、そのクラックを圧力逃がし部として機能させればよいだけなので、外側容器３０のように爆破時の高圧ガスおよび有害物質を外部へ漏らさないための強度および密閉構造を必要とせず、外側容器３０に比べて簡素な構造を採用することが可能である。従って、この耐圧容器１０によれば従来の耐圧容器に比べて爆破処理施設１のランニングコストを低減させることが可能になる。

また、前記のように、内側容器本体４１と内蓋４２とを、その間に隙間５０が形成されるように配設し、この隙間５０を圧力逃がし部として用いるようにすれば、内側容器４０に別途圧力逃がし部を設ける必要がなく構造を簡素化することができる。

さらに、内側容器４０が外側容器３０に対して着脱可能に連結されるものでは、この内側容器４０の交換作業がより容易になる。

また、前記のように外側容器３０にはその長手方向の一端側に外蓋３２が設けられるとともに前記内側容器４０にはこの外蓋３２に対応する側に内蓋４２が設けられているので、前記耐圧容器１０内への化学爆弾１００の搬入作業や、爆破後の破片等の除去作業が容易であり、これらの作業のための所要時間が短くなる。

ここで、前記実施形態では、前記のように内側容器４０に内蓋４２を設け、内側容器本体４１と内蓋４２との間に形成された隙間５０を圧力逃がし部として用い、この隙間５０から外側容器３０側へ高圧ガスが逃げ出せるようにしているが、この内側容器４０を複数のチャンバに分割するとともに、この複数のチャンバを各チャンバ間に隙間が形成されるように配設することで、当該隙間を圧力逃がし部として使用してもよい。このようにすれば、損傷の大きいチャンバのみを交換することでさらにランニングコストを低減することが可能になる。

さらに、内側容器４０の外壁に貫通孔を設けて、内側容器４０の内側と外側容器３０の内側とを連通するようにし、当該貫通孔を圧力逃がし部として使用してもよい。

また本発明は、前記内側容器４０が前記外側容器３０に緊密に固定されるものも含む。しかし、前記の実施の形態のように前記内側容器４０が前記外側容器３０に対し緩装されているものでは、爆破処理時の衝撃が外側容器３０に直接伝わりにくく、また、内側容器４０と外側容器３０との連結部分に過大な力が加わらない。従って、当該連結部分が損傷しにくくなり前記耐圧容器１０の耐久性がより向上する。

なお、前記の実施形態は、爆破処理施設１が屋外に設置されるものであるが、本発明は、爆発物を密閉した耐圧容器１０が地下に埋設され、この地下で爆破処理が行われる施設も含む。

本発明に係る爆破処理施設の全体図である。 本発明に係る耐圧容器の概略断面図である。 本発明に係る耐圧容器内で処理される化学爆弾の例を示す断面図である。

符号の説明

１ 爆破処理施設
１０ 耐圧容器
３０ 外側容器
３１ 外側容器本体
３１ａ 外側開口部
３２ 外蓋
４０ 内側容器
４１ 内側容器本体
４１ａ 内側開口部
４２ 内蓋
５０ 隙間（圧力逃がし部）
１００ 化学爆弾

Claims (8)

1. 耐圧容器であって、その内部で処理対象物が爆破処理されるものであり、
   前記耐圧容器の外殻を形成する密閉可能な外側容器と、
   当該外側容器の内側に配設されて、爆破時の衝撃荷重を受け止める内側容器とを備え、
   当該内側容器が、その内部に発生した爆破後の高圧ガスの一部を当該内側容器と前記外側容器との隙間に排出可能な圧力逃がし部を有することを特徴とする耐圧容器。
2. 請求項１に記載の耐圧容器であって、
   前記内側容器が複数のチャンバに分割されるとともに、当該チャンバどうしが互いに離間することによって当該チャンバ間に隙間が形成され、当該隙間が前記圧力逃がし部となることを特徴とする耐圧容器。
3. 請求項１に記載の耐圧容器であって、
   前記内側容器の外壁に、当該外壁を貫通する貫通孔が形成されて、当該貫通孔が前記圧力逃がし部となることを特徴とする耐圧容器。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の耐圧容器であって、
   前記内側容器が、前記外側容器に対して相対変位可能なように取り付けられることを特徴とする耐圧容器。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の耐圧容器であって、
   前記外側容器が、特定方向に延びて、その両端部のうちの一方の端部に外側開口部を有する外側容器本体と、当該外側開口部を開閉する外蓋とを有するとともに、
   前記内側容器が、特定方向に延びて、その両端部のうちの一方の端部に内側開口部を有する内側容器本体と、前記外蓋に対応する側に設けられて前記内側開口部を開閉する内蓋とを有することを特徴とする耐圧容器。
6. 請求項５に記載の耐圧容器であって、
   前記内側容器本体と前記内蓋との間が離間することによって、前記内側容器本体と前記内蓋との間に隙間が形成され、当該隙間が前記圧力逃がし部となることを特徴とする耐圧容器。
7. 請求項５または６に記載の耐圧容器であって、
   前記内蓋が前記内側容器本体に対して相対変位可能なように取り付けられることを特徴とする耐圧容器。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載の耐圧容器であって、
   前記内側容器は前記外側容器に対して着脱可能に設けられることを特徴とする耐圧容器。

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