JPH0685000B2

JPH0685000B2 - 容器及びその製造方法

Info

Publication number: JPH0685000B2
Application number: JP22576585A
Authority: JP
Inventors: 昭山岡; 秀成赤坂
Original assignee: Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1985-10-09
Filing date: 1985-10-09
Publication date: 1994-10-26
Anticipated expiration: 2009-10-26
Also published as: JPS6283699A

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」本発明は、高レベル放射線廃棄物等を溶接によって密封
状態に収納する容器とその製造方法に関するものであ
る。

「従来の技術」原子力発電プラント及びその関連プラント等で生じる高
レベル放射性廃棄物は、例えばガラス固化処理された状
態として、鋼製容器等に密封収納するとともに、放射線
量が許容値以下に減衰するまで保管する等の処理がなさ
れる。このような目的には、第６図に示すような鋼製の
キャニスタ（容器）が使用される。該キャニスタは、放
射性廃棄物を収納した状態で、口部１にキャップ２を挿
入状態に嵌合させて、これを閉塞するとともに、嵌合部
の合わせ目に溶接開先３が形成されるようにしておい
て、例えばティグ溶接機のトーチ４によってアークを発
生させ、フィラ（溶接材）５を供給して溶融状態とな
し、該フィラ５の溶け込みにより溶接開先３に溶接金属
６を肉盛して、密封構造とするものである。これらの作
業、即ちキャニスタへの放射性廃棄物の装填や溶接作業
等は、隔離セルの中で遠隔操作によって実施するもので
あった。このため、例えば溶接作業の途中でフィラ５が
消費された場合は、フィラ５を交換することによって、
溶接作業を引き続き行なうことになるが、フィラ５の交
換作業は、細かい操作及び調整を要するため、溶接機を
隔離セルの外に引き出して実施しなければならなくな
る。

一方、フィラを使用しない溶接法、つまりノンフィラ溶
接法があり、第７図（Ａ）（Ｂ）で示すように、合わせ
目に形成されている溶接開先３をトーチ４の発生アーク
で溶融して、溶接開先３の構成材の溶け込み部７によ
り、口部１とキャップ２との合わせ目を溶着して密封す
るようにしており、前記フィラ５を省略しているもので
ある。

「発明が解決しようとする問題点」しかしながら、その場合、前記溶接部分の材料の厚さ
（高さ）が3mm未満であることが必要とされるととも
に、溶接後の状態において、溶け込み部７が第７図
（Ｂ）に示すように凹んで、いわゆる余盛り部が形成さ
れないため、溶接作業の信頼性が損なわれる等の問題点
を生じる。

本発明は、このような問題点を有効に解決することを目
的とするものである。

「問題点を解決するための手段」本発明における容器は、口部内にキャップを嵌合して閉
塞する容器において、口部の内周部と該内周部に挿入さ
れたキャップの外周部とにおける構成金属の一部を、相
互に溶け込み状態に溶着して密封するとともに、該溶け
込み部の厚さがその近傍の厚さよりも大であることを特
徴としているものであり、また、該容器を製造する方法
として、外周部の上部に上方突出部を形成してなるキャ
ップを、口部に密接状態に挿入するとともに、相互にほ
ぼ密接している合わせ目の下部に中空部を形成した後、
前記上方突出部の近傍を加熱して、上方突出部及び前記
合わせ目の構成金属を溶融し、溶融金属の一部を中空部
に突出させた状態の溶け込み部を形成することを特徴と
しているものである。

「実施例」以下、本発明の容器の一実施例を、その製造方法ととも
に第１図に基づいて説明する。

該一実施例における容器は、第１図（Ａ）に示すよう
に、容器本体の口部１の内周部８の下部に、該内周部８
の内径に対して広げた拡径中空部９を形成しておき、一
方、内周部８に挿入するキャップ２は、外周部10の下方
に、該外周部10の外径に対して狭めた段部11を形成して
おくとともに、外周部10の上部に上方突出部12を形成し
ておく。そして、第１図（Ｂ）に示すように、口部１と
キャップ２とを嵌合状態に組み合わせると、内周部８及
び外周部10がほぼ密接状態となる。なお、第１図例で
は、キャップ２の下面が口部１の受け面13に支持される
ことにより、上下の位置決めがなされるものである。ま
た、第１図（Ｂ）のように、口部１とキャップ２とを組
み合わせた状態とした場合、拡径中空部９と段部11との
部分によって、リング状中空部14が形成される。

次いで、ティグトーチ等によっていわゆるノンフィラ溶
接を行ない、上方突出部12の近傍を加熱して、上方突出
部12とともにその近傍の構成材を溶融状態とすると、第
１図（Ｃ）に示すように、口部１とキャップ２との構成
金属が溶け込み混合して、溶着状態となった溶け込み７
となるとともに、該溶け込み７の下部に垂れ下がり部15
が、また、上部に余盛り部16が形成される。

