JP3986249B2 - Cask sealing method and cask - Google Patents
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- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Description
【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する圧力容器であって、リークに対する応急的かつ有効であり、金属ガスケットの換装作業を省略できるようにしたキャスクの密封方法およびキャスクに関する。
【0002】
【従来の技術】
図5は、従来のキャスクの構造を示す断面図である。図6は、図5に示したキャスクの一部拡大図である。このキャスク500は、ステンレス製または炭素鋼製の胴本体501と、キャスク外面を構成する外筒502と、胴本体501と外筒502との間に充填される水素を含有した高分子材料のレジン503と、胴本体501の下部に溶接され、レジン504を封入した構造の底板505と、胴本体501に溶接一体化したフランジ部506に設けた一次蓋507および二次蓋508とから構成される。使用済み燃料集合体を収納するバスケット513は、胴本体501のキャビティ509内に配置される。前記一次蓋507と二次蓋508は、図6に示すように、ボルト510、511によってフランジ部506に固定され、二次蓋508にはレジン512が封入されている。
【0003】
前記バスケット513は、ボロン(B)とアルミニウムとの複合材料によって形成した複数のセルから構成されている。また、このキャスク500のキャビティ509内にはヘリウムガスが負圧状態で充填されており、その一方、一次蓋507と二次蓋508の間の空隙内は正圧となり、これによってキャスク内部と外部との間に圧力障壁を形成している。また、二次蓋508には、蓋間空間の圧力を測定するための孔514が設けられており、この孔514の出口には圧力センサー515が設けられている。
【0004】
前記一次蓋507には、キャスク内のガス置換を行うためのバルブ516が設けられており、当該バルブ516はバルブカバー517によって覆われている。一次蓋507と胴本体501との間、二次蓋508と胴本体501との間の密封には、長期間に渡って密封機能を維持する観点から耐熱性、耐食性を有し耐久性の高い金属ガスケット518、519を用いる。
【0005】
図7は、キャスクのシール部を示す拡大図である。なお、一次蓋507と胴本体501との間および二次蓋508と胴本体501との間のシール部は同様のシール構造となる。ガスケット溝520は機械加工により形成され、使用する金属ガスケット518、519は二連リング構造のものを用いる。この金属ガスケット518、519は、腐食や高温酸化に強いインコネル(商標名:クロム16%、鉄7%を含むニッケル系合金)によって製作したコイルスプリング521に、同じくインコネル製の内皮522で被覆し、さらに、アルミニウム製の外皮523により内外輪をまとめて被覆した構成である。
【0006】
ガスケット溝520に対しては、外皮523部分に設けたボルト穴を用いて固定する。前記金属ガスケット518、519には、例えば原子力用キャスクに対する使用実績が多い、日本バルカー工業株式会社製「トライバック」やフランス国のCEFILAC社製の「ヘリコフレックスシール」などを用いることができる。
【0007】
金属ガスケットの塑性変形率と密封性能の温度・時間依存性はLarson-Miller Parameter(LMP)により表すことが可能であり、その詳細は、「使用済燃料貯蔵キャスクの長期密封性能評価手法の開発」(加藤、伊東、三枝、日本原子力学会誌、Vol.38,No.6,95〜101,1996)により開示されている。一般的に、金属ガスケットの長期密封性能は、密封保持限界のLMPを求め、所定温度における限界時間を予測することにより行う。
【0008】
また、金属ガスケット518、519の内周側には、合成ゴム製のOリングを嵌めこむOリング溝524が機械加工されている。通常、キャスク500の貯蔵時には、合成ゴム製のOリングは用いない。貯蔵時に合成ゴム製のOリングを用いないのは、高温(150℃前後)、高線量条件下においての使用に耐えることができないからである。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
一方、金属ガスケット518、519は、以下の理由によりキャスク輸送時の使用には不向きである。金属ガスケット518、519を用いた場合、メーカー推奨値である漏えい率(1×10-9Pa・m3/s)に対する二次蓋508と胴本体501とのずれ量は0.2mm〜0.3mm程度が限界となるが、実際にキャスク500が落下した場合のずれ量は数mmとなり、両者は1桁近く相違する。従って、金属ガスケット518、519を装着したキャスク500が落下した場合は上記推奨値を超える可能性があり、このため、従来のキャスク500では、輸送時に二次蓋508の金属ガスケット518を合成ゴム製のOリングに換装してからキャスク輸送を行わなければならなかった。これに対して、合成ゴム製のOリングは、高温、高線量下においても数ヶ月程度(輸送にかかる期間)であれば、落下による横ずれに対しても十分な密封機能を保持できることが確認されている。
