JP7066437B2 - フランジ面の補修方法、及び、補修治具 - Google Patents

Description

本開示は、セレーション加工が施されたフランジ面の補修方法、及び、当該補修方法で使用可能な補修治具に関する。

例えば、使用済燃料を収納可能なキャスクや減圧空間を形成するための真空チャンバのような機器では、外部に対する密封性を確保するために、高度なシール特性が求められる。このような機器では、本体のフランジ面に対して蓋体を組み付けて封止する際に、フランジ面のガスケット座面上にガスケットを配置することで良好な密封性能を実現している。

ガスケット座面を有するフランジ面は、良好な密封性能を実現するためにセレーション加工がなされることがある。例えば特許文献１には、使用済燃料を収納可能な金属キャスクのフランジ面にセレーション加工を施すことにより、低い面圧で優れた密封性能を有することが記載されている。

特開２０１５－１４３６１号公報

フランジ面上に施されるセレーション加工によって形成されるセレーションは、高度な密封性能を発揮するために、不要な凹凸が存在しない正常な状態であることが求められる。しかしながらフランジ面には、フランジ面が開放された際に作業工具類が落下することによって当傷が生じるなど、不要な凹凸が生じてしまうことがある。このような場合、フランジ面に対して所定の補修作業が行われる。しかしながら、従来の補修作業では、大型の加工機械にフランジ面を設置し、フランジ面全体に対して再度セレーション加工を施すことにより修復が行われていたため、補修に要する作業負担が大きく、コスト増や作業期間の長期化が懸念される。

本発明の少なくとも一実施形態は上述の事情に鑑みなされたものであり、セレーション加工が施されたフランジ面に存在する不要な凹凸を簡易に補修可能なフランジ面の補修方法、及び、当該補修方法で使用可能な補修治具を提供することを目的とする。

（１）本発明の少なくとも一実施形態に係るフランジ面の補修方法は上記課題を解決するために、
所定方向に沿ってセレーションが形成されたフランジ面の補修方法であって、
前記フランジ面上において不要な凹凸を特定する工程と、
前記不要な凹凸を含む補修対象領域に対して前記所定方向に沿って研磨処理を実施する工程と、
を備え、
前記研磨処理は、前記補修対象領域における表面粗さが目標範囲内になるように実施される。

上記（１）の方法によれば、フランジ面上に存在する不要な凹凸を含む補修対象領域に対して、フランジ面に形成されたセレーションと同方向に沿って研磨処理が実施される。このような研磨処理は、補修対象領域の表面粗さが目標範囲になるように実施される。これにより、補修対象領域にはセレーションと同等の表面粗さの凹凸形状が形成され、正常なフランジ面と同等の密封性能を回復することができる。

（２）幾つかの実施形態では上記（１）の方法において、
前記研磨処理は、
－前記補修対象領域を前記所定方向に沿った第１方向に少なくとも一回研磨する工程と、
－前記第１方向とは逆の第２方向に前記補修対象領域を少なくとも一回研磨する工程と、
を含む。

上記（２）の方法によれば、第１方向及び第２方向からそれぞれ補修対象領域を研磨することにより、補修対象領域にセレーションと同等の表面粗さの凹凸形状を好適に形成できる。

（３）幾つかの実施形態では上記（１）又は（２）の方法において、
前記研磨処理は、
－第１研磨材を用いて前記補修対象領域を研磨する工程と、
－前記第１研磨材より粒度が小さい研磨面を有する第２研磨材を用いて前記補修対象領域を研磨する工程と、
を含む。

上記（３）の方法によれば、研磨面の粒度が異なる研磨材を用いることで、補修対象領域にセレーションと同等の表面粗さの凹凸形状を好適に形成できる。特に、第１研磨材による研磨の実施後に、第１研磨材より粒度が小さい研磨面を有する第２研磨材による研磨を実施することで、セレーションと同等の凹凸形状が形成でき、良好な密封性能を有する仕上がりを実現できる。

