JP2009510422A - 封止手段、このような封止手段を備える移送装置、このような移送装置を備える設備、及び前記封止手段を生産するための方法 - Google Patents

Abstract

封止手段であって、シールキャリア部及びこれに接続されるシールを備え、シールキャリア部が互いに隔離された２つの領域間に取外し可能に固定可能であり、壁部により隔離された２つのチャンバ間における移送装置を備え、移送装置が、移送機構と、壁部及び移送機構の間に配置された本発明における少なくとも１つの封止手段とを備える。

Description

本発明は主に、封止手段、特に２つの放射能環境間の封止手段、確実な隔離手段(means of tight insulation)を備える核燃料生産プラントにおける移送装置、このような装置を備える生産プラント、及びこのような封止手段を生産するための方法に関する。

例えば特許文献１において、放射能物体を１つの閉鎖領域から他の閉鎖領域に移送するための回転または筒状ドアであって、このドアが操作時及び休止時において２つの空間の間にしっかりした封止を形成する回転または筒状ドアが知られている。封止は、ドラムを部分的に囲む壁部に取り付けられた膨張可能なシール部により得られる。

封止手段は、火災の際に汚染ガス及び炎の伝播を制限するために高温ガス及び炎に耐性を有していなければならない。
仏国特許出願公開第１３６４１０２号明細書

しかしながら、現在用いられているシール部は、２つの閉鎖領域を隔離するドアまたは壁部に固定されており、長期間にわたる高温ガス及び炎に対する耐性と汚染に対する密封が十分でない。さらに、これら封止は、筒状ドアの両回転が求められているため、脆く、脆弱になりやすい。

したがって、主な問題は、このタイプの移送装置の保持に関して生じ、長期間の設備の停止が引き起こされうる。

そこで、本発明の目的は、このタイプの装置に対して要求される安全の保証を提供する封止手段を提供することである。

また、本発明の目的は、環境及びこのタイプの設備で働く人のために安全な状態で操作可能な移送装置を提供することである。

また、本発明の目的は、前記封止手段を生産するための方法を提供することである。

上述の目的は、２つのチャンバを確実に離隔可能とすることにより達成され、離隔手段はシール部及びシールキャリア部で形成され、当該シール部は、このような装置に適切であるように、炎及び高温ガスを隔離し、放射線に対して十分に耐性を備えている。シールキャリア部は、容易に取外し可能であり、これによりシール部が劣化の兆候を示したときにシール部を容易に交換できるようになる。

シール部とは、第２のチャンバ内に炎及び高温ガスが入ることを防止するため、第１のチャンバにおいて炎及び高温ガスの所定時間閉じ込める性質を有していることを意味する。

したがって、シール部を迅速かつ容易に交換できるため、炎、高温ガス及び放射線に対して長期間耐性のあるシール部を有する必要がなくなる。この交換は、装置の長期の停止を余儀なくするものではない。

本発明の主目的は、主に核施設における移送装置のための封止手段であって、シールキャリア部及びこれに接続されるシール部を備え、シールキャリア部が互いに隔離された２つの領域間に取外し可能に固定可能である。

シールキャリア部は、シール部を受ける例えばＴ字状の溝部を備える。有利には、シールキャリア部は、ステンレススチールで形成される。

シール部は、炎、高温ガス及び放射線に対して耐性のある材料、有利には、膨張性材料で形成される。

一形態において、シールキャリア部は、いくつかの部品、例えば３つの部品で形成される。

本発明は、同様に壁部により隔離された２つのチャンバ間における核施設の移送装置であって、当該移送装置が、移送機構及び少なくとも１つの本発明における封止手段を備え、封止手段が、壁部及び移送構造の間に配置される移送装置に関する。

さらに、シールキャリア部及びシール部は、移送機構の外表面を形成するシリンダ部の母面(generatrix)と一致するに実質的に沿って配置される。

一形態において、移送機構は、軸回りで移動可能な筒状ドアのタイプをなし、物体が配置可能な内側空間を形成するシリンダ状の本体部を有し、この空間が、第１のチャンバ側または第２のチャンバ側のいずれかに配置可能な開口部によりアクセス可能である。

