JP2005214870A - Canister for housing fuel assembly to be recycled - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、リサイクル燃料集合体を収納するリサイクル燃料集合体収納容器に関し、さらに詳しくは、胴本体の内部にスリーブを備える二重構造のリサイクル燃料集合体収納容器に関する。 The present invention relates to a recycled fuel assembly storage container for storing a recycled fuel assembly, and more particularly to a double-structured recycled fuel assembly storage container having a sleeve inside a trunk body.
核燃料サイクルの終期にあって燃焼を終え使用できなくなった核燃料集合体を、リサイクル燃料集合体という。リサイクル燃料集合体は、FPなど高放射能物質を含むので熱的に冷却する必要があるため、原子力発電所の冷却ピットで所定期間(5年〜15年間)冷却される。その後、一般にキャスクと称される、遮蔽機能を持つリサイクル燃料集合体収納容器に収納され、車両又は船舶で再処理施設に搬送、貯蔵される。このようなリサイクル燃料集合体収納容器としては、例えば特許文献1に、二重ベッセル付の容器を備えるものが開示されている。 A nuclear fuel assembly at the end of the nuclear fuel cycle that cannot be used after combustion is called a recycled fuel assembly. Since the recycled fuel assembly contains a highly radioactive substance such as FP, it needs to be cooled thermally, and is thus cooled in a cooling pit of a nuclear power plant for a predetermined period (5 to 15 years). Thereafter, it is stored in a recycle fuel assembly storage container having a shielding function, generally called a cask, and is transported and stored in a reprocessing facility by a vehicle or ship. As such a recycled fuel assembly storage container, for example, Patent Document 1 discloses a container having a container with a double vessel.
ところで、特許文献1に開示された容器は、内部への水の侵入防止に着目したものである。このため、ボディと称される胴本体の内部にフラスコと称される第2胴を備える構造であって、シール手段を介してフラスコをボディに固定しないで支持する構成となっている。このため、水の侵入に対しては有効であるが、長期間密封を維持することが困難であった。 By the way, the container disclosed by patent document 1 pays attention to prevention of the penetration | invasion of the water to an inside. For this reason, it is the structure which equips the inside of the trunk | drum main body called a body with the 2nd trunk | drum called a flask, Comprising: It becomes the structure which supports a flask without fixing to a body via a sealing means. Therefore, although effective against water intrusion, it has been difficult to maintain the seal for a long time.
また、放射性材料のうち、特にリサイクル燃料集合体は多くの崩壊熱を発生するため、フラスコが熱膨張する。これにより、フラスコの変形やシール手段の変形等が発生するおそれもある。このような問題を解決するため、接合によりフラスコをボディに固定する手法が考えられる。しかし、特許文献1では、かかる固定構造に対しては言及がなく、このような固定構造を採用した場合に発生する問題点についても言及はされていない。 Further, among the radioactive materials, the recycled fuel assembly generates a lot of decay heat, so that the flask thermally expands. Thereby, the deformation of the flask, the deformation of the sealing means, etc. may occur. In order to solve such a problem, a method of fixing the flask to the body by joining can be considered. However, Patent Document 1 does not mention such a fixing structure, and does not mention any problems that occur when such a fixing structure is adopted.
そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、胴本体とその内部に設けられるスリーブとを固定した二重構造を実現できるリサイクル燃料集合体収納容器を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a recycled fuel assembly storage container capable of realizing a double structure in which a trunk body and a sleeve provided therein are fixed. .
胴本体とその内部に設けられるスリーブとを固定した二重構造のリサイクル燃料集合体収納容器を提供するにあたり、内部に収納するリサイクル燃料集合体が発生する崩壊熱が問題となる。この崩壊熱により、リサイクル燃料集合体収納容器は膨張し、特に胴本体とスリーブとが異なる材料である場合には、両者の熱膨張率の違いにより、固定部には熱応力が発生する。この熱応力により、固定部の耐久性が低下するおそれがあるため、胴本体とスリーブとを異なる材料で構成するときには、当該熱応力を緩和する構造が要求される。本願発明者らは、かかる点に着目して鋭意研究した結果、例えば溶接により胴本体とスリーブとを間接的かつ強固に固定するとともに、スリーブを膨張可能な構造とすることで上記問題点を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。 In providing a double-structured recycle fuel assembly storage container in which a trunk body and a sleeve provided therein are fixed, decay heat generated by the recycle fuel assembly stored inside becomes a problem. Due to this decay heat, the recycled fuel assembly storage container expands. In particular, when the body and the sleeve are made of different materials, thermal stress is generated in the fixed portion due to the difference in thermal expansion coefficient between the two. Since the durability of the fixing portion may be reduced due to the thermal stress, a structure that relaxes the thermal stress is required when the body and the sleeve are made of different materials. As a result of earnest research focusing on this point, the inventors of the present application have solved the above problems by fixing the trunk body and the sleeve indirectly and firmly, for example, by welding, and making the sleeve inflatable. The present inventors have found that this can be done and have completed the present invention.
