JP2014059169A - Fuel pool and remodeling method therefor - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel pool able to reduce overflow by suppressing sloshing caused during an earthquake.SOLUTION: According to the embodiment, a fuel pool comprises: a pool body 1 able to accommodate pool water: a plurality of fuel racks 4 installed on the bottom of the pool body 1 such that its upper end is located lower than the reference water level of the pool body 1 and able to accommodate fuel; and a barrier 5 higher than the fuel racks 4, which is installed on a line passing through the middle of the long sides 8 of the pool body 1 and vertical to the long sides 8 on the water surface. The fuel racks 4 and barrier 5 are spread on the bottom of the pool body 1.

Description

本発明の実施形態は、原子力発電所における燃料プール及びその改造方法に関する。   Embodiments described herein relate generally to a fuel pool in a nuclear power plant and a method for remodeling the fuel pool.

原子力発電所には、原子炉内で燃焼された燃料集合体を使用済燃料ラック（以下、燃料ラックという。）に収納し、大量の水で冷却しながら貯蔵するための使用済燃料プールが設置されている。この使用済燃料プールの開口部は、燃料取替機などが設置された運転床（以下、オペレーションフロアという。）に位置している。   At the nuclear power plant, a spent fuel pool is installed to store fuel assemblies burned in the reactor in spent fuel racks (hereinafter referred to as fuel racks) and store them while cooling with a large amount of water. Has been. The opening of the spent fuel pool is located on an operation floor (hereinafter referred to as an operation floor) where a fuel changer is installed.

一般に、プールのような液体を保有する容器に地震の低振動数の外力が加えられると、容器内の液面にスロッシングと呼ばれる揺動が生じる。使用済燃料プールにおいて地震時にスロッシングが発生した場合、使用済燃料プールの液面がプール側壁を超えることがある。この場合、放射性物質を含むプール水がオペレーションフロアに溢水すると、このプール水が広範囲に渡って拡散し、使用済燃料プールの水位が低下する可能性がある。   In general, when an external force having a low frequency of earthquake is applied to a container such as a pool that holds a liquid, the liquid level in the container is oscillated as sloshing. When sloshing occurs in the spent fuel pool during an earthquake, the liquid level of the spent fuel pool may exceed the pool side wall. In this case, if pool water containing radioactive material overflows to the operation floor, this pool water may spread over a wide area and the water level of the spent fuel pool may be lowered.

また、地震時にスロッシングが発生した場合、オペレーションフロア及びオペレーションフロア上に設置された機器等がプール水で濡れる、あるいはプール水が下階へ流れ出すおそれがある。さらに、定期点検などの最中に地震が発生した場合、作業員がプール水に濡れるおそれもある。このため、スロッシングによる溢水対策を施して、原子力発電所の信頼性の向上を図る必要がある。   In addition, when sloshing occurs during an earthquake, there is a possibility that the operation floor and equipment installed on the operation floor get wet with pool water, or the pool water flows out to the lower floor. Furthermore, if an earthquake occurs during regular inspections, workers may get wet with pool water. For this reason, it is necessary to take measures against overflow by sloshing to improve the reliability of nuclear power plants.

特許文献１に記載された技術は、スロッシングによるプール水の散逸を防止し、原子力発電所の信頼性の向上を図るため、スロッシング現象自体を抑制する技術である。   The technique described in Patent Document 1 is a technique for suppressing the sloshing phenomenon itself in order to prevent dissipation of pool water due to sloshing and to improve the reliability of the nuclear power plant.

具体的に、特許文献１に記載された技術は、使用済燃料プールの上部に仕切板を設け、格子状に複数分割することで、スロッシング現象を抑制する技術である。   Specifically, the technique described in Patent Document 1 is a technique that suppresses the sloshing phenomenon by providing a partition plate above the spent fuel pool and dividing it into a plurality of grids.

特開２００９−１１５６４９号公報JP 2009-115649 A

ところで、近年発生した大地震の影響により、原子力発電所内の使用済燃料プール周辺への溢水対策が注目されている。上述した特許文献１に記載された技術は、燃料を取扱う際に、その都度仕切板を開閉させなければならず、手間がかかり作業性が低くなるという課題がある。   By the way, due to the influence of a recent earthquake, attention has been paid to measures against flooding around the spent fuel pool in a nuclear power plant. The technique described in Patent Document 1 described above has a problem that when the fuel is handled, the partition plate must be opened and closed each time, which takes time and reduces workability.

