JP2008175693A - Cask fixing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、キャスク固定方法に関する。より詳しくは、使用済み燃料をキャスクに入れて貯蔵する施設において、キャスクをキャスク貯蔵建屋床面もしくは架台に直立した状態で固定するキャスク固定方法に関する。 The present invention relates to a cask fixing method. More specifically, the present invention relates to a cask fixing method for fixing a cask in an upright state on a floor surface of a cask storage building or a frame in a facility for storing spent fuel in a cask.
原子力発電所において発生した使用済みの燃料集合体は、図6に示すようなキャスク1と呼ばれる専用の容器に収納される。燃料集合体が収納されたキャスク1は、これら燃料集合体が再処理に供されるまでの間、その内部に燃料集合体を収納したまま、キャスク貯蔵建屋(以下、単に「建屋」という)に貯蔵される。
The spent fuel assembly generated in the nuclear power plant is stored in a dedicated container called a
キャスク1には、トラニオン2と呼ばれる突起吊具が装備されており、そのトラニオン2をトラニオン固定金具(上)3、トラニオン固定金具(下)4およびトラニオン固定ボルト5を用いて架台に締付けることにより、キャスク1を架台6に固定するという方法が、採用されている(特許文献1)。
また、キャスクを建屋に固定する場合には、キャスク内に装荷されている使用済み燃料の発熱により、キャスク表面の温度が高くなるため、キャスクを冷却する必要がある。一般に、建屋の床面(以下、単に「床面」という)には、通常コンクリートが使用されており、コンクリートの材質により耐熱温度が規定されている。キャスクからの伝熱や輻射によって、床面温度が規定温度を上回らないように、建屋内の空気の流れによりキャスク表面を冷却している。しかし、コンクリートに対する局部的な影響を考慮すると、キャスクの底面部分にも空気の流れを起させることが望ましい。そこで、従来は、架台あるいは床面上に、別途、ブロック状のキャスク着座部を装備することで、キャスク底面の下に空間を設けていた。 In addition, when the cask is fixed to the building, the temperature of the cask surface becomes high due to the heat generated from the spent fuel loaded in the cask, and thus the cask needs to be cooled. Generally, concrete is usually used for the floor surface of a building (hereinafter simply referred to as “floor surface”), and the heat resistance temperature is defined by the material of the concrete. The cask surface is cooled by the air flow in the building so that the floor surface temperature does not exceed the specified temperature due to heat transfer and radiation from the cask. However, in consideration of the local influence on the concrete, it is desirable to cause an air flow in the bottom portion of the cask. Therefore, conventionally, a space is provided under the bottom of the cask by separately providing a block-shaped cask seat on the gantry or floor.
しかし、このトラニオンは、本来、キャスク吊環を介してワイヤロープを用いてキャスクの吊り上げや横倒しあるいは立て起しに使用されるものであり、基本的には、装荷している燃料集合体の重量を含めたキャスクの重量を受けることしかできない設計となっている。 However, this trunnion is originally used to lift, lay down or stand up a cask using a wire rope through a cask suspension ring. Basically, this trunnion uses the weight of the loaded fuel assembly. Designed to receive only the weight of the cask included.
キャスクの貯蔵施設の立地条件によっては、地震による加速度が大きく、2個のトラニオンのみを固定してキャスクを自立させるのは、耐震強度上、問題がある。即ち、地震加速度によっては、2個のトラニオンに掛かる荷重が、装荷している燃料集合体の重量を含めて、キャスクの重量を大きく上回ることがあり、最悪の場合は、トラニオンが破壊し、キャスクが転倒してしまう恐れがある。 Depending on the location conditions of the cask storage facility, the acceleration due to the earthquake is large, and it is problematic in terms of seismic strength to make the cask independent by fixing only two trunnions. That is, depending on the seismic acceleration, the load applied to the two trunnions may greatly exceed the weight of the cask, including the weight of the loaded fuel assembly. In the worst case, the trunnion breaks down and the cask May fall.
また、前記ブロック状のキャスク着座部は、キャスクを単に着座させるだけで、キャスクや架台と固定されているわけではないので、トラニオンが破壊した場合にキャスクの転倒を防止する機能は有していない。 In addition, the block-shaped cask seating part is not simply fixed to the cask or the pedestal, but has no function to prevent the cask from overturning when the trunnion breaks. .
