JPH0419519B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、外周面に冷却ひれを有しγ線に対し
て遮蔽作用を有する容器本体、耐食性材料から成
る内側ライニング、遮蔽蓋、外蓋、中性子遮蔽部
及び冷却水用の供給導管を主体とする、放射性物
質、特に原子炉の照射済み燃料要素の搬送兼貯蔵
容器に関するものである。

使用済み燃料要素を搬送かつ／又は貯蔵するた
めに使用される容器は、収納物の放射能を確実に
封じ込めておかねばならず、またいかなる極端な
事故状況下にあつても前記の封じ込めが保証され
ることを厳しいテストで証明しておく必要があ
る。同時に又、前記容器は、放射性崩壊反応時に
遊離するγ線や中性子線を遮蔽しかつ崩壊熱を確
実に外部へ導出するものでなければならない。

それゆえ、とりわけドイツ連邦共和国特許出願
公開第2228026号明細書で記載されているような
公知の容器は、必要な強度とガンマ線の遮蔽とを
保証し冷却ひれを備えた厚壁の金属製容器本体、
遮蔽蓋、外蓋、中性子遮蔽部および内側ライニン
グから成つており、該内側ライニングは腐食に対
する保護と汚染を除去可能であることを保証す
る。とりわけこの内側ライニングは取り扱い、検
査および貯蔵の理由から有利には取り出すことが
できる内側容器として構成される。

このような容器は一連の欠点を有している。つ
まり内側ライニングは押さえつけ装置によつて容
器本体に固定されているかさもなければ蓋の範囲
内でねじによつて固定されており、これらの両方
の解決策は高価になつている。つまり例えばねじ
で固定する場合には２列のねじ山孔が必要となつ
ており、この場合一方のねじ山孔が内側ライニン
グを固定しかつ他方のねじ山孔が蓋と容器本体と
の結合を生ぜしめる。さらにこのような高価な取
り扱いの外に、蓋ねじのためのねじ山孔によつて
内側ライニングが孔あけされひいては容器本体が
腐食作用にさらされることが不利である。またこ
のようなねじ締結方式における所要スペースは不
都合にも大きくなつている。

公知の容器の別の欠点は、容器本体と内側ライ
ニングとの間にあるすき間が検査されていないこ
とである。このことは取りも直さず、細部に至る
まで容器が徹底的には検査されていないこと、つ
まり防災に関わる完壁性の検査が全く又は不充分
にしか行われていないことを意味し、しかも貯蔵
期間が往々にして長い年月にわたることがあるた
め、このような公知の容器を無条件に貯蔵容器と
して使用する訳にはいかなくなる。更に又、冷却
ひれを溶接又は一体鋳造した従来公知の容器で
は、事故発生時、例えば容器を落下させた際に、
冷却ひれの折損によつてクラツク（ひび割れ）
が、放射性物質の耐密包囲体を成す容器本体の壁
に内部へ向かつて拡がつていく危険がある。

そこで、冒頭で述べた形式の搬送兼貯蔵容器に
おける本発明の課題は、内側ライニングの締結部
位において容器本体に対して及ぼされる腐食作用
を最小限に抑えると共に、内側ライニングと容器
本体とのねじ締結に要する所要スペースを縮小し
かつねじ締結作用を簡便にし、防災上の完壁性検
査を遺漏なく行うことができ、また冷却ひれの折
損時の容器本体へのクラツクの拡がりを申し分な
く避けうるようにすることである。

前記課題を解決するための本発明の構成手段
は、内側ライニングが耐食性材料製の所属のフラ
ンジを介して複数のねじ山挿入体のねじ山によつ
て容器本体内に固定されており、前記の各ねじ山
挿入体が、耐食性材料から成りかつ内ねじ山を備
えた軸方向孔をそれぞれ有しており、該軸方向孔
内には遮蔽蓋を固定するための耐食性材料から成
るねじがねじ込まれており、かつ前記の内側ライ
ニング及び遮蔽蓋によつて形成される一方の放射
性物質包囲体と、前記の容器本体及び外蓋によつ
て形成される他方の放射性物質包囲体との間の間
〓を検査するための検査接続部が前記外蓋内に設
けられており、かつ前記容器本体の外周面には、
冷却ひれの延在方向に対して直角な方向に複数の
ウエブが取付けられている点にある。

