TWI839480B - 罐之密封喪失的偵測方法及偵測裝置和罐及混凝土製儲存容器 - Google Patents

罐之密封喪失的偵測方法及偵測裝置和罐及混凝土製儲存容器 Download PDF

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TWI839480B
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竹田浩文
岡崎総一郎
後藤将徳
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日商日立造船股份有限公司
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Abstract

[課題]在混凝土桶/混凝土筒倉之罐，作成不會釋出放射性物質，而且可正確地偵測惰性氣體之內洩漏。 [解決手段]在偵測在混凝土桶2內以立姿所收容的罐4之密封構造之喪失的方法，罐4係導熱率比外氣更大之惰性氣體與使用完燃料一起被密封，而且內部壓力被作成負壓；在罐4的底溫度TB 、蓋溫度TT 以及側壁溫度TS 中之至少一個溫度發生超過既定臨限值之變化時，判斷罐4之密封構造受損。

Description

罐之密封喪失的偵測方法及偵測裝置和罐及混凝土製儲存容器
本發明係有關於一種罐之密封喪失的偵測方法及偵測裝置和罐及混凝土製儲存容器。更詳述之，本發明係尤其有關於一種偵測技術，該偵測技術係偵測在使用完燃料之長期儲存管理所使用的混凝土桶/混凝土筒倉之金屬製罐之密封性的喪失。
作為由原子爐之使用完燃料所代表之高放射性物質的儲存手段之混凝土桶/混凝土筒倉型式的儲存設備係包括：罐，係收容使用完燃料；及桶本體，係收容該罐。因為使用完燃料中之核分裂產生物的衰變係從原子爐取出燃料後亦繼續，所以在儲存中亦罐係發熱。因此，在混凝土桶，係例如如圖27所示，在收容核分裂產生物的罐101與桶本體102之間設置空氣流路103，並作成藉由使冷卻空氣104流動而除去罐101的熱。具體而言，係在桶本體102的下部設置空氣導入口105，且在上部設置空氣導出口106，作成因冷卻罐101而被加熱之冷卻空氣104在空氣流路103上升，並從空氣導出口106被排出，伴隨之，從空氣導入口105取入新的空氣，作為冷卻空氣104(專利文獻1)。
在混凝土桶之罐的內部，係為了利用對流效果來提高除熱性能，一般係以正壓將導熱佳且惰性的氣體(具體而言，例如氦氣)與使用完燃料一起填充。
[先前專利文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開2003-194729號公報
混凝土桶/混凝土筒倉之收容使用完燃料的罐係由金屬(具體而言，係例如不銹鋼)所形成，蓋係被焊接。因此，關於混凝土桶/混凝土筒倉，來自罐之洩漏係在設計上未被設想。可是，關於確保使用完燃料之在長期的儲存管理中的安全性，防止因外氣所含之鹽分而在儲存中的罐發生應力腐蝕裂開(亦稱為「SCC」)而失去密封性能之罐的洩漏對策成為課題。
因此，本發明係目的在於提供一種偵測密封喪失的方法及偵測裝置，該密封喪失的偵測方法係在混凝土桶/混凝土筒倉之罐，在密封喪失時，在不會向環境釋出內部氣體下偵測密封喪失。
為了達成該目的，本發明係在偵測在混凝土桶內以立姿所收容的罐之密封構造之喪失的方法，罐係導熱率比外氣更大之惰性氣體與使用完燃料一起被密封，而且內部壓力被作成負壓；作成在罐的底溫度、蓋溫度以及側壁溫度中之至少一個溫度發生超過既定臨限值之變化時，判斷罐之密封構造受損。
又，本發明之罐之密封喪失的偵測方法係亦可作成在罐的底溫度及蓋溫度上升至超過既定臨限值且側壁溫度降低至超過既定臨限值時，判斷罐之密封構造受損。
又，本發明之罐之密封喪失的偵測方法係亦可作成在罐的底溫度、蓋溫度以及側壁溫度中之任兩個溫度之間的溫差發生超過既定臨限值之變化時，判斷罐之密封構造受損。
又，本發明之罐之密封喪失的偵測方法係亦可作成在罐的底溫度與混凝土桶所取入之外氣的溫度之間的溫差發生超過既定臨限值之變化時，判斷罐之密封構造受損。
又，本發明之罐之密封喪失的偵測方法係亦可作成在罐的蓋溫度與混凝土桶之混凝土蓋的內部溫度之間的溫差發生超過既定臨限值之變化時，判斷罐之密封構造受損。
又，本發明之罐之密封喪失的偵測方法係亦可作成在從罐的底溫度與混凝土桶所取入之外氣的溫度所算出之熱通量或推測罐內指標溫度發生超過既定臨限值之變化時，判斷罐之密封構造受損。
本發明之罐之密封喪失的偵測裝置係在偵測在混凝土桶內以立姿所收容的罐之密封構造之喪失的裝置，具有：罐，係導熱率比外氣更大之惰性氣體與使用完燃料一起被密封，而且內部壓力被作成負壓；測量罐之底溫度、蓋溫度以及側壁溫度中之至少一個溫度的溫度感測器；以及密封喪失判斷部，係輸入來自溫度感測器的測量值資料，在輸入之測量溫度值發生超過既定臨限值之變化時，判斷罐之密封構造受損。
又，本發明之罐之密封喪失的偵測裝置係亦可作成在密封喪失判斷部，係從溫度感測器輸入罐的底溫度、蓋溫度、以及側壁溫度之全部的測量值，在罐的蓋溫度及底溫度上升至超過既定臨限值且側壁溫度降低至超過既定臨限值時，判斷罐之密封構造受損。
又，本發明之罐之密封喪失的偵測裝置係亦可作成在密封喪失判斷部，係從溫度感測器輸入罐的底溫度、蓋溫度、以及側壁溫度中之至少兩個溫度的測量值資料，在兩個溫度之間的溫差發生超過既定臨限值之變化時，判斷罐之密封構造受損。
又，本發明之罐之密封喪失的偵測裝置係亦可作成更具有測量在 混凝土桶所取入的外氣之溫度的溫度感測器；在密封喪失判斷部，係輸入罐的底溫度與在混凝土桶所取入的外氣之溫度的測量值資料，在罐之底溫度與外氣之溫度的差發生超過既定臨限值之變化時，判斷罐之密封構造受損。
又，本發明之罐之密封喪失的偵測裝置係亦可作成更具有測量混凝土桶的混凝土蓋之內部溫度的溫度感測器；在密封喪失判斷部，係輸入罐的蓋溫度與混凝土蓋之內部溫度的測量值資料，在罐的蓋溫度與混凝土蓋之內部溫度的差發生超過既定臨限值之變化時，判斷罐之密封構造受損。
又，本發明之罐之密封喪失的偵測裝置係亦可作成更具有測量在混凝土桶所取入的外氣之溫度的溫度感測器；在密封喪失判斷部，係輸入罐的底溫度與在混凝土桶所取入的外氣之溫度的測量值資料，在從罐的底溫度與混凝土桶所取入之外氣的溫度所算出之熱通量或推測罐內指標溫度發生超過既定臨限值之變化時，判斷罐之密封構造受損。
又，本發明係在偵測在混凝土筒倉內以臥姿所收容的罐之密封構造之喪失的方法，罐係導熱率比外氣更大之惰性氣體與使用完燃料一起被密封，而且內部壓力被作成負壓；作成在罐的底溫度、蓋溫度、在臥姿之側壁下部溫度以及在臥姿之側壁上部溫度中之至少一個溫度發生超過既定臨限值之變化時，判斷罐之密封構造受損。
又，本發明之罐之密封喪失的偵測方法係亦可作成在罐的底溫度及側壁下部溫度上升至超過既定臨限值且蓋溫度及側壁上部溫度降低至超過既定臨限值時，判斷罐之密封構造受損。
又，本發明之罐之密封喪失的偵測方法係亦可作成在罐的底溫度、蓋溫度、側壁下部溫度以及側壁上部溫度中之任兩個溫度之間的溫差發生超過既定臨限值之變化時，判斷罐之密封構造受損。
又，本發明係在偵測在混凝土筒倉內以臥姿所收容的罐之密封構 造之喪失的裝置，作成具有：罐，係導熱率比外氣更大之惰性氣體與使用完燃料一起被密封，而且內部壓力被作成負壓；測量罐之底溫度、蓋溫度、在臥姿之側壁下部溫度以及在臥姿之側壁上部溫度中之至少一個溫度的溫度感測器；以及密封喪失判斷部，係輸入來自溫度感測器之至少一個溫度的測量值資料，在輸入之測量溫度值發生超過既定臨限值之變化時，判斷罐之密封構造受損。
又，本發明之罐之密封喪失的偵測裝置係亦可作成在密封喪失判斷部，係從溫度感測器輸入罐的底溫度、蓋溫度、側壁下部溫度以及側壁上部溫度的測量值資料，在罐的底溫度及側壁下部溫度上升至超過既定臨限值，且蓋溫度及側壁上部溫度降低至超過既定臨限值時，判斷罐之密封構造受損。
又，本發明之罐之密封喪失的偵測裝置係亦可作成在密封喪失判斷部，係從溫度感測器輸入罐的底溫度、蓋溫度、側壁下部溫度以及側壁上部溫度中之至少兩個溫度的測量值資料，在兩個溫度之間的差發生超過既定臨限值之變化時，判斷罐之密封構造受損。
又，本發明之罐係特徵為具有如請求項7~12及請求項16~18中任一項之罐之密封喪失的偵測裝置。
又，本發明之混凝土製儲存設備係特徵為具有如請求項19之罐。