本発明は、従来のトラニオンを用いたキャスク固定方法が有する上記の問題点を解決し、耐震強度を向上させると共に、キャスクに対する冷却機能を確保しつつ、床面もしくは架台への熱影響を抑制することができるキャスク固定方法を提供することを課題とする。 The present invention solves the above-mentioned problems of the conventional cask fixing method using a trunnion, improves seismic strength, and suppresses the thermal effect on the floor surface or gantry while ensuring a cooling function for the cask. It is an object of the present invention to provide a cask fixing method that can be used.
本発明者は、上記の課題に鑑み、鋭意研究の結果、キャスクと床面もしくは架台とを、従来のように直接固定するのではなく、第1および第2の固定手段を有するキャスク固定具を介して固定することにより、上記の課題が解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
以下、各請求項の発明について説明する。
In view of the above problems, the present inventor, as a result of earnest research, does not directly fix the cask and the floor surface or the gantry as in the prior art, but a cask fixture having first and second fixing means. It was found that the above-mentioned problems can be solved by fixing the cable, and the present invention has been completed.
Hereinafter, the invention of each claim will be described.
請求項1に記載の発明は、
キャスクに対する第1の固定手段を有すると共に、床面もしくは架台に対する第2の固定手段を有するキャスク固定具を介して、キャスクを直立した状態で床面もしくは架台に固定することを特徴とするキャスク固定方法である。
The invention described in
A cask fixing characterized in that it has a first fixing means for the cask and is fixed to the floor or the gantry in an upright state via a cask fixture having a second fixing means for the floor or the gantry. Is the method.
本請求項の発明は、従来のように、キャスクと、床面もしくは架台とを直接にボルト固定するのではなく、キャスク固定具を介して、キャスクと、床面もしくは架台とを固定する方法であるため、耐震強度が向上して、安全性が向上すると共に、キャスクから床面もしくは架台への直接的な熱影響を抑制することができる。 The invention of this claim is not a direct bolt fixing of the cask and the floor surface or the gantry as in the conventional case, but a method of fixing the cask and the floor surface or the gantry via the cask fixture. Therefore, the seismic strength is improved, the safety is improved, and the direct thermal influence from the cask to the floor or the gantry can be suppressed.
請求項2に記載の発明は、前記のキャスク固定方法であって、
前記キャスクの底面には、第1タップ穴群が設けられ、また、前記床面もしくは架台には、第2タップ穴群が設けられ、
前記キャスク固定具は、前記第1タップ穴群に対応した第1ボルト穴群、および前記第2タップ穴群に対応した第2ボルト穴群を有しており、
前記第1の固定手段は、前記キャスクと前記キャスク固定具とを、前記第1ボルト穴群を介して、前記第1タップ穴群にボルト固定するものであり、
前記第2の固定手段は、前記床面もしくは架台と前記キャスク固定具とを、前記第2ボルト穴群を介して、前記第2タップ穴群にボルト固定するものである
ことを特徴とするキャスク固定方法である。
Invention of
A first tap hole group is provided on the bottom surface of the cask, and a second tap hole group is provided on the floor surface or the mount.
The cask fixture has a first bolt hole group corresponding to the first tap hole group, and a second bolt hole group corresponding to the second tap hole group,
The first fixing means is for fixing the cask and the cask fixture to the first tap hole group via the first bolt hole group,
The cask characterized in that the second fixing means is for fixing the floor surface or the gantry and the cask fixing tool to the second tap hole group via the second bolt hole group. It is a fixing method.
本請求項の発明は、従来のように、2個のトラニオンのみで、キャスクと、床面もしくは架台とを固定するのではなく、複数のボルト穴を有する第1ボルト穴群および第2ボルト穴群を介して、第1の固定手段によりキャスクと前記キャスク固定具とを固定し、また第2の固定手段により床面もしくは架台と前記キャスク固定具とを固定する方法であるため、従来の固定方法に較べて、安全性が向上する。 According to the present invention, the first bolt hole group and the second bolt hole having a plurality of bolt holes are used instead of fixing the cask and the floor surface or the gantry with only two trunnions as in the prior art. Since the cask and the cask fixing tool are fixed by the first fixing means through the group, and the floor surface or the gantry and the cask fixing tool are fixed by the second fixing means, the conventional fixing is performed. Compared with the method, safety is improved.