次に図面に基づいて本発明の実施例を説明す
る。

この搬送兼貯蔵容器は主として、冷却ひれ５を
有する容器本体１、耐食性の内側ライニング４、
シール部材１５を備えた遮蔽蓋２、同様にシール
部材１４を備えた外蓋３、中性子遮蔽部８、冷却
媒体用の供給導管１１及びトラニオン７から構成
されている。この場合冷却媒体としては液相では
脱イオン水が、また気相ではヘリウムや窒素が使
用される。

前記内側ライニング４は容器本体１に接してお
り、この場合内側ライニングのフランジ１９が孔
を設けられており、該孔を通して外ねじ山２２を
有するねじ山挿入体２１が容器本体１にねじ込ま
れている。前記遮蔽蓋２はねじ２０で保持され、
該ねじはねじ山挿入体２１内で内ねじ山２３を有
する軸方向の孔内にはまつている。

従つて本発明では、フランジ１９を有する内側
ライニング４と遮蔽蓋２とを互いに無関係に、し
かも締結のための所要スペースを節減しかつ腐食
しないように固定することが可能である。この場
合、本発明では、ねじ諦結部材のすべての部分、
殊にねじ山挿入体２１を耐食性材料から製作して
おくのが一層有利である。

搬送容器の設計データに基づいて、遮蔽蓋２を
例えば24本のM32のねじ２０で固定するように特
定されている場合、必要な力伝達を保証するため
には、ねじ山挿入体２１にM48の外ねじ山２２を
設けておけば充分である。その場合遮蔽蓋用のね
じ２０を取外してもねじ山挿入体２１はねじ外れ
なく固定的に螺着した状態に保たれる。

前記ねじ山挿入体２１の頭部２５は取り扱いが
便利であるように相応に構成されている。このね
じ山挿入体２１におけるシール部材２４は冷却水
プール内に入れる際に水が浸入することを防止す
る。場合によりねじ山挿入体２１の軸方向の孔
は、容器が開いた状態では閉鎖されるかあるいは
覆われてもよい。

外蓋３内には、カバー２８によつて防護された
検査接続部９が設けられている。内側ライニング
４及び遮蔽蓋２によつて形成される放射性物質包
囲体と、容器本体１及び外蓋３によつて形成され
る放射性物質包囲体との間、すなわち両障壁間の
間〓１６の監視は前記検査接続部９を介して行わ
れる。例えば検査接続部９に接続された漏れ検出
器によつて、内側ライニング４の欠陥の有無並び
に遮蔽蓋２のシール機能の良否を、放射線を浴び
る危険なしに安全かつ簡便に確認することが可能
である。また万一、放射能が前記間〓１６内へ漏
出した場合、この放射能の漏出部位を検出するた
めの測定器を検査接続部９に接続することも可能
である。このように構成・装備された貯蔵容器
は、例えば後に再処理部に供給されることになる
放射性物質を長期中間貯蔵するのにきわめて適し
ている。

本発明の容器はその外周面に、冷却ひれ５の延
在方向に対して直角方向に装着された複数のウエ
ブ６を有している。冷却ひれ５が容器軸方向に延
在する場合にはウエブ６は周方向にリング状に延
び、冷却ひれ５が周方向にリング状に延びる場合
にはウエブ６は容器軸方向に延在する。冷却ひれ
５及びウエブ６は共に容器本体１に一体鋳造され
るのが特に有利と判つた。

