JP2019027870A - Radioactive material storage container - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、放射性物質の貯蔵容器に関する。 The present invention relates to a storage container for radioactive material.
例えば特許文献1,2に開示されているように、放射性物質の貯蔵容器は、放射性物質を収容する容器本体と、容器本体の開口を密封する一次蓋と、一次蓋の外側に設置される二次蓋とを備えている。
For example, as disclosed in
ここで、特許文献1,2に開示されているような上記貯蔵容器では、一次蓋の密封機能が万が一損なわれたとしても、放射性物質が容器本体の外部に放出しないように、容器本体内の圧力は、負圧(大気圧よりも低い圧力)とされている。これに対して、一次蓋と二次蓋との間の空間の圧力は正圧(大気圧よりも高い圧力)とされる。万が一、一次蓋の密封機能が損なわれたとしても、一次蓋と二次蓋との間の空間から容器本体内へ、当該空間のガスが流出することで、ただちに放射性物質が容器本体の外部に放出することを防止することができる。
Here, in the above storage containers as disclosed in
そこで、管理者は、一次蓋と二次蓋との間の空間の圧力が所定の圧力よりも低下していないか監視することで、一次蓋の密封機能が正常に維持されているかを監視する。例えば特許文献1,2は、下記の装置を用いて当該空間の圧力を連続監視することで、一次蓋の密封機能が維持されているかを常に確認することが開示される。
Therefore, the administrator monitors whether the sealing function of the primary lid is normally maintained by monitoring whether the pressure in the space between the primary lid and the secondary lid is lower than a predetermined pressure. . For example,
特許文献1では、一次蓋と二次蓋との間の空間の圧力は、圧力検出器、圧力伝播管、およびバルブなどで構成される圧力監視系と称されている装置を用いて監視されている。また、特許文献2では、上記空間の圧力は、密封監視装置と称されている装置を用いて監視されている。
In
ここで、特許文献1に開示の上記装置(圧力監視系)、および特許文献2に開示の上記装置(密封監視装置)は、いずれも二次蓋に設置され、カバー部材で、外部からの落下物などから保護される。 Here, both of the device disclosed in Patent Document 1 (pressure monitoring system) and the device disclosed in Patent Document 2 (sealing monitoring device) are installed on a secondary lid, and fall from the outside with a cover member. Protected from things.
一方、近年、放射性物質の貯蔵容器を貯蔵するための施設の簡素化が検討されている。そこで、本願発明者らは、当該施設の簡素化(例えば、屋根を設置しない施設にする等)がなされた場合において生じる従来の貯蔵容器の問題点を種々検討したところ、カバー部材と二次蓋との間から、雨水、ほこりなどが、前記した装置(圧力監視系、密封監視装置)の設置空間内に侵入し、それが原因で当該装置が故障する可能性があることを見出した。
本発明は、上記知見に基づいてなされたものであって、その目的は、一次蓋と二次蓋との間の空間の圧力を監視するための密封監視装置の設置空間に、雨水、ほこりなどが侵入することを防止することができる構造を備える放射性物質の貯蔵容器を提供することである。
On the other hand, in recent years, simplification of facilities for storing radioactive storage containers has been studied. Accordingly, the inventors of the present application have studied various problems of conventional storage containers that occur when the facility is simplified (for example, a facility that does not have a roof installed). In the meantime, it has been found that rainwater, dust and the like enter the installation space of the above-described devices (pressure monitoring system, sealing monitoring device), and that the device may break down.
The present invention has been made based on the above knowledge, and its purpose is to install rainwater, dust, etc. in the installation space of the sealing monitoring device for monitoring the pressure in the space between the primary lid and the secondary lid. It is to provide a storage container for a radioactive material having a structure capable of preventing intrusion of water.
