JPH01199199A - 放射性廃棄物の貯蔵庫とその構築方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」　。

本発明は、放射性廃棄物の貯蔵庫とその構築方法に係り
、特に、要部をユニット化する技術に関するものである
。

「従来の技術とその課題」 一般に、原子力発電プラント等で発生する高レベル放射
性廃棄物は、例えばガラス固化処理することによって、
取り扱い性を向上させることができる。そして、ガラス
固化等の処理がなされたいわゆる固化パッケージは、貯
蔵セルの中で長期間保管されるが、その保管中に放射性
物質の崩壊熱による温度上昇及び熱膨張がともなうため
に、熱伸縮寸法差を吸収し得る構造であることが要求さ
れ、そして、耐震構造として保管中の健全性を維持でき
るものであることも要求される。

従来、上述の固化パッケージを保管するための貯蔵庫と
して、セル室の中に筒状ピットを垂直状態に配設してお
いて、その中に複数の固化パッケージを縦積み状態に収
納する計画がなされている。

この場合、筒状ピットをセル室の天井（上スラブ）から
吊り下げた構造とすると、熱伸縮寸法の吸収の点で有利
であるが、耐震構造が複雑化して構築工程が長期化し易
い。また、筒状ピットの下部をセル室の床等に固定する
構造とすると、耐震構造の点で有利であるが、熱伸縮寸
法の吸収の点で制限が大きくなる。そして、これらの場
合において、セル室の中に水平梁等からなる架構体を配
、設しておいて、該架構体の複数箇所に筒状ピットを間
隔を空けて垂直状態に取り付けるものとなり、また、個
々の筒状ピットに耐震機能を持たせることが要求される
ため、セル室の中で筒状ピットを一つずつ正確に組立構
築する必要がある。

しかしながら、これらの構築作業は、セル室内の架構体
の間の閉ざされた狭あい箇所での作業環境となり、作業
員の姿勢の自由性等が損なわれて、筒状ピットの据え付
は精度の低下や精度のばらつきの発生等の諸問題が残さ
れる。

本発明は、このような課題を有効に解決するものである
。つまり、筒状ピットの取り付は精度の向上、精度のば
らつき発生の低減、保持装置における機能の均一性の確
保、構築工程の短縮等を図ることを目的とするものであ
る。

「課題を解決する手段」 本発明における放射性廃棄物の貯蔵庫にあっては、セル
室内に水平方向に連結状態の複数のユニット架構体を配
設し、該ユニット架構体に垂直方向に貫通状態の外筒を
設けるとともに、該外筒の中に固化パッケージを収納す
る筒状ピットを環状間隙を空けて挿入し、外筒と筒状ピ
ットとの間に上下及び水平方向の移動を制限する保持装
置を具備している構成としている。

また、放射性廃棄物の貯蔵庫の構築方法にあっては、ユ
ニット架構体に対して、垂直方向に貫通状態の外筒と該
外筒の中に挿入されて保持装置により上下及び水平方向
の移動が制限される筒状ピットとを組み合わせて複合ユ
ニットを形成し、該複合ユニットをセル室内に複数装填
して相互に連結固定する構成としている。

「作用　」 貯蔵庫の中にあって、取り付は精度を高くする必要性の
ある部分、取り付は精度を高くする必要のある部分、外
筒のユニット架構体への取り付け、筒状ピットの外筒へ
の挿入状態及び保持装置による筒状ピットの移動制限等
は、作業環境の良い場所でユニット架構体に個々に取り
付けられる。

このように組み合わせられた複合ユニットは、筒状ピッ
トが外筒に組み合わされた状態で支持されて運搬可能と
なり、そして、セル室内に装填された後、ユニット架構
体をセル室の側壁や隣りのユニット架構体に連結された
一体化状態となる。

