JPS62259099A - Cask for for radioactive waste - Google Patents

Cask for for radioactive waste

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Publication number
JPS62259099A
JPS62259099A JP62036844A JP3684487A JPS62259099A JP S62259099 A JPS62259099 A JP S62259099A JP 62036844 A JP62036844 A JP 62036844A JP 3684487 A JP3684487 A JP 3684487A JP S62259099 A JPS62259099 A JP S62259099A
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JP
Japan
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cask
cup
skirt
impact
resistant
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Pending
Application number
JP62036844A
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Japanese (ja)
Inventor
チャールズ・ウィリアム・マロリー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CBS Corp
Original Assignee
Westinghouse Electric Corp
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Publication date
Application filed by Westinghouse Electric Corp filed Critical Westinghouse Electric Corp
Publication of JPS62259099A publication Critical patent/JPS62259099A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F1/00Shielding characterised by the composition of the materials
    • 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
    • G21F5/08Shock-absorbers, e.g. impact buffers for containers

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Vibration Dampers (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、閉じた両端部に耐街塁性スカートが装着しで
ある放射性廃棄物用キャスクに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a radioactive waste cask equipped with street-resistant skirts at both closed ends.

放射性廃棄物用キャスクはAタイプ及びBタイプと呼ば
れる2つの種類に分類される。
Radioactive waste casks are classified into two types called A type and B type.

各分類ともある程度の衝撃力や、その他たとえば内部の
熱や外部からの熱のような条件に耐え得るものでなけれ
ばならない。本出願が主として対象としているBタイプ
のキャスクは、実質的な非降伏面に30フイート(約9
.15m)の高さから以下に述べる姿勢で石工する場合
に加わる衝撃力に耐えることができなければならない。
Each category must be able to withstand some degree of impact force and other conditions, such as internal or external heat. The B-type cask, to which this application is primarily concerned, has a substantial non-yield surface of 30 feet (approximately 9
.. It must be able to withstand the impact forces applied when masonry is carried out from a height of 15 m) in the positions described below.

1、平らな頂端部または底端部から、 2、頂端部または底端部の隅部から、 3、側部から、 衝撃エネルギーを吸収するキャスク端部の一例が米国特
許第4.268,755号に開示しである。この開示に
よれば、燃料集合体輸送用キャスクは、「下側に衝撃吸
収用ピストン部材を備えている。このピストン部材は、
互いに隔置しである2枚の金属板と、この金属板の間に
互いに上向きに積層しである多数の中空金属体と、ピス
トン部材をリフト装置に取り付ける取り付は手段とから
構成しである。輸送キャスクが万一落下してしまうと、
中空金属体が変形する。その結果エネルギーが消費され
、衝撃時にキャスクに加わる力が一時的にだけでなく完
全に低下することになる。かくて、輸送キャスクは以後
縁やかに減速して弾性的に跳ね上ることがなくなる。す
なわち、ここで肝要なことは、比較的大きい変形エネル
ギーを持っていて、破壊する前に十分な、塑性的延伸ま
たは膨張に耐え得る材料を用いることであり、この塑性
的延伸または膨張を行える余地が前述のキャビティを介
して得られることである。」 また、米国特許第3,675,748号には、使用済原
子燃料輸送キャスクに用いる変形可能な衝撃エネルギー
吸収手段が開示しである。この吸収手段は、大径の管体
12から構成してあり、この管体12の中には小径の管
14が複数本充填しである。この開示の記載によれば、
r管体12の断面積が減少すると、それに応じて、変形
に対する抵抗は管14の変形が進むので増加してしまう
。この変形に対する抵抗の増加は、第3図及び第4図に
図示しであるように、変形に対して容易に予測可能なほ
ぼ線形の割合で増加する。また管体は、ステンレススチ
ールやその他の延性のある高強度のスチール、金属もし
くは合金で製造することができる。」 さらに、米国特許第4,423,802号には、キャス
クの端部キャップが開示しである。このキャップは、薄
板部材で画定される多数の異なった区画空間が形成しで
ある。この空間の一部はバルサ材のような軟いダンパー
材料で、残りは硬木のような硬いダンパー材料で製造し
である。
An example of a cask end that absorbs impact energy is 1. from the flat top or bottom end; 2. from the corners of the top or bottom end; 3. from the sides. This is disclosed in the issue. According to this disclosure, the cask for transporting fuel assemblies is equipped with a shock absorbing piston member on the lower side.
It consists of two metal plates spaced apart from each other, a number of hollow metal bodies stacked one above the other between the metal plates, and mounting means for attaching the piston member to the lifting device. If the transport cask were to fall,
The hollow metal body is deformed. As a result, energy is dissipated and the force exerted on the cask during impact is not only temporarily but completely reduced. Thus, the transport cask subsequently slows down rapidly and no longer springs up. That is, the key here is to use a material that has relatively high deformation energy and can withstand sufficient plastic stretching or expansion before failure, and with enough room for this plastic stretching or expansion to occur. is obtained through the aforementioned cavity. Also, U.S. Pat. No. 3,675,748 discloses a deformable impact energy absorbing means for use in a spent nuclear fuel transportation cask. This absorption means is composed of a large-diameter tube 12, and a plurality of small-diameter tubes 14 are filled in the tube 12. According to this disclosure:
As the cross-sectional area of the r-tube 12 decreases, the resistance to deformation increases accordingly as the tube 14 deforms further. This increase in resistance to deformation increases at a readily predictable, approximately linear rate with respect to deformation, as illustrated in FIGS. 3 and 4. The tube can also be made of stainless steel or other ductile high strength steels, metals, or alloys. Further, U.S. Pat. No. 4,423,802 discloses a cask end cap. The cap is formed with a number of different compartments defined by sheet metal members. A portion of this space is made of a soft damper material such as balsa wood, and the rest is made of a hard damper material such as hardwood.

