JPH0146840B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、最終貯蔵容器にこの最終貯蔵容器の
内部に延在している案内管が設けられており、こ
の案内管内に管状のはめ込み管が導入されてお
り、このはめ込み管がその前端部に吸込管を備え
ており、この場合案内管とはめ込み管が互いに結
合されており、かつ案内管もしくははめ込み管に
或いはこれらを区而する位置に最終貯蔵容器の自
重によつて解離可能な結合部が形成されている様
式の装置を使用して、最終貯蔵容器の吸込管を充
填後処理するための方法および装置に関する。

いわゆる、PAMEL−方法にあつては、燃焼し
た燃料要素の再処理からでる高い放射性の核分裂
物質はホウケイ酸ガラス内に溶かし込まれてい
る。

最終生成物と言うのは特殊鋼から成る円筒形の
最終貯蔵容器−鋳型とも言われる−内に満たされ
ているガラスである。

本出願人の西ドイツ特許出願P29277950号にお
いて提案されている吸込法によるセラミツク材の
ようなガラス材から成る溶融炉からガラスを取出
す方法にあつては、炉のガラス溶融物内に突出し
ている１ｍの長さの吸込管が必要である。この吸
込管は充填工程が終わるまで気密に最終貯蔵容器
と結合されていなければならない。更に充填され
た最終貯蔵容器を取扱うには吸込管を処理しなけ
ればならない。なぜなら、鋳型には引続いて蓋を
されるからである。

吸込管を処理するとすれば実質的には、ただ２
つの可能性が存在のみである。

即ち、 (1) 最終貯蔵容器が充填された後この最終貯蔵容
器から機械的に吸込管を分離する。放射能を含
むガラスが未だ部分的にしか充填されていない
管を二次破棄物として処理する。

(2) 充填の後未だ液状のガラスで満たされている
最終貯蔵容器内に全体として吸込管を押込む。

本発明の課題は、付加的な放射線廃棄物を生じ
ることにわずらわされることなく、極めて簡単
で、かつ極めて確実な方法で吸込管の処理を可能
にする方法および装置を提供することである。

この課題は、吸込管を軸方向で摺動させて最終
貯蔵容器の底部内の開口に導入し、この最終貯蔵
容器をガラスで充填した後閉じ、開口を経て最終
貯蔵容器内に押込み、その後開口を蓋で閉じるこ
とによつて解決される。

更に本発明によりこの課題は、吸込管を軸方向
で摺動させて最終貯蔵容器の底部内の開口に導入
し、この最終貯蔵容器をガラスで充填した後閉
じ、最終貯蔵容器内でガラスを吸込み管の吸込管
根幹部内で固化させ、開口を経て最終貯蔵容器内
に押込み、その後開口を閉じることによつて解決
される。

上記の実施するための装置の特徴とするところ
は、最終貯蔵容器にこの最終貯蔵容器の内部に延
在している案内管が設けられており、この案内管
が最終貯蔵容器の底部と固く結合されており、か
つこの最終貯蔵容器内に管状のはめ込み管が導入
されており、このはめ込み管がその前端部に吸込
管を備えており、この場合案内管とはめ込み管が
互いに結合されており、案内管もしくははめ込み
管に或いは両者を区画する位置に最終貯蔵容器の
自重によつて解離可能な結合部が形成されている
ことである。

本発明によるこれらの構成によつて一連の利点
が得られる。機械的な分離工程を行わないので、
付加的な放射性廃棄物が生じない。分離した吸込
管を別個の容器内に集めることも行わなくて済
む。吸込管を容器内に押込むように構成すること
によつて、吸込管を分離するための付加的な装置
および相応のそれに属する作業工程を必要としな
い。吸込管を押込んだ後、最終貯蔵容器は底部流
出口或いは溢流系を介して充填される最終貯蔵容
器と同じ寸法を持つている。吸込管の押込みは溶
融炉の吸上げ開口の直ぐ近傍で行われ、これによ
り吸込管端部にガラスを付着させたまま最終貯蔵
容器をいわゆる『放射性物質取扱室』を通つて運
ぶ長い移送道程が回避される。

