JP2019052947A

JP2019052947A - 金属キャスクの保管装置及び保管方法

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Publication number: JP2019052947A
Application number: JP2017177366A
Authority: JP
Inventors: 健嗣今井; Kenji Imai; 清水　仁; Hitoshi Shimizu; 清水　　仁; 唯司飯島; Tadashi Iijima
Original assignee: Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Current assignee: Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Priority date: 2017-09-15
Filing date: 2017-09-15
Publication date: 2019-04-04
Anticipated expiration: 2037-09-15
Also published as: JP6722626B2

Abstract

【課題】使用済燃料貯蔵施設内での金属キャスクの貯蔵密度を向上させる（金属キャスクを複数基設置できる）ことは勿論、地震時等においても金属キャスクが転倒しないこと。【解決手段】本発明の金属キャスクの保管装置は、上記課題を解決するために、使用済燃料が貯蔵されている金属キャスクが縦姿勢で複数基設置されるキャスク設置用底板と、該キャスク設置用底板に設置される複数基の前記金属キャスクを仕切るスペーサーと、複数の前記金属キャスクのうち隣接する前記金属キャスク同士を連結するキャスク連結金具とを備えていることを特徴とする。【選択図】図６

Description

本発明は金属キャスクの保管装置及び保管方法に係り、特に、原子力発電所で発生する使用済燃料を貯蔵する金属キャスクを保管するものに好適な金属キャスクの保管装置及び保管方法に関する。

一般に、原子力発電所で発生する使用済燃料は金属キャスクに収容され、この金属キャスクが使用済燃料が複数体封入された状態で使用済燃料貯蔵施設にて保管されている。

電力事業者或いは貯蔵事業者は、使用済燃料を原子力発電所の構内に貯蔵するか、或は原子力発電所の構外に貯蔵するが、いずれの場合においても限られた敷地面積の中で効率よく保管することが望まれる。また、金属キャスクが貯蔵期間中に地震に遭遇したとしても、金属キャスクは転倒しないように保管することが望まれる。

通常、金属キャスクは、直径に対して軸長の長さは約２倍であるため、保管時の金属キャスクの専有面積は、金属キャスクを縦姿勢で保管をすることにより小さくすることができ、効率よく保管することができる。

また、地震時に金属キャスクが転倒しないよう保管するには、金属キャスクを縦姿勢で保管する際に保管する設備に支持することにより、地震時に金属キャスクが転倒することがないようにすることができ、また、使用済燃料貯蔵施設内に多くの金属キャスクを保管することができ、金属キャスクの貯蔵密度が高い使用済燃料の保管量が多い使用済燃料貯蔵施設を実現することができる。

このような金属キャスクを起立した状態で支持、保管する技術としては、例えば、特許文献１に記載のように、縦姿勢の金属キャスクの両端に支持アームを介して金属キャスクを支持する方法が提案されている。また、特許文献２に記載のように、金属キャスクの下部側面をボルト固定して金属キャスクを支持する方法が提案されている。

特開２０１１−１１７６９号公報特開２０１５−９６８６０号公報

しかしながら、特許文献１や特許文献２に示された従来の技術は、金属キャスクの支持が、１基の金属キャスクに施されている方法であるため、使用済燃料貯蔵施設内での金属キャスクの貯蔵密度が低下する恐れがある。

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、使用済燃料貯蔵施設内での金属キャスクの貯蔵密度を向上させる（金属キャスクを複数基設置できる）ことは勿論、地震時等においても金属キャスクが転倒しない金属キャスクの保管装置及び保管方法を提供することにある。

本発明の金属キャスクの保管装置は、上記目的を達成するために、使用済燃料が貯蔵されている金属キャスクが縦姿勢で複数基設置されるキャスク設置用底板と、該キャスク設置用底板に設置される複数基の前記金属キャスクを仕切るスペーサーと、複数の前記金属キャスクのうち隣接する前記金属キャスク同士を連結するキャスク連結金具とを備えていることを特徴とする。

