JP2013072764A - Cask monitoring device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、使用済み核燃料または放射性物質の輸送、保管または貯蔵に用いられる密封機能、除熱機能等の安全機能を持った容器であるキャスクに関し、特にキャスクの状態を監視する監視装置に関する。 The present invention relates to a cask which is a container having a safety function such as a sealing function and a heat removal function used for transporting, storing or storing spent nuclear fuel or radioactive material, and more particularly to a monitoring device for monitoring the state of the cask.
原子力施設等の建屋内でキャスクを保管または貯蔵する時には、該キャスクの安全機能が維持されていることを確認するために、該キャスクの二重の蓋間の圧力を監視する圧力センサーと該キャスクの表面温度を監視する温度センサーが該キャスクに備え付けられている。 When storing or storing a cask in a building such as a nuclear facility, a pressure sensor for monitoring the pressure between the double lids of the cask and the cask are used to confirm that the safety function of the cask is maintained. The cask is equipped with a temperature sensor that monitors the surface temperature of the cask.
そして複数のキャスクが建屋内に保管または貯蔵され、各キャスクの圧力センサーおよび温度センサーの出力信号は集中監視盤に送られ、各キャスクの安全状態が一箇所で監視されていた。 A plurality of casks were stored or stored in the building, and the output signals of the pressure sensor and temperature sensor of each cask were sent to a centralized monitoring panel, and the safety state of each cask was monitored at one place.
また、キャスクをより安全に保管するために、床に設置されたキャスクの周囲に移動式遮へい壁を設け、これによって該キャスクから放射される横方向及び上方向の放射線を遮へいする技術が特許文献1にて提案されていた。 In addition, in order to store the cask more safely, there is a technique in which a movable shielding wall is provided around the cask installed on the floor, thereby blocking the lateral and upward radiation radiated from the cask. 1 was proposed.
上記のようにキャスクの保管または貯蔵に際して、圧力センサーを用いてキャスクの密閉状態を監視するとともに、温度センサーを用いて使用済み燃料または放射性物質の除熱が適切にできているかも監視されている。そして、場合によってはキャスクの周囲を遮へい壁で覆って、放射線に対する安全対策が講じられている。 As described above, when the cask is stored or stored, the pressure sensor is used to monitor the sealing state of the cask, and the temperature sensor is also used to monitor whether heat removal from the spent fuel or radioactive material is properly performed. . In some cases, the cask is surrounded by a shielding wall to take safety measures against radiation.
しかし、各キャスク状態を集中監視盤で監視する方法は、保管または貯蔵するキャスクの数量が予め決まっていれば、その数量に応じて集中監視盤の容量を計画できるが、その数量が決まっていない場合は集中監視盤の容量が不足する或いは余ってしまう。また、追加のキャスクを保管または貯蔵するたびに、該追加のキャスクのセンサーから集中監視盤まで新しいケーブルを用意して繋ぎ込む必要が生じる。 However, the method of monitoring each cask state with the centralized monitoring panel can plan the capacity of the centralized monitoring panel according to the quantity of the cask to store or store in advance, but the quantity is not determined In this case, the capacity of the centralized monitoring panel is insufficient or surplus. Further, every time an additional cask is stored or stored, a new cable needs to be prepared and connected from the sensor of the additional cask to the central monitoring panel.
また、敷地の面積や形状に制約がある場合には、集中して保管または貯蔵するキャスクの数量に制約を受け、分散して保管または貯蔵する必要が生じる。 In addition, when there are restrictions on the area and shape of the site, the number of casks to be centrally stored or stored is limited, and it is necessary to store or store them in a distributed manner.
さらに、より安全性を重視して複数のキャスクを出来るだけ分散させて置くのが良いが、各キャスクの信号ケーブルを一箇所の集中監視盤へ引き回しているため、キャスクの分散配置が制限されるという課題もある。 In addition, it is better to place multiple casks as much as possible with an emphasis on safety, but the cask distribution is limited because the signal cables of each cask are routed to a centralized monitoring panel. There is also a problem.
また、キャスクと集中監視盤が離れているため、作業員がキャスク直近に居てもそのキャスクの圧力と温度状態を確認することができず、作業性が低かった。 In addition, since the cask and the central monitoring panel are separated from each other, even if an operator is in the immediate vicinity of the cask, the pressure and temperature state of the cask cannot be confirmed, and workability is low.
