JP3207828B2 - Square pipes and baskets for casks - Google Patents

Square pipes and baskets for casks

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JP3207828B2
JP3207828B2 JP25640599A JP25640599A JP3207828B2 JP 3207828 B2 JP3207828 B2 JP 3207828B2 JP 25640599 A JP25640599 A JP 25640599A JP 25640599 A JP25640599 A JP 25640599A JP 3207828 B2 JP3207828 B2 JP 3207828B2
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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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  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、燃焼を終えた使
用済み燃料集合体を収容、貯蔵するものであって、バス
ケットを構成する角パイプの特定部分に対する応力集中
を低減することで性能劣化を抑制するキャスク用角パイ
プおよびバスケットに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention accommodates and stores spent fuel assemblies after combustion, and reduces performance concentration by reducing stress concentration on a specific portion of a square pipe constituting a basket. The present invention relates to a cask square pipe and a basket for suppressing.

【0002】[0002]

【従来の技術】核燃料サイクルの終期にあって燃焼を終
え使用できなくなった核燃料集合体を、使用済み核燃料
という。使用済み核燃料は、FPなど高放射能物質を含
むので熱的に冷却する必要があるから、原子力発電所の
冷却ピットで所定期間(3〜6ヶ月間)冷却される。そ
の後、遮蔽容器であるキャスクに収納され、トラックま
たは船舶で再処理施設に搬送、貯蔵される。使用済み核
燃料集合体をキャスク内に収容するにあたっては、バス
ケットと称する格子状断面を有する保持枠を用いる。当
該使用済み核燃料集合体は、当該バスケットに形成した
複数の収納空間であるセルに1体ずつ挿入され、これに
より、輸送中の振動などに対する適切な保持力を確保し
ている。
2. Description of the Related Art A nuclear fuel assembly that has been burned at the end of a nuclear fuel cycle and has become unusable is called spent nuclear fuel. Since spent nuclear fuel contains high radioactive materials such as FP, it must be thermally cooled. Therefore, the spent nuclear fuel is cooled in a cooling pit of a nuclear power plant for a predetermined period (for 3 to 6 months). Then, it is stored in a cask, which is a shielding container, and transported and stored in a truck or ship to a reprocessing facility. In storing the spent nuclear fuel assemblies in the cask, a holding frame having a lattice-like cross section called a basket is used. The spent nuclear fuel assemblies are inserted one by one into cells, which are a plurality of storage spaces formed in the basket, thereby securing an appropriate holding force against vibration during transportation.

【0003】このようなキャスクの従来例としては、
「原子力eye」(平成10年4月1日発行:日刊工業
出版プロダクション)や特開昭62−242725号公
報などにて様々な種類のものが開示されている。以下に
この発明の開発にあたり、その前提となったキャスクに
ついて説明する。なお、当該キャスクは、説明の便宜の
ために示すものであり、いわゆる公知、公用に該当する
ものではない。
[0003] As a conventional example of such a cask,
Various types are disclosed in "Atomic energy eye" (published on April 1, 1998: Nikkan Kogyo Shuppan Production), Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-242725, and the like. In the following, a cask on which the present invention is based upon development of the present invention will be described. In addition, the said cask is shown for convenience of explanation, and does not correspond to what is called a well-known and public use.

【0004】図12は、キャスクの一例を示す斜視図で
ある。図13は、図12に示したキャスクの径方向断面
図である。キャスク500は、筒形状の胴本体501
と、胴本体501の外周に設けた中性子遮蔽体であるレ
ジン502と、その外筒503、底部504および蓋部
505から構成されている。胴本体501および底部5
04は、γ線遮蔽体である炭素鋼製の鍛造品である。ま
た、蓋部505は、ステンレス鋼製の一次蓋506およ
び二次蓋507からなる。胴本体501と底部504
は、突き合わせ溶接により結合してある。
FIG. 12 is a perspective view showing an example of a cask. FIG. 13 is a radial sectional view of the cask shown in FIG. The cask 500 has a cylindrical body 501.
And a resin 502 as a neutron shield provided on the outer periphery of the trunk body 501, and an outer cylinder 503, a bottom 504, and a lid 505. Body 501 and bottom 5
04 is a forged product made of carbon steel which is a γ-ray shield. The lid 505 includes a primary lid 506 and a secondary lid 507 made of stainless steel. Body 501 and bottom 504
Are joined by butt welding.

【0005】一次蓋506および二次蓋507は、胴本
体501に対してステンレス製のボルトにより固定され
ている。蓋部505と胴本体501との間には、アルミ
ニウム被覆等を施した金属製の中空Oリングが介在し、
内部の気密を保持している。キャスク本体512の両側
には、キャスク500を吊り下げるためのトラニオン5
13が設けられている(一方は省略)。また、キャスク
本体512の両端部には、内部に緩衝材として木材など
を封入した緩衝体514が取り付けられている(一方は
省略)。
[0005] The primary lid 506 and the secondary lid 507 are fixed to the body 501 with stainless steel bolts. A metal hollow O-ring coated with aluminum or the like is interposed between the lid 505 and the body 501,
The inside is kept airtight. On both sides of the cask body 512, trunnions 5 for suspending the cask 500 are provided.
13 are provided (one is omitted). At both ends of the cask main body 512, a buffer 514 in which wood or the like is sealed as a buffer material is attached (one is omitted).

【0006】胴本体501と外筒503との間には、熱
伝導を行う複数の内部フィン508が設けられている。
内部フィン508は、熱伝導効率を高めるためその材料
には銅を用いる。レジン502は、この内部フィン50
8により形成される空間に流動状態で注入され、熱硬化
反応等で固化形成する。バスケット509は、69本の
角パイプ510を図12のような束状に集合させた構造
であり、胴本体501のキャビティ511内に拘束状態
で挿入してある。角パイプ510は、挿入した使用済み
核燃料集合体が臨界に達しないように中性子吸収材(ホ
ウ素:B)を混合したアルミニウム合金からなる。ま
た、それぞれの角パイプ510により形成される収容空
間がセル515と呼ばれ、1つのセル515に対して1
本の使用済み燃料集合体を収容することができる。
[0006] A plurality of internal fins 508 for conducting heat are provided between the trunk body 501 and the outer cylinder 503.
The inner fin 508 is made of copper to increase the heat transfer efficiency. The resin 502 is provided with the inner fin 50.
It is injected in a fluidized state into the space formed by 8 and solidified by a thermosetting reaction or the like. The basket 509 has a structure in which 69 square pipes 510 are assembled in a bundle as shown in FIG. 12, and is inserted into the cavity 511 of the trunk body 501 in a restricted state. The square pipe 510 is made of an aluminum alloy mixed with a neutron absorbing material (boron: B) so that the inserted spent nuclear fuel assembly does not reach a critical level. The accommodation space formed by each of the square pipes 510 is called a cell 515, and one cell 515 has one accommodation space.
Spent fuel assemblies can be accommodated.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、貯蔵・施設
内においては、キャスク取扱中に落下事故などが起こる
可能性があり、このような極稀な場合であってもキャス
ク500の構造的健全性、密封性が確保されていなけれ
ばならない。すなわち、キャスク500の外部に放出さ
れる放射線量は、落下事故などがあっても規定値範囲を
超えるようであってはならない。このため、キャスク5
00には落下試験が必須であり、その構造的健全性およ
び密封性が維持されるか否かを厳重に確認する必要があ
る。この他、地震などによるキャスク500の転倒事故
などが考えられるが、かかる場合も予め転倒試験を実施
しておくことで、キャスク500の構造的健全性および
密封性を確保するようにしている。
In a storage or facility, a fall accident or the like may occur during handling of the cask. Even in such a rare case, the structural integrity of the cask 500 may be reduced. , Sealing must be ensured. That is, the radiation dose emitted to the outside of the cask 500 should not exceed the specified value range even if a fall accident occurs. For this reason, cask 5
For 00, a drop test is indispensable, and it is necessary to strictly confirm whether its structural integrity and sealing performance are maintained. In addition, an accident such as a fall of the cask 500 due to an earthquake or the like is conceivable. In such a case, a structural test and a sealing performance of the cask 500 are ensured by performing a fall test in advance.