【0010】
しかしながら、金属ガスケット518と合成ゴム製のOリングを換装するには、いったん二次蓋508を取り外し、この二次蓋508のOリング溝524にOリングを装着する必要がある。そして、二次蓋508を再びキャスクに取り付け、その後に機密検査を行う。また、これらの作業は全て高線量下にて行われるため、キャスク500をプール内に沈めた状態で行わなければならない。或いは、厚い遮蔽壁に囲まれたホットセル内にキャスク500を設置し、遠隔作業によって行わなければならない。このようなことから従来のキャスク500では、シールの換装作業に手間とコストがかかるという問題点があった。
【0011】
また、金属ガスケット518は、高温下において所定の締付力が作用する結果、外皮523に塑性流動が生じることなどによって接触面圧が低下し、リークが発生する可能性がある。内部気体のリークは、蓋間の圧力センサー515によって検出されるから、例えばリークが発生した場合には何らかの有効な密封作業が必要になる。しかしながら、従来ではとにかくリークが発生しないように密封機能を向上させるための研究開発が進められており、キャスクの保管中・輸送中を問わず応急的かつ有効な密封作業を行う方法は存在しなかった。
【0012】
そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、リークに対する応急的かつ有効なキャスクの密封方法およびキャスクを提供することを第一の目的とする。また、金属ガスケットの換装作業を省略して金属ガスケットのみで輸送できるキャスクの密封方法およびキャスクを提供することを第二の目的とする。
【0013】
【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に係るキャスクの密封方法は、γ線の遮蔽を行う胴本体に底付きのキャビティが形成され、このキャビティ内に使用済み燃料集合体を収納するバスケットを収め、前記胴本体のキャビティ開口側に蓋が取り付けられており、当該胴本体の端部と蓋の周縁部との間に金属ガスケットを設け前記キャビティ内の密封を保持するキャスクの密封方法において、当該金属ガスケットを入れるガスケット溝内に外部から連通する導入孔を設け、金属ガスケットによる密封性能が低下したとき、この導入孔からゴム材を導入し、当該ゴム材をガスケット溝内で加硫させるようにしたことを特徴とする。
【0014】
例えばキャスク輸送中に落下したときなどに金属ガスケットが横ずれし、密封破壊が発生した場合、導入孔からゴム材を導入して内部で加硫成形させる。一般的に金属ガスケットによりガスケット溝内はシールされているから、導入されたゴム材はシールされた区画のみに充填される。これにより、ガスケット溝内に新たな密封境界ができ、緊急時において応急的かつ有効に密封性能を回復することができる。
【0015】
なお、導入孔は、既にリーク検査用に設けているリーク検査用導入孔を利用してもよいし、別途蓋を機械加工することで設けるようにしてもよい。また、導入孔の連通先は、金属ガスケットによるシール区画全てであっても一部であってもよい。前記ゴム材は、加熱加硫型、常温加硫型のいずれでもよい。このような密封方法を実施できる用意があれば、金属ガスケットをゴム製のOリングに換装することなくキャスクを輸送することができる。なお、キャスク輸送中のみならず、キャスクの長期使用により塑性流動などが発生し、金属ガスケットによる密封が破壊された場合であっても、当該方法は有効である。
【0016】
また、請求項2に係るキャスクの密封方法は、上記キャスクの密封方法において、さらに、前記ゴム材を加圧充填することを特徴とする。ゴム材を加圧充填することにより、ガスケット溝内に均一にゴム材が行き渡り、全周に渡って確実に密封境界を作ることができる。このため、キャスク密封性能の回復を有効確実に行うことができる。なお、ゴム材の加圧充填は、ポンプによって簡単に行える。
【0017】
また、請求項3に係るキャスクの密封方法は、γ線の遮蔽を行う胴本体に底付きのキャビティが形成され、このキャビティ内に使用済み燃料集合体を収納するバスケットを収め、前記胴本体のキャビティ開口側に蓋が取り付けられており、当該胴本体の端部と蓋の周縁部との間に金属ガスケットを設け前記キャビティ内の密封を保持するキャスクの密封方法において、当該金属ガスケットを入れるガスケット溝内に外部から連通する導入孔を設け、金属ガスケットによる密封性能が低下したとき、この導入孔から接着剤を導入し、当該接着剤をガスケット溝内で硬化させるようにしたことを特徴とする。
【0018】