本発明者の私見によれば、発泡材料やハニカム構造だけ
でなく、止揚した開示例のように、容易に破砕し得る構
成を用いることによって衝撃エネルギーを吸収するそう
したアプローチは、多くの点で本発明のものと比べて劣
っている。こうした材料や構造を用いると、圧力やエネ
ルギーの吸収は変位の関数として増加する。圧力が最高
であると、エネルギーの大部分は破砕の最終段階で吸収
される。その結果、減速力と減速度自体も大きなものと
なってしまう。
In the inventor's personal opinion, such an approach of absorbing impact energy through the use of easily fractured structures, such as foamed materials and honeycomb structures, as well as the disclosed example, is in many respects ineffective. It is inferior to that of the invention. With these materials and structures, pressure and energy absorption increases as a function of displacement. At the highest pressure, most of the energy is absorbed in the final stages of fracturing. As a result, the deceleration force and deceleration itself become large.

従って、本発明は、キャスク用の衝撃吸収手段であって
、減速度がその形状寸法の制約に従うような比較的一定
の衝撃吸収手段を提供することである。
It is therefore an object of the present invention to provide a relatively constant shock absorbing means for a cask whose deceleration rate is subject to the constraints of its geometry.

本発明によれば、放射性廃棄物用の概形筒状のキャスク
であって、その両端には耐衝軍性スカートが嵌着してあ
り、このスカートは、中実、軟質、かつ軽量の金属材料
製で底部と側部を備えた概形カップ状の輪郭を持つ一体
部材から構成されており、また、スカートは、キャスク
の一端に嵌合してあって軸方向と半径方向に所定距離張
り出す、キャスクの側部と端部に沿って所定の肉厚の部
分を有し、金属材料の体積が規定の落下試験で破砕され
易い体積を越えていることを特徴とするキャスクが提供
される。
According to the present invention, there is provided a roughly cylindrical cask for radioactive waste, and impact-resistant military skirts are fitted at both ends of the cask, and the skirts are made of solid, soft, and lightweight metal. It consists of a one-piece member having a general cup-like profile with a bottom and sides, and a skirt is fitted over one end of the cask and tensioned a predetermined distance in the axial and radial directions. Provided is a cask having a predetermined wall thickness along the sides and ends of the cask, wherein the volume of the metal material exceeds a volume that is likely to be crushed in a prescribed drop test. .

また、本発明によれば、放射製廃棄物用の概形円筒状B
タイプのキャスクの各端部に嵌着するようになっている
耐衝撃性スカートであって、中実、軟質、かつ軽量の金
属材料製で、底部と側部を備えた概形カップ状の輪郭を
持つ一体部材から構成されていることを特徴とするスカ
ートも提供される。
Further, according to the present invention, the approximately cylindrical B for radioactive waste is provided.
an impact-resistant skirt adapted to fit over each end of a cask of the type, made of a solid, soft, lightweight metallic material, having a generally cup-like profile with a bottom and sides; A skirt is also provided, characterized in that it is constructed from an integral member having a.

