JP2018084487A

JP2018084487A - 原子力設備

Info

Publication number: JP2018084487A
Application number: JP2016227641A
Authority: JP
Inventors: 稔久信定; Toshihisa Nobusada
Original assignee: Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Current assignee: Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Priority date: 2016-11-24
Filing date: 2016-11-24
Publication date: 2018-05-31

Abstract

【課題】
使用済燃料貯蔵プールに貯蔵、保管されていたキャスク或いはトレーラ等の搬送装置で搬送されてきたキャスクを、原子力設備の搬入、搬出口を利用してクレーン等により吊り上げ或いは吊り下げて搬入或いは搬出して搬送する際に、事故等によりキャスクが落下した場合であっても、キャスクの破損による放射能物質の漏洩を防ぐこと。
【解決手段】
本発明の原子力設備は、上記課題を解決するために、放射性物質が格納されているキャスクが搬入或いは搬出される搬入、搬出部の床に緩衝装置が埋設されている原子力設備であって、前記緩衝装置は、直立した複数の鋼材の集合体から成り、該鋼材の集合体の床面側が、所定の強度を有する蓋で覆われていることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は原子力設備に係り、特に、原子力発電施設において使用済み燃料集合体や放射性廃棄物などの放射性物質が密封されたキャスクをクレーン等により吊り上げ或いは吊り下げて搬入或いは搬出するものに好適な原子力設備に関するものである。

多くの原子力発電施設において、使用済み燃料集合体や放射性廃棄物などの放射性物質が密封されたキャスクを搬送する場合、使用済燃料貯蔵プールに貯蔵、保管されていたキャスク或いはトレーラ等の搬送装置で搬送されてきたキャスクを、原子力設備の搬入、搬出口を利用してクレーン等により吊り上げ或いは吊り下げてキャスクを搬入或いは搬出することが行なわれている。

ところが、クレーン等によりキャスクを吊り上げ或いは吊り下げて移送する際に、ワイヤが切れる事故等によりキャスクが仮に落下した場合、キャスクの破損による放射能物質の漏洩或いは原子力設備の構造躯体（床面）への損傷が生じることが想定され、原子力設備の安全の確保並びに原子力設備の構造躯体（床面）の構造健全性を保障するには、現状の原子力設備の構造では不十分であった。

また、キャスクが落下した場合の衝撃を吸収するために、原子力設備の構造躯体（床面）内への緩衝物の埋設或いは貼り付け等を行った場合、定常的な点検、修繕といった維持管理が困難となり、永続的な品質保証を困難としていた。

例えば、キャスクが落下した場合の衝撃を吸収するために、原子力設備に緩衝装置を設けた先行技術文献としては、特許文献１及び２を挙げることができる。

上記した特許文献１には、キャスクを載置する使用済燃料プール床面に、クレーンで吊り上げられたキャスクが落下した場合を想定して、複数の中空金属球で構成された緩衝装置を設けたことが記載されている。

また、特許文献２には、キャスク内の床面に、キャニスタが落下した場合を想定して、井桁状の衝撃吸収材を配置したことが記載されている。

特開２０１４−４８１９０号公報特開２００８−１７０４５１号公報

しかしながら、上述した特許文献１に記載された技術は、使用済燃料プールの床面に緩衝装置が設けられ、その緩衝装置が中空金属球で構成されており、また、特許文献２に記載された技術は、キャスク内の床面に井桁構造の衝撃吸収材を配置したものであり、使用済み燃料貯蔵プールに貯蔵、保管されていたキャスク或いはトレーラ等の搬送装置で搬送されてきたキャスクを、原子力設備の搬入、搬出口を利用してクレーン等により吊り上げ或いは吊り下げてキャスクを搬入或いは搬出してキャスクを搬送する際を考慮して緩衝装置或いは衝撃吸収材を設けたものではない。

従って、引用文献１及び２では、本発明が対象としている使用済み燃料貯蔵プールに貯蔵、保管されていたキャスク或いはトレーラ等の搬送装置で搬送されてきたキャスクを、原子力設備の搬入、搬出口を利用してクレーン等により吊り下げ或いは吊り上げてキャスクを搬入或いは搬出してキャスクを搬送する際に、ワイヤが切れる事故等によりキャスクが落下した場合のキャスクの破損による放射能物質の漏洩については考慮されていないものである。

本発明は上述の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、使用済み燃料貯蔵プールに貯蔵、保管されていたキャスク或いはトレーラ等の搬送装置で搬送されてきたキャスクを、原子力設備の搬入、搬出口を利用してクレーン等により吊り上げ或いは吊り下げて搬入或いは搬出して搬送する際に、事故等によりキャスクが落下した場合であっても、キャスクの破損による放射能物質の漏洩を防ぐことができる原子力設備を提供することにある。

