JP4140782B2 - 密封保管容器、これを用いた要密封物品の封入方法および取出し方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば放射能汚染物や放射性廃棄物など、特定の雰囲気に密封した状態で取り扱う必要のある要密封物品の封入・保管に用いて好適な密封保管容器、並びにこれを用いた要密封物品の封入方法および取出し方法に関するものである。

周知のように、原子力施設で発生した放射性物質で汚染された廃棄物については、塩化ビニルバッグ等で二重に封入された後、ドラム缶や専用のコンテナ容器（以下、保管容器と称する）に収納され、汚染の漏洩・拡大防止が図られている。特にプルトニウムで汚染された固体廃棄物については、塩化ビニルシートやテープ等により突起部の養生が多重になされて、塩化ビニルバッグに封入されている。この保管容器への収納は、廃棄物が最終処分されるまでの間、一時的に行われる。
廃棄物の最終処分を行う際には、保管容器から塩化ビニルバッグ封入の廃棄物を取出し、さらに養生材を取り除く必要がある。しかしながら、保管容器での保管中に塩化ビニルバッグが損傷し、保管容器内が汚染している恐れもあるため、容易に保管容器の蓋を開けることはできない（例えば、非特許文献１参照）。
このため、保管容器の蓋を開ける場合には、汚染拡大防止措置として特別な作業設備が必要でコスト高となる。また、汚染した保管容器は放射性廃棄物となるため廃棄物の増大となる。さらに、養生材や塩化ビニルバッグ等の二次廃棄物が大量に発生するという問題もある。
福井雅裕、他、「プルトニウム廃棄物処理開発施設の概要と減容・安定化処理の運転実績」、デコミッショニング技法、２９、２００４

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、放射能汚染物や放射性廃棄物等の要密封物品の保管・取出し・詰替え等を、安全・安価・容易・確実に実施でき、二次廃棄物の発生量を低減することができる密封保管容器、並びにこれを用いた要密封物品の封入方法および取出し方法を提供することを目的とする。

本発明に係る密封保管容器は、一端に開口部を有し要密封物品を収容可能な容器本体と、前記容器本体の開口部を閉塞するように装着される気密リングと、前記気密リングと協働して前記容器本体を気密状態に保つ気密蓋と、前記気密蓋の上から前記開口部全体を覆うように装着される押さえ蓋と、さらに前記押さえ蓋の上から装着される外蓋とを具備し、前記気密リングが、前記開口部に挿嵌されるリング部と、先端部が熱融着により閉塞されて基端部が前記リング部に装着される熱融着可能なフィルム製バッグとを備え、前記フィルム製バッグの外周部にグローブボックスポート装着用のスリーブを有することを特徴とするものである。
なお、上記要密封物品には、放射能汚染物や放射性廃棄物が含まれる他、例えば食品産業、電気産業、化学産業および医療産業等の分野で特定の雰囲気に密封して使用しなければならない物品等も含まれる。

また、本発明に係る要密封物品の封入方法は、前記気密リングを前記容器本体の開口部に装着する工程と、前記気密リングのフィルム製バッグを拡げ、その先端をグローブボックスポートに対向させた状態で、前記スリーブを前記グローブボックスポートに取り付ける工程と、グローブボックスのグローブ作業で、前記フィルム製バッグ先端の熱融着部分を切り取って開口させることにより、前記容器本体と前記グローブボックスとを開通させる工程と、前記グローブボックス内の要密封物品を、前記フィルム製バッグの開口部分から前記容器本体に投入する工程と、前記フィルム製バッグの中途部を熱融着シールして、前記容器本体と前記グローブボックスとを隔離した後、熱融着シールの中心部を切断することにより、前記容器本体と前記グローブボックスとを密封状態を維持したまま切り離す工程と、切断した前記容器本体側の前記フィルム製バッグを前記気密リング内に巻き込み、その上から前記気密蓋、前記押さえ蓋及び前記外蓋を順に取り付けて、前記容器本体内に前記要密封物品を封入・保管状態とする工程とを有することを特徴とするものである。