本発明による他の有利なかつ適切な構成は特許
請求の範囲第２項〜第５項および第７項〜第１８
項に記載されている。

以下に添付図面に図示した実施例につき本発明
を詳説する。

第１図にははめ合い部材４，６によつて最終貯
蔵容器８に挿入されている吸込管２が示されてお
り、その最終貯蔵容器についてそのうちの吸込管
２のみが設けられている底部１０のみが図示され
ている。はめ合い部材４，６は円筒形の案内管４
とはめ込み管６とから成つている。

案内管４は特に通常鋼（St37）から成り、底部
１０の開口１１内に固着してあり、最終貯蔵容器
に溶接（溶接接ぎ目12参照）されている。

案内管４の上部の案内管部分１４から約10mmの
間隔をおいて溝１６が旋盤により形成されてい
る。この場所での案内管の肉厚は約0.1mmである。
はめ込み管６は案内管４と上部の案内管部分１４
において固く溶接（溶接位置18参照）されてい
る。更に処理を行う際はめ合い部材４，６を損傷
から保護するために、案内管４は下部の案内管部
分２０においてはめ込み管６と低融点のはんだ材
２２ではんだ付けされている。この構成の代わり
に案内管４内の周辺溝１６を部分的に低融点の亜
鉛およびカドミウムを含まないはんだで満すと上
記のはめ合い部材４，６の下部の案内管部分２０
のはんだ付けは行わなくて済む。このようにし
て、はんだ付けをした部分２２におけると同様に
冷間状態での充分な機械的な安定性が溝１６にお
いて得られる。

吸込管２ははめ込み管６内に溶接される（溶接
位置24参照）。

このようなはめ合い部材４，６を備えて準備し
た最終貯蔵容器底部１０は、ついで最終貯蔵容器
内に気密に溶接される。排気のためのガラス或い
はガラスの融点で溶融する栓体を有する吸込管開
口部２６を閉じた後、溶融炉（図示していない）
からガラスを取出するための最終貯蔵容器はその
使用準備状態が整う。

1200℃の熱いガラス溶融物内に吸込管２を浸漬
した後最終貯蔵容器８内にガラスが上昇すると、
はんだ材２２は下部の案内管部分２０において或
いは周辺に巡らされている溝１６内において溶
け、全はめ合い部材４，６はほとんどガラス溶融
温度の近くまで加熱される。

そこで充填工程が終つたら、最終貯蔵容器はそ
の公知の様式で設けられている操作手段（例えば
クレーン等）により約20cm持上げられる。従つて
ガラスは吸込管根幹部２８内で固化する。この時
点でも未だ吸込管開口部２６はガラス溶融状態下
で溶融炉内に存在している。したがつて、吸込管
２を溶融物から引出した後に最終貯蔵容器のガラ
スが漏れることが避けられる。其後、吸込管はは
め込み管６を溝１６（基準破断位置）において案
内管から解離した後最終貯蔵容器内に押込まれ、
開口１１が閉じられる。このことに関しては特に
第３図と関連して以下に更に詳しく述べる。

第２図に示す装置は、吸込管２を処理するため
の装置であつて約1200℃の温度で案内管４とはめ
込み管６との間の気密な結合を形成するための装
置の他の実施例を示している。以下に更に詳しく
述べるように、この装置よつて形成されれる結合
も僅かな力の作用で再び解離することができる。

このはめ込み部材４，６は、基本的には第１図
による実施例の場合と同じはめ合い部材である。
はめ込み管６と案内管４との間のこのはめ込み部
材４，６は、その上方端部３０と中央部３２にお
いて、案内管とはめ込み管の両管が冷間状態で容
易にはめ込み合うことができるだけの遊びが形成
されている。