（４）幾つかの実施形態では上記（３）の方法において、
前記第１研磨材を用いて研磨した後に、前記補修対象領域に生じたバリを除去する工程を備える。

上記（４）の方法によれば、研磨後に生じるバリを除去することで、よりきれいな仕上がりで補修を行うことができる。

（５）幾つかの実施形態では上記（１）から（４）のいずれか一方法において、
前記不要な凹凸に対して肉盛補修を実施する工程を備え、
前記研磨処理は、前記肉盛補修が実施された前記不要な凹凸を含む前記補修対象領域を研磨する。

上記（５）の方法によれば、フランジ面に対して非破壊検査（ＰＴ検査）を実施し、その結果に応じて不要な凹凸に対して肉盛補修を実施することで、正常なフランジ面に対して凹状に生じた不要な凹凸が埋められる。そして、肉盛補修がなされた不要な凹凸を含む補修対象領域に対して研磨処理を実施することで、セレーションと同等の表面粗さの凹凸形状を形成し、正常なフランジ面と同等の密封性能を回復することができる。

（６）幾つかの実施形態では上記（５）の方法において、
前記肉盛補修が実施された前記補修対象領域を切削することにより、前記補修対象領域の高さを前記セレーションに近づける工程を備え、
前記研磨処理は、前記切削された前記補修対象領域を研磨する。

上記（６）の方法によれば、肉盛補修が実施された箇所を研磨処理の実施前に予め切削することで、補修対象領域の高さがセレーションに近づけられる。これにより、補修対象領域に対して実施される研磨処理に要する時間を効果的に短縮できる。

（７）幾つかの実施形態では上記（１）から（６）のいずれか一方法において、
前記フランジ面は、使用済燃料を収納可能なキャスクの胴本体と蓋部とのシール面である。

上記（７）の方法によれば、使用済燃料を収納可能なキャスクの胴本体と蓋部とのシール面を好適に補修できる。

（８）本発明の少なくとも一実施形態に係る補修治具は上記課題を解決するために、
所定方向に沿ってセレーションが形成されたフランジ面の補修作業に用いられる補修治具であって、
前記フランジ面に対向する先端にカッタを有するスピンドルを回転可能に保持する本体部と、
前記本体部のフランジ面上における位置決めをするための位置決め部と、
を備え、
前記スピンドルは、前記本体部における高さが調整可能に構成される。

上記（８）の構成によれば、フランジ面上に位置決めされた本体部において、スピンドルの先端に設けられたカッタのフランジ面に対する相対的位置を簡易的な操作で精度よく調整できる。これにより、フランジ面の表面やフランジ面上に形成された肉盛箇所に対する切削加工を効率的に実施できる。

（９）幾つかの実施形態では上記（８）の構成において、
前記位置決め部は、前記フランジ面に対して複数箇所において同時に接触するように配置され、弾性変形可能な材料を含む。

上記（９）の構成によれば、補修治具の本体部は、弾性変形可能な材料を含む位置決め部によって、フランジ面に対して複数箇所において同時に接触するように配置される。これにより、フランジ面に対する本体部の位置及び姿勢を安定的に維持しながら作業が可能になるので、簡易的で精度のよい切削加工が可能となる。

（１０）本発明の少なくとも一実施形態に係る補修治具は上記課題を解決するために、
所定方向に沿ってセレーションが形成されたフランジ面の補修作業に用いられる補修治具であって、
前記フランジ面の補修箇所を研磨するための研磨材と、
前記研磨材が取り付けられる研磨材取付部、及び、前記所定方向に沿った前記フランジ面の縁部に対してガイド可能なガイド部を有する本体部と、
を備え、
前記ガイド部を前記縁部にガイドしながら前記本体部を前記所定方向に移動することにより、前記研磨材で前記補修箇所を研磨可能に構成される。

