JP2740094B2 - 使用済燃料貯蔵ラック - Google Patents

使用済燃料貯蔵ラック

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JP2740094B2
JP2740094B2 JP4334813A JP33481392A JP2740094B2 JP 2740094 B2 JP2740094 B2 JP 2740094B2 JP 4334813 A JP4334813 A JP 4334813A JP 33481392 A JP33481392 A JP 33481392A JP 2740094 B2 JP2740094 B2 JP 2740094B2
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spent fuel
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steel
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和 高岡
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は使用済燃料を貯蔵する使
用済燃料貯蔵ラックに関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、原子力発電プラントに使用され
る使用済燃料貯蔵ラックは、炉心から取り出された使用
済燃料を、使用済燃料プール内に直立させ、整然とした
状態で安全に保持・保管するためのものである。
【0003】従って、使用済燃料貯蔵ラックに要求され
る基本的な機能の例としては、使用済燃料を直立状態で
保持する保持機能および使用済燃料から放出される中性
子を吸収し未臨界状態を維持する未臨界機能がある。ま
た、原子力プラントの運転年数が増加すると共に、原子
炉から取り出される使用済燃料も増加するため、使用済
燃料を稠密に燃料貯蔵プールに貯蔵する稠密貯蔵機能が
要求されている。
【0004】その稠密貯蔵機能を向上させる方法の一例
としては使用済燃料貯蔵ラックを構成する使用済燃料挿
入管の材料をオーステナイト系ステンレス鋼(以下ステ
ンレス鋼という)からボロン添加オーステナイト系ステ
ンレス鋼(以下ボロン添加鋼という)とする提案があ
る。これはボロンがステンレス鋼に比べ使用済燃料から
放出される中性子の吸収能力に優れていることによるも
のである。すなわち、中性子の吸収能力の向上によっ
て、より近接して使用済燃料を収容しても未臨界状態が
維持でき、高密度の使用済燃料貯蔵ラックとすることが
できるからである。従って、ボロン添加鋼を使用するこ
とによって、原子炉建屋内の燃料貯蔵プール内に、より
多くの使用済燃料を稠密に貯蔵することが可能である。
以下、図6および図7を参照して使用済燃料貯蔵ラック
の従来例について説明する。
【0005】図6は従来の使用済燃料貯蔵ラック30の
全体構成図である。図6において、使用済燃料貯蔵ラッ
ク30は使用済燃料(図示せず)を収容する使用済燃料
挿入管14と、使用済燃料挿入管14を補強する補強材
15,補強板18と、使用済燃料挿入管14を着座させ
る台座16と、台座16を燃料貯蔵プールの底面に敷設
するための基礎ボルト17とを有する。この内、使用済
燃料挿入管14はボロン添加鋼製の板材を円筒状に曲げ
加工し、接合部を溶接した後ロール加工して角管に成型
したものである。成型された使用済燃料挿入管14は単
位構造物20を構成している。
【0006】図7は従来の使用済燃料貯蔵ラック30の
単位構造物の概要図である。図7(a)において、単位
構造物20aは成型された複数本の使用済燃料挿入管1
4にステンレス鋼製の補強材19を水平方向に溶接し一
列に並設することによって構成される。この単位構造物
20aは図7(b)に示すように複数体連設され、ステ
ンレス鋼製の補強板18で全面補強され、更に単位構造
物20bを構成する。この時、使用済燃料貯蔵ラック3
0に組み立てた場合に外周となる面においては更に水平
方向及び斜め方向にステンレス鋼製の補強材15を溶接
する。その後、図6に示す台座16の上に着座させ、残
りの外周面の水平方向及び斜め方向にステンレス鋼製の
