JPH0633440Y2

JPH0633440Y2 - 熱間静水圧プレス処理用容器への被処理物の装入具

Info

Publication number: JPH0633440Y2
Application number: JP1294488U
Authority: JP
Inventors: 一男北川; 勝竹田; 健治松山; 俊雄岩田; 栄一稲田; 正雄塩月
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1988-02-01
Filing date: 1988-02-01
Publication date: 1994-08-31
Anticipated expiration: 2003-02-01
Also published as: JPH01180700U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、例えば短尺に切断された使用済核燃料被覆管
（以下、ハルと称す）などの被処理物を熱間静水圧プレ
ス処理用容器に装入する際に用いられる装入具に関する
ものである。

（従来技術）近年、上記のようなハル等の放射性金属廃棄物を貯蔵す
るに当たり、その減容化および安定化を行うために、熱
間静水圧プレス（以下HIPと称す）処理を用いる手段が
注目されている。

このようなHIP処理を行う要領として、まず被処理物を
予備圧縮し、この圧縮されたカプセルをHIP処理用容器
に装入した後、同容器に蓋をして溶接し、同容器内の脱
気、密封を行ってから、HIP処理用容器ごとHIP処理を行
うようにすることが知られている（特公昭57-959号公報
参照）。

ところで、このように被処理物をHIP処理用容器に装入
する場合、この被処理物を吊下げた状態でHIP処理用容
器の直上方まで移動させる必要がある。

このような吊下げ手段として、例えば第９図に示される
ような、被処理物101を外側から挟持する構造の吊具102
を使用する場合、HIP処理用容器103内に被処理物101を
静かに装入するためには、被処理物101がHIP処理用容器
103の底に到達するまで吊具102で保持しておかなければ
ならず、従ってHIP処理用容器103には、被処理物101と
ともに上記吊具102の挟持部分102aが挿入できるだけの
スペースが必要となる。ところが、このようにHIP処理
用容器103の容積が被処理物101よりも大きく、両者の間
に大きな隙間が形成されると、その後のHIP処理によっ
てHIP処理用容器103が著しく変形し、この容器103の破
損等が生じる可能性が大きくなる。

このような不都合を解消する手段として、被処理物の上
面に例えば磁性ステンレス板等の磁性金属板を溶接し、
マグネットによって吸引することによってカプセルを吊
下げることが考えられる。このような手段によれば、被
処理物の体積とほぼ同じ容積を有するHIP処理用容器に
対しても被処理物の装入が可能であるため、上記のよう
な不都合は解消することができる。

ところが、このような手段を用いると、磁性ステンレス
板を溶接する工程が増えるため、作業はより面倒なもの
となる。また、縦長に成形された被処理物を吊下げる場
合には、その上面に固着される磁性ステンレス板の面積
を大きくとれないため、カプセルの重量に対して十分な
マグネットの引付け力を確保するためには、必然的に磁
性ステンレス板の厚みを大きくしなければならず、本来
の目的である被処理物の減容化に反することとなってし
まう。

（考案の目的）本考案は上記事情に鑑み、簡単な作業で、HIP処理用容
器内に被処理物を隙間なく装入することができる装入具
を提供することを目的とする。

（考案の構成）本考案は、被処理物が載せられ、この被処理物とともに
吊下げられた状態でHIP処理用容器内に装入される被処
理物の装入具であって、被処理物が載置される載置部
と、この載置部上に設けられた連結部と、上記載置部に
載置される被処理物の上面から上方に突出する位置と上
記載置部に載置される被処理物の上面以下に収納される
位置との間で移動可能となるように上記連結部に連結さ
れた吊下げ部とを備えたものである（請求項１）。また
本発明は、上記装入具であって、被処理物が載置される
載置部と、この載置部上に設けられ、この載置部に載置
される被処理物の上面以下に位置する取付部と、この取
付部に着脱可能に取付けられ、この取付部に取付けられ
た状態で上記載置部に載置された被処理物の上面から上
方に突出する吊下げ具とを備えたものである（請求項
２）。