また、本発明に係る要密封物品の取出し方法は、前記密封保管容器に既に取り付けられている気密リングを旧気密リング、これから取り付ける気密リングを新気密リングとして、前記新気密リングを準備する工程と、前記密封保管容器の前記外蓋と前記押さえ蓋を取り外した後、押し込み治具を用いて、前記気密蓋および前記旧気密リングの上から前記新気密リングを押し込むことにより、気密リングの交換を行う工程と、前記新気密リングのフィルム製バッグを拡げ、その先端をグローブボックスポートに対向させた状態で、前記新気密リングのスリーブを前記グローブボックスポートに取り付ける工程と、グローブボックスのグローブ作業で、前記新気密リングのフィルム製バッグ先端の熱融着部分を切り取って開口させることにより、前記容器本体と前記グローブボックスとを開通させる工程と、前記容器本体内の要密封物品を、前記フィルム製バッグの開口部分から前記グローブボックスに取出す工程とを有することを特徴とするものである。

本発明によれば、特別な作業設備を用いることなく、簡単な作業手順で、グローブボックスから密封保管容器に、或いは密封保管容器からグローブボックスに、密封状態を維持したまま要密封物品を移動させることができる。したがって、放射能汚染物や放射性廃棄物を始めとする各種要密封物品の保管・取出し・詰替え等を、安全・安価・容易・確実に実施することができる。
また、フィルム製バッグが万一損傷しても、密封保管容器の包蔵性が気密蓋で担保され、また外蓋を開けても、密封保管容器の包蔵性が気密リング、気密蓋、押さえ蓋で担保されるので、例えば密封保管容器内の要密封物品が汚染物質であっても、汚染の漏洩・拡大を確実に防止することができる。
また、放射能汚染物を扱う場合に、二次廃棄物は気密リングと気密蓋のみとなり、そのうえ養生等の措置が不要になることから、二次廃棄物の発生量を低減することもできる。

図１〜図８は、本発明に係る密封保管容器の一実施形態を示すもので、図中符号１がグローブボックス、１０が密封保管容器である。
密封保管容器１０は、容器本体２０、気密リング３０、気密蓋４１、押さえ蓋４２および外蓋４３により概略構成されている。
容器本体２０は、ステンレス鋼や溶融亜鉛めっき鉄鋼などによって略円筒状に形成されたもので、上端部にはめ込みポート（開口部）２１を有し、このはめ込みポート２１の下方に、放射能汚染物（要密封物品）５を収納する収納部２２を備えている。はめ込みポート２１には、容器本体２０上端の周縁に沿って内方に突出する凸部２３が設けられ、この凸部２３の先端面で囲まれる部分に、気密リング３０が挿嵌されるようになっている。また、はめ込みポート２１には、凸部２３を上下に貫通する貫通孔が設けられ、この貫通孔に、放射性物質を捕捉するフィルタ２４が装着されて、容器の内圧上昇を防止できる構造となっている。

気密リング３０は、はめ込みポート２１に挿嵌されるリング部３１と、スリーブ付きの熱融着可能なフィルム製バッグ３２とにより構成されている。
リング部３１は、ポリフェニレンエーテル等のエンジニアリング・プラスチックなどによって略円環状に形成されたものであり、外周部に段差が設けられて、先端側が大径部、基端側が小径部となっている。大径部と小径部の外周には、それぞれ複数の溝が周方向に形成され、大径部の溝にはシール用のＯリング３４が、小径部の溝には、フィルム製バッグ固定用のＯリング３５がそれぞれ外嵌されている。また、リング部３１の内周部先端側には、先端（上端）に行くに従って内径が大きくなる方向にテーパが付けられ、このテーパによって、気密蓋４１がリング部３１内にスムーズに挿入されて安定した状態で保持されるようになっている。また、リング部３１の内周部先端側には、図７（ａ）に示すように、気密蓋４１の爪部４１ｃ（後述）と対応する位置にそれぞれ切り込み３１ａ（図７（ｂ））が形成され、それら切り込み３１ａの底部（下端部）には、当該切り込み３１ａを始端としてリング部３１の内部周方向に延びる係合溝３１ｂ（図７（ｃ））が設けられている。