本発明の実施形態が解決しようとする課題は、地震時に発生するスロッシングを抑制して溢水を低減可能な燃料プール及びその改造方法を提供することを目的とする。   The problem to be solved by the embodiments of the present invention is to provide a fuel pool and a method for remodeling the same that can suppress sloshing generated during an earthquake and reduce overflow.

上記目的を達成するために、本発明の実施形態に係る燃料プールは、プール水を収容可能なプール本体と、前記プール本体の底面上に、上端が前記プール本体の基準水位よりも低い位置に設置されて燃料を収納可能な複数の燃料ラックと、前記プール本体の長辺の中央を通り、かつ水平面上で前記長辺と垂直な線上に設置され、前記燃料ラックより高さの高い堰とを備え、前記プール本体の底面上に前記複数の燃料ラック及び前記堰が敷き詰められていることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a fuel pool according to an embodiment of the present invention includes a pool main body that can accommodate pool water, and a bottom surface of the pool main body, the upper end of which is lower than a reference water level of the pool main body. A plurality of fuel racks installed and capable of storing fuel; a weir that passes through the center of the long side of the pool main body and is installed on a line perpendicular to the long side on a horizontal plane; The plurality of fuel racks and the weirs are spread on the bottom surface of the pool body.

本発明の実施形態に係る燃料プールの改造方法は、既設の燃料プールの底面に敷き詰められた燃料ラックのうち、前記燃料プールの長辺の中央を通り、かつ水平面上で前記長辺と垂直な線上に位置する前記燃料ラックの少なくとも一部を撤去するステップと、前記燃料ラックの撤去された位置に、前記燃料ラックよりも高さの高い堰を設置するステップと、を有することを特徴とする。   A fuel pool remodeling method according to an embodiment of the present invention includes a fuel rack laid on the bottom surface of an existing fuel pool, passing through the center of the long side of the fuel pool and perpendicular to the long side on a horizontal plane. Removing at least a part of the fuel rack located on a line; and installing a weir having a height higher than the fuel rack at the removed position of the fuel rack. .

本発明の実施形態によれば、地震時に発生するスロッシングを抑制して溢水を低減することが可能となる。   According to the embodiment of the present invention, it is possible to reduce the overflow by suppressing the sloshing that occurs during an earthquake.

本発明に係る燃料プールの第１実施形態を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a first embodiment of a fuel pool according to the present invention. 図１の燃料プールを示す立断面図である。FIG. 2 is a vertical sectional view showing the fuel pool of FIG. 1. 図１の燃料プールを示す上面図である。It is a top view which shows the fuel pool of FIG. 図１の燃料プールにおける堰の他の配置態様を示す上面図である。It is a top view which shows the other arrangement | positioning aspect of the weir in the fuel pool of FIG. 図１の燃料プールにおける堰のさらに他の配置態様を示す上面図である。It is a top view which shows the further another arrangement | positioning aspect of the weir in the fuel pool of FIG. 第１実施形態において堰の配置を変えた実験例１を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows Experimental example 1 which changed the arrangement | positioning of the weir in 1st Embodiment. 図１の燃料プールを模した水槽における堰の配置を示す概略上面図である。It is a schematic top view which shows arrangement | positioning of the weir in the water tank which imitated the fuel pool of FIG. 実験例１による堰の配置例と溢水量との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the example of arrangement | positioning of the weir by Experimental example 1, and the amount of overflow. 実験例２による同じ加振条件における基準水位に対する堰の高さと溢水量との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the height of a weir with respect to the reference | standard water level in the same excitation condition by Experimental example 2, and the amount of overflow. 本発明に係る燃料プールの第２実施形態を示す上面図である。It is a top view which shows 2nd Embodiment of the fuel pool which concerns on this invention. 図１０の燃料プールにおける堰の他の配置態様を示す上面図である。It is a top view which shows the other arrangement | positioning aspect of the weir in the fuel pool of FIG. 本発明に係る燃料プールの第３実施形態を示す立断面図である。It is a sectional elevation showing the 3rd embodiment of the fuel pool concerning the present invention. 本発明に係る燃料プールの第４実施形態を示す立断面図である。It is a sectional elevation showing the 4th embodiment of the fuel pool concerning the present invention.