上記問題点を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明に係るリサイクル燃料集合体収納容器は、筒状の胴部の一端には底部が設けられるとともに、他端には開口部が設けられる容器であって、前記開口部の内側には第1段部が形成される胴本体と、前記胴本体とは異なる材料で構成されるとともに前記胴本体内に配置されてリサイクル燃料集合体を収納するとともに、前記胴部の肉厚よりも肉厚の小さいスリーブと、筒状の部材であって、前記胴本体の開口部と組み合わされる部分は、前記第1段部の形状に合わせて第2段部が形成されるとともに、前記開口部の端部と当接する部分で前記胴本体と固定され、さらに内周側であって前記底部側の端部には前記スリーブの端部が固定される、前記スリーブと同一材料で構成されるフランジと、前記フランジの開口側に取り付けられる蓋と、を含んで構成されることを特徴とする。 In order to solve the above problems and achieve the object of the present invention, a recycled fuel assembly storage container according to the present invention is provided with a bottom at one end of a cylindrical body and an opening at the other end. A barrel body in which a first step portion is formed inside the opening, and a recycled fuel assembly that is made of a material different from the barrel body and is disposed in the barrel body A sleeve having a thickness smaller than the thickness of the trunk portion, and a cylindrical member, the portion to be combined with the opening of the trunk main body according to the shape of the first step portion. A second step portion is formed, and is fixed to the trunk main body at a portion in contact with the end portion of the opening, and further, the end portion of the sleeve is fixed to the inner peripheral side and the end portion on the bottom side. The furan made of the same material as the sleeve When, characterized in that it is configured to include a cover attached to the opening side of the flange.
このリサイクル燃料集合体収納容器は、胴本体の内部に、これとは異なる材料のスリーブを固定するにあたり、スリーブと同じ材料のフランジを介して間接的にスリーブを胴本体に固定する。また、フランジと胴本体との固定部に設けた段部により、両者の熱膨張差に起因して発生する熱応力を受けることができる。これにより、フランジと胴本体との熱膨張差に起因して発生する固定部の熱応力を緩和して、この部分の耐久性を維持できる。その結果、胴本体とその内部に設けられるスリーブとを固定した二重構造を実現できる。なお、蓋が取り付けられるフランジの開口部は、スリーブが固定されている側とは反対側である。 In this recycled fuel assembly storage container, when a sleeve made of a different material is fixed inside the trunk body, the sleeve is indirectly fixed to the trunk body via a flange made of the same material as the sleeve. Further, the step provided in the fixing portion between the flange and the trunk body can receive the thermal stress generated due to the difference in thermal expansion between the two. Thereby, the thermal stress of the fixed part generated due to the thermal expansion difference between the flange and the trunk body can be relaxed, and the durability of this part can be maintained. As a result, it is possible to realize a double structure in which the trunk body and the sleeve provided therein are fixed. The opening of the flange to which the lid is attached is on the side opposite to the side on which the sleeve is fixed.
次の本発明に係るリサイクル燃料集合体収納容器は、前記フランジと前記スリーブとの固定部と、前記フランジと前記胴本体との固定部との間には、曲面を含んで構成される応力緩和部が設けられることを特徴とする。 The recycled fuel assembly storage container according to the present invention is a stress relief structure including a curved surface between a fixing portion between the flange and the sleeve and a fixing portion between the flange and the trunk body. A portion is provided.