フィルム製バッグ３２は、例えばポリ塩化ビニルやポリエチレンのように、放射性物質その他の有害物質に対して十分な阻止能力を有すると共に、高周波シール法、熱シール法その他の方法で熱融着可能なフィルム製材料からなる筒状のバッグで、先端部が熱融着部分３８により閉塞されている。このフィルム製バッグ３２は、図１に示すように、その基端側をリング部３１の内側に通して、端部を外側に折り返し、その上から小径部の溝に沿ってＯリング３５を外嵌することにより、リング部３１に装着されている。
また、フィルム製バッグ３２の長さ方向略中間の外周部には、グローブボックスポート装着用のスリーブ３３の基端部が固着されている。スリーブ３３は、基端側から先端側に向けて漸次拡径するテーパ部３６と、このテーパ部３６に連続する、径が一定で先端が開放された円筒部３７とを有し、円筒部３７がグローブボックスポート２に装着されるようになっている。すなわち、スリーブ付きのフィルム製バッグ３２は、グローブボックスポート２の内径よりも外径が小さいフィルム製バッグの先端部を熱融着シールして、このフィルム製バッグの外周部に、上述したテーパ部３６と円筒部３７を有するスリーブの基端部を熱融着したものとなっている。

気密蓋４１は、図４に示すように、リング部３１の内径とほぼ同径の外径を有する略円板状の蓋で、リング部３１の上側開口に嵌合する状態で装着される。この気密蓋４１は、図８に示すように、円板状の蓋部４１ａと、この蓋部４１ａの外周に沿って起立する側壁部４１ｂとを有している。側壁部４１ｂの基端側（下端側）外周には、複数の溝が周方向に形成されて、その各々に、リング部３１との気密を保つためのＯリング４１ｄがそれぞれ外嵌されている。また、側壁部４１ｂの先端側（上端側）外周には、周方向に沿って等間隔に複数の爪部４１ｃが突設されており、それら爪部４１ｃをリング部３１の切り込み３１ａ（図７参照）に挿入して、気密蓋４１を右回りに回転させることにより、各爪部４１ｃが係合溝３１ｂに嵌入して気密蓋４１とリング部３１とが互いに噛み合った状態で固定されるようになっている。
押さえ蓋４２は、図４に示すように、容器本体２０の内径とほぼ同径の外径を有する円板状の蓋で、気密蓋４１の上からはめ込みポート２１全体を覆う状態で装着される。また、外蓋４３は、容器本体２０の外径とほぼ同径の内径を有する、一端（下端）が開放された筒状の蓋で、容器本体２０の上端部に被せた状態で装着される。これら蓋部材４１，４２，４３のうち、気密蓋４１は、例えばポリフェニレンエーテル等のエンジニアリング・プラスチックなどにより形成され、押さえ蓋４２および外蓋４３は、ステンレス鋼や溶融亜鉛めっき鉄鋼などにより形成されている。

次に、上記構成からなる密封保管容器１０に放射能汚染物（要密封物品）５を封入する方法について説明する。ここでは、フィルム製バッグとして、塩化ビニルバッグを例に挙げて説明する。
先ず、図１に示すように、気密リング３０を容器本体２０のはめ込みポート２１に装着する。すなわち、気密リング３０のリング部３１をはめ込みポート２１に挿嵌して、リング部３１上端とはめ込みポート２１上端の面を合わせ、その上に押さえ板２５を載置してビスで止着することにより、気密リング３０をはめ込みポート２１に装着する。
次いで、気密リング３０の塩化ビニルバッグ３２を拡げて、その先端をグローブボックスポート２に対向させ、周知のバッグ交換方式により、スリーブ３３の円筒部３７をグローブボックスポート２に装着する。なお、バッグ交換方式とは、グローブボックス１の気密状態を担保したまま、バッグを交換する方式であり、この方式では、後述するように、旧バッグの外側に新バッグを被せ、新バッグが引き込まれないように旧バッグをグローブボックス１内に引き抜いて、新旧バッグの交換を行う。

その後、スリーブ３３の装着が完了したら、グローブ３によるグローブ作業により、図２に示すように、塩化ビニルバッグ３２先端の熱融着部分３８を切り取って開口させることにより、容器本体２０とグローブボックス１とを開通させる。そして、グローブボックス１内の放射能汚染物５を塩化ビニルバッグ３２の開口部分３９から容器本体２０に投入する。

放射能汚染物５の投入が完了したら、塩化ビニルバッグ３２の中途部を熱融着シールして、容器本体２０とグローブボックス１とを隔離した後、図３に示すように、熱融着シール４０の中心部を切断することにより、容器本体２０とグローブボックス１とを密封状態を維持したまま切り離す。
その後、切断した容器本体２０側の塩化ビニルバッグ３２をリング部３１内に巻き込み、リング部３１の上側開口を閉塞するように気密蓋４１を嵌め込む。次いで、はめ込みポート２１、気密リング３０及び気密蓋４１の上から押さえ蓋４２をビス（図示せず）で固定した後、図４に示すように、外蓋４３を取り付ける。これにより、放射能汚染物５が密封保管容器１０に封入・保管された状態となる。