また、本発明の金属キャスクの保管方法は、上記目的を達成するために、使用済燃料が貯蔵されている金属キャスクが複数基縦姿勢で設置されるキャスク設置用底板と、該キャスク設置用底板に設置される複数基の前記金属キャスクを仕切るスペーサーと、複数の前記金属キャスクのうち隣接する前記金属キャスク同士を連結するキャスク連結金具とを備えた金属キャスクの保管装置で前記金属キャスクを保管するに当たって、前記スペーサーは、２枚のコンクリート壁が交差して略十字形に形成され、この略十字形に形成された前記スペーサーで仕切られた仕切り部に前記金属キャスクが設置されていると共に、略十字形に形成された前記スペーサーは、前記キャスク設置用底板の中央にＬ字金具及び第１のボルトにより固定され、かつ、隣接する前記金属キャスクのトラニオン同士を、前記キャスク連結金具で連結することにより、複数基の前記金属キャスクが一体化されていることを特徴とする。

本発明によれば、使用済燃料貯蔵施設内での金属キャスクの貯蔵密度を向上させる（金属キャスクを複数基設置できる）ことは勿論、地震時等においても金属キャスクが転倒しないという効果がある。

本発明の金属キャスクの保管装置の実施例１における金属キャスクを設置するためのキャスク設置用底板を示す斜視図である。本発明の金属キャスクの保管装置の実施例１における金属キャスクを仕切るためのスペーサーを示す斜視図である。本発明の金属キャスクの保管装置の実施例１における金属キャスクをキャスク設置用底板に固定するためのトラニオン固定金具を示す斜視図である。図３に示したトラニオン固定金具を用いて金属キャスクをキャスク設置用底板に固定した状態を示す斜視図である。本発明の金属キャスクの保管装置の実施例１における金属キャスクを一体化するためのキャスク連結金具を示す斜視図である。本発明の金属キャスクの保管装置の実施例１に図５に示したキャスク連結金具を用いて金属キャスクが一体化された状態を示す斜視図である。図６に示した一体化された金属キャスクの周囲が遮蔽用コンクリートモジュールで覆われている状態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金属キャスクの保管装置及び保管方法を説明する。なお、各図において、同一構成部品には同符号を使用する。

図１に、本発明の金属キャスクの保管装置の実施例１における金属キャスクＡを設置するためのキャスク設置用底板１０を示す。

該図に示すように、本実施例のキャスク設置用底板１０は、金属キャスクＡの接地面に設けられた鋼製架台１１と、その鋼製架台１１の下に設けられた高分子シート１２から成る。高分子シート１２は、金属キャスクＡから発生する熱を遮熱することを目的とする。また、キャスク設置用底板１０は、四隅と中央部をボルト１３によって設置床と固定される。更に、後述するトラニオン固定金具５０をキャスク設置用底板１０に固定するためのねじ穴１４を有する。

図２に、本発明の金属キャスクの保管装置の実施例１における金属キャスクＡを仕切るためのスペーサー２０を示す。このスペーサー２０は、金属キャスクＡ同士の衝突を防止する目的で設置されている。

該図に示すように、本実施例のスペーサー２０は、２枚の長型コンクリート壁２１と短型コンクリート壁２２が交差して略十字形に形成され、この略十字形に形成されたスペーサー２０で仕切られた４つの仕切り部の各々に金属キャスクＡが設置されている。

なお、本実施例では、略十字形に形成されたスペーサー２０で仕切られた４つの仕切り部に４個の金属キャスクＡを設置しているが、金属キャスクＡの数は４個に限定するものではなく、複数個設置可能であることは言うまでもない。その際には、スペーサー２０の形状を、金属キャスクＡの配置数に見合った形状にすればよい。

また、略十字形に形成されたスペーサー２０である長型コンクリート壁２１と短型コンクリート壁２２の各々は、キャスク設置用底板１０の中央に第１のＬ字金具２６及び第１のボルト２７により固定されている。更に、略十字形を形成する長型コンクリート壁２１と短型コンクリート壁２２は、１枚の長型コンクリート壁２１を挟んで２枚の短型コンクリート壁２２が配置され、１枚の長型コンクリート壁２１と２枚の短型コンクリート壁２２がＬ字金具２３及びボルト２４により交差するように固定されている。