間隔３４は約≦0.15mmの寸法を持つている。こ
の間隔３４は持にはめ込み管の上半分３６におい
て亜鉛およびカドミウムを含まない特別なはんだ
材、例えば鉛−錫−はんだ材、銅−燐をベースと
した硬質はんだ材のように大多数の金属のために
使用し得る軟質はんだ材ではんだ付けされて塞が
れている。これにより液状のガラスが吸込管を上
昇した際のはめ込み管６と案内管４との間の封〓
が達せられる。溶融ガラスの温度にある亜鉛およ
びカドミウムは著しい蒸気圧を持つていることか
ら亜鉛およびカドミウムを含まないはんだ材が使
用れされる。案内管４の上縁３８から約５mm離し
て安全ピン４０が存在している。この安全ピンの
直径は約≦15mmであり、この安全ピンは温度が上
昇した際剪断応力の減少が著しい軟鉄或いは他の
材料から成る。

この安全ピン40は、充填工程の間にはんだ材が
溶融する際最終貯蔵容器８内を支配している負圧
や内部に流れるガラスによりこの最終貯蔵容器８
内に全体として吸込管２が引込まれるのを阻止す
る。

同様に安全ピン４０は、充填が終つた後吸込管
２がその自重により最終貯蔵容器から脱落してし
まうのを防ぐ。

液状のガラスが吸込管２内を上昇すると、間〓
３４内で溶融するはんだん材は最終貯蔵容器内の
負圧と大気圧との間の封〓手段として役立つ。間
〓３４内の液状のはんだ材はその表面張力により
はめ合い部材４，６の上方端部分３０内のはめ込
み管６と案内管４との間の僅かな中空室を通つ
て、毛細間〓４２内に侵入することはない。

中央部３２内には、はめ合い部材４，６の周囲
を巡つている狭隘部である肉厚部４４が設けられ
ている。この肉厚部ははめ合い部材４，６を組立
てた場合に間〓３４内の所望の位置にはんだ付け
成形部を固定する。

第３ａ図、第３ｂ図、第３ｃ図および第３ｄ図
は、吸込管２がどのようにして最終貯蔵容器８が
傾くのを阻止されながら、案内装置５０により吸
込管開口部２６と共にして台５２上に載置される
かを示している。この場合、吸込管２は最終貯蔵
容器８が備えているフツク等により公知の搬送手
段、例えばクレーン等で持上げられ、上記案内装
置５０に沿つて下降される。

台５２は同時に最終貯蔵容器の蓋である。この
蓋５２は、この蓋により吸込管部開口２６が位置
決めされるのを助けるように、その内側面５３に
は例えば僅かな円錐形の受け流しが形成されてい
る。

更に蓋５２は中空室５４を備えており、この中
空室は吸込管開口部２６に付着するガラス糸５５
と場合によつては破裂するガラスを収容するのに
役立つ。

案内管４は形成された溝１６においてガラスで
満たされた最終貯蔵容器８の自重によつてはめ込
み管６から解離され、従つて吸込管２ははめ込み
管６と共に最終貯蔵容器８内に挿入可能になる。
はめ込み管６には第１図による実施例でははめ込
み管に溶接されていた案内管４の上部の案内管部
分１４のみ残る。同様に第２図による実施例では
安全ピン４０が剪断され、従つて吸込管２ははめ
込み管６と共に最終貯蔵容器８内に挿入可能とな
る。

装置が第２図による構成の場合、第１図による
案内管４の上部の案内管部分１４に相当する案内
管４の上方端部３０がはめ込み管６に残る。

最終貯蔵容器８は、吸込管２がゆつくりと最終
貯蔵容器内に押込まれるように案内管４と共に降
下される。案内管４の長さと、蓋５２内での吸込
管開口部２６の案内と固定とにより吸込管２がそ
の押込み工程中滞ることが阻止される。また充填
工程中、場合によつて起こり得る誤操作による吸
込管２の脱落も上記の構成により生じることがな
い。