接着剤を用いることにより金属ガスケットの外皮、或いはシール面に対して大きな密着性が得られることから、緊急時において応急的かつ有効確実に密封性能を回復できる。
【0019】
また、請求項4に係るキャスクは、γ線の遮蔽を行う胴本体に底付きのキャビティが形成され、このキャビティ内に使用済み燃料集合体を収納するバスケットを収め、前記胴本体のキャビティ開口側に蓋が取り付けられており、当該胴本体の端部と蓋の周縁部との間に金属ガスケットを設け前記キャビティ内の密封を保持するキャスクにおいて、前記金属ガスケットを入れるガスケット溝内に外部から連通していると共に、ゴム材を導入する導入孔と、この導入孔を密封する密封部材とを設けたことを特徴とする。
【0020】
このキャスクは上記密封方法の実施に適しており、前記ゴム材を導入する導入孔からゴム材を導入することで連通先のガスケット溝内にてキャスクの密封性能を応急的かつ有効に回復させることができる。また、金属ガスケットをゴム製のOリングに換装することなく輸送できる。ゴム材の導入後は前記密封部材により密封する。特に、導入したゴム材を加硫する場合、密封部材により密封しておけば、熱膨張によってガスケット溝内が加圧状態になるから、確実に密封を行うことができる。なお、前記ゴム材を導入する導入孔は、導入時のガス抜きの観点から複数設けるのが好ましい。また、ゴム材を導入する導入孔の連通先は、ガスケット溝内の径方向中央であっても両端であってもよい。
【0021】
また、請求項5に係るキャスクは、上記キャスクにおいて、さらに、ガスケット溝に沿って前記蓋に加熱手段を設けたことを特徴とする。ガスケット溝内に加硫ゴムを導入し、このガスケット溝に沿って設けた加熱手段により加硫ゴムの加熱を行う。加熱用の電力は、例えば輸送車両や携帯小型発電機などから供給する。
【0022】
また、請求項6に係るキャスクは、上記キャスクにおいて、さらに、前記蓋とガスケット溝との間を連通するリーク検査用導入孔を、前記ゴム材を導入する導入孔として用いたことを特徴とする。金属ガスケットの密封性能を検査するためのリーク検査用導入孔が設けられていることがあるが、このリーク検査用導入孔は外部からガスケット溝内に連通しているため、前記ゴム材を導入する導入孔として用いることもできる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、この発明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。
【0024】
[実施の形態1]
図1は、この発明の実施の形態1にかかるキャスクの密封構造を示す断面図である。この密封構造1は、例えばキャスク500の二次蓋508と胴本体501のフランジ部506との間に設けられる。金属ガスケット2は、リング状のコイルスプリング3に内皮4を被覆し、さらに、外皮5により内外輪をまとめて被覆した構成である。この金属ガスケット2のリング径は2m程度、内輪7および外輪8それぞれの断面直径は5.5mm程度、外皮5の厚さは0.4mm、内皮4の厚さは0.2mmとなる。外皮5の材料には、アルミニウム、銀などの軟質金属が用いられており、内皮4およびコイルスプリング3にはインコネルが用いられている。
【0025】
また、ガスケット溝9の径方向中央付近にはゴム材を導入する導入孔10が設けられている。この導入孔10は二次蓋508に対して機械加工によって形成され、ガスケット溝9内と外部とを連通する。また、導入孔10の入口11には、ネジ式のプラグ12が設けられる。この導入孔10は複数設けられ、そのうちのいくつかはゴム材を注入するときのガス抜き穴として機能する(図示省略)。
【0026】
また、図2に示すように、ゴム材を導入する導入孔21は、胴本体501のフランジ部506に加工形成するようにしてもよい。このようにすれば、金属ガスケット2の外皮5が邪魔にならないからゴム材を容易に注入できる。さらに、図3に示すように、ゴム材を導入する導入孔31を全てのシール区画S1〜S3に設けることもできる。このようにすれば、ガスケット溝9の全体がゴム材でシールされることになるため、密封性能を十分に回復させることができる。さらに、二次蓋508には、金属ガスケット2の密封性能を検査するためのリーク検査用導入孔が設けられているが(図示省略)、この導入孔を用いてゴム材を注入することもできる。
【0027】
図1に戻り、二次蓋508の上面には、金属ガスケット2に沿うようにヒーター13が配置されている。このヒーター13の電源14は、例えばキャスクを輸送するためのトラック15の電源に接続されているか、携帯用の小型発電機に接続されている。このように、ヒーター13をキャスクの二次蓋508に設けておけば、キャスク輸送中であっても応急的に密封措置をとることができる。なお、加熱手段としては高周波を発生する電磁コイルなどを用いることもできる(図示省略)。電磁コイルによれば、ガスケット溝9の表面に発生するジュール熱によりゴム材を加熱できる。
【0028】