【0008】ここで、キャスク500が落下・転倒した
とき、バスケット509を構成する角パイプ510に荷
重が加わって当該角パイプ510に損傷を与える可能性
がある。図14は、角パイプ510の当接状態を示す径
方向断面図である。バスケット509を構成した状態で
それぞれの角パイプ510は、同図に示すように、周囲
の角パイプ510と外側の4面(或いは3面、2面)で
当接している。また、角パイプ510の角部分の半径R
は、 R=(1.0〜1.5)・t となる。tは、角パイプ510の板厚である。
Here, when the cask 500 falls or falls, a load may be applied to the square pipe 510 constituting the basket 509 and the square pipe 510 may be damaged. FIG. 14 is a radial cross-sectional view showing a contact state of the square pipe 510. In the state where the basket 509 is formed, each square pipe 510 is in contact with the surrounding square pipe 510 on four outer surfaces (or three, two surfaces) as shown in FIG. Also, the radius R of the corner portion of the square pipe 510
Is R = (1.0 to 1.5) · t. t is the thickness of the square pipe 510.

【0009】キャスク500の落下により、バスケット
509に対し図中矢印F方向に荷重が加わった場合、角
パイプ510の角部分が上記したような形状をしている
ため、当該荷重が素直に伝わらない(図中、矢印fで示
す)。このため、角パイプ510の特定部分(図中、符
号G、Hで示す領域)に応力集中が起こり、角パイプ5
10に損傷その他の性能劣化を生じさせることになる。
これは、バスケット外側に位置する角パイプ510(外
側の3面あるいは2面が隣接する角パイプ510に当接
しているもの)においても同様であり、また、斜め方向
からの荷重の場合であっても、荷重の伝達がうまくでき
ないために応力集中に起因する性能劣化をもたらすもの
と考えられる。
When a load is applied to the basket 509 in the direction of arrow F in the figure due to the drop of the cask 500, the load is not transmitted straight since the corner portion of the square pipe 510 has the shape described above. (Indicated by an arrow f in the figure). For this reason, stress concentration occurs in a specific portion (regions indicated by reference symbols G and H in the figure) of the square pipe 510, and the square pipe 5
10 would cause damage or other performance degradation.
The same applies to the square pipe 510 located outside the basket (three or two outer faces of which are in contact with the adjacent square pipe 510), and also in the case of a load from an oblique direction. Also, it is considered that the load cannot be transmitted well, and thus the performance is deteriorated due to the stress concentration.

【0010】そこで、この発明は、上記に鑑みてなされ
たものであって、角パイプの特定部分に対する応力集中
を低減して性能劣化を抑制するキャスク用角パイプおよ
びバスケットを提供することを目的とする。
Accordingly, the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a square pipe and a basket for a cask that reduce stress concentration on a specific portion of the square pipe and suppress performance deterioration. I do.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項1にかかるキャスク用角パイプは、複数の
角パイプをまとめることで格子状セルを有するバスケッ
トを構成すると共に当該格子状セル内にそれぞれ使用済
み燃料集合体を収容するものであり、前記角パイプの
角部分を内角部分よりもシャープエッジに成形したもの
である。
In order to achieve the above object, a square pipe for a cask according to claim 1 constitutes a basket having grid cells by combining a plurality of square pipes and forms a grid with the grid cells. Each of the spent fuel assemblies is accommodated in a cell, and is disposed outside the square pipe.
The corner portion is formed to have a sharper edge than the inner corner portion .

【0012】上記のように角パイプの角部分が適当な半
径Rを有する場合、キャスクの落下や転倒による荷重が
隣接する角パイプに素直に伝わらず、その結果、角パイ
プの特定部分に応力集中が発生してしまう。そこで、角
パイプの角部分をシャープエッジにして隣接する角パイ
プからの荷重が素直に伝わるようにした。
When the corner portion of the square pipe has an appropriate radius R as described above, the load caused by dropping or falling of the cask is not transmitted straight to the adjacent square pipe, and as a result, stress concentrates on a specific portion of the square pipe. Will occur. Therefore, the corners of the square pipe are made sharp edges so that the load from the adjacent square pipe can be transmitted directly.

【0013】ここで、シャープエッジにつき、角パイプ
の角部分をマクロ的に見るとそうであるといえるが、ミ
クロ的に見ると一般的にはシャープエッジであるとはい
えないと考えられる。このため、ここでいうシャープエ
ッジとは、マクロ的に見れば2面が交差した理論的な縁
であり、ミクロ的に見れば先端が極小さな半径Rや面取
(C)を持つ現実的な縁であるとする。また、半径Rや
面取(C)の寸法は、常識的な範囲でシャープエッジを
実現する範囲のものと解釈すべきである。
Here, the sharp edge can be said to be the same when viewed at the corner of the square pipe macroscopically, but it is generally considered not to be the sharp edge when viewed at the microscopic scale. For this reason, the sharp edge referred to here is a theoretical edge where two surfaces intersect in a macroscopic view, and is a realistic edge having a very small radius R or chamfer (C) in a microscopic view. Suppose it is an edge. In addition, the radius R and the dimension of the chamfer (C) should be interpreted as a range that realizes a sharp edge within a common sense.

【0014】また、請求項2にかかるキャスク用角パイ
プは、複数の角パイプをまとめることで格子状セルを有
するバスケットを構成すると共に当該格子状セル内にそ
れぞれ使用済み燃料集合体を収容するものであり、前記
角パイプの外側における角部分の半径を、角パイプの板
厚の少なくとも半分以下にしたものである。これによ
り、隣接する角パイプとの当接範囲が板厚の半分より大
きくなるから、加わった荷重が比較的素直に隣接する角
パイプに伝わることになる。また、角パイプの寸法は、
使用済み燃料集合体の寸法からおおよそ想定することが
できるが、その場合のシャープエッジの半径は、0.5
mm以下とするのが好ましい(請求項3)。
The square pipe for a cask according to the second aspect has a lattice-shaped cell by combining a plurality of square pipes.
And a basket that fits
Each containing a spent fuel assembly ,
The radius of the corner portion on the outside of the square pipe is made at least half or less of the thickness of the square pipe. As a result, the range of contact with the adjacent square pipe becomes larger than half the plate thickness, so that the applied load is transmitted relatively straightforwardly to the adjacent square pipe. The dimensions of the square pipe are
It can be roughly estimated from the dimensions of the spent fuel assembly, in which case the radius of the sharp edge is 0.5
mm or less (claim 3).

【0015】また、請求項4にかかるキャスク用角パイ
プは、上記キャスク用角パイプにおいて、前記シャープ
エッジが面取形状であり、その面取寸法を角パイプの板
厚の少なくとも半分以下にしたものである。これによ
り、上記同様、隣接する角パイプとの当接範囲が板厚の
半分より大きくなるから、加わった荷重が比較的素直に
隣接する角パイプに伝わることになる。また、前記シャ
ープエッジの面取寸法は、0.5mm以下とするのが好
ましい(請求項5)。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a square pipe for a cask, wherein the sharp edge has a chamfered shape, and the chamfered dimension is at least half or less of the thickness of the square pipe. It is. As a result, as in the above, the contact area with the adjacent square pipe becomes larger than half of the plate thickness, so that the applied load is relatively straightforwardly transmitted to the adjacent square pipe. The chamfer dimension of the sharp edge is preferably 0.5 mm or less (claim 5).