前記のようなウエブ６を設けたことによつて、
容器の落下反跳時に冷却ひれ５の折損は避けられ
ないとしても、この折損はひれ基部２７のところ
では生ぜず、むしろ該ひれ基部から所定の距離を
隔てた部位で生じる。容器本体１からのクラツク
（ひび割れ）部位の間隔確保はウエブ高さとウエ
ブ相互間隔とを適当に選択することによつて保証
される。理論的計算と実験から判つたところによ
れば、ウエブ高さが最高で冷却ひれの高さの2/3、
ウエブ相互間隔が最大でウエブ高さの10倍になる
ようにウエブ６を設計するのが特に好ましい。

特に有利な構成では各ウエブ６の装着域で冷却
ひれ５に夫々ノツチ１８が設けられる。該ノツチ
に基づいて、クラツク形成が、ウエブ６によつて
規定された距離に局限されるので、容器本体１の
内部へ侵入することのないクラツクを所期のよう
に形成することが一層確実に保証される。ノツチ
１８の深さはウエブ６の頂面２６に接する点を最
大深さとする。ノツチ１８の深さがより浅くて
も、該ノツチは冷却ひれ５の寸法及び材料の選定
に関連してやはりきわめて効果的に作用する。ノ
ツチは鋳造時に一体成形することができ、また場
合によつては後加工によつて成形されてもよい。

例えば、互いのウエブ間隔がほぼ440mmでウエ
ブの高さがほぼ70mmで一体鋳造された環状のウエ
ブを備えた、加圧水形原子炉からの照射済燃料要
素のための鋳物容器は、その容器本体表面に軸方
向で配置されている冷却ひれを有している。これ
らの冷却ひれはほぼ240mmの高さを有している。
横方向に延びているウエブの範囲内の冷却ひれに
はほぼ95mmの深さを有しているノツチが設けられ
ている。このような設計データによつて、冷却ひ
れの損傷による容器本体のひびが確実に避けられ
るようになる。

前記供給導管１１が容器本体１の最低点に向け
て容器室内に配置されていてかつ結合部材１２、
例えばフランジ３０を介して遮蔽蓋２内の操作接
続部１０と接続されていると特に好都合である。
この場合殊に、供給導管１１が円錐部３１を介し
て操作接続部１０に接続されていてかつばね部材
１３を介して押圧されていると有利である。

前記中性子遮蔽部８は冷却ひれの間に位置して
いて、殊に該冷却ひれ５の下方部分およびウエブ
６により形成される空間に配置されている。この
場合中性子遮蔽部８が冷却ひれ５の間に取りつけ
られた成形部材３３から成つていると特に好都合
であり、しかも複数の構成部分３４から成る複合
体として成形部材３３を構成するのが特に好まし
いと判つた。それによつてこの中性子遮蔽部は可
変に形成可能であり、楽に組立可能でありかつま
た検査および手入れに都合良くなつている。場合
により軸方向で組み立てられている成形部材３３
は種々異なつた形状、段および大きさを有してい
てもよいのではあるが、ただ漏れる中性子に対し
ても遮蔽作用が十分であるように互いに密接して
１つのユニツトにまとめられるようになつている
べきである。この成形部材３３は、冷却ひれ５に
配置されている突起３２によつて固定されるかあ
るいは場合によつては、これらの突起３２により
保持されているカバーによつても固定される。特
別の実施例では前記構成部分３４が、横断面で円
錐形の中央部材かあるいは放物線状の中央部材３
５および２つの同じ側方部材３６から成つてい
る。組立の際にはじめは側方部材３６が位置決め
され次いで円錐形の中央部材かあるいは場合によ
つては簡単に球状に形成された中央部材３５が収
容され、この場合容器本体１、冷却ひれ５および
突起３２下に側方部材を押しつけることが行なわ
れる。従来のカバーの代わりに、折り曲げ部２９
を備え板ばね１７によつて成形部材３３，３４，
３５，３６を固定ししかもこの場合押圧力を維持
することが特に有利であり、しかもこの折り曲げ
部２９はその取り扱い作用および締付作用に付加
的にある程度付加的な小冷却ひれとしても有効に
なつている。

