JP3147686B2 - 円環槽 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、円環状をなす貯留槽
本体に放射性流体などの液体を貯留するようにした円環
槽に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、使用済核燃料再処理工場等で発
生する高レベル放射性溶液を保管するに際しては、円環
状の貯留槽本体を有する円環槽が使用されている。この
ような円環槽では、容器に充填された放射性流体が円環
状に配置されるので、臨界安全性を確保することができ
る。たとえば、特開平４ー１７２２９９号に開示された
円環槽は、円環槽のリング状をなす上蓋に平面視円形の
凸縁部を円周方向に複数形成し、各凸縁部に、凸縁部よ
りも小径な口径を有する管台部品（リデューサー）の一
端部を溶接したもので、管台部品の他端部に外部配管を
溶接することにより、高レベル放射性流体を外部配管を
通して内部へ導入するようになっている。このような円
環槽においては、外部配管を管台部品を介して円環槽の
上蓋に溶接する構成であるため、上蓋の機械加工が簡略
化されるという利点がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な円環槽においては、各部材の材料として強度および耐
蝕性に優れたステンレス鋼が一般的に用いられるが、外
部配管内を流通させる流体の温度が高い場合には、当該
外部配管をジルコニウムなどのような耐蝕性がさらに高
い材料で構成する必要が生じる。しかしながら、上記円
環槽においては、上蓋と管台部品あるいは管台部品と外
部配管とを溶接して接合するため、それらの部品は同等
の材料でなければならない。このため、ある外部配管だ
けを他と異なる材質とすることができないという問題が
あった。

【０００４】この発明は、上記従来の円環槽の問題点を
解決するためになされたもので、材料が他と異なる外部
配管を使用することができる円環槽を提供することを目
的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の円環槽は、円環
状の貯留槽本体の上端開口部をリング状をなす上蓋で隠
蔽し、この上蓋に、外部配管の開口縁部を溶接固着する
ための管台部を周囲に有する貫通孔を複数設けるととも
に、周囲に凸縁部を有する１つの貫通孔を設け、上記凸
縁部に、上下両端部が互いに異なる材料で構成されると
ともに下端部が同凸縁部と同等の材料で構成された異材
継手を溶接固着し、この異材継手の上端部に、同上端部
と同等の材料で構成された取合管台を固着し、上記取合
管台は、その下端部と上端部とが上記異材継手の内周側
および外部にそれぞれ配置される小径管部と、この小径
管部の外周部から半径方向外方へ広がり、上記異材継手
の上端開口縁部に溶接された大径管部とを備え、しか
も、上記小径管部の下端部を、その開口縁部が上記異材
継手よりも下方に位置するに充分な長さとしたことを特
徴としている。

【０００６】

【作用】上記構成の円環槽においては、上蓋の凸縁部に
異材継手を介して取合管台を固着しているから、異材継
手の上端部および取合管台の材料を外部配管の材料と同
等とすることにより、それらの部品を溶接にて固着する
ことが可能となる。また、取合管部の小径管部の開口縁
部が異材継手よりも下方に位置しているから、小径管部
を流通する液体が異材継手と接触することがない。よっ
て、液体による異材継手の腐蝕等を考慮する必要がな
く、円環槽を安全に使用することができる。

【０００７】

【実施例】

（１）実施例の構成 以下、図１ないし図４を参照しながら本発明の一実施例
について説明する。図１は実施例の円環槽の貯留槽本体
１を示す側断面図、図２は平面図である。図１において
符号２はベースプレートである。ベースプレート２はリ
ング状をなし、貯留槽本体１の内外周からフランジ状に
突出することにより、ボルト等によって基礎（図示略）
に固定されるようになっている。ベースプレート２の上
面には、下部リング３が固定されている。下部リング３
の上面には、その全周にわたって延在する凹部３ａが形
成されている。凹部３ａの底面は、図１中左側から右側
へ向かって下り勾配となるように傾斜させられている。
また、凹部３ａの底面の最も低い箇所には排液口（図示
略）が配置されている。なお、図中符号６０は第１下部
平板、６１は第２下部平板であり、第１下部平板６０は
ベースプレート２にボルトによって取り付けられ、第２
下部平板６１は、ベースプレート２とともにボルトによ
って基礎（それぞれ図示せず）に取り付けられている。