通常、キャスクは上記金属ガスケット2によって所定の密封性能を維持しているが、例えばキャスク輸送時に落下させたり或いは長期の保管により金属ガスケット2に塑性流動が生じて密封性能が低下することがある。このような場合、内部気体のリークを防止するか或いは最小限に抑えるための応急的なリーク防止対策が必要になる。このキャスクでは、ゴム材を導入する導入孔10からゴム材を注入することで応急措置をして密封の回復を行う。なお、密封性能が低下したか否かは、二次蓋508に設けた圧力センサー(図6参照)によって蓋間圧力の変化を監視しており、その検出結果から内部の負圧が維持できているかどうかを基準として判断する。
【0029】
注入したゴム材は、ゴム材を導入する導入孔10を通ってガスケット溝9に侵入する。ガスケット溝9に侵入したゴム材は、金属ガスケット2の外皮5に設けられたボルト穴16を通じてシール区画S1に侵入する。一方、ゴム材の侵入によって内部のガスは、開いている他のゴム材を導入する導入孔10から外部に逃げる。なお、前記シール区画S1は、金属ガスケット2によるシール境界によって規制されるから、ゴム材がシール区画S1を破ってガスケット溝9の両側に侵入することはない。つぎに、ゴム材を十分に注入したら全ての導入孔10をプラグ12で封止し、ヒーター13によってゴム材を加熱する。これによって、ゴム材が加硫されて熱膨張するので、ガスケット溝内の圧力が上昇し、ゴム材がガスケット溝9の内部にくまなく行き渡る。この結果、ゴム材による新たな密封境界が形成され、応急的で有効確実な密封が得られることになる。
【0030】
上記ゴム材としては、例えばニトリルゴム(NBR)、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム等を挙げることができる。また、ウレタンゴム、ポリブタジエン、シリコーン等の常温で加硫するゴム材を用いるようにしてもよい。この場合、ゴムを注入するとき、予めポンプにより加圧しておくのが好ましい。また、常温加硫のゴム材を用いる場合は、上記ヒーター13は不用である。
【0031】
さらに、ゴム材ではなく接着剤を導入するようにしてもよい。接着剤は、スリーボンド株式会社、ニチアス株式会社などのウレタン系や信越化学株式会社、東レシリコーンなどのシリコーン系のものを用いることができる。また、熱硬化型および常温硬化型のいずれであっても構わない。接着剤を用いれば、高圧注入の必要がなく、金属ガスケット2の外皮5やシール面と接着されるので、通常のゴム材を用いたときのように非接着界面が生じないという利点がある。このため、接着剤により新たな密封境界が形成され、キャスクの密封機能を応急的かつ有効に回復することができるようになる。
【0032】
[実施の形態2]
図4は、この発明の実施の形態4にかかるキャスクの密封構造を示す断面図である。このキャスクの密封構造40は、一次蓋507と胴本体501のフランジ部506との間に設けた金属ガスケット42に対して上記実施の形態1の構成を適用したものである。フランジ部506には、その側面からゴム材を導入する導入孔43が穿孔されており、そのゴム材を導入する導入孔43の入口44にはネジ式のプラグ45が設けられる。ゴム材を導入する導入孔43の出口46は、金属ガスケット42の下側に開口しているから、ゴム材をシール区画S1内に注入しやすい。一次蓋507と胴本体501のフランジ部506との間に用いるゴム材は、外部から加熱し難いため常温で加硫するものが好ましい。なお、加熱により加硫するゴム材であっても、当該部位がキャスク内部に近いため崩壊熱によって加硫され得る。このため、キャスク内の温度を基準として常温加硫型と加熱加硫型とを選択することもできる。
【0033】
一次蓋507と胴本体501のフランジ部506との間の密封についてもキャスク輸送中の金属ガスケット42の横ずれ、長期保管中の塑性流動などにより密封破壊が起きる可能性があり、このような場合でも、ゴム材を導入する導入孔43からガスケット溝47内にゴム材を注入して硬化させることで、ガスケット溝47内に新たな密封境界が作られる。このため、応急的かつ有効にキャスクの密封機能を回復させることができる。特に二次蓋508と胴本体501のフランジ部506との間の密封構造1と共に処置すれば、内部気体のリークを確実に防止することができる。
【0034】
【実施例】
実施するキャスクの条件は、下記の通りである。また、この条件のもと、下記のゴム材または接着剤をガスケット溝内に注入する。
(1)キャスク条件
▲1▼ 適用部位
一次蓋および二次蓋のガスケット溝内
いずれもステンレス鋼(SUS304)製
▲2▼ 使用環境
温 度:最大130℃(キャスク長期貯蔵時)
放射線:2mSv/H以下
▲3▼ 金属ガスケット
日本バルカー工業株式会社製 トライバック
(2)ゴム材
クレシール(日成工業株式会社製)
(3)接着剤
KE45またはKE40RTV(脱オキシム型:信越化学工業株式会社製)
【0035】
【発明の効果】