補強材15を更に溶接することによって補強し、使用済
燃料貯蔵ラック30が形成される。
【0007】このように構成された使用済燃料貯蔵ラッ
ク30は原子炉建屋内の燃料貯蔵プール(図示せず)に
複数配設され、原子炉内で使用された使用済燃料を各々
の使用済燃料挿入管14の中に一体づつ貯蔵する。使用
済燃料は使用済燃料貯蔵ラック30内で数年間安全に保
管された後、原子炉建屋内から使用済燃料再処理設備へ
移送される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来の使用済燃
料貯蔵ラックにおいては、使用済燃料挿入管はボロン鋼
製の板材を円筒状に曲げ加工し、接合部を溶接した後ロ
ール加工して角管に成型したものである。また、成型し
た使用済燃料挿入管を補強板に溶接した単位構造物を並
設させて使用済燃料貯蔵ラックを形成していた。従っ
て、使用済燃料挿入管においては板材を曲げ加工した
後、全長にわたって接合部を溶接する必要があり、その
成型加工に多大な時間と労力が必要であるばかりでな
く、機械的強度が劣化するおそれがあった。一方、単位
構造物においては使用済燃料挿入管を一列毎に補強板に
溶接することから、単位構造物を連設させる場合に使用
済燃料挿入管間および単位構造物間に間隙が生じ使用済
燃料を稠密に収容するには限界があった。
【0009】本発明は係る従来の事情に対処してなされ
たものであり、その目的は使用済燃料挿入管の中性子吸
収能力および機械的強度を維持しながら溶接部を減少さ
せ、使用済燃料を稠密に貯蔵可能な使用済燃料貯蔵ラッ
クを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の使用済燃料貯蔵ラックにおいては、水平断
面がコの字型の鋼材を所定の間隔に配設し、この鋼材の
開放端辺を背板にすみ肉溶接することによって形成され
る単位構造物を有し、この単位構造物を連設することに
よって使用済燃料が収容される矩形の空間が一重の鋼板
によって形成されることを特徴とする使用済燃料貯蔵ラ
ックを提供するものである。
【0011】
【作用】上記構成の使用済燃料貯蔵ラックにおいては、
曲げ加工によって成型されるコの字型の鋼材の端辺を背
板にすみ肉溶接することによって形成される単位構造物
を有している。従って、機械的強度を低下させる溶接部
を減少させることが可能である。また、単位構造物を配
設することによって一重の鋼板によって形成される矩形
の空間に収容されることから使用済燃料が稠密に貯蔵で
きる。
【0012】
【実施例】以下に本発明の第一の実施例に係る使用済燃
料貯蔵ラックを図1乃至図3に基づき説明する。
【0013】図1は本発明の第一の実施例に係る使用済
燃料貯蔵ラックの一部を切り欠いて示す斜視図である。
図1において、使用済燃料貯蔵ラック35は使用済燃料
挿入管1と、この使用済燃料挿入管1を支持する側板2
と、使用済燃料挿入管1を補強する補強材3と、使用済
燃料挿入管1を着座させる台座4と、台座4を燃料貯蔵
プールの底面に敷設するための基礎ボルト5を有する。
使用済燃料挿入管1および側板2はボロン添加鋼製であ
る。
【0014】図2は図1に示される使用済燃料貯蔵ラッ
ク35を構成する単位構造物6a,6bの一部拡大斜視
図である。図2(a)において、単位構造物6aは溶接
部を有しない水平断面形状がコの字形状を有するコの字
型鋼7からなり、このコの字型鋼7の開放端面とボロン
添加鋼製の背板8を溶接点9において、すみ肉溶接する
ことによって矩形の空間を形成させ、もって使用済燃料
挿入管1としている。また、単位構造物6aは背板8の
端部にボロン添加鋼製の側板10を有している。さら
に、図2(b)においては、単位構造物6bの背板8の
端部にコの字型鋼7が配設されており、他の構成は図2
(a)と同様の構造となっている。このように構成され
た単位構造物6aと単位構造物6bを交互に配列するこ
とによって、使用済燃料貯蔵ラック35の使用済燃料挿
入管1群を形成する。
【0015】図3は図2に示される単位構造物6a,6
bの連設状態を示す一部拡大斜視図である。コの字型鋼
7と背板8をすみ肉点溶接することによって形成される
矩形の空間を使用済燃料挿入管1とするばかりでなく、
