JP4679530B2 - 放射性物質貯蔵設備およびスリット遮蔽体 - Google Patents

Description

本発明は、発熱する放射性物質を貯蔵して自然換気により冷却する設備、および、かかる設備におけるスリット遮蔽体に関する。

原子力プラントなどで発生する放射性廃棄物の貯蔵室は一般に、地下に構築されたコンクリート製ピット内に形成されており、冷却通風路を形成するとともに放射線を遮蔽する構造となっている（特許文献１参照）。放射性廃棄物の冷却方式は給気ダクトと排気ダクトのヘッド差による自然冷却であり、貯蔵室側面に設置された給気ダクトから冷却空気を取り込み、給気ダクトと反対側の貯蔵室側面に設置された排気ダクトから昇温した空気が排出される。

この空気流路部にはスリット遮蔽体を設置し、それによって放射線ストリーミングを低減する設計となっている。このスリット遮蔽体は、複数段の薄いスラブで構成されている。
特開２０００−１８７１００号公報

従来のスリット遮蔽体はコンクリート造であって、その建設工期が長くかかり、また、各々のスラブ間の隙間が狭いため、施工が難しいという問題があった。すなわち、上述した放射性廃棄体の自然冷却貯蔵設備のスリット遮蔽においては、従来の鉄筋コンクリート造（以下、ＲＣ造）とした場合、下段から上段に向かって一段ずつ構築していく工程となり、施工に長時間がかかるという問題があった。また、各々のスリット遮蔽版間の隙間が狭いことから、仮設支持材（支保工）の設置・撤去が困難であった。

本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、施工が容易で工期短縮が可能な放射性物質貯蔵設備、および、かかる設備におけるスリット遮蔽体を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る放射性物質貯蔵設備は、発熱する放射性物質を貯蔵するコンクリート製の貯蔵室と、自然換気によって前記貯蔵室内に外気を取り入れる給気流通路および前記貯蔵室内の空気を排出する排気流通路と、前記給気流通路および排気流通路の少なくとも一方に配置され、互いに間隔をあけて流通路の方向に向けて互いに平行に配列される複数のプレキャストコンクリート版製遮蔽板を有するスリット遮蔽体と、を有する放射性物質貯蔵設備であって、前記スリット遮蔽体が前記給気流通路の水平方向流通路部の前記貯蔵室の入口部に配置され、この入口部のスリット遮蔽体における前記遮蔽板の長さが下段ほど長いこと、を特徴とする。

また、本発明に係る放射性物質貯蔵設備の他の態様は、発熱する放射性物質を貯蔵するコンクリート製の貯蔵室と、自然換気によって前記貯蔵室内に外気を取り入れる給気流通路および前記貯蔵室内の空気を排出する排気流通路と、前記給気流通路および排気流通路の少なくとも一方に配置され、互いに間隔をあけて流通路の方向に向けて互いに平行に配列される複数のプレキャストコンクリート版製遮蔽板を有するスリット遮蔽体と、を有する放射性物質貯蔵設備であって、前記スリット遮蔽体が前記給気流通路の水平方向流通路部の前記貯蔵室の出口部に配置され、この出口部のスリット遮蔽体における前記遮蔽板の長さが上段ほど長いこと、を特徴とする。

また、本発明に係るスリット遮蔽体は、発熱する放射性物質を貯蔵するコンクリート製の貯蔵室に自然換気によって外気を取り入れる給気流通路および前記貯蔵室内の空気を排出する排気流通路を有する放射性物質貯蔵設備の前記給気流通路および排気流通路の少なくとも一方に配置され、互いに間隔をあけて流通路の方向に向けて互いに平行に配列される複数のプレキャストコンクリート版製遮蔽板を有するスリット遮蔽体であって、前記スリット遮蔽体が前記給気流通路の水平方向流通路部の前記貯蔵室の入口部に配置され、この入口部のスリット遮蔽体における前記遮蔽板の長さが下段ほど長いこと、を特徴とする。