各タップ穴群および各ボルト穴群の穴のサイズや数は、キャスク貯蔵施設の立地条件を考慮して、適宜設計されるが、その際、各タップ穴群を構成するタップ穴を、円形・等間隔に位置するように配置すると、タップ穴とボルト穴の位置決めが容易となり好ましい。また、第2ボルト穴群を、第1ボルト穴群よりも外側に位置させると、キャスク固定具と床面もしくは架台との接触面積を大きく確保でき、安全性が向上する。 The size and number of holes in each tapped hole group and each bolted hole group are appropriately designed in consideration of the location conditions of the cask storage facility. If it arrange | positions so that it may be located in equal intervals, positioning of a tap hole and a bolt hole becomes easy, and it is preferable. Further, when the second bolt hole group is positioned outside the first bolt hole group, a large contact area between the cask fixture and the floor surface or the gantry can be secured, and safety is improved.
また、第1および第2ボルト穴群を構成するボルト穴に、座ぐり穴を設けると、ボルト固定する際、長いボルトを使用する必要がなく、耐震性の面より好ましい。ボルトが長すぎると、ボルト自体のバネ常数が小さくなるため、耐震評価上好ましくない。さらに、キャスク固定具とキャスクとをボルト固定した際、キャスク固定具の下側平面(床面と接する面)を面一にして、キャスク固定具と床面もしくは架台との接触面積を大きく確保でき、安定的に固定できる。 Further, if counterbore holes are provided in the bolt holes constituting the first and second bolt hole groups, it is not necessary to use long bolts when fixing the bolts, which is preferable in terms of earthquake resistance. If the bolt is too long, the spring constant of the bolt itself becomes small, which is not preferable for seismic evaluation. In addition, when the cask fixture and the cask are bolted, the lower plane of the cask fixture (the surface in contact with the floor surface) can be flush with the cask fixture to ensure a large contact area between the cask fixture and the floor surface or mount. Can be fixed stably.
なお、キャスクの底面には、従来から、輸送時の衝撃からキャスクを保護するための緩衝体を取り付けるために、緩衝体取付用タップ穴の加工が施されており、キャスクの底面に第1タップ穴群を設けることは、技術的に問題はない。また、緩衝体取付用タップ穴を第1タップ穴群を構成するタップ穴として流用してもよい。 In addition, conventionally, a tapped hole for mounting a shock absorber is provided on the bottom surface of the cask to attach a shock absorber for protecting the cask from an impact during transportation. The first tap is provided on the bottom surface of the cask. Providing the hole group is not technically problematic. Moreover, you may divert the buffer body attachment tap hole as a tap hole which comprises a 1st tap hole group.
請求項3に記載の発明は、前記のキャスク固定方法であって、
前記キャスク固定具は、板状であって、前記第1ボルト穴群を構成する各ボルト穴近傍の板厚は、その他の箇所の板厚よりも厚いことを特徴とするキャスク固定方法である。
Invention of
The cask fixing tool is a cask fixing method, wherein the cask fixing tool is plate-shaped, and the plate thickness in the vicinity of each bolt hole constituting the first bolt hole group is thicker than the plate thickness of other portions.
本請求項の発明は、キャスク固定具において、第1ボルト穴群を構成する各ボルト穴近傍の板厚を、その他の箇所の板厚よりも厚くしたため、キャスク底面の下に空間を確保でき、対流放熱が促進され、キャスクの底面の冷却を促進することができる。また、キャスクとキャスク固定具との接触面積を小さくしたため、伝熱面積が抑制され、床面への熱影響が軽減される。 In the invention of this claim, in the cask fixture, since the plate thickness in the vicinity of each bolt hole constituting the first bolt hole group is made thicker than the plate thickness of other portions, a space can be secured under the bottom of the cask, Convective heat dissipation is promoted, and cooling of the bottom surface of the cask can be promoted. Further, since the contact area between the cask and the cask fixture is reduced, the heat transfer area is suppressed, and the thermal effect on the floor surface is reduced.