本発明の原子力設備は、上記目的を達成するために、放射性物質が格納されているキャスクが搬入或いは搬出される搬入、搬出部の床に緩衝装置が埋設されている原子力設備であって、前記緩衝装置は、直立した複数の鋼材の集合体から成り、該鋼材の集合体の床面側が、所定の強度を有する蓋で覆われていることを特徴とする。

本発明によれば、使用済み燃料貯蔵プールに貯蔵、保管されていたキャスク或いはトレーラ等の搬送装置で搬送されてきたキャスクを、原子力設備の搬入、搬出口を利用してクレーン等により吊り上げ或いは吊り下げて搬入或いは搬出して搬送する際に、事故等によりキャスクが落下した場合であっても、キャスクの破損による放射能物質の漏洩を防ぐことができる。

本発明の原子力設備の実施例１を示す概略構成図である。本発明の原子力設備の実施例１に採用される緩衝装置を示す斜視図である。本発明の原子力設備の実施例２として緩衝装置の他の例を示す斜視図である。

以下、図示した実施例に基づいて本発明の原子力設備を説明する。なお、各実施例において、同一構成部品には同符号を使用する。

図１及び図２に、本発明の原子力設備の実施例１を示す。

図１は、本発明の原子力設備の実施例１の概略構成を示し、図２は、本発明の原子力設備の実施例１に採用される緩衝装置を示す。

図１に示すように、本実施例の原子力設備は、放射性物質が格納されているキャスク１が搬入或いは搬出されるオペレーションフロア（運転床）２と外壁３及び搬入口床４で構成される搬入、搬出部５の搬入口床４に緩衝装置６が埋設された構成となっている。

上述した本実施例の搬入、搬出部５の搬入口床４に埋設された緩衝装置６は、図２に示すように、直立した複数（本実施例では、横方向に８個、奥行き方向に８個）の炭素鋼等から成る箱型鋼材６ａの集合体から成り、この直立した箱型鋼材６ａの集合体の床面側が、所定の強度を有する蓋（点線で示された箇所）６ｂで覆われて構成されている。

直立した複数の箱型鋼材６ａの集合体のそれぞれは、空洞６ｃを有していると共に、箱型鋼材６ａの集合体は、隣接する箱型鋼材６ａ同士が溶接接合されている。

また、所定の強度を有する蓋６ｂは、キャスク１を搬入或いは搬出するトレーラ７等の搬送装置（図１参照）により生じる荷重による圧縮、せん断又は曲げ応力に耐え得る材料（例えば、炭素鋼或いはステンレス鋼）から成り、かつ、キャスク１を搬入或いは搬出するトレーラ７等の搬送装置の荷重を、直立した箱型鋼材６ａの集合体に伝達するものである。

また、直立した複数の箱型鋼材６ａの集合体は、ユニット単位でクレーン８（図１参照）等を用いて交換することができるように、ユニットは、図２に示すように、支持金具６ｄで一体に支持され、この支持金具６ｄにクレーン８で吊上げる吊り金具６ｅを設けている。

そして、使用済み燃料集合体や放射性廃棄物などの放射性物質が密封されたキャスク１を搬送する場合には、所定位置（例えば、使用済燃料貯蔵プール）に設置されていて再処理施設等に搬送が必要なキャスク１を、クレーン８により使用済燃料貯蔵プールから吊り上げて移動し原子力設備の搬入、搬出部５を利用してクレーン８により吊り下げて、トレーラ７等の搬送装置に移送し、トレーラ７等の搬送装置が搬入口床４上を移動することでキャスク１を搬出する。

次に、トレーラ７等の搬送装置上に載置されて搬入口床４上を移送されてきた再処理された燃料が密封されたキャスク１を、図１に示すように、原子力設備の搬入、搬出部５を利用してクレーン８により吊り上げて搬送することが行なわれる。

上述したキャスク１を搬送する際に、例えば、図１に示すように、トレーラ７等の搬送装置上に載置されて搬入口床４上を移送されてきたキャスク１を、原子力設備の搬入、搬出部５を利用してクレーン８により吊り上げると、ワイヤ９が切れる事故が発生する可能性があり、ワイヤ９が切れるとキャスク１が搬入口床４に落下してキャスク１の破損による放射能物質の漏洩の恐れがある。