以下に、本発明に係る燃料プール及びその改造方法の実施形態について、図面を参照して説明する。   Embodiments of a fuel pool and a remodeling method thereof according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

（第１実施形態）
（構 成）
図１は本発明に係る燃料プールの第１実施形態を示す斜視図である。図２は図１の燃料プールを示す立断面図である。図３は図１の燃料プールを示す上面図である。図４は図１の燃料プールにおける堰の他の配置態様を示す上面図である。図５は図１の燃料プールにおける堰のさらに他の配置態様を示す上面図である。 (First embodiment)
(Constitution)
FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of a fuel pool according to the present invention. FIG. 2 is an elevational sectional view showing the fuel pool of FIG. FIG. 3 is a top view showing the fuel pool of FIG. 4 is a top view showing another arrangement of the weirs in the fuel pool of FIG. FIG. 5 is a top view showing still another arrangement of the weirs in the fuel pool of FIG.

図１〜図３に示すように、プール本体としての使用済燃料プール１は、原子力発電所の原子炉建屋（図示せず）内に設置されている。この使用済燃料プール１の開口部は、オペレーションフロア２に設けられている。使用済燃料プール１は、プール水３が収容可能である。本実施形態では、プール水３が満たされている。また、使用済燃料プール１内には、使用済燃料を収納した複数の燃料ラック４が貯蔵されている。これらの燃料ラック４は、使用済燃料プール１内の底面上に縦横に格子状に規則正しく並んで敷き詰められている。   As shown in FIGS. 1-3, the spent fuel pool 1 as a pool main body is installed in the reactor building (not shown) of a nuclear power plant. An opening of the spent fuel pool 1 is provided on the operation floor 2. The spent fuel pool 1 can accommodate pool water 3. In the present embodiment, the pool water 3 is filled. In the spent fuel pool 1, a plurality of fuel racks 4 storing spent fuel are stored. These fuel racks 4 are laid out regularly on the bottom surface in the spent fuel pool 1 in a grid pattern vertically and horizontally.

図１及び図２に示すように、堰５は、直方体状に形成され、図示しない固定ボルトにより使用済燃料プール１の底面上に固定される。堰５の上端は、燃料ラック４の頂部よりも高い位置にあり、基準水位６の略上方まで達している。堰５は、スロッシングによるプール水３の溢水を抑制するものである。堰５の平断面の形状及び大きさは、複数の燃料ラック４の平断面の形状及び大きさと同様である。   As shown in FIGS. 1 and 2, the weir 5 is formed in a rectangular parallelepiped shape and is fixed on the bottom surface of the spent fuel pool 1 by a fixing bolt (not shown). The upper end of the weir 5 is at a position higher than the top of the fuel rack 4 and reaches substantially above the reference water level 6. The weir 5 suppresses overflow of the pool water 3 due to sloshing. The shape and size of the flat cross section of the weir 5 are the same as the shape and size of the flat cross section of the plurality of fuel racks 4.

堰５は、図３に示すように使用済燃料プール１の短辺７の方向、あるいは長辺８の方向、又はその両方を遮るように直線状に配置される。堰５は、使用済燃料プール１の中心又は中心近傍に配置されている。図３では、堰５を短辺７の方向に直線状に配置している。   As shown in FIG. 3, the weir 5 is arranged in a straight line so as to block the direction of the short side 7 of the spent fuel pool 1, the direction of the long side 8, or both. The weir 5 is disposed in the center of the spent fuel pool 1 or in the vicinity of the center. In FIG. 3, the weirs 5 are arranged linearly in the direction of the short side 7.

具体的には、堰５は、図３に示すように使用済燃料プール１内に３つ配置されている。これらの堰５は、使用済燃料プール１の長辺８の中央を通り、かつ水平面上において長辺８と垂直な線上に位置する３体の燃料ラック４に換えて配置されている。   Specifically, three weirs 5 are arranged in the spent fuel pool 1 as shown in FIG. These weirs 5 are arranged in place of the three fuel racks 4 passing through the center of the long side 8 of the spent fuel pool 1 and located on a line perpendicular to the long side 8 on the horizontal plane.

すなわち、既設の燃料ラック４において燃料集合体を収納していないものを撤去し、既設の燃料ラック４を使用済燃料プール１の底面に固定していた固定ボルトを用いて３つの堰５が固定されている。   That is, the existing fuel rack 4 that does not contain the fuel assembly is removed, and the three weirs 5 are fixed using the fixing bolts that have fixed the existing fuel rack 4 to the bottom surface of the spent fuel pool 1. Has been.