【0016】また、請求項6にかかるバスケットは、角
パイプを柱状にまとめて使用済み燃料集合体を収容する
セルを格子状に形成すると共に、これらをキャスク内に
配置して用いたものである。上記角パイプを用いてバス
ケットを形成することにより、バスケットに対して加わ
った荷重が角パイプ間で素直に伝わるから、角パイプの
特定部分に対する応力集中が緩和される。このため、キ
ャスクの落下や転倒が発生しても角パイプの健全性が確
保でき、ひいてはバスケットの信頼性を向上することが
できるようになる。
Further, the basket according to claim 6 is such that the square pipes are grouped in a columnar shape to form cells for accommodating the spent fuel assemblies in a lattice shape, and these are arranged in a cask for use. . By forming the basket using the square pipe, the load applied to the basket is transmitted straight between the square pipes, so that stress concentration on a specific portion of the square pipe is reduced. Therefore, even if the cask falls or falls, the soundness of the square pipe can be ensured, and the reliability of the basket can be improved.

【0017】また、請求項7にかかるバスケットは、角
パイプを柱状にまとめ、使用済み燃料集合体を収容する
セルを格子状に形成すると共に、角パイプの角部分に囲
まれて形成される空間に補助体を挿入し、これらをキャ
スク内に配置して用いるようにしたものである。
Further, in the basket according to the present invention, the square pipes are arranged in a columnar shape, the cells accommodating the spent fuel assemblies are formed in a lattice shape, and the space formed by being surrounded by the corners of the square pipes. Auxiliary bodies are inserted in the cask, and these are arranged and used in a cask.

【0018】この角パイプは、角部分が上記のようなシ
ャープエッジになっていないため、バスケットを組んだ
際、当該角部分に空間が形成される。このため、このキ
ャスク用バスケットでは、前記空間に補助体を挿入して
角パイプの角部分を間接的に接触させ、荷重を伝えるよ
うにした。このような構成でも、角パイプの特定部分に
対する応力集中を低減することが可能になる。
Since this corner pipe does not have the sharp edge as described above, a space is formed in the corner when the basket is assembled. For this reason, in this cask basket, a load is transmitted by inserting an auxiliary body into the space to indirectly contact the corners of the square pipe. Even with such a configuration, it is possible to reduce stress concentration on a specific portion of the square pipe.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、この発明にかかるキャスク
用角パイプおよびバスケットにつき図面を参照しつつ詳
細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が
限定されるものではない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A square pipe and a basket for a cask according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited by the embodiment.

【0020】(実施の形態1)図1は、この発明の実施
の形態1にかかる角パイプを示す径方向断面図である。
この角パイプ1は、後述する押出加工により成形するも
のであり、その寸法は収容する使用済み燃料集合体の寸
法によって異なる。たとえば、角パイプ1の正方形断面
における外側寸法は162mm、内側寸法は151mm
となる。また、角パイプ1の角部分は、押出工程にて半
径R=1.0mm以下のシャープエッジ2に成形する。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a radial sectional view showing a square pipe according to Embodiment 1 of the present invention.
The square pipe 1 is formed by an extrusion process described later, and its size differs depending on the size of the spent fuel assembly to be housed. For example, the square pipe 1 has an outer dimension of 162 mm and an inner dimension of 151 mm in a square cross section.
Becomes Further, a corner portion of the square pipe 1 is formed into a sharp edge 2 having a radius R = 1.0 mm or less in an extrusion process.

【0021】図2は、角パイプの当接状態を示す径方向
断面図である。さらに詳細には、この角パイプ1を組ん
でバスケット509(図13参照)を構成したとき、そ
のバスケット509の任意箇所に位置する角パイプ1を
示したものである。キャスク500が落下あるいは転倒
することで、バスケット509に対し図中矢印F方向に
荷重が加わった場合、角パイプ1の角部分をシャープエ
ッジ2に成形しているため、当該荷重が隣の角パイプ1
に素直に伝達される(図中、矢印fで示す)。このた
め、角パイプ1の特定部分(図14の符号G、Hの領
域)に対して応力集中が起こるのを低減することができ
る。これは、バスケット内側に位置する角パイプ1にお
いても同様である。
FIG. 2 is a radial sectional view showing the abutting state of the square pipe. More specifically, when the basket 509 (see FIG. 13) is configured by assembling the square pipes 1, the square pipes 1 located at arbitrary positions of the basket 509 are shown. When a load is applied to the basket 509 in the direction of arrow F in the figure due to the dropping or falling of the cask 500, the corner portion of the square pipe 1 is formed into the sharp edge 2. 1
(Indicated by an arrow f in the figure). For this reason, it is possible to reduce the occurrence of stress concentration on a specific portion (regions G and H in FIG. 14) of the square pipe 1. This is the same for the square pipe 1 located inside the basket.

【0022】つぎに、落下試験の結果を示して説明す
る。まず、角パイプ1の寸法は、収容する使用済み燃料
集合体の寸法に基づいて決定されるため、角パイプ1の
板厚tに対する半径Rから評価した。この評価結果を表
1に示す。
Next, the results of the drop test will be described. First, since the dimensions of the square pipe 1 are determined based on the dimensions of the spent fuel assemblies to be accommodated, the evaluation was made from the radius R with respect to the plate thickness t of the square pipe 1. Table 1 shows the evaluation results.

【0023】[0023]

【表1】 [Table 1]

【0024】この結果、半径R=0.8t〜1.5tの
ときは、角パイプ1の特定部分(図14参照)に好まし
くない応力集中が生じた。半径R=0.6tになると、
応力集中の程度が緩和されたが、未だ好ましい状態には
ならなかった。つぎに、半径R=0.4tでは、応力集
中の程度がある程度緩和されて、比較的許容できる範囲
内に収まった。半径R=0.05t〜0.2tでは、応
力集中が相当程度緩和され、好ましい状態になった。特
に、R=0.1t,0.05tの場合に良好な結果が得
られ、応力集中は問題にならない程度に低減された。
As a result, when the radius R was 0.8 t to 1.5 t, an undesirable stress concentration occurred at a specific portion (see FIG. 14) of the square pipe 1. When radius R = 0.6t,
Although the degree of stress concentration was reduced, it was not yet in a favorable state. Next, when the radius R was 0.4 t, the degree of stress concentration was reduced to some extent, and was within a relatively acceptable range. When the radius R was 0.05 t to 0.2 t, the stress concentration was considerably reduced, and a favorable state was obtained. In particular, good results were obtained when R = 0.1 t and 0.05 t, and the stress concentration was reduced to a level that did not cause a problem.

【0025】また、角パイプ1の角部分に形成するシャ
ープエッジ2は、面取形状であってもよい。図3は、こ
の発明の実施の形態1にかかる角パイプの変形例を示す
径方向断面図である。この面取寸法Cは、上記同様に
1.0mm以下(寸法C=0.2t以下)とするのが好
ましい。このような構成であっても、バスケット509
に対し図中矢印F方向に荷重が加わった場合、当該荷重
が隣の角パイプ11に素直に伝わることになる(図中、
矢印fで示す)。このため、角パイプ11の特定部分に
対する応力集中を低減させ、性能劣化を抑制することが
できる。
The sharp edge 2 formed at the corner of the square pipe 1 may have a chamfered shape. FIG. 3 is a radial cross-sectional view illustrating a modified example of the square pipe according to the first embodiment of the present invention. This chamfer dimension C is preferably set to 1.0 mm or less (dimension C = 0.2 t or less) as described above. Even with such a configuration, the basket 509
In contrast, when a load is applied in the direction of arrow F in the figure, the load is transmitted straight to the adjacent square pipe 11 (in the figure,
Indicated by arrow f). Therefore, stress concentration on a specific portion of the square pipe 11 can be reduced, and performance degradation can be suppressed.