また、主として複合ユニットをセル室内に連結状態に固
定することによって構築されるため、寸法精度を必要と
する筒状ピット等を予めユニット架構体に組み込むこと
により、寸法精度を維持した状態で構築されるものとな
り、労力の低減と工期短縮とを図ることができる。

構築された貯蔵庫において、固化パッケージが発熱する
ことによって、筒状ピットの温度上昇による熱膨張現象
は、保持装置の部分に予め設定した寸法の移動を許容す
ることにより、他に影響を及ぼすことなく吸収され、さ
らに、外筒と筒状ピットとの環状間隙に空気が流れ込む
ことにより冷却が行なわれる。

地震等の外力による振動が加えられた場合は、保持装置
が作動して筒状ピットを実質的に拘束し、健全性を維持
するものとなる。

「実施例」 以下、放射性廃棄物の貯蔵庫の一実施例について、その
構築方法とともに説明する。

なお、図中符号Ｐは高レベル放射性廃棄物をガラス固化
する等の処理を施してなる固化パッケージ、符号１は固
化パッケージＰを多数貯蔵するためのセル室、符号２・
３・４はセル室ｌの回りにおける構造物を構成している
コンクリート等からなる上スラブ・側壁・下スラブ、符
号５は水平梁等によって枠状に形成されたユニット架構
体、符号６は一つのユニット架構体５に対して例えば４
Ｘ４＝１６個ずつ垂直方向に貫通状態に取り付けられて
いる外筒、符号７は固化パッケージＰを縦積み状態に複
数収納するための筒状ピット、符号Ｇは外筒６と筒状ピ
ット７との間に形成される環状間隙、符号８は外筒６と
筒状ピット７との間に介在させられている保持装置、符
号９は複合ユニットである。

前記ユニット架構体５は、セル室１の中に設置される筒
状ピット７の数と分割ユニット数とに対応して大きさが
設定され、以下の説明では、セル室ｌの中に５つの複合
ユニット９が設置されるものとしており、主として鋼材
を枠状に組み立てることによって、水平梁からなる連結
用梁１０と、該連結用梁ｌＯの先端に取り付けられた当
て板１１と、連結用梁ｌＯの間を垂直方向に連結してい
る縦枠部材１２と、外筒６の外側空間を上下及び中間位
置においてセル室ｌを区画している一枚板状の水平仕切
板１３と、連結用梁ｌＯの下部に突出して取り付けられ
る脚部材１４とを備えている。

前記筒状ピット７は、外筒６との間に環状間隙Ｇを形成
するように挿入されており、外筒６の上方に突出する挿
入口部１５を備えている。

前記保持装置８は、第３図及び第４図に示しように、外
筒６と筒状ピット７との間に介在させられて、筒状ピッ
ト７の上下及び水平各方向の移動を許容最小範囲に制限
するものであり、一つの筒状ピット７において、例えば
上部位置に３箇所、下部位置に３箇所ずつ配設されてい
る。そして、該保持装置８は、一種のシア・ラグ機構で
、外筒６の内面に内方に突出して取り付けられる箱形状
の支持部材１６と、該支持部材１６の内向開口部ｌｅａ
に挿入状態に筒状ピット７の外周面に取り付けられる例
えばＴ字状の保合片１７とを組み合わせて構成されてい
る。そして、保持装置８の各部の寸法は、筒状ピット７
における温度上昇時の熱膨張と耐震装置としての許容移
動量とを勘案して設定される。

前記複合ユニット９は、一つのユニット架構体５に複数
の外筒６、筒状ピット７を取り付けるとともに、筒状ピ
ット７における挿入口部１５に閉塞プラグ１８が入れら
れた状態とされ、作業環境の優れた工場等において、各
部の寸法精度の十分な管理の下に組み上げられる。した
がって、複数の筒状ピット７の部分は、ユニット架構体
５に保持装置８を介して吊持状態とされる。