このようにして使用済燃料プール１の底面上には、多数の燃料ラック４と、３つの堰５が縦横に規則正しく並んで敷き詰められている。   In this way, on the bottom surface of the spent fuel pool 1, a large number of fuel racks 4 and three weirs 5 are laid out regularly and vertically.

なお、堰５は、図４に示すように長辺８の方向に直線状に５つ設置してもよい。また、堰５は、図５に示すように短辺７の方向に３つ、長辺８の方向に直線状に５つ、互いに直交するように配置してもよい。図４及び図５に示す堰５も、図１〜図３に示す堰５と同様に、使用済燃料プール１の長辺８の中央を通り、かつ水平面上において長辺８と垂直な線上に位置する複数の燃料ラック４に換えて配置されている。さらに、堰５は、図１〜図５に示すように直方体状に形成したもの以外に、板状に形成したものでもよい。   Note that five weirs 5 may be installed linearly in the direction of the long side 8 as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 5, three weirs 5 may be arranged in the direction of the short side 7 and five in the direction of the long side 8 so as to be orthogonal to each other. 4 and 5, like the weir 5 shown in FIGS. 1 to 3, passes through the center of the long side 8 of the spent fuel pool 1 and is on a line perpendicular to the long side 8 on the horizontal plane. It is arranged in place of the plurality of fuel racks 4 positioned. Further, the weir 5 may be formed in a plate shape in addition to the rectangular shape as shown in FIGS.

（作 用）
次に、本実施形態の作用を説明する。 (Work)
Next, the operation of this embodiment will be described.

地震などの外力が働いて使用済燃料プール１にスロッシング現象が生じると、プール水３の液面の揺動は、堰５の周囲をプール水３が行き来する際に流動抵抗が生じ、減衰効果が大きくなるため、スロッシングによる水面の上昇が抑制される。   When a sloshing phenomenon occurs in the spent fuel pool 1 due to an external force such as an earthquake, the fluctuation of the liquid level of the pool water 3 causes a flow resistance when the pool water 3 moves back and forth around the weir 5, and a damping effect Therefore, the rise of the water surface due to sloshing is suppressed.

また、堰５によって使用済燃料プール１が部分的に分割されることにより、スロッシングの固有振動数の高い高次モードが生じやすくなる。このスロッシングの高次モードは、１次モードと比較して、同じ入力加速度に対し水面の上昇が小さくなる。   Further, when the spent fuel pool 1 is partially divided by the weir 5, a high-order mode having a high natural frequency of sloshing tends to occur. In the sloshing higher-order mode, the rise in the water surface is smaller for the same input acceleration than in the first-order mode.

（効 果）
このように本実施形態によれば、堰５によって使用済燃料プール１が部分的に分割したことにより、堰５により減衰効果が大きくなり、スロッシングの１次モードの応答が抑制され、高次モードが励起されやすくなる。そのため、地震などの外力によってスロッシングが生じる際の水面の上昇が抑制され、使用済燃料プール1から溢れる水の量が低減される。 (Effect)
Thus, according to the present embodiment, the spent fuel pool 1 is partially divided by the weir 5, so that the damping effect is increased by the weir 5, the response of the first mode of sloshing is suppressed, and the higher-order mode Is easily excited. Therefore, the rise of the water surface when sloshing occurs due to an external force such as an earthquake is suppressed, and the amount of water overflowing from the spent fuel pool 1 is reduced.

また、本実施形態によれば、既設の燃料ラック４の固定ボルトを利用して固定するため、既設の使用済燃料プール１の大規模な改造工事が不要となる。   Moreover, according to this embodiment, since it fixes using the fixing volt | bolt of the existing fuel rack 4, the large-scale remodeling construction of the existing spent fuel pool 1 becomes unnecessary.

本実施形態では、一部の燃料ラック４を撤去し、その空きスペースに堰５を設置するようにしている。そのため、燃料ラック４と堰５との最低限の交換作業で済むことから、作業性を向上させることができる。また、使用済燃料プール１は、貯蔵施設としての機能に影響を与えず、燃料の取扱い作業に干渉しないため、従来のようなスロッシング抑制装置を操作する手間がかからなくなる。   In this embodiment, some fuel racks 4 are removed, and the weir 5 is installed in the empty space. Therefore, since the minimum replacement work between the fuel rack 4 and the weir 5 is sufficient, workability can be improved. Further, the spent fuel pool 1 does not affect the function as a storage facility and does not interfere with the fuel handling work, so that it does not take time to operate the conventional sloshing suppression device.