【0026】(実施の形態2)また、図4に示すよう
に、角パイプ510を組んだバスケット509に対し、
その角パイプ510の間に生じる空間Sに丸棒31を嵌
入するようにしてもよい。このようにすれば、バスケッ
ト509に対し図中矢印F方向に荷重が加わった場合で
あっても、当該荷重が角パイプ510同士の当接面、お
よび角パイプ角部分510aと丸棒31との当接部を伝
達することになるから(図中、矢印fで示す)、角パイ
プ510の特定部分に応力が集中するのをある程度緩和
することが可能になる。なお、丸棒31の他に断面正方
形の角棒などを用いるようにしてもよい。
(Embodiment 2) As shown in FIG. 4, a basket 509 in which square pipes 510 are assembled is
The round bar 31 may be fitted into the space S generated between the square pipes 510. In this way, even when a load is applied to the basket 509 in the direction of arrow F in the figure, the load is applied between the contact surfaces of the square pipes 510 and the square pipe corner 510a and the round bar 31. Since the contact portion is transmitted (indicated by an arrow f in the drawing), concentration of stress on a specific portion of the square pipe 510 can be reduced to some extent. In addition, a square bar having a square cross section may be used instead of the round bar 31.

【0027】(実施の形態3)つぎに、上記角パイプ1
を用いて構成したバスケットを、キャスク全体と共に説
明する。図5は、この発明の実施の形態3にかかるキャ
スクを示す斜視図である。図6は、図5に示したキャス
クの軸方向断面図である。図7は、図5に示したキャス
クの径方向断面図である。このキャスク100は、上記
図12に示したキャスク500と略同様の構成である
が、胴本体101のキャビティ102内をバスケット1
30の外形に合わせた形状にした点に特徴がある。キャ
ビティ102の内面形状は、後述する専用の加工装置に
よりフライス加工を施すことで形成する。なお、フライ
ス加工の他、シェーパー加工により形成するようにして
もよい。
(Embodiment 3) Next, the square pipe 1
The basket formed by using the above will be described together with the entire cask. FIG. 5 is a perspective view showing a cask according to the third embodiment of the present invention. FIG. 6 is an axial sectional view of the cask shown in FIG. FIG. 7 is a radial sectional view of the cask shown in FIG. The cask 100 has substantially the same configuration as the cask 500 shown in FIG.
There is a feature in that the shape is adapted to the outer shape of 30. The inner surface shape of the cavity 102 is formed by performing milling with a dedicated processing device described later. In addition, you may make it form by a shaper process other than a milling process.

【0028】同図に示すキャスク100において、胴本
体101および底板104は、γ線遮蔽機能を有する炭
素鋼製のローラ鍛造品である。なお、炭素鋼の代わりに
ステンレス鋼を用いることもできる。前記胴本体101
と底板104は、溶接等により結合する。また、耐圧容
器としての密閉性能を確保するため、蓋部109と胴本
体101との間には金属ガスケットを設けておく。
In the cask 100 shown in FIG. 1, the body 101 and the bottom plate 104 are forged carbon steel rollers having a γ-ray shielding function. Note that stainless steel can be used instead of carbon steel. The trunk body 101
And the bottom plate 104 are joined by welding or the like. In addition, a metal gasket is provided between the lid 109 and the body 101 in order to secure the sealing performance as a pressure-resistant container.

【0029】胴本体101と外筒105との間には、水
素を多く含有する高分子材料であって中性子遮蔽機能を
有するレジン106が充填されている。また、胴本体1
01と外筒105との間には熱伝導を行う複数の銅製内
部フィン107が溶接されており、前記レジン106
は、この内部フィン107によって形成される空間に流
動状態で注入され、熱硬化反応等で固化される。なお、
内部フィン107は、放熱を均一に行うため、熱量の多
い部分に高い密度で設けるようにするのが好ましい。ま
た、レジン106と外筒105との間には、数mmの熱
膨張しろ108が設けられる。この熱膨張しろ108
は、ホットメルト接着剤にヒーターを埋め込んだ消失型
を外筒105内面に配し、レジン106を注入固化した
後、ヒーターを加熱して溶融排出することにより形成す
る(図示省略)。
The space between the body 101 and the outer cylinder 105 is filled with a resin 106 which is a polymer material containing a large amount of hydrogen and has a neutron shielding function. Also, the trunk body 1
A plurality of copper internal fins 107 for conducting heat are welded between the resin 106 and the outer cylinder 105.
Is injected into a space formed by the internal fins 107 in a flowing state, and is solidified by a thermosetting reaction or the like. In addition,
The internal fins 107 are preferably provided at a high density in a portion having a large amount of heat in order to uniformly radiate heat. A thermal expansion margin 108 of several mm is provided between the resin 106 and the outer cylinder 105. This thermal expansion 108
Is formed by disposing a disappearing mold in which a heater is embedded in a hot melt adhesive on the inner surface of the outer cylinder 105, injecting and solidifying the resin 106, and then heating and melting and discharging the heater (not shown).

【0030】蓋部109は、一次蓋110と二次蓋11
1により構成される。この一次蓋110は、γ線を遮蔽
するステンレス鋼等からなる円盤形状である。また、二
次蓋111もステンレス鋼製等の円盤形状であるが、そ
の上面には中性子遮蔽体としてレジン112が封入され
ている。一次蓋110および二次蓋111は、ステンレ
ス製のボルト113によって胴本体101に取り付けら
れている。さらに、一次蓋110および二次蓋111と
胴本体101との間にはそれぞれ金属ガスケットが設け
られ、内部の密封性を保持している。また、蓋部109
の周囲には、レジン114を封入した補助遮蔽体115
が設けられている。
The cover 109 includes a primary cover 110 and a secondary cover 11.
1. The primary lid 110 has a disk shape made of stainless steel or the like that blocks γ rays. The secondary lid 111 also has a disc shape made of stainless steel or the like, and a resin 112 is sealed as a neutron shield on the upper surface thereof. The primary lid 110 and the secondary lid 111 are attached to the body 101 by bolts 113 made of stainless steel. Further, metal gaskets are provided between the primary lid 110 and the secondary lid 111 and the trunk main body 101, respectively, to maintain the internal sealing performance. Also, the lid 109
Is surrounded by an auxiliary shield 115 encapsulating a resin 114.
Is provided.

【0031】キャスク本体116の両側には、キャスク
100を吊り下げるためのトラニオン117が設けられ
ている。なお、図5では、補助遮蔽体115を設けたも
のを示したが、キャスク100の搬送時には補助遮蔽材
115を取り外して緩衝体118を取り付ける(図6参
照)。緩衝体118は、ステンレス鋼材により作成した
外筒120内にレッドウッド材などの緩衝材119を封
入した構造である。
On both sides of the cask main body 116, trunnions 117 for suspending the cask 100 are provided. Although FIG. 5 shows the case where the auxiliary shield 115 is provided, the auxiliary shield 115 is removed and the buffer 118 is attached when the cask 100 is transported (see FIG. 6). The buffer 118 has a structure in which a buffer 119 such as a redwood material is enclosed in an outer cylinder 120 made of a stainless steel material.

【0032】バスケット130は、使用済み燃料集合体
を収容するセル131を構成する69本の角パイプ1か
らなる。角パイプ1には、上記実施の形態1または2に
示したシャープエッジ2を有する角パイプ1を用いる。
また、角パイプ1には、AlまたはAl合金粉末に中性
子吸収性能を持つBまたはB化合物の粉末を添加したア
ルミニウム複合材を用いる。また、中性子吸収材として
は、ボロンの他にカドミウムを用いることができる。
The basket 130 is composed of 69 square pipes 1 constituting a cell 131 for storing a spent fuel assembly. The square pipe 1 having the sharp edge 2 described in the first or second embodiment is used as the square pipe 1.
For the square pipe 1, an aluminum composite material obtained by adding a powder of B or B compound having neutron absorption performance to Al or Al alloy powder is used. In addition, cadmium can be used as the neutron absorber in addition to boron.