しかし、本実施例では、搬入口床４に、直立した複数の箱型鋼材６ａの集合体から成り、この直立した箱型鋼材６ａの集合体の床面側が、所定の強度を有する蓋６ｂで覆われて構成されている緩衝装置６が埋設されているため、例え、キャスク１をクレーン８により吊り上げ或いは吊り下げた際に、ワイヤ９が切れてキャスク１が搬入口床４に落下しても、キャスク１の落下に伴う衝撃は緩衝装置６で緩和され、キャスク１の破損による放射能物質の漏洩が防止されると共に、搬入口床４等の構造物の損傷を回避することができる。

即ち、緩衝装置６は、直立した複数の箱型鋼材６ａの垂直反力により、一般的な床面に相当する支持機能を有し、直立した複数の箱型鋼材６ａにキャスク１の落下が生じた場合は、直立した複数の箱型鋼材６ａが損壊することで、キャスク１の破損を回避できるので、キャスク１の破損による放射能物質の漏洩が防止されると共に、搬入口床４等の構造物の損傷を回避することができる。

つまり、直立した複数の箱型鋼材６ａは、キャスク１が高所から落下した際の運動エネルギーを自身の変形するエネルギーで相殺することができるので、キャスク１の破損による放射能物質の漏洩が防止されると共に、搬入口床４等の構造物の損傷を回避することができるものである。

キャスク１の落下に伴い塑性変形して破損した直立した複数の箱型鋼材６ａは、ユニット（集合体）単位でクレーン等を用いて交換することができる。これは、上述した如く、ユニットには、支持金具６ｄでユニットを一体に支持し、この支持金具６ｄにクレーン８で吊上げる吊り金具６ｅを設けているので、吊り金具６ｅを介して蓋６ｂを外した状態で吊り上げることで、塑性変形して破損した箱型鋼材６ａを交換することができる。

また、直立した複数の箱型鋼材６ａは空洞をもち、上部から空洞を介して箱型鋼材６ａの内部の目視が可能となり、劣化等の発見につながる可能性がある。

このような本実施例によれば、クレーン８により吊り上げ或いは吊り下げられたキャスク１が高所から搬入口床４に落下した場合であっても、直立した複数の箱型鋼材６ａが損壊することで、落下したキャスク１の損傷を回避することができ、キャスク１の破損による放射能物質の漏洩を防ぐことができるし、搬入口床４等の構造物の損傷を回避することが可能となる。

なお、上述した実施例では、緩衝装置６として直立した複数の箱型鋼材６ａを用いた例について説明したが、箱型鋼材６ａに代えて直立した複数の円形鋼材を用いても同様な効果を得ることができる。

図３に、本発明の原子力設備に採用される緩衝装置の他の例を実施例２として示す。

該図に示す例は、緩衝装置６として、図２に示した直立した複数の箱型鋼材６ａのそれぞれ中に、直立した円形鋼材１０を収納してユニットを構成したものである。

これら隣接する箱型鋼材６ａ同士、箱型鋼材６ａと円形鋼材１０同士が溶接接合されている。他の構成は、実施例１と同様である。

このような本実施例の構成であっても、実施例１と同様な効果を得ることができる。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１…キャスク、２…オペレーションフロア、３…外壁、４…搬入口床、５…搬入、搬出部、６…緩衝装置、６ａ…箱型鋼材、６ｂ…蓋、６ｃ…空洞、６ｄ…支持金具、６ｅ…吊り金具、７…トレーラ、８…クレーン、９…ワイヤ、１０…円形鋼管。

Claims

放射性物質が格納されているキャスクが搬入或いは搬出される搬入、搬出部の床に緩衝装置が埋設されている原子力設備であって、
前記緩衝装置は、直立した複数の鋼材の集合体から成り、該鋼材の集合体の床面側が、所定の強度を有する蓋で覆われていることを特徴とする原子力設備。
請求項１に記載の原子力設備において、
前記集合体の鋼材のそれぞれは、空洞を有することを特徴とする原子力設備。
請求項１又は２に記載の原子力設備において、
前記緩衝装置は、箱型鋼材又は円形鋼材或いはそれらの組合せの集合体から成ることを特徴とする原子力設備。
請求項３に記載の原子力設備において、
前記箱型鋼材又は円形鋼材或いはそれらの組合せの集合体は、隣接する前記箱型鋼材同士又は円形鋼材同士或いは前記箱型鋼材と前記円形鋼材の組合せ鋼材同士が溶接接合されていることを特徴とする原子力設備。
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の原子力設備において、
前記蓋は、前記キャスクを搬入或いは搬出する装置の荷重による圧縮、せん断又は曲げ応力に耐え得る材料から成り、かつ、前記キャスクを搬入或いは搬出する装置の荷重を前記集合体に伝達することを特徴とする原子力設備。
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の原子力設備において、
前記集合体には、該集合体を支持する支持部材を介して吊り金具が設置されていることを特徴とする原子力設備。