JP3643682B2

JP3643682B2 - 貯蔵容器

Info

Publication number: JP3643682B2
Application number: JP29133097A
Authority: JP
Inventors: 武横山
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1997-10-23
Filing date: 1997-10-23
Publication date: 2005-04-27
Anticipated expiration: 2017-10-23
Also published as: JPH11125697A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に貯蔵容器に関し、特に、使用済み原子燃料や、高放射性ガラス固化体等の放射性物質の貯蔵に特に適する容器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術による放射性物質の貯蔵容器の構造について図３を参照して説明すると、該貯蔵容器１は、溶接部４で相互に接続された容器本体２、蓋体３とからなり、容器本体２内に、前述したような放射性物質５を収容し貯蔵するものである。この貯蔵容器１においては、その内部の増加圧力、地震等の衝撃による荷重、外部からの負荷等は、容器本体２、蓋体３、溶接部４等で受けることになる。
【０００３】
上述したような容器内部の増加圧力、地震等の衝撃による荷重、外部からの負荷等による設計想定荷重に対し、使用する材料の物量等の最適化設計を行う場合、容器本体２と蓋体３との溶接部４にも、容器本体２と同程度の強度が要求されることは言うまでもない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、貯蔵容器１の構造強度を向上させようとする場合、容器本体２及び蓋体３の板厚を増加させるだけでなく、溶接部４における溶け込みの深さも増す必要があり、これが、材料の増加、特に溶接作業時間の増加によるかなりのコストアップを招くことになっていた。
本発明は、上述した従来の技術の欠点を解消するためになされたものであり、その目的は、溶接部の深い溶け込みが不要であり、結果的に材料の増加も抑制することができる貯蔵容器を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明に係る貯蔵容器は、貯蔵すべき物質を格納するための内箱と、この内箱の外周面に接触して配設される外箱とからなる貯蔵容器であって、この外箱が、前記内箱の上面に隣接して並置される上部周方向強度部材および／または内箱の下面に隣接して並置される下部周方向強度部材と、上部周方向強度部材および／または下部周方向強度部材に固定され、内箱の側面周りに等間隔に配設された複数の軸方向強度部材と、これらの軸方向強度部材のそれぞれに形成された溝に組み合わされた側面周方向強度部材とからなる枠体構造からなる。なお、前記枠体構造の軸方向強度部材が、前記内箱に固定されているのが好ましい。
【０００６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明をその好適な実施形態について添付図面を参照して詳細に説明するが、図中、同一符号は同一又は相当部分を示すものとし、また、本発明は、放射性物質の貯蔵容器に適用した場合について以下に説明するが、これに限定されるものではないことは言うまでもない。
【０００７】
図１及び図２は、本発明の好適な実施形態に係る貯蔵容器１０を示す概念図であり、この貯蔵容器１０は、全体的にほぼ円筒形に形成されており、例えば放射性廃棄物のような放射性物質（貯蔵すべき物質）１１を格納する円筒形の内箱１２と、この内箱１２の外周面に接触して外側を囲む外箱１３とからなっている。内箱１２は、図３に示した従来のものと同様に、上面を形成する蓋体１２ｂが溶接部１２ａにより取り付けられた内箱本体からなり、この内箱１２の下面を形成する底部１２ｄは閉じられている。
【０００８】
