JP7061082B2 - 放射性物質保管容器の運搬方法 - Google Patents

Description

本発明は、使用済燃料集合体や放射性廃棄物等の放射性物質を収容する放射性物質保管容器の運搬方法に関するものである。

原子力発電施設の炉心で一定期間使用した燃料は、炉心から取り出して保管容器に収容された後、原子力発電施設の施設内または施設外の使用済燃料貯蔵施設に運搬され、一時保管される。

このような貯蔵施設の一例として、特許文献１の使用済燃料貯蔵施設がある。特許文献１には、使用済燃料貯蔵施設の構成として「トレーラから使用済燃料貯蔵容器を積み下ろし、搬入を行うための搬入エリアと、この搬入エリアからの使用済燃料貯蔵容器を貯蔵しておく貯蔵エリアとから概略構成され、搬入エリアには、上部に天井クレーン及びその周囲に建屋躯体が設けられ、貯蔵エリアには、使用済燃料貯蔵容器を空気の循環によって自然冷却する必要があるため、給気口と排気口が設けられている。」と記載されている。

貯蔵施設に保管容器を搬入する場合、貯蔵施設の搬入エリアにて、横倒しの状態の保管容器をトレーラから積み下ろし、垂直に立て起こしてから貯蔵エリアに運搬する。これらの工程には天井クレーンに代表される揚重機を用いることが多いが、保管容器を立て起こす工程では、保管容器の一端側の二点を支持点として保管容器を立て起こすため、保管容器の四点を支持点としている他工程と比べ、吊具の外れ等が発生した場合のバックアップ機能が無い分、保管容器の転倒確率が高まる。

そのため、保管容器の転倒や落下による、保管容器や収容された放射性物質が破損を抑制するための運搬方法も提案されている。例えば、特許文献２のキャスク搬入装置では、クレーンで保管容器を吊り上げて運搬する場合に比べ、保管容器を床面から大きく離さないため、保管容器の転倒や落下時が発生した場合においても保管容器の破損の程度を軽減している。

特開２０１４－ ２５８４０号公報 特開２００９－２０４５１５号公報

しかしながら、特許文献２のキャスク搬入装置では、吊具の外れ等によって保管容器の転倒が発生した場合、吊具の外れの具合によって転倒方向が定まることより保管容器の落下方向を予想することは困難である。

そこで、本発明では、クレーン等の揚重装置による保管容器の立て起こし工程時に、保管容器が転倒した場合、その転倒方向を制限することができ、また、保管容器の落下時の衝撃を抑制できる、放射性物質保管容器の運搬方法を提供することを目的とする。

放射性物質を保管する保管容器を揚重機で運搬する運搬方法であって、前記保管容器を第一エリアの横置架台から第二エリアの立て起こし架台に運搬する第一工程と、第二エリアにて前記保管容器を水平状態から垂直状態に立て起こす第二工程と、前記保管容器を第二エリアの立て起こし架台から第三エリアの縦置架台に運搬する第三工程を有しており、前記第二工程は、前記立て起こし架台と近接するように設けた側壁の間で実施される工程であり、前記近接とは、前記第二工程時に前記揚重機との連結が外れた方向に前記保管容器が傾いた場合でも、傾いた保管容器を前記側壁で支持し、前記立て起こし架台から床上への落下を抑制できる距離である。

本発明によれば、クレーン等の揚重装置による保管容器の立て起こし工程時に、保管容器が転倒した場合、その転倒方向を制限でき、また、保管容器の落下時の衝撃を抑制できる、放射性物質保管容器の運搬方法を提供することができる。

放射性物質の保管容器の外観図 搬入エリアにおける、実施例１の運搬方法を説明する側面図 第二エリアにおける、保管容器の立て起こし工程を説明する側面図 搬入エリアにおける、実施例１の運搬方法を説明する平面図 搬入エリアにおける、実施例２の運搬方法を説明する側面図 搬入エリアにおける、実施例３の運搬方法を説明する側面図 搬入エリアにおける、実施例３の運搬方法を説明する斜視図 従来の揚重装置の斜視図 実施例４の揚重装置の斜視図