【０００８】下部リング３の上縁部には、貯液部内壁４
と貯液部外壁５が固定され、これら下部リング３、貯液
部内壁４および貯液部外壁５が構成する貯液部６に、高
レベル放射性流体が貯留されるようになっている。そし
て、貯液部６の上端開口部は、貯留部内壁および外壁
４，５の上縁部に固着された上部リング（上蓋）７によ
って隠蔽されている。

【０００９】上部リング７の下面には、その全周にわた
って延在する２条の凸縁部７ａ，７ｂが形成され、それ
ら凸縁部７ａ，７ｂは貯液部内壁４および外壁５の上縁
部に溶接によって固着されている。また、上部リング７
には、その上下方向に貫通する孔（貫通孔）１０が円周
方向に並んで形成されている。孔１０の周囲には、円筒
状をなす上部管台（管台部）１２と下部管台１３とが形
成されている。そして、上部管台１２には、低温用外部
配管１５が突合せ溶接により固着され、下部管台１３に
は内部配管１６が突合せ溶接により固着されている。な
お、図４は内部配管１６を有する例を示したが、場所に
よっては内部配管１６がなく、したがってこれを固着す
るための下部管台１３もない箇所がある。

【００１０】また、上部リング７には、上記孔１０より
も内径の大きな孔（貫通孔）２０が１つ形成され、孔２
０の上端開口部には円筒状をなす凸縁部２２が形成され
ている。凸縁部２２には、異材継手２５が突合せ溶接に
より固着されている。異材継手２５は、２種類の材料か
らなる素材を拡散接合、爆着接合あるいは熱間圧延接合
等により接合して円筒状に加工したものである。この実
施例では、異材継手２５は、ステンレス鋼からなる下端
部２５ａと、ジルコニウムからなる上端部２５ｂとから
構成されている。なお、２種類の材料の間にそれらと異
なる材質の素材を介在させることもできる。たとえば、
ステンレス鋼とジルコニウムの間にタンタルを介在させ
ることもできる。

【００１１】異材継手２５の下端部２５ａをステンレス
鋼としたのは、上部リング７もステンレス鋼で構成され
ているため、両者の溶接固着を可能とするためである。
また、上端部２５ｂをジルコニウムとしたのは、リデュ
ーサー（取合管台）３０との溶接固着を可能とするため
である。リデューサー３０は、図３に示すように、円筒
状をなす小径管部３１と、この小径管部３１の外周部か
らスカート状に軸方向へ延びる大径管部３２とから構成
されている。そして、このリデューサー３０はジルコニ
ウムで構成され、その大径管部３２が異材継手２５の上
端部２５ｂと突合せ溶接されることにより固着されてい
る。

【００１２】リデューサー３０の小径管部３１の上端部
にはジルコニウムからなる高温用外部配管（図示略）が
接続される。この高温用外部配管には、前述した低温用
外部配管１５に比べて温度の高い放射性溶液が流通させ
られるようになっている。温度が高い放射性溶液は腐食
性が強く、このため、ステンレス鋼よりも耐蝕性の優れ
たジルコニウムが高温用外部配管の材料として用いられ
ている。また、小径管部３１の下端部は、異材継手２５
よりも下方まで延在している。これにより、小径管部３
１を流通した放射性溶液は、異材継手２５と接触するこ
となく貯液部６に注入されることになる。

【００１３】次に、上部プレート７の上面の内周側と外
周側には、リング状をなす第１上部平板４０と第２上部
平板４１とがボルト等によって取り付けられている。第
１上部平板４０の下面の内周側縁部と第１下部平板６０
には、貯液槽本体１の内側の外殻を構成するステンレス
鋼板５２が溶接により固定されている。このステンレス
鋼板５２の外周面には、中性子減速材５０が取り付けら
れている。中性子減速材５０の材料としては、例えば、
高密度ポリエチレン、シリコン樹脂などの樹脂類、コン
クリート、炭素ブロックなど、水素、炭素を十分含有す
る材料であれば用いることができる。

【００１４】中性子減速材５０の外周面には、中性子吸
収材４３が取り付けられている。中性子吸収材４３の材
料としては、カドミウム、ボロン、ガドリニウム、サマ
リウム、ユーロピウムなどを単体で用いたり、またはそ
のような物質の化合物、あるいはそれらの物質や化合物
と他の物質との複合物を用いることができる。さらに、
上記のような中性子を吸収する物質を例えばプラスチッ
クに混合して板状の複合体を構成することができる。