殆どの金属は、時に「動的流れ圧力」と呼ばれる擬似的
な材料の性質を示す。この「動的流れ圧力」は、単位体
積の材料を変位させるのに要するエネルギーとして定義
され、多くの軽量軟質の金属に対してインチ・ボンド/
インチ3またはpsiの次元を持っている。
Most metals exhibit a pseudo-material property sometimes called "dynamic flow pressure." This "dynamic flow pressure" is defined as the energy required to displace a unit volume of material, and is
It has dimensions of 3 inches or psi.

動的流れ圧力は、金属の変位の広い範囲にわたって比較
的一定であって金属の圧縮降伏強度よりも少し大きい値
になっている。この動的流れ圧力は実験的に求めなけれ
ばならないが、それによって、吸収したエネルギーを金
属の変位とほぼ直接的に関係づけることができ、衝撃の
解析が非常に簡単になる。
The dynamic flow pressure is relatively constant over a wide range of metal displacement and is slightly greater than the compressive yield strength of the metal. Although this dynamic flow pressure must be determined experimentally, it allows the absorbed energy to be related almost directly to the displacement of the metal, greatly simplifying impact analysis.

耐衝撃性スカートは、アルミニウム、ベリリウムやマグ
ネシウム、あるいはこれらの金属のうちの1つの合金で
作ることが好ましい。
Preferably, the impact-resistant skirt is made of aluminum, beryllium or magnesium, or an alloy of one of these metals.

Bタイプの放射性廃棄物用容器の多くは円筒状であるが
、それは、四角形のものよりも衝撃に耐えるからである
Most Type B radioactive waste containers are cylindrical because they are more resistant to impact than rectangular containers.

以下、添付図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明
する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第1図を参照すると、全体を参照数字10で示す円筒状
キャスクは、側壁12と2つの端壁14から構成される
。非常に浅いカップ状の耐衝撃性スカート16がキャス
ク10の両端部にそれぞれ嵌着しである。各スカート1
6は、アルミニウムのような中実、軟質かつ軽量の単一
金属材料製の一体部材で構成される。第1図かられかる
ように、スカートの内側の隅部はキャスクの外側端部の
隅部に嵌合している。説明用に、側壁12に沿って延び
るスカートの軸方向延長部は数字18で示し、キャスク
の端部に沿って延びるスカートの半径方向延長部は数字
20で示しである。
Referring to FIG. 1, a cylindrical cask, generally designated by the reference numeral 10, is comprised of a side wall 12 and two end walls 14. Very shallow cup-shaped impact resistant skirts 16 fit over each end of the cask 10. 1 each skirt
6 is constructed of an integral member made of a solid, soft and lightweight single metal material such as aluminum. As can be seen in Figure 1, the inside corners of the skirt fit into the corners of the outside end of the cask. For purposes of illustration, the axial extension of the skirt along the sidewall 12 is designated by the numeral 18 and the radial extension of the skirt along the end of the cask is designated by the numeral 20.

また、スカートは、ロンド・ターンバックル部材22で
キャスクに固定しである。
The skirt is also secured to the cask with a rond turnbuckle member 22.

街塁とエネルギーの吸収を数学的に解析すれば最も良く
本発明が理解されるものと信じる。従って、以下の記載
の大部分はそうした解析で本発明を説明しようとするも
のである。
We believe that the present invention is best understood through a mathematical analysis of street walls and energy absorption. Accordingly, most of the following description attempts to explain the invention in such an analysis.

キャスクとスカートで吸収するエネルギーは、 KE−PE−(30+d) X 12 X W    
 (1)で表わされる。ここで、 KE−運動エネルギー PE−位置エネルギー d−変位に続く衝撃 W−輸送パッケージの重量 与えられた高さから落下する物体の衝撃時の(空力抗力
等を無視した)速度は、v−Ji7      (2) で表わされる。ここで、 V:衝撃時の速度 g:重力加速度、 D:落下距離 減速度が最低になるのは物体が一定の減速を受けるとき
である。それは、その場合、減速度はそれが起こる距離
の関数になるからである。一定の減速度と距離及び速度
の関係は、 V −2(3) で表わされる。ここで、 a′ニ一定定速速 度′二減速距殖 (2)と(3)式は等しいから、一定の減速力に対して
以下の関係が得られる。
The energy absorbed by the cask and skirt is: KE-PE-(30+d) X 12 X W
It is expressed as (1). Here, KE - Kinetic energy PE - Potential energy d - Impact following displacement W - Weight of transport package The velocity of an object falling from a given height upon impact (ignoring aerodynamic drag, etc.) is v - Ji7 (2) It is expressed as Here, V: Velocity at the time of impact g: Gravitational acceleration D: Falling distance The deceleration becomes the lowest when the object undergoes constant deceleration. This is because in that case the deceleration will be a function of the distance over which it occurs. The relationship between constant deceleration, distance and speed is expressed as V -2(3). Here, since equations (2) and (3) are equivalent: a', constant constant speed, speed', and deceleration distance, the following relationship is obtained for a constant deceleration force.