そこで本発明は、上記した課題に鑑み、複数のキャスクの保管または貯蔵時に個々のキャスクの監視機能を簡単かつ自由に構築でき、作業性も向上させることを目的の一つとする。 In view of the above-described problems, an object of the present invention is to easily and freely construct a monitoring function of individual casks when storing or storing a plurality of casks, and to improve workability.
本発明の一態様は、使用済み燃料または放射性物質を保管または貯蔵する際に用いられるキャスクの状態を監視するキャスク監視装置に係るものである。さらに、該キャスク監視装置は、キャスクごとに周囲に設けられキャスクからの放射線を遮へいする遮へい体と、該遮へい体の外壁に設置された、キャスクの状態を監視可能に示す監視手段と、を備えたことを含む。 One aspect of the present invention relates to a cask monitoring device that monitors the state of a cask used when storing or storing spent fuel or radioactive material. Further, the cask monitoring device includes a shielding body provided around each cask for shielding radiation from the cask, and monitoring means installed on the outer wall of the shielding body and capable of monitoring the state of the cask. Including that.
本発明によれば、複数のキャスクの保管または貯蔵時に個々のキャスクの監視機能を簡単かつ自由に構築でき、作業性も向上する。 According to the present invention, when a plurality of casks are stored or stored, a monitoring function for individual casks can be easily and freely constructed, and workability is improved.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の一実施形態によるキャスク監視装置を示す外観斜視図である。 FIG. 1 is an external perspective view showing a cask monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention.
図1に示すように本実施形態のキャスク監視装置は、キャスク1を閉じ込める遮へい体2と、遮へい体2の外壁に設置された監視盤3とを備える。 As shown in FIG. 1, the cask monitoring apparatus of the present embodiment includes a shielding body 2 that confines the cask 1 and a monitoring panel 3 that is installed on the outer wall of the shielding body 2.
遮へい体2は凹状容器2aとこの凹部開口を封止する蓋2bからなり、凹状容器2aにキャスク1を入れて凹状容器2aの凹部開口を蓋2bで塞ぐことで、キャスク1から放射される放射線を遮へいすることが可能となっている。なお、本発明に適用できる遮へい体の構造は図示のものに限られない。また、キャスクの姿勢は、図示の横置きに限らない。 The shielding body 2 includes a concave container 2a and a lid 2b that seals the opening of the recess, and the radiation radiated from the cask 1 by inserting the cask 1 into the concave container 2a and closing the recess opening of the concave container 2a with the lid 2b. It is possible to shield. In addition, the structure of the shielding body applicable to this invention is not restricted to the thing of illustration. Further, the posture of the cask is not limited to the illustrated horizontal orientation.
図2は監視盤3の正面図である。 FIG. 2 is a front view of the monitoring panel 3.
図2に示すように監視盤3は、キャスク1の二重の蓋間の圧力を表示する圧力表示計3a(本例では2つ)と、キャスク1の表面温度を表示する温度表示計3bと、該圧力と該温度の値を基にキャスク1の異常を報知する異常報知灯3cとを備えている。
As shown in FIG. 2, the monitoring panel 3 includes a
図3はキャスク1と監視盤3を接続する信号ケーブル等を含む制御構成を示す制御ブロック図である。なお、図3では遮へい体2が省略されている。 FIG. 3 is a control block diagram showing a control configuration including a signal cable connecting the cask 1 and the monitoring panel 3. In FIG. 3, the shielding body 2 is omitted.
図3に示すようにキャスク1には蓋部内側の圧力を測る圧力センサー(PE)4が配設され、また表面温度を測る温度センサー(TE)5が設けられている。本例では圧力センサー4は2つ配設され、温度センサー5は一つ配設されているが、各センサーの個数はこの限りでないが、複数個用いることで1つのセンサーの機能が故障してもキャスク監視が不能にならないという利点がある。 As shown in FIG. 3, the cask 1 is provided with a pressure sensor (PE) 4 that measures the pressure inside the lid, and a temperature sensor (TE) 5 that measures the surface temperature. In this example, two pressure sensors 4 are arranged and one temperature sensor 5 is arranged, but the number of each sensor is not limited to this, but the function of one sensor breaks down by using a plurality of sensors. There is an advantage that the cask monitoring is not disabled.