単位構造物6a,6bを交互に配列することによって使
用済燃料挿入管1に囲まれて千鳥格子状に形成される矩
形の空間11にも使用済燃料の収容が可能である。ま
た、使用済燃料貯蔵ラック35側面端部においても単位
構造物6aの背板8,側板10および使用済燃料挿入管
1と単位構造物6bの使用済燃料挿入管1によって形成
される矩形の空間12に使用済燃料の収容が可能であ
る。更に、使用済燃料貯蔵ラック35前後面端部におい
ては、単位構造物6bの背板8および使用済燃料挿入管
1と、側板2によって形成される矩形の空間13に使用
済燃料の収容が可能である。なお、側板2は矩形空間を
形成すると同時に、使用済燃料挿入管1群を強固に支持
することが可能である。
【0016】よって、単位構造物6a,6bを連設する
ことによって一重のボロン添加鋼板によって矩形の空間
を形成し、その空間に使用済燃料を収容し、安全に保持
・保管をすることができる。次に本発明の使用済燃料貯
蔵ラックに係る第二の実施例について図4を参照して説
明する。
【0017】図4は本発明に係る使用済燃料貯蔵ラック
の第二の実施例の単位構造物の一部拡大斜視図である。
図4において、単位構造物は図2に示される側板10を
有する単位構造物6aの端部、および側板10を有さな
い単位構造物6bの端部の構造を各々一端部ずつ有す
る。本構成の単位構造物においては、一種類の単位構造
物を左右交互に連設することによって使用済燃料貯蔵ラ
ックを構成することができる。更に、本発明に係る使用
済燃料貯蔵ラックの第三の実施例について図5を用いて
説明する。
【0018】図5は本発明に係る使用済燃料貯蔵ラック
の第三の実施例の単位構造物の一部拡大斜視図である。
図5において、単位構造物はコの字型鋼7を背板8に千
鳥状に配設し、溶接点9においてすみ肉点溶接すること
によって矩形の空間を形成させ、もって使用済燃料挿入
管1としている。また、端部においてはコの字型鋼7が
溶接されていない側に側板10を有している。本構成の
単位構造物においても一種類の単位構造物を配列するこ
とによって使用済燃料貯蔵ラックを構成することができ
る。
【0019】なお、本発明の使用済燃料貯蔵ラックにつ
いて、ボロン鋼製の部材を用いた実施例を示したが通常
のステンレス鋼を用いても製作可能であることは言うま
でもない。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように本発明の使用済燃料
貯蔵ラックにおいては使用済燃料挿入管の機械的強度を
維持しながら溶接部を減少させることが可能である。ま
た、コの字型鋼を用いた単位構造物を配設することによ
って使用済燃料を一重の鋼板によって形成される矩形の
空間に収容することから使用済燃料が稠密に貯蔵でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る使用済燃料貯蔵ラックの第一の
実施例の一部を切り欠いて示す斜視図。
【図2】 (a),(b)は各々図1に示す第一の実施
例の単位構造物の一部拡大斜視図。
【図3】 図1に示す第一の実施例の単位構造物の連設
状態を示す一部拡大斜視図。
【図4】 本発明に係る使用済燃料貯蔵ラックの第二の
実施例の単位構造物の一部拡大斜視図。
【図5】 本発明に係る使用済燃料貯蔵ラックの第三の
実施例の単位構造物の一部拡大斜視図。
【図6】 使用済燃料貯蔵ラックの従来例を示す斜視
図。
【図7】 (a),(b)は各々図6に示した使用済燃
料貯蔵ラックを構成する単位構造物の斜視図。
【符号の説明】
1…使用済燃料挿入管 2…側板 3…補強材 4…台座 5…基礎ボルト 6a,6b…単位構
造物 7…コの字型鋼 8…背板 9…溶接点 10…側板 11,12,13…空間 35…使用済燃料貯
蔵ラック

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水平断面がコの字型の鋼材を所定の間隔
    に配設し、この鋼材の開放端辺を背板にすみ肉溶接する
    ことによって形成される単位構造物を、補強材を介して
    連設して成ることを特徴とする使用済燃料貯蔵ラック。
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