締付け作用以外に或る程度付加的な小冷却ひれと
しても有効に作用する。本発明の容器は鋳物特に
球状黒鉛鋳鉄から製作されるのが有利である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明による容器の複数の実施例を示し
たものであつて、第１図はその容器の縦断面図、
第２図は容器本体および内側ライニングならびに
遮蔽蓋の結合部分図、第３図、第４図および第５
図はウエブの配置図、第６図および第７図は供給
導管の詳細図、第８図、第９図および第１０図は
中性子遮蔽部の構成図である。 １…容器本体、２…遮蔽蓋、３…外蓋、４…内
側ライニング、５…冷却ひれ、６…ウエブ、７…
支持ピン、８…中性子遮蔽部、９…検査接続部、
１０…操作接続部、１１…供給導管、１２…結合
部材、１３…ばね部材、１４，１５…シール部
材、１６…間〓、１７…板ばね、１８…ノツチ、
１９…フランジ、２０…ねじ、２１…ねじ山挿入
体、２２…外ねじ山、２３…内ねじ山、２４…シ
ール部材、２５…頭部、２６…頂面、２７…ひれ
基部、２８…カバー、２９…折り曲げ部、３０…
フランジ、３１…円錐部、３２…突起、３３…成
形部材、３４…構成部分、３５…中央部材、３６
…側方部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 外周面に冷却ひれ５を有しγ線に対して遮蔽
   作用を有する容器本体１、耐食性材料から成る内
   側ライニング４、遮蔽蓋２、外蓋３、中性子遮蔽
   部８及び冷却媒体用の供給導管１１を主体とす
   る、放射性物質、特に原子炉の照射済み燃料要素
   の搬送兼貯蔵容器において、内側ライニング４が
   耐食性材料製の所属のフランジ１９を介して複数
   のねじ山挿入体２１の外ねじ山２２によつて容器
   本体１内に固定されており、前記の各ねじ山挿入
   体２１が耐食性材料から成りかつ内ねじ山２３を
   備えた軸方向孔をそれぞれ有しており、該軸方向
   孔内には遮蔽蓋２を固定するための耐食性材料か
   ら成るねじ２０がねじ込まれており、かつ前記の
   内側ライニング４及び遮蔽蓋２によつて形成され
   る一方の放射性物質包囲体と、前記の容器本体１
   及び外蓋３によつて形成される他方の放射性物質
   包囲体との間の間〓１６を検査するための検査接
   続部９が前記外蓋３内に設けられており、かつ、
   前記容器本体１の外周面には、冷却ひれ５の延在
   方向に対して直角な方向に複数のウエブ６が取付
   けられていることを特徴とする、放射性物質の搬
   送兼貯蔵容器。 ２ 冷却媒体用供給導管１１が容器本体１の最低
   点に向けて容器内室に配置されておりかつ遮蔽蓋
   ２内の操作接続部１０に連通している、特許請求
   の範囲第１項記載の搬送兼貯蔵容器。 ３ 冷却媒体用供給導管１１が円錐部３１を介し
   て操作接続部１０に接続され、かつばね部材１３
   を介して該操作接続部１０に圧着されている、特
   許請求の範囲第２項記載の搬送兼貯蔵容器。 ４ 冷却ひれ５が、横方向に延在するウエブ６の
   範囲に切欠き１８を有している、特許請求の範囲
   第１項記載の搬送兼貯蔵容器。 ５ 中性子遮蔽部８が、冷却ひれ５の間に取付け
   られた成形部材３３から成る、特許請求の範囲第
   ４項記載の搬送兼貯蔵容器。 ６ 成形部材３３が複数の構成部分３４から成る
   複合体である、特許請求の範囲第５項記載の搬送
   兼貯蔵容器。 ７ 折り曲げ部２９を有する板ばね１７によつて
   成形部材３３が容器本体１に圧着されている、特
   許請求の範囲第５項又は第６項記載の搬送兼貯蔵
   容器。 ８ 容器本体１が球状黒鉛鋳鉄から成つている、
   特許請求の範囲第１項から第７項までのいずれか
   １項記載の搬送兼貯蔵容器。