以上のように、この発明のキャスクの密封方法(請求項1)では、金属ガスケットを入れるガスケット溝内に外部から連通する導入孔を設け、金属ガスケットによる密封性能が低下したとき、この導入孔からゴム材を導入し、当該ゴム材をガスケット溝内で加硫させるようにしたので、緊急時において応急的かつ有効に密封性能を回復することができる。また、金属ガスケットをゴム製のOリングに換装することなくキャスクを輸送することができる。
【0036】
また、この発明のキャスクの密封方法(請求項2)では、ゴム材を加圧充填するようにしたので、キャスク密封性能の回復を有効確実に行うことができる。
【0037】
また、この発明のキャスクの密封方法(請求項3)では、金属ガスケットを入れるガスケット溝内に外部から連通する導入孔を設け、金属ガスケットによる密封性能が低下したとき、この導入孔から接着剤を導入し、当該接着剤をガスケット溝内で硬化させるようにしたので、有緊急時において応急的かつ有効確実に密封性能を回復できる。また、金属ガスケットをゴム製のOリングに換装することなくキャスクを輸送することができる。
【0038】
また、この発明のキャスク(請求項4)では、金属ガスケットを入れるガスケット溝内に外部から連通するゴム材を導入する導入孔と、このゴム材を導入する導入孔を密封する密封部材とを設けたので、キャスクの密封性能を応急的かつ有効に回復させることができる。
【0039】
また、この発明のキャスク(請求項5)では、キャスクに加熱手段を備えることで、リーク発生の緊急時にすぐさま対応することができる。
【0040】
また、この発明のキャスク(請求項6)では、蓋とガスケット溝との間を連通するリーク検査用導入孔を、前記ゴム材を導入する導入孔として用いたので、キャスクの構造を簡素化できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1にかかるキャスクの密封構造を示す断面図である。
【図2】 図1に示した密封構造の変形例を示す断面図である。
【図3】 図1に示した密封構造の変形例を示す断面図である。
【図4】 この発明の実施の形態2にかかるキャスクの密封構造を示す断面図である。
【図5】 従来のキャスクの構造を示す断面図である。
【図6】 図5に示したキャスクの一部拡大図である。
【図7】 キャスクのシール部を示す拡大図である。
【符号の説明】
1 密封構造
2 金属ガスケット
9 ガスケット溝
10 ゴム材を導入する導入孔
12 プラグ
13 ヒーター
14 電源[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a cask sealing method and a cask, which is a pressure vessel that accommodates a spent fuel assembly that has finished burning, is emergency and effective against leaks, and can eliminate the work of replacing a metal gasket.
[0002]
[Prior art]
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional cask. FIG. 6 is a partially enlarged view of the cask shown in FIG. This
[0003]
The
[0004]
The
[0005]
FIG. 7 is an enlarged view showing a seal portion of the cask. The seal portions between the
[0006]
The
[0007]
The temperature and time dependence of plastic deformation rate and sealing performance of metal gaskets can be expressed by Larson-Miller Parameter (LMP). For details, see “Development of evaluation method for long-term sealing performance of spent fuel storage cask”. (Kato, Ito, Saegusa, Journal of the Atomic Energy Society of Japan, Vol. 38, No. 6, 95-101, 1996). In general, the long-term sealing performance of a metal gasket is performed by obtaining the LMP of the sealing retention limit and predicting the limit time at a predetermined temperature.