gD−a’ D ’         (4)落下距離
を30フイート(約9.15m)、g−32,2ft/
5ec2(=9.8m/5ee2)  とすると、一定
の減速度に対する関係は、 で表わされる。ここでD′はインチ単位である。
gD-a'D' (4) Set the falling distance to 30 feet (approximately 9.15 m), g-32,2ft/
5ec2 (=9.8m/5ee2), the relationship for constant deceleration is expressed as follows. Here, D' is in inches.

発泡材、軽量材、ハニカムや、その他比較的容易に破砕
する材料に対しては、減速力は変位の関数になり、極端
な場合、a′は変位に正比例し、最終的な減速度は平均
値の2倍になるかもしれない。そのような場合、以下の
式が適用される。ここで、 a″の最大減速度、D″は
変位距離である。
For foams, lightweight materials, honeycombs, and other materials that fracture relatively easily, the deceleration force is a function of displacement; in the extreme case, a' is directly proportional to displacement, and the final deceleration is It may be twice the value. In such cases, the following formulas apply: Here, the maximum deceleration of a'', D'' is the displacement distance.

2gD= a#D’       (6)(5)式を得
るのに用いたと同じ落下距離と重力に対しては、最大減
速度に対する式は、で表わされる。
2gD=a#D' (6) For the same falling distance and gravity used to obtain equation (5), the equation for maximum deceleration is:

第2図は、破砕距離の関数として減速力をグラフ表示し
たものである。曲線24は一定速度の場合、曲線26は
減速力が変位に比例する場合である。
FIG. 2 is a graphical representation of deceleration force as a function of fracture distance. Curve 24 is for a constant speed, and curve 26 is for a case where the deceleration force is proportional to displacement.

落下方向、即ち、端部、側部及び隅部から落下する場合
のそれぞれに対して、破砕した材料の体積及び投影した
破砕面積が減速力を求めるのに用いる主要なファクタで
あり、これらのファクタはスカートの形状寸法に関係す
る。
For each direction of fall, i.e. falling from the edge, side and corner, the volume of the crushed material and the projected area of the fracture are the main factors used to determine the deceleration force, and these factors is related to the shape and dimensions of the skirt.

第3図及び第4図を参照すると、耐衝寮性スカートを備
えたキャスクは平らな端部から落下するように配向した
状態で図示しである。この平らな端部からの落下の場合
、破砕体積は単に、破砕面積と変位の積である。多くの
場合、キャスクの投影面積から張り出して広がっている
スカートの材料は寄与してい。
Referring to FIGS. 3 and 4, a cask with an impact-resistant skirt is shown oriented to fall from a flat end. For this flat end fall, the fracture volume is simply the product of the fracture area and the displacement. In many cases, skirting material that extends beyond the projected area of the cask contributes.

ない。衝撃が強い状況では、そのスカート材料は破砕な
しに変位することもあり、従ってエネルギの吸収にはほ
とんど約に立たない。
do not have. In high-impact situations, the skirt material may be displaced without fracture, and therefore does little to absorb energy.

このような平らな端部からの落下を解析するための主な
式は、 破砕体積=(R1’−R2’) πx d      
 (8)破砕面積” (R1’−R2’)π     
   (9)である。第3図と第4図の斜線部が破砕体
積と破砕面積をそれぞれ表している。
The main formula for analyzing a fall from such a flat end is: Fracture volume = (R1'-R2') πx d
(8) Fracture area” (R1'-R2')π
(9). The shaded areas in FIGS. 3 and 4 represent the crushing volume and crushing area, respectively.

さて、第5図と第6図を参照すると、キャスクは側部か
ら落下するように向けられた状態で図示してあり、破砕
体積と破砕面積は斜線部分として模式的に図示していあ
る。この側部からの落下に適用される式は以下の式(1
0)乃至(12)である。
Referring now to FIGS. 5 and 6, the cask is shown oriented to fall from the side, and the crushing volume and crushing area are schematically illustrated as hatched areas. The formula applied to this fall from the side is the following formula (1
0) to (12).