有利には、本発明における移送装置は、チャンバ間のガスの移動距離を増大可能な第１の圧力降下手段を備え、第１の手段が、ドアの上端部に取り付けられ、実質的にドアの回転軸と直交する面内にある。

第１の圧力降下手段は、例えば鋼アングル組立体、有利には、端部間を接続して配置された円周部のいくつかの円弧部により形成される。

移送装置は、同様に、移送機構の外表面の母面に沿って配置される第２の圧力降下手段を備える。この第２の手段は、例えば鋼で形成されて円形の横断面を有する細長い構成部材を備える。

一形態において、ドアは、第１の側面から突出する第１の軸部と、第２の側面から突出してドアが回転可能な第２の軸部と、を備える。ドアは、電気モータにより回転駆動されてもよい。

本発明の主目的は、同様に、例えばＭＯＸタイプ（酸化ウラン及び酸化プルトニウムの混合物）のような核燃料の生産または処理設備であって、壁部により隔離された主チャンバ及び少なくとも１つの副チャンバと、主チャンバ及び副チャンバの間を連通するために壁部に形成された開口部と、本発明における移送装置と、を備え、主チャンバ及び副チャンバを断熱している。

シールキャリア部は、主チャンバ及び副チャンバを隔離する壁部にボトル接続により固定されている。

本発明における生産設備は、ドアの外径とほぼ等しい内径を有しドアの一部を受ける第１の湾曲凹所を備えてもよい。

第２の圧力降下手段は、例えば壁部により形成される溝部と第１の凹所により形成される安全ケーソンとに結合され、第２の湾曲凹所が、ドアをほぼ１８０°を越えて囲む。

本発明の主目的は、同様に、発明における封止手段を生産する方法であって、
−シールキャリア部の溝部における長手方向及び横断方向の端部にシャッタを導入する工程と、
−耐炎高温ガス材料(flame-and hot gas-resistant material)を溝部に注入する工程と、
−シャッタを取り外す工程と、
を備える。

本発明は、以下の説明及び添付の図面を用いてより理解されるであろう。

以下の説明において、本発明は、核燃料生産設備に適用されるが、前記燃料またはそれを処理する設備にも適用される。

さらに、本発明における移送装置は、間にしっかりした封止が存在する２つの領域間の搬送を必要とする任意の設備に用いられてもよい。

図９において、核燃料が生産されるワークショップが図示されている。このワークショップは、例えば核燃料の生産用の移送または搬送材料の手段を備える主チャンバ２と、核燃料の基本材料を搬送して異なる操作が実行される副チャンバ４とを備える。基本的な操作は、例えば、初期混合物の配分と、ミリングと、最終混合物の配分と、均質化と、造粒と、燃料棒を形成するために管路内に配置される核燃料ペレットの生産とである。

主チャンバ２は、長方形の溝(corridor)をなしており、副チャンバ４は、主チャンバ２の両側に分布している。開口部１８は、主チャンバ２及び副チャンバ４の間の連絡を可能とする。

使用中及び操作中において最大限の保護を形成するため、主チャンバ２及び副チャンバ４は、チャンバの１つが発火した場合に火炎及び高温ガスの伝播の危険性を低減するため、互いに隔離されている。しかしながら、主チャンバ２を介した副チャンバ間の材料の移送を可能とするため、移送装置６は、開口部１８において主チャンバ２及び副チャンバ４の間に配置されている。

図１には、この移送装置が図示されており、回転軸Ｘに関して回転可能な筒状(barrel)ドア８を備えており、主チャンバ２から副チャンバ４に及びその逆に物体を移送可能とする。主チャンバ２は、隔離壁部１０によって副チャンバ４から離間している。

設備の移送装置すべてがほぼ同一であるため、移送装置６及び副チャンバ４のみが説明されるだろう。

筒状ドア８は、ほぼ一定のシリンダ状をなしており、図示の例においてほぼ長方形の開口部１４を介して外部と連絡している内側空間１２を形成する。筒状ドア８は、例えばＭＰ２のような鋳鉄及び樹脂タイプのバインダを有する材料が充填されたステンレススチールで形成されたジャケット１１の形態をなす本体部９を備える。