上記（１０）の構成によれば、ガイド部をフランジ面の縁部に対してガイドしながら本体部を移動させることで、研磨材取付部に取り付けられた研磨材によって研磨処理を実施できる。このような補修治具を用いることで、上記のフランジ面の補修方法（上記各種態様を含む）を好適に実施できる。
尚、フランジ面の縁部は一般的には直線形状又は円弧形状であり、この場合、上述のガイド部は、このような形状を有する縁部にガイドしながら移動可能に構成される。

（１１）幾つかの実施形態では上記（１０）の構成において、
前記本体部のうち前記補修箇所への対向面は、前記研磨材取付部が部分的に突出する。

上記（１１）の構成によれば、研磨材取付部が部分的に突出することで、研磨時に研磨材の周囲がフランジ面に接触しないため、研磨対象となる補修箇所以外への影響を抑えることができる。

（１２）幾つかの実施形態では上記（１０）又は（１１）の構成において、
前記研磨材はサンドペーパである。

上記（１２）の構成によれば、研磨材としてサンドペーパを採用することで、補修対象領域に研磨処理を実施した際に、セレーションと同等の表面粗さの凹凸形状を形成し、正常なフランジ面と同等の密封性能を回復することができる。

本発明の少なくとも一実施形態によれば、セレーション加工が施されたフランジ面に存在する不要な凹凸を簡易に補修可能なフランジ面の補修方法、及び、当該補修方法で使用可能な補修治具を提供できる。

使用済燃料を収容可能なキャスクの軸方向断面図である。 図１のＡ－Ａ断面図である。 フランジ面上に形成されたセレーションの一例を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る補修方法を工程毎に示すフローチャートである。 図４のステップＳ１４で用いられる第１補修治具の三面図である。 図５の第１補修治具の使用状況を示す模式図である。 図４のステップＳ１５で用いられる第２補修治具の三面図である。 図７の第２補修冶具の使用状態を示す模式図である。 図７に示される第２補修治具の変形例である。 第２補修治具を用いた研磨処理の一例を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
また例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

以下の幾つかの実施形態では、本発明の少なくとも一実施形態に係る補修方法の補修対象として、使用済燃料を収納可能なキャスクが有するフランジ面を述べる。ここでは、まず補修対象となるキャスクの構造について説明する。

図１は、使用済燃料を収容可能なキャスク１の軸方向断面図であり、図２は図１のＡ－Ａ断面図である。キャスク１は、胴部２と、蓋部４と、を備える。胴部２は、略円筒形状の胴本体６と、胴本体６の一端側を閉塞するように形成された底部８と、を備える。胴本体６及び底部８は、γ線遮蔽機能を有する炭素鋼製の鍛造品又は鋳造品である。また胴本体６の他端側には開口部１０が形成されており、開口部１０を介して、胴本体６の内部に形成されたキャビティ（収容部）１２にアクセス可能に構成されている。

胴部２は、胴本体６の外周側に所定の隙間を介して配置された外筒１３を備える。胴本体６の外周面と外筒１３の内周面との間には、図２に示されるように、熱伝導を行うための銅製又は鋼製の伝熱フィン１４が周方向に所定間隔で複数溶接されている。胴本体６と外筒１３と伝熱フィン１４とによって規定される空間には、中性子遮蔽体であるレジン１６が設けられる。レジン１６は、例えば、流動状態で図示しないパイプなどを介して注入され、固化されることにより形成される。

蓋部４は、キャビティ１２側の負圧を維持してキャビティ１２内に充填された放射性物質の漏洩を防ぐと共に、キャビティ１２内に収納された放射性物質から出る放射線（γ線）を遮蔽する。

キャビティ１２内には、バスケット３０が収容される。バスケット３０は、使用済燃料集合体を個々に収納するための複数のセルを含む。バスケット３０は、例えば、複数の板状部材を組み合わせて構成されている。板状部材は、炭素鋼や、ステンレス鋼またはアルミニウム合金又はステンレス鋼に中性子吸収材としてボロン又はボロン化合物を添加した複合材により構成される。
尚、中性子吸収材は、ボロンの他にガドリニウムを用いることができる。