[0008]
Further, O-
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
On the other hand, the
[0010]
However, in order to replace the
[0011]
Further, the
[0012]
Accordingly, the present invention has been made in view of the above, and a first object thereof is to provide an emergency and effective cask sealing method and cask against a leak. It is a second object of the present invention to provide a cask sealing method and a cask that can be transported using only a metal gasket while omitting a metal gasket replacement operation.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, a cask sealing method according to claim 1 is a basket in which a cavity with a bottom is formed in a trunk body for shielding gamma rays, and a spent fuel assembly is accommodated in the cavity. A cask sealing method in which a lid is attached to the cavity opening side of the trunk body, and a metal gasket is provided between an end of the trunk body and a peripheral edge of the lid to maintain a seal in the cavity. An introduction hole communicating from the outside is provided in the gasket groove into which the metal gasket is inserted. When the sealing performance of the metal gasket is deteriorated, a rubber material is introduced from the introduction hole and the rubber material is vulcanized in the gasket groove. It is characterized by doing so.
[0014]
For example, when the metal gasket is laterally displaced when it is dropped during cask transportation and a sealing failure occurs, a rubber material is introduced from the introduction hole and vulcanized and molded inside. Since the inside of the gasket groove is generally sealed with a metal gasket, the introduced rubber material is filled only in the sealed compartment. Thereby, a new sealing boundary is formed in the gasket groove, and the sealing performance can be recovered quickly and effectively in an emergency.
[0015]
The introduction hole may be a leak inspection introduction hole already provided for leak inspection, or may be provided by machining a lid separately. Further, the communication destination of the introduction hole may be all or a part of the seal section formed by the metal gasket. The rubber material may be either a heat vulcanization type or a room temperature vulcanization type. If ready to carry out such a sealing method, the cask can be transported without replacing the metal gasket with a rubber O-ring. Note that this method is effective not only during cask transport but also when plastic flow or the like occurs due to long-term use of the cask and the sealing by the metal gasket is broken.
[0016]
The cask sealing method according to claim 2 is characterized in that, in the cask sealing method, the rubber material is further pressure-filled. By pressure-filling the rubber material, the rubber material can be uniformly distributed in the gasket groove, and a sealing boundary can be reliably formed over the entire circumference. For this reason, the cask sealing performance can be restored effectively and reliably. The pressure filling of the rubber material can be easily performed by a pump.
[0017]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a cask sealing method in which a bottomed cavity is formed in a trunk body that shields γ rays, and a basket for storing spent fuel assemblies is housed in the cavity. In the cask sealing method in which a lid is attached to the cavity opening side and a metal gasket is provided between the end of the trunk body and the peripheral edge of the lid to hold the seal in the cavity, the gasket for inserting the metal gasket An introduction hole communicating from the outside is provided in the groove, and when the sealing performance by the metal gasket is deteriorated, an adhesive is introduced from the introduction hole, and the adhesive is cured in the gasket groove. .
[0018]
By using the adhesive, great adhesion can be obtained to the outer surface of the metal gasket or the sealing surface, so that the sealing performance can be recovered quickly and effectively in an emergency.
[0019]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a cask having a bottomed cavity formed in a trunk body that shields gamma rays, and a basket for storing spent fuel assemblies is accommodated in the cavity. In a cask that holds a seal in the cavity by providing a metal gasket between the end of the trunk body and the peripheral edge of the lid, the lid communicates from the outside into the gasket groove into which the metal gasket is inserted. In addition, an introduction hole for introducing a rubber material and a sealing member for sealing the introduction hole are provided.
[0020]
This cask is suitable for carrying out the above-mentioned sealing method, and the sealing performance of the cask is quickly and effectively restored in the gasket groove of the communication destination by introducing the rubber material from the introduction hole for introducing the rubber material. Can do. Further, the metal gasket can be transported without being replaced with a rubber O-ring. After the rubber material is introduced, it is sealed with the sealing member. In particular, when the introduced rubber material is vulcanized, if the sealing member is sealed, the inside of the gasket groove is in a pressurized state due to thermal expansion, so that the sealing can be surely performed. In addition, it is preferable to provide a plurality of introduction holes for introducing the rubber material from the viewpoint of degassing during introduction. Further, the communication destination of the introduction hole for introducing the rubber material may be the radial center in the gasket groove or both ends.