若依據本發明之罐之密封喪失的偵測方法或偵測裝置，因為可正確地偵測構成為起始內壓是負壓之罐的密封構造受損，所以可圖謀提高作為在立姿/臥姿之罐的密封性之喪失的偵測手法或偵測手段之有用性或可靠性。
若依據本發明之罐之密封喪失的偵測方法或偵測裝置，即使在罐之密封構造受損的情況，亦藉由在罐之內壓從負壓至成為與大氣壓(1atm)相等偵測內洩漏的發生，可防止含有放射性物質之內部的氣體之往外環境的釋出。
進而，若依據這些罐之密封喪失的偵測方法或偵測裝置，即使罐 之密封構造受損，亦因為在仍然不會馬上發生含有放射性物質的內部氣體之向外環境的釋出下發生使用完燃料之溫度變高的現象，所以可一面防止含有放射性物質之內部氣體之向外環境的釋出，一面偵測罐之內洩漏的發生。而且，因為只要至內壓成為與大氣壓相等偵測到內洩漏之發生，就不會引起環境污染，所以不必考慮容許洩漏量。
1:儲存設備(混凝土桶型式)
2:混凝土桶
3:混凝土容器
4:罐(立姿)
5:內部冷卻外氣
6:供氣口
7:排氣口
8:混凝土蓋
9:支撐腳
10:流通空間
11:蜂巢構造的隔板/籃
13A:第一溫度感測器
13B:第二溫度感測器
13C:第三溫度感測器
13E:在供氣口測量供氣溫度之第五溫度感測器
13F:第六溫度感測器
15:罐之密封喪失的偵測裝置
16:控制部
16a:密封喪失判斷部
17:記憶部
18:介面
19:顯示部
21:儲存設備(混凝土筒倉型式)
22:混凝土筒倉
23:混凝土製保管庫
24:罐(臥姿)
25:內部冷卻外氣
26:供氣口
27:排氣口
28:混凝土蓋
29:支撐架座
30:流通空間
31:蜂巢構造之隔板(籃)
33A:第一溫度感測器
33B:第二溫度感測器
33C:第三溫度感測器
33D:第四溫度感測器
33E:在供氣口測量供氣溫度之第五溫度感測器
35:罐之密封喪失的偵測裝置
36:控制部
36a:密封喪失判斷部
37:記憶部
38:介面
39:顯示部
51:儲存設備的模型
52:桶模型
54:罐模型
55:內部冷卻外氣
56:供氣口
57:排氣口
60:流通空間
61:蜂巢構造的隔板/籃
62:發熱體
64:閥
101:罐
102:桶本體
103:空氣流路
104:冷卻空氣
105:空氣導入口
106:空氣導出口
[圖1]係表示可應用本發明之罐之密封喪失的偵測方法及罐之密封喪失的偵測裝置之第一實施形態的儲存設備之一例的示意構造圖(混凝土桶係縱向剖面圖，罐係側視圖)。
[圖2]係表示關於第一實施形態之罐的各部溫度之位置的圖。圖2A係立姿之罐的正視圖。圖2B係立姿之罐的平面圖。圖2C係立姿之罐的底視圖。
[圖3]係表示本發明之罐之密封喪失的偵測裝置之第一實施形態之一例的功能方塊圖。
[圖4]係表示可應用本發明之罐之密封喪失的偵測方法及罐之密封喪失的偵測裝置之第二實施形態的儲存設備之一例的示意構造圖(混凝土筒倉係縱向剖面圖，罐係側視圖)。
[圖5]係表示關於第二實施形態之罐的各部溫度之位置的圖。圖5A係臥姿之罐的側視圖。圖5B係臥姿之罐的正視圖。圖5C係立姿之罐的後視圖。
[圖6]係表示本發明之罐之密封喪失的偵測裝置之第二實施形態之一例的功能方塊圖。
[圖7]係與在驗證例所使用之儲存設備的模型之示意構造一起表示溫度測量位置的縱向剖面圖。
[圖8]係與在驗證例所使用之儲存設備的模型之示意構造一起表示溫度測量位置的圖。圖8A係立姿之罐的平面圖。圖8B係立姿之罐的底視圖。
[圖9]係表示在驗證例之起始內壓為0.8atm的情況之壓力變化與罐蓋溫度TT、罐底溫度TB、以及罐側壁溫度TS的變化之間之關係的圖。
[圖10]係表示在驗證例之起始內壓為0.5atm的情況之壓力變化與罐蓋溫度TT、罐底溫度TB、以及罐側壁溫度TS的變化之間之關係的圖。
[圖11]係表示在驗證例之起始內壓為0.1atm的情況之壓力變化與罐蓋溫度TT、罐底溫度TB、以及罐側壁溫度TS的變化之間之關係的圖。
[圖12]係表示在驗證例之罐模型的各個各部之按照起始內壓的負壓度之各部溫度的變化量之圖。
[圖13]係表示在驗證例之起始內壓為0.8atm的情況之壓力變化與底-蓋溫差△TBT(即，罐底溫度TB與罐蓋溫度TT之溫差)的變化量之間之關係的圖。
[圖14]係表示在驗證例之起始內壓為0.5atm的情況之壓力變化與底-蓋溫差△TBT(即，罐底溫度TB與罐蓋溫度TT之溫差)的變化量之間之關係的圖。
[圖15]係表示在驗證例之起始內壓為0.1atm的情況之壓力變化與底-蓋溫差△TBT(即，罐底溫度TB與罐蓋溫度TT之溫差)的變化量之間之關係的圖。
[圖16]係表示在驗證例之起始內壓為0.8atm的情況之壓力變化與底-側壁溫差△TBS(即，罐底溫度TB與罐側壁溫度TS之溫差)的變化量之間之關係的圖。
[圖17]係表示在驗證例之起始內壓為0.5atm的情況之壓力變化與底-側壁溫差△TBS(即，罐底溫度TB與罐側壁溫度TS之溫差)的變化量之間之關係的圖。
[圖18]係表示在驗證例之起始內壓為0.1atm的情況之壓力變化與底-側壁溫差△TBS(即，罐底溫度TB與罐側壁溫度TS之溫差)的變化量之間之關係的圖。
[圖19]係表示在驗證例之按照起始內壓的負壓度之底-側壁溫差△TBS之變化量、罐底溫度TB之變化量、以及罐蓋溫度TT之變化量的圖。
[圖20]係表示在驗證例之按照起始內壓的負壓度之在內洩漏前之發熱體之溫度的圖。
[圖21]係表示在驗證例之按照起始內壓的負壓度之在內洩漏前後之發熱體之溫度上升度的圖。
[圖22]係表示罐內部氣體種類與燃料溫度的變化之關係的圖形。
[圖23]係表示罐底部之邊界條件的說明圖。
[圖24]係表示通過底面之熱通量與內壓(起始0.1atm He)之關係的圖形。
[圖25]係表示在罐底部之內外部邊界條件的說明圖。
[圖26]係表示(TH’-TB’)與內壓(起始0.1atm He)之關係的圖形。
[圖27]係局部切掉以往之混凝土桶所表示的立體圖。
以下，根據圖面所示之實施形態的例子，詳細地說明本發明的構成。
<<第一實施形態：立式之罐>>
在圖1至圖3，表示本發明之罐之密封喪失的偵測方法及罐之密封喪失的偵測裝置的第一實施形態。
在本實施形態，係說明亦被稱為混凝土桶型式之在混凝土桶2內以立姿收容罐4的形態之儲存設備1的情況。
儲存設備1係具有如下之構造，從供氣口6取入冷卻在混凝土桶2之混凝土容器3內所收容的罐4之內部冷卻外氣5，並從在比該供氣口6更高之位置所設置的排氣口7排出。
混凝土桶2係具有混凝土容器3與混凝土蓋8，並構成為具有遮蔽功能之非密封構造。
罐4係例如是不銹鋼製之金屬製，並具有如下之構造，在例如有底之圓筒狀的容器內收容使用完燃料後藉焊接安裝內側蓋板與外側蓋板之雙重蓋而被密封。
罐4係又裝入例如不銹鋼製之亦被稱為籃之蜂巢構造的隔板11，在隔板11之各分區插入是放射性物質之使用完燃料。
罐4係為了避免所封入之放射性物質洩漏至外部而採用藉焊接的密封構造，且作成以下之構造，導熱率比外氣更大的惰性氣體被封入，並經由籃11或惰性氣體向罐4傳達罐4內之使用完燃料的衰變熱。
作為在罐4內所封入之惰性氣體，雖然使用導熱率比外氣(一般係空氣)更大的惰性氣體，一般係使用氦(He)較佳，但是亦可作成使用其他的惰性氣體。
罐4係在起始內壓被作成負壓後被密封。罐4內之壓力係只要是負壓(即，未滿1atm)，未被限定為特定值，具體而言，可能被設定成例如約0.1~0.8atm的範圍中之任一個值。
藉由罐4之起始內壓是負壓，在若罐4之密封構造受損的情況，係從外向罐4內吸入外氣(換言之，發生內洩漏)。
罐4係被載置於支撐腳9之上，並被收容於混凝土容器3內。
混凝土容器3之上部開口係藉混凝土蓋8塞住。
在罐4與混凝土容器3之間，設置內部冷卻外氣5所流動之流通空間10。與此構造相關聯，在混凝土容器3之底部設置與流通空間10相通之供氣口6，又，在混凝土容器3之靠上端的位置設置與流通空間10連通的排氣口7。
藉該構造，經由在混凝土桶2之上下所設置的供氣口6及排氣口7，外氣作為內部冷卻外氣5進行自然對流，藉由向內部冷卻外氣5熱傳遞，除去罐4內之使用完燃料的衰變熱。
雖然一般是供氣口6或排氣口7係被設置成在混凝土桶2的周面開口，但是亦可作成將供氣口6設置成在混凝土桶2/混凝土容器3之例如底面開口，或將排氣口7設置成在混凝土桶2/混凝土蓋8之例如上面(換言之，頂面)開口。
