JP5530604B2 - 放射性廃棄物の処理容器および該処理容器を用いた放射性廃棄物の処理方法 - Google Patents
放射性廃棄物の処理容器および該処理容器を用いた放射性廃棄物の処理方法 Download PDFInfo
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ところで、上記のように放射性廃棄物を充填固化材によって充填・固化させる場合に、作業着,手袋等の充填固化材よりも比重が小さいものは、廃棄物処理容器に静置しても、充填固化材を該容器に充填すると充填固化材の上面に浮力によって浮き上がってしまい、それらを充填固化材内に埋設することはできなくなる。
そこで、放射性廃棄物を処理容器内に収納する際には、浮上阻止治具を使用し、放射性廃棄物を処理容器内に収容した後に、浮上阻止治具を容器内周面に係止させてから充填固化材を充填し、放射性廃棄物の浮上を阻止している(例えば、特許文献1又は2)。
上記に加えて、特許文献1のものは、金属製の支持体や抑制体を予めドラム缶の内面に溶接固定しておかなければならず、その作業がさらに煩雑となる上に、浮上防止装置も連結体や結束部などを有するため、製造コストが高くなる。また、特許文献2のものは、構造が複雑であり、製造コストが嵩むとともに、放射性廃棄物を加圧圧縮してなる圧縮体を収納するには不向きである。
ここで、上記本発明に係る処理容器に収納する放射性廃棄物は、上述した原子力発電所で廃棄される古くなった作業着,手袋,交換した部品等の低レベル放射性雑固体廃棄物が望ましいが、これに限定されるものではない。また、減容化の観点、浮上を抑制する観点等から、加圧圧縮した圧縮体であることが好ましい。また、上記処理容器である三本輪帯のドラム缶は、JIS A 1600に定められるドラム缶であり、上部開口付近に輪帯(環状溝)を有するものである。また、上記冶具本体である環状枠体の外径は、ドラム缶の内径は566mm程度であるため、それよりも20〜50mm程度小さい、520〜545mm程度が好ましい。また、上記係止手段であるボルトの寸法は、30〜60mm程度のもが好ましい。また、上記浮上阻止手段である板状片の固定箇所は、3〜6箇所が好ましい。板状片の材質は、剛性・耐久性のあるものであれば特に限定されないが、通常は鉄や鋼である。
ここで、上記網状体としては、金網,メッシュメタル等が挙げられ、網目の寸法は、5〜50mm程度が好ましい。多孔状体としては、パンチングメタル,エキスパンドメタル等が挙げられる。この多孔状体の孔の寸法は、5〜50mm程度が好ましい。
ここで、上記圧縮体は、例えば高圧プレスにより30〜600kg/cm2で加圧し、処理容器に収められる寸法で圧縮成形してなるものである。充填固化材は、従来から用いられているものを従来の方法で用いればよい。
また、上記した請求項1の本発明によれば、浮上阻止手段が治具本体の周方向に略等間隔に設置された板状片によって構成されているので、簡易な構成にもかかわらず、収納した放射性廃棄物を片寄ることなく処理容器内に押さえ込むことができる。特に、放射性廃棄物を加圧圧縮した圧縮体の浮上阻止には好適である。また、モルタル等の充填固化材を処理容器内に充填し易いものとなる。
図1に示した放射性廃棄物の処理容器10は、浮上阻止治具20を備えている。
〔浮力の計算〕
放射性廃棄物の圧縮体Aをセメントモルタルによる充填固化材スラリーBを用いて固化する場合に、放射性廃棄物の圧縮体Aに働く浮力により浮上阻止治具20に発生する力Fを求める。なお、放射性廃棄物は、上記低レベル放射性雑固体廃棄物とした。
(1) 放射性廃棄物の圧縮体Aの最大収容高さ:69.5cmに想定
(2) 放射性廃棄物の圧縮体Aの最大外径:φ56.0cmに想定
(3) 放射性廃棄物の圧縮体Aの体積:
φ562π/4×69.5=171,179cm3
(4) セメントモルタルのかさ密度:2.2g/cm3
(5) 放射性廃棄物の圧縮体Aの浮力:
2.2×171,179≒377kg
(6) 放射性廃棄物の圧縮体Aの収納重量:280kgに想定
(7) 浮上阻止治具20に発生する力F:
377−280=97kg
〔確認試験〕
200リットルの鋼製オープンヘッドドラム缶(JIS規格)で、3段の輪帯(三本輪帯)を備えたもの(容器本体11)を使用した。