また、これは、前述の、第2ボルト穴群を構成する各ボルト穴に座ぐり穴を設ける代わりに、板厚を薄くしたものであり、ボルト固定する際、長いボルトを使用する必要がなく、耐震性の面より好ましい。 Also, instead of providing a counterbore in each bolt hole constituting the second bolt hole group described above, the plate thickness is reduced, and there is no need to use a long bolt when fixing the bolt. From the viewpoint of earthquake resistance.
さらに、キャスク固定具全体の重量を軽減できるため、コストの低減とハンドリングの簡便さを得ることができる。 Furthermore, since the weight of the entire cask fixture can be reduced, cost reduction and ease of handling can be obtained.
請求項4に記載の発明は、前記のキャスク固定方法であって、
前記キャスク固定具において、前記第1ボルト穴群を構成する各ボルト穴近傍以外の箇所が、切り欠かれていることを特徴とするキャスク固定方法である。
Invention of
In the cask fixing tool, a portion other than the vicinity of each bolt hole constituting the first bolt hole group is cut out.
本請求項の発明は、キャスク固定具において、第1ボルト穴群を構成する各ボルト穴近傍以外の箇所を切り欠いて、キャスク底面の下へ空気が流れ込むようにしたため、対流放熱がより促進されて、キャスクの底面の冷却にとって好ましい。また、キャスクとキャスク固定具との接触面積をより小さくしたため、伝熱面積をより抑制でき、床面への熱影響を軽減できる。また、キャスク固定具全体の重量をより軽減できる。 In the invention of this claim, in the cask fixture, the portions other than the vicinity of each bolt hole constituting the first bolt hole group are cut out so that air flows under the bottom of the cask, so that convective heat radiation is further promoted. Therefore, it is preferable for cooling the bottom surface of the cask. In addition, since the contact area between the cask and the cask fixture is made smaller, the heat transfer area can be further suppressed, and the thermal effect on the floor surface can be reduced. Moreover, the weight of the entire cask fixture can be further reduced.
さらに、キャスク固定具の中心部をも切り欠いて、リング状のキャスク固定具とすると、キャスク底面の下により大きな空間を確保することができるため、対流放熱がさらに促進され、キャスクの底面の冷却にとってさらに好ましい。また、キャスク固定具全体の重量をさらに軽減できる。 Furthermore, if the center part of the cask fixture is also cut out to form a ring-shaped cask fixture, a larger space can be secured below the bottom of the cask, so that convective heat dissipation is further promoted and cooling of the bottom of the cask is achieved. Is more preferable. Moreover, the weight of the entire cask fixture can be further reduced.
本発明により、トラニオンを用いた従来のキャスク固定方法に比べ、耐震強度が向上して、安全性が向上すると共に、キャスクに対する冷却機能を確保しつつ、キャスクから床面もしくは架台への直接的な熱影響を抑制することができる。 According to the present invention, compared with a conventional cask fixing method using a trunnion, the seismic strength is improved, the safety is improved, and a cooling function for the cask is secured, while the cask is directly applied to the floor or the gantry. Thermal effects can be suppressed.
以下、本発明の実施の形態につき、図1〜図5を用いて説明する。
なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、以下の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
Note that the present invention is not limited to the following embodiments. Various modifications can be made to the following embodiments within the same and equivalent scope as the present invention.
