JPS5916877Y2

JPS5916877Y2 - 核反応物質収蔵用環状タンク

Info

Publication number: JPS5916877Y2
Application number: JP2041879U
Authority: JP
Inventors: 勝幸大塚; 昭雄都所; 芳晴高橋; 一仁堀江; 信義石川
Original assignee: 動力炉・核燃料開発事業団; 有限会社吉田鉄工所
Priority date: 1979-02-20
Filing date: 1979-02-20
Publication date: 1984-05-17
Also published as: JPS55119999U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は溶剤に溶かされた各種の核反応物質を保管する
のに最適な環状タンクに関するものである。

核燃料サイクル（炉外燃料サイクル）における使用ずみ
燃料の湿式再処理法の１つに溶媒抽出法があり、ここで
取り扱われるのは、主に硝酸塩などを溶剤とする水溶液
相の核反応物質（Ｕ、Ｐｕ、Ｔｈ）であって、この液体
を収容する容器の１つとして環状タンクが用いられてい
る。

ここで用いられる環状タンクは、上下に間隔をおいて配
置された環状の上部型材（注入孔付）および下部型材と
、これら両型材の内外周に張設された内奏および外套と
により、核反応物質を収容すべき環状空間が構成された
ものであり、このタンクも、この種部門での諸機器、装
置と同様、きわめて厳密な精度で製作されねばならず、
万一の放射線漏れ事故も許されないため、コスト、製造
技術作業能率からは大幅な犠牲を強いられている。

そこで従来では、上記の問題点をある程度緩和する目的
から、上部型材となるべき素材をプレス加工および切削
加工によるセグメント加工により割型に加工し、かつこ
れらセグメントを接合して上部型材を形成すると共に下
部型材はその板状素材をプレス加工することにより溝形
に形威し、これにより上部型材に関しては材料の節減、
製造技術の難度緩和、作業能率などを計り、また、下部
型材に関してはその製作の簡便性を得るようにしていた
。

しかし、上部型材の場合は、セグメント加工時における
精度を高め得ても、各セグメントを接合する際の溶接時
の熱歪みとこれに起因する変形などの問題があると共に
溶接個所かｔ、亀裂が生じる虞もあり、また、下部型材
の場合は、板金製の薄肉であるため熱容量が小さく、内
奏および外套との溶接時に歪みが生じてしまい、結局の
ところ、外観、寸法検査やＸ線照射などによる非破壊検
査に合格し得る高精密のものは容易に製造できなかった
。

本考案は上記の諸問題点に対処すべく、精度、強度の点
を第１義とし、製造上における技術的難度の緩和、なら
びにコストダウンを計るようにしたもので、以下その構
成を図示と共に説明する。

第１図イ２口、ハ、二は上部型材の製造工程と該型材の
要部詳細を示したものである。

同図イの環状素材１はステンレス鋼などの不銹性金属よ
りなる鍛造品であり、通常は丸棒を所定長さに切断して
これを中ぐりした後、鍛造するとか、あるいはパイプ材
を所定長さに切断し、鍛造するといった手段により製作
され、さらにその内外周が所定の径となるように切削加
工される外、必要に応じ研磨加工されて当該素材１は形
成される。

このようにして形成された環状素材１は、同図口のごと
く切削加工されるものであり、この切削加工においては
該素材１の上面内外周および下面内外周が切除され、こ
れにより、その上面および下面に細巾の環状壁２Ａ、２
Ｂが形成される。

さらに同図へのごとく、環状素材１の環状壁２Ａ、２Ｂ
が切削されて同素材１の上下両面には、垂直軸心が互い
に一致する上下一対の棒状部３ａ、３ａ’、３ｂ、
３ｂ’−−・・・−３ｇ、３ｇ’、３ｈ、３
ｈ’カ形成され、さらに同図二のごとく、該素材１の内
周面には段部４，５．６が切削形成されると共に該素材
下面の内周面には凹所７ａ、７ｂを存して溶接用の突縁
部８ａ、８ｂが、該素材上面の内周には凹所７Ｃがそれ
ぞれ切削形成され、がっ、前述した各棒状部３ａ、３ａ
’〜３ｈ、３ｈ’には、穿孔加工により、これら棒状部
を上下に貫通する透孔９ａ、９ｂ・・・・・・９ｇ、９
ｈが形成されて所定の上部型材１０が設けられるのであ
る。

