JPH0786554B2 - 遮蔽搬送容器ないし遮蔽貯蔵容器ならびにその製造法 - Google Patents

遮蔽搬送容器ないし遮蔽貯蔵容器ならびにその製造法

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JPH0786554B2
JPH0786554B2 JP4275640A JP27564092A JPH0786554B2 JP H0786554 B2 JPH0786554 B2 JP H0786554B2 JP 4275640 A JP4275640 A JP 4275640A JP 27564092 A JP27564092 A JP 27564092A JP H0786554 B2 JPH0786554 B2 JP H0786554B2
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    • B23K23/00Alumino-thermic welding
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F5/00Transportable or portable shielded containers
    • G21F5/06Details of, or accessories to, the containers
    • G21F5/12Closures for containers; Sealing arrangements
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は容器底部を有する容器ケーシン
容器内空間を閉鎖する外被集合体を有し、容器ケーシ
ングが鋳鉄、ことに球状黒鉛鋳鉄から厚い壁体構造物と
して形成され、外被集合体の容器内空間側の少なくとも
1枚外被支承部にて支承されている、放射性対象物お
よび/あるいは放射性物質、ことに原子炉核放射性燃料
素子を収納するための遮蔽搬送容器ないし遮蔽貯蔵容器
に関するものである。
【0002】ここで外被集合体と称するのは、少なくと
も2枚の協働作用する外被から成る構造を意味する。一
般的に容器内空間に近い方、遮蔽外被として相当の厚
さを有する外被とされ、鋳鉄から製造される。一方、外
側の外被は、制御外被として構成され、鋼鉄から形成さ
れる。この2番目の追加的ないし保護的外被が外側に置
かれることにより、このような外被集合体は、単に遮蔽
密封作用のみでなく、制御空間を形成して制御機能をも
果たす。この制御空間の遮蔽機能等の機能については、
えば西独特許2905094号、3010493号、
3010518号、3025795号各特許明細書に示
されている)。本発明はまたこのような遮蔽搬送容器
いし遮蔽貯蔵容器を製造する方法に関する。
【0003】
【技術的背景および従来技術】上述した特許文献および
実際上使用されている容器、種々の試験の際および種
々の使用において有効であり、ことに遮蔽機能、密封機
能および制御機能の観点から適当であることは実証され
ている。しかしながら、その製造コストは比較的高価で
ある。ことに作用面、密封面および穿孔に関し対応する
公差で外被支承部を加工する場合の加工コストは高額と
なる。また、鋳鉄が材料であることから加工技術的見
地よりねじ止めその他の方法外被集合体の外被を固定
するためには高コストの装着ないし処理を必要とする。
【0004】そこで本発明の目的は、冒頭の技術分野の
項において記述された公知の遮蔽搬送容器ないし遮蔽貯
蔵容器よりも簡単に製造されることができ、しかも安全
性に関する技術的見地および機能的見地から長期間にわ
たりすべての必要要件を充足する遮蔽搬送容器ないし遮
蔽貯蔵容器を提供することである。さらに他の目的は上
述の本発明による遮蔽搬送容器ないし遮蔽貯蔵容器を、
ことに簡単に製造し得る方法を提供することである。
【0005】
【発明の要約】しかるに上述の目的は、容器底部を有す
容器ケーシングの容器内空間を閉鎖する外被集合体を
有し、容器ケーシングが鋳鉄、ことに球状黒鉛鋳鉄から
厚い壁体構造物として形成され、外被集合体の容器内空
間側の少なくとも1枚がケーシング側の外被支承部で支