胴本体６の開口部１０近傍のフランジ面３２には金属ガスケット４２を介して蓋部４が取り付けられている。金属ガスケット４２はフランジ面３２に設けられたガスケット溝に収容される。

金属ガスケット４２が接触するガスケット座面を有するフランジ面３２には、セレーション５０が形成されている。ここで図３は、フランジ面３２上に形成されたセレーション５０の一例を示す平面図である。
尚、フランジ面３２は、厳密には図１及び図２に示されるように互いに異なる寸法を有するが、図３では簡易的に両者を同じ寸法で示している。

セレーション５０は、炭素鋼からなる胴本体６の表面側にクラッド溶接によって形成されたステンレス層に対して、先丸工具を用いた旋削仕上げによって形成される。このような旋削仕上げとして、例えば、丸い先端径を有するボールエンドミルを用いたマシニング加工や、バイトを用いた旋盤加工がある。本実施形態では、フランジ面３２上のセレーション５０は、バイトを用いた旋盤加工によって表面粗さＲａが１．６～３．２になるように設計されている。
尚、セレーション５０の溝深さは、金属ガスケット４２の仕様に対応するように設計されている。

このようなセレーション５０が形成されたフランジ面３２は、高度な密封性能を発揮するために、不要な凹凸が存在しないクリーンな状態が求められる。しかしながら、フランジ面３２には、フランジ面３２が開放された際に作業工具類が落下することによるような、不要な凹凸が発生することがある。図３では、フランジ面３２上に不要な凹凸６０が生じている様子が示されている。このような不要な凹凸６０は、以下に説明する補修方法によって好適に補修することができる。

図４は本発明の一実施形態に係る補修方法を工程毎に示すフローチャートである。
まず作業員は、対象となるフランジ面３２上を検査することにより、不要な凹凸６０を特定する（ステップＳ１０）。このような不要な凹凸６０を発見するための検査は、作業員の五感に基づいて実施されてもよいし、所定の検査装置を用いて実施されてもよい。例えばセレーション５０の均一なバイト目が残っているか、表面粗さＲａが規定値（例えば設計値である２．５を中心とした許容範囲１．６～３．２）内であるか、について検査が行われる。特にフランジ面３２を横断するような傷（径方向に延びる傷）は密封性能への影響が大きい凹凸であるため注意が必要である。

尚、ステップＳ１０における検査は、例えば、セレーション５０が形成されたフランジ面３２のシート面を型取りしたものに対し表面粗さ計測装置を用いて間接的に行ってもよいし、携帯型の非接触式表面粗さ計測装置を用いて直接的に行ってもよい。

続いてステップＳ１０で特定された不要な凹凸６０に対して肉盛補修が必要か否かを判定する（ステップＳ１１）。当該判定は、例えば、不要な凹凸６０が正常なセレーション５０に対して凹形状を有するなどの理由によって、後述の研磨処理だけでは補修が不能であるか否かに基づいて行われる。

肉盛補修が必要であると判定された場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、作業員はステップＳ１０で特定された不要な凹凸６０に対して肉盛補修を実施する（ステップＳ１２）。このような肉盛補修は、例えば、炭素鋼からなる胴本体６上にステンレス鋼を肉盛溶接することにより行われる。この場合、肉盛溶接として、希釈率が比較的小さい手法（例えば、通常被覆アーク溶接法、フラックス入りワイヤ、バンドアーク溶接法など）を用いるとよい。

続いてステップＳ１２の肉盛補修で形成された肉盛箇所が所定サイズを超えるか否かが判定される（ステップＳ１３）。当該判定は、不要な凹凸６０に形成された肉盛箇所が、後述の研磨処理だけでは補修に要する時間が長くなってしまうか否かに基づいて判断される。