このような構成において、載置部に載置された被処理物
の上面から吊下げ部が突出するまで吊下げ部を上げ（請
求項１）、あるいは上記被処理物の上面から突出する位
置に吊下げ具を装着すれば（請求項２）、この吊下げ部
や吊下げ具を用いて装入具を吊下げることができる。そ
して、このように装入具および被処理物を吊下げた状態
で両者をHIP処理用容器内に入れた後、吊下げ部を被処
理物の上面以下の位置まで下げ（請求項１）、あるいは
吊下げ具を取付部から取り外すことにより（請求項
２）、被処理物および装入具をHIP処理用容器内に隙間
なく装入することができる。

（実施例）第１図および第２図は本考案の第１実施例における装入
具１を示したものである。この装入具１は、円形状の底
板（載置部）２、固定板（連結部）3,4、および移動板
（吊下げ部）５を有している。

固定板３は、装入具１に載置される被処理物の高さと同
寸法の高さを有し、上記底板２から垂直方向に延びる状
態でその下端部が底板２に固定されており、その中央部
には、垂直方向に延びる３本の溝孔3a,3b,3cが形成され
ている。最上段の溝孔3aは、固定板３の上端まで達して
おり、最下段の溝孔3cは、固定板３の下端、すなわち底
板２の上面まで達している。固定板４は、この溝孔3cよ
りも小さな高さ寸法を有し、この溝孔3cを貫通する状態
で、下端部が底板２に固定されており、固定板３と十字
に交差する状態で垂直方向に延びている。

移動板５は、上記固定板３の高さ寸法から固定板４の高
さ寸法を差引いた高さ寸法を有し、その中央部には垂直
方向に延びる２本の溝孔5a,5bが上下に形成されてい
る。そして、これら溝孔5a,5bの間の部分が上記溝孔3b
を貫通し、逆に、固定板３における溝孔3a,3bの間の部
分、および溝孔3b,3cの間の部分がそれぞれ溝孔5a,5bを
貫通する状態で、移動板５が固定板３に取付けられてい
る。

すなわち、この移動板５は固定板３と互いに十字に交差
しており、かつ固定板３に対して垂直方向にスライド自
在となっている。このスライドの範囲としては、第１図
のように移動板５の下端が固定板４の上端に当接する状
態が最下位の状態、第２図のように溝孔5aの下縁部が溝
孔3bの上縁部に当接する状態が最上位の状態であり、上
記最下位の状態で、固定板３の上端と移動板５の上端の
高さが一致する。

従って、この移動板５を上方にスライドさせると、その
上端部（吊下げ部）5cが固定板３の上端から上方に突出
するが、この上端部5cに、後に記すような吊具６を取付
けるための取付孔5dが水平方向に２個設けられている。

このような装入具１が使用されるHIP処理工程の一例を
第３図に示す。

まず、工程P₁において、円を４分割する扇形の横断面形
状のキャビティを有する金型７内に、このキャビティと
ほぼ同じ横断面形状を有する中空状のカプセル（被処理
物の一部）８を挿入する。この断面形状は、後に記すHI
P処理用容器11の横断面を４分割する形状とする。な
お、装入具１の底板２の形状もこのHIP処理用容器11の
横断面形状と合致させておく。

そして、上記カプセル８内にハル（被処理物）９を充填
し、このカプセル８内において押棒10でハル９をプレス
することにより、ハル９の予備圧縮を行う。押棒10は、
その断面積がカプセル８の中央部に断面積に比べやや小
さく、押棒10がカプセル８の上端を押し潰さないように
構成しておく。

このようなプレス作業とハル９の補充作業とを繰返すこ
とにより、カプセル８内に圧縮したハル９を一杯に充填
した状態でカプセル８全体を金型７から引抜く（工程
P₂）。そして、このようにハル９を充填した４つのカプ
セル８を、上記装入具１を用いて、上方に開口する円筒
状のHIP処理用容器11内に隙間なく装入する（工程
P₃）。