本発明に係る放射性物質の貯蔵容器は、放射性物質を収容する容器本体と、前記容器本体の開口を密封する一次蓋と、前記一次蓋の外側に設置され、前記一次蓋との間の空間の圧力を前記一次蓋及び前記容器本体とともに保持する二次蓋と、前記二次蓋に設置され、前記空間の圧力を監視するための密封監視装置と、前記密封監視装置が設置される前記二次蓋内の設置空間を覆う保護カバーとを備える。前記設置空間を密封するためのシール部材が、前記保護カバーと前記二次蓋との間に設置されている。 A radioactive substance storage container according to the present invention includes a container main body that contains a radioactive substance, a primary lid that seals the opening of the container main body, an outer space of the primary lid, and a space between the primary lid and the primary lid. A secondary lid for holding the pressure together with the primary lid and the container body; a seal monitoring device for monitoring the pressure in the space; and a secondary monitor installed on the secondary lid; And a protective cover for covering the installation space in the lid. A seal member for sealing the installation space is installed between the protective cover and the secondary lid.
本発明によれば、貯蔵施設の簡素化がなされた場合であっても、それに耐え得る放射性物質の貯蔵容器を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if it is a case where a storage facility is simplified, the storage container of the radioactive substance which can endure it can be provided.
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
図1〜3を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る放射性物質の貯蔵容器100について説明する。貯蔵容器100は、放射性物質(例えば使用済燃料)を収容する容器本体1と、容器本体1の開口を密封する一次蓋2(図3参照)と、一次蓋2の外側に設置され、一次蓋2との間の空間S1の圧力を一次蓋2とともに保持する二次蓋3(図3参照)とを備えている。なお、容器本体1(貯蔵容器100)は、縦置き設置されてもよいし、横置き設置されてもよい。図1,2は、縦置き設置された容器本体1(貯蔵容器100)を示す。また、貯蔵容器100は、放射性物質の貯蔵専用の貯蔵容器であってもよいし、放射性物質の輸送にも用いられる輸送兼用の貯蔵容器(輸送兼用貯蔵容器)であってもよい。
A radioactive
容器本体1は、例えば有底筒形状とされ、その材質は、炭素鋼などの金属、コンクリートなどである。炭素鋼などの金属、コンクリートなどで容器本体1が形成されることで、容器本体1は、放射線遮蔽機能を有する。容器本体1の内部には、例えば格子状に形成された金属製のバスケット(不図示)が配置される。また、容器本体1の外周部には、ハンドリング用の複数のトラニオン9が取り付けられる。
The
一次蓋2は、容器本体1の開口を密封する蓋であって、放射性物質の密封を維持するため、金属ガスケット28を有する(図3参照)。金属ガスケット28は、容器本体1と一次蓋2の外周縁部との間に設置される。また、二次蓋3は、一次蓋2との間の空間S1の圧力を一次蓋2及び容器本体1とともに保持する蓋であって、当該空間S1の圧力を保持するため、金属ガスケット29を有する(図3参照)。金属ガスケット29は、金属ガスケット28よりも外側において、容器本体1と二次蓋3の外周縁部との間に設置される。