ついで第２図イ５口、ハは下部型材の製造工程と該型材
の要部詳細を示したものである。

同図イの環状素材１１は前記環状素材１と同様の鍛造製
品からなり、同図口、ハのごとく該素材１１も切削加工
により、その上面に凹溝１２が形成されると共に該素材
上面の内外周には溶接用の突縁部１３ａ、１３ｂ
が形成され、これが下部型材１４となる。

なお、この下部型材１４は、後述の組立製造工程におい
て水平面に対して傾斜状に配置されるため、第２図への
二点鎖線で示す内周面および外周面の一部が同図実線の
ごとく垂直面に形成され、また、該型材１４の高さく上
下方向の肉厚）は、凹溝１２の深さに対し、３倍以上、
例えば５倍程度に設定される。

上記の上部型材１０および下部型材１４は、他の部材と
共に組立られて所定の環状タンクが構成されるのであり
、以下この点につき説明する。

まず、第３図イのように、上部型材１０の透孔９ｄを有
した棒状部３ｄ’の下端には、下部に環状のステンレス
製噴気管１５が配管接続されている送気管１６の上端が
溶接により連結されると共に透−７Ｌ９ｈを有した棒状
部３ｈ’の下端にはステンレス製給排管１７が溶接によ
り連結され、また、他の棒状部の下端には図示しない検
温器、その他の器具が装着されることになる。

ついで同図口のごとく、水平状態の上部型材１０と傾斜
状態の下部型材１４とが所定の上下間隔に保持され、両
型材１０．１４の内周にある突縁部８ａおよび１３ａ間
に筒状としたステンレス製などの内奏１８が介在されて
該内奏１８の上下周縁部と突縁部８ａ、１３ａとが相対
溶接されると共に、両型材１（１，１４の外周にある突
縁部８ｂおよび１３ｂ間には、これまた筒状としたステ
ンレス製などの外套１９が介在され、該外套１９の上下
周縁部と突縁部８ｂ、１３ｂとが相対溶接されて所定の
環状空間２０を有した環状タンク２１が組立構成される
のである。

なお、この際、環状空間２０内にはスペーサ（図示せず
）が介在されることもある。

さらに、上記環状タンク２１内には、第３図へで示す有
底の容器２２が装着されるのであり、ステンレス製の筒
部２３および底部２４と、筒部２３の外周に設けられた
がカドミウム製の筒体２５とよりなる該容器２２は、第
４図のごとく、環状タンク２１の下面よりその内部に内
装され、筒部２３の上部周縁が上部型材１０の内周に、
かつ、底部２４の外周が下部型材１４の底面にそれぞれ
溶接されて当該容器２２は環状タンク２１内に着設され
るのである。

さらに、この容器２２内にはパラフィンなどの充填材２
６が充填されその上面にはステンレス製の蓋体２７が被
蓋される。

上記の実施例からなる本考案の環状タンク２１は、給排
管１７を介してその環状空間２０内に水溶液相の核反応
物質など、例えば硝酸プルトニウムが収容されるのであ
り、該空間２０内の核反応物質は、送気管１６、噴気管
１５より給送ならびに噴射される空気により均質に攪拌
され、かつ、必要時、前記の給排管１７より環状空間２
０外へ取り出されることになる。

この際、下部型材１４は前述したように傾斜状に配置さ
れ、かつ、その下部型材１４における凹溝１２の最も低
い位置に給排管１７の下端が臨んでいるので、環状空間
２０内に取り残される核反応物質はきわめて少量となる
。

なお、核反応物質が環状タンク２１の上記空間２０内に
あるとき、該タンク２０の内径が一定値以下であると、
内側へ向けての放射により核反応が起る危険性があり、
従って該タンク２１の内径はこのような事態が生じるこ
とのないよう、安全率をもって設定されるが、この環状
タンク２１内には容器２２に設けたカドミウム製の筒体
２５とパラフィンなどによる充填材２６とが遮蔽物とし
て介在されているから、上記の事態を防止し得る安全性
が充分に確保される。