また、本発明に係るスリット遮蔽体の他の態様は、発熱する放射性物質を貯蔵するコンクリート製の貯蔵室に自然換気によって外気を取り入れる給気流通路および前記貯蔵室内の空気を排出する排気流通路を有する放射性物質貯蔵設備の前記給気流通路および排気流通路の少なくとも一方に配置され、互いに間隔をあけて流通路の方向に向けて互いに平行に配列される複数のプレキャストコンクリート版製遮蔽板を有するスリット遮蔽体であって、前記スリット遮蔽体が前記給気流通路の水平方向流通路部の前記貯蔵室の出口部に配置され、この出口部のスリット遮蔽体における前記遮蔽板の長さが上段ほど長いこと、を特徴とする。

本発明によれば、放射性物質貯蔵設備、およびかかる設備におけるスリット遮蔽体の施工が容易となり、工期短縮も図ることができる。

以下、本発明に係る放射性物質貯蔵設備の実施形態について、図面を参照して説明する。

［第１の実施形態］
図１ないし図５を参照して、本発明に係る放射性物質貯蔵設備の第１の実施形態について説明する。ここで、図１は本発明に係る放射性物質貯蔵設備の第１の実施形態の立断面図であり、図２は図１の放射性物質貯蔵設備の建設途中で仮設鉄骨を取り外す直前の状態を示す図１のII−II線矢視立断面図である。また。図３は図１のIII部拡大立断面図であって、図２のIII−III線矢視立断面図である。さらに、図４は図２における建設途中の放射性物質貯蔵設備における仮設鉄骨の一つを示す図であって図２のIV部拡大立断面図である。図５は図４の仮設鉄骨のＶ線矢視立面図である。

図１などに示されているように、コンクリート製の貯蔵室４の貯蔵室天井３に支持されて複数の収納管２が貯蔵室４内に配列され、これらの収納管２内に放射性物質である複数の廃棄体１が配置されている。貯蔵室４の片方の側部に給気ダクト５が配置され、給気ダクト５の下端部が貯蔵室４と接続されている。貯蔵室４の給気ダクト５が配置された位置の反対側の側部に排気ダクト７が配置されている。排気ダクト７の下端部が貯蔵室４の上部に接続されている。

貯蔵室４と給気ダクト５の接続部である入口流通路には入口部スリット遮蔽体８ａが配置され、貯蔵室４と排気ダクト７の接続部である出口流通路には出口部スリット遮蔽体８ｂが配置されている。入口部スリット遮蔽体８ａおよび出口部スリット遮蔽体８ｂが配置された流通路はいずれも水平流通路である。入口部スリット遮蔽体８ａおよび出口部スリット遮蔽体８ｂはそれぞれ、複数の互いに平行に配置された水平なプレキャストコンクリート版製遮蔽板２８からできている。

廃棄体１は発熱しているため、給気ダクト５と排気ダクト７のヘッド差により、矢印５０の方向に自然換気が行なわれる。すなわち、給気ダクト５と排気ダクト７のヘッド差により、外気が給気ダクト５を下降し、入口部スリット遮蔽体８ａを通過して貯蔵室４内に流入する。貯蔵室４内の空気は放射性廃棄体１によって加熱され、出口部スリット遮蔽体８ｂを通って排気ダクト７へ向かい、外部に排出される。

図３に示すように、遮蔽板２８の上流側先端部は流線型になっている。これにより、矢印５０の方向の自然換気に対して流動抵抗が小さくなり、自然換気を促進できる。さらに、遮蔽板２８の衝撃等による割れや欠けを抑制することができる。この図の例では遮蔽板２８の上流側先端部だけが流線型になっているが、下流側先端部（後端）を流線型とすることでも効果があり、上流側、下流側ともに流線型とすればさらに効果が大きい。また、ここでは、入口部スリット遮蔽体８ａの遮蔽板２８の形状について示したが、出口部スリット遮蔽体８ｂの遮蔽板２８の形状についても同様である。