図5に示すように、本発明の浮上阻止治具20の4個の板状片26に亘ってそれらの下面に吊り円盤28を溶接等によって接合するとともに、該吊り円盤28の中心にアイボルト29を連結した。
本試験方法で使用したブラケット24,板状片26,ボルト25は、以下の通りである。
鉄製ブラケット:50×50×6×25mm
鉄製板状片:50×100×4.5mm
鉄製ボルト:M10
(1) 上記浮上阻止治具20をボルト25によってドラム缶11の環状溝11aに係止させた。
(2) ドラム缶11に、ドラム缶重量+水=210kg(安全率:210/97=2.2)となるように水Wを注入した。
(3) アイボルト29を介して吊り円盤28をクレーンによって静かに引き上げた。
〔結 果〕
浮上阻止治具20は環状溝11aに係止されたままであり、ドラム缶11からの脱落、変形,破壊等がないことが確認された。
また、治具82は、上記治具81と同様に、外端に係止片86aを備え、内端に雄ねじ86bを形成した長尺のロッド部分86と、外端に係止片87aを備え、内端に雄ねじ87bを形成した短尺のロッド部分87と、両雄ねじ86b,87bに螺合するターンバックル88とによって構成されている。
なお、治具82の長尺のロッド部分86は、一部が湾曲され、その湾曲部86cで治具81の長尺のロッド部分83との干渉を避けている。
11 容器本体(ドラム缶)
11a 環状溝
12 蓋体
20 浮上阻止治具
21 治具本体
21a 鋼製帯板
22 係止手段
23 浮上阻止手段
24 ブラケット
24a,24b ブラケットの片
25 ボルト
26 板状片
26a,26b 板状片の辺
27 多孔板
30 処理容器
40 浮上阻止治具
41 治具本体
41a 突出部
42 係止手段
42a,42b スクリューロッド
42c ターンバックル
43 浮上阻止手段
44 板状片
44a,44b 板状片の辺
50 処理容器
60 浮上阻止治具
61 治具本体
61a 突出部
62 係止手段
62a スプリング
63 浮上阻止手段
64 板状片
64a,64b 板状片の辺
70 処理容器
80 浮上阻止治具
81,82 治具
83 長尺のロッド部分
83a 係止片
83b 雄ねじ
84 短尺のロッド部分
84a 係止片
84b 雄ねじ
85 ターンバックル
86 長尺のロッド部分
86a 係止片
86b 雄ねじ
86c 湾曲部
87 短尺のロッド部分
87a 係止片
87b 雄ねじ
88 ターンバックル
A 放射性廃棄物の圧縮体
A’ バラバラの状態の放射性廃棄物
B 充填固化材スラリー
W 水
Claims (3)
- 浮上阻止治具を備えてなる放射性廃棄物の処理容器において、前記処理容器は、少なくとも上部開口付近の容器側壁内面に環状溝を備えているとともに、前記浮上阻止治具は、前記環状溝に対応する位置で前記処理容器内に配置される治具本体と、前記治具本体を前記環状溝を利用して前記処理容器内に固定すべく前記環状溝に係合する係止手段と、前記治具本体に設けられた前記放射性廃棄物の浮上阻止手段とを備えている放射性廃棄物の処理容器であって、前記処理容器は、前記環状溝が上下方向に3本設けられた三本輪帯のドラム缶であることと、前記治具本体は、前記処理容器内に配置できる前記処理容器の内径に近い外径を有する環状枠体であることと、前記係止手段は、前記冶具本体の3箇所以上の部位に略等間隔で固定されたブラケットの雌ネジにそれぞれ螺合し、前記処理容器の環状溝にそれぞれ嵌入させるボルトであることと、前記浮上阻止手段は、前記治具本体の3箇所以上の部位に略等間隔で固定された、冶具本体の半径方向内方に突出し、下辺が内方ほど上方に位置する傾斜面に形成された板状片であることを特徴とする、放射性廃棄物の処理容器。
- 前記浮上阻止手段は、更に前記板状片の上方に固定された円形の網状体あるいは多孔状体を備えてなることを特徴とする、請求項1に記載の放射性廃棄物の処理容器。
- 前記請求項1又は2に記載の放射性廃棄物の処理容器を用いた放射性廃棄物の処理方法であって、放射性廃棄物を加圧圧縮してなる圧縮体を前記処理容器内に投入し、前記浮上阻止治具を前記処理容器の上部開口付近の容器側壁内面に設けられている前記環状溝を利用して固定し、セメントモルタルやセメントペースト等の充填固化材を前記固定した浮上阻止治具が埋設される位置まで充填し、その後蓋をして密閉化することを特徴とする、放射性廃棄物の処理方法。
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