ジャケットは、有利には、シェル１１の材料内の正確な固定を確実にするように充填材料内を貫通する腕部を備えている。

壁部１０は、例えばコンクリートで形成されており、耐火性封止部を形成するようにシールド１６で覆われている。開口部１８は、筒状ドアの開口部１４が壁部の開口部１８と対向すると開口部１４及び１８が合うように、筒状ドア８に配置された開口部１４の寸法とほぼ同様の寸法となっている。

壁部１０は、湾曲面で形成された凹所２０であって内径が筒状ドア８の外面とほぼ等しく筒状ドア８の一部を受ける凹所２０を備えている。筒状ドアは、壁部１０を貫通しており、封止手段２２は、ドアのシリンダ上の外周と壁部１０の湾曲面との間に設けられており、筒状ドア及び壁部の間ひいては主チャンバ２及び副チャンバ４の間の封止を形成する。

本発明における封止手段２２は、筒状ドア８の外表面と接触するようにシリンダ状の本体部９の母面（図１）に沿って配置されている。手段２２は、例えば壁部１０、より詳細には湾曲凹所２０の端部に固定されている。

この封止手段２２は、本発明において及び図３及び図４に示すように、シールキャリア部２４及びシール部２６を備えており、シールキャリア部２４は、壁部１０に固定されており、封止部は、筒状ドア８の外表面と接触している。

シールキャリア部２４は、ほぼ台形状をなしており、シール部２６が配置される溝部２５を備える大基部(large base)を有する。シールキャリア部の詳細な形状は、シールキャリア部の取り付けの案内と、確実な設置の容易化と、筒状ドアの外側のシリンダ状壁部による封止の位置決めとを確実にする。

溝部２５は、シール部２６の保持を改善するためのＴ字状セクションを有利に有する。

有利には、シールキャリア部には、壁部１０及び要素２７へのシールキャリア部の設置及び取り付けのための握りハンドル３１が設けられている。このハンドル３１は、取り外し可能であり、シールキャリア部の取り付けに用いられ、そのためシールキャリア部に固定されている。筒状ドア８へのシールキャリア部の取り付け後、筒状ドアの操作のためにハンドル３１は取り外される。シールキャリア部の取り外しのため、ハンドル３１は、シールキャリア部に再び固定される。

有利には、シールキャリア部２４は、鋳造によるステンレススチールで形成されており、シール部の材料が注入された溝部２５は、工作機械で形成されている。

シール部は、有利には加熱時に膨張してこれにより高温かつ可燃性のガスに関してしっかりした封止を形成する特性を有する膨張性材料(intumescent material)で形成されている。有利には、シール部は、断熱をもたらす。例えば、シール部の材料は、２時間より長くその封止機能をもたらすために選択することができる。

シール部は、例えばMecatiss（登録商標）の３３５ｓのような二成分マスチック樹脂(bi-component mastic)で形成される。溝部は、例えば溝部２５の底部に対応する大基部(large base)を有するテーパ形状など、溝部内でシール部を保持可能な任意の他の形状を有してもよい。

シールキャリア部２４は、例えばボルト接続により取り外し可能な方法で壁部１０に固定されている。ボルト２９は、例えばシールキャリア部がナットを用いて固定可能なシールド１６（図２）に結合されている。回転可能な固定の他の任意の手段は、シールキャリア部２４の壁部１０への取り付けに用いられてもよい。

図示の例において、シールキャリア部２４は、壁部１０と筒状ドア８との間で筒状ドア８の高さ全体にわたって封止を形成するために端部間接続により配置されるいくつかの部品で形成されている。

本発明における移送装置６は、有利には、図６Ａ及び図６Ｂに示されて高温ガスのために圧力降下を引き起こすことができる第１の手段２８を備える。この第１の手段２８は、筒状ドア８の上端部に配置されている。