次に、密封保管容器１０に封入・保管された放射能汚染物５を取出す方法について説明する。ここでは、密封保管容器１０に既に取り付けられている気密リング３０を旧気密リング３０Ａ、これから取り付ける気密リングを新気密リング３０Ｂと称して説明する。
密封保管容器１０から放射能汚染物５を取出す際には、先ず、新気密リング３０Ｂを準備して、塩化ビニルバッグ３２をリング部３１内に収まるように巻き込んでおく。次いで、密封保管容器１０の外蓋４３と押さえ蓋４２を取り外して、図５に示すように、容器本体２０の上端部に押し込み治具６を装着した後、この押し込み治具６を用いて、気密蓋４１および旧気密リング３０Ａの上から新気密リング３０Ｂを押し込むことにより、気密リングの交換を行う。ここで、気密リングの交換とは、旧気密リング３０Ａを密封保管容器１０内に落とし込むと同時に、新気密リング３０Ｂを密封保管容器１０に装着することを云う。

その後、気密リングの交換が完了したら、図６に示すように、新気密リング３０Ｂの塩化ビニルバッグ３２を拡げて、その先端をグローブボックスポート２に対向させ、前述したバッグ交換方式により、新気密リング３０Ｂのスリーブ３３の円筒部３７をグローブボックスポート２に取り付ける。
具体的には、例えば図９（ａ）に示すように、グローブボックスポート２に塩化ビニルバッグ（以下、旧バッグと称する。）が取り付けられている状態から、先ず、図９（ｂ）に示すように、旧バッグの熱融着シール側をグローブボックスポート２の内側に配置させる。次いで、図９（ｃ）に示すように、旧バッグをポート２に締め付けている複数のＯリング８のうち、ポート先端のＯリング８を残して、旧バッグを捲り返し、その上から新気密リング３０Ｂの塩化ビニルバッグ（以下、新バッグと称する。）を覆い被せて、新バッグのみを１個または２個のＯリング８でポート２に締め付ける。その後、図９（ｄ）に示すように、旧バッグのみをグローブボックス１内に引き抜き、新バッグの外側にすべてのＯリング８を掛け固定する。これにより、グローブボックス１の気密状態を担保したまま、旧バッグをグローブボックス１内に引き抜いて、新バッグをグローブボックスポート２に取り付けることができる。

こうして、新気密リング３０Ｂのスリーブ３３の装着が完了したら、グローブ作業により、塩化ビニルバッグ先端の熱融着部分３８を切り取って容器本体２０とグローブボックス１とを開通させ、容器本体２０から放射能汚染物５を取出す。なお、旧気密リング３０Ａと気密蓋４１は解体して容器本体２０から取出す。

上記放射能汚染物５の封入方法および取出し方法によれば、下記のような効果が奏せられる。
（１）グローブボックス１内の放射能汚染物５を、気密リング３０を介して容器本体２０に収納するようにしたため、汚染の漏洩・拡大を生じることなく、安全かつ容易に放射能汚染物５を収納することができる。
（２）万一、塩化ビニルバッグ３２が損傷しても、密封保管容器１０の包蔵性が気密蓋４１で担保され、また外蓋４３を開けても、密封保管容器１０の包蔵性が気密リング３０、気密蓋４１、押さえ蓋４２で担保されているため、汚染の漏洩・拡大を確実に防止することができる。
（３）新旧の気密リング３０Ａ，３０Ｂの交換方式を、気密蓋４１および旧気密リング３０Ａの上から新気密リング３０Ｂを押し込んで交換する方式としたので、汚染の漏洩・拡大を生じることなく、安全かつ容易に新旧の気密リング３０Ａ，３０Ｂを交換することができる。
（４）密封保管容器１０内の放射能汚染物５を、気密リング３０を介してグローブボックス１に取出すようにしたため、汚染の漏洩・拡大を生じることなく、安全かつ容易に放射能汚染物５を取出すことができる。また、既存のグローブボックス１で密封保管容器１０内の放射能汚染物５を取出すことができるため、特別な取出し設備が不要となる。
（５）放射能汚染物５の取出し作業に際し、二次廃棄物は旧気密リング３０Ａと気密蓋４１のみとなるため、従来と比較して、廃棄物発生量を大幅に低減することができる。
（６）放射能汚染物５をバッグアウトするための養生材や塩化ビニルバッグ等を使用しないため、二次廃棄物の発生量をさらに低減することができる。