また、スペーサー２０は、後述の金属キャスクＡの上部トラニオンＡ１１、Ａ１２及び下部トラニオンＡ２１、Ａ２２に設置される後述のキャスク連結金具３０が接触しないように通る溝２５が形成されている。

図３に、本発明の金属キャスクの保管装置の実施例１における金属キャスクＡをキャスク設置用底板１０に固定するためのトラニオン固定金具５０を示す。

該図に示すように、本実施例のトラニオン固定金具５０は、治具５２と台座５３から成り、台座５３は、キャスク設置用底板１０に第２のボルト５４によって固定されている。

図４に、図３に示したトラニオン固定金具５０を用いて金属キャスクＡの下部トラニオンＡ２１、Ａ２２を介してキャスク設置用底板１０に固定した状態を示す。

該図に示すように、治具５２と第２のボルト５４によって固定された台座５３に下部トラニオンＡ２１、Ａ２２を挟み込み、第３のボルト５１により固定されている。トラニオン固定金具５０によって、下部トラニオンＡ２１、Ａ２２を固定することで、地震発生時に金属キャスクＡの横滑りを防止することができる。

図５に、本発明の金属キャスクの保管装置の実施例１における金属キャスクＡを一体化するためのキャスク連結金具３０を、図６に、本発明の金属キャスクの保管装置の実施例１に図５に示したキャスク連結金具３０を用いて金属キャスクＡが一体化された状態を、それぞれ示す。

図５に示すように、本実施例のキャスク連結金具３０は、Ｕ字状部材３１と、このＵ字状部材３１のＵ字底部３１ａと反対側の端部に挿入される取付け金具３２と、この取付け金具３２を締め付けるナット３３とから構成されている。

そして、上記キャスク連結金具３０を用いて金属キャスクＡを一体化する際には、例えば、隣接する金属キャスクＡの上部トラニオンＡ１１、Ａ１２、下部トラニオンＡ２１、Ａ２２のうち、一方の金属キャスクＡの上部トラニオンＡ１１と下部トラニオンＡ２１をそれぞれのＵ字状部材３１のＵ字底部３１ａで、他方の金属キャスクＡの上部トラニオンＡ１２と下部トラニオンＡ２２をＵ字状部材３１のＵ字底部３１ａと反対側の端部の取付け金具３２でそれぞれ保持し、ナット３３を締めることで隣接する金属キャスクＡ同士が固縛されて一体化される。

即ち、複数の金属キャスクＡは、その上部と下部に上部トラニオンＡ１１、Ａ１２、下部トラニオンＡ２１、Ａ２２を有し、隣接する金属キャスクＡの上部トラニオンＡ１１、Ａ１２及び下部トラニオンＡ２１、Ａ２２同士がキャスク連結金具３０で連結されて複数基の金属キャスクＡが一体化されるものである。これにより、脚幅が広がり、金属キャスクＡの転倒力に対して耐性を向上させることができる。

図７に、図６に示した一体化された金属キャスクＡの周囲が遮蔽用コンクリートモジュール７０で覆われている状態を示す。

該図に示すように、長型コンクリート壁２１と短型コンクリート壁２２が交差して略十字形に形成されたスペーサー２０で仕切られた仕切り部に設置された複数基の金属キャスクＡの周囲が、遮蔽用コンクリートモジュール７０で覆われている。

即ち、遮蔽用コンクリートモジュール７０は、隣り合った複数の遮蔽用コンクリート壁７１を第２のＬ字金具７２及び第４のボルト７３で固定して一つのモジュールとすると共に、キャスク設置用底板１０に遮蔽用コンクリート壁７１が、金具７５と第５のボルト７６を用いて固定されている。更に、長型コンクリート壁２１と遮蔽用コンクリート壁７１は金具７７ａ及びボルト７７ｂで、短型コンクリート壁２２と遮蔽用コンクリート壁７１は金具７７ｃ及びボルト７７ｄで、それぞれ固定されている。