しかる後、複合ユニット９は、セル室ｌの構築箇所まで
移送されて、上スラブ２が形成されていない状態のとき
に装填される。

複合ユニット９の相互の連結は、第５図に示すように、
連結用梁ｌＯの端部を連結板１９とボルト・ナツトまた
は溶接とによって相互に固定することによって行なわれ
、そして、複合ユニット９とセル室！における側壁３と
の固定は、第６図に示すように、ユニット架構体５にお
ける当て板１１をセル室１の側壁３に予め設けておいた
アンカーポル）２０を利用して行なわれる。また、水平
仕切板１３においても相互に溶接等の方法で連結される
。

次いで、セル室ｌにおける上スラブ２の部分を構築する
。該構築のための工程では、補強梁やコンクリートに埋
設される鉄筋等に対して、保持装置８に吊持状態に支持
されている筒状ピット７の挿入口部１５を溶接等の方法
で一体に取り付ける作業を行なう。この場合に筒状ピッ
ト７の熱膨張寸法分だけ浮かした状態とするとともに、
外筒６の中心に筒状ピット７を配置する心出し作業も行
なわれる。

その後、コンクリート打設によって上スラブ２を形成す
ると、第２図に示すような貯蔵庫が完成する。

なお、セル室ｌの上部と下部とには、各環状間隙Ｇの上
下開口部に対して連通状態の上部流路２１と下部流路２
２とが形成され、下部流路２２は外気入り口２３及び空
気入り口２４に接続され、上部流路２１は排気口２５に
接続されている。また、第２図において、符号２６は上
スラブ２の上方に形成される搬送室、符号２７は固化パ
ッケージＰの落下時の衝撃を緩和するためのクツション
である。

さらに補足説明すると、閉塞プラグ１８を外した状態で
、搬送室２６から筒状ピット７の中に固化パッケージＰ
を収納すると、固化パッケージＰの収納量に応じた放射
性物質の崩壊熱が発生する。この発熱により筒状ピット
７の内部空気が加熱されるとともに、筒状ピット７の側
壁温度が上昇する。

また、固化パッケージＰの発熱による温度上昇によって
、筒状ピット７は上下方向等に熱膨張するが、吊持構造
とされて保持装置８における寸法設定分だけ下方への移
動が自由な状態となっていることと、外筒６に対しては
機械的に分離された状態であることとのために、筒状ピ
ット７の上下方向の熱伸縮によって、上スラブ２や外筒
６等に影響を与えることがない。

そして、筒状ピット７の側壁の温度上昇によって、環状
間隙Ｇの空気が高温となると、第１図の各矢印で示すよ
うに、高温化した空気の上昇により自然対流が生じて、
外気入り口２３からは、新鮮な低温状態の冷却空気が取
り入れられ、空気入り口２４、下部の下部流路２２、環
状間隙Ｇ１上部流路２１、排気口２５を順次経由する途
中で、筒状ピット７をむらなく周囲から冷却し、筒状ピ
ット７の中の固化パッケージＰの温度上昇を抑制する。

このような自然冷却作用は、保管中゛の固化パッケージ
Ｐから崩壊熱が発生している間、動力源の助けを借りる
ことなく、長期間にわたって空気の流れのみによって行
なわれる。

また、温度上昇に対応して各部で熱変形が生じると、第
３図及び第４図に示すように、保持装置８における係合
片１７が、支持部材１６における内向開口部１６ａの範
囲だけ移動できるため、筒状ピット７の径が大きくなる
方向の寸法変化に対しては移動自由となり、筒状ピット
７が水平旋回する捻り方向に対しては、係合片１７の側
部が内向開口部１６ａの側縁部に接触するまでの範囲に
おいて移動が許容されて、温度上昇に伴う各部の変形に
対しては拘束しないことになる。