承されている、放射性対象物および/あるいは放射性物
質、ことに原子炉核放射性燃料素子を収納するための遮
蔽搬送容器ないし遮蔽貯蔵容器であって、容器ケーシン
グと溶接結合により結合された鋼鉄環状体に外被支承部
が設けられていることを特徴とする容器により解決され
得ることが本発明者らにより見出された。溶接結合は鋼
鉄、鋳鉄の両種類の材料を溶接結合すべき点を考慮し
て、最近の溶接技術に使用される各種各様の方法で形成
され得る。また溶接接合部の態様も、構造的および形状
的観点からそれぞれの場合に適する方法により形成され
得る。ことに上記のように鋼鉄環状体を容器ケーシング
の支承部として溶接結合することが可能である。
【0006】製造技術的観点から、また安全性に関する
技術的観点から、鋼鉄環状体容器ケーシング上方端面
(開口端端面上)に溶接結合することを特徴とする本
発明実施態様が、ことに重要な意義を有する。確実性の
見地から、鋼鉄環状体をその外周面、内周面および壁厚
について容器ケーシングに適合させ、いわゆる面突き合
わせ溶接結合によりケーシングと一体化することが推奨
される。溶接結合をアルミニウムテルミット法で行うこ
とを特徴とする本発明実施態様は、独自の意義を有す
る。アルミニウムテルミット法は、周知の通りアルミニ
ウム金属酸化物の発熱反応により高熱エネルギーをもた
らす方法であって、本発明による溶接結合のために使用
され得る。すなわち酸化鉄、酸化クロムあるいは酸化マ
グネシウムをアルミニウム粉末と混和し、この酸化物に
点火して温度を最高白熱状態にまで上げ、溶融純粋金属
とクリンカがもたらされる。テルミットアルミニウム混
合物は、2モルのアルミニウム粉末と1モルの無水酸化
鉄粉末とから成るものがことに好ましい。点火後数秒間
で約2400℃の熱を発生し、反応式2Al+Fe23
=Al23 +2Feにより、溶融鉄がもたらされ、
これが本発明における溶接結合に使用される。
【0007】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、容器内空間側の遮蔽外被と追加的外方制御外被を支
承するための支承部が、鋼鉄環状体に形成される。この
制御外被は鋼鉄で構成されるのが好ましく、周面接合
接により同じく鋼鉄製の鋼鉄環状体と良好に結合され
る。この結合態様で、簡単に形成されすべての要件を充
足する上記溶接接続部による制御外被の気密的密閉が実
現される。
【0008】上述したように本発明による遮蔽搬送容器
ないし遮蔽貯蔵容器は、アルミニウムテルミット法によ
るものを含めて、好ましい溶接結合を有するが、本発明
はまたこのような遮蔽搬送容器ないし遮蔽貯蔵容器を製
造するための好ましい方法を提供する。その一実施態様
は、まず鋳鉄から容器ケーシングを形成し、外被集合体
側の面を溶接のために予備処理し、容器ケーシング上方
縁辺の内側に核構成体を挿置し、外側この縁辺から突
出するケーシング形成体包囲設置し、容器ケーシング
の開口端面にテルミットアルミニウム混合物を置いて点
火し、発熱反応により生起する熱エネルギーを使用し
て、容器ケーシングと鋼鉄環状体とを結合することを特
徴とする。この場合上述のように結合された鋼鉄環状体
を使用し得るが、核構成体とケーシング形成体間の間隙
に環状体を構成するための鋼鉄の溶融体を注入して鋼鉄
環状体を、形成することもできる。
【0009】本発明による遮蔽搬送容器ないし遮蔽貯蔵
容器を製造する他の方法は、まず鉄環状体を予め形成
し、これを容器ケーシング成形用の鋳型内に入れ、鋼鉄
環状体の容器ケーシング側端面にテルミットアルミニウ
ム混合物を載置し、次いで容器ケーシングおよび場合に
より容器底部鋳造用の溶銑を型内に注入することを特徴
とする。この場合外被支承のための支承部がすでに形成
されている鋼鉄環状体を使用するのが有利である。
【0010】
【実施例】以下において添付図面を参照しつつ実施態様
に関し本発明をさらに具体的に説明する。
【0011】図1および図2において、放射性対象およ
び/あるいは放射性物質、ことに原子炉核放射性燃料素
子のための遮蔽搬送容器ないし遮蔽貯蔵容器の一部を示
す。
【0012】遮蔽搬送容器ないし遮蔽貯蔵容器は、その