破砕面積= 4R3SinφW       (11)
変位・R3(1−cosφ)         (12
)第7図には、最大材料変位面に沿った破砕体積を通る
断面を示す斜線部が図示しである。
Crushing area = 4R3SinφW (11)
Displacement・R3(1-cosφ) (12
) In FIG. 7, a hatched area showing a cross section through the fracture volume along the plane of maximum material displacement is illustrated.

第8図において、斜線部は第7図から投影した斜線部の
半分を表している。
In FIG. 8, the shaded area represents half of the shaded area projected from FIG.

45゛で隅部から落下した場合、以下の式%式% 平らな底部及び頂部から落下する場合に限って、一定の
動的流れ圧力を持つ材料を用いれば一定減速度が得られ
る。側部からの落下及び隅部からの落下の場合は、衝撃
面積は変位の関数として増加するので、減速度は衝撃面
積に正比例して増加することになる。頂部及び底端部か
らの落下の場合、減速度はほぼ一定であるので、変位は
耐衝撃性スカートの内径を増減することによって変化さ
せることができる。換言すれば、端部からの半径方向に
張り出すスカート部分20を増減することができる。同
様にして、側部から落下している間の変位は、スカート
の部分18がシャスフの外壁12に沿って軸方向に延び
ている距離を変えることによって変えることができる。
For a fall from a corner at 45°, the formula %Formula % For falls from a flat bottom and top only, a constant deceleration is obtained using a material with constant dynamic flow pressure. For side drops and corner drops, the impact area increases as a function of displacement, so the deceleration will increase in direct proportion to the impact area. In the case of drops from the top and bottom ends, the deceleration rate is approximately constant, so the displacement can be varied by increasing or decreasing the inner diameter of the impact-resistant skirt. In other words, the skirt portion 20 extending radially from the end can be increased or decreased. Similarly, the displacement during side fall can be varied by varying the distance that the skirt section 18 extends axially along the outer wall 12 of the chassuf.

特定の例に1掲の式を適用することによって本発明の詳
細な説明する目的で、Bタイプのキャスクは、48,0
00ボンド(約21,770kg)の重量と33インチ
(約0.84m)の半径(R1)を持つものと仮定する
。この例の耐衝撃性スカートは、15,000 psi
(約1054Pa)の動的流れ圧力(DFP)と、39
インチ(約0.99m)の半径(R3)と、2インチ(
約0.05m)(7)半径方向型なり部分20と、6イ
ンチ(約0.15m)の軸方自重なり部分18とを持つ
中実のアルミニウム製である。落下距離は、もちろん3
0フイート(約q、tsm)であって、その許容誤差は
0.5フイート(約0.15m)である。(1)式をあ
てはめると、運動エネルギーは、17.568X106
インチ・ボンド(1,98X 106J)になることが
わかる。運動エネルギーは破砕体積とり、FPの積と等
しいので、破砕体積は1,171.2インチ3(約0.
0192m3)  となる。破砕体積R3の既知の値を
(13)式に代入することによって、隅部から落下する
場合の角度φは4Q、12°となる。そのとき、(14
)式の破砕面積は、本例の場合448.6インチ2 (
約0.288m2)であることがわかる。
For the purpose of a detailed explanation of the invention by applying the formula 1 to a specific example, a cask of type B is 48,0
Assume that it has a weight of 00 Bond (approximately 21,770 kg) and a radius (R1) of 33 inches (approximately 0.84 m). The impact resistant skirt in this example is 15,000 psi
Dynamic flow pressure (DFP) of (approximately 1054 Pa) and 39
radius (R3) of inch (approximately 0.99 m) and radius (R3) of 2 inches (about 0.99 m)
0.05 m) (7) Solid aluminum with a radial profile 20 and a 6 inch axial overlap 18. Of course, the falling distance is 3
0 feet (approximately q, tsm), with a tolerance of 0.5 feet (approximately 0.15 m). Applying equation (1), the kinetic energy is 17.568X106
It can be seen that it will be an inch bond (1,98X 106J). Since kinetic energy is equal to the product of the crushing volume and FP, the crushing volume is 1,171.2 inches 3 (approximately 0.
0192m3). By substituting the known value of the crushing volume R3 into equation (13), the angle φ when falling from the corner becomes 4Q, 12°. At that time, (14
) formula, the crushing area in this example is 448.6 inches2 (
It can be seen that the area is approximately 0.288 m2).