[0021]
The cask according to claim 5 is characterized in that, in the cask, a heating means is provided on the lid along the gasket groove. Vulcanized rubber is introduced into the gasket groove, and the vulcanized rubber is heated by heating means provided along the gasket groove. Power for heating is supplied from, for example, a transportation vehicle or a portable small generator.
[0022]
The cask according to claim 6 is characterized in that, in the cask, a leak inspection introduction hole communicating between the lid and the gasket groove is used as an introduction hole for introducing the rubber material. . There may be a leak inspection introduction hole for inspecting the sealing performance of the metal gasket, but this leakage inspection introduction hole communicates with the gasket groove from the outside, so the rubber material is introduced. It can also be used as an introduction hole.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
[0024]
[Embodiment 1]
1 is a cross-sectional view showing a cask sealing structure according to Embodiment 1 of the present invention. The sealing structure 1 is provided, for example, between the
[0025]
Further, an introduction hole 10 for introducing a rubber material is provided near the radial center of the gasket groove 9. The introduction hole 10 is formed in the
[0026]
Further, as shown in FIG. 2,
[0027]
Returning to FIG. 1, the
[0028]
Normally, the cask maintains a predetermined sealing performance by the metal gasket 2, but for example, the cask may be dropped during transportation of the cask or may be plastically flowed in the metal gasket 2 due to long-term storage, thereby reducing the sealing performance. In such a case, an emergency leak prevention measure is required to prevent or minimize internal gas leakage. In this cask, the rubber material is injected from the introduction hole 10 through which the rubber material is introduced , and emergency measures are taken to restore the sealing. Whether or not the sealing performance has deteriorated is monitored by a pressure sensor (see FIG. 6) provided in the
[0029]
The injected rubber material enters the gasket groove 9 through the introduction hole 10 for introducing the rubber material . The rubber material that has entered the gasket groove 9 enters the seal section S <b> 1 through the bolt hole 16 provided in the outer skin 5 of the metal gasket 2. On the other hand, due to the intrusion of the rubber material, the internal gas escapes to the outside from the introduction hole 10 for introducing another open rubber material . Since the seal section S1 is regulated by the seal boundary by the metal gasket 2, the rubber material does not break the seal section S1 and enter the gasket groove 9 on both sides. Next, when the rubber material is sufficiently injected, all the introduction holes 10 are sealed with
[0030]
Examples of the rubber material include nitrile rubber (NBR), butyl rubber, and ethylene propylene rubber. Further, a rubber material vulcanized at room temperature, such as urethane rubber, polybutadiene, or silicone, may be used. In this case, when injecting rubber, it is preferable to pressurize with a pump in advance. Further, the
[0031]
Further, an adhesive may be introduced instead of the rubber material. The adhesive can be used ThreeBond Co., urethane and Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., such as Nichias Corporation, those silicone over emissions systems such as Toray Silicone. Moreover, either a thermosetting type or a room temperature curing type may be used. If an adhesive is used, there is no need for high-pressure injection, and the adhesive is bonded to the outer skin 5 and the sealing surface of the metal gasket 2, so that there is an advantage that a non-bonding interface does not occur as in the case of using a normal rubber material. For this reason, a new sealing boundary is formed by the adhesive, and the sealing function of the cask can be quickly and effectively restored.
[0032]
[Embodiment 2]
FIG. 4 is a sectional view showing a cask sealing structure according to Embodiment 4 of the present invention. In the
[0033]
Sealing between the
[0034]
【Example】
The conditions of the cask to be implemented are as follows. Under these conditions, the following rubber material or adhesive is injected into the gasket groove.
(1) Cask conditions (1) Applicable site Both primary and secondary lid gasket grooves are both made of stainless steel (SUS304) (2) Operating temperature: Maximum 130 ° C (during long-term storage of cask)
Radiation: 2 mSv / H or less (3) Metal gasket Nihon VALQUA INDUSTRY CO., LTD. Tryback (2) Rubber material Creseal (Nissei Kogyo Co., Ltd.)