肉盛箇所が所定サイズを超えると判定された場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、作業員はステップＳ１２の肉盛箇所を切削することにより、肉盛箇所の高さをセレーションに近づける（ステップＳ１４）。これにより、後述の研磨処理に要する時間を効果的に短縮できる。

ステップＳ１４における肉盛箇所の切削は、例えば第１補修治具１００を用いて行われる。ここで図５は図４のステップＳ１４で用いられる第１補修治具１００の三面図であり（図５（ａ）、図５（ｂ）及び図５（ｃ）は、それぞれ第１補修治具１００の正面図、上面図、側面図である）、図６は図５の第１補修治具１００の使用状況を示す模式図である。

第１補修治具１００は、フランジ面３２上に配置されることにより、肉盛箇所に対して切削加工を実施可能なツールである。第１補修治具１００の下面側には、本体部１０２のフランジ面３２上における位置決めをするための位置決め部１０４が設けられる。位置決め部１０４は、本体部１０２の下面上の異なる３箇所にそれぞれ配置されており、フランジ面３２上に３箇所の位置決め部１０４が同時に接触するように第１補修治具１００を配置したときに、第１補修治具１００の姿勢が安定的に保持可能に構成されている。
尚、位置決め部１０４は、弾性変形な材料、例えばエンジニアリングプラスチックや樹脂から形成されてもよい。

本体部１０２は、外部から供給される電力で駆動可能なモータ１０６と、モータ１０６によって回転可能なスピンドル１０８と、スピンドル１０８の先端に設けられたカッタ１１０とを備える。モータ１０６が駆動されると、スピンドル１０８とともにカッタ１１０が回転することで、肉盛箇所の切削が行われる。またスピンドル１０８は、本体部１０２における高さが調整可能に構成される。これにより、スピンドル１０８の先端に設けられたカッタ１１０の肉盛箇所に対する相対的位置を制御することで、肉盛箇所の切削度合いを調整できるようになっている。

尚、本体部１０２にはスピンドル１０８の高さを調整する際に、作業員が参照可能な目盛りが設けられていてもよい。

ステップＳ１４では、図６に示されるように、このような第１補修治具１００をフランジ面３２上に設置し、モータ１０６によってスピンドル１０８を回転させることで、不要な凹凸６０に形成された肉盛箇所の切削作業が行われる。このような切削作業は、周囲の正常なセレーション５０に対する肉盛箇所の盛り上がり具合を監視しながら、当該盛り上がり具合が所定値（例えば２０μｍ）未満になるまで実施される。このような監視は、作業員の五感に頼ってもよいし、各種計測装置を用いてもよい。

再び図４に戻り、続いて補修対象領域８０に対して研磨処理が実施される（ステップＳ１５）。研磨処理は、フランジ面３２に設けられたセレーション５０と同方向に沿って実施される。このような研磨処理は、例えばサンドペーパのような摩擦材を用いて実施される。

このような研磨処理は、例えば第２補修治具２００を用いて行われてもよい。ここで図７は図４のステップＳ１５で用いられる第２補修治具２００の三面図であり（図７（ａ）、図７（ｂ）及び図７（ｃ）は、それぞれ第２補修治具２００の正面図、上面図、底面図である）、図８は図７の第２補修治具２００の使用状態を示す模式図である。

第２補修治具２００は、略直方体形状の本体部２０２と、本体部２０２の底面側に設けられた研磨部２０４と、を備える。研磨部２０４は、本体部２０２の底面をフランジ面３２の形状に対応するように切り欠かれた凹部２０６を有している。凹部２０６には、研磨材であるサンドペーパ２０８が配置されている。凹部２０６はサンドペーパ２０８より広く設けられており、サンドペーパ２０８が研磨対象であるフランジ面３２に接触した状態において、サンドペーパ２０８の周囲がフランジ面３２に接触しないように構成されている。これにより、サンドペーパ２０８が接触する領域だけが研磨され、周囲の正常なセレーション５０への影響を少なく抑えることができる。