基本的構成として、容器ケーシング1と容器底部10
ら成るが、この容器底部10はケーシングと一体的に
鋳造形成されるが、図面には示されない。さらに基本的
構成として、容器内空間を密閉する複数の外被2、3か
ら成る外被集合体が設けられる。
【0013】容器ケーシング1は鋳鉄、好ましくは球状
黒鉛鋳鉄から成る厚い壁体構造物である。ケーシング側
の構造物には、外被2、3の少なくとも容器内空間側の
外被2を支承する外被支承部4が形成される。
【0014】図1において、異なる部材には異なる方向
のハッチングを付している。支承部4鋼鉄環状体5に
形成されており、この環状体が溶接結合6により容器
ケーシングに溶接されていることが示されている。こ
の実施例においては鋼鉄環状体5が溶接結合されている
実施態様が示されている。このために、鋼鉄環状体5は
容器ケーシング1の開口端である上方端面に溶接結合さ
れている。すなわち、完成する容器の側壁部部分で上下
に接合結合された構成となっている。鋼鉄環状体5は外
周面、内周面および壁厚は、容器ケーシングに適合せ
しめられており、面突き合わせ溶接によりケーシングと
結合される。すなわち相互に内外周面が面一となるよう
に接合可能な端面形状とされている。
【0015】図2はこのような突き合わせ溶接結合6を
示しており、アルミノテルミット溶接法で行われるのが
好ましい。鋼鉄環状体5に形成されている支承部4は、
容器内空間側の遮蔽外被2および外方の追加的制御外被
3を支承するために形成されており、これら外被間には
制御空間7が設けられる。遮蔽外被2は鋼鉄環状体5と
ねじ止めされ、このねじ8は一点鎖線で略図的に示され
ている。さらに他の外被を溶接装着してもよい。また、
制御外被および場合によりさらに他の外被は鋼鉄製と
し、同じく鋼鉄製の環状体5と簡単な態様でしかも機能
的に溶接結合9で結合することができるすなわち、制
御外被3の外周面と鋼鉄環状体5とが周面接合溶接され
ている。
【0016】図3は本発明による遮蔽搬送容器ないし
蔽貯蔵容器を製造するための方法を説明する図面であ
る。まず容器ケーシング1は、鋳鉄から容器底部10と
共に鋳造される。容器ケーシング1の開口端端面である
外被集合体側の端面は、溶接のためあらかじめ研削ある
いは研磨処理される。そして、容器ケーシング1の上方
周縁には、その内方側に核構成体11が装填され、その
外方側ケーシング成形体12包囲されている。核構
成体11およびケーシング形成体12は、容器ケーシン
グ1から突出している。容器ケーシング1の上方端面に
は点火されるべきテルミットアルミニウム混合物13が
載置される。アルミニウム混合物13の発熱エネルギー
を利用して、鋼鉄環状体5は容器ケーシング1に一体的
に結合される。核物質構成体11とケーシング形成体1
2の間の間隙に鋼溶融体を注入してから、テルミット点
火を行うこともできる。
【0017】図4は同様に本発明方法を説明するもので
あって、この実施態様では、まず鋼鉄環状体5が、容器
ケーシング1ないし容器底部10を有する容器ケーシン
グ1を形成するための鋳型14内に挿置される。この場
合鋼鉄環状体5は前述したように容器ケーシング1の
壁厚とほぼ同厚とされ、内外周面が、容器ケーシング1
の内外周面一にそろうように形成されているので、この
作業は他の調整作業を行うことなしに極めて容易に行わ
れる(このことは、図3における製造方法においても同
様である)。 そして、容器ケーシング1に対向する鋼鉄
環状体5の端面にテルミットアルミニウム混合物13が
載置される。次いで容器ケーシング1用の鋳鉄が注入さ
れるが、この場合容器ケーシング1の鋳造は、容器底部
10の鋳造と同時に行われ、また鋼鉄環状体5と容器ケ
ーシング1との間の溶接結合6も同時に行われる。テル
ミットアルミニウム混合物13からのなんらかの残渣な
どは、いずれの方法においても認められるところであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による遮蔽搬送容器および/あるいは遮
蔽貯蔵容器の一部を切除して示す縦断面図、
【図2】図1の対象の部分Aを著しく拡大して示す図
面、
【図3】本発明による遮蔽搬送容器および/あるいは遮