一方、外箱１３は、内箱１２の頂部の上面に隣接して並置された上部周方向強度部材である上部周方向強度支持板１３ａを有すると共に、内箱１２の底部により形成される下面に隣接して並置された下部周方向強度部材である下部周方向強度支持板１３ｂを有し、これらの上部および下部周方向強度支持板１３ａ，１３ｂには、これらの周方向強度支持板１３ａ、１３ｂ間を垂直方向に延在する複数本（実施形態では８本）の軸方向強度部材である軸方向強度棒１３ｃが周方向に等間隔で離間して固定されている。また、各軸方向強度棒１３ｃには高さ方向で離間する複数（実施形態では２つ）の位置に、断面が長方形の切欠きもしくは溝１３ｄが形成されており、これらの溝１３ｄには、これらの溝１３ｄに対して補完的形状を有する同様の溝（図示せず）を内周面に形成した側面周方向強度部材である周方向強度リング１４が図示のように嵌合している。
【０００９】
従って、実施形態では、周方向強度リング１４の肉厚（貯蔵容器の半径方向に関する寸法）は軸方向強度棒１３ｃの肉厚とほぼ同等であり、また、これらの軸方向強度棒１３ｃ及び周方向強度リング１４が互いに組み合って、軸方向及び周方向の負荷を支持する枠体構造２０を提供している。各軸方向強度棒１３ｃの上端及び下端には、その内縁部に段部１５が形成されていて、そこで周方向強度支持板１３ａ，１３ｂを受けている。
【００１０】
上述した上部及び下部周方向強度支持板１３ａ，１３ｂに対する各軸方向強度棒１３ｃの固定手段並びに各軸方向強度棒１３ｃと周方向強度リング１４の固定手段は、図示しないが、溶接でも、ボルトでも、また、十分な強度と耐久性等が確保できれば、接着等の他の手段でもよい。また、実施形態では、内箱１２の側面もしくは側壁１２ｃと、外箱１３の各軸方向強度棒１３ｃとは、高さ方向で離間した３つの溶接部１６において溶接により堅固に固定されている。
【００１１】
このような外箱の構成により、衝撃、振動等によって仮に固定部分が緩んだり、剥がれたりしても、上部周方向強度支持板１３ａや下部周方向強度支持板１３ｂ、周方向強度リング１４が脱落もしくは当接することがなく、放射性物質１１を格納した内箱１２に負荷を与えることがないように考慮されている。なお、上部及び下部周方向強度支持板１３ａ，１３ｂ、軸方向強度棒１３ｃ並びに周方向強度リング１４等の材質及び寸法は、想定されるあらゆる負荷に十分に耐えうるように設計する必要があることは言うまでもない。
【００１２】
以上のような構成を有する本発明の実施形態に係る貯蔵容器１０は、例えば次のような手順で組み立てることができる。先ず、各周方向強度リング１４を８本の軸方向強度棒１３ｃに形成された溝１３ｄにはめ込んで両者を溶接して枠体構造２０を形成し、この枠体構造２０を適当な工具（図示せず）で吊り下げて、各軸方向強度棒１３ｃの下部の段部１５が下部周方向強度支持板１３ｂの周縁部に当接するように、該下部周方向強度支持板１３ｂ上に載置し、そこに、各軸方向強度棒１３ｃを図示しないボルトにより側方から次々と取着する。次に、図３に示した従来の貯蔵容器の場合と同様に放射性物質１１を収容した内箱１２を用意したら、それを吊り下げて上述の枠体構造２０内に降ろして、下部周方向強度支持板１３ｂ上に載置し、内箱１２の外周面に接触する軸方向強度棒１３ｃの内面を高さ方向で離間する３つの位置で溶接し、溶接部１６を形成する。しかる後、上部周方向強度支持板１３ａを各軸方向強度棒１３ｃの段部１５に載置し、ボルトにより堅固に固定すれば、貯蔵容器１０の組み立てが完了する。
【００１３】
このように組み立てられた実施形態の貯蔵容器１０においては、上方或いは下方からの負荷に対しては、この負荷は、該負荷を直接受ける上部周方向強度支持板１３ａ或いは下部周方向強度支持板１３ｂを介して、軸方向強度棒１３ｃにより支持される。また、周方向からの負荷に対しては、この負荷を軸方向強度棒１３ｃが直接受ける場合、該負荷は、各軸方向強度棒１３ｃを介して上部周方向強度支持板１３ａ、下部周方向強度支持板１３ｂ或いは周方向強度リング１４により支持される。周方向からの負荷を周方向強度リング１４が直接受ける場合、該負荷は、周方向強度リング１４により支持される。
【００１４】
更に、落下又は地震性の衝撃の場合には、本来、自重に基づく負荷も発生するが、放射性物質１１を貯蔵した内箱１２は、各軸方向強度棒１３ｃと複数箇所で溶接部１６により結合されているため、内箱１２の自重に基づく負荷は、これらの溶接部１６により支持されるので、内箱１２自身への負荷は可及的に軽減される。
【００１５】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、様々な改変が可能である。例えば、