(3) Adhesive KE45 or KE40RTV (deoxime type: manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
[0035]
【The invention's effect】
As described above, in the cask sealing method of the present invention (Claim 1), an introduction hole communicating from the outside is provided in the gasket groove into which the metal gasket is inserted, and when the sealing performance by the metal gasket is lowered, Since the rubber material is introduced and the rubber material is vulcanized in the gasket groove, the sealing performance can be recovered quickly and effectively in an emergency. Further, the cask can be transported without replacing the metal gasket with a rubber O-ring.
[0036]
Further, in the cask sealing method of the present invention (claim 2), since the rubber material is pressurized and filled, the recovery of the cask sealing performance can be performed effectively and reliably.
[0037]
In the cask sealing method of the present invention (Claim 3), an introduction hole communicating from the outside is provided in the gasket groove into which the metal gasket is inserted, and when the sealing performance by the metal gasket is deteriorated, the adhesive is removed from the introduction hole. Since the adhesive is introduced and cured in the gasket groove, the sealing performance can be recovered quickly and effectively in an emergency. Further, the cask can be transported without replacing the metal gasket with a rubber O-ring.
[0038]
In the cask of the present invention (Claim 4), an introduction hole for introducing a rubber material communicating from the outside into a gasket groove for inserting a metal gasket and a sealing member for sealing the introduction hole for introducing the rubber material are provided. As a result, the sealing performance of the cask can be quickly and effectively restored.
[0039]
Moreover, in the cask of the present invention (Claim 5), the cask is provided with heating means, so that it is possible to respond immediately in case of emergency of leak occurrence.
[0040]
Moreover, in the cask of the present invention (Claim 6), the leak inspection introduction hole communicating between the lid and the gasket groove is used as the introduction hole for introducing the rubber material, so that the structure of the cask can be simplified. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a cask sealing structure according to Embodiment 1 of the present invention;
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a modification of the sealing structure shown in FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a modification of the sealing structure shown in FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a cask sealing structure according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional cask.
6 is a partially enlarged view of the cask shown in FIG. 5. FIG.
FIG. 7 is an enlarged view showing a seal portion of a cask.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sealing structure 2 Metal gasket 9 Gasket groove 10
Claims (6)
当該金属ガスケットを入れるガスケット溝内に外部から連通する導入孔を設け、金属ガスケットによる密封性能が低下したとき、この導入孔からゴム材を導入し、当該ゴム材をガスケット溝内で加硫させるようにしたことを特徴とするキャスクの密封方法。A cavity with a bottom is formed in the cylinder body for shielding gamma rays, a basket for storing spent fuel assemblies is stored in the cavity, and a lid is attached to the cavity opening side of the cylinder body. In a method for sealing a cask by providing a metal gasket between the end of the main body and the peripheral edge of the lid, and maintaining a seal in the cavity,
An introduction hole communicating from the outside is provided in the gasket groove for inserting the metal gasket. When the sealing performance of the metal gasket is deteriorated, a rubber material is introduced from the introduction hole, and the rubber material is vulcanized in the gasket groove. A cask sealing method characterized by the above.
当該金属ガスケットを入れるガスケット溝内に外部から連通する導入孔を設け、金属ガスケットによる密封性能が低下したとき、この導入孔から接着剤を導入し、当該接着剤をガスケット溝内で硬化させるようにしたことを特徴とするキャスクの密封方法。A cavity with a bottom is formed in the cylinder body for shielding gamma rays, a basket for storing spent fuel assemblies is stored in the cavity, and a lid is attached to the cavity opening side of the cylinder body. In a method for sealing a cask by providing a metal gasket between the end of the main body and the peripheral edge of the lid, and maintaining a seal in the cavity,
An introduction hole communicating from the outside is provided in the gasket groove for inserting the metal gasket, and when the sealing performance of the metal gasket is deteriorated, an adhesive is introduced from the introduction hole, and the adhesive is cured in the gasket groove. A cask sealing method characterized by the above.
前記金属ガスケットを入れるガスケット溝内に外部から連通していると共に、ゴム材を導入する導入孔と、この導入孔を密封する密封部材とを設けたことを特徴とするキャスク。A cavity with a bottom is formed in the cylinder body for shielding gamma rays, a basket for storing spent fuel assemblies is stored in the cavity, and a lid is attached to the cavity opening side of the cylinder body. In a cask that provides a metal gasket between the end of the main body and the peripheral edge of the lid to hold the seal in the cavity,
A cask characterized in that an introduction hole for introducing a rubber material and a sealing member for sealing the introduction hole are provided in the gasket groove for inserting the metal gasket from the outside.
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