各圧力センサー4および温度センサー5からそれぞれ監視盤3へ個別に信号ケーブル6が敷設されている。監視盤3には、圧力センサー4ごとに信号ケーブル6で接続された圧力表示計(PI)3aと、温度センサー5に信号ケーブル6で接続された温度表示計(TI)3bが配設されている。さらに監視盤3には、圧力表示計3aと圧力センサー4の間で該圧力センサーの信号を増幅させる圧力増幅器(PT)7と、圧力センサー4及び又は温度センサー5の信号値がキャスク1内の異常圧力に相当する場合に点灯する異常報知灯3cとが配設されている。これらのキャスク監視用電気部品は電源8から監視盤3に供給される電気により動作可能である。なお監視盤3は、図示していないが、圧力センサー4及び又は温度センサー5の信号値がキャスク1内の異常を示す圧力値であるか否かを判別する比較演算回路を備えている。
A
以上説明した実施形態例によれば、次のような効果が得られる。すなわち、キャスク1毎に個別に遮へい体2を設けて、その外壁に個別に監視盤3を設置することで、キャスクの状態を監視する機能を構築する際に遮へい体2の内のキャスク1とキャスク外壁の監視盤3の間を短いケーブルで繋ぎ込むだけで済むため、監視機能構築にかかる負担が少ない。例えば、本実施形態例の場合従来技術のように集中監視盤の容量が不足したり余ったりすることが無く、また保管または貯蔵するキャスクが追加される度に、集中監視盤までの長いケーブルの敷設も不要となる。さらに、このようなケーブルの敷設が無くなるため、キャスクの分散配置が制限されず、安全性が向上する。 According to the embodiment described above, the following effects can be obtained. That is, the shielding body 2 is provided for each cask 1 and the monitoring panel 3 is individually installed on the outer wall of the cask 1, so that the cask 1 in the shielding body 2 can be used when building a function for monitoring the state of the cask. Since it is only necessary to connect the monitoring panels 3 on the outer wall of the cask with a short cable, the burden on the construction of the monitoring function is small. For example, in the case of this embodiment, there is no shortage or excess of the capacity of the centralized monitoring panel as in the prior art, and every time a cask to be stored or stored is added, the long cable to the centralized monitoring panel No laying is required. In addition, since there is no such cable laying, the dispersed arrangement of the cask is not restricted, and safety is improved.
そして監視盤3が遮へい体2の外壁に設置されているため、作業員はキャスク1ごとに、その直近で、キャスク1の密封圧力や表面温度を監視することができ、さらには異常報知灯3cによりキャスク1の異常を知ることができる。
Since the monitoring panel 3 is installed on the outer wall of the shielding body 2, the worker can monitor the sealing pressure and surface temperature of the cask 1 in the immediate vicinity of each cask 1, and further, the
なお、上記実施形態例ではキャスク1の異常を報知する手段として異常報知灯3cが用意されているが、本発明はこれに限られず、音を出して異常を知らせたり、電波を飛ばして異常を知らせたりする構成要素が追加されてもよい。音や電波による報知手段の追加により、キャスク1から離れた場所に作業者が居てもキャスクの異常を知らせることができる。
In the embodiment described above, the
さらに上記したキャスク監視装置は、図3に示すようにキャスク1にキャスク1の発熱を電気に変換する熱電変換素子9が設けられ、該熱電変換素子9の出力が監視盤3への電源供給ライン10に接続された構成を備えていてもよい。キャスク1が例えば厚さ300mm程度の鋼製容器からなる場合キャスク内部で200℃程度、キャスク表面で数十℃といった熱を生じる。熱電変換素子9はこうしたキャスク内外面の温度差を利用して熱電変換を行うもので、キャスク1の容器本体又は蓋部に設置される。 Further, in the above-described cask monitoring apparatus, as shown in FIG. 3, the cask 1 is provided with a thermoelectric conversion element 9 that converts heat generated in the cask 1 into electricity, and the output of the thermoelectric conversion element 9 is a power supply line to the monitoring panel 3. 10 may be provided. When the cask 1 is made of a steel container having a thickness of about 300 mm, for example, heat of about 200 ° C. is generated inside the cask and several tens of degrees C. on the cask surface. The thermoelectric conversion element 9 performs thermoelectric conversion using the temperature difference between the inner and outer surfaces of the cask, and is installed on the container body or the lid of the cask 1.