一方、地震等の外力による振動が加えられた場合は、保
持装置８が作動して筒状ピット７の移動を制限する。つ
まり、第３図例では、上述した移動許容範囲を越えると
、３箇所のいずれかの係合片１７の側部が内向開口部１
６ａの側線部に接触することにより、各水平方向の振動
を実質的に拘束することになる。さらに、上下方向の移
動は、第４図に示すように、係合片１７の上下面が内向
開口部１６ａに接触する移動範囲に抑制されて、振動を
拘束することになる。

なお、ここまで説明した一実施例では、筒状ピット７を
上スラブ２に吊持する構造に適用したが、筒状ピット７
の重量をセル室１の下スラブ４に支持させる構造のもの
にも適用可能である。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明に係る放射性廃棄物の貯蔵
庫とその構築方法では、ユニット架構体、外筒、筒状ピ
ット等を組み合わせて複合ユニットとし、複数の複合ユ
ニットをセル室内において連結状態に固定して貯蔵庫と
するものであるから、■筒状ピットを保持装置を介して
外筒に取り付ける場合の精度を高めることができるとと
もに、精度のばらつきの発生を低減することができる。

■保持装置における支持機能や耐震機能の設定を、複合
ユニット化工程時に同時に行ない得るものとなり、複数
箇所の各機能の均一性を容易に確保することができる。

■複合ユニットをセル室内で連結固定することによって
構築されるため、構築工程の著しい短縮を図ることがで
きる。

■複合ユニットの組立は、作業環境の優れた箇所で自由
に行ない得るものとなり、作業性の向上を図ることがで
きる。

等の優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における放射性廃棄物の貯蔵庫を構成す
るための複合ユニットの一実施例を示す斜視図、第２図
は複合ユニットにより構築された放射性廃棄物の貯蔵庫
の一実施例を示す正断面図、第３図は第２図の■−■線
矢視図、第４図は第２図における鎖線■部分の拡大図、
第５図は第１図における鎖線ｖ部分の拡大図、第６図は
第２図における鎖線■部分の拡大図である。 Ｐ・・・・・・固化パッケージ、ｌ・・・・・・セル室
、２・・・・・・上スラブ、３・・・・・・側壁、４・
・・・・・下スラブ、５・・・・・・ユニット架構体、
６・・・・・・外筒、７・・・・・・筒状ピット、Ｇ・
・・・・・環状間隙、８・・・・・・保持装置、９・・
・・・・複合ユニット、ｌＯ・・・・・・連結用梁、１
１・・・・・・当て板、１２・・・・・・縦枠部材、１
３・・・・・・水平仕切板、１４・・・・・・脚部材、
１５・・・・・・挿入口部、１６・・・・・・支持部材
、１６ａ・・・・・・内向開口部、１７・・・・・・係
合片、１８・・・・・・閉塞プラグ、１９・・・・・・
連結板、２０・・・・・・アンカーボルト、２１・・・
・・・上部流路、２２・・・・・・下部流路、２３・・
・・・・外気入り口、２４・・・・・・空気入り口、２
５・・・・・・排気口、２６・・・・・・搬送室、２７
・・・・・・クツション。 出願人　　石川島播磨重工業株式会社 第１図 第５図 ＩＵ 第６図 ２つ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、セル室内に水平方向に連結状態の複数のユニット架
   構体を配設し、該ユニット架構体に垂直方向に貫通状態
   の外筒を設けるとともに、該外筒の中に固化パッケージ
   を収納する筒状ピットを環状間隙を空けて挿入し、外筒
   と筒状ピットとの間に上下及び水平方向の移動を制限す
   る保持装置を具備していることを特徴とする放射性廃棄
   物の貯蔵庫。 ２、ユニット架構体に対して、垂直方向に貫通状態の外
   筒と該外筒の中に挿入されて保持装置により上下及び水
   平方向の移動が制限される筒状ピットとを組み合わせて
   複合ユニットを形成し、該複合ユニットをセル室内に複
   数装填して相互に連結固定することを特徴とする放射性
   廃棄物の貯蔵庫の構築方法。