つぎに、入口部スリット遮蔽体８ａを例にとってその建設方法を、図２ないし図５を参照して説明する。入口部スリット遮蔽体８ａと出口部スリット遮蔽体８ｂの構造は同様であり、その建設方法も同様である。

はじめに、入口部スリット遮蔽体８ａを設置すべき給気流通路の周囲側壁部にプレキャストコンクリート版製捨て型枠側部２３の最下段を配置し、その内側に、第１段の複数の仮設鉄骨９を水平に並べ、その上に第１段の遮蔽板２８を水平に配置する。つぎに、型枠側部２３の２段目を１段目の上に重ねて載せ、第１段の遮蔽板２８の上に、第１段と同様に、第２段の仮設鉄骨９を並べ、その上に第２段の遮蔽板２８を載せる。同様に、第３段の型枠側部２３、仮設鉄骨９、遮蔽板２８を積み重ね、さらに、第４段の型枠側部２３、仮設鉄骨９を積み重ね、一番上にプレキャストコンクリート版製捨て型枠天井部３３を載せる。

つぎに、型枠側部２３および型枠天井部３３の外側部分にコンクリートを打設し、コンクリート躯体１０を形成する。このときの状態が図２に示されている。さらに、コンクリート硬化後に、仮設鉄骨９をその長さ方向に水平に引き出し、入口部スリット遮蔽体８ａが完成する。プレキャストコンクリート版製の型枠側部２３および型枠天井部３３は、撤去せず、その場に配置したままの状態とする。

コンクリート硬化後に、仮設鉄骨９を引き抜く際は、仮設鉄骨９が配置されている空間が上下に狭いうえ、コンクリートの荷重をこの仮設鉄骨９が受けているため、摩擦力により仮設鉄骨９が横滑りしにくい。そのため、この実施形態では、仮設鉄骨９は、図４および図５に示す構造として、仮設鉄骨９が簡単に取り外せるように工夫されている。

すなわち、仮設鉄骨９は、水平方向に延びる２本の単位鉄骨２９を上下に重ねて構成する。単位鉄骨２９は、たとえばＨ型鋼材であって、一端が太端部２９ａ、他端が細端部２９ｂになっていてテーパー状になっている。太端部２９ａは細端部２９ｂよりも高さが高い。上側の単位鉄骨２９の太端部２９ａと下側の単位鉄骨２９の細端部２９ｂが重なり、上側の単位鉄骨２９の細端部２９ｂと下側の単位鉄骨２９の太端部２９ａが重なるように、２本の単位鉄骨２９を重ねる。これらの単位鉄骨２９の両端を、接続ボルト１１によって、第１の端部プレート３１および第２の端部プレート３２に接合することにより、両方の単位鉄骨２９が互いに接合される。

第１の端部プレート３１にはジャッキ用ボルト１２が螺合している。このジャッキ用ボルト１２の先端は、下側の単位鉄骨２９の細端部２９ｂに当接している。

仮設鉄骨９を引き抜くにあたっては、まず、第２の端部プレート３２側の接続ボルトを外して第２の端部プレート３２を外し、さらに、第１の端部プレート３１とこれに隣接する上側の単位鉄骨２９の細端部２９ｂとを接合する接続ボルト１１を外す。この状態でジャッキ用ボルト１２を回してその先端を押し出すと、これによってジャッキ用ボルト１２の先端が下側の単位鉄骨２９の細端部２９ｂを押すことになる。したがって、反力として、第１の端部プレート３１およびそれに接合された上側の単位鉄骨２９が、上側の単位鉄骨２９の太端部２９ａが手前に引き出される方向の力を受ける。これにより、上側の単位鉄骨２９を容易に引き抜くことができる。上側の単位鉄骨２９を引き抜いた後は隙間ができるので、下側の単位鉄骨２９を容易に引き抜くことができる。