こうした熱電変換素子9の追加構成によると、監視盤3の電気部品への電源供給が万一停止しても、熱電変換素子9の電気でキャスク1の状態を監視し続けることができる。また熱電変換素子9の発電量によっては、キャスク1の状態監視のために用意にされたセンサー4,5や表示計3a,3b等を動作する電源8を無くすことも可能である。この事は、電源8から、各キャスク1に設置された監視盤3へ繋ぐ複数の電源ケーブルも必要無くなり、キャスク保管または貯蔵の作業性が向上する。
According to the additional configuration of the thermoelectric conversion element 9, even if the power supply to the electrical components of the monitoring panel 3 stops, the state of the cask 1 can be continuously monitored by the electricity of the thermoelectric conversion element 9. Further, depending on the amount of power generated by the thermoelectric conversion element 9, it is possible to eliminate the
また、熱電変換素子9の代わりに太陽光発電設備と蓄電池を用いて、監視盤3の電気部品へ電気を供給することも出来る。すなわち、図4に示すように遮へい体2の上に、光起電力効果を利用して太陽光の光エネルギーを電気に変換する太陽光発電パネル11が設けられ、太陽光発電パネル11の出力が監視盤3への電源供給ライン10に接続された構成を備えてもよい。太陽光発電パネル11は、図1に示す蓋2bの上部に設置されることが好ましい。
Also, electricity can be supplied to the electrical components of the monitoring panel 3 using solar power generation equipment and a storage battery instead of the thermoelectric conversion element 9. That is, as shown in FIG. 4, a photovoltaic power generation panel 11 that converts the light energy of sunlight into electricity using the photovoltaic effect is provided on the shielding body 2, and the output of the photovoltaic power generation panel 11 is You may provide the structure connected to the
太陽光発電パネル11で十分な発電ができないときのために、太陽光発電パネル11に蓄電池12を備えておき、昼間に発電した余剰の電気を蓄電池12に蓄えておけば、蓄電池12の電気でキャスク1の状態を監視し続けることができる。 If the solar power generation panel 11 cannot generate enough power, the solar power generation panel 11 is provided with a storage battery 12 and the surplus electricity generated in the daytime is stored in the storage battery 12 so that the electricity of the storage battery 12 The state of the cask 1 can be continuously monitored.
1 キャスク
2 遮へい体
2a 凹状容器
2b 蓋
3 監視盤
3a 圧力表示計
3b 温度表示計
3c 異常報知灯
4 圧力センサー
5 温度センサー
6 信号ケーブル
7 圧力センサー
8 電源
9 熱電変換素子
10 電源供給ライン
11 太陽光発電パネル
12 蓄電池
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cask 2 Shield 2a Concave container 2b Cover 3
Claims (5)
前記キャスクごとに周囲に設けられ前記キャスクからの放射線を遮へいする遮へい体と、
前記遮へい体の外壁に設置された、前記キャスクの状態を監視可能に示す監視手段と、を備えたことを特徴とするキャスク監視装置。 A cask monitoring device for monitoring a state of a cask used when storing or storing spent fuel or radioactive waste,
A shielding body provided around each cask to shield radiation from the cask;
A cask monitoring device, comprising: monitoring means installed on an outer wall of the shielding body and capable of monitoring the state of the cask.
前記監視手段は、前記圧力センサーと電気接続され前記圧力センサーの測定した圧力を表示する圧力表示計と、前記温度センサーと電気接続され前記温度センサーの測定した表面温度を表示する温度表示計と、前記圧力センサー及び又は前記温度センサーの測定結果に基づいて前記キャスクの異常を報知する報知手段とを備えることを特徴とする請求項1に記載のキャスク監視装置。 The cask includes a pressure sensor that measures the pressure inside the cask, and a temperature sensor that measures the surface temperature of the cask,
The monitoring means is a pressure indicator that is electrically connected to the pressure sensor and displays a pressure measured by the pressure sensor, a temperature indicator that is electrically connected to the temperature sensor and displays a surface temperature measured by the temperature sensor, and The cask monitoring apparatus according to claim 1, further comprising a notifying unit that notifies an abnormality of the cask based on a measurement result of the pressure sensor and / or the temperature sensor.
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