この手段２８は、アングル組立体または環状リングの形態で達成される。図６Ｂにおける断面のように、リング２８は、略直交している第１の側部４１及び第２の側部４３を備え、第１の側部４１は、ドラム８の上面３６と同一平面であり、第２の側部４３は、ドラムの外表面と同一平面であり、これによりドラム８の頂部に向けて延在する。

アングル組立体２８は、例えば鋼で形成されており、円周部におけるいくつか例えば６個の円弧部であって溶接により端部間接続されて配置されている。円部の円弧部は、筒状ドアの内径とほぼ等しい内径を有する。これらセクターは、有利には、非接合である。

アングル組立体２８は、例えば第１の側部４１によって筒状ドア８にピン・ワッシャ・ナット組立体４７を用いて固定される。

有利には、アングル組立体の位置を調整する手段（図示略）は、アングル組立体２８に設けられている。この位置調整手段は、凹所２０及びアングル組立体２８の第２の側部４３の間の所定間隙を決定可能である。これら調整手段は、有利には、取り外し可能であり、その位置決のためにのみアングル組立体２８に取り付けられている。

アングル組立体２８は、高温ガスのための圧力降下を生み出すことにより封止を実質的に改善可能とするバッフルシステムを形成する。さらに、このアングル組立体２８の筒状ドア８への追加により、筒状ドアの全体高さが増大し、筒状ドア８の上側に浮上するための高温ガスの移動距離が長くなる。

本発明における装置は、より望ましくは、壁部１０及び安全ケーソン(safety caisson)３２の間においてシリンダ状の本体部９の母面にほぼ沿って配置される第２の圧力降下手段３０を備える。

安全ケーソン３２は、ほぼ湾曲形状の凹所３４であって内径が筒状ドア８の外径とほぼ等しく、壁部１０の凹所２０を形成し、筐体が筒状ドア８の回りでほぼ１８０°延在する。

ケーソン３２は、ドア８の開口部１４とケーソン３２との間の最小のオーバーラップを形成することで、ドア８が回転中にチャンバ２及び４間が連絡することを避ける。これ自体は、ドアの回転中における炎の伝播を避ける。ケーソン３２は、例えば上述したようにＭＰ２が充填されたステンレススチールのジャケットで形成されている。

図５に示す第２の圧力降下手段３０は、安全ケーソン３２と壁部１０との間に配置されている。図示の例において、第２の圧力降下手段３０は、例えば断面円形の丸棒鋼で作製された細長い構成部材で形成され、壁部１０及びケーソン３２の間に形成された溝部３４に溶接される。

有利には、第２の手段３０は、いくつか例えば２個のセクションで形成されており、有利には壁部１０を覆うシールドとケーソン３２との間に形成されるハウジング内に例えば断続な点溶接(intermittent point weld)により結合されている。

図示の例において、円形の鋼部の上端部及び下端部（図示略）は、筒状ドアを遠ざけることによって壁部に向けて９０°折り曲げられ、これによりエマージング溝部（emerging groove）３４の間隙を無くすことができる。

この円形の鋼部は、ドアの外表面に対して例えば約２ｍｍの最大間隔を保証するように調整されている。これにより、高温ガスの伝播を制限するための十分な圧力降下が得られる。

図１０には、本発明における移送装置のためのドア８を備えていることが理解でき、このドア８は、第１の上表面３６及び第２の下表面３８と、それぞれ表面３６及び３８から突出する第１の軸部４０及び第２の軸部４２であって方向Ｘと一致して配置されドア８の回転軸を形成する第１の軸部４０及び第２の軸部４２と、を備えている。

図示の例において、腕部は、主チャンバ４内において壁部から横方向に突出する下支持部４４を用いて壁部１０に関して軸方向に保持され、上支持部４６は、同様に壁部１０から横方向に突出している。

第１の軸部４０は、ドアに関しては回転において固定軸であり、また、ベアリング４８により、上支持部４６に関しては回転において可動軸となっている。第２の軸部は、図示の例において、下支持部４４に関しては回転において固定軸であり、また、ベアリング５０により、ドア８に関しては回転において可動軸となっている。