【0033】図8は、上記角パイプの製造方法を示すフ
ローチャートである。まず、アトマイズ法などの急冷凝
固法によりAlまたはAl合金粉末を作製すると共に
(ステップS401)、BまたはB化合物の粉末を用意
し(ステップS402)、これら両粒子をクロスロータ
リーミキサー等によって10〜15分間混合する(ステ
ップS403)。
FIG. 8 is a flowchart showing a method for manufacturing the above square pipe. First, Al or an Al alloy powder is prepared by a rapid solidification method such as an atomizing method (Step S401), and a powder of B or a B compound is prepared (Step S402). Mix for minutes (step S403).

【0034】前記AlまたはAl合金には、純アルミニ
ウム地金、Al−Cu系アルミニウム合金、Al−Mg
系アルミニウム合金、Al−Mg−Si系アルミニウム
合金、Al−Zn−Mg系アルミニウム合金、Al−F
e系アルミニウム合金などを用いることができる。ま
た、前記BまたはB化合物には、B4 C、B23 など
を用いることができる。ここで、アルミニウムに対する
ボロンの添加量は、1.5重量%以上、7重量%以下と
するのが好ましい。1.5重量%以下では十分な中性子
吸収能が得られず、7重量%より多くなると引っ張りに
対する延びが低下するためである。
The Al or Al alloy includes pure aluminum ingot, Al-Cu-based aluminum alloy, Al-Mg
Aluminum alloy, Al-Mg-Si aluminum alloy, Al-Zn-Mg aluminum alloy, Al-F
An e-based aluminum alloy or the like can be used. Further, B 4 C, B 2 O 3 or the like can be used as the B or B compound. Here, the amount of boron added to aluminum is preferably 1.5% by weight or more and 7% by weight or less. If the content is less than 1.5% by weight, a sufficient neutron absorbing ability cannot be obtained, and if the content is more than 7% by weight, the elongation with respect to tension is reduced.

【0035】つぎに、混合粉末をラバーケース内に封入
し、CIP(Cold Isostatic Press)により常温で全方
向から均一に高圧をかけ、粉末成形を行う(ステップS
404)。CIPの成形条件は、成形圧力を200MP
aとし、成形品の直径が600mm、長さが1500m
mになるようにする。CIPによって全方向から均一に
圧力を加えることにより、成形密度のばらつきが少ない
高密度な成形品を得ることができる。
Next, the mixed powder is sealed in a rubber case, and a high pressure is uniformly applied from all directions at room temperature by CIP (Cold Isostatic Press) to perform powder molding (step S).
404). CIP molding conditions are as follows: molding pressure 200MP
a, the molded product has a diameter of 600 mm and a length of 1500 m
m. By applying pressure uniformly from all directions by CIP, a high-density molded product with little variation in molding density can be obtained.

【0036】続いて、前記粉末成形品を缶に真空封入
し、300℃まで昇温する(ステップS405)。この
脱ガス工程にて缶内のガス成分および水分を除去する。
つぎの工程では、真空脱ガスした成形品をHIP(Hot
Isostatic Press )により再成形する(ステップS40
6)。HIPの成形条件は、温度400℃〜450℃、
時間30sec、圧力6000tとし、成形品の直径が
400mmになるようにする。続いて、缶を除去するた
めに外面削、端面削を施し(ステップS407)、ポー
トホール押出機を用いて当該ビレットを熱間押出しする
(ステップS408)。この場合の押出条件として、加
熱温度を500℃〜520℃、押出速度を5m/min
とする。この押出加工に用いるダイスは、角パイプの角
部分をシャープエッジに成形するため、ダイス角部分が
シャープになっている。
Subsequently, the powder molded product is vacuum-sealed in a can, and the temperature is raised to 300 ° C. (step S405). In this degassing step, gas components and moisture in the can are removed.
In the next step, the vacuum degassed molded product is subjected to HIP (Hot
Reforming by Isostatic Press) (Step S40)
6). The molding conditions of HIP are as follows.
The time is 30 sec, the pressure is 6000 t, and the diameter of the molded product is 400 mm. Subsequently, the outer surface and the end surface are cut to remove the can (Step S407), and the billet is hot extruded using a porthole extruder (Step S408). As the extrusion conditions in this case, the heating temperature is 500 ° C. to 520 ° C., and the extrusion speed is 5 m / min.
And The die used for the extrusion process has a sharp corner at the die because the corner of the square pipe is formed into a sharp edge.

【0037】つぎに、押出成形後、引張矯正を施すと共
に(ステップS409)、非定常部および評価部を切断
し、製品とする(ステップS410)。完成した角パイ
プ1は、図1に示すように、断面の一辺が162mm、
内側が151mmの四角形状となる。寸法公差は、要求
される規格の関係でマイナス公差を0にとる。なお、こ
の角パイプ1の他の製造方法として、本願出願人により
平成11年5月27日付け(「バスケット及びキャス
ク」)で既に出願済みのものがあるから、そちらを参照
して製造してもよい。
Next, after the extrusion molding, a tensile correction is performed (Step S409), and the unsteady portion and the evaluation portion are cut to obtain a product (Step S410). As shown in FIG. 1, the completed square pipe 1 has a cross section of one side of 162 mm,
The inside has a square shape of 151 mm. As for the dimensional tolerance, a minus tolerance is set to 0 in relation to a required standard. In addition, as another manufacturing method of this square pipe 1, there is an application already filed by the applicant of the present application on May 27, 1999 (“basket and cask”). Is also good.

【0038】図9は、上記角パイプの挿入方法を示す斜
視図である。上記工程により製造した角パイプ1は、キ
ャビティ102内の加工形状に沿って順次挿入される。
ここで、角パイプ1に曲げとねじれが生じていること、
寸法のマイナス公差が0であることから、角パイプ1を
適当に挿入しようとすると、公差の累積や曲げの影響を
受けて挿入しにくくなり、無理に挿入すると角パイプ1
に過剰な応力が加わることになる。そこで、製造した全
部または一部の角パイプ1の曲げ及びねじれをレーザ測
定器などにより予め測定し、コンピュータを用いること
で、当該測定データに基づき最適な挿入位置を割り出す
ようにする。このようにすれば、キャビティ102内に
角パイプ1を容易に挿入することができるし、それぞれ
の角パイプ1にかかる応力を均一にすることができる。
FIG. 9 is a perspective view showing a method of inserting the square pipe. The square pipes 1 manufactured by the above steps are sequentially inserted along the processing shape in the cavity 102.
Here, the bending and twisting of the square pipe 1 have occurred.
Since the minus tolerance of the dimension is 0, if the square pipe 1 is properly inserted, it is difficult to insert the square pipe 1 due to the accumulation of the tolerance and the bending.
Will be subjected to excessive stress. Therefore, the bending and torsion of all or some of the manufactured square pipes 1 are measured in advance by a laser measuring device or the like, and a computer is used to determine an optimum insertion position based on the measured data. In this way, the square pipes 1 can be easily inserted into the cavity 102, and the stress applied to each square pipe 1 can be made uniform.