以上説明したように、この実施形態によれば、スリット遮蔽体を含む放射性物質貯蔵設備の施工が容易となり、工期短縮も図ることができる。しかも、遮蔽板の先端が流線型であることから、流動抵抗が小さく、遮蔽板の割れや欠けが起こりにくい。

［第２の実施形態］
図６ないし図８を参照して本発明に係る放射性物質貯蔵設備の第２の実施形態について説明する。図６は本発明に係る放射性物質貯蔵設備の第２の実施形態の立断面図であり、図７は図６のVII部拡大立断面図であり、図８は図６のVIII部拡大立断面図である。ここで、第１の実施形態と同一または類似の部分には共通の符号を付して、重複する説明は省略する。

この実施形態において、入口部スリット遮蔽体８ａでは、図６および図７に示すように、遮蔽板２８の長さが、下段ほど長く、下流端部の位置が下段ほど下流側へずれている。このような構成により、入口部スリット遮蔽体８ａ内の圧力損失を均一化することができる。

また、出口部スリット遮蔽体８ｂでは、図６および図８に示すように、遮蔽板２８の長さが、上段ほど長く、下流端部の位置が上段ほど下流側へずれている。このような構成により、出口部スリット遮蔽体８ｂ内の圧力損失を均一化することができる。

本実施の形態によれば、冷却流路の圧力損失を低減でき、整流作用も向上させることができる。

［第３の実施形態］
図９ないし図１１を参照して本発明に係る放射性物質貯蔵設備の第３の実施形態について説明する。図９は本発明に係る放射性物質貯蔵設備の第３の実施形態の立断面図であり、図１０は図９のＸ部拡大立断面図であり、図１１は図９のXI部拡大立断面図である。ここで、第１の実施形態と同一または類似の部分には共通の符号を付して、重複する説明は省略する。

この実施形態において、入口部スリット遮蔽体８ａでは、図９および図１０に示すように、遮蔽板２８の上流側が給気ダクト５内に延長され、しかも、給気ダクト５の延びる上方向に向かって曲がり部４０が形成されて、ガイドベーン形状になっている。このような構成により、給気ダクト５内を下降した空気が滑らかに曲げられて入口部スリット遮蔽体８ａを通過することになるので、冷却流路の圧力損失を大幅に低減でき、整流作用も向上させることができる。

また、出口部スリット遮蔽体８ｂでは、図９および図１１に示すように、遮蔽板２８の下流側が排気ダクト７内に延長され、しかも、排気ダクト７の延びる上方向に向かって曲がり部４１が形成されて、ガイドベーン形状になっている。このような構成により、出口部スリット遮蔽体８ｂを通過した空気が滑らかに曲げられて排気ダクト７内を上昇することになるので、冷却流路の圧力損失を大幅に低減でき、整流作用も向上させることができる。

［他の実施形態］
以上説明した各実施形態は単なる例示であって、本発明はこれらに限定されるものではない。たとえば、上記各実施形態の特徴を適宜組み合わせてもよい。たとえば、第２または第３の実施形態における入口部スリット遮蔽体８ａおよび／または出口部スリット遮蔽体８ｂの遮蔽板２８の先端部を第１の実施形態（図３）のように流線型にしてもよい。さらに、第２および第３の実施形態の特徴を兼ね備えた構成にしてもよい。

本発明に係る放射性物質貯蔵設備の第１の実施形態の立断面図である。 図１の放射性物質貯蔵設備の建設途中で仮設鉄骨を取り外す直前の状態を示す図１のII−II線矢視立断面図である。 図１のIII部拡大立断面図であって、図２のIII−III線矢視立断面図である。 図２のIV部拡大立断面図であって、一つの仮設鉄骨を示す立断面図である。 図４の仮設鉄骨のＶ線矢視立面図である。 本発明に係る放射性物質貯蔵設備の第２の実施形態の立断面図である。 図６のVII部拡大立断面図である。 図６のVIII部拡大立断面図である。 本発明に係る放射性物質貯蔵設備の第３の実施形態の立断面図である。 図９のＸ部拡大立断面図である。 図９のXI部拡大立断面図である。