研磨部２０４のうち凹部２０６の少なくとも一方側には、研磨処理の実施時にフランジ面３２の縁部（すなわち図２において他のフランジ面との間に存在する段差）に対して本体部２０２をガイド可能なガイド部２１０が設けられている。ガイド部２１０は、研磨処理の実施時に第２補修治具２００をセレーション５０に沿ってフランジ面３２の周方向に移動させた際に、フランジ面３２の縁部に当接することで、研磨処理が周方向に沿って行われるようにガイドする。これにより、研磨方向を正確にセレーション５０に沿った方向にすることができる。
尚、図７の例では両側にガイド部２１０を設けた場合を示しているが、研磨対象物の形状に応じて、ガイド部２１０はいずれか一方のみに設けられてもよい。

このような第２補修治具２００を用いた研磨処理は、例えば作業員が本体部２０２を把持しながら第２補修治具２００を移動させることにより実施されてもよい。この場合、本体部２０２には作業員が把持するための取手部を設けてもよい。

尚、研磨処理が実施される補修対象領域８０は不要な凹凸６０（又は肉盛箇所）を含むフランジ面３２の少なくとも一領域として規定される。補修対象領域８０の周方向に沿った範囲は、フランジ面３２の周方向（セレーションの方向）において、不要な凹凸６０（又は肉盛箇所）の上流側及び下流側を含むように設定されてもよい。また補修対象領域８０の径方向に沿った範囲は、研磨作業に用いられる研磨材の幅に対応するように設定されてもよい。このように補修対象領域８０を、フランジ面３２の一領域に限定することで、正常なセレーション５０を残しつつ補修作業を実施することができる。

尚、補修対象領域８０は、ステップＳ１１で肉盛補修が必要でないと判定された場合（ステップＳ１１：ＮＯ）は不要な凹凸６０を含む一部領域であってもよく、この場合、不要な凹凸６０に対して直接的に研磨処理が実施される。また補修対象領域８０は、ステップＳ１３で肉盛箇所が所定サイズ未満であると判定された場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、肉盛箇所を含む一部領域であってもよく、この場合、肉盛箇所に対して直接的に研磨処理が実施される。またステップＳ１４で肉盛箇所に対して切削作業が実施された場合、補修対象領域８０は切削作業が実施された肉盛箇所を含む一部領域であってもよく、この場合、切削後の肉盛箇所に対して研磨処理が実施される。

ステップＳ１５における研磨処理は、セレーション５０の方向に沿って実施される。このような研磨作業は、図８に示されるように、セレーション５０の方向の一方向ａに沿って行われてもよいし、逆方向ｂに沿って行われてもよい。好ましくは、方向ａ、ｂの両方に沿って研磨処理を行うことで、補修対象領域８０の研磨を綺麗に仕上げることができる。より好ましくは、一方向ａに沿って複数回研磨処理を行い、その後、逆方向ｂに沿って複数回研磨処理を行うサイクルを繰り返すことで、綺麗な仕上げを得ることができる。
尚、研磨処理を繰り返し実施する場合には、研磨材を所定回数ごとに交換してもよい。

図９は図７に示される第２補修治具２００の変形例である。本変形例では、本体部２０２のうち補修箇所への対向面（研磨部２０４）は、研磨材であるサンドペーパ２０８が取り付けられる研磨材取付部が部分的に突出する突出部２１２を含むように構成されている。これにより、サンドペーパ２０８の厚さが小さい場合であっても、研磨処理時にサンドペーパ２０８のみを補修対象領域８０に接触させ、周囲の正常なセレーション５０への影響を少なく抑えることができる。