而且，本實施形態之罐之密封喪失的偵測方法係作成在罐4之底溫度TB、蓋溫度TT以及側壁溫度TS中之至少一個溫度發生超過既定臨限值之變化時，判斷罐4之密封構造受損而發生了外氣之往罐4之內部的內洩漏，而該罐4係導熱率比外氣更大之惰性氣體被密封並內部壓力被作成負壓。此外，在本專利說明書，既定臨限值係不是被限定成特定值，而根據例如關於設想實際機器之數值分析或實驗或者外氣溫度的變動實績等適當地被設定成適當值。
此處，作為成為監視對象的溫度，係底溫度TB、蓋溫度TT以及側壁溫度TS中之任一個都可，但是不僅單獨地使用，而且亦可使用與其他的溫度的組合，較佳係表示最大之溫度變化的底溫度TB、或者底溫度TB與其他的溫度的組合，但是不是特別地限定為這些，亦可使用全部之部位的溫度，根據情況係亦可是那些的組合。例如，亦可作成在罐4之底溫度TB、蓋溫度TT以及側壁溫度TS中之任兩個溫度之間的溫差△TBS(=TB-TS)、△TTS(=TT-TS)、△TBT(=TB-TT)發生超過既定臨限值之變化時，判斷罐4之密封構造受損而發生外氣之往罐4之內部的內洩漏。又，亦可在產生大之溫度變化的底溫度與側壁溫度之間的溫差發生變化時判斷罐之密封構造受損，更佳係亦可在罐之底溫度及蓋溫度上升至超過既定臨限值且側壁溫度降低至超過既定臨限值時，判斷罐之密封構造受損。
該罐之密封喪失的偵測方法係藉本發明之罐之密封喪失的偵測裝置亦可實施。本實施形態之罐之密封喪失的偵測裝置係偵測在混凝土桶(混凝土製儲存容器)2以立姿所收容的罐4之密封構造的喪失，並具有：罐4，係導熱率比外氣更大之惰性氣體與使用完燃料一起被密封，而且內部壓力被作成負壓；測 量罐4之底溫度TB的第一溫度感測器13A、測量罐4之蓋溫度TT的第二溫度感測器13B以及測量罐4之側壁溫度TS的第三溫度感測器13C中之至少一個溫度感測器；以及密封喪失判斷部16a，係輸入藉任一個溫度感測器13A、13B、13C所測量之至少一個溫度的測量值資料，在該輸入之測量值發生超過既定臨限值之變化時，判斷罐4之密封構造受損而發生了外氣之往罐4之內部的內洩漏。
此處，密封喪失判斷部16a係作成單獨地使用底溫度TB、蓋溫度TT以及側壁溫度TS之任一個的溫度，或者使用複數個溫度之間的溫差或與其他的溫度的組合，在那些溫度發生超過既定臨限值之變化時，判斷罐4之密封構造受損而發生了外氣之往罐4之內部的內洩漏。即，表示最大之溫度變化的底溫度TB、或者底溫度TB與其他的溫度的組合較佳，但是不是特別地被限定為這些，亦可使用全部之部位的溫度，根據情況係亦可是那些的組合。例如，密封喪失判斷部16a係亦可作成在罐4之底溫度TB、蓋溫度TT以及側壁溫度TS中之任兩個溫度之間的溫差△TBS、△TTS、△TBT發生超過既定臨限值之變化時，判斷罐4之密封構造受損而發生外氣之往罐4之內部的內洩漏。又，密封喪失判斷部16a係亦可在產生大之溫度變化的底溫度TB與側壁溫度TS之間的溫差發生變化時判斷罐之密封構造受損，更佳係亦可在罐之底溫度TB及蓋溫度TT上升至超過既定臨限值且側壁溫度TS降低至超過既定臨限值時，判斷罐之密封構造受損。
作為第一至第三溫度感測器13A、13B、13C，係可使用例如如熱電偶或熱敏電阻之溫度測量手段。第一至第三溫度感測器13A、13B、13C係在更提高罐4之密封性喪失的偵測靈敏度上，雖然以與罐4之表面直接接觸的方式測量罐之表面溫度較佳，但是根據情況係亦可作成使用非接觸式溫度計測量罐4之表面溫度或測量表面之極附近的溫度。
若依據發明者們的知識，從罐4之起始內壓是負壓並填充導熱率比例如空氣之外氣更大之具體而言係例如氦氣的惰性氣體之狀態，外氣向罐4內進 行內洩漏的情況，伴隨罐4之內部的壓力增加(換言之，從負壓往大氣壓(1atm)的壓力變化)，罐底溫度TB與罐蓋溫度TT上升，另一方面，罐側壁溫度TS係降低。
在罐4所產生之溫度變化的結構係由於在導熱率大之惰性氣體環境氣體中因內洩漏而導熱率小之外氣，即空氣混入，伴隨導熱率之降低而除熱效果減少，而罐4內之使用完燃料的溫度上升的緣故。因此，與使用完燃料接觸之罐4的底溫度TB上升。
又，因為混入之外氣係密度比惰性氣體更大(具體而言，例如空氣係密度比氦更大)，所以外氣係積存於罐4內的下部空間，另一方面，惰性氣體係積存於罐4內的上部空間。因此，認為溫度上升之使用完燃料的熱經由導熱佳之惰性氣體向罐4之蓋傳達，而罐蓋溫度TT亦上升。
又，因內洩漏而罐底溫度TB與罐蓋溫度TT上升。另一方面，因為使用完燃料之發熱量本身係在內洩漏前後基本上不變化，所以認為側壁溫度TS係相對地降低。
此處，若依據發明者們的知識，在罐內氣體與罐外部之氣體相同的情況，例如在罐內空氣被密封的情況，在罐內被加壓之狀態係發生洩漏時罐底溫度TB上升，另一方面，罐蓋溫度TT係降低，但是在罐內是負壓之狀態，係發生外氣之內洩漏而空氣混入罐4內時，罐底溫度TB降低，另一方面，罐蓋溫度TT係上升。即，罐底溫度TB上升且罐蓋溫度TT亦上升之現象係在罐內從惰性氣體環境氣體之負壓的狀態發生內洩漏，而導熱率比惰性氣體更小之作為外氣的空氣混入的情況特有的現象，以往係未知的知識。
此外，伴隨內洩漏後之罐4的內部之往大氣壓的壓力增加，罐底溫度TB與罐側壁溫度TS之溫差△TBS(=TB-TS)或罐底溫度TB與罐蓋溫度TT之溫差△TBT(=TB-TT)係變大。
作為罐底溫度TB，係雖然測量罐4之在底之任一處的溫度來使用都 可，但是因為在發生外氣之內洩漏的情況之罐之在底面4B的溫度變化係在底面4B之中心位置成為最大，所以測量底面4B之在水平面方向之中心位置4Bc的溫度來使用較佳(圖2A、圖2C)。
作為罐蓋溫度TT，係雖然測量罐4之在蓋之任一處的溫度來使用都可，但是因為在發生外氣之內洩漏的情況之罐之在蓋之上面(以下，稱為頂面4T)的溫度變化係在頂面4T之中心位置成為最大，所以測量頂面4T之在水平面方向之中心位置4Tc的溫度來使用較佳(圖2A、圖2B)。
作為罐側壁溫度TS，係雖然測量罐4之在側壁之任一處的溫度來使用都可，但是因為在發生外氣之內洩漏的情況之罐之在側壁之外面(以下，稱為側周面4S)的溫度變化係側周面4S之在上下方向的中央位置或中央位置之周圍成為最大者多，所以測量側周面4S之在上下方向的中央位置4Sc或其周圍的溫度來使用較佳(圖2A)。此外，根據罐底溫度TB與罐蓋溫度TT之各個的上升程度/平衡或罐4內之構造物的構成，有罐4之在側周面4S的溫度變化成為最大的位置偏離側周面4S之在上下方向的中央位置4Sc的情況。
根據上述之發明者們的知識，觀測關於立姿的罐4之下述之從I至III的溫度中之至少一個，並監視是否溫度隨著時間經過而變化，藉此，判定罐4之密封構造被維持或受損，即，可偵測在罐4之外氣的內洩漏。
I)罐底溫度TB(此外，因內洩漏而上升)
II)罐蓋溫度TT(此外，因內洩漏而上升)
III)罐側壁溫度TS(此外，因內洩漏而降低)
此處，作為罐蓋溫度TT，係亦可不僅包含罐蓋本身之表面溫度，而且包含受到罐蓋溫度TT的影響(換言之，伴隨罐蓋溫度TT的變化而溫度變動)之空間或構件的溫度。具體而言，想到使用與罐4的蓋相對向之在混凝土桶2之混凝土蓋8的底面8B與罐4的頂面4T之間受到罐蓋溫度TT的影響之空間或構件的 溫度，亦可作成使用例如混凝土桶2之混凝土蓋8的底面溫度，即混凝土蓋底面溫度TLB。因此，在罐蓋溫度TT，係不僅包含罐4之蓋的溫度，而且包含在混凝土桶2之混凝土蓋8的底面8B與罐4的頂面4T之間受到罐蓋溫度TT的影響之空間或構件的溫度，具體而言，係例如混凝土蓋底面溫度TLB。此外，因為在混凝土桶2之混凝土蓋8的底面8B與罐4的頂面4T之間的空間之內部冷卻外氣5的自然對流係少，所以上述之空間或與空間接觸之構件係易受到罐蓋溫度TT的影響。
根據上述之發明者們的知識，又，觀測關於立姿的罐4之下述之從i至iii的溫度差中之至少一個，並監視是否溫度差隨著時間經過而變化，藉此，判定罐4之密封構造被維持或受損，即，可偵測在罐4之外氣的內洩漏。此外，認為下述之i、ii、iii的順序對應於對外氣之內洩漏的靈敏度之良好的順位，進而認為對應於在外氣之內洩漏的偵測之有利性的順位。
i)罐底溫度TB與罐側壁溫度TS之溫差△TBS
ii)罐蓋溫度TT與罐側壁溫度TS之溫差△TTS
iii)罐底溫度TB與罐蓋溫度TT之溫差△TBT
在使用關於罐4的兩個溫度之間的溫差之情況，係從受到外氣溫度之變化的影響而分別變動的兩個溫度，因為外氣溫度之變化相抵消，所以難受到外氣溫度之變化的影響，而可進行正確之判定。