The
なお、一次蓋2および二次蓋3の材質は、例えば炭素鋼などの金属である。一次蓋2および二次蓋3が炭素鋼などの金属で形成されることで、一次蓋2および二次蓋3は、放射線遮蔽機能を有する。また、二次蓋3の内部には、中性子遮蔽材が入れられてもよい。また、一次蓋2および二次蓋3の材質は、コンクリートであってもよい。
The material of the
次に、図3に示すように、貯蔵容器100は、一次蓋2と二次蓋3との間の空間S1の圧力を監視するための密封監視装置4を有する。この密封監視装置4は、例えば、二次蓋3の上面に設けられた凹部3aに設置される。
Next, as shown in FIG. 3, the
例えば金属ガスケット28の不具合などにより、一次蓋2の密封機能が万が一損なわれたとしても、放射性物質が外部に放出しないように、容器本体1内の圧力は、負圧(大気圧よりも低い圧力)とされる。これに対して、一次蓋2と二次蓋3との間の空間S1の圧力は正圧(大気圧よりも高い圧力)とされる。万が一、一次蓋2の密封機能が損なわれると、空間S1から容器本体1内へ、当該空間S1のガスが流出し、その結果、空間S1の圧力は低下することになる。管理者は、空間S1の圧力が所定の圧力よりも低下していないかを、密封監視装置4を用いて連続監視することで、一次蓋2の密封機能が正常に維持されているかを常に確認することができる。なお、一次蓋2と二次蓋3との間の空間S1、および容器本体1内には、ヘリウムガスなどの不活性ガスが充填される。
For example, even if the sealing function of the
密封監視装置4は、空間S1の圧力を測定する圧力センサ4a、ならびに、配管およびバルブなどの付属品から構成される。二次蓋3の凹部3aの底には、空間S1に連通する細孔13(ガス圧導入路)が設けられ、密封監視装置4を構成する配管は、この細孔13に接続される。空間S1の圧力(ガス)は、細孔13および配管を介して、圧力センサ4aに導かれる。
The sealing
圧力センサ4aの信号を外部に取り出すためのケーブル12は、ダクト18に挿入され、監視盤19に接続される(図1,2参照)。圧力センサ4aの信号は、ケーブル12およびダクト18を介して、監視盤19に入力される。このような構成により、一次蓋2と二次蓋3との間の空間S1の圧力(ガス圧力)が常時監視されることで、一次蓋2の密封機能が損なわれていないか(容器本体1内が密封状態に維持されているか)を常時確認することが可能になる。
The
ここで、密封監視装置4が設置される二次蓋3内の設置空間S2を覆う保護カバー5が、係止部材8にて二次蓋3に取り付けられる。保護カバー5は、外部からの落下物などから設置空間S2を保護するための部材であって、係止部材8は、例えばボルトである。保護カバー5の材質は、例えば炭素鋼、ステンレス鋼などの金属である。保護カバー5の材質が、炭素鋼、ステンレス鋼などの金属とされることで、密封監視装置4は、外部からの落下物などの衝撃による損傷から保護される。また、このように保護カバー5が金属製とされることで、保護カバー5の上方における放射線遮蔽効果は、他の部位と遜色のない、同じ効果を備えることができる。
Here, the
なお、圧力センサ4aが故障すると、一次蓋2の密封機能が損なわれていないかの監視はそもそも正確になされない。そのため、1つの密封監視装置4が1つの圧力センサ4aを備える場合、図2に示すように、通常、予備を含めて2つの密封監視装置4が二次蓋3に設置されてもよい。また、1つの密封監視装置4が予備を含めて2つの圧力センサ4aを備える場合には、1つの密封監視装置4が二次蓋3に設置されてもよい。放射線の遮蔽欠損部をできるだけ少なくするという観点からは、予備を含めて2つの圧力センサ4aを備える1つの密封監視装置4が二次蓋3に設置されるとよい。
If the
ここで、保護カバー5と二次蓋3との間には、設置空間S2を密封するためのシール部材6が設置されている。当該シール部材6により、密封監視装置4の設置空間S2に、雨水、ほこりなどが侵入することが防止される。なお、シール部材6は、保護カバー5の下面と二次蓋3との間に設置されてもよいし、保護カバー5の側面と二次蓋3との間に設置されてもよい。
Here, a sealing