以下、本発明の実施例について、図面を用いて説明する。

まず、図１～図３を用いて、本発明の実施例１に係る、放射性物質保管容器の運搬方法を説明する。

図１は、本実施例に係る放射性物質保管容器（以下「保管容器１」と称する。）の外観図である。この保管容器１は、使用済燃料集合体や放射性廃棄物等の放射性物質を内部に収容する略円筒状の容器であり、円筒の上端と下端の外周に合計８個のトラニオン１ａを備え、また、上部開口を蓋１ｂで封鎖している。放射性物質を収容し、１３０～１５０トン程度の重量となった保管容器１は、トラニオン１ａに取り付けた吊具を介して、後述する揚重機で吊り上げられ、所望の場所に運搬される。

図２Ａ、図２Ｂ、図３は、保管施設の入口（以下、「搬入エリア」と称する。）での、保管容器１の運搬方法を説明する側面図と平面図である。保管施設は、外部から輸送されてきた保管容器１を貯蔵する施設であり、主に、搬入エリアと、貯蔵エリアに区分される。図に示す運搬工程は、保管容器１を搬入エリアから貯蔵エリアに運搬する工程の前工程であり、搬入エリアにて、横向きの保管容器１を縦向きに起こす工程である。

これらの図に示すように、本実施例においては、搬入エリアを、第一エリア３、第二エリア４、第三エリア５に三分している。第一エリア３は保管容器１を載置したトレーラ２が停車する停車エリアであり、第二エリア４は横向きの保管容器１を縦向きにする作業エリアであり、第三エリア５は縦向きの保管容器１を貯蔵エリアに運搬するまで貯蔵する一時貯蔵エリアである。以下、本実施例の運搬工程を、エリア毎に細分化して説明する。
＜第一エリア３から第二エリア４への運搬工程＞
図２Ａに示すように、第一エリア３に停車したトレーラ２の荷台上の横置架台２ａには、保管容器１が長手方向を水平にした姿勢（水平状態）で載置されている。この横置架台２ａは、保管容器１の上側一対と下側一対の合計４個のトラニオン１ａを把持しており、これによりトレーラ２での輸送中の保管容器１の前後及び左右方向の移動が制限されている。

第一エリア３から第二エリア４への保管容器１の運搬には揚重機６を用いる。まず、第一エリア３では、保管容器１の側方４個のトラニオン１ａと揚重機６を、吊具を介して連結する。その後、揚重機６は、保管容器１を水平状態のまま吊り上げ、第二エリア４に予め設置しておいた立て起こし架台８に、保管容器１を水平状態のまま載置する。なお、立て起こし架台８は、横置架台２ａと同様に、保管容器１の上側一対と下側一対の合計４個のトラニオン１ａを把持するものである。
＜第二エリア４での立て起こし工程＞
第二エリア４では、揚重機７を用いて、水平状態の保管容器１を長手方向が垂直な姿勢（垂直状態）となるように立て起こす。まず、図２Ｂの左図に示すように、保管容器１のトラニオン１ａの上側一対と揚重機７のアームの一対を連結する。この状態で揚重機７を吊り上げると、図２Ｂの中央図に示すように、立て起こし架台８に把持された下側一対のトラニオン１ａを支点として保管容器１が徐々に垂直に近づく。そして、図２Ｂの右図に示すように、保管容器１が垂直になった後、保管容器１の上側のトラニオン１ａの他の一対と揚重機７のアームの他の一対を連結する。これにより、保管容器１と揚重機７を四点で連結することができる。
＜第二エリア４から第三エリア５への運搬工程＞
第二エリア４から第三エリア５への保管容器１の運搬には、引き続き揚重機７を用いる。この時点で、保管容器１と揚重機７は四点で連結されているため、揚重機７は保管容器１を安定姿勢で吊り上げることができる。その後、揚重機７は、第三エリア５に予め設置しておいた縦置架台９に、保管容器１を垂直状態のまま載置する。