このリサイクル燃料集合体収納容器は、前記リサイクル燃料集合体収納容器と同じ構成を備えるので、前記収納容器と同様の作用、効果を奏する。さらに、このリサイクル燃料集合体収納容器は、フランジとスリーブとが固定される部分と、フランジと胴本体とが固定される部分との間には、曲面を含んで構成される応力緩和部を備える。これによりリサイクル燃料集合体からの崩壊熱に起因して発生する、フランジとスリーブとの固定部の曲げ応力を緩和できるので、この部分の耐久性を維持できる。その結果、胴本体とその内部に設けられるスリーブとを固定した二重構造を実現できるとともに、より耐久性を向上させることができる。 Since this recycled fuel assembly storage container has the same configuration as the recycled fuel assembly storage container, the same operation and effect as the storage container are exhibited. Further, the recycled fuel assembly storage container includes a stress relaxation portion including a curved surface between a portion where the flange and the sleeve are fixed and a portion where the flange and the trunk body are fixed. . As a result, the bending stress of the fixing portion between the flange and the sleeve, which is generated due to the decay heat from the recycled fuel assembly, can be relieved, so that the durability of this portion can be maintained. As a result, it is possible to realize a double structure in which the trunk body and the sleeve provided therein are fixed, and it is possible to further improve the durability.
なお、前記応力緩和部を構成する曲面の半径は、次の本発明に係るリサイクル燃料集合体収納容器に規定するように前記フランジの径方向厚さの1/6以上3/4以下であることが好ましい。この範囲であれば、十分にフランジとスリーブとの固定部の曲げ応力を緩和できる。 The radius of the curved surface constituting the stress relaxation part is not less than 1/6 and not more than 3/4 of the radial thickness of the flange as defined in the recycled fuel assembly storage container according to the present invention. Is preferred. If it is this range, the bending stress of the fixing part of a flange and a sleeve can fully be relieved.
次の本発明に係るリサイクル燃料集合体収納容器は、前記リサイクル燃料集合体収納容器において、前記スリーブと、前記キャビティの底部との間には、所定のクリアランスを設けることを特徴とする。 The recycled fuel assembly storage container according to the present invention is characterized in that in the recycled fuel assembly storage container, a predetermined clearance is provided between the sleeve and the bottom of the cavity.
このリサイクル燃料集合体収納容器は、前記リサイクル燃料集合体収納容器と同じ構成を備えるので、前記収納容器と同様の作用、効果を奏する。さらに、このリサイクル燃料集合体収納容器は、スリーブと、キャビティの底部との間には、所定のクリアランスを設ける。これにより、スリーブの軸方向に対する熱膨張を吸収することができるので、当該熱膨張に起因するスリーブの変形を抑制して、胴本体とその内部に設けられるスリーブとを固定した二重構造を実現できる。 Since this recycled fuel assembly storage container has the same configuration as the recycled fuel assembly storage container, the same operation and effect as the storage container are exhibited. Further, the recycled fuel assembly storage container has a predetermined clearance between the sleeve and the bottom of the cavity. As a result, thermal expansion in the axial direction of the sleeve can be absorbed, so that deformation of the sleeve due to the thermal expansion is suppressed, and a double structure in which the trunk body and the sleeve provided therein are fixed is realized. it can.
次の本発明に係るリサイクル燃料集合体収納容器は、前記リサイクル燃料集合体収納容器において、前記フランジと前記蓋とは、同じ材料で構成されることを特徴とする。 The recycled fuel assembly storage container according to the present invention is characterized in that, in the recycled fuel assembly storage container, the flange and the lid are made of the same material.
このリサイクル燃料集合体収納容器は、前記リサイクル燃料集合体収納容器と同じ構成を備えるので、前記収納容器と同様の作用、効果を奏する。さらに、このリサイクル燃料集合体収納容器は、フランジと蓋とを同じ材料で構成するので、フランジと蓋との間の熱膨張をほぼ等しくすることができる。これにより、フランジと蓋との固定手段に発生する熱応力も緩和して、より信頼性に優れた密封構造を実現できる。 Since this recycled fuel assembly storage container has the same configuration as the recycled fuel assembly storage container, the same operation and effect as the storage container are exhibited. Further, in this recycled fuel assembly storage container, since the flange and the lid are made of the same material, the thermal expansion between the flange and the lid can be made substantially equal. Thereby, the thermal stress which generate | occur | produces in the fixing means of a flange and a lid | cover is relieve | moderated, and the sealing structure excellent in reliability can be implement | achieved.