シール部材6としては、例えば、ゴムOリング、金属ガスケットなどが用いられる。ゴムOリングは、水密機能を有するので、シール部材6としてゴムOリングが用いられることで、雨水、ほこりなどが、密封監視装置4の設置空間S2に侵入することが防止される。
As the
一方、金属ガスケットは、水密機能に加えて透過性の高いヘリウムガスに対する気密機能をも有する。シール部材6として金属ガスケットが用いられることで、雨水、ほこりなどが、密封監視装置4の設置空間S2に侵入することが防止されることに加えて、設置空間S2においても、空間S1と同様の気密状態が維持される。
On the other hand, the metal gasket has an airtight function for highly permeable helium gas in addition to a watertight function. By using a metal gasket as the
ここで、密封監視装置4を構成する圧力センサ4a、配管、およびバルブ内には、空間S1内のガス(例えば、ヘリウムガス)が導入される。仮に、密封監視装置4を構成する配管同士の接続部分から、その設置空間S2へガスが漏れても、シール部材6として金属ガスケットが用いられていれば、当該漏れたガスは、設置空間S2にとどまり、保護カバー5と二次蓋3との間から外部に漏れることはない。空間S1の圧力と、設置空間S2の圧力とが平衡に達すると、密封監視装置4からのガス漏れは止まる。
Here, the gas (for example, helium gas) in the space S1 is introduced into the
すなわち、シール部材6として金属ガスケットが用いられていると、密封監視装置4からのガス漏れに起因する空間S1の圧力低下は抑えられる。空間S1の圧力低下の大小で、一次蓋2の密封機能(シール性)が維持されているかが密封監視装置4により監視されるので、一次蓋2の金属ガスケット28および二次蓋3の金属ガスケット29以外の原因による空間S1の圧力低下は、極力小さいほうがよい。
That is, when a metal gasket is used as the
シール部材6として金属ガスケットが用いられると、密封監視装置4の気密性が多少劣っていたとしても、これに起因しての空間S1の圧力低下は抑えられ、密封監視装置4による一次蓋2のシール性の監視は適切に維持される。そのため、従来は、例えば60年間という長期の耐用年数が密封監視装置4に要求されていたが、シール部材6として金属ガスケットが用いられることでその必要はなくなり、密封監視装置4を構成する圧力センサ4a、配管、バルブなどを簡素化することが可能となる。換言すれば、密封監視装置4のシール性能(例えば、密封監視装置4を構成する配管同士の接続部分のシール性能など)のグレードを落とすことが可能となる。
When a metal gasket is used as the
また、図3に示したように、本実施形態では、密封監視装置4が設置される二次蓋3内の設置空間S2へ、圧力センサ4aの信号取り出し部から雨水、ほこりなどが侵入しないように、ケーブル12が接続される接続端子7が、保護カバー5に取り付けられている(埋設されている)。この構成によると、圧力センサ4aの信号取り出し部から設置空間S2へ雨水、ほこりなどが侵入することが防止される。
In addition, as shown in FIG. 3, in this embodiment, rainwater, dust or the like does not enter the installation space S2 in the
なお、雨水、ほこりなどが設置空間S2に侵入することをより防止するために、接続端子7部分が樹脂などで固められていてもよい。さらには、雨水、ほこりなどの設置空間S2への侵入をより確実に阻止するために、接続端子7として、ハーメチックシールと呼ばれる接続端子が用いられてもよい。ハーメチックシールは、電子部品、電機部品を容器などの中に密封するための接続端子である。ハーメチックシールは、外気を完全に遮断する気密封止構造を有し、電子部品、電機部品を空気中の湿気やほこり、熱などから保護するために、ガラス・セラミック・銀ろう・金属で封着されてなる。また、接続端子7を用いずに、保護カバー5などからのケーブル12の取り出し部(例えば、ケーブル12を通す孔)とケーブル12の空間が樹脂などで固められていてもよい。