以上説明した通り、本考案環状タンクは溶接などによる
継目のない環状の上部型材および下部型材と、これら両
型材の内外周に張設される内奏および外套とを備え、内
奏および外套よりも厚肉とした上部型材は、その上下両
面を貫通する少なくとも配管用の透孔を複数有するとと
もに下面内外周を突出させる突縁部を有し、同じく内奏
および外套よりも厚肉とした下部型材は、その上面に凹
溝を有するとともに上面内外周には突縁部を有し、所定
の上下間隔に配置された上記両型材の内周および外周に
ある突縁部と内奏および外套の上下両縁とが互いに溶着
され、かつ、これら上下両型材および内外套により核反
応物質を収容すべき環状空間が形成されているとともに
、上部型材における少なくとも１つの透孔下端には、給
排管が接続されて該給排管が環状空間内に装入され、他
の少なくとも１つの透孔下端には、噴気管を備えた送気
管が接続されてこれら送気管、噴気管が環状空間内に装
入されていることを特徴としている。

したがって本考案環状タンクの場合、下部型材はもちろ
ん、上部型材も継目なしとなっているので、セグメント
溶接型材（従来品）にみられる亀裂の虞れがないととも
に型材周方向の強度もほは゛均一化し、しかも基本的な
部分では、上下両型材と内外両者との接合以外に溶接を
必要としない構造であるから加工歪み（溶接熱歪み）が
なく、一方、上下両型材と内外両者にしても、これら型
材の突縁部が内外両者との整合性を有するので、その溶
接部分も熱歪みが殆どなく、総じて強度、加工性の優れ
た構成であるといえ、例えば内奏および外套間の寸法許
容誤差として５３−４ｍｍ程度のものが要求される場
合でもこれを満足させることができる。

さらに継目なしの上部型材、下部型材は、環状素材を切
削加工することにより得られる構造形状を有し、かつ従
来品のごときセグメント加工治具を必要としない構造で
もあり、しかも環状の素材から環状の型材へと加工でき
る構造であるから材料面からみたロスも少なく、総じて
加工易度の高い、材料ロスの少ない構造であるとともに
不良品を生じがたい構造であることを併せると、大幅な
コストダウンがはかれる。

さらに環状空間内には各透孔下端に接続された給排管、
送気管（噴気管付き）が装入されているから、これら既
設の各管を利用して核反応物質の供給排出、気体による
核反応物質の攪拌が行なえ、したがってその都度、環状
空間内へパイプを挿入して上記作業を行なうものと比較
した場合、取り扱いが便利となる。

【図面の簡単な説明】

第１図イル二、第２図イ〜ハ、第３図イ〜ハ、ならびに
第４図は、本考案に係る素材および部品ならびに環状タ
ンクが構成される順序を斜視図および断面図により示し
た説明図で、特に第４図は本考案環状タンクの１実施例
を示した断面図である。８ａ、８ｂ・・・・・・上部型材の突縁部、９ａ〜９ｈ
・・曲送孔、１０・・・・・・上部型材、１２・・曲回
溝、１３ａ、１３ｂ・・・・・・下部型材の突縁
部、１４・・・・・・下部型材、２ｏ・・開環状空間、
２１・・・・・・環状タンク。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

溶接などによる継目のない環状の上部型材および下部型
材と、これら両型材の内外周縁に張設される内奏および
外套とを備え、内奏および外套よりも厚肉とした上部型
材は、その上下両面を貫通する少なくとも配管用の透孔
を複数有するとともに下面内外周を突出させる突縁部を
有し、同じく内奏および外套よりも厚肉とした下部型材
は、その上面に凹溝を有するとともに上面内外周には突
縁部を有し、所定の上下間隔に配置された上記両型材の
内周および外周にある突縁部と内奏および外套の上下両
縁とが互いに溶着され、がっ、これら上下両型材および
内外套により核反応物質を収容すべき環状空間が形成さ
れているとともに、上部型材における少なくとも１つの
透孔下端には、給排管が接続されて該給排管が環状空間
内に装入され、他の少なくとも１つの透孔下端には、噴
気管を備えた送気管が接続されてこれら送気管、噴気管
が環状空間内に装入されている核反応物質収蔵用環状タ
ンク。