本発明に係る要密封物品の封入方法及び取出し方法を説明するための断面図で、密封保管容器とグローブボックスの連結工程を示している。 図１の工程に続く工程（放射能汚染物の投入工程）を示す断面図である。 図２の工程に続く工程（放射能汚染物の封入工程）を示す断面図である。 図３の工程に続く工程（放射能汚染物の保管工程）を示す断面図である。 図４の工程に続く工程（気密リングの交換工程）を示す断面図である。 図５の工程に続く工程（密封保管容器とグローブボックスの連結準備工程）を示す断面図である。 気密リングのリング部を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 気密蓋を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。 バッグ交換方式の一例を説明するための断面図である。

符号の説明

１ グローブボックス
２ グローブボックスポート
５ 放射能汚染物（要密封物品）
６ 押し込み治具
１０ 密封保管容器
２０ 容器本体
２１ はめ込みポート（開口部）
３０ 気密リング
３０Ａ 旧気密リング
３０Ｂ 新気密リング
３１ リング部
３２ フィルム製バッグ
３３ スリーブ
４１ 気密蓋
４２ 押さえ蓋
４３ 外蓋

Claims (3)

1. 一端に開口部を有し要密封物品を収容可能な容器本体と、前記容器本体の開口部を閉塞するように装着される気密リングと、前記気密リングと協働して前記容器本体を気密状態に保つ気密蓋と、前記気密蓋の上から前記開口部全体を覆うように装着される押さえ蓋と、さらに前記押さえ蓋の上から装着される外蓋とを具備し、
   前記気密リングが、前記開口部に挿嵌されるリング部と、先端部が熱融着により閉塞されて基端部が前記リング部に装着される熱融着可能なフィルム製バッグとを備え、前記フィルム製バッグの外周部にグローブボックスポート装着用のスリーブを有することを特徴とする要密封物品の密封状態を維持できる密封保管容器。
2. 請求項１に記載の密封保管容器を用いて要密封物品を封入する方法であって、
   前記気密リングを前記容器本体の開口部に装着する工程と、
   前記気密リングのフィルム製バッグを拡げ、その先端をグローブボックスポートに対向させた状態で、前記スリーブを前記グローブボックスポートに取り付ける工程と、
   グローブボックスのグローブ作業で、前記フィルム製バッグ先端の熱融着部分を切り取って開口させることにより、前記容器本体と前記グローブボックスとを開通させる工程と、
   前記グローブボックス内の要密封物品を、前記フィルム製バッグの開口部分から前記容器本体に投入する工程と、
   前記フィルム製バッグの中途部を熱融着シールして、前記容器本体と前記グローブボックスとを隔離した後、熱融着シールの中心部を切断することにより、前記容器本体と前記グローブボックスとを密封状態を維持したまま切り離す工程と、
   切断した前記容器本体側の前記フィルム製バッグを前記気密リング内に巻き込み、その上から前記気密蓋、前記押さえ蓋及び前記外蓋を順に取り付けて、前記容器本体内に前記要密封物品を封入・保管状態とする工程とを有することを特徴とする要密封物品の封入方法。
3. 請求項１に記載の密封保管容器から要密封物品を取出す方法であって、
   前記密封保管容器に既に取り付けられている気密リングを旧気密リング、これから取り付ける気密リングを新気密リングとして、
   前記新気密リングを準備する工程と、
   前記密封保管容器の前記外蓋と前記押さえ蓋を取り外した後、押し込み治具を用いて、前記気密蓋および前記旧気密リングの上から前記新気密リングを押し込むことにより、気密リングの交換を行う工程と、
   前記新気密リングのフィルム製バッグを拡げ、その先端をグローブボックスポートに対向させた状態で、前記新気密リングのスリーブを前記グローブボックスポートに取り付ける工程と、
   グローブボックスのグローブ作業で、前記新気密リングのフィルム製バッグ先端の熱融着部分を切り取って開口させることにより、前記容器本体と前記グローブボックスとを開通させる工程と、
   前記容器本体内の要密封物品を、前記フィルム製バッグの開口部分から前記グローブボックスに取出す工程とを有することを特徴とする要密封物品の取出し方法。

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