ここで、図２Ａに示すように、本実施例の搬入エリアでは、第一エリア３と第二エリア４が同じ高さであるのに対し、第三エリア５を両エリアよりも高くしている。第三エリア５の高さは、具体的には、第二エリア４に設置した立て起こし架台８の上端と略同等の高さである。搬入エリアをこのように設計することで、保管容器１が立て起こし架台８から縦置架台９に向けて水平移動する際に、保管容器１の下端と第三エリア５の床面からの高さを低減することができ、万が一、保管容器１が落下した場合であっても、保管容器１の破損の程度を軽減することができる。
＜第二エリア４の側壁＞
次に、図３を用いて、本実施例の第二エリア４に設けた側壁を説明する。図３は、図２Ａを上方から見た平面図であり、図３のＡ－Ａ断面での断面図が図２Ａに相当する。

図２Ａで示したように、揚重機６による運搬工程での保管容器１の連結や、揚重機７による運搬工程での保管容器１の連結は、何れも四点支持である。このため、仮に一点で連結が外れたとしても、残る三点の連結が維持されており、保管容器１が落下することはない。しかしながら、図２Ｂに示したように、保管容器１の立ち起こし工程では、揚重機７と保管容器１の連結が二点支持となるため、一点でも連結が外れると、その方向に向けて保管容器１が倒れ床上に落下してしまい、保管容器１が破損するおそれがある。

そこで、本実施例の第二エリア４では、第二エリア４の幅を狭める平坦な側壁を、立て起こし架台８と近接するように設けた。これにより、揚重機７と保管容器１の二点連結のうち一方が外れ、その方向に保管容器１が傾いた場合であっても、傾いた保管容器１を側壁で支持し、保管容器１の転倒方向を制御することで、保管容器１の立て起こし架台８から床上への落下を抑制できるので、保管容器１の破損を防止することができる。なお、側壁には、保管容器１の衝突を緩和するための緩衝体を設ける構成がより望ましい。

以上で説明したように、本実施例の放射性物質保管容器の運搬方法によれば、第二エリア４に側壁を設けたので、揚重機７と保管容器１の連結が外れ、保管容器１が傾いた場合であっても、保管容器１の転倒方向を制御し、保管容器１の床上への落下を防止することができる。また、第三エリア５を第一エリア３と第二エリア４よりも高くしたので、保管容器１が立て起こし架台８から縦置架台９に向けて水平移動する際に、万が一、保管容器１が落下した場合であっても、第三エリア５の床面からの高さが低減できるので、保管容器１の破損の程度を軽減することができる。

次に、図４を用いて、本発明の実施例２に係る、放射性物質保管容器の運搬方法を説明する。なお、実施例１との共通点は重複説明を省略する。

実施例１では、第一エリア３と第二エリア４を同じ高さとしたが、実施例２では、第一エリア３を第二エリア４より低くした。具体的には、トレーラ２上の横置架台２ａの上端と、第二エリア４に設置された立て起こし架台８の上端が、略同等の高さとなるようにした。これにより、第一エリア３から第二エリア４への運搬工程での、保管容器１の揚程（上下移動量）を実施例１に比べて小さくすることができる。

揚重機６は、１３０～１５０トンの保管容器１を吊り上げるものであるため、一般的な揚重機に比べ、揚重機６には高い耐震強度が求められる。本実施例のように、揚程を小さくすることで、保管容器１の吊り上げ時の揚重機６の重心を下げることが可能となるため、揚重機６を設置している建屋の耐震強度設計に対する要求を緩和することができる。

次に、図５、図６を用いて、本発明の実施例３に係る、放射性物質保管容器の運搬方法を説明する。なお、上述した実施例との共通点は重複説明を省略する。

実施例１、２では、第二エリア４の側壁を平坦なものとしたが、本実施例では、図５の断面図、および、図６の斜視図に示すように、第二エリア４の側壁の上部の全周にリブ４ａを設けた。このように、上部にリブ４ａを有する側壁とすることで、保管容器１が転倒したときの衝撃を受ける箇所を、リブ４ａに限定させることが可能となる。特に、リブ４ａに木材等の緩衝体を設けておけば、保管容器１が転倒した際の衝突による衝撃をより緩和することが可能である。なお、リブ４ａの下方は、作業スペースとして活用することもできる。