この装入要領としては、まず、第１図の状態にある挿入
具１の上端部5cに、第２図、第４図および第５図に示さ
れるような吊具６を取付ける。

この吊具６は、垂直軸61と、この垂直軸61から延びる２
つの取付部62とからなり、各取付部62は、上記上端部5c
を裏表から挟む形状を有するとともに、この上端部5cの
取付孔5dにそれぞれ対応する貫通孔を有している。従っ
て、これらの貫通孔および取付孔5dにピン12を通すこと
により、吊具６を上端部5cに取付けることができる。な
お、本考案において吊具６の種類は問わず、例えばパン
タグラフ式の構造の吊具を用い、吊下げ部5aをその両面
から挟持して吊下げるようにしてもよい。

次に、このような吊具６によって移動板５を少し持上
げ、第２図のような最上位の状態にする。この状態にお
いて、上記工程P₁でハル９を充填した４つのカプセル８
を、固定板３および移動板５で仕切られた４つの空間に
入れるようにして、底板２上に載置する。このように４
つのカプセル８を載置すると、これらのカプセル８の上
面の高さと、固定板３の上端の高さとが一致し、かつ、
カプセル８の上面から上端部5cが突出する状態となる。

そして、このような状態から、第４図に示されるような
カバー13を各カプセル８の上から被せる。このカバー13
は、その内径が装入具１の外径と一致するキャップ状に
形成され、中央部には吊具６の垂直軸61が貫通する貫通
穴13aが設けられており、従って、この吊具６の垂直軸6
1に沿ってカバー13を下降させることにより、このカバ
ー13が各カプセル８の上部に外嵌し、これらカプセル８
が装入具１から転落することが防止される。

このように、カバー13によって各カプセル８の上部を支
持しながら、吊具６によって装入具１全体を吊下げ、第
５図に示されるように、HIP処理用容器11の上方からそ
の内部に装入具１全体を挿入する。そして、この装入具
１の底板２がHIP処理用容器11の底に到達した後、カバ
ー13を垂直軸61に沿って引上げ、ピン12を抜いて吊具６
の取付部62を上端部5cから取外すと、吊下げられていた
移動板５が落下し、その上端の高さとカプセル８の上面
の高さとが一致する最下位の状態となる。すなわち、上
端部5cはカプセル８の上面から突出しない状態となり、
ハル９が充填されたカプセル８は、装入具１とともに、
HIP処理用容器11内に隙間なく装入されることとなる。

このようにして被処理物の装入工程P₃を完了した後、HI
P処理用容器11の開口部を脱気管14付の蓋15で塞ぎ、そ
の周囲を溶接することにより、蓋15をHIP処理用容器11
に固定する（工程P₄）。この際、蓋15と各カプセル８と
の間に若干の隙間が生じる場合には、ステンレス粉等を
詰めてこの隙間を埋めることにより、HIP処理によるHIP
処理用容器11の変形を最小限に抑えることができ、大変
形によるHIP処理用容器11の破損を防止することができ
る。

このような状態で、上記脱気管14に真空ポンプ16を連結
し、この真空ポンプ16の作動によりHIP処理用容器11内
部の脱気を行った後、密封装置17で脱気管14を潰すこと
により、HIP処理用容器11内部の密封を行う（工程
P₅）。そして、密封状態となったHIP処理用容器11全体
に、高温高圧下におけるHIP処理を施すことにより（工
程P₆）、第６図は（ａ）（ｂ）に示されるような、ほぼ
真密度に等しい密度を有する減容固化した廃棄物の塊を
得ることができ、放射性金属廃棄物の減容化および安定
化が果される。