この例の耐衝撃性スカートの妥当性を決めるのに有用な
止揚以外の3式は、 減速力(OF)・面積X DFP         C
16)減速度(DEC)のg Ill [lF: W 
      (17)これらの式を解くと、減速力は6
.7 X 106(29,8E + 6N)となり、減
速度は139.6gとなり、変位は6.49インチ(約
0.16m)となる。破砕した隅部で得られる材料は8
.49インチ(約0.22m)と計算されるから、材料
の変位は76.496となる。
The three equations other than resting that are useful in determining the validity of the impact-resistant skirt in this example are: Deceleration force (OF)・Area x DFP C
16) Deceleration (DEC) g Ill [lF: W
(17) Solving these equations, the deceleration force is 6
.. 7 x 106 (29,8E + 6N), the deceleration is 139.6 g, and the displacement is 6.49 inches (about 0.16 m). The material obtained from the crushed corner is 8
.. Since it is calculated to be 49 inches (approximately 0.22 m), the displacement of the material is 76.496.

この例の側部からの落下及び平らな端部からの落下の場
合、対応する重要な値は(8)式乃至(12)式及び(
16)式乃至(18)式から計算することができる。
For the case of falling from the side and falling from the flat edge in this example, the corresponding important values are equations (8) to (12) and (
It can be calculated from equations (16) to (18).

耐衝撃性スカートのそれぞれの体積は容易に計算されて
スカートの重量に換算することができる。この換算した
重量は、この例の場合2枚のスカートに対して1,82
3ボンド(約a2akg)と計算される。
The volume of each impact-resistant skirt can be easily calculated and converted to the weight of the skirt. In this example, the converted weight is 1.82 for the two skirts.
It is calculated to be 3 bonds (about a2 akg).

本発明と動的流れ圧力による中実、軟質かつ軽量金属製
の耐衝撃性スカートは、それを用いることによって、減
速力に対する重量を最適化してキャスクの保護に必要な
特定の値にするよう形状寸法を与えることができる。
With the present invention and dynamic flow pressure, a solid, soft and lightweight metal impact resistant skirt is shaped to optimize weight to deceleration forces to the specific values required for cask protection. Dimensions can be given.

発泡材料やハニカム材料を用いると、最適化は不可能で
はないまでも容易にはできない。
Optimization is not easily possible, if not impossible, when using foam or honeycomb materials.

なぜなら、そうした材料だけでは、自由な起立状態を可
能にする形状を与えないからである。また、発泡材料や
ハニカム材料を用いると、減速力やエネルギー吸収は圧
縮力につれて変化し、衝撃条件におけるそうした構造を
解析するためには複雑なコンピュータプログラムが必要
となるであろう。
This is because such materials alone do not provide a shape that allows for free standing. Also, with foam and honeycomb materials, deceleration forces and energy absorption vary with compressive force, and complex computer programs may be required to analyze such structures in impact conditions.

第9図は、重量を軽減すると共に充分な耐街磐保護を与
えるには耐衝ミ性スカートにどのような形状寸法を与え
るとよいかの一例を図示している。第9図において参照
数字28で示した耐衝撃性スカートの最外側隅部は面取
りしであるが、それは、隅部の破砕時に変位する材料の
量が、かなりの変位が起こるまでは小さいからである。
FIG. 9 illustrates an example of how an impact-resistant skirt may be configured to reduce weight while providing sufficient street rock protection. The outermost corner of the impact skirt, indicated by reference numeral 28 in Figure 9, is chamfered because the amount of material displaced during corner fracture is small until appreciable displacement occurs. be.

傾斜部分は、隅部からの落下の場合に破砕体積の深さを
断面で図示したものである。
The slope section illustrates the depth of the fracture volume in the case of a fall from a corner.

計算をするために、第1の例の耐衝撃性スカートと同一
の耐衝5性スカートの最外側隅部から各方向に5インチ
の材料が除去されたと仮定する。そうすると、各スカー
トから除去される重量の計算値は373ボンド(約16
9 kg)となる。
For purposes of calculation, assume that 5 inches of material is removed in each direction from the outermost corner of a high impact skirt that is identical to the high impact skirt of the first example. The calculated weight removed from each skirt is then 373 bonds (approximately 16
9 kg).