又，因為罐4之起始內壓的負壓度愈大(即，起始內壓愈低)，伴隨內洩漏之導熱率小之外氣(空氣)的流入量愈多，所以內洩漏後之(換言之，伴隨內洩漏的進行之)罐4內的使用完燃料之溫度上升的程度愈大(參照圖21)，因此，關於罐4之各部溫度TB、TT、TS的變化幅度或溫差△TBS、△TTS、△TBT係變大。
此外，因為罐4之起始內壓的負壓度愈大，內洩漏後之罐4內的使用完燃料之溫度上升的程度愈大，而且，關於罐4之各部溫度TB、TT、TS的變化幅度或溫差△TBS、△TTS、△TBT的變化幅度愈大，雖然對外氣之內洩漏的偵測 係有利(換言之，偵測靈敏度提高)，但是因為這些各部溫度TB、TT、TS或溫差△TBS、△TTS、△TBT之變化的大小係反映使用完燃料之溫度變化的大小的結果，所以因應於需要，在考慮罐4內之使用完燃料之容許溫度上升的程度後，設定起始內壓之負壓度。
罐之密封喪失的偵測裝置係亦可作成藉由在電腦上執行既定程式而被實現。
罐之密封喪失的偵測裝置15係例如，在如圖3所示之至少包括控制部16(具體而言，係CPU，即，中央處理裝置)、記憶部17、介面18以及顯示部19的電腦，藉由執行記憶部17所記憶之程式而可實現。
在作為罐之密封喪失的偵測裝置15之電腦的控制部16，藉由執行程式，構成密封喪失判斷部16a，該密封喪失判斷部16a係在從各溫度感測器13A、13B、13C所輸入之罐4的底溫度TB、蓋溫度TT以及側壁溫度TS中之至少一個溫度發生超過既定臨限值之變化時，判斷罐4之密封構造受損。第一溫度感測器13A、第二溫度感測器13B以及第三溫度感測器13C的測量值資料係經由介面18被輸入電腦，藉密封喪失判斷部16a判定是否在所輸入之測量值發生隨著時間經過的變化。
又，本實施形態之密封喪失判斷部16a係如上述所示，作成單獨地使用底溫度TB、蓋溫度TT以及側壁溫度TS之任一個的溫度，在那些溫度發生超過既定臨限值之變化時，判斷罐4之密封構造受損而發生了外氣之往罐4之內部的內洩漏，但是不特別地限定為此，亦可使用全部之部位的溫度，或者亦可使用那些之組合，即複數個溫度之間的溫差或與其他的溫度的組合，更佳係根據從表示最大之溫度變化的底溫度TB或底溫度TB與其他的溫度的組合所得之溫度變化判斷。例如，藉由在電腦之控制部16執行程式，亦可作成在罐4之底溫度TB、蓋溫度TT以及側壁溫度TS中之任兩個溫度之間的溫差△TBS、△TTS、△TBT發生 超過既定臨限值之變化時，判斷罐4之密封構造受損而發生外氣之往罐4之內部的內洩漏。
又，密封喪失判斷部16a係亦可在產生大之溫度變化的底溫度TB與側壁溫度TS之間的溫差發生變化時判斷罐之密封構造受損，更佳係亦可在罐之底溫度TB及蓋溫度TT上升至超過既定臨限值且側壁溫度TS降低至超過既定臨限值時，判斷罐之密封構造受損。
而且，在測量值發生超過既定臨限值之隨著時間經過的變化的情況，偵測裝置15係例如，使顯示部19顯示罐4之密封構造受損或發出警報等。
此外，若依據發明者們的知識，如圖22所示，在罐4之內部氣體為空氣的情況，係使用完燃料之溫度降低是少，但是只要惰性氣體(具體而言，例如氦)有少許存在，使用完燃料之溫度係激烈地降低。而且，使用完燃料之溫度，進而罐4之表面溫度係與負壓度(具體而言，約0.1~0.8atm的範圍)幾乎不相依。因此，將起始內壓作成負壓，係從該罐4內所收容之使用完燃料的衰變熱之管理的觀點亦無任何問題。
又，因為罐4之起始內壓是負壓，所以即使罐4之密封構造受損，亦因為在仍然不會馬上發生含有放射性物質的內部氣體之向外環境的釋出下發生使用完燃料之溫度變高的現象，所以可一面防止含有放射性物質的內部氣體之向外環境的釋出，一面偵測罐4之外氣之內洩漏的發生。因此，不必考慮如根據例如日本之放射性物質輸送容器之在密封設計基準的輸送規則或美國之規格(具體而言，US NRC NUREG-1536“Standard Review Plan for Spent Fuel Dry Storage Systems at a General License Facility”Revision 1)所規定之容許洩漏量(即，必須將洩漏檢測至幾Pa)。
進而，作為向外環境釋出放射性物質的事例，想到罐4之內壓成為大氣壓而罐4之內部氣體被替換成外部的氣體，即外氣的情況。可是，因為應力 腐蝕裂開(SCC)係一般是在罐4之下部的焊接部發生，所以在發生應力腐蝕裂開所造成之龜裂，外氣之內洩漏進行而成為大氣壓之狀態，亦在罐4內之惰性氣體的密度比從外向罐4內所吸入之外氣的密度更小的情況，係所吸入之外氣積存於罐4內的下部空間，另一方面，惰性氣體係積存於罐4內的上部空間。因此，在龜裂部，內部氣體即惰性氣體因分子擴散被置換成外部氣體，即外氣的量係極微小，因此，認為含有放射性物質的內部氣體之對外環境的釋出係受到抑制。
<<第二實施形態：臥式之罐>>
在圖4至圖6，表示本發明之罐之密封喪失的偵測方法及罐之密封喪失的偵測裝置之第二實施形態。此外，在本實施形態，關於與第一實施形態之立式之罐相同的構成係省略說明。
在本實施形態，係說明亦被稱為混凝土筒倉型式之在混凝土筒倉22內以臥姿收容罐24的形態之儲存設備21的情況。
儲存設備21係具有如下之構造，從供氣口26取入冷卻在混凝土筒倉22之混凝土製保管庫23內所收容的罐24之內部冷卻外氣25，並從在比該供氣口26更高之位置所設置的排氣口27排出。
混凝土筒倉22係具有混凝土製保管庫23與混凝土蓋28，並構成為具有遮蔽功能之非密封構造。
罐24的構成(具體而言，金屬製、雙重蓋、隔板/籃之裝入、藉焊接之密封構造、惰性氣體之封入、起始內壓為負壓等)係與上述第一實施形態一樣。
罐24係被載置於軌道狀的支撐架座29之上，並被收容於混凝土製保管庫23內。
混凝土製保管庫23之側部開口係藉混凝土蓋28塞住。
在罐24與混凝土製保管庫23及混凝土蓋28之間，設置內部冷卻外氣25所流動之流通空間30。與此構造相關聯，在混凝土製保管庫23之底部設置 與流通空間30相通之供氣口26，又，在混凝土製保管庫23之天花板部設置與流通空間30連通的排氣口27。
藉該構造，經由在混凝土筒倉22之上下所設置的供氣口26及排氣口27，外氣作為內部冷卻外氣25進行自然對流，藉由向內部冷卻外氣25熱傳遞，除去罐24內之使用完燃料的衰變熱。
而且，本實施形態之罐之密封喪失的偵測方法係作成在罐24之底溫度THB、蓋溫度THT、在臥姿之側壁下部溫度THSL以及在臥姿之側壁上部溫度THSU中之至少一個溫度發生超過既定臨限值之變化時，判斷罐24之密封構造受損而發生了外氣之往罐24之內部的內洩漏，該罐24係導熱率比外氣更大之惰性氣體被密封，內部壓力被作成負壓。
此處，作為成為監視對象的溫度，係罐24之底溫度THB、蓋溫度THT、側壁下部溫度THSL以及側壁上部溫度THSU中之至少一個溫度的任一個都可，但是不僅單獨地使用，而且亦可使用與其他的溫度的組合，較佳係表示最大之溫度變化的底溫度THB、或者底溫度THB與其他的溫度的組合，但是不是特別地被限定為這些，亦可使用全部之部位的溫度，根據情況係亦可是那些的組合。例如，亦可作成在罐24之底溫度THB、蓋溫度THT、側壁下部溫度THSL以及側壁上部溫度THSU中之任兩個溫度之間的溫差△THBT(=THB-THT)、△THBSU(=THB-THSU)、△THSLT(=THSL-THT)、△THSLU(=THSL-THSU)發生超過既定臨限值之變化時，判斷罐24之密封構造受損而發生外氣之往罐24之內部的內洩漏。又，亦可在產生大之溫度變化的底溫度THB與蓋溫度THT之間或與側壁上部溫度THSU之間的溫差發生變化時判斷罐之密封構造受損，更佳係亦可在罐24之底溫度THB及側壁下部溫度THSL上升至超過既定臨限值且蓋溫度THT及側壁上部溫度THSU降低至超過既定臨限值時，判斷罐24之密封構造受損。
該罐之密封喪失的偵測方法係藉本發明之罐之密封喪失的偵測裝 置亦可實施。本實施形態之罐之密封喪失的偵測裝置係偵測在混凝土筒倉22以臥姿所收容的罐24之密封構造的喪失，並具有：罐24，係導熱率比外氣更大之惰性氣體與使用完燃料一起被密封，而且被作成負壓；測量罐24之底溫度THB的第一溫度感測器33A、測量蓋溫度THT的第二溫度感測器33B、測量在臥姿之側壁下部溫度THSL的第三溫度感測器33C以及測量在臥姿之側壁上部溫度THSU的第四溫度感測器33D中之至少一個溫度感測器；以及密封喪失判斷部36a，係輸入藉任一個溫度感測器33A、33B、33C、33D所測量之至少一個溫度的測量值資料，在該輸入之測量值發生超過既定臨限值之變化時，判斷罐24之密封構造受損而發生了外氣之往罐24之內部的內洩漏。