【0039】また、図9および図7に示すように、キャ
ビティ102のうちセル数が5個または7個となる角パ
イプ列の両側には、それぞれダミーパイプ133が挿入
されている。このダミーパイプ133は、胴本体101
の重量を軽減すると共に胴本体101の厚みを均一化す
ること、角パイプ1を確実に固定することを目的とす
る。このダミーパイプ133にもボロン入りアルミニウ
ム合金を用い、上記同様の工程による製作する。なお、
このダミーパイプ133は、単なるアルミニウム材であ
ってもよいし、省略することもできる。
As shown in FIGS. 9 and 7, dummy pipes 133 are respectively inserted on both sides of the square pipe row in which the number of cells is 5 or 7 in the cavity 102. This dummy pipe 133 is connected to the trunk body 101.
The object of the present invention is to reduce the weight of the body and make the thickness of the trunk body 101 uniform, and to securely fix the square pipe 1. The dummy pipe 133 is also made of a boron-containing aluminum alloy and manufactured by the same process as described above. In addition,
This dummy pipe 133 may be a simple aluminum material or may be omitted.

【0040】つぎに、胴本体101のキャビティ102
の加工について説明する。図10はキャビティ102の
加工装置を示す概略斜視図である。この加工装置140
は、胴本体101内を貫通すると共にキャビティ102
内に載置固定される固定テーブル141と、固定テーブ
ル141上を軸方向に摺動する可動テーブル142と、
可動テーブル142上にて位置決め固定されているサド
ル143と、サドル143上に設けられスピンドル14
4および駆動モータ145からなるスピンドルユニット
146と、スピンドル軸に設けたフェースミル147と
から構成されている。
Next, the cavity 102 of the body 101
Will be described. FIG. 10 is a schematic perspective view showing a processing device for the cavity 102. This processing device 140
Penetrates through the inside of the trunk body 101 and
A fixed table 141 mounted and fixed in the inside, a movable table 142 sliding on the fixed table 141 in the axial direction,
A saddle 143 positioned and fixed on the movable table 142; and a spindle 14 provided on the saddle 143.
4 and a drive unit 145, and a face mill 147 provided on the spindle shaft.

【0041】また、スピンドルユニット146上には、
キャビティ102内形状に従って当接部を成形した反力
受け148が設けられている。この反力受け148は、
着脱自在であって蟻溝(図示省略)に沿って図中矢印方
向にスライドする。また、反力受け148は、スピンド
ルユニット146に対するクランプ装置149を有して
おり、所定位置にて固定することができる。
On the spindle unit 146,
A reaction force receiver 148 having a contact portion formed according to the inner shape of the cavity 102 is provided. This reaction force receiver 148
It is detachable and slides along the dovetail groove (not shown) in the direction of the arrow in the figure. Further, the reaction force receiver 148 has a clamp device 149 for the spindle unit 146, and can be fixed at a predetermined position.

【0042】さらに、固定テーブル141の下部溝内に
は、複数のクランプ装置150が取り付けられている。
このクランプ装置150は、油圧シリンダ151と、油
圧シリンダ151の軸に設けたくさび状の移動ブロック
152と、当該移動ブロック152と傾斜面で当接する
固定ブロック153とから構成されており、図中斜線部
側を固定テーブル141の溝内面に取り付けるようにす
る。油圧シリンダ151の軸を駆動すると、移動ブロッ
ク152が固定ブロック153に当接し、くさびの効果
により移動ブロック152が多少下方に移動する(図中
点線で示す)。これにより、移動ブロック152の下面
がキャビティ102内面に押し当てられるから、固定テ
ーブル141をキャビティ102内で固定することがで
きる。
Further, a plurality of clamp devices 150 are mounted in the lower groove of the fixed table 141.
The clamp device 150 includes a hydraulic cylinder 151, a wedge-shaped moving block 152 provided on a shaft of the hydraulic cylinder 151, and a fixed block 153 that comes into contact with the moving block 152 on an inclined surface. The part side is attached to the inner surface of the groove of the fixed table 141. When the shaft of the hydraulic cylinder 151 is driven, the moving block 152 comes into contact with the fixed block 153, and the moving block 152 moves slightly downward by a wedge effect (indicated by a dotted line in the figure). As a result, the lower surface of the moving block 152 is pressed against the inner surface of the cavity 102, so that the fixed table 141 can be fixed in the cavity 102.

【0043】また、胴本体101はローラからなる回転
支持台154上に載せられており、径方向に回転自在と
なる。また、スピンドルユニット146とサドル143
との間にスペーサ155をかますことにより、固定テー
ブル141上のフェースミル147の高さを調整するこ
とができる。スペーサ155の厚さは、上記角パイプ1
の一辺の寸法と同じである。サドル143は、移動テー
ブル142に設けたハンドル156を回転させることに
より胴本体101の径方向に移動する。移動テーブル1
42は、固定テーブル141の端部に設けたサーボモー
タ157とボールネジ158により移動制御される。な
お、加工が進むにつれてキャビティ102内の形状が変
わるので、反力受け148やクランプ機構150の移動
ブロック152を適当な形状のものに変更する必要があ
る。
The body 101 is mounted on a rotation support table 154 composed of rollers, and is rotatable in the radial direction. In addition, the spindle unit 146 and the saddle 143
The height of the face mill 147 on the fixed table 141 can be adjusted by interposing the spacer 155 between them. The thickness of the spacer 155 is
Is the same as the dimension of one side. The saddle 143 moves in the radial direction of the body 101 by rotating a handle 156 provided on the moving table 142. Moving table 1
The movement of 42 is controlled by a servomotor 157 and a ball screw 158 provided at the end of the fixed table 141. Since the shape inside the cavity 102 changes as the processing proceeds, it is necessary to change the reaction force receiver 148 and the moving block 152 of the clamp mechanism 150 to those having an appropriate shape.

【0044】図11は、キャビティの加工方法を示す概
略説明図である。まず、クランプ装置150および反力
受け148により固定テーブル141をキャビティ10
2内の所定位置にて固定する。つぎに、同図(a)に示
すように、固定テーブル141に沿ってスピンドルユニ
ット146を所定の切削速度にて移動させ、フェースミ
ル147によるキャビティ102内の切削を行う。当該
位置での切削が完了すると、クランプ装置150を外し
て固定テーブル141を解放する。
FIG. 11 is a schematic explanatory view showing a method of processing a cavity. First, the fixed table 141 is fixed to the cavity 10 by the clamp device 150 and the reaction force receiver 148.
2 is fixed at a predetermined position. Next, as shown in FIG. 7A, the spindle unit 146 is moved at a predetermined cutting speed along the fixed table 141, and the inside of the cavity 102 is cut by the face mill 147. When the cutting at the position is completed, the clamp device 150 is removed and the fixed table 141 is released.

【0045】つぎに、同図(b)に示すように、回転支
持台154上で胴本体101を90度回転させ、クラン
プ装置150にて固定テーブル141を固定する。そし
て、上記同様にフェースミル147にて切削を行う。以
降、前記同様の工程をさらに2回繰り返す。
Next, as shown in FIG. 9B, the trunk main body 101 is rotated by 90 degrees on the rotary support table 154, and the fixed table 141 is fixed by the clamp device 150. Then, cutting is performed by the face mill 147 in the same manner as described above. Thereafter, the same steps as above are further repeated twice.

【0046】つぎに、スピンドルユニット144を18
0度回転させ、同図(c)に示すように、順次、キャビ
ティ102内の切削を行う。この場合も、上記同様に胴
本体101を90度回転させながら加工を繰り返す。つ
ぎに、同図(d)に示すように、スピンドルユニット1
44にスペーサ155をかませることで当該スピンドル
ユニットの位置を高くする。そして、当該位置にてフェ
ースミル147を軸方向に送り、キャビティ102内の
切削を行う。これを90度回転させながら繰り返すこと
で、角パイプ1を挿入するのに必要な形状がほぼ完成す
る。なお、ダミーパイプ133を挿入する部分の切削
も、同図(d)に示すのと同様にして行えばよい。但
し、スピンドルユニット144の高さを調整するスペー
サ厚は、ダミーパイプ133の一辺と同じにする。
Next, the spindle unit 144 is
After rotating by 0 degrees, the inside of the cavity 102 is sequentially cut as shown in FIG. Also in this case, the processing is repeated while rotating the trunk main body 101 by 90 degrees as described above. Next, as shown in FIG.
The position of the spindle unit is raised by causing the spacer 155 to bite on 44. Then, at this position, the face mill 147 is sent in the axial direction to cut the inside of the cavity 102. By repeating this while rotating it by 90 degrees, the shape necessary for inserting the square pipe 1 is almost completed. The cutting of the portion where the dummy pipe 133 is inserted may be performed in the same manner as shown in FIG. However, the spacer thickness for adjusting the height of the spindle unit 144 is the same as one side of the dummy pipe 133.