次の本発明に係るリサイクル燃料集合体収納容器は、前記リサイクル燃料集合体収納容器において、前記スリーブと前記フランジとは、ステンレス鋼であることを特徴とする。 The recycled fuel assembly storage container according to the present invention is characterized in that, in the recycled fuel assembly storage container, the sleeve and the flange are made of stainless steel.
スリーブの内部には、リサイクル燃料集合体が収納される。また、リサイクル燃料集合体収納容器には、水中でリサイクル燃料集合体が搬入されるので、スリーブには耐腐食性が要求される。このリサイクル燃料集合体収納容器のように、スリーブにステンレス鋼を使用すれば、耐腐食性を確保できる。また、フランジにはボルト等の締結手段により蓋が取り付けられるが、フランジに耐腐食性に優れるステンレス鋼を使用すれば、ボルト穴の耐食処理が不要になる。これにより、リサイクル燃料集合体収納容器の製造工程を簡略化できる。 A recycled fuel assembly is accommodated in the sleeve. Further, since the recycled fuel assembly is carried into the recycled fuel assembly storage container in water, the sleeve is required to have corrosion resistance. Corrosion resistance can be ensured by using stainless steel for the sleeve as in this recycled fuel assembly storage container. Further, a lid is attached to the flange by a fastening means such as a bolt, but if stainless steel having excellent corrosion resistance is used for the flange, the corrosion treatment of the bolt hole becomes unnecessary. Thereby, the manufacturing process of a recycle fuel assembly storage container can be simplified.
次の本発明に係るリサイクル燃料集合体収納容器は、筒状の胴部の一端には底部が設けられるとともに、他端には開口部が設けられる容器であって、前記開口部の内側には第1段部が形成される胴本体と、前記胴本体とは異なる材料で構成されるとともに前記胴本体内に配置されてリサイクル燃料集合体を収納するとともに、さらに前記胴部の肉厚よりも肉厚の小さいスリーブと、筒状の部材であって、前記開口部の端部と当接する部分で前記胴本体と固定されるとともに、内周側であって前記底部側の端部には前記スリーブの端部が固定される、前記スリーブと同一材料で構成されるフランジと、前記フランジの開口側に取り付けられる蓋と、を含み、前記フランジと前記スリーブとが固定される部分と、前記フランジと前記胴本体とが固定される部分との間には、曲面を含んで構成される応力緩和部が設けられることを特徴とする。 A recycled fuel assembly storage container according to the present invention is a container in which a bottom portion is provided at one end of a cylindrical body portion and an opening portion is provided at the other end. The trunk body in which the first step portion is formed, the trunk body is made of a material different from that of the trunk body, and is disposed in the trunk body to store the recycled fuel assembly, and further than the thickness of the trunk portion. A sleeve having a small wall thickness and a cylindrical member, which is fixed to the body main body at a portion in contact with the end of the opening, and is provided on the inner peripheral side and the end on the bottom side A flange made of the same material as the sleeve to which an end of the sleeve is fixed; a lid attached to the opening side of the flange; and a portion to which the flange and the sleeve are fixed; And the trunk body Between the portion to be characterized in that the stress absorbing portions configured to include a curved surface is provided.
このリサイクル燃料集合体収納容器は、フランジとスリーブとが固定される部分と、フランジと胴本体とが固定される部分との間には、曲面を含んで構成される応力緩和部を備える。これによりリサイクル燃料集合体からの崩壊熱に起因して発生する、フランジとスリーブとの固定部の曲げ応力を緩和できるので、この部分の耐久性を維持できる。その結果、胴本体とその内部に設けられるスリーブとを固定した二重構造を実現できる。 The recycle fuel assembly storage container includes a stress relaxation portion including a curved surface between a portion where the flange and the sleeve are fixed and a portion where the flange and the trunk body are fixed. As a result, the bending stress of the fixing portion between the flange and the sleeve, which is generated due to the decay heat from the recycled fuel assembly, can be relieved, so that the durability of this portion can be maintained. As a result, it is possible to realize a double structure in which the trunk body and the sleeve provided therein are fixed.
なお、前記応力緩和部を構成する曲面の半径は、次の本発明に係るリサイクル燃料集合体収納容器に規定するように前記フランジの径方向厚さの1/6以上3/4以下であることが好ましい。この範囲であれば、十分にフランジとスリーブとの固定部の曲げ応力を緩和できる。 The radius of the curved surface constituting the stress relaxation part is not less than 1/6 and not more than 3/4 of the radial thickness of the flange as defined in the recycled fuel assembly storage container according to the present invention. Is preferred. If it is this range, the bending stress of the fixing part of a flange and a sleeve can fully be relieved.