此處，密封喪失判斷部36a係作成單獨地使用底溫度THB、蓋溫度THT、側壁下部溫度THSL以及側壁上部溫度THSU之任一個的溫度，或者使用複數個溫度之間的溫差或與其他的溫度的組合，在那些溫度發生超過既定臨限值之變化時，判斷罐24之密封構造受損而發生了外氣之往罐24之內部的內洩漏。即，表示最大之溫度變化的底溫度THB、或者底溫度THB與其他的溫度的組合較佳，但是不是特別地被限定為這些，亦可使用全部之部位的溫度，根據情況係亦可是那些的組合。例如，密封喪失判斷部36a係亦可作成在罐24之底溫度THB、蓋溫度THT、側壁下部溫度THSL以及側壁上部溫度THSU中之任兩個溫度之間的溫差△THBT、△THBSU、△THSLT、△THSLU發生超過既定臨限值之變化時，判斷罐24之密封構造受損而發生外氣之往罐24之內部的內洩漏。又，密封喪失判斷部36a係亦可在產生大之溫度變化的底溫度THB與蓋溫度THT之間或與側壁上部溫度THSU之間的溫差發生變化時判斷罐之密封構造受損，更佳係亦可在罐24之底溫度THB及側壁下部溫度THSL上升至超過既定臨限值且蓋溫度THT及側壁上部溫度THSU降低至超過既定臨限值時，判斷罐之密封構造受損。
作為第一至第四溫度感測器33A、33B、33C、33D係與第一實施 形態之溫度感測器一樣，說明係省略。
若依據發明者們的知識，在罐24之起始內壓是負壓並填充導熱率比例如空氣之外氣更大之例如氦氣的惰性氣體之狀態的情況，因罐24之密封喪失而外氣向罐24內進行內洩漏時，由於伴隨導熱率之降低而除熱效果減少，罐底溫度THB上升且罐側壁下部溫度THSL亦上升，另一方面，罐蓋溫度THT係降低且罐側壁上部溫度THSU亦降低。
此外，在臥姿之罐24，罐底部係成為在水平方向之一方的端部，罐蓋部係成為在水平方向之另一方的端部。即，罐底溫度THB係相當於立式之罐4之成為使用完燃料及籃所接觸的底之部分的溫度，罐蓋溫度THT係相當於立式的罐4之成為蓋之部分的溫度。
進而，罐側壁下部溫度THSL係臥式之罐24的側壁中之成為比通過罐24之中心的水平面HP更下部之部分的溫度。
又，罐側壁上部溫度THSU係臥式之罐24的側壁中之成為比通過罐24之中心的水平面HP更上部之部分的溫度。
罐24的溫度變化係與第一實施形態一樣，因為因內洩漏而導熱率小之外氣(空氣)混入導熱率大之惰性氣體環境氣體之中，所以伴隨導熱率之降低，除熱效果減少，因罐24內之使用完燃料的溫度上升而產生。
而，使用完燃料之熱係因為藉接觸(尤其，金屬彼此的接觸)而導熱最佳，所以罐底溫度THB及在臥姿之罐側壁下部溫度THSL上升，罐蓋溫度THT及在臥姿之罐側壁上部溫度THSU降低。
作為罐底溫度THB，係雖然測量罐24之在底之任一處的溫度來使用都可，但是因為在發生外氣之內洩漏的情況之罐之在底之外面(即，底面)的溫度變化係在底面之中心位置成為最大，所以測量臥姿之罐24的底之在罐24的軸心方向(即，水平方向H)之一方的端面(即，底面24HB)之在鉛垂面方向VP的中心位 置24HBc之溫度來使用較佳(圖5A、圖5C)。
作為罐蓋溫度THT，係雖然測量罐24之在蓋中之任一處的溫度來使用都可，但是因為在發生外氣之內洩漏的情況之罐之在蓋之外面(即，頂面)的溫度變化係在頂面之中心位置成為最大，所以測量臥姿之罐24的蓋之在罐24之軸心方向(即，水平方向H)之另一方的端面(即，頂面24HT)之在鉛垂面方向VP的中心位置24HTc之溫度來使用較佳(圖5A、圖5B)。
作為罐側壁下部溫度THSL，係雖然測量臥姿的罐24之側壁中之在成為比通過罐24之中心的水平面HP更下部之部分之任一處的溫度來使用都可，但是測量側壁的外面(即，側周面24HS)中之最下部24HSL(換言之，最下底部)之在水平方向H的中央位置24HSLc或其周圍的的溫度來使用較佳(圖5A)。此外，根據罐底溫度THB與罐蓋溫度THT之各自的上升與降低之程度/平衡或罐24內之構造物的構成，有罐24之在側壁的外面(即，側周面24HS)之溫度變化成為最大的位置從側周面24HS中之最下部24HSL之在水平方向H的中央位置24HSLc偏離的情況。
作為罐側壁上部溫度THSU，係雖然測量臥姿的罐24之側壁中之在成為比通過罐24之中心的水平面HP更上部之部分之任一處的溫度來使用都可，但是測量臥姿的罐24之側壁的外面(即，側周面24HS)中之最上部24HSU(換言之，頂邊部)之在水平方向H的中央位置24HSUc的溫度來使用較佳(圖5A)。
根據上述之發明者們的知識，觀測關於臥姿的罐24之下述之從I至Ⅳ的溫度中之至少一個，並監視是否溫度隨著時間經過而變化，藉此，判定罐24之密封構造被維持或受損，即，可偵測在罐24之外氣的內洩漏。
I)罐底溫度THB(此外，因內洩漏而上升)
Ⅱ)罐蓋溫度THT(此外，因內洩漏而降低)
Ⅲ)臥姿之罐側壁下部溫度THSL(此外，因內洩漏而上升)
Ⅳ)臥姿之罐側壁上部溫度THSU(此外，因內洩漏而降低)
根據上述之發明者們的知識，又，觀測關於臥姿的罐24之下述之從i至iv的溫度差中之至少一個，並監視是否溫度差隨著時間經過而變化，藉此，判定罐24之密封構造被維持或受損，進而，可偵測在罐24之外氣的內洩漏。
i)罐底溫度THB與罐蓋溫度THT之溫差△THBT
ii)罐底溫度THB與罐側壁上部溫度THSU之溫差△THBSU
iii)罐側壁下部溫度THSL與罐蓋溫度THT之溫差△THSLT
iv)罐側壁下部溫度THSL與罐側壁上部溫度THSU之溫差△THSLU
此外，因為罐底溫度THB與罐側壁下部溫度THSL之上升的程度相異，所以亦可作成觀測罐底溫度THB與罐側壁下部溫度THSL之溫差△THBSL，並監視有無隨時間經過的變化，又，因為罐蓋溫度THT與罐側壁上部溫度THSU之降低的程度相異，所以亦可作成觀測罐蓋溫度THT與罐側壁上部溫度THSU之溫差△THTSU，監視有無隨時間經過的變化。
在使用關於罐24之兩個溫度之間的溫差之情況，係從受到外氣溫度之變化的影響而分別變動的兩個溫度，因為外氣溫度之變化相抵消，所以難受到外氣溫度之變化的影響，而可進行正確之判定。
又，因為罐24之起始內壓的負壓度愈大(即，起始內壓愈低)，伴隨內洩漏之導熱率比罐之內部氣體更小之外氣(空氣)的流入量愈多，所以內洩漏後之(換言之，伴隨內洩漏的進行之)罐24內的使用完燃料之溫度上升的程度成為愈大，因此，關於罐24之各部溫度THB、THT、THSL、THSU的變化幅度或溫差△THBT、△THBSU、△THSLT、△THSLU係變大。
此外，因為罐24之起始內壓的負壓度愈大，內洩漏後之罐24內的使用完燃料之溫度上升的程度愈大，而且，各部溫度THB、THT、THSL、THSU的變化幅度或溫差△THBT、△THBSU、△THSLT、△THSLU的變化幅度愈大，雖然對偵測 罐24之密封構造的受損而發生外氣之往罐24的內部之內洩漏係有利(換言之，偵測靈敏度提高)，但是因為這些各部溫度THB、THT、THSL、THSU或溫差△THBT、△THBSU、△THSLT、△THSLU之變化的大小係反映使用完燃料之溫度變化的大小的結果，所以因應於需要，在考慮罐24內之使用完燃料之容許溫度上升的程度後，設定起始內壓之負壓度。
罐之密封喪失的偵測裝置係亦可作成藉由在電腦上執行既定程式而被實現。
罐之密封喪失的偵測裝置35係例如，在如圖6所示之至少包括控制部36(具體而言，CPU，即，中央處理裝置)、記憶部37、介面38以及顯示部39的電腦，藉由執行記憶部37所記憶之程式而可實現。
在作為罐之密封喪失的偵測裝置35之電腦的控制部36，藉由執行程式，構成密封喪失判斷部36a，該密封喪失判斷部36a係在從各溫度感測器33A、33B、33C、33D所輸入之罐24的底溫度THB、蓋溫度THT、側壁下部溫度THSL以及側壁上部溫度THSU中之至少一個溫度發生超過既定臨限值之變化時，判斷罐24之密封構造受損。第一溫度感測器33A、第二溫度感測器33B、第三溫度感測器33C以及第四溫度感測器33D的測量值資料係經由介面38被輸入偵測裝置‧電腦35，藉密封喪失判斷部36a判定是否在所輸入之測量值發生超過臨限值之隨著時間經過的變化。