第1例で行ったものと同様な計算によって、隅部から落
下の場合には、面積、減速力及び減速度はすべて約9.
8零増加することがわかる。変位は約8.6!に増加す
るので、変位の増加は約銚である。このように形状寸法
を変更することによって得られる重要な結果は、減速度
が9.8%しか増加しないのに重量は20.繋も減少す
ることである。
By calculations similar to those made in the first example, in the case of a fall from a corner, the area, deceleration force, and deceleration are all approximately 9.
It can be seen that the number increases by 8 zero. The displacement is about 8.6! , so the increase in displacement is approximately small. The important result obtained by changing the geometry in this way is that the deceleration increases by only 9.8% while the weight increases by 20%. This also means that connections will be reduced.

別め形状寸法を与えることも可能である。It is also possible to provide different geometries.

たとえば、鎖線の三角形30で示したような材料を追加
することによって、スカートの重量は少し増加するが側
部からの落下の場合に減速力を減少することができる。
For example, by adding material such as that shown by the dashed triangle 30, the weight of the skirt increases slightly but reduces the deceleration force in the event of a side drop.

この思想は、変位中に変位を受ける材料の面積は、円周
方向には増加しても軸方向には減少するので、より一定
に保たれるというものである。
The idea is that during displacement the area of the material subjected to displacement increases in the circumferential direction but decreases in the axial direction, so that it remains more constant.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、耐衝撃性スカートに嵌着するキャスクの断片
的、模式的かつ等角投影的な断面図である。 第2図は、異なった2つのタイプの減速度に対する減速
力と破砕距離の関係を図示するグラフである。 第3図は、平らな端面から落下する際破砕を受けるスカ
ートの体積を概略的に図示しており、第1図のキャスク
の耐衝撃性スカートを嵌着した一方の端部を図示し、一
部を除去した模式的な側面図である。 第4図は、破砕を受けるスカートの面積を図示している
第3図のキャスクの端部の端面図である。 第5図は、第1図の耐衝撃□性スカートを嵌着したキャ
スクが側部から落下するように配向した場合のキャスク
を図示しており、そうした落下の場合に破砕を受けるス
カートの部分を図示している模式的な側断面図である。 第6図は、第5図の線IV −IV線に沿って取った断
面図であって、側部から落下する場合に破砕を受けるス
カートの領域を図示している。゛ 第7図は、45°で隅から落下する場合に破砕を受ける
スカートの部分を図示している断片的な模式的図である
。 第8図は、隅部から落下する場合における破砕面積の半
分を示す図である。 第9図は、耐衝撃性スカートの重量軽減の点で多少の最
適化を行った形のスカート断面を図示している断片的な
模式図である。 10・・・・円筒状キャスク 16・・・・耐衝撃性スカート 18・・・・軸方向延長部 20・・・・半径方向延長部
FIG. 1 is a fragmentary, schematic and isometric cross-sectional view of a cask fitted into an impact-resistant skirt; FIG. 2 is a graph illustrating the relationship between deceleration force and crushing distance for two different types of deceleration. Figure 3 schematically illustrates the volume of the skirt that is subject to fragmentation when falling from a flat end face, illustrating one end of the cask of Figure 1 fitted with an impact resistant skirt; FIG. 3 is a schematic side view with parts removed. FIG. 4 is an end view of the end of the cask of FIG. 3 illustrating the area of the skirt subjected to fracturing; Figure 5 shows the cask fitted with the impact-resistant skirt of Figure 1 oriented to fall from the side, and shows the portion of the skirt that would be subject to fracture in the event of such a fall. It is a schematic side sectional view shown. FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line IV--IV of FIG. 5, illustrating the area of the skirt that would be subject to fracture if dropped from the side. FIG. 7 is a fragmentary schematic diagram illustrating the portion of the skirt that would undergo fracture if dropped from a corner at 45°. FIG. 8 is a diagram showing half of the fracture area when falling from a corner. FIG. 9 is a fragmentary schematic diagram illustrating a skirt cross-section with some optimization in terms of weight reduction of the impact-resistant skirt. 10...Cylindrical cask 16...Impact-resistant skirt 18...Axial extension part 20...Radial extension part