案内管４の内径は吸込管２の外形よりも約3.6
mm大きい。これによつて極めてくつつきやすいガ
ラス５８による吸込管のこの直径拡大は好都合で
ある。

はめ込み管６を案内管４に加工された溝１６も
しくは安全ピン４０の位置で解離するのに必要な
力は、その位置を支配している温度に依存してい
る。従つて溝は例えば９cmほど最終貯蔵容器内に
切込まれている。これにより、最終貯蔵容器８の
底部１０の金属による早すぎる熱導出が回避され
る。これに対しガラスを通して行われる熱移動は
極めてゆつくりと行われる。St37aを（20℃で）
使用した場合はめ込み管６を案内管４から解離す
るためは、溝を成形した後断面に関して4800Nの
力を要する。実験的には4600Nの力が必要である
ことが解つた。

銅の場合、引張り応力σは600℃の温度では、
20℃における引張り応力の約1/4、900℃の温度で
は約1/10に相当する結果となる。吸込管２の液状
ガラスで満たされた最終貯蔵容器内への押込み実
験の結果、案内管４とはめ込み管６とを解離する
ための力、液状ガラスの温度にあつては＜1000N
であつた。

最終貯蔵容器８を台５２上に載置する力はガラ
スで満たされた容器８の自重によつてもたらされ
た。

参照符号５２で最終貯蔵容器８の充填工程後に
吸込管２が固定される台２５が示されている。こ
の台５２は帽子状の蓋として形成されており、吸
込管２に付着して放射能を有するガラスを収容す
る中空室５４を備えている。蓋が偏平な場合は、
付着したガラスが容器を蓋に向かつて降下させた
時跳ね散り、別に排除しなければならない。吸込
管２を案内固定するために蓋は位置５３において
幾分円錐形状に形成されている。最終貯蔵容器８
は蓋５２に当接され、引続き通常の様式で蓋と溶
接される。