此處，密封喪失判斷部36a係作成單獨地使用底溫度THB、蓋溫度THT、側壁下部溫度THSL以及側壁上部溫度THSU之任一個的溫度，或者使用複數個溫度之間的溫差或與其他的溫度的組合，在那些溫度發生超過既定臨限值之變化時，判斷罐24之密封構造受損而發生了外氣之往罐24之內部的內洩漏。在此時，表示最大之溫度變化的底溫度THB、或者底溫度THB與其他的溫度的組合較佳，但是不是特別地被限定為這些，亦可使用全部之部位的溫度，根據情況 係亦可是那些的組合。例如，密封喪失判斷部36a係亦可作成在罐24之底溫度THB、蓋溫度THT、側壁下部溫度THSL以及側壁上部溫度THSU中之任兩個溫度之間的溫差△THBT、△THBSU、△THSLT、△THSLU發生超過既定臨限值之變化時，判斷罐24之密封構造受損而發生外氣之往罐24之內部的內洩漏。又，密封喪失判斷部36a係亦可在產生大之溫度變化的底溫度THB與蓋溫度THT之間或與側壁上部溫度THSU之間的溫差發生變化時判斷罐之密封構造受損，更佳係亦可在罐24之底溫度THB及側壁下部溫度THSL上升至超過既定臨限值且蓋溫度THT及側壁上部溫度THSU降低至超過既定臨限值時，判斷罐之密封構造受損。
而且，在測量值發生超過既定臨限值之隨著時間經過的變化的情況，偵測裝置35係例如，使顯示部39顯示罐24之密封構造受損或發出警報等。
此外，若依據發明者們的知識，如上述所示，由於在罐24內只要例如氦之惰性氣體有少許存在，使用完燃料之溫度係激烈地降低，而且，因為使用完燃料之溫度，進而罐24之表面溫度係與負壓度幾乎不相依(參照圖22)，所以將罐24之起始內壓作成負壓，這係從該罐24內所收容之使用完燃料的衰變熱之管理的觀點亦無任何問題。
若依據如以上所示構成之罐之密封喪失的偵測方法或罐之密封喪失的偵測裝置15、35，發生罐之密封喪失時，由於在導熱率大之惰性氣體環境中因內洩漏而導熱率小之外氣，即空氣混入，伴隨導熱率之降低而除熱效果減少，因為伴隨由罐4、24內之使用完燃料的溫度上升所引起之各種特有的現象，所以可正確地偵測罐4、24的密封構造受損。因此，可圖謀提高作為在立姿的罐4或臥姿的罐24之密封性之喪失的偵測方法之有用性或可靠性。
又，即使罐4、24之密封構造受損，亦因為在仍然不會馬上發生含有放射性物質之內部氣體之向外環境的釋出下發生使用完燃料之溫度變高的現象，所以可一面防止含有放射性物質之內部氣體之向外環境的釋出，一面偵測 罐4、24之外氣之內洩漏的發生。因此，不必考慮容許洩漏量。
此外，雖然上述之實施形態是實施本發明時之適合的形態之一例，但是本發明之實施形態不是被限定為上述者，在不超出本發明之主旨的範圍，本發明係可實施各種變形。
例如，在上述之實施形態，係列舉對在圖1表示示意構造之混凝土桶型式的儲存設備1或在圖4表示示意構造之混凝土筒倉型式的儲存設備21應用本發明的情況，但是可應用本發明之儲存設備之具體的構成/構造係不是被限定為圖1或圖4所示的例子，本發明係可應用於以立姿收容罐之各種的儲存設備或以臥姿收容罐之各種的儲存設備。
又，在上述之實施形態，係作成著眼於罐4、24之任意的部位之表面溫度的變化或複數個部位之間之溫差的變化，但是亦可作成使用罐4、24之各部位的表面溫度與除此以外之溫度的差。具體而言，係亦可作成使用罐4、24之上述的各部溫度TB、...、THSU、與藉在混凝土桶2/混凝土筒倉22之供氣口6、26所設置的第五溫度感測器13E所取入的外氣之溫度(稱為供氣溫度TIN)的差。罐4、24之各部溫度，尤其底溫度TB、THB、及側壁下部溫度THSL係易受到伴隨一天中之外氣溫度的變化而變動之內部冷卻外氣5、25之溫度的影響，而與罐4、24之密封性的喪失(具體而言，係內洩漏的發生)係無關地變動。因此，藉由使用罐4、24之各部溫度與供氣溫度的差，可從罐4、24之各部溫度的變動將伴隨外氣溫度的變化之內部冷卻外氣5、25之溫度的變動量相抵消而消除。具體而言，係例如，因為立式罐4之底溫度TB係尤其易受到內部冷卻外氣5之溫度的影響，所以亦可作成藉由監視是否罐底溫度TB與供氣溫度TIN之間的溫差隨時間經過而變化，判定罐4之密封構造被維持或受損，即，偵測在罐4之外氣的內洩漏。
又，在上述之實施形態，係作成測量罐之各部位的表面溫度，並利用測量溫度本身的變動，在測量值發生超過既定臨限值之變化時，判斷罐之 密封構造受損而發生了外氣之往罐之內部的內洩漏，但是不特別地限定為此，亦可作成檢測出由往罐內部之外氣的內洩漏所引起之溫度變化而引起之其他的物理現象，例如熱通量的變化或內部指標溫度的變化等，來判斷密封喪失。尤其因為罐4之底溫度TB係受到供氣溫度TIN之影響大，所以藉由緩和供氣溫度TIN之影響，使用罐4之底溫度TB的溫度變化，而高精度地偵測洩漏較佳。例如，從罐4之底溫度TB與供氣溫度TIN求通過罐底面的熱通量，再從熱通量的變化推測內洩漏所造成之罐內壓的變化的手法，或者在從罐內部通過罐底面之不銹鋼板後，向外氣所釋出之熱通量是定值的條件下，求罐內部之指標溫度TH，再從罐內部之指標溫度TH與底溫度TB之溫差的變化可推測罐內壓的變化。
[求熱通量之方法]
圖23係表示罐底部之溫度邊界條件。與外氣接觸之罐底面係因為被加熱，所以產生藉自然對流之熱傳熱通量qC。此外，亦發生來自罐架座之藉導熱的散熱，但是此處係將在罐底部中心位置之熱通量作為評估對象。因此，因為罐底部之板厚遠比從底部之中心至架座與罐底部之接觸點的距離薄，所以假設接觸之導熱的影響不及於評估對象之罐底部的中心位置。以以下的數學式1表示這些熱通量的關係。
[數學式1] q B =q C +q R =h a (T B -T IN )+εσ(273+T B )4
此外，空氣側之熱傳係數ha係從熱傳手冊(熱傳學資料修訂第5版，日本機械學會，2009年)，使用朝下加熱圓形平板之自然對流熱傳相關數學式。
因此，[數學式2]自
Figure 109107402-A0305-02-0029-1
Figure 109107402-A0305-02-0029-2
此處，L(罐之直徑)係採用0.4064m。
在圖24表示將從起始0.1atm氦之洩漏測試事例作為對象，藉計算所求得之熱通量的差與罐內壓的關係。此外，得知圖24中之△qB(=qB-qB0)係與內壓之上升同時上升。
[求罐內指標溫度之方法]
使用罐底溫度TB與供氣溫度TIN，求罐內部之指標溫度TH。作為所謂的反向問題，是使用已知之溫度資料，求邊界條件。從罐內向罐底部所供給之熱通量係被認為不僅從罐內部之發熱體藉導熱所傳導的熱通量、輻射熱通量，還有藉對流之熱通量，將這些熱通量之總熱通量當作qI。又，假設此熱通量係在罐內部之底面的極附近，藉導熱賦與氦之指標溫度TH。
在圖25表示從罐內部通過罐底部，至被釋出至大氣之熱的流動與邊界條件。
熱係從罐內部通過罐底部之不銹鋼板後，流至大氣(空氣)。此處，係將在是罐底面內側的極附近之相距高度lH的位置之氦指標溫度當作TH，如數學式4所示，假設qI之熱通量藉導熱將熱傳至不銹鋼板。在不銹鋼板內，熱係藉數學式5所示之導熱傳導。又，不銹鋼板與空氣之熱移動係藉數學式6所示之熱傳及輻射熱傳遞。此處，係假設經由罐架座而藉導熱的散熱係在此地點不影響。因此，熱通量qI、qS係分別以以下的數學式表達，
Figure 109107402-A0305-02-0030-3
Figure 109107402-A0305-02-0030-5
[數學式6] q B =q C +q R =h a (T B -T IN )+εσ(273+T B )4
現在，因為通過罐內部、罐底部之不銹鋼板以及罐底部並等待被釋出之熱通量係相同，所以qI=qS=qB成立。因此，從上述之3個數學式消除TBI，求TH，而得到以下的數學式。
Figure 109107402-A0305-02-0030-6
罐內底部附近之氦指標溫度TH係如數學式7所示，使用TB與TIN所表示。lH係在罐內底部之極附近的範圍任意地決定的值，此處，係設定成lH=0.01m。又，TH-TB係成為數學式8。
Figure 109107402-A0305-02-0030-7
自測量起點之溫度變動值TH’-TB’係成為數學式9。
Figure 109107402-A0305-02-0031-8
在圖26表示在從起始0.1atm氦的洩漏測試事例之TH’-TB’與罐內壓的關係。此外，得知圖26中之TH’-TB’的值係與內壓之上升同時上升。
此外，在從數學式1至數學式9之各記號的意義係如以下所示。