In order to further prevent rainwater, dust and the like from entering the installation space S2, the
さらには、圧力センサ4aの信号取り出しが、有線(ケーブル12)ではなく、無線で行われてもよい。この場合、設置空間S2内に、無線の発信器が設置され、例えば監視盤19内に、無線の受信器が設置される。圧力センサ4aの信号取り出しが無線でされれば、圧力センサ4aの信号取り出し部というものが、そもそも不要となり、保護カバー5などに孔などを設ける必要がない。なお、無線よりも有線の方が、信号の信頼性が高いので、圧力センサ4aの信号取り出しは、有線(ケーブル12)とされることが好ましい。また、圧力センサ4aの信号取り出しは、機器のメンテナンス性を考慮して、ケーブル12が接続される接続端子7が、保護カバー5に取り付けられることが好ましい。
Furthermore, the signal extraction of the
ここで、シール部材6などにより、密封監視装置4の設置空間S2が密封されていることを条件に、密封監視装置4を構成する圧力センサ4a、配管、バルブなどが簡素化された場合、密封監視装置4による一次蓋2のシール性の監視がより適切に維持されるには、設置空間S2の体積は、一次蓋2と二次蓋3との間の空間S1の体積よりもできるだけ小さい方が好ましい。具体的には、設置空間S2の体積をv、空間S1の体積をVとしたとき、v/Vが0.1よりも小さい値とされていることが好ましい。密封監視装置4からのガスの漏えいに起因して、空間S1の圧力が低下しても、v/Vが0.1よりも小さい値とされていると、密封監視装置4による一次蓋2のシール性の監視に影響が出る程度に、空間S1の圧力が低下することはほぼない。
Here, when the
次に、図3に示したように、本実施形態では、二次蓋3の外面3bと面一となるように、保護カバー5が二次蓋3に取り付けられている。この構成によると、後述する図4に示す保護カバー25のように、二次蓋3の外面3bよりも外側に保護カバー25が突出させられる場合よりも、設置空間S2の体積を小さくすることができる。なお、設置空間S2の体積をより小さくするために、二次蓋3の外面3bよりも内方の位置に、保護カバー5の全体が位置させられてもよい。
Next, as shown in FIG. 3, in this embodiment, the
また、後述する図4に示す保護カバー25では、ケーブル12が接続される接続端子7は、保護カバー25の側面に取り付けられている。これに対して、保護カバー25の側面ではなく上面に接続端子7が取り付けられると、図3に示す保護カバー5のように、二次蓋3の外面3bと面一に位置する保護カバーとすることができ、その結果、前記したように、設置空間S2の体積を小さくすることができる。
Further, in the
なお、保護カバー5が、二次蓋3の外面3bと面一の位置にある、または、二次蓋3の外面3bよりも内方の位置にあると、貯蔵容器100を輸送するときに追加で設置する三次蓋(不図示、輸送用の三次蓋)を、二次蓋3の外側にそのまま簡単に取り付けることができる。すなわち、従来、輸送時と貯蔵時とで保護カバーを取り替えていた作業が不要となり、輸送時と貯蔵時のいずれにおいても同一の保護カバーを利用できるというメリットがある。
In addition, when the
また、貯蔵容器100の貯蔵時において、一次蓋2の外側に設置された二次蓋3、および容器本体1の上端部全体を、上方から覆う三次蓋(不図示、貯蔵用の三次蓋)が、さらに設置されてもよい。この構成によると、密封監視装置4の設置空間S2に、雨水、ほこりなどが侵入することがより防止される。
Further, when the
図4は、保護カバーの変形例を示すための図3に相当する図である。なお、図4において、図3に示す機器、部材と同じ機器、部材には、同一の符号を付している。 FIG. 4 is a view corresponding to FIG. 3 for illustrating a modified example of the protective cover. In FIG. 4, the same reference numerals are assigned to the same devices and members as those shown in FIG.