このような、容器であると、溶接による密封部分は、溶
け込み部７の厚さ（溶け込み７の高さ）H₁が、その近傍
の厚さH₂よりも大きくなるため、密封性能を向上させる
ものとなる。また、垂れ下がり部15が余分に垂れ下がっ
た場合は、受け面13に当接することにより移動が制限さ
れ、必要以上に成長する現象が生じることがない。さら
に、リング状中空部14は、溶接時の熱遮断層となり、密
封部分以外に構成材の溶融現象が生じることを防止し
て、溶け込み部７を集中的に効率良く形成することがで
きる。

次いで、第２図ないし第４図は、本発明の容器のその他
の実施例を示すものである。即ち、第２図は第１図にお
ける段部11を省略して、上方突出部12によりキャップ２
を支持し、嵌合部分の下方に小間隙状の中空部17を形成
して、前記熱遮断層としている例、第３図は第１図にお
ける拡径中空部９を省略した状態で、リング状中空部14
を形成している例、第４図は第３図例における口部１に
上方突出部12を配設した例をそれぞれ示し、第１図例と
同様に上方突出部12及びその近傍を溶融して、第１図
（Ｃ）に準じた溶け込み部７を形成するものである。

「実験例」第５図は、材料がSUS304である場合について、ノンフィ
ラ溶接による溶け込み部の状況の変化を実験により求め
たもので、左側は溶接前、右側は溶接後を示している。

（Ａ）は、突き合わせ状態のSUS304被溶接材（厚さ6m
m）ａの下部に、熱伝導性の良好な銅板（8mm）ｂを当て
て、合わせ目ｃをノンフィラ溶接により入熱量25000〜3
0000ジュール/cmで加熱溶融することにより、溶け込み
部７を形成した場合を示している。この条件の場合は、
合わせ目ｃに2mmの溶け残し部ｄが生じた。

（Ｂ）は、被溶接材ａの合わせ目ｃと銅板ｂとの間に、
高さ1mm及び左右対称な幅8mmの小間隙状の中空部17を形
成しておいて、（Ａ）の入熱量に準じてノンフィラ溶接
をして、溶け込み部７を形成した場合を示している。こ
の条件の場合は、溶け込み部７に0.3〜0.5mmの窪部ｅが
生じた。

（Ｃ）は、（Ｂ）の条件に、高さ1mm及び幅4mmの上方突
出部12を付加して（つまり第１図例に準じて）、ノンフ
ィラ溶接をした場合を示している。この条件の場合は、
高さ0.3〜0.5mmの余盛り部ｆが生じた。即ち、ノンフィ
ラ溶接により密封を行なった場合に、溶け込み部７の厚
さがその近傍の金属壁の厚さよりも大きく形成されるこ
とが確認された。

なお、ここまで説明した各例の説明では、容器が、放射
性廃棄物を収納する例えばキャニスタであるとしたが、
溶接によって密封を行なう他の容器に適用可能であるこ
とは勿論である。また、第５図において、被溶接材ａの
下方に熱伝導率の高い銅板ｂを密接させた条件下で、好
適な結果が得られているので、被溶接材ａの下部に、熱
伝達性を有するシール材あるいはその他の部材が存在す
る場合においても、本発明の技術が適用可能であること
を示唆するものである。

「発明の効果」以上説明したように、本発明の容器は、口部の内周部と
該口部に挿入されたキャップの外周部とを構成している
金属の一部を、相互に溶け込み状態に溶着して密封する
とともに、該溶け込み部の厚さをその近傍の厚さよりも
大きくするようにしているものであるから、溶け込み部
の密封性を向上させることができるとともに、遠隔操作
を必要とするセル等において、ノンフィラ溶接を採用し
た連続的な密封作業が可能となり、作業効率を飛躍的に
向上させることができる等の優れた効果を奏するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は本発明の容器の一実施例を
製造方法とともに説明する断面図、第２図ないし第４図
は本発明の容器のその他の実施例を示す断面図、第５図
はノンフィラ溶接と溶融部分の形状との関係の実験状態
の説明図、第６図はキャニスタの従来例を示す断面図、
第７図はノンフィラ溶接による容器口部の密封状態を示
す断面図である。１……口部、２……キャップ、７……溶け込み部、８…
…内周部、９……拡径中空部、10……外周部、11……段
部、12……上方突出部、13……受け面、14……リング状
中空部、15……垂れ下がり部、16……余盛り部、17……
中空部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】口部内にキャップを嵌合して閉塞する容器
において、口部の内周部と該内周部に挿入されたキャッ
プの外周部とにおける構成金属の一部を、相互に溶け込
み状態に溶着して密封するとともに、該溶け込み部の厚
さがその近傍の厚さよりも大であることを特徴とする容
器。
【請求項２】外周部の上部に上方突出部を形成してなる
キャップを、口部に密接状態に挿入するとともに、相互
にほぼ密接している合わせ目の下部に中空部を形成した
後、前記上方突出部の近傍を加熱して、上方突出部及び
前記合わせ目の構成金属を溶融し、溶融金属の一部を中
空部に突出させた状態の溶け込み部を形成することを特
徴とする容器の製造方法。