lH：從罐底面至氦指標溫度TH之觀測點的距離(m)
ls：罐底面厚度(m)
λH：氦之導熱率(W/m/℃)
λs：不銹鋼之導熱率(W/m/℃)
λa：空氣之導熱率(W/m/℃)
qI：從罐內氦往罐底面之熱通量(W/m2)
qS：通過罐底面之熱通量(W/m2)
qB：從罐底面往空氣之熱通量(W/m2)
ha：罐底面與空氣之間的熱傳係數(W/m2/℃)
TH：罐內底面之附近的氦指標溫度(℃)
TBI：罐底面內側溫度(℃)
TB：罐底面外側溫度(℃)
TIN：供氣溫度(℃)
GrI：葛瑞斯何夫數(Grash of number)(-)
β：空氣之熱膨脹係數(l/K)
νa：空氣之動黏性係數(m2/s)
g：重力加速度(m/s2)
Nua：空氣側之那塞特數(Nusselt number)(-)
Pra：空氣之卜朗特數(Prandtl number)(-)
L：代表長度(m)(此處係罐之直徑。被設定成0.4064m。)
Cl：修正係數
又，亦可作成使用罐之各部位的表面溫度與除此以外之溫度的溫差，在該溫差發生超過既定臨限值之變化時，判斷罐之密封構造受損而發生了外氣之往罐之內部的內洩漏。例如，亦可作成將立式罐4之蓋溫度TT與混凝土桶2之混凝土蓋8的內部溫度TLM組合，在其溫差發生超過既定臨限值之溫度變化時，判斷罐4之密封構造受損。混凝土蓋8的內部溫度TLM係例如藉在混凝土桶2的混凝土蓋8中所裝入之第六溫度感測器13F所測量。若依據本手法，因為混凝土桶2之混凝土蓋8的內部溫度TLM係對罐4之蓋溫度TT的變化伴隨時間延遲且很緩慢地變化，所以在罐4發生外氣之內洩漏而罐4之蓋溫度TT變化時，該罐4之蓋溫度TT與混凝土桶2之混凝土蓋8的內部溫度TLM之差係擴大。因此，在這些溫度之間的溫差發生超過既定臨限值之變化時，可判斷罐4之密封構造受損。又，在罐蓋溫度TT係包含混凝土桶2之混凝土蓋8的底面溫度。因此，混凝土蓋8的底面溫度係對罐4之蓋溫度TT的變化比較適切反應地變化，另一方面，因為混凝土蓋8的內部溫度TLM係對罐4之蓋溫度TT或混凝土蓋8之底面溫度的變化伴隨時間延遲且緩慢地變化，所以亦可在混凝土蓋8的底面溫度與內部溫度TLM之間的溫差發生變化時判斷罐4之密封構造受損。
<<驗證例>>
使用圖7至圖21，說明為了驗證本發明之罐之密封喪失的偵測方法之妥當性所進行的測試例。此外，圖7及圖8係用以與在本驗證例所使用之儲存設備的模型之示意構造一起表示溫度測量位置的示意圖，不是配合實物之尺寸關係正確地表示各部之尺寸關係的圖。
在本驗證例，係使用在桶內以立姿收容罐之形態之儲存設備的模型51(圖7、圖8)，從罐之起始內壓是負壓的狀態實施內洩漏測試。
儲存設備的模型51係由罐模型54與覆蓋立姿之該罐模型54的桶模型52所構成。桶模型52及罐模型54係被形成為設想實際機器之縮尺1/4.5的大小，並構成為在桶模型52之靠下端之位置的4處具有供氣口56且在靠上端之位置的4處具有排氣口57。圖中之符號60係與供氣口56及排氣口57連通的空間，並是內部冷卻外氣55所流動的流通空間。
桶模型52係被形成為如下之尺寸的圓筒形。
‧外徑：766mm
‧高度：1271.7mm
‧中空部之直徑：451mm
罐模型54係不銹鋼製，並被形成為如下之尺寸的圓筒形。
‧外徑：406.4mm
‧高度：1043mm
‧胴板厚：4.5mm
‧上蓋及底板之板厚：40mm
罐模型54之上蓋係被焊接於胴部。底板係被作成可開閉之凸緣構造，並在作成藉金屬墊片保持密封後，藉螺栓鎖緊。
安裝貫穿罐模型54之底板的配管，且對該配管設置閥64，在向罐模型54內填充氣體時及內洩漏測試時使用該閥64。
在罐模型54內，設置12支模擬使用完燃料之發熱體62。發熱體62係構成為具有在棒狀加熱器(具體而言，係直徑16mm、長度900mm，且具有上端側100mm及下端側80mm的非發熱部)之周圍配設6支直徑16mm、長度885mm之實心的鋁管之構造。棒狀加熱器係藉變壓器改變電壓，藉此，可調整發熱量。
發熱體62係被裝入隔開之各分區的內尺寸是71mm×71mm的籃61。在籃61的上部設置十字型的固定夾具，將各發熱體62/棒狀加熱器配置並固定於籃61之各分區的中心。
發熱體62之棒狀加熱器的熱係在周圍之鋁管傳遞，而將發熱體62整體加熱，且亦將罐模型54之底加熱。
在罐模型54之蓋與籃61的上端之間係設置30mm之間隙。
設置熱電偶，並測量罐模型54之複數個位置的溫度。溫度測量位置係被設定成如以下所示(圖7、圖8)。在下述之括弧內的名稱係在符合之位置所測量之溫度的稱呼。
‧罐模型之蓋的上面(即，頂面)之在水平面方向之中心位置的溫度(罐蓋溫度TT)
‧罐模型之側壁的外面(即，側周面)之在上下方向之中央位置的溫度(罐側壁溫度TS)
‧罐模型之底的下面(即，底面)之在水平面方向之中心位置的溫度(罐底溫度TB)
在本驗證例所使用之儲存設備的模型51係在考慮罐內之熱流動上的相似法則所設計，並構成為在實際機器與模型使罐內之瑞立數(Rayleigh number)(Ra*數)一致。
在測試之來自發熱體62的發熱量係被設定成在實際機器與模型使罐之表面熱通量一致。具體而言，作為在實際機器之發熱量相當於10kW的測試，為了在實際機器與模型使罐之表面熱通量一致，在模型之發熱量係被設定成494W(但，因為有電壓變動而發生稍微的變動)。
罐模型54係在內部從真空狀態逐漸地填充是惰性氣體的氦(He)，而將起始內壓設定成既定負壓值。
作為罐模型54之起始內壓的條件，設定0.8atm、0.5atm以及0.1atm之3種內壓。
然後，從罐模型54之起始內壓是負壓之狀態至成為1atm實施內洩漏測試。
此外，在本驗證例之測試，係作為對罐模型54內之起始填充氣體，使用氦，在內洩漏時係導熱率比氦更小之空氣混入。作為起始填充氣體使用氦的狀態係成為比實際機器之Ra*數更小的條件，又，溫度斜率有成為比實際機器更小的傾向。進而，因為在空氣之混入亦有在模型空氣之混入的溫度斜率比在實際機器空氣之混入的溫度斜率更難附加，所以認為測試結果係成為比實際更過小評估。
模擬罐模型54之起始內壓從是負壓之狀態(具體而言，係0.8atm、0.5atm以及0.1atm)至成為1atm之發生內洩漏的狀況(此外，在起始填充氣體是氦之罐模型54內吸入是外氣之空氣)，關於伴隨罐模型54內之壓力變化之罐蓋溫度TT、罐底溫度TB以及罐側壁溫度TS的變化，得到圖9(起始內壓：0.8atm)、圖10(起始內壓：0.5atm)以及圖11(起始內壓：0.1atm)所示之結果。
從圖9、圖10以及圖11所示之結果，確認關於起始內壓之負壓的程度為任一個的情況，都伴隨從負壓往大氣壓之壓力的增加，罐底溫度TB上升且罐蓋溫度TT亦上升，另一方面，罐側壁溫度TS係稍微降低。
認為出現如上述所示之溫度變化的理由係如以下所示。即，因為因內洩漏而導熱率小之空氣混入導熱率大之氦環境氣體中，所以伴隨導熱率之降低，除熱效果減少，而罐模型54內之發熱體62的溫度上升。
而且，伴隨罐模型54內之發熱體62的溫度上升，與該發熱體62接觸之罐模型54之底的溫度TB上升。
又，因為混入之空氣係密度比氦更大，所以空氣係積存於罐模型 54內的下部空間，另一方面，氦係積存於罐模型54內的上部空間。因此，溫度上升之發熱體62的熱經由導熱佳之氦向罐模型54之蓋傳遞，而罐蓋溫度TT亦上升。
又，因內洩漏而罐底溫度TB與罐蓋溫度TT上升的份量、發熱體62本身之發熱量本身係在內洩漏前後是相同，所以罐側壁溫度TS係降低。
關於圖9、圖10以及圖11所示之結果，罐模型54之各個各部(具體而言，係蓋(頂面之中心位置)、側壁(側周面之上下中央位置)、以及底(底面之中心位置)，整理罐模型54之按照起始內壓的負壓度之各部溫度TT、TS、TB的變化量，得到圖12所示之結果。
從圖12所示之結果，確認與起始內壓之負壓度的高低無關，罐蓋溫度TT及罐底溫度TB係上升，而罐側壁溫度TS係降低。
從圖12所示之結果，又，確認起始內壓的負壓度愈大(即，起始內壓愈低)，各部溫度TT、TS、TB的變化幅度成為愈大。認為這係因為罐模型54之起始內壓的負壓度愈大，伴隨內洩漏之導熱率小之空氣的流入量愈多，所以反映內洩漏後之(換言之，伴隨內洩漏之進行之)罐模型54內的發熱體62之溫度上升的程度成為愈大。
使用圖9、圖10以及圖11所示之結果，關於伴隨壓力變化之罐底溫度TB與罐蓋溫度TT之溫差△TBT(=TB-TT；稱為「底-蓋溫差△TBT」)的變化量，得到圖13(起始內壓：0.8atm)、圖14(起始內壓：0.5atm)以及圖15(起始內壓：0.1atm)所示之結果。