【0047】キャスク100に収容する使用済み燃料集
合体は、核分裂性物質および核分裂生成物などを含み、
放射線を発生すると共に崩壊熱を伴うため、キャスク1
00の除熱機能、遮蔽機能および臨界防止機能を貯蔵期
間中(約60年)、確実に維持する必要がある。この実
施の形態1にかかるキャスク100では、胴本体101
のキャビティ102内を機械加工して角パイプ1で構成
したバスケット130の外側を密着状態か、それに近い
状態(空間領域なし)で挿入するようにしているので、
角パイプ1と胴本体101との伝熱面を広大にできる。
さらに、胴本体101と外筒105との間に内部フィン
107を設けているので、燃料棒からの熱は、角パイプ
1或いは充填したヘリウムガスを通じて胴本体101に
伝導し、主に内部フィン107を通じて外筒105から
放出されることになる。以上から、崩壊熱の除熱を効率
的に行うことができるので、崩壊熱量が同じであればキ
ャビティ102内の温度を従来よりも低く保つことがで
きる。
The spent fuel assemblies contained in the cask 100 include fissile materials and fission products,
Because it generates radiation and involves decay heat, the cask 1
It is necessary to ensure that the heat removal, shielding and anti-criticality functions of 00 are maintained during the storage period (about 60 years). In the cask 100 according to the first embodiment, the trunk body 101
The inside of the cavity 102 is machined so that the outside of the basket 130 formed of the square pipe 1 is inserted in a close contact state or in a state close to it (no space area).
The heat transfer surface between the square pipe 1 and the body 101 can be made large.
Further, since the inner fins 107 are provided between the body 101 and the outer cylinder 105, heat from the fuel rods is conducted to the body 101 through the square pipe 1 or the filled helium gas, and mainly the inner fins 107 are provided. Through the outer cylinder 105. As described above, since the heat of the decay heat can be efficiently removed, the temperature in the cavity 102 can be kept lower than before if the decay heat is the same.

【0048】また、使用済み燃料集合体から発生するγ
線は、炭素鋼あるいはステンレス鋼からなる胴本体10
1、外筒105、蓋部109などにおいて遮蔽される。
また、中性子はレジン106によって遮蔽され、放射線
業務従事者に対する被ばく上の影響をなくすようにして
いる。具体的には、表面線当量率が2mSv/h以下、
表面から1mの線量当量率が100μSv/h以下にな
るような遮蔽機能が得られるように設計する。さらに、
セル131を構成する角パイプ1には、ボロン入りのア
ルミニウム合金を用いているので、中性子を吸収して使
用済み燃料集合体が臨界に達するのを防止することがで
きる。
Further, γ generated from the spent fuel assembly
The wire is a trunk body 10 made of carbon steel or stainless steel.
1, shielded by the outer cylinder 105, the lid 109, and the like.
Also, the neutrons are shielded by the resin 106 so as to eliminate the effects of radiation exposure on radiation workers. Specifically, the surface linear equivalent rate is 2 mSv / h or less,
It is designed so as to obtain a shielding function such that the dose equivalent rate of 1 m from the surface is 100 μSv / h or less. further,
Since the square pipe 1 constituting the cell 131 is made of a boron-containing aluminum alloy, it can absorb neutrons and prevent the spent fuel assembly from reaching criticality.

【0049】以上、この実施の形態3にかかるキャスク
100によれば、胴本体101のキャビティ102内を
機械加工しバスケット130の外周を構成する角パイプ
1を密着状態で挿入するようにしたので、角パイプ1か
らの熱伝導率を向上させることができる。また、キャビ
ティ102内の空間領域をなくすことができるから、胴
本体101をコンパクトかつ軽量にすることができる。
なお、この場合であっても、角パイプ1の収容数が減少
することはない。逆に、胴本体101の外径を図12に
示すキャスクと同じにすれば、それだけセル数を確保で
きるから、使用済み燃料集合体の収納数を増加すること
ができる。具体的に当該キャスク100では、使用済み
燃料集合体の収容数を69体にでき且つキャスク本体1
16の外径を例えば2560mm、重量を120ton
に抑えることができる。
As described above, according to the cask 100 according to the third embodiment, since the inside of the cavity 102 of the body 101 is machined and the square pipe 1 constituting the outer periphery of the basket 130 is inserted in a tightly contacted state. The thermal conductivity from the square pipe 1 can be improved. Further, since the space area in the cavity 102 can be eliminated, the body 101 can be made compact and lightweight.
In addition, even in this case, the number of accommodated square pipes 1 does not decrease. Conversely, if the outer diameter of the trunk main body 101 is made the same as the cask shown in FIG. Specifically, in the cask 100, the number of spent fuel assemblies that can be accommodated can be increased to 69, and the cask body 1
16 has an outer diameter of, for example, 2560 mm and a weight of 120 tons.
Can be suppressed.

【0050】また、角パイプ1の角部分をシャープエッ
ジ2としたので、キャスク100が落下あるいは転倒し
てバスケット130に荷重が加わった場合であっても、
角パイプ1の特定部分に対する応力集中を低減すること
ができる。このため、角パイプ1の構造上の健全性が維
持されるので、キャスク100の信頼性も向上する。
Since the corners of the square pipe 1 are sharp edges 2, even if the cask 100 falls or falls and a load is applied to the basket 130,
Stress concentration on a specific portion of the square pipe 1 can be reduced. Therefore, the structural integrity of the square pipe 1 is maintained, and the reliability of the cask 100 is also improved.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上説明したように、この発明にかかる
キャスク用角パイプ(請求項1)によれば、角パイプの
外角部分を内角部分よりもシャープエッジにしているか
ら、角パイプの特定部分に対する応力集中を低減して性
能劣化を抑制することができる。
As described above, according to the square pipe for a cask according to the present invention (claim 1), the square pipe
Since the outer corners have sharper edges than the inner corners, it is possible to reduce stress concentration on a specific portion of the square pipe and suppress performance degradation.

【0052】また、この発明にかかるキャスク用角パイ
プ(請求項2)によれば、前記角パイプの外側における
角部分の半径を、角パイプの板厚の少なくとも半分以下
にした。また、この発明にかかるキャスク用角パイプ
(請求項4)によれば、シャープエッジを面取形状と
し、その面取寸法を角パイプの板厚の少なくとも半分以
下とした。このため、加わった荷重が比較的素直に隣接
する角パイプに伝わることになるから、角パイプの特定
部分に対する応力集中を低減して性能劣化を抑制するこ
とができる。また、前記シャープエッジの半径あるいは
面取寸法は、0.5mm以下とするのが好ましい(請求
項3および5)。
Further, according to the square pipe for a cask according to the present invention (claim 2), the outside of the square pipe is provided.
The radius of the corner was made at least half or less of the thickness of the square pipe. According to the square pipe for a cask according to the present invention (claim 4), the sharp edge has a chamfered shape, and the chamfered dimension is at least half or less of the thickness of the square pipe. For this reason, the applied load is transmitted relatively straightforwardly to the adjacent square pipe, so that stress concentration on a specific portion of the square pipe can be reduced, and performance deterioration can be suppressed. Preferably, the radius or the chamfer dimension of the sharp edge is 0.5 mm or less (claims 3 and 5).