（実験例１）
発明者らは、前記第１実施形態のように堰５を使用済燃料プール１の長辺８の方向の中間位置に設けると、溢水抑制効果が高いことを実験的に見出した。これを図６〜図８に基づいて説明する。 (Experimental example 1)
The inventors experimentally found that when the weir 5 is provided at an intermediate position in the direction of the long side 8 of the spent fuel pool 1 as in the first embodiment, the overflow suppression effect is high. This will be described with reference to FIGS.

図６は第１実施形態において堰の配置を変えた実験例１を示す説明図である。図７は図１の燃料プールを模した水槽１ａにおける堰の配置を示す概略上面図である。図８は実験例１による堰の配置例と溢水量との関係を示すグラフである。   FIG. 6 is an explanatory view showing Experimental Example 1 in which the arrangement of the weirs is changed in the first embodiment. FIG. 7 is a schematic top view showing the arrangement of weirs in the water tank 1a simulating the fuel pool of FIG. FIG. 8 is a graph showing the relationship between an example of the weir arrangement in Experimental Example 1 and the amount of overflow.

図６及び図７に示すように、水槽１ａの長辺８の方向の長さを９００ｍｍ、短辺７の方向の長さを７００ｍｍ、堰５の長さＢを３００ｍｍ、堰５の幅Ｗを１００ｍｍとし、堰５の長辺方向位置ＬをＮｏ．１では４５０ｍｍ、Ｎｏ．２では５５０ｍｍ、及びＮｏ．３では６５０ｍｍとした場合に、同じ条件で加振試験を行ったところ、溢水量は図８に示すようになった。なお、プール水３は、基準水位６まであるものとする。   6 and 7, the length in the direction of the long side 8 of the water tank 1a is 900 mm, the length in the direction of the short side 7 is 700 mm, the length B of the weir 5 is 300 mm, and the width W of the weir 5 is The long side direction position L of the weir 5 is No. 100 mm. 1 is 450 mm, no. 2 is 550 mm, and When the vibration test was conducted under the same conditions in the case of 3 at 650 mm, the overflow amount was as shown in FIG. The pool water 3 is assumed to be up to the reference water level 6.

図８によれば、堰５などの抑制設備を設けていない場合の溢水量は、０．０６２ｍ３、堰５の長辺方向位置Ｌが４５０ｍｍ（Ｎｏ．１）の場合は、０．０２１ｍ３、５５０ｍｍ（Ｎｏ．２）の場合は、０．０２４ｍ３、６５０ｍｍ（Ｎｏ．３）の場合は、０．０３０ｍ３である。 According to FIG. 8, the amount of overflow when no restraining equipment such as the weir 5 is provided is 0.062 m 3 , and when the long side direction position L of the weir 5 is 450 mm (No. 1), 0.021 m 3 In the case of 550 mm (No. 2), it is 0.024 m 3 , and in the case of 650 mm (No. 3), it is 0.030 m 3 .

したがって、この実験例１によれば、使用済燃料プール１の長辺８の方向の中央を通り、かつ水平面上で使用済燃料プール１の長辺８の方向と垂直な線（つまり、水槽１ａを長辺８の中心で分断する線）を含むように堰５を設けることで、効果的に溢水抑制効果を発揮できることが判明した。   Therefore, according to the first experimental example, a line that passes through the center of the long side 8 of the spent fuel pool 1 and is perpendicular to the direction of the long side 8 of the spent fuel pool 1 on the horizontal plane (that is, the water tank 1a). It has been found that by providing the weir 5 so as to include the line dividing the line at the center of the long side 8, it is possible to effectively exhibit the overflow suppression effect.

また、実験例１によれば、使用済燃料プール１の長辺８の方向の中央を通り、かつ水平面上で使用済燃料プール１の長辺８の方向と垂直な線上に位置する燃料ラック４のみを堰５に交換することで、簡単な交換作業で高い溢水抑制効果が得られる。   Further, according to Experimental Example 1, the fuel rack 4 is located on a line passing through the center in the direction of the long side 8 of the spent fuel pool 1 and perpendicular to the direction of the long side 8 of the spent fuel pool 1 on the horizontal plane. By exchanging only the weir 5 with a weir 5, a high overflow suppression effect can be obtained with a simple replacement operation.