１）上記実施形態では、負荷を好適に伝達するために各軸方向強度棒１３ｃを内箱１２に溶接により固定しているが、軸方向強度棒１３ｃが内箱１２の外周面に緊密に接触している場合には、必ずしも固定する必要はない。
２）上記実施形態では、各軸方向強度棒１３ｃと周方向強度リング１４の肉厚をほぼ同等とし、それらに形成された溝同士を組み合わせて枠体構造２０としていたが、軸方向強度棒１３ｃのみに溝を形成し、嵌合させてもよい。
３）上記容器実施形態では、上部周方向強度支持板１３ａ及び下部周方向強度支持板１３ｂを開口のない平板により形成したが、格子状でもよく、また、リング状でもよい。リング状とする場合、リングの内径は、内箱の外径よりも小さく形成するのがよい。
４）また、上方又は下方からの過大な負荷を考慮する必要がない場合には、上部周方向強度支持板１３ａ及び下部周方向強度支持板１３ｂの何れか一方を省略してもよい。後者が省略される場合には、内箱１２の下面は、勿論、各軸方向強度棒１３ｄの下端面と面一になるので、各軸方向強度棒１３ｄの下部の段部１５は不要である。
５）上記実施形態では、各軸方向強度棒１３ｃを３カ所で内箱１２に固定しているが、固定箇所はそれ以外の数でもよく、例えば各軸方向強度棒１３ｃの実質的に全面にわたり内箱１２に固定するようにしてもよい。
【００１６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、貯蔵容器は、貯蔵すべき物質を格納するための内箱と、該内箱の周りに配設される外箱とからなり、この外箱が、前記内箱の上面に隣接して並置される上部周方向強度部材および／または内箱の下面に隣接して並置される下部周方向強度部材と、上部周方向強度部材および／または下部周方向強度部材に固定され、内箱の側面周りに等間隔に配設された複数の軸方向強度部材と、これらの軸方向強度部材のそれぞれに形成された溝に組み合わされた側面周方向強度部材とからなる枠体構造からなるので、貯蔵容器が周方向からの負荷を受ける場合には、軸方向強度部材を介し、または直接に外箱の上部および／または下部周方向強度部材と側面周方向強度部材がこの負荷を支持すると共に、貯蔵容器が軸方向からの負荷を受ける場合には、上部および／または下部周方向強度部材を介して外箱の軸方向強度部材がこの負荷を支持するので、内箱に対する負荷を非常に軽減することができる。特に、各軸方向強度部材に形成された溝に側面周方向強度部材が組み合わされているので、その脱落や当接を防ぐことができる。したがって、内箱延いては貯蔵容器全体の肉厚を薄くすることができる。また、溶接部の強度保証も軽減可能であって、貯蔵容器の材料コストを低減できるだけでなく、現地での溶接作業を簡易化することも可能となり、作業コストを低減することができる。
【００１７】
さらに、内箱の側面周りに等間隔で立設される複数の軸方向強度部材を内箱に固定する場合には、内箱の自重による負荷をこの固定部を介して軸方向強度部材が支持するので、内箱が受ける負荷を軽減することができる。なお、この場合、軸方向強度部材が受ける負荷が内箱に伝達されても、局部的に応力が発生して内箱の健全性を損なうようなことはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による放射性物質の貯蔵容器の一実施形態を縦断面で示す概念図である。
【図２】図１の貯蔵容器の平面図である。
【図３】従来の貯蔵容器の縦断面図である。
【符号の説明】
１０…貯蔵容器、１１…放射性物質（貯蔵すべき物質）、１２…内箱、１２ｂ…内箱の蓋体（上面）、１２ｃ…内箱の側面、１２ｄ…内箱の下面、１３…外箱、１３ａ…上部周方向強度支持板（周方向強度部材）、１３ｂ…下部周方向強度支持板（周方向強度部材）、１３ｃ…軸方向強度棒（軸方向強度部材）、１４…側面周方向強度リング（周方向強度部材）、２０…枠体構造。

Claims

貯蔵すべき物質を格納するための内箱と、この内箱の外周面に接触して配設される外箱とからなる貯蔵容器であって、この外箱が、前記内箱の上面に隣接して並置される上部周方向強度部材および／または内箱の下面に隣接して並置される下部周方向強度部材と、上部周方向強度部材および／または下部周方向強度部材に固定され、内箱の側面周りに等間隔に配設された複数の軸方向強度部材と、これらの軸方向強度部材のそれぞれに形成された溝に組み合わされた側面周方向強度部材とからなる枠体構造からなることを特徴とする貯蔵容器。
前記枠体構造の各軸方向強度部材が、前記内箱に固定されていることを特徴とする請求項１記載の貯蔵容器。