本発明に係るリサイクル燃料集合体収納容器は、胴本体とその内部に設けられるスリーブとを固定した二重構造を実現できるという効果を奏する。 The recycled fuel assembly storage container according to the present invention has an effect of realizing a double structure in which a trunk body and a sleeve provided therein are fixed.
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この発明を実施するための最良の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。以下に説明する本発明に係るリサイクル燃料集合体収納容器は、リサイクル燃料集合体の輸送用、貯蔵用、あるいは輸送、貯蔵用いずれの目的に対しても使用できる。また、本発明に係るリサイクル燃料集合体収納容器は、BWR(Boiling Water Reactor:沸騰水型炉)であるか、PWR(Pressurized Water Reactor:加圧水型炉)であるかを問わずに適用できる。特に燃焼度が高く発熱量の大きいPWR用のリサイクル燃料集合体を収納することに好ましく適用できる。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the best mode for carrying out the invention. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art or that are substantially the same. The recycled fuel assembly storage container according to the present invention described below can be used for any purpose of transporting, storing, transporting or storing the recycled fuel assembly. The recycled fuel assembly storage container according to the present invention can be applied regardless of whether it is a BWR (Boiling Water Reactor) or a PWR (Pressurized Water Reactor). In particular, the present invention can be preferably applied to storing a PWR recycled fuel assembly having a high burnup and a large calorific value.
なお、以下の実施例において、フランジと胴本体との固定、スリーブとフランジとの固定には、接合、溶接その他の接合手段を用いるが、適用できる固定手段はこれに限られるものではない。また、以下の実施例において、フランジと胴本体との固定部、スリーブとフランジとの固定部を、それぞれ第1接合部W1、第2接合部W2という。 In the following embodiments, joining, welding, and other joining means are used for fixing the flange and the trunk body and fixing the sleeve and the flange, but applicable fixing means are not limited thereto. Further, in the following embodiments, the fixing portion between the flange and the trunk body and the fixing portion between the sleeve and the flange are referred to as a first joint portion W 1 and a second joint portion W 2 , respectively.
また、以下の実施例においては、スリーブと胴本体とが異なる材料であって、スリーブの熱膨張率が胴本体の熱膨張率よりも大きい場合を説明するが、本発明の適用範囲は、このような場合に限られるものではない。このような組み合わせとして、スリーブはステンレス鋼で、胴本体は炭素鋼で構成される場合を例に説明するが、適用できる材料はこの組み合わせに限られるものではない。すなわち、スリーブ材料と胴本体材料との熱膨張率が異なっていればよい。特にスリーブ材料の熱膨張率が胴本体材料の熱膨張率よりも大きい場合に、本発明は好適に適用できる。 Further, in the following embodiments, a case where the sleeve and the trunk body are made of different materials and the thermal expansion coefficient of the sleeve is larger than the thermal expansion coefficient of the trunk body will be described. It is not limited to such a case. As an example of such a combination, the case where the sleeve is made of stainless steel and the body is made of carbon steel will be described as an example. However, applicable materials are not limited to this combination. That is, it is only necessary that the thermal expansion coefficients of the sleeve material and the trunk body material are different. In particular, the present invention can be suitably applied when the thermal expansion coefficient of the sleeve material is larger than the thermal expansion coefficient of the body material.
実施例1に係るリサイクル燃料集合体収納容器は、次の点に特徴がある。すなわち、胴本体の内部に、これとは異なる材料のスリーブを固定するにあたり、スリーブと同じ材料のフランジを介して間接的にスリーブを胴本体に固定する。そして、フランジと胴本体との固定部に段部を形成し、この段部によってフランジと胴本体との熱膨張差を受けて、前記固定部に発生する熱応力を緩和する。次に、実施例1に係るリサイクル燃料集合体収納容器の全体構成について説明する。 The recycled fuel assembly storage container according to the first embodiment is characterized in the following points. That is, when a sleeve made of a different material is fixed inside the trunk body, the sleeve is indirectly fixed to the trunk body via a flange made of the same material as the sleeve. A step portion is formed in the fixing portion between the flange and the trunk body, and the thermal stress generated in the fixing portion is relieved by receiving a difference in thermal expansion between the flange and the trunk body by the step portion. Next, the overall configuration of the recycled fuel assembly storage container according to the first embodiment will be described.