図１０は第２補修治具２００を用いた研磨処理の一例を示すフローチャートである。この例では、第２補修治具２００に取り付けられたサンドペーパ２０８として、異なる粗さの研磨面を有する複数のサンドペーパが使用される。具体的には、第１粗さの研磨面を有する第１研磨材、第２粗さの研磨面を有する第２研磨材、及び、第３粗さの研磨面を有する第３研磨材が用いられる（各々の研磨面の粗さの大小関係は、第１粗さ＞第２粗さ＞第３粗さとなっている）。

まず最も粗さが大きな第１研磨材を用いて研磨を行う（ステップＳ２０）。第１研磨材による研磨は、上述のようにセレーション５０の方向に沿って少なくとも一回以上実施される。このような第１研磨材による研磨は、補修対象領域８０の表面粗さＲａが第１目標値になるまで繰り返される。第１研磨材による研磨がなされた後の補修対象領域８０には、少なからずバリが生じるため、例えば不織布研磨材を用いてバリの除去が行われる（ステップＳ２１）。

続いて第１研磨材より粗さが小さな第２研磨材を用いて研磨を行う（ステップＳ２２）。第２研磨材による研磨は、上述のようにセレーション５０の方向に沿って少なくとも一回以上実施される。このような第２研磨材による研磨は、補修対象領域８０の表面粗さＲａが第２目標値（＜第１目標値）になるまで繰り返される。第２研磨材による研磨がなされた後の補修対象領域８０には、少なからずバリが生じるため、例えば不織布研磨材を用いてバリの除去が行われる（ステップＳ２３）。

続いて第２研磨材より粗さが小さな第３研磨材を用いて研磨を行う（ステップＳ２４）。第３研磨材による研磨は、上述のようにセレーション５０の方向に沿って少なくとも一回以上実施される。このような第３研磨材による研磨は、補修対象領域８０の表面粗さＲａが第３目標値（＜第２目標値）になるまで繰り返される。第３研磨材による研磨がなされた後の補修対象領域８０には、少なからずバリが生じるため、例えば不織布研磨材を用いてバリの除去が行われる（ステップＳ２５）。

尚、第３目標値は、研磨作業における最終目標表面粗さであり、例えば、Ｒａ＝１．６～３．２μｍである。

このように粗さが大きな研磨材から次第に粗さが小さな研磨材に変更しながら研磨処理を進めることで、良好な仕上がりが得られる。また各研磨材を用いた研磨処理の間に、不織布研磨材を用いたバリの除去を実施することで、より良好な仕上がりが得られる。

このように研磨処理が実施された補修対象領域８０の表面には、正常なセレーション５０と同程度の表面粗さ（例えば、Ｒａ＝１．６～３．２μｍ）を有する凹凸形状が形成される。この凹凸形状は、均一な正常なセレーション５０とは異なりランダムであるが、正常なセレーション５０と同等の表面粗さを有する場合、凹凸形状のピッチがランダムであっても良好なリーク性能が得られる。

以上説明したように本発明の少なくとも一実施形態によれば、フランジ面３２上の不要な凹凸６０を含む補修対象領域８０を、セレーション５０と同方向に沿って研磨処理を実施する。このような研磨処理は、補修対象領域８０の表面粗さが目標範囲になるように実施される。これにより、補修対象領域８０にはセレーション５０と同等の表面粗さの凹凸形状が形成され、正常なフランジ面３２と同等の密封性能を回復することができる。
このようにして、セレーション加工が施されたフランジ面に存在する不要な凹凸を簡易に補修可能なフランジ面の補修方法、及び、当該補修方法で使用可能な補修治具を提供できる。