前記したように、図3に示す保護カバー5は、二次蓋3の外面3bと面一の位置にある。これに対して、図4に示す実施形態の保護カバー25は、二次蓋3の外面3bよりも外側に突出させられている。保護カバー25は、ハット形状(凸形状)とされ、その上面に取っ手26が取り付けられている。ケーブル12が接続される接続端子7は、保護カバー5の側面に取り付けられている。
As described above, the
二次蓋3の外面3bよりも外側に保護カバー5が突出させられていると、密封監視装置4の点検を行う作業者は、保護カバー5を外しやすいので、その点検作業を行いやすい。
If the
また、二次蓋3の外面3bよりも外側に保護カバー25を突出させると、保護カバー25の上面部の厚さを厚くし易い。保護カバー25の上面部の厚さが厚くされると、保護カバー25の、落下物などから密封監視装置4を保護する機能、および放射線の遮蔽機能が十分に確保される。さらに、ケーブル12が接続される接続端子7を保護カバー25の側面に取り付けることができるため、落下物などが接続端子7の上に落下することにより、接続端子7の破損及びケーブル12の断線の可能性を低減することができる。なお、保護カバー25の材質は、保護カバー5と同様、例えば炭素鋼、ステンレス鋼などの金属とされる。
Moreover, if the
1:容器本体
2:一次蓋
3:二次蓋
3b:二次蓋の外面
4:密封監視装置
4a:圧力センサ
5:保護カバー
6:シール部材
7:接続端子
12:ケーブル
100:貯蔵容器(放射性物質の貯蔵容器)
S1:空間(一次蓋と二次蓋との間の空間)
S2:設置空間(密封監視装置の設置空間)
1: Container body 2: Primary lid 3:
S1: Space (space between primary lid and secondary lid)
S2: Installation space (installation space for the sealing monitoring device)
Claims (6)
前記容器本体の開口を密封する一次蓋と、
前記一次蓋の外側に設置され、前記一次蓋との間の空間の圧力を前記一次蓋及び前記容器本体とともに保持する二次蓋と、
前記二次蓋に設置され、前記空間の圧力を監視するための密封監視装置と、
前記密封監視装置が設置される前記二次蓋内の設置空間を覆う保護カバーと、
を備え、
前記設置空間を密封するためのシール部材が、前記保護カバーと前記二次蓋との間に設置されている、放射性物質の貯蔵容器。 A container body for containing a radioactive substance;
A primary lid for sealing the opening of the container body;
A secondary lid that is installed outside the primary lid and holds the pressure in the space between the primary lid and the primary lid and the container body;
A sealing monitoring device installed on the secondary lid for monitoring the pressure in the space;
A protective cover covering an installation space in the secondary lid where the sealing monitoring device is installed;
With
A radioactive substance storage container, wherein a sealing member for sealing the installation space is installed between the protective cover and the secondary lid.
前記密封監視装置は、前記空間の圧力を測定する圧力センサを有しており、
前記圧力センサの信号を前記設置空間の外部に取り出すためのケーブルが接続される接続端子が、前記保護カバーに取り付けられている、放射性物質の貯蔵容器。 The radioactive substance storage container according to claim 1,
The seal monitoring device has a pressure sensor for measuring the pressure of the space,
A radioactive substance storage container, wherein a connection terminal to which a cable for taking out a signal of the pressure sensor to the outside of the installation space is connected is attached to the protective cover.
前記設置空間の体積をv、前記空間の体積をVとしたとき、v/Vが0.1よりも小さい、放射性物質の貯蔵容器。 The radioactive substance storage container according to claim 1 or 2,
A radioactive substance storage container where v / V is less than 0.1, where v is the volume of the installation space and V is the volume of the space.
前記保護カバーが、前記二次蓋の外面と面一の位置にある、または、前記二次蓋の外面よりも内方の位置にある、放射性物質の貯蔵容器。 In the storage container of the radioactive substance in any one of Claims 1-3,
The radioactive substance storage container, wherein the protective cover is flush with an outer surface of the secondary lid, or is inward of the outer surface of the secondary lid.
前記シール部材が、金属ガスケットである、放射性物質の貯蔵容器。 In the storage container of the radioactive substance in any one of Claims 1-4,
A radioactive substance storage container, wherein the sealing member is a metal gasket.
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