ドアは、軸部４０の一端部に配置された電気モータにより回転駆動される。モータは、この設備の外側から制御してもよい。

モータは、同様に第２の軸部４２に配置されてもよい。いくつかのモータを同様に設けてもよい。

上記移送装置の操作をここで説明する。

図１には、ドラム、特に主チャンバ２に向けて開く内側空間１２が示されている。この位置で、例えば核燃料を生産するための１またはいくつかの材料が入ったボトル（図示略）は、空間１２内に導入される。筒状ドア８は、そのときＸ軸に関して回転駆動される。１８０°回転後、内側容積１２は、副チャンバ４に開口する。空間１２を含むボトルは、そのとき副チャンバ４に移送される。

移送装置は、筒状ドアの一回転方向が１８０°未満となるように設けられている。

ここで、本発明におけるシール部及びシールキャリア部ユニットの生産の方法について、図７及び図８を参照しながら説明する。

このような方法は、以下の工程、すなわち、
−溝部（２５）の長手方向及び横断方向の端部にシャッタを設置する工程と、
−耐炎高温ガス材料を溝部に注入する工程と、
−シャッタを取外す工程と、
を備える。

図７及び図８において、シールキャリア部内にシール部を形成する材料を注入する工程が示されている。

注入を実行するため、溝部の長手方向の端部６０、６２及び溝部の開口端部６２は、シール部２６の位置及び形状を規定するように、プレート６６、６８、７０それぞれにより閉じられる。

プレート６６、６８は、例えばシールキャリア部の端部にネジ止めされることにより、シールキャリア部への取付保持されている。プレート７０は、図示の例において、ネジ棒及びナットのような締付要素７４により接続された横断方向の構成部材７２間の締め付けにより保持される。

オリフィス(orifice)７６は、溝部２５内のノズル７８によりシール部の材料の注入のためにプレート７０に形成されている。

材料が所望のテクスチャ(texture)を持つと、プレート６６、６８及び７０は、除去される。シール部が設けられたシールキャリア部は、いつでも取り付けられる。

溝部２５の横断方向の端部６４において、ケブラー（Kevlar：登録商標）の編んだシート及びミラード（Milard：登録商標）のシートは、材料が注入されるときに型の封止を形成するために設けられてもよい。上記シートは、離型中に除去される。

本発明における移送装置を示す横断面図である。 ドアが取り外された図１における移送装置のＡ−Ａ面と一致する長手方向断面図である。 図１の拡大詳細図である。 本発明におけるシールキャリア部及びシール部を示す断面図である。 図１の他の拡大詳細図である。 図１における移送装置の上部を示す断面図である。 図６Ａの詳細断面図である。 本発明におけるシール部／シールキャリア部のユニットの生産装置を示す斜視図である。 図７の横断方向断面図である。 本発明における移送装置を実行させる核燃料生産ワークショップを示す概略上面図である。 本発明における装置を示す概略長手方向断面図である。

符号の説明

２ 第１のチャンバ，チャンバ，主チャンバ
４ 第２のチャンバ，チャンバ，副チャンバ
６ 移送装置
８ 筒状ドア，ドア，ドラム
９ 本体部
１０ 壁部，隔離壁部
１２ 内側空間，空間，内側容積
１４ 開口部
２０ 第１の湾曲凹所，凹所
２４ シールキャリア部
２５ 溝部
２６ シール部
２８ 第１の圧力降下手段，第１の手段，アングル組立体，リング
３０ 第２の圧力降下手段，第２の手段
３６ 第１の側面，上表面，上面，表面
３８ 第２の側面，下表面
４０ 第１の軸部
４２ 第２の軸部
Ｘ 軸，回転軸

Claims (19)