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、放射性廃棄物用の概形筒状のキャスクであって、そ
の両端には耐衝撃性スカートが嵌着してあり、このスカ
ートは、中実、軟質、かつ軽量の金属材料製で底部と側
部を備えた概形カップ状の輪郭を持つ一体部材から構成
されており、また、スカートは、キャスクの一端に嵌合
してあって軸方向と半径方向に所定距離張り出す、キャ
スクの側部と端部に沿って所定の肉厚の部分を有し、金
属材料の体積が規定の落下試験で破砕され易い体積を越
えていることを特徴とするキャスク。 2、各カップの底部は開口した中心部分を持つことを特
徴とする特許請求の範囲第1項に記載したキャスク。 3、カップ底部の外面全体はカップ側部の外面全体とほ
ぼ直角になっていることを特徴とする特許請求の範囲第
1項または第2項に記載したキャスク。 4、カップの底部と側部の外面は約45°の面取りで接
合してあることを特徴とする特許請求の範囲第1項、第
2項または第3項に記載したキャスク。 5、カップは、その底部がキャスクの端部から張り出す
長さよりも長い距離だけその側部がキャスクの側部から
張り出していることを特徴とする特許請求の範囲第1項
乃至第4項のうち任意の項に記載したキャスク。 6、キャスクは円筒形でBタイプのキャスクであること
を特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第5項のうちの
任意の項に記載したキャスク。 7、耐衝撃性スカートのそれぞれはアルミニウム製であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第6項の
うちの任意に項に記載したキャスク。 8、放射製廃棄物用の概形円筒状Bタイプのキャスクの
各端部に嵌着するようになっている耐衝撃性スカートで
あって、中実、軟質、かつ軽量の金属材料製で、底部と
側部を備えた概形カップ状の輪郭を持つ一体部材から構
成されていることを特徴とするスカート。 9、各カップの底部は開口した中心部分を持つことを特
徴とする特許請求の範囲第8項に記載したスカート。 10、カップ底部の外面全体はカップ側部の外面全体と
ほぼ直角になっていることを特徴とする特許請求の範囲
第8項または第9項に記載したスカート。 11、カップの底部と側部の外面は約45°の面取りで
接合してあることを特徴とする特許請求の範囲第8項、
第9項または第10項に記載したスカート。 12、カップは、その底部がキャスクの端部から張り出
す長さよりも長い距離だけその側部がキャスクの側部か
ら張り出していることを特徴とする特許請求の範囲第8
項乃至第11項のうち任意の項に記載したスカート。 13、アルミニウミ製であることを特徴とする特許請求
の範囲第8項乃至第12項のうちの任意の項に記載した
スカート。
[Claims] 1. A roughly cylindrical cask for radioactive waste, with impact-resistant skirts fitted at both ends, the skirts being solid, soft, and lightweight. It consists of a one-piece member made of metallic material and having a generally cup-like profile with a bottom and sides, and a skirt that fits over one end of the cask and extends a predetermined distance axially and radially. A cask having a predetermined wall thickness along the sides and ends of the cask that overhangs, and having a volume of metal material exceeding a volume that is easily crushed in a prescribed drop test. 2. The cask according to claim 1, wherein the bottom of each cup has an open central portion. 3. The cask according to claim 1 or 2, wherein the entire outer surface of the cup bottom is substantially perpendicular to the entire outer surface of the cup side. 4. The cask according to claim 1, 2 or 3, wherein the outer surfaces of the bottom and side portions of the cup are joined by a chamfer of about 45°. 5. Claims 1 to 4, characterized in that the side of the cup overhangs from the side of the cask by a distance longer than the length that the bottom of the cup overhangs from the end of the cask. Casks listed in any of these sections. 6. The cask according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the cask is a cylindrical B-type cask. 7. The cask according to any one of claims 1 to 6, wherein each of the impact-resistant skirts is made of aluminum. 8. An impact-resistant skirt adapted to fit on each end of a generally cylindrical type B cask for radioactive waste, made of a solid, soft and lightweight metal material, A skirt characterized in that it is constructed from a one-piece piece having a generally cup-shaped profile with a bottom and sides. 9. The skirt of claim 8, wherein the bottom of each cup has an open central portion. 10. The skirt according to claim 8 or 9, wherein the entire outer surface of the cup bottom is substantially perpendicular to the entire outer surface of the cup side. 11. Claim 8, characterized in that the outer surfaces of the bottom and side portions of the cup are joined by a chamfer of approximately 45°.
The skirt described in item 9 or 10. 12. Claim 8, characterized in that the cup has its sides overhanging the sides of the cask by a distance greater than the length by which its bottom overhangs the ends of the cask.
A skirt described in any of Items 1 to 11. 13. The skirt according to any one of claims 8 to 12, characterized in that it is made of aluminum.
JP62036844A 1986-02-21 1987-02-18 Cask for for radioactive waste Pending JPS62259099A (en)

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CA1247262A (en) 1988-12-20
EP0234890A2 (en) 1987-09-02
KR870008335A (en) 1987-09-25

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