【0053】また、この発明にかかるバスケット(請求
項6)では、上記角パイプを柱状にまとめ、使用済み燃
料集合体を収容するセルを格子状に形成したので、当該
バスケットを構成する角パイプの特定部分に対する応力
集中を抑制することができる。このため、キャスクの落
下や転倒に対する角パイプの健全性が維持され、ひいて
はバスケットの信頼性を高めることができる。
Further, in the basket according to the present invention (claim 6), the square pipes are grouped in a columnar shape, and the cells accommodating the spent fuel assemblies are formed in a lattice shape. Stress concentration on a specific portion can be suppressed. Therefore, the soundness of the square pipe against dropping and falling of the cask is maintained, and the reliability of the basket can be improved.

【0054】また、この発明にかかるバスケット(請求
項7)では、角パイプを柱状にまとめ、使用済み燃料集
合体を収容するセルを格子状に形成すると共に、角パイ
プの角部分に囲まれて形成される空間に補助体を挿入し
たので、当該補助体を介して荷重を伝えることができ
る。このため、角パイプの特定部分に対する応力集中を
抑制できる。
Further, in the basket according to the present invention (claim 7), the square pipes are arranged in a columnar shape, the cells accommodating the spent fuel assemblies are formed in a lattice shape, and are surrounded by the corners of the square pipes. Since the auxiliary body is inserted into the formed space, the load can be transmitted through the auxiliary body. For this reason, stress concentration on a specific portion of the square pipe can be suppressed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の実施の形態1にかかる角パイプを示
す径方向断面図である。
FIG. 1 is a radial cross-sectional view illustrating a square pipe according to a first embodiment of the present invention.

【図2】角パイプの当接状態を示す径方向断面図であ
る。
FIG. 2 is a radial sectional view showing a contact state of a square pipe.

【図3】この発明の実施の形態1にかかる角パイプの変
形例を示す径方向断面図である。
FIG. 3 is a radial sectional view showing a modified example of the square pipe according to the first embodiment of the present invention;

【図4】この発明の実施の形態2にかかるバスケットを
示す径方向断面図である。
FIG. 4 is a radial sectional view showing a basket according to a second embodiment of the present invention;

【図5】この発明の実施の形態3にかかるキャスクを示
す斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing a cask according to a third embodiment of the present invention.

【図6】図5に示したキャスクの構成を示す軸方向断面
図である。
FIG. 6 is an axial sectional view showing the configuration of the cask shown in FIG.

【図7】図5に示したキャスクの構成を示す径方向断面
図である。
FIG. 7 is a radial sectional view showing the configuration of the cask shown in FIG. 5;

【図8】角パイプの製造方法を示すフローチャートであ
る。
FIG. 8 is a flowchart showing a method for manufacturing a square pipe.

【図9】角パイプの挿入方法を示す斜視図である。FIG. 9 is a perspective view showing a method of inserting a square pipe.

【図10】キャビティの加工装置を示す概略斜視図であ
る。
FIG. 10 is a schematic perspective view showing a cavity processing apparatus.

【図11】キャビティの加工方法を示す概略説明図であ
る。
FIG. 11 is a schematic explanatory view showing a method for processing a cavity.

【図12】キャスクの一例を示す斜視図である。FIG. 12 is a perspective view showing an example of a cask.

【図13】図12に示したキャスクの構成を示す径方向
断面図である。
FIG. 13 is a radial sectional view showing the configuration of the cask shown in FIG.

【図14】角パイプの当接状態を示す径方向断面図であ
る。
FIG. 14 is a radial cross-sectional view showing a contact state of a square pipe.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 角パイプ 2 シャープエッジ 100 キャスク 101 胴本体 102 キャビティ 104 底板 105 外筒 106 レジン 107 内部フィン 108 熱膨張しろ 109 蓋部 110 一次蓋 111 二次蓋 115 補助遮蔽体 116 キャスク本体 117 トラニオン 118 緩衝体 130 バスケット 131 セル 1 square pipe 2 sharp edge 100 cask 101 trunk body 102 cavity 104 bottom plate 105 outer cylinder 106 resin 107 internal fin 108 thermal expansion allowance 109 lid 110 primary lid 111 secondary lid 115 auxiliary shield 116 cask body 117 trunnion 118 buffer 130 Basket 131 cells

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−26194(JP,A) 特開 昭58−113894(JP,A) 特開 平5−249284(JP,A) 実開 昭61−203398(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G21F 5/012 G21C 19/32 G21C 19/40 G21F 5/008 G21F 9/36 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-64-26194 (JP, A) JP-A-58-113894 (JP, A) JP-A-5-249284 (JP, A) 203398 (JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G21F 5/012 G21C 19/32 G21C 19/40 G21F 5/008 G21F 9/36

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 複数の角パイプをまとめることで格子状
セルを有するバスケットを構成すると共に当該格子状セ
ル内にそれぞれ使用済み燃料集合体を収容するものであ
り、前記角パイプの外角部分を内角部分よりもシャープ
エッジに成形したことを特徴とするキャスク用角パイ
プ。
1. A is intended to accommodate a respective spent fuel assemblies within the lattice-like cells as well as constitute a basket having a lattice cell by combining multiple square pipe, the interior angle a outer corner portion of the square pipe A square pipe for a cask characterized by being formed with a sharper edge than the part .
【請求項2】 複数の角パイプをまとめることで格子状
セルを有するバスケットを構成すると共に当該格子状セ
ル内にそれぞれ使用済み燃料集合体を収容するものであ
り、前記角パイプの外側における角部分の半径が、角パ
イプの板厚の少なくとも半分以下であることを特徴とす
るキャスク用角パイプ。
2. A plurality of square pipes are combined to form a grid.
A basket having cells is formed and
Each of which contains a spent fuel assembly.
Ri, the radius of the corner portion on the outside of the corner pipe, cask square pipes, characterized in that at least half of the thickness of the square pipe or less.
【請求項3】 前記シャープエッジの半径が0.5mm
以下であることを特徴とする請求項1に記載のキャスク
用角パイプ。
3. The radius of the sharp edge is 0.5 mm.
The cask square pipe according to claim 1, wherein:
【請求項4】 前記シャープエッジが面取形状であり、
その面取寸法が角パイプの板厚の少なくとも半分以下で
あることを特徴とする請求項1に記載のキャスク用角パ
イプ。
4. The sharp edge has a chamfered shape,
The square pipe for a cask according to claim 1, wherein the chamfer dimension is at least half or less of the thickness of the square pipe.
【請求項5】 前記シャープエッジが面取形状であり、
その面取寸法が0.5mm以下であることを特徴とする
請求項1に記載のキャスク用角パイプ。
5. The sharp edge has a chamfered shape,
2. The square pipe for a cask according to claim 1, wherein the chamfer dimension is 0.5 mm or less.
【請求項6】 上記請求項1〜5のいずれか一つに記載
した角パイプを柱状にまとめて使用済み燃料集合体を収
容するセルを格子状に形成すると共に、これらをキャス
ク内に配置して用いることを特徴とするバスケット。
6. The square pipes according to any one of claims 1 to 5 are grouped into a column to form cells accommodating the spent fuel assemblies in a grid, and these are arranged in a cask. A basket characterized by being used.
【請求項7】 角パイプを柱状にまとめて使用済み燃料
集合体を収容するセルを格子状に形成すると共に、角パ
イプの角部分に囲まれて形成される空間に補助体を挿入
し、これらをキャスク内に配置して用いることを特徴と
するバスケット。
7. A square pipe is formed into a column shape to form cells for accommodating spent fuel assemblies in a lattice shape, and an auxiliary body is inserted into a space formed by being surrounded by a corner portion of the square pipe. Characterized in that a basket is used in a cask.
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