また、複数の遮蔽用コンクリート壁７１の下部には、金属キャスクＡを冷却するための給気溝７４が形成されている。

このような本実施例とすることにより、キャスク設置用底板１０に、縦姿勢で設置された複数基のキャスクＡを上部トラニオンＡ１１、Ａ１２同士及び下部トラニオンＡ２１、Ａ２２同士を、キャスク連結金具３０により連結することで一体化し、使用済燃料貯蔵施設内の貯蔵密度を向上させる（金属キャスクＡを複数基設置できる）ことが可能となる。また、複数基のキャスクＡを載置することで脚幅が広がり、金属キャスクＡの転倒力に対して耐性を向上させる（転倒しない）ことが可能となる。

なお、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。

１０…キャスク設置用底板、１１…鋼製架台、１２…高分子シート、１３…ボルト、１４…ねじ穴、２０…スペーサー、２１…長型コンクリート壁、２２…短型コンクリート壁、２３…Ｌ字金具、２４…ボルト、２５…溝、２６…第１のＬ字金具、２７…第１のボルト、３０…キャスク連結金具、３１…Ｕ字部材、３１ａ…Ｕ字部材のＵ字底部、３２…取付け金具、３３…ナット、５０…トラニオン固定金具、５１…第３のボルト、５２…治具、５３…台座、５４…第２のボルト、７０…遮蔽用コンクリートモジュール、７１…遮蔽用コンクリート壁、７２…第２のＬ字金具、７３…第４のボルト、７４…給気溝、７５…金具、７６…第５のボルト、７７ａ、７７ｃ…金具、７７ｂ、７７ｄ…ボルト、Ａ…金属キャスク、Ａ１１、Ａ１２…上部トラニオン、Ａ２１、Ａ２２…下部トラニオン。