本発明の少なくとも一実施形態は、セレーションが形成されたフランジ面の補修方法、及び、当該補修方法で使用可能な補修治具に利用可能である。

１ キャスク
２ 胴部
４ 蓋部
６ 胴本体
８ 底部
１０ 開口部
１２ キャビティ
１３ 外筒
１４ 伝熱フィン
１６ レジン
１８ トラニオン
３０ バスケット
３２ フランジ面
３８，３９ ボルト
４２ 金属ガスケット
４６ リング
５０ セレーション
６０ 不要な凹凸
８０ 補修対象領域
１００ 第１補修治具
１０２，２０２ 本体部
１０４ 位置決め部
１０６ モータ
１０８ スピンドル
１１０ カッタ
２００ 第２補修治具
２０４ 研磨部
２０６ 凹部
２０８ サンドペーパ
２１０ ガイド部
２１２ 突出部

Claims (10)

1. 周方向に沿ってセレーションが形成された円環形状を有するフランジ面の補修方法であって、
   前記フランジ面上において不要な凹凸を特定する工程と、
   前記円環形状を跨ぐように切り欠かれた凹部を備える補修治具を前記フランジ面に対向するように設置し、前記不要な凹凸を含む補修対象領域に対して前記凹部に取り付けられた研磨材を接触した状態で、前記補修治具を前記周方向に沿って移動させることにより研磨処理を実施する工程と、
   を備え、
   前記研磨材は、径方向に沿って見た場合に、前記凹部のうち前記補修対象領域を含む一部に設けられ、
   前記研磨処理は、前記補修対象領域における表面粗さが目標範囲内になるように実施される、フランジ面の補修方法。
2. 前記研磨処理は、
   －前記補修対象領域を前記周方向に沿った第１方向に少なくとも一回研磨する工程と、
   －前記第１方向とは逆の第２方向に前記補修対象領域を少なくとも一回研磨する工程と、
   を含む、請求項１に記載のフランジ面の補修方法。
3. 前記研磨処理は、
   －第１研磨材を用いて前記補修対象領域を研磨する工程と、
   －前記第１研磨材より粒度が小さい研磨面を有する第２研磨材を用いて前記補修対象領域を研磨する工程と、
   を含む、請求項１又は２に記載のフランジ面の補修方法。
4. 前記第１研磨材を用いて研磨した後に、前記補修対象領域に生じたバリを除去する工程を備える、請求項３に記載のフランジ面の補修方法。
5. 前記不要な凹凸に対して肉盛補修を実施する工程を備え、
   前記研磨処理は、前記肉盛補修が実施された前記不要な凹凸を含む前記補修対象領域を研磨する、請求項１から４のいずれか一項に記載のフランジ面の補修方法。
6. 前記肉盛補修が実施された前記補修対象領域を切削することにより、前記補修対象領域の高さを前記セレーションに近づける工程を備え、
   前記研磨処理は、前記切削された前記補修対象領域を研磨する、請求項５に記載のフランジ面の補修方法。
7. 前記フランジ面は、使用済燃料を収納可能なキャスクの胴本体と蓋部とのシール面である、請求項１から６のいずれか一項に記載のフランジ面の補修方法。
8. 周方向に沿ってセレーションが形成された円環形状を有するフランジ面の補修作業に用いられる補修治具であって、
   前記フランジ面の補修箇所を研磨するための研磨材と、
   前記研磨材が取り付けられる研磨材取付部を含み、前記円環形状を跨ぐように切り欠かれた凹部、及び、前記所定方向に沿った前記フランジ面の縁部に対してガイド可能なガイド部を有する本体部と、
   を備え、
   前記研磨材は、前記本体部が前記凹部を前記フランジ面を跨ぐように設置された際に径方向に沿って見た場合に、前記凹部のうち不要な凹凸を含む前記フランジ面の少なくとも一領域として規定される補修対象領域を含む一部に設けられ、
   前記ガイド部を前記縁部にガイドしながら前記本体部を前記周方向に移動することにより、前記研磨材で前記補修箇所を研磨可能に構成された、補修治具。
9. 前記本体部のうち前記補修箇所への対向面は、前記研磨材取付部が部分的に突出する、請求項８に記載の補修治具。
10. 前記研磨材はサンドペーパである、請求項８又は９に記載の補修治具。

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