例えば、実際に半径70mm、高さ240mm、肉厚0.5mmの寸法
を有する扇形カプセル内で、直径10mm、長さ50mm、肉厚
0.8mmの寸法を有する多数のジルカロイ管小片を、圧縮
面圧2000〜2500kgf／cm²でプレス圧縮し、このカプセル
４個を直径145mm、高さ280mmの寸法を有するHIP処理用
容器に装入し、蓋を溶接して脱気密封し、HIP処理した
ところ、成形体の密度はほぼ真密度となっていることが
分った。

以上のように上記装入具１によれば、底板２上に載置さ
れたカプセル８の上面から上端部5cが突出する状態（最
上位の状態）にすることにより、この上端部5cに取付け
た吊具６を用いて装入具１を容易に吊下げることができ
る。しかも、このように装入具１およびカプセル８を吊
下げた状態で両者をHIP処理用容器11内に入れた後、上
端部5cから吊具６を取外せば、移動板５が落下して上端
部5cはカプセル８の上面から突出しない状態となるた
め、余分なスペースをとることなく、ハル９を充填した
カプセル８を装入具１とともに隙間なくHIP処理用容器1
1内に装入することができる。

なお、上記のようなカプセル８を用いず、ハル等の被処
理物を直接金型７内に入れ、扇形に形成して装入具１に
装填するようにしてもよいが、上記実施例のように、HI
P処理用容器11の１／４の断面積を有する４つのカプセ
ル８を用い、それぞれのカプセル８内でハル９の予備圧
縮を行うようにすれば、従来に比べ、より小さなプレス
カ量で、放射性金属廃棄物の所望の真密度比を得るため
のプレス圧力を得ることができ、よって金型７等の設備
の小型化が果せるとともに、金型７の内壁の損傷も低減
させることができる。しかも、予備圧縮後からHIP処理
用容器11への搬入までの過程において、ハル９をカプセ
ル８に収納した状態で運搬することにより、ハル９から
の放射性物質の飛散や剥離物の脱落がなくなり、安全性
が向上する。

また、このようにカプセル８内でハル９を少量ずつ圧縮
するようにすると、密度の均一な予備成形体を得ること
ができ、HIP処理時に局部変形が起こりにくい。さら
に、当実施例のように円筒型のHIP処理用容器11を用
い、かつ、このHIP処理用容器11内にカプセル８を隙間
なく充填することによって、HIP処理におけるHIP処理用
容器11の変形をなるべく抑えるようにすれば、HIP処理
用容器11を回転テーブル等に載置し、回転させた状態で
その表面にブレード等を当てるだけで、容易にスミヤー
検査（放射性物質の擦り取り検査）を行うことができ、
作業能率の向上も果せる。

なお、HIP処理用容器11の横断面形状は円に限るもので
はなく、例えば第７図のように、横断面が四角形のHIP
処理用容器11′内に、この四角形を４等分するような断
面形状を有するカプセル８′を隙間なく装入する場合に
ついても上記装入具１を適用することができる。この場
合には、HIP処理用容器11′の断面形状に合せて底板２
も四角形状にすればよい。

次に、本考案の第２実施例における装入具21を第８図に
基づいて説明する。

この装入具21は、円形状の底板（載置部）22、パイプ状
の垂直軸（取付部）23、および吊下げ具24からなってい
る。垂直軸23は、上記底板22から垂直方向に延び、この
底板22に載置される被処理物の高さとほぼ同じ高さを有
し、その内面上部には、めねじ23aが刻まれている。

これに対し、吊下げ具24には、ロープ等が通されるリン
グ部24aが形成されるとともに、その下端部に、上記め
ねじ23aと螺合するおねじ24bが形成されており、垂直軸
23の上部に対して着脱自在となっている。

従って、この吊下げ具24を垂直軸23の上面に取付けた状
態で、例えばドーナツ状の断面を４分割した断面形状を
有する４つのカプセル25を底板２上に載置すれば、これ
らのカプセル25の上面から吊下げ具24が上方に突出した
状態となり、この吊下げ具24を用いてロープ等で装入具
21全体を吊下げることができる。そして、HIP処理用容
器内に収めた後、垂直軸23から吊下げ具24を取外すよう
にすれば、上記第１実施例と同様に、４つのカプセル25
を隙間なく充填することができる。