図1は、実施例1に係るリサイクル燃料集合体収納容器を示す全体図である。図2は、図1に示したリサイクル燃料集合体収納容器の軸方向に平行な断面図である。図3は、図2のX−X矢視図である。図1に示すように、リサイクル燃料集合体収納容器200は、蓋200Tと胴200Bとから構成される。そして、胴200Bの内部にリサイクル燃料集合体を収納してから蓋200Tにより密封する。図1及び図2に示すように、蓋200Tは、さらに一次蓋200T1と二次蓋200T2とで構成されている。
FIG. 1 is an overall view showing a recycled fuel assembly storage container according to the first embodiment. 2 is a cross-sectional view parallel to the axial direction of the recycled fuel assembly storage container shown in FIG. 3 is a view taken in the direction of arrows XX in FIG. As shown in FIG. 1, the recycled fuel
一次蓋200T1及び二次蓋200T2は、リサイクル燃料集合体から放射されるγ線を遮蔽するため、厚さ10数cm〜30cm程度のステンレス鋼で製造される。二次蓋200T2は、リサイクル燃料集合体から放射される中性子を遮蔽するため、内部には中性子を吸収する機能をもつ中性子吸収材料209が充填されている。このような機能を持つ材料としては、中性子の吸収性に優れる水素(H)を多く含ませた高分子材料、(例えばレジン、ポリウレタン)、又はシリコンその他の中性子吸収材料を使用することができる。この中性子吸収材料によって、リサイクル燃料集合体から放出される中性子を遮蔽し、リサイクル燃料集合体収納容器200の外部へ漏洩する中性子を規制値よりも少なくする。また、一次蓋200T1と二次蓋200T2との間には、高圧の不活性ガスが充填してあり、密封をより確実なものとしている。
The
リサイクル燃料集合体収納容器200の胴200Bは、筒状の胴本体201tと、胴本体201tの外周に取り付けられる伝熱フィン207と、伝熱フィン207のもう一方の長辺側端部に取り付けられる外筒205とで構成される(図1、図2参照)。胴本体201tは、γ線を遮蔽する機能を発揮させるため、十分な厚みを有する炭素鋼で製造される。なお、炭素鋼で胴本体201tを製造する場合、十分なγ線遮蔽機能を発揮させるために、胴本体201tの厚さは20〜30cmとしている。ここで、胴本体201の厚さは胴部の厚さ、すなわち筒状の部分(胴部)の厚さをいう。
The
また、胴本体201tの内部には、ステンレス鋼で製造したスリーブ220が配置される。スリーブの肉厚は、胴本体201tの肉厚よりも小さく、胴本体の肉厚の1/10程度である。これにより、材料組織の均一化が容易になるので、欠陥の少ない材料を容易に得ることができる。スリーブ220は、底部220bを備えており、内部にはバスケット300に収納されたリサイクル燃料集合体が配置される。このスリーブ220は、ステンレス鋼の底板をステンレス鋼の筒の端部に溶接して製造されるが、後方押し出し成形や張り出し成形によって、底部220bを一体に成形してスリーブ220を製造してもよい。スリーブ220は水に接触するので、耐腐食性能が要求されるが、ステンレス鋼によりスリーブを製造することにより、かかる要求は十分満たすことができる。
A
このように、実施例1に係るリサイクル燃料集合体収納容器200は、炭素鋼の胴本体201t内にステンレス鋼のスリーブ220を配置した、異材による二重の胴を備えるものである。ステンレス鋼は、炭素鋼よりも熱膨張率が10倍程度大きい。リサイクル燃料集合体収納容器200は、崩壊熱を発するリサイクル燃料集合体を内部に収納するため、スリーブ220や胴本体201tは熱膨張する。このため、単に炭素鋼の胴本体201t内にステンレス鋼のスリーブ220を配置しただけでは、熱膨張率の違いにより、スリーブ220と胴本体201tとの接続部に大きな応力が作用し、場合によっては損傷するおそれがある。
As described above, the recycled fuel