【００１５】次に、第２上部平板４１の下面の外周側縁
部と第２下部平板６１には、貯液槽本体１の外側の外殻
を構成するステンレス鋼板５８が溶接により固定されて
いる。このステンレス鋼板５８の内周面には、中性子減
速材５６が取り付けられ、中性子減速材５６の内周面に
は、中性子吸収材５４が取り付けられている。これら中
性子減速材５６および中性子吸収材５４は、上記中性子
減速材５０および中性子吸収材４３と同等の材料で構成
されている。

【００１６】（２）実施例の作用・効果 上記構成の円環槽においては、低温用外部配管１５内を
流通した放射性溶液は、上部プレート７の孔１０および
内部配管１６を通って貯液槽６に注入される。また、高
温用外部配管を流通した放射性溶液は、リデューサー３
０の小径管部３１を通って貯液槽６に注入される。その
際、小径管部３１が異材継手２５の下側まで延びている
ので、放射性溶液は異材継手２５と接触することなく貯
液部６に注入される。なお、高温用外部配管を流通する
放射性溶液は、上流側では高温で腐食性が強いが、円貯
液槽６に注入される時点では冷却されて腐食性が弱まっ
ている。よって、貯液槽６の腐蝕等の問題も生じない。

【００１７】上記構成の円環槽においては、上部プレー
ト７の凸縁部２２とリデューサー３０との間に異材継手
２５を介在させているから、異材継手２５の上端部およ
びリデューサー３０の材料を高温用外部配管の材料と同
じジルコニウムとすることにより、それらの部品の溶接
固着が可能となる。また、小径管部３１を流通する放射
性液体が異材継手２５と接触することがないので、放射
性液体による異材継手２５の腐蝕等を考慮する必要がな
く、円環槽を安全に使用することができる。

【００１８】（３）変更例 本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の
変更が可能である。たとえば、異材継手２５の形成方法
としては、上記した接合方法の他に、２種類の材料を接
触させた状態で相対的に回転させて摩擦加熱する摩擦圧
接などを用いることも可能であり、その形成方法は任意
である。また、上記実施例では、異材継手２５の材料を
ステンレス鋼とジルコニウムとしているが、ステンレス
鋼とチタン、あるいはステンレス鋼とチタン合金（例え
ばチタン５タンタル）など他の材料の組合せも適宜選択
することができる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、あ
る外部配管の材料が他の外部配管の材料と異なる場合で
あっても、当該外部配管を管台部品に溶接固着すること
ができ、しかも、異材継手の腐蝕を防止することができ
るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の円環槽を示す側断面図である。

【図２】実施例の円環槽を示す平面図である。

【図３】高温用外部配管が接続される円環槽の一部を示
す側面図である。

【図４】低温用外部配管が接続された円環槽の一部を示
す側面図である。

【符号の説明】 １…貯留槽本体、７…上部プレート（上蓋）、１０…孔
（貫通孔）、１２…上部管台（管台部）、２０…孔（貫
通孔）、２２…凸縁部、２５…異材継手、２５ａ…下端
部、２５ｂ…上端部、３０…リデューサー（取合管
台）、３１…小径管部、３２…大径管部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G21F 9/22 G21C 19/40

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円環状の貯留槽本体の上端開口部をリン
   グ状をなす上蓋で隠蔽し、この上蓋に、外部配管の開口
   縁部を溶接固着するための管台部を周囲に有する貫通孔
   を複数設けるとともに、周囲に凸縁部を有する１つの貫
   通孔を設け、上記凸縁部に、上下両端部が互いに異なる
   材料で構成されるとともに下端部が同凸縁部と同等の材
   料で構成された異材継手を溶接固着し、この異材継手の
   上端部に、同上端部と同等の材料で構成された取合管台
   を固着し、上記取合管台は、その下端部と上端部とが上
   記異材継手の内周側および外部にそれぞれ配置される小
   径管部と、この小径管部の外周部から半径方向外方へ広
   がり、上記異材継手の上端開口縁部に溶接された大径管
   部とを備え、しかも、上記小径管部の下端部を、その開
   口縁部が上記異材継手よりも下方に位置するに充分な長
   さとしたことを特徴とする円環槽。