符号の説明

１… 廃棄体（放射性物質）
２… 廃棄体収納管
３… 貯蔵室天井
４… 貯蔵室
５… 給気ダクト
７… 排気ダクト
８ａ… 入口部スリット遮蔽体
８ｂ… 出口部スリット遮蔽体
９… 仮設鉄骨
１０… コンクリート躯体
１１… 接続ボルト
１２… ジャッキ用ボルト
２３… 型枠側部
２８… 遮蔽板
２９… 単位鉄骨
２９ａ… 太端部
２９ｂ… 細端部
３１，３２… 端部プレート
３３… 型枠天井部

Claims (5)

1. 発熱する放射性物質を貯蔵するコンクリート製の貯蔵室と、
   自然換気によって前記貯蔵室内に外気を取り入れる給気流通路および前記貯蔵室内の空気を排出する排気流通路と、
   前記給気流通路および排気流通路の少なくとも一方に配置され、互いに間隔をあけて流通路の方向に向けて互いに平行に配列される複数のプレキャストコンクリート版製遮蔽板を有するスリット遮蔽体と、
   を有する放射性物質貯蔵設備であって、
   前記スリット遮蔽体が前記給気流通路の水平方向流通路部の前記貯蔵室の入口部に配置され、この入口部のスリット遮蔽体における前記遮蔽板の長さが下段ほど長いこと、を特徴とする放射性物質貯蔵設備。
2. 前記スリット遮蔽体が前記給気流通路の水平方向流通路部の前記貯蔵室の出口部に配置され、この出口部のスリット遮蔽体における前記遮蔽板の長さが上段ほど長いこと、を特徴とする請求項１に記載の放射性物質貯蔵設備。
3. 発熱する放射性物質を貯蔵するコンクリート製の貯蔵室と、
   自然換気によって前記貯蔵室内に外気を取り入れる給気流通路および前記貯蔵室内の空気を排出する排気流通路と、
   前記給気流通路および排気流通路の少なくとも一方に配置され、互いに間隔をあけて流通路の方向に向けて互いに平行に配列される複数のプレキャストコンクリート版製遮蔽板を有するスリット遮蔽体と、
   を有する放射性物質貯蔵設備であって、
   前記スリット遮蔽体が前記給気流通路の水平方向流通路部の前記貯蔵室の出口部に配置され、この出口部のスリット遮蔽体における前記遮蔽板の長さが上段ほど長いこと、を特徴とする放射性物質貯蔵設備。
4. 発熱する放射性物質を貯蔵するコンクリート製の貯蔵室に自然換気によって外気を取り入れる給気流通路および前記貯蔵室内の空気を排出する排気流通路を有する放射性物質貯蔵設備の前記給気流通路および排気流通路の少なくとも一方に配置され、
   互いに間隔をあけて流通路の方向に向けて互いに平行に配列される複数のプレキャストコンクリート版製遮蔽板を有するスリット遮蔽体であって、
   前記スリット遮蔽体が前記給気流通路の水平方向流通路部の前記貯蔵室の入口部に配置され、この入口部のスリット遮蔽体における前記遮蔽板の長さが下段ほど長いこと、を特徴とするスリット遮蔽体。
5. 発熱する放射性物質を貯蔵するコンクリート製の貯蔵室に自然換気によって外気を取り入れる給気流通路および前記貯蔵室内の空気を排出する排気流通路を有する放射性物質貯蔵設備の前記給気流通路および排気流通路の少なくとも一方に配置され、
   互いに間隔をあけて流通路の方向に向けて互いに平行に配列される複数のプレキャストコンクリート版製遮蔽板を有するスリット遮蔽体であって、
   前記スリット遮蔽体が前記給気流通路の水平方向流通路部の前記貯蔵室の出口部に配置され、この出口部のスリット遮蔽体における前記遮蔽板の長さが上段ほど長いこと、を特徴とするスリット遮蔽体。

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