蔽貯蔵容器を製造するための本発明方法を説明する図
面、
【図4】他の製造方法を説明する図3と同様の図面。
【符号の説明】
1‥‥容器ケーシング 2,3‥‥外被 4‥‥支承部 5‥‥鋼鉄環状体 6‥‥(面突き合わせ)溶接結合 7‥‥制御空間 8‥‥ねじ止め 9‥‥溶接結合 10‥‥容器底部 11‥‥核物質構成体 12‥‥ケーシング成形体 13‥‥テルミットアルミニウム混合物 14‥‥鋳造型
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クラウス、イャンベルク ドイツ連邦共和国、4030、ラティンゲン− リントルフ、ヨーハン−ペーター−メルヒ オル−シュトラーセ、40 (72)発明者 ディーター、メトリング ドイツ連邦共和国、4320、ハティンゲン、 ケーレ、9 (72)発明者 カール、シュレダー ドイツ連邦共和国、5900、ズィーゲン、フ ォン、ガレン−シュトラーセ、4 (56)参考文献 特開 昭58−111799(JP,A) 特開 昭54−18448(JP,A) 実開 昭59−20198(JP,U)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一端が容器底部で閉塞され、他端が開口
    端とされ、鋳鉄ことに球状黒鉛鋳鉄から形成された十分
    な厚さを有する容器ケーシング(1)と前記開口端を塞ぎ 容器内空間を閉鎖するための少なくと
    も容器内空間側の遮蔽外被(2)と外側の追加的制御外
    被(3)とを含む外被集合体と、 前記 容器ケーシング(1)の壁厚とほぼ同様の壁厚を有
    し、前記開口端の端面に対し外周面、内周面を面一にそ
    ろえた状態で接合可能な端面形状を有しその接合状態で
    アルミニウムテルミット法により突き合わせ溶接結合
    (6)により結合された鋼鉄環状体(5)と、を備え、 該鋼鉄環状体(5)の内側面には 外被集合体の容器内空
    間側の少なくとも1枚の外被を支承する外被支承部
    (4)が設けられ、 前記制御外被(3)は、鋼鉄にて形成されその外周面で
    前記鋼鉄環状体(5)の内周面と周面接合溶接(9)で
    結合されていることを特徴とする 放射性対象物および/
    あるいは放射性物質、ことに原子炉核放射性燃料素子
    収納するための遮蔽搬送容器ないし遮蔽貯蔵容器。 【請求項】 請求項1の遮蔽搬送容器ないし遮蔽貯蔵
    容器を製造する方法であって、 鋳鉄から容器ケーシング(1)を形成し、該容器ケーシング(1)の 外被集合体側の前記開口端の
    面を溶接のために予備処理し、 容器ケーシング(1)の上方縁辺の内側に核構成体(1
    1)を挿置し、外側に前記縁辺から突出するケーシング
    形成体(12)を包囲設置し、 容器ケーシング(1)の開口端面にテルミットアルミニ
    ウム混合物を置いて点火し、発熱反応により生起する熱
    エネルギーを使用して、容器ケーシング(1)の前記端
    面を鋼鉄環状体(5)と結合させることを特徴とする
    蔽搬送容器ないし遮蔽貯蔵容器の製造方法。 【請求項】 請求項による製造方法であって、核
    成体(11)とケーシング成形体(12)との間の間隙
    に鋼鉄環状体(5)を構成する鋼鉄溶融体を注入して鋼
    鉄環状体(5)の形成および前記容器ケーシング(1)
    との結合を行うことを特徴とする遮蔽搬送容器ないし遮
    蔽貯蔵容器の製造方法。 【請求項】 請求項2又は3のいずれかによる遮蔽搬
    送容器ないし遮蔽貯蔵容器を製造する方法であって、 鉄環状体(5)予め形成し、これを容器ケーシング
    (1)成形用の鋳型内に入れ、前記 鋼鉄環状体(5)の容器ケーシング(1)側端面に
    テルミットアルミニウム混合物を載置し、 次いで容器ケーシング(1)および場合により容器底部
    鋳造用の溶銑を型内に注入して前記ケーシング(1)の
    形成および鋼鉄環状体(5)との結合を行うことを特徴
    とする遮蔽搬送容器ないし遮蔽貯蔵容器の製造方法。
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