次に、図８を用いて、本発明の実施例４に係る、放射性物質保管容器の運搬方法を説明する。なお、上述した実施例との共通点は重複説明を省略する。

まず、図７を用いて、従来の揚重装置を説明する。従来、搬入エリアの第一エリア３～第三エリア５の各エリアにおける、架台の設置場所は特に指定されていなかったため、あるエリアの任意の場所に設置された架台上の保管容器１を、他のエリアの任意の場所に設置された架台上に運搬できるような揚重装置が必要であった。このため、従来の揚重装置は、例えば、図７に示すように、平行に設置した一対のレール１０と、この一対のレール１０上に配置した一対のサドル１１と、この一対のサドル１１間に配置したガーター１２と、このガーター１２上に配置したトロリ１３と、このトロリ１３内に配置した巻取機１４と、巻取機１４の下方に配置した保管容器把持具１５と、を備えており、保管容器１の上下方向の運搬を巻取機１４のワイヤ巻き取りにより実施するとともに、搬送方向と横行方向の二方向の運搬をサドル１１とトロリ１３の車輪駆動により実現していた。

これに対し、図３のように、第一エリアの横置架台、第二エリアの立て起こし架台、第三エリアの縦置架台のそれぞれが略直線状に配置されている場合には、揚重装置は、保管容器１を搬送方向にのみ運搬すれば良く、横行方向に運搬する必要がない。そこで、本実施例の揚重装置６、７では、図８に示すように、レール１０を搬送方向と平行に配置し、横行方向の運搬に利用するトロリ１３を省略するとともに、巻取機１４を従来よりも低い位置となるガーター１２の略中央に固定した。

このように、本実施例の揚重装置では、保管容器１の運搬方向が水平１方向に限定されるので、水平２方向の搬送に対応した従来の揚重機に比べ、構造を簡素化できる。この結果、揚重機の軽量化や、揚重機の重心を下げることができ、揚重機の耐震強度をより高めることができる。また、本実施例のように、揚重機６を設置している建屋の耐震強度設計に対する要求を緩和することができる。

なお、本発明は上記した実施例のものに限定されず、さまざまな変形例が含まれる。上記した実施例は本発明をわかりやすく説明するために、詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。

１ 保管容器、
１ａ トラニオン、
１ｂ 蓋、
２ トレーラ、
２ａ 横置架台、
３ 第一エリア、
４ 第二エリア、
５ 第三エリア、
６、７ 揚重機、
８ 立て起こし架台、
９ 縦置架台、
１０ レール、
１１ サドル、
１２ ガーター、
１３ トロリ、
１４ 巻取機、
１５ 保管容器把持具

Claims (6)

1. 放射性物質を保管する保管容器を揚重機で運搬する運搬方法であって、
   前記保管容器を第一エリアの横置架台から第二エリアの立て起こし架台に運搬する第一工程と、
   第二エリアにて前記保管容器を水平状態から垂直状態に立て起こす第二工程と、
   前記保管容器を第二エリアの立て起こし架台から第三エリアの縦置架台に運搬する第三工程を有しており、
   前記第二工程は、前記立て起こし架台と近接するように設けた側壁の間で実施される工程であり、
   前記近接とは、前記第二工程時に前記揚重機との連結が外れた方向に前記保管容器が傾いた場合でも、傾いた保管容器を前記側壁で支持し、前記立て起こし架台から床上への落下を抑制できる距離であることを特徴とする保管容器の運搬方法。
2. 請求項１に記載の保管容器の運搬方法において、
   前記側壁に緩衝体を設けたことを特徴とする保管容器の運搬方法。
3. 請求項１に記載の保管容器の運搬方法において、
   前記側壁の上部にリブを設けたことを特徴とする保管容器の運搬方法。
4. 請求項１に記載の保管容器の運搬方法において、
   前記第三エリアは前記第二エリアより高い位置にあることを特徴とする保管容器の運搬方法。
5. 請求項４に記載の保管容器の運搬方法において、
   前記第二エリアは前記第一エリアより高い位置にあることを特徴とする保管容器の運搬方法。
6. 請求項１から請求項５の何れか一項に記載の運搬方法において、
   前記第一エリアの横置架台、第二エリアの前記立て起こし架台、前記第三エリアの縦置架台は、直線状に配置されていることを特徴とする保管容器の運搬方法。

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