（実験例２）
さらに、発明者らは、堰５の高さが使用済燃料プール１の基準水位６と同程度の場合と、基準水位６より高い場合とで溢水抑制効果が大きく変わらないことを実験的に見出した。 (Experimental example 2)
Furthermore, the inventors experimentally found that the overflow suppression effect does not change significantly when the height of the weir 5 is approximately the same as the reference water level 6 of the spent fuel pool 1 and when it is higher than the reference water level 6. It was.

図９は実験例２による同じ加振条件における基準水位に対する堰の高さと溢水量との関係を示すグラフである。図９によれば、堰５などの抑制設備を設けていない場合の溢水量は、０．０６２ｍ３、堰５の高さが使用済燃料プール１の基準水位６に対して７６％の場合は、０．０４０ｍ３、同様に９９％の場合は、０．０２３ｍ３、１１８％の場合は、０．０２１ｍ３である。 FIG. 9 is a graph showing the relationship between the height of the weir and the amount of overflow with respect to the reference water level under the same vibration condition according to Experimental Example 2. According to FIG. 9, the amount of overflow when no restraining equipment such as the weir 5 is provided is 0.062 m 3 , and the height of the weir 5 is 76% with respect to the reference water level 6 of the spent fuel pool 1. 0.040 m 3 , similarly 99% is 0.023 m 3 , and 118% is 0.021 m 3 .

したがって、この実験例２によれば、堰５の高さを基準水位６の近傍とすることで、高い溢水抑制効果を維持しつつ、物量を抑えることが可能になることが判明した。   Therefore, according to the experimental example 2, it was found that by setting the height of the weir 5 in the vicinity of the reference water level 6, it is possible to suppress the quantity while maintaining a high overflow suppression effect.

なお、通常の使用済燃料プール１の水平断面は、矩形であるが、一部がキャスクの一時的な配置用の領域として確保された構造などと、完全な矩形でないこともある。この場合は、最も長い辺の中央を分断するように堰５を配置することで、高い溢水抑制効果が得られる。また、もし正方形であれば、その中心が堰５を配置するのに最も効果的な位置となる。   In addition, although the horizontal cross section of the normal spent fuel pool 1 is a rectangle, the structure etc. by which one part was ensured as an area | region for temporary arrangement | positioning of a cask may not be a perfect rectangle. In this case, by arranging the weir 5 so as to divide the center of the longest side, a high overflow suppression effect can be obtained. If it is a square, the center is the most effective position for placing the weir 5.

（第２実施形態）
図１０は本発明に係る燃料プールの第２実施形態を示す上面図である。図１１は図１０の燃料プールにおける堰の他の配置態様を示す上面図である。なお、前記第１実施形態と同一の部分には、同一の符号を付して重複する説明は省略する。その他の実施形態も同様とする。 (Second Embodiment)
FIG. 10 is a top view showing a second embodiment of the fuel pool according to the present invention. 11 is a top view showing another arrangement of the weirs in the fuel pool of FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part same as the said 1st Embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted. The same applies to other embodiments.

図１０に示すように、使用済燃料プール１の一辺の内壁には、常設構造物９が設置されている。この常設構造物９とは、例えば、燃料をキャスク内に格納する作業を行う際に、キャスクが配置される領域であるキャスクピットである。本実施形態では、使用済燃料プール１の一辺に常設構造物９を設置したことで、使用済燃料プール１の横断面が一部を切り欠いた凹んだ形状となる。   As shown in FIG. 10, a permanent structure 9 is installed on the inner wall of one side of the spent fuel pool 1. The permanent structure 9 is, for example, a cask pit that is an area where the cask is disposed when performing an operation of storing fuel in the cask. In this embodiment, by installing the permanent structure 9 on one side of the spent fuel pool 1, the cross section of the spent fuel pool 1 has a recessed shape with a part cut away.

また、本実施形態では、堰５を常設構造物９が設置されている反対側の辺の対称となる位置に配置している。   Moreover, in this embodiment, the weir 5 is arrange | positioned in the position used as the symmetry of the opposite side where the permanent structure 9 is installed.

さらに、既設の燃料ラック４を撤去して堰５を設置する場合には、図１１に示すように既設の燃料ラック４を固定する固定ボルトの強度を担保するため、隣り合う燃料ラック４を撤去し、堰５の設置幅を広くとるようにしてもよい。   Further, when the existing fuel rack 4 is removed and the weir 5 is installed, the adjacent fuel racks 4 are removed in order to secure the strength of the fixing bolts for fixing the existing fuel rack 4 as shown in FIG. However, the installation width of the weir 5 may be wide.