Claims

使用済燃料が貯蔵されている金属キャスクが縦姿勢で複数基設置されるキャスク設置用底板と、該キャスク設置用底板に設置される複数基の前記金属キャスクを仕切るスペーサーと、複数の前記金属キャスクのうち隣接する前記金属キャスク同士を連結するキャスク連結金具とを備えていることを特徴とする金属キャスクの保管装置。
請求項１に記載の金属キャスクの保管装置において、
前記キャスク設置用底板は、前記金属キャスクの接地面に設けられた鋼製架台と、該鋼製架台の下に設けられた高分子シートとから成ることを特徴とする金属キャスクの保管装置。
請求項１又は２に記載の金属キャスクの保管装置において、
前記スペーサーは、２枚のコンクリート壁が交差して略十字形に形成され、この略十字形に形成された前記スペーサーで仕切られた仕切り部に前記金属キャスクが設置されていることを特徴とする金属キャスクの保管装置。
請求項３に記載の金属キャスクの保管装置において、
略十字形に形成された前記スペーサーは、前記キャスク設置用底板の中央に第１のＬ字金具及び第１のボルトにより固定されていることを特徴とする金属キャスクの保管装置。
請求項３又は４に記載の金属キャスクの保管装置において、
隣接する前記金属キャスクのトラニオン同士を、前記キャスク連結金具で連結することにより、複数基の前記金属キャスクが一体化されていることを特徴とする金属キャスクの保管装置。
請求項５に記載の金属キャスクの保管装置において、
前記キャスク連結金具は、Ｕ字状部材と、該Ｕ字状部材のＵ字底部と反対側の端部に挿入される取付け金具と、該取付け金具を締め付けるナットとから成り、
隣接する前記金属キャスクのトラニオンのうち、一方の前記金属キャスクの前記トラニオンを前記Ｕ字状部材のＵ字底部で、他方の前記金属キャスクの前記トラニオンを前記Ｕ字状部材のＵ字底部と反対側の端部の前記取付け金具でそれぞれ保持し、前記ナットを締めることで隣接する前記金属キャスク同士が固縛されることを特徴とする金属キャスクの保管装置。
請求項６に記載の金属キャスクの保管装置において、
複数の前記金属キャスクは、その上部と下部に前記トラニオンを有し、隣接する前記金属キャスクの上部トラニオン同士及び下部トラニオン同士が前記キャスク連結金具で連結されていることを特徴とする金属キャスクの保管装置。
請求項７に記載の金属キャスクの保管装置において、
前記スペーサーには、隣接する前記金属キャスクの上部トラニオン及び下部トラニオン同士を連結する前記キャスク連結金具が通る溝が形成されていることを特徴とする金属キャスクの保管装置。
請求項６又は７に記載の金属キャスクの保管装置において、
前記金属キャスクの下部トラニオンは、前記キャスク設置用底板に固定されたトラニオン固定金具で固定されていることを特徴とする金属キャスクの保管装置。
請求項９に記載の金属キャスクの保管装置において、
前記トラニオン固定金具は冶具と台座から成り、前記台座は前記キャスク設置用底板に第２のボルトで固定されると共に、前記台座に前記金属キャスクの下部トラニオンを挟み込み第３のボルトで固定することを特徴とする金属キャスクの保管装置。
請求項３乃至１０のいずれか１項に記載の金属キャスクの保管装置において、
略十字形に形成された前記スペーサーで仕切られた仕切り部に設置された前記金属キャスクの周囲が、遮蔽用コンクリートモジュールで覆われていることを特徴とする金属キャスクの保管装置。
請求項１１に記載の金属キャスクの保管装置において、
前記遮蔽用コンクリートモジュールは、隣り合った複数の遮蔽用コンクリート壁を第２のＬ字金具及び第４のボルトで固定して一つのモジュールとすると共に、金具と第５のボルトで前記キャスク設置用底板に固定されていることを特徴とする金属キャスクの保管装置。
請求項１２に記載の金属キャスクの保管装置において、
複数の前記遮蔽用コンクリート壁の下部に、前記金属キャスクを冷却するための給気溝が形成されていることを特徴とする金属キャスクの保管装置。
使用済燃料が貯蔵されている金属キャスクが複数基縦姿勢で設置されるキャスク設置用底板と、該キャスク設置用底板に設置される複数基の前記金属キャスクを仕切るスペーサーと、複数の前記金属キャスクのうち隣接する前記金属キャスク同士を連結するキャスク連結金具とを備えた金属キャスクの保管装置で前記金属キャスクを保管するに当たって、
前記スペーサーは、２枚のコンクリート壁が交差して略十字形に形成され、この略十字形に形成された前記スペーサーで仕切られた仕切り部に前記金属キャスクが設置されていると共に、略十字形に形成された前記スペーサーは、前記キャスク設置用底板の中央にＬ字金具及び第１のボルトにより固定され、かつ、隣接する前記金属キャスクのトラニオン同士を、前記キャスク連結金具で連結することにより、複数基の前記金属キャスクが一体化されていることを特徴とする金属キャスクの保管方法。
請求項１４に記載の金属キャスクの保管方法において、
前記キャスク連結金具は、Ｕ字状部材と、該Ｕ字状部材のＵ字底部と反対側の端部に挿入される取付け金具と、該取付け金具を締め付けるナットとから成り、
隣接する前記金属キャスクのトラニオンのうち、一方の前記金属キャスクの前記トラニオンを前記Ｕ字状部材のＵ字底部で、他方の前記金属キャスクの前記トラニオンを前記Ｕ字状部材のＵ字底部と反対側の端部でそれぞれ保持し、前記ナットを締めることで隣接する前記金属キャスク同士が固縛され、
複数の前記金属キャスクは、その上部と下部に前記トラニオンを有し、隣接する前記金属キャスクの上部トラニオン及び下部トラニオン同士が前記キャスク連結金具で連結されていることを特徴とする金属キャスクの保管方法。