【図面の簡単な説明】

第１図は吸込管を処理するための本発明による
装置の第１の実施例の断面図、第２図は吸込管を
処理するための本発明による装置の第２の実施例
の断面図、第３図は本発明により構成された最終
貯蔵容器の案内装置内における概略図、第３ａ図
〜第３ｄ図は本発明による処理方法の工程を示し
た図。 図中符号は、２……吸込管、４……案内管、６
……はめ込み管、８……最終貯蔵容器、１０……
最終貯蔵容器底部、１１……開口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 最終貯蔵容器にこの最終貯蔵容器の内部に延
   在している案内管が設けられており、この案内管
   内に管状のはめ込み管が導入されており、このは
   め込み管がその前端部に吸込管を備えており、こ
   の場合案内管とはめ込み管が互いに結合されてお
   り、かつ案内管もしくははめ込み管に或いはこれ
   らを区画する位置に最終貯蔵容器の自重によつて
   解離可能な結合部が形成されている様式の装置を
   使用して、最終貯蔵容器の吸込管を充填後処理す
   るための方法において、吸込管２を用いて最終貯
   蔵容器８にガラスを充填した後、吸込管２を軸方
   向で摺動させて最終貯蔵容器８の底部１０内の開
   口１１を経て最終貯蔵容器８内に押込み、その後
   開口１１を蓋５２で閉じることを特徴とする上記
   方法。 ２ 吸込管２がその吸込管開口部２６で載置され
   最終貯蔵容器を降下させることによつて吸込管２
   が押込まれ最終貯蔵容器８が載置される台を蓋５
   ２として使用する、特許請求の範囲第１項に記載
   の方法。 ３ 最終貯蔵容器８を重力で降下させる、特許請
   求の範囲第２項に記載の方法。 ４ 吸込管２を冷却することにより閉じるために
   ガラスをこの吸込管の吸込管根幹部２８内に注入
   して固化させる、請求項１項或いは２項に記載の
   方法。 ５ 吸込管２を冷却することにより閉じるために
   最終貯蔵容器８をその充填位置から持ち上げる、
   特許請求の範囲第１項から第４項までのいずれか
   一つに記載の方法。 ６ 最終貯蔵容器の吸込管を充填後処理するため
   の装置において、最終貯蔵容器８にこの最終貯蔵
   容器８の内部に延在している案内管４が設けられ
   ており、この案内管が最終貯蔵容器８の底部１０
   と固く結合されており、かつこの最終貯蔵容器内
   に管状のはめ込み管６が導入されており、このは
   め込み管がその前端部に吸込管２を備えており、
   この場合案内管４とはめ込み管６が互いに結合さ
   れており、案内管４もしくははめ込み管６に或い
   は両者を区画する位置に最終貯蔵容器８の自重に
   よつて解離可能な結合部が形成されていることを
   特徴とする、上記最終貯蔵容器の吸込管を充填後
   処理するための装置。 ７ 案内管４が基準分離位置１６で解離可能な溝
   により上部の案内管部分１４と下部の案内管部分
   ２０に区分され、上部の案内管部分１４は内挿さ
   れているはめ込み管６と固く結合されていて、下
   部の案内管部分は最終貯蔵容器８の底部１０と固
   く結合されている、特許請求の範囲第６項に記載
   の装置。 ８ 底部１０と下部の案内管部分２０、はめ込み
   管６と上部の案内管部分１４、並びにはめ込み管
   ６と吸込管２とが互いに溶接されている、特許請
   求の範囲第７項に記載の装置。 ９ はめ込み管６が下部の案内管部分２０と低融
   点のはんだで結合されている、特許請求の範囲第
   ８項に記載の装置。 １０ 案内管４とはめ込み管６との解離可能な結
   合が、案内管４とはめ込み管６の壁部内で互いに
   同列に形成されている孔内に挿入されている少な
   くとも一つの安全ピン４０によつて形成されてい
   る、特許請求の範囲第９項に記載の装置。 １１ 安全ピン４０が温度が上昇した際著しく剪
   断応力が低下する材料から成る、特許請求の範囲
   第１０項に記載の装置。 １２ はめ込み管６がほぼ中央に案内管４に当接
   し周囲に巡らされている肉厚部４４を有してい
   る、特許請求の範囲第１０項或いは第１１項に記
   載の装置。 １３ はめ込み管６が安全ピン４０の領域内で最
   終貯蔵容器８内に突出している端部に案内管４に
   密に当接している短い外側フランジを備えてい
   る、特許請求の範囲第１０項から第１２項までの
   いずれか一つに記載の装置。 １４ 中央の肉厚部４４と外側フランジとの間に
   はめ込み管６と案内管４とを互いに結合している
   はんだが充填されている間〓３４が形成されてい
   る、特許請求の範囲第１２項に或いは第１３項に
   記載お装置。 １５ はんだとして亜鉛およびカドミウムを含ま
   ないはんだが使用されている、特許請求の範囲第
   １４項に記載の装置。 １６ 蓋５２が内側面５３に吸込管２の吸込管開
   口部２６の位置決めための中央が円錐形の受け流
   しを備えている、特許請求の範囲第６項から第１
   ５項までのいずれか一つに記載の装置。 １７ 蓋５２がガラス糸５５および破裂するガラ
   スを収容するための中空室５４を有している、特
   許請求の範囲第６項から第１６項までのいずれか
   一つに記載の装置。 １８ 最終貯蔵容器８並びに吸込管２が案内装置
   ５０内で長手方向に摺動可能に保持されかつ案内
   されるように構成されている特許請求の範囲第６
   項から第１７項までのいずれか一つに記載の装
   置。