1. 壁部（１０）により隔離された２つのチャンバ間における核施設のための移送装置であって、
   移送対象が配置される内側空間（１２）を形成するシリンダ状の本体部（９）を備える筒状タイプのドア（８）を、軸（Ｘ）回りで移動可能となし、
   前記内側空間（１２）を、第１のチャンバ（２）側または第２のチャンバ（４）側のいずれかに方向付け可能な開口部（１４）によりアクセス可能となし、
   当該移送装置が、シールキャリア部（２４）及び前記シールキャリア部（２４）に取り付けられたシール部（２６）を備える少なくとも１つの封止手段を備え、
   前記シールキャリア部（２４）が、前記壁部（１０）及び前記筒状ドア（８）の間で取外し可能に取付け可能であり、
   前記シールキャリア部（２４）及び前記シール部（２６）が、前記筒状ドア（８）の外表面を形成するシリンダ部の母面に準じた前記壁部（１０）に実質的に沿って配置され、
   前記シール部（２６）を、前記壁部（１０）及び前記筒状ドア（８）の前記外表面の間において封止部を形成するために前記筒状ドア（８）の前記外表面を摩擦するように構成することを特徴とする装置。
2. 前記シールキャリア部（２４）が、前記シール部（２６）を受けるＴ字状の溝部を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記シールキャリア部（２４）が、ステンレススチールで形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
4. 前記シール部が、耐炎高温ガス材料で形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の装置。
5. 前記シール部が、膨張性材料で形成されていることを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 前記封止手段が、いくつかの部品、例えば３個の部品で形成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の装置。
7. 前記チャンバ（２、４）間のガスの移動距離を増大可能な第１の圧力降下手段（２８）を備え、
   前記第１の圧力降下手段（２８）が、前記筒状ドア（８）の前記回転軸（Ｘ）と略直交する面内で、前記筒状ドア（８）の上端部に取り付けられることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の装置。
8. 前記第１の圧力降下手段（２８）が、鋼のアングル組立体により形成されていることを特徴とする請求項７に記載の装置。
9. 前記第１の圧力降下手段（２８）が、端部間で配置された円周部のいくつかの円弧部により形成されていることを特徴とする請求項７または８に記載の装置。
10. 移送機構の外表面の母面に沿って配置される第２の圧力降下手段（３０）を備えることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の装置。
11. 前記第２の圧力降下手段（３０）が、鋼で形成され、円形の横断面を有する細長い構成部材を備えることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
12. 前記筒状ドアが、第１の側面（３６）から突出する第１の軸部（４０）と、第２の側面（３８）から突出して第２の軸部（４２）と、を備え、前記筒状ドアがこれら軸部周りで回転可能であることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の装置。
13. 前記筒状ドアが、少なくとも１つの電気モータを用いて回転駆動されることを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の装置。
14. 核施設であって、
    主チャンバ（２）及び壁部（１０）により隔離された少なくとも１つの副チャンバ（４）と、
    前記主チャンバ（２）及び前記副チャンバ（４）の間を連通させるために前記壁部（１０）に形成された開口部（１８）と、
    前記主チャンバ（２）及び前記副チャンバ（４）の間における請求項１から１３のいずれか１項に記載の移送装置と、
    を備えることを特徴とする設備。
15. 前記シールキャリア部（２４）が、前記主チャンバ（２）及び前記副チャンバ（４）を隔離する前記壁部にボルト接続により固定されていることを特徴とする請求項１４に記載の設備。
16. 前記筒状ドア（８）の外径と略等しい内径を有し、前記筒状ドア（８）の一部を受ける第１の湾曲凹所（２０）を備えることを特徴とする請求項１４または１５に記載の設備。
17. 請求項１０または１１に記載の装置を備え、
    前記第２の圧力降下手段（３０）が、前記壁部（１０）により形成される溝部と前記第１の湾曲凹所により形成される安全ケーソンとに結合され、
    第２の湾曲凹所を備え、該第２の湾曲凹所が、前記筒状ドアをほぼ１８０°を越えて囲むことを特徴とする請求項１６に記載の設備。
18. 当該設備が、燃料生産設備であることを特徴とする請求項１４から１７のいずれか１項に記載の設備。
19. 請求項１から１３のいずれか１項に記載の移送装置において実行される封止手段の製造の方法であって、
    −前記シールキャリア部の前記溝部（２５）における長手方向及び横断方向の端部にシャッタを導入する工程と、
    −耐炎高温ガス材料を前記溝部に注入する工程と、
    −前記シャッタを取り外す工程と、
    を備えることを特徴とする方法。

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