図1は、本発明に係るキャスク固定方法につき説明する図である。図1に示すように、キャスク1底面の周縁部には、複数のタップ穴(第1タップ穴群)9が設けられている。一方、キャスク固定具10には、前記タップ穴9に対応して複数のボルト穴(第1ボルト穴群)11が設けられ、また第1ボルト穴群11の外側には、床面もしくは架台のタップ穴(第2タップ穴群:図示せず)に対応して複数のボルト穴(第2ボルト穴群)12が設けられている。
FIG. 1 is a diagram illustrating a cask fixing method according to the present invention. As shown in FIG. 1, a plurality of tap holes (first tap hole group) 9 are provided on the peripheral edge of the bottom surface of the
第1タップ穴9に、第1ボルト穴11を介して、第1ボルト13を用いてネジ止めして、キャスク1とキャスク固定具10とを固定する。次いで、第2タップ穴(図示せず)に、第2ボルト穴群12を介して、第2ボルト14を用いてネジ止めして、キャスク1を固定されたキャスク固定具10を、床面もしくは架台に固定する。
The
キャスク固定具10の一例を、図2に、斜視図で示す。また、第1ボルト穴11および第2ボルト穴12の形状の一例を、図3(a)〜(c)に示す。
第1ボルト穴11については、第1ボルト13を用いて第1タップ穴9にネジ止めする際、第1ボルト13の頭が飛び出さないよう、座繰り穴11cを設けると、キャスク固定具10の全面で建屋床面もしくは架台に固定することができる。
An example of the
When the
また、第2ボルト穴12については、第2ボルト14が長すぎると、ボルト自体のバネ定数が小さくなり耐震評価上好ましくないため、図3(b)に示すように座繰り穴12aを設けたり、図3(c)に示すように第2ボルト穴12近傍の板厚を第1ボルト穴11における板厚より薄くしたりして、実質的なボルト長さを適正にする。
In addition, with respect to the
図2は、図3(c)に対応したキャスク固定具である。このキャスク固定具10は、第1ボルト穴群11近傍以外は、板厚が薄く設計されており、キャスク固定具10を軽量化できる。また、キャスク底面の下に空間が設けられるため、キャスクから床面もしくは架台への伝熱を抑制することができる。
FIG. 2 shows a cask fixture corresponding to FIG. The
キャスク固定具10の別の一例を、図4および図5に、斜視図で示す。
図4は、図2に示すキャスク固定具について、第1ボルト穴群11近傍において、各ボルト穴近傍11a以外の中間部分を切り欠いたものである。切り欠き部11bが、空気流通の通路となるので、キャスク底面の冷却を促進する効果を得ることができる。
Another example of the
FIG. 4 shows the cask fixture shown in FIG. 2 in which an intermediate portion other than each bolt hole vicinity 11 a is cut out in the vicinity of the first
図5は、図4に示すキャスク固定具について、さらに第1ボルト穴群11の内側を切り欠いて、リング状として、キャスク固定具10の内側に中央穴開部10aを設けたものである。これにより、キャスク底面の下の空間をより大きくできる。
FIG. 5 shows the cask fixture shown in FIG. 4 in which a
なお、キャスク固定具10の外形については、本実施の形態においては、いずれも円盤状として説明したが、本発明の趣旨に基づけば、外形は四角形や多角形の盤状でも構わない。
In the present embodiment, the outer shape of the
1 キャスク
2 トラニオン
3 トラニオン固定金具(上)
4 トラニオン固定金具(下)
5 トラニオン固定ボルト
6 架台
9 第1タップ穴群(単独のタップ穴も同じ符号を用いる)
10 キャスク固定具
10a キャスク固定具の中央穴開部
11 第1ボルト穴群(単独のボルト穴も同じ符号を用いる)
11a 第1ボルト穴近傍
11b 傍切り欠き部
11c 第1ボルト穴の座繰り穴
12 第2ボルト穴群(単独のボルト穴も同じ符号を用いる)
12a 第2ボルト穴の座繰り穴
13 第1ボルト
14 第2ボルト
1
4 Trunnion fixing bracket (bottom)
5
DESCRIPTION OF
11a 1st bolt hole vicinity 11b
Claims (4)
前記キャスク固定具は、前記第1タップ穴群に対応した第1ボルト穴群、および前記第2タップ穴群に対応した第2ボルト穴群を有しており、
前記第1の固定手段は、前記キャスクと前記キャスク固定具とを、前記第1ボルト穴群を介して、前記第1タップ穴群にボルト固定するものであり、
前記第2の固定手段は、前記床面もしくは架台と前記キャスク固定具とを、前記第2ボルト穴群を介して、前記第2タップ穴群にボルト固定するものである
ことを特徴とする請求項1に記載のキャスク固定方法。 A first tap hole group is provided on the bottom surface of the cask, and a second tap hole group is provided on the floor surface or the mount.
The cask fixture has a first bolt hole group corresponding to the first tap hole group, and a second bolt hole group corresponding to the second tap hole group,
The first fixing means is for fixing the cask and the cask fixture to the first tap hole group via the first bolt hole group,
The second fixing means is configured to bolt the floor surface or the gantry and the cask fixing tool to the second tap hole group via the second bolt hole group. Item 2. The cask fixing method according to Item 1.
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