この場合、前記第１実施形態と同様に、使用済燃料プール１の長辺８の方向の中央を通り、かつ水平面上で使用済燃料プール１の長辺８の方向と垂直な線上に位置する燃料ラック４のみを堰５に交換するようにしている。   In this case, as in the first embodiment, it is located on a line passing through the center in the direction of the long side 8 of the spent fuel pool 1 and perpendicular to the direction of the long side 8 of the spent fuel pool 1 on the horizontal plane. Only the fuel rack 4 is replaced with the weir 5.

したがって、本実施形態では、堰５と常設構造物９によって、前記第１実施形態と同様に、使用済燃料プール１が部分的に分割され、水面の上昇が抑えられる。   Therefore, in the present embodiment, the spent fuel pool 1 is partially divided by the weir 5 and the permanent structure 9 as in the first embodiment, and the rise of the water surface is suppressed.

このように本実施形態によれば、堰５により減衰効果が大きくなり、スロッシングの１次モードの応答が抑制され高次モードが励起されやすくなるため、地震などの外力によってスロッシングが生じる際の水面の上昇が抑制され、使用済燃料プール1から溢れる水の量が低減される。   Thus, according to the present embodiment, the damping effect is increased by the weir 5, and the response of the first mode of sloshing is suppressed and the higher mode is easily excited. Therefore, the water surface when sloshing occurs due to an external force such as an earthquake. Is suppressed, and the amount of water overflowing from the spent fuel pool 1 is reduced.

（第３実施形態）
図１２は本発明に係る燃料プールの第３実施形態を示す立断面図である。 (Third embodiment)
FIG. 12 is an elevational sectional view showing a third embodiment of the fuel pool according to the present invention.

図１２に示すように、本実施形態では、堰５の外表面に突起状の抵抗体１１が全面に亘って設けられている。   As shown in FIG. 12, in the present embodiment, a protruding resistor 11 is provided over the entire surface of the weir 5.

本実施形態では、堰５の表面に突起状の抵抗体１１を設けたことにより、堰５の表面を水流が迂回する際に、流動抵抗が増し、減衰効果が大きくなる。   In this embodiment, by providing the protruding resistor 11 on the surface of the weir 5, when the water flow bypasses the surface of the weir 5, the flow resistance increases and the damping effect increases.

このように本実施形態によれば、堰５の表面に突起状の抵抗体１１を設けたので、堰５による減衰効果を大きくし、スロッシングによる水面上昇を抑制することができる。   As described above, according to the present embodiment, since the protruding resistor 11 is provided on the surface of the weir 5, the damping effect by the weir 5 can be increased, and the rise of the water surface due to sloshing can be suppressed.

（第４実施形態）
図１３は本発明に係る燃料プールの第４実施形態を示す立断面図である。 (Fourth embodiment)
FIG. 13 is an elevational sectional view showing a fourth embodiment of the fuel pool according to the present invention.

図１３に示すように、本実施形態では、堰５に幅方向に貫通する貫通孔１２が複数全体に設けられている。   As shown in FIG. 13, in this embodiment, a plurality of through-holes 12 penetrating the weir 5 in the width direction are provided.

本実施形態では、堰５近傍の水の一部は、貫通孔１２を通過し、その他は堰５の表面を迂回して流れる。貫通孔１２を設けていない場合に比べて、堰５に加わるスロッシング荷重は小さくなる。   In the present embodiment, a part of the water in the vicinity of the weir 5 passes through the through hole 12 and the other flows around the surface of the weir 5. The sloshing load applied to the weir 5 is smaller than when no through hole 12 is provided.

このように本実施形態によれば、堰５に複数の貫通孔１２を設けたことにより、堰５によって使用済燃料プール１の一部を分断してスロッシングによる水面上昇を抑制する効果を保持したまま、堰５に加わるスロッシング荷重を低減し、使用済燃料プール１の側面、又は底面に設けられた堰５の固定ボルトや、堰５自体の強度を担保することができる。   As described above, according to the present embodiment, by providing the plurality of through holes 12 in the weir 5, the effect of suppressing a rise in water level due to sloshing by dividing a part of the spent fuel pool 1 by the weir 5 is maintained. The sloshing load applied to the weir 5 can be reduced, and the fixing bolt of the weir 5 provided on the side surface or the bottom surface of the spent fuel pool 1 and the strength of the weir 5 itself can be ensured.