從圖13、圖14以及圖15所示之結果，確認伴隨從負壓往大氣壓的壓力增加，底-蓋溫差△TBT的變化幅度變大。
又，使用圖9、圖10以及圖11所示之結果，關於伴隨壓力變化之罐底溫度TB與罐側壁溫度TS之溫差△TBS(=TB-TS；稱為「底-側壁溫差△TBS」) 的變化量，得到圖16(起始內壓：0.8atm)、圖17(起始內壓：0.5atm)以及圖18(起始內壓：0.1atm)所示之結果。
從圖16、圖17以及圖18所示之結果，確認伴隨從負壓往大氣壓的壓力增加，底-側壁溫差△TBS的變化幅度變大。
關於圖9、圖10及圖11、以及圖16、圖17及圖18所示之結果，按照罐模型54之起始內壓的負壓度，整理底-側壁溫差△TBS、罐底溫度TB以及罐蓋溫度TT的變化量，得到圖19所示之結果。
從圖19所示之結果，確認與起始內壓的負壓度的高低無關，底-側壁溫差△TBS的變化幅度最大，其次，罐底溫度TB的變化幅度大。
從圖19所示之結果，又，確認起始內壓的負壓度愈大(即，起始內壓愈低)，底-側壁溫差△TBS、罐底溫度TB以及罐蓋溫度TT之任一個都變化幅度愈大。
在內洩漏前後的各個測量發熱體62的溫度，關於按照罐模型54之起始內壓的負壓度之內洩漏前之發熱體62的溫度，得到圖20所示之結果，又，關於在內洩漏前後之(即，罐模型54之內壓從起始內壓進行內洩漏至成為1atm的情況之)發熱體62的溫度上升度，得到圖21所示之結果。發熱體62的溫度係具體而言，是構成發熱體62之棒狀加熱器的表面之在上下方向之中央位置的溫度。
從圖20所示之結果，確認內洩漏前之發熱體62的溫度係與起始內壓之負壓度的高低幾乎不相依。
又，從圖21所示之結果，確認內洩漏前後之發熱體62的溫度係起始內壓的負壓度愈大(即，起始內壓愈低)，上升幅度愈大。
從以上之結果，確認在罐之起始內壓是負壓的情況，係因為罐的密封構造受損而發生內洩漏，所以由於起始內壓是負壓，根據罐之位置而發生特有的溫度變化。
因此，在將罐之起始內壓作成負壓後，觀測關於罐之溫度，並監視按照位置之溫度的變化或按照位置之溫度之差的變化，藉此，根據變化之傾向或程度，判定罐之密封構造被維持或受損，進而係確認可偵測在罐之內洩漏。
1:儲存設備(混凝土桶型式)
2:混凝土桶
3:混凝土容器
4:罐(立姿)
5:內部冷卻外氣
6:供氣口
7:排氣口
8:混凝土蓋
9:支撐腳
10:流通空間
13A:第一溫度感測器
13B:第二溫度感測器
13C:第三溫度感測器
13E:在供氣口測量供氣溫度之第五溫度感測器
13F:第六溫度感測器
15:罐之密封喪失的偵測裝置
16:控制部
TIN:供氣溫度
TB:底溫度
TT:蓋溫度
TS:側壁溫度
TLM:混凝土蓋的內部溫度

Claims (16)

  1. 一種罐之密封喪失的偵測方法，係偵測在混凝土桶內以立姿所收容的罐之密封構造之喪失的方法，其特徵為：該罐係導熱率比外氣更大之惰性氣體與使用完燃料一起被密封，而且內部壓力被作成負壓；在該罐的底溫度、蓋溫度以及側壁溫度中之至少一個溫度發生超過既定臨限值之變化時，判斷該罐之密封構造受損；其中在該罐的該底溫度及該蓋溫度上升至超過既定臨限值且該側壁溫度降低至超過既定臨限值時，判斷該罐之密封構造受損。
  2. 如請求項1之罐之密封喪失的偵測方法，其中在該罐的該底溫度、該蓋溫度以及該側壁溫度中之任兩個溫度之間的溫差發生超過既定臨限值之變化時，判斷該罐之密封構造受損。
  3. 如請求項1之罐之密封喪失的偵測方法，其中在該罐的該底溫度與該混凝土桶所取入之外氣的溫度之間的溫差發生超過既定臨限值之變化時，判斷該罐之密封構造受損。
  4. 如請求項1之罐之密封喪失的偵測方法，其中在該罐的該蓋溫度與該混凝土桶之混凝土蓋的內部溫度之間的溫差發生超過既定臨限值之變化時，判斷該罐之密封構造受損。
  5. 如請求項1之罐之密封喪失的偵測方法，其中在從該罐的該底溫度與該混凝土桶所取入之外氣的溫度所算出之熱通量或推測罐內指標溫度發生超過既定臨限值之變化時，判斷該罐之密封構造受損。
  6. 一種罐之密封喪失的偵測裝置，係偵測在混凝土桶內以立姿所收容的罐之密封構造之喪失的裝置，其特徵為具有：罐，係導熱率比外氣更大之惰性氣體與使用完燃料一起被密封，而且內部壓 力被作成負壓；測量該罐之底溫度、蓋溫度以及側壁溫度中之至少一個溫度的溫度感測器；以及密封喪失判斷部，係輸入來自該溫度感測器的測量值資料，在輸入之測量溫度值發生超過既定臨限值之變化時，判斷該罐之密封構造受損，其中在該密封喪失判斷部，係從該溫度感測器輸入該罐的該底溫度、該蓋溫度、以及該側壁溫度之全部的測量值，在該罐的該蓋溫度及該底溫度上升至超過既定臨限值且該側壁溫度降低至超過既定臨限值時，判斷該罐之密封構造受損。
  7. 如請求項6之罐之密封喪失的偵測裝置，其中在該密封喪失判斷部，係從該溫度感測器輸入該罐的該底溫度、該蓋溫度、以及該側壁溫度中之至少兩個溫度的測量值資料，在該兩個溫度之間的溫差發生超過既定臨限值之變化時，判斷該罐之密封構造受損。
  8. 如請求項6之罐之密封喪失的偵測裝置，其中更具有測量在該混凝土桶所取入的外氣之溫度的溫度感測器；在該密封喪失判斷部，係輸入該罐的該底溫度與在該混凝土桶所取入的該外氣之溫度的測量值資料，在該罐之該底溫度與該外氣之溫度的差發生超過既定臨限值之變化時，判斷該罐之密封構造受損。
  9. 如請求項6之罐之密封喪失的偵測裝置，其中更具有測量該混凝土桶的混凝土蓋之內部溫度的溫度感測器；在該密封喪失判斷部，係輸入該罐的該蓋溫度與該混凝土蓋之該內部溫度的測量值資料，在該罐的該蓋溫度與該混凝土蓋之該內部溫度的差發生超過既定臨限值之變化時，判斷該罐之密封構造受損。
  10. 如請求項6之罐之密封喪失的偵測裝置，其中 更具有測量在該混凝土桶所取入的外氣之溫度的溫度感測器；在該密封喪失判斷部，係輸入該罐的該底溫度與在該混凝土桶所取入的該外氣之溫度的測量值資料，在從該罐的該底溫度與該混凝土桶所取入之該外氣的溫度所算出之熱通量或推測罐內指標溫度發生超過既定臨限值之變化時，判斷該罐之密封構造受損。
  11. 一種罐之密封喪失的偵測方法，係偵測在混凝土筒倉內以臥姿所收容的罐之密封構造之喪失的方法，其特徵為：該罐係導熱率比外氣更大之惰性氣體與使用完燃料一起被密封，而且內部壓力被作成負壓；在該罐的底溫度、蓋溫度、在臥姿之側壁下部溫度以及在臥姿之側壁上部溫度中之至少一個溫度發生超過既定臨限值之變化時，判斷該罐之密封構造受損，其中在該罐的該底溫度及該側壁下部溫度上升至超過既定臨限值且該蓋溫度及該側壁上部溫度降低至超過既定臨限值時，判斷該罐之密封構造受損。
  12. 如請求項11之罐之密封喪失的偵測方法，其中在該罐的該底溫度、該蓋溫度、該側壁下部溫度以及該側壁上部溫度中之任兩個溫度之間的溫差發生超過既定臨限值之變化時，判斷該罐之密封構造受損。
  13. 一種罐之密封喪失的偵測裝置，係偵測在混凝土筒倉內以臥姿所收容的罐之密封構造之喪失的裝置，其特徵為具有：罐，係導熱率比外氣更大之惰性氣體與使用完燃料一起被密封，而且內部壓力被作成負壓；測量該罐之底溫度、蓋溫度、在臥姿之側壁下部溫度以及在臥姿之側壁上部溫度中之至少一個溫度的溫度感測器；以及密封喪失判斷部，係輸入來自該溫度感測器之至少一個溫度的測量值資料，在輸入之測量溫度值發生超過既定臨限值之變化時，判斷該罐之密封構造受損， 其中在該密封喪失判斷部，係從該溫度感測器輸入該罐的該底溫度、該蓋溫度、該側壁下部溫度以及該側壁上部溫度的測量值資料，在該罐的該底溫度及該側壁下部溫度上升至超過既定臨限值，且該蓋溫度及該側壁上部溫度降低至超過既定臨限值時，判斷該罐之密封構造受損。
  14. 如請求項13之罐之密封喪失的偵測裝置，其中在該密封喪失判斷部，係從該溫度感測器輸入該罐的該底溫度、該蓋溫度、該側壁下部溫度以及該側壁上部溫度中之至少兩個溫度的測量值資料，在兩個溫度之間的差發生超過既定臨限值之變化時，判斷該罐之密封構造受損。
  15. 一種罐，其特徵為：具有如請求項6~10及請求項13~14中任一項之罐之密封喪失的偵測裝置。
  16. 一種混凝土製儲存設備，其特徵為：具有如請求項15之罐。
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