JPH0424151B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、原子力発電所、研究用、商業用各種
原子炉から、長期間運転後に発生した使用済燃料
を再処理工場に向けて輸送するために使用される
チヤンネルの製造方法に関する。 前記の使用済燃料は核分裂性輸送物に該当し、
その輸送は中性子吸収性能のあるボロン入りステ
ンレス鋼製の中空角筒形のチヤンネルを一定の配
列のもとに並べてアルミニウムに鋳ぐるみにより
埋込んで角孔（ロツジメント）を形成したアルミ
ニウムバスケツトとし、使用済燃料を貯蔵プール
で一定期間冷却したのちロツジメントに収容し、
このバスケツトをインターナルとして陸上および
海上輸送の安全性を充分に考慮して設計製作した
輸送容器内に収納して行なわれる。チヤンネルは
使用済燃料を収納し、強度メンバーおよび中性子
吸収の役割を果す。上記の他、チヤンネルは使用
済燃料の長期間貯蔵のためのプールのラツクとし
て使用されることがあり、この場合、使用済燃料
の垂直保持および中性子吸収の役割を果す。 従来、薄板製、角筒状、長尺のチヤンネルを製
造する方法としては、一般に丸パイプを溶接でつ
くり引抜加工により四角断面にする方法と、曲げ
加工によりコ面形断面に形成した半部分を２つつ
き合わせて溶接する方法が多く採用されている。
しかし本発明の対象とする使用済燃料用のチヤン
ネルは、薄板素材がボロン入りステンレス鋼板に
限定され、この鋼板は伸びが小さく曲げ加工ある
いは塑性加工に適さず、しかも加工歪により耐蝕
性の低下を招くが、ボロンを含まない同種のステ
ンレス鋼の耐蝕性を要求する成品規格を満足しな
いので、両方法とも不合格である。 またチヤンネルを薄板に加工を加えないで溶接
により製造する方法も考慮されるが、通常の溶接
棒を使用した場合、溶接部にボロンが含まれない
のでその部分の中性子吸収性能は期待できない。
ボロン入り溶接棒は他に需要がないので市販品に
なく特註しなければ入手できず、入手できるとし
てもその溶接技術および性能は確認されていな
い。 本発明は、従来の製造技術の上記の加工および
溶接に伴う諸問題に解決を与えるためになされた
ものであつて、本発明のボロン入りステンレス鋼
製チヤンネルの製造方法は、ボロン入りステンレ
ス鋼板の薄板を角筒を形成するよう配しその薄板
同志の当接部分をノンフイラーでプラズマ溶接で
溶接して製造する点に特色を有する。 以下、本発明方法を添付図を参照し実施例数値
とともに詳細に説明する。 本発明において使用するボロン入りステンレス
鋼板は好適にはC.0.04％以下、Cr16〜19％、Ni8
〜15％、B0.5〜２％を主要成分として含むもの
であり、その組成の１例を次表に示す。

【表】 B¹⁰inBは18.3％以上であり、B¹⁰は0.0056ｇ／
cm²であつて規格の0.0032ｇ／cm²以上である。中性
子吸収性能の増加を目的とすればＢ量を本例の約
0.9％より高濃度として約２％とすることも可能
であるが、この場合曲げ加工に伴う困難はさらに
大となる。 ボロン入りステンレス鋼板の寸法を厚さ４mm、
巾200mm、長さ1500mmの程度とする。この薄板は
熱間圧延、冷間圧延の工程を経て製板の後、切断
してつくられる。 第１および第２図に示すようにこのボロン入り
ステンレス鋼の薄板１４枚を治具を使用する等し
て４辺に配置して長尺の角筒状に組立て、この
際、第３図に示すように、相隣る薄板１，１の直
角つき合わせの隅角部では一方の薄板１ａが他方
の薄板１ｂの端縁と若干重なつて余肉部１a′があ
るよう当接し当接面はノーギヤツプとし、この当
接個所２をノンフイラーで余肉部１a′をプラズマ
溶接によりとも金溶接と同様に溶合して結合し一
体の角筒状チヤンネル３とする。５はバスケツト
４の組立、取付用部分の位置を示す。 ノンフイラー、プラズマ溶接の溶接条件は、１
例として、直流正極性で、電圧15〜25V、溶接速
度20〜40cm／分、電流50〜100Aで実施する。 オリフイス径1.8mmで、オリフイスガスは
Ar99.99％を流量1.5〜2.0／分で、シールドガ
スはAr80％、H₂20％を流量13〜17／分で流
し、ガスパツキングはAr99.9％を15分保持し直
線ビードの１パスで自動溶接を行なう。第３図に
示す当接部の外側隅角においてビード高さ4.20mm
となり裏波は両辺の内側隅角の巾2.4mmの範囲に
あらわれる。 以上のようにして実施する本発明の製造方法に
よると、次の諸作用、効果が実現される。 Ａ ボロン入りステンレス鋼板は曲げ加工、塑性
加工により加工歪を受けると通常のボロンなし
同種ステンレス鋼より著しく耐蝕性が低下する
ものであるが、本発明では板材の加工を行なわ
ずに４隅角の溶接のみによつて製造するため、
溶接工数は多くなるが加工歪による耐蝕性の低
下を免れることができる。この種チヤンネルの
耐蝕性は、使用済燃料とともに硼酸を含むプー
ル水中に浸漬するが、バスケツトの場合、浸漬
後の乾燥により濃縮された硼酸の腐蝕作用を受
けることがあるので、寿命との関連において重
要である。 Ｂ 溶接棒を使用する溶接による場合、溶接部の
中性子吸収性能が欠けるが、本発明の場合、ノ
ンフイラー溶接を行うので、またボロンは溶接
の際も定性的に安定なため、溶接部のボロンの
実質的な低下がなく、従つて中性子吸収性能の
すぐれた角筒状チヤンネルが得られる。 Ｃ 本発明においてはプラズマアーク溶接法によ
つて溶接するもので入熱がTIG溶接法等に較べ
て小さく、その結果溶接歪が少くなり寸法精度
の高い長尺角筒状チヤンネルが製造できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法により製造するボロン入り
ステンレス鋼製チヤンネルの縦断面図、第２図は
上半に縦断面を示した側面図、第３図はボロン入
りステンレス鋼板の薄板相互の当接部分の溶接前
の断面図、第４図は本発明により製造したチヤン
ネルのバスケツトにおける配列状態を示す横断平
面図である。 １，１ａ，１ｂ…ボロン入りステンレス鋼薄
板、１a′…余肉部、２…当接個所、３…角筒状チ
ヤンネル、４…バスケツト、５…組立、取付部位
置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ボロン入りステンレス鋼板の薄板を角筒を形
   成するように配し、その薄板同志の当接部分をノ
   ンフイラーでプラズマ溶接で溶接することを特徴
   とするボロン入りステンレス鋼製チヤンネルの製
   造方法。