（その他の実施形態）
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 (Other embodiments)
Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, changes, and combinations can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

例えば、上記第１実施形態又は第２実施形態の構成に、第３実施形態及び第４実施形態の少なくとも一方の構成を組み合わせるようにしてもよい。   For example, you may make it combine the structure of the said 1st Embodiment or 2nd Embodiment with at least one structure of 3rd Embodiment and 4th Embodiment.

上記第３実施形態では、抵抗体１１を突起状に形成したが、堰５による減衰効果が大きければ、他の形状であってもよい。   In the third embodiment, the resistor 11 is formed in a protruding shape, but may have other shapes as long as the damping effect by the weir 5 is great.

上記第４実施形態において、貫通孔１２は、堰５に加わるスロッシング荷重を低減する効果に基づいて、その数、大きさ及び形状が適宜選択される。   In the fourth embodiment, the number, size, and shape of the through holes 12 are appropriately selected based on the effect of reducing the sloshing load applied to the weir 5.

１…使用済燃料プール（プール本体）、２…オペレーションフロア、３…プール水、４…燃料ラック、５…堰、６…基準水位、７…短辺、８…長辺、９…常設構造物、１１…抵抗体、１２…貫通孔   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Spent fuel pool (pool main body), 2 ... Operation floor, 3 ... Pool water, 4 ... Fuel rack, 5 ... Weir, 6 ... Standard water level, 7 ... Short side, 8 ... Long side, 9 ... Permanent structure , 11 ... resistor, 12 ... through hole

Claims (7)

プール水を収容可能なプール本体と、
前記プール本体の底面上に、上端が前記プール本体の基準水位よりも低い位置に設置されて燃料を収納可能な複数の燃料ラックと、
前記プール本体の長辺の中央を通り、かつ水平面上で前記長辺と垂直な線上に設置され、前記燃料ラックより高さの高い堰とを備え、
前記プール本体の底面上に前記複数の燃料ラック及び前記堰が敷き詰められていることを特徴とする燃料プール。 A pool body that can accommodate pool water;
On the bottom surface of the pool body, a plurality of fuel racks installed at positions where the upper ends are lower than the reference water level of the pool body and capable of storing fuel,
Passing through the center of the long side of the pool body, and installed on a line perpendicular to the long side on a horizontal plane, comprising a weir having a height higher than the fuel rack,
The fuel pool, wherein the plurality of fuel racks and the weir are spread on a bottom surface of the pool body. 前記堰の高さが前記プール本体の基準水位近傍であることを特徴とする請求項１記載の燃料プール。   The fuel pool according to claim 1, wherein the height of the weir is in the vicinity of a reference water level of the pool body. 前記堰は、前記プール本体の長辺の中央を通り、かつ水平面上で前記プール本体の長辺方向と垂直な線上にのみに配置されたことを特徴とする請求項１又は２記載の燃料プール。   3. The fuel pool according to claim 1, wherein the weir is disposed only on a line that passes through the center of the long side of the pool body and is perpendicular to the direction of the long side of the pool body on a horizontal plane. . 前記プール本体の一辺の内壁に設けられた常設構造物を有し、
前記堰は、前記常設構造物が対向する前記プール本体の内壁と前記常設構造物との間に設置されたことを特徴とする請求項１又は２記載の燃料プール。 A permanent structure provided on the inner wall of one side of the pool body;
The fuel pool according to claim 1 or 2, wherein the weir is installed between an inner wall of the pool body and the permanent structure facing the permanent structure. 前記堰は、表面に突起状の抵抗体を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の燃料プール。   The fuel pool according to claim 1, wherein the weir has a protruding resistor on a surface thereof. 前記堰は、幅方向に貫通する貫通孔を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の燃料プール。   The fuel pool according to claim 1, wherein the weir has a through-hole penetrating in the width direction. 既設の燃料プールの底面に敷き詰められた燃料ラックのうち、前記燃料プールの長辺の中央を通り、かつ水平面上で前記長辺と垂直な線上に位置する前記燃料ラックの少なくとも一部を撤去するステップと、
前記燃料ラックの撤去された位置に、前記燃料ラックよりも高さの高い堰を設置するステップと、
を有することを特徴とする燃料プールの改造方法。 Of the fuel racks spread on the bottom surface of the existing fuel pool, at least a part of the fuel rack passing through the center of the long side of the fuel pool and located on a line perpendicular to the long side on a horizontal plane is removed. Steps,
Installing a weir higher in height than the fuel rack at a position where the fuel rack is removed;
A fuel pool remodeling method characterized by comprising:
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