この装入具21についても、HIP処理用容器の断面形状は
問わず、その形状に合せて底板22を形成することによ
り、上記効果を得ることができる。また、カプセル25あ
るいはハル９等の被処理物の形状は、底板22の形状を４
分割したものに限らず、例えば断面を６分割したもの
等、最終的に底板22上に隙間なく載置できるものであれ
ばよい。

（考案の効果）以上のように本考案は、被処理物が載置される載置部
と、この載置部に載置された被処理物の上面から突出す
る位置と上面以下に収納される位置とに移動可能な吊下
げ部あるいは上記被処理物の上面から突出する位置に着
脱可能に装着される吊下げ具とを備えたものであり、上
記突出状態にある吊下げ部や吊下げ具を用いて装入具を
容易に吊下げることができ、しかも、このように装入具
および被処理物を吊下げた状態で両者をHIP処理用容器
内に入れた後、吊下げ部を被処理物の上面以下の位置ま
で下げ、あるいは吊下げ具を取り外すことにより、被処
理物および装入具をHIP処理用容器内に隙間なく装入す
ることができる。よって、被処理物の減容化、および作
業性の向上が果せるとともに、HIP処理用容器と被処理
物との隙間によって生じるHIP処理時の容器の破損等を
防止することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本考案の第１実施例における装入
具の斜視図、第３図は同装入具が用いられるHIP処理工
程の系統図、第４図は同装入具を吊下げた状態を示す斜
視図、第５図は同装入具をHIP処理用容器内に装入する
状態を示す断面図、第６図（ａ）は上記HIP処理によっ
て形成された成形物の側面図、同図（ｂ）は同図（ａ）
のＢ−Ｂ線断面図、第７図は他の断面形状を有するHIP
処理用容器に対して用いられる装入具およびカプセルの
平面図、第８図は本考案の第２実施例における装入具お
よびカプセルの斜視図、第９図は従来におけるHIP処理
用容器への被処理物の装入要領の一例を示す断面図であ
る。 1,21……装入具、2,22……底板（載置部）、５……移動
板、8,8′,25……カプセル（被処理物の一部）、９……
ハル（被処理物）、11……HIP処理用容器、23……垂直
軸（取付部）、24……吊下げ具（吊下げ部）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者岩田俊雄神奈川県横浜市緑区藤が丘１―37 (72)考案者稲田栄一茨城県那珂郡東海村村松４―33 動力炉・核燃料開発事業団東海事業所内 (72)考案者塩月正雄茨城県東茨城郡大洗町成田町4002 動力炉・核燃料開発事業団大洗工学センタ内

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】被処理物が載せられ、この被処理物ととも
に吊下げられた状態で熱間静水圧プレス処理用容器内に
装入される被処理物の装入具であって、被処理物が載置
される載置部と、この載置部上に設けられた連結部と、
上記載置部に載置される被処理物の上面から上方に突出
する位置と上記載置部に載置される被処理物の上面以下
に収納される位置との間で移動可能となるように上記連
結部に連結された吊下げ部とを備えたことを特徴とする
熱間静水圧プレス処理用容器への被処理物の装入具。
【請求項２】被処理物が載せられ、この被処理物ととも
に吊下げられた状態で熱間静水圧プレス処理用容器内に
装入される被処理物の装入具であって、被処理物が載置
される載置部と、この載置部上に設けられ、この載置部
に載置される被処理物の上面以下に位置する取付部と、
この取付部に着脱可能に取付けられ、この取付部に取付
けられた状態で上記載置部に載置された被処理物の上面
から上方に突出する吊下げ具とを備えたことを特徴とす
る熱間静水圧プレス処理用容器への被処理物の装入具。