したがって、実施例1に係るリサイクル燃料集合体収納容器200では、スリーブ220と同じ材料で構成したフランジ210を介して、スリーブ220を胴本体201tに間接的に取り付ける。具体的には、胴本体201tの蓋200T側に、スリーブ220と同じ材料であるステンレス鋼で製造した筒状(実施例1では円筒)のフランジ210が第1接合部W1で接合する。そして、フランジ210には、第2接合部W2で前記スリーブ220が接合する。このような構成により、フランジ210を介してスリーブ220を胴本体201tへ取り付けて、熱膨張率の相違に起因して発生する応力を緩和している。なお、フランジ210と胴本体201tとの取り付け部、及びフランジ210とスリーブ220との取り付け部の詳細については後述する。
Therefore, in the recycled fuel
なお、図2に示すように、一次蓋200T1及び二次蓋200T2は、フランジ210に取り付けられる。フランジ210はステンレス鋼であり、熱膨張率が炭素鋼の2倍程度なので、一次蓋200T1及び二次蓋200T2もフランジ210と同じ材料であるステンレス鋼で製造して、一次蓋200T1及び二次蓋200T2及びフランジ210との間に発生する熱膨張率の違いにより、フランジ210と、一次蓋200T1又は二次蓋200T2との固定部に発生する応力を緩和するようにしてある。
As shown in FIG. 2, the
実施例1では、フランジ210をステンレス鋼で製造しているため、次のような利点が得られる。フランジ210には、一次蓋200T1及び二次蓋200T2がボルトその他の締結手段により取り付けられる。リサイクル燃料集合体収納容器は、リサイクル燃料を水中で搬入するため、フランジ210は水と接触することになり、ボルトをねじ込むためのボルト穴も水没する。このため、当該ボルト穴には防食対策が必要になるが、フランジ210を耐腐食性に優れたステンレスで製造しているので、かかる防食対策が不要になる。これにより、フランジ210の製造工程を簡略化できる。
In Example 1, since the
胴本体201tに蓋200Tが取り付けられる側とは反対の端部には、溶接によって底板201bが取り付けられて(接合部W3)、胴本体201tの底部を構成する。この底板201bは、γ線遮蔽機能と中性子遮蔽機能とを持たせるため、十分な暑さの炭素鋼やステンレス鋼で製造されるとともに、内部には上述した中性子吸収材料209が充填されている。なお、胴本体201tの外形に合わせた内部形状を持つコンテナ内に金属ビレットを装入し、胴本体201tの内形に合わせた外形を持つ穿孔ポンチでこの金属ビレットを熱間拡張成形することによって、胴本体201tと底板201bとを一体に成形してもよい。さらには、鋳造によって胴本体201tを製造してもよい。
A
胴本体201tの内部は、リサイクル燃料集合体を格納するバスケット300が収納されるキャビティ201cとなる(図2)。図3に示すように、実施例1においてはこのキャビティ201cの軸方向(図中Zで示す方向)に垂直な断面内形状は円形であるが、リサイクル燃料集合体収納容器200の仕様に応じて、八角形や略十字型・階段状等の断面内形状をもつキャビティも使用できる。この場合、スリーブ220の内形状も、キャビティ201cの内形状に合わせた形状とする。なお、実施例1においてキャビティ201cの前記断面内形状は円形であるため、外形が多角形のバスケット300を収納する際には、第1バスケット支持体302a及び第2バスケット支持体302bを、バスケット300とキャビティ201cとの間に介在させて、バスケット300をキャビティ201c内へ配置する。
Inside the
キャビティ201c内にリサイクル燃料集合体を収納した後は、キャビティ201c内のスリーブ220から放射性物質が漏洩することを防止するため、一次蓋200T1及び二次蓋200T2によって二重に密封する。そして、密封性能を確保するため、スリーブ220が取り付けられるフランジ210と一次蓋200T1及び二次蓋200T2との間には金属ガスケットを設ける。
After the recycled fuel assembly is housed in the
胴本体201tの外周には、板状部材で作られた複数の伝熱フィン207が放射状に取り付けられている。また、伝熱フィン207の外側には、厚さ数cmの炭素鋼で作られた外筒205が取り付けられている。実施例1においては製造のしやすさを考慮して、この伝熱フィン207は、胴本体201t及び外筒205と同じ材料である炭素鋼で製造される。これにより、同種材料の溶接により伝熱フィン207を取り付けることができるので、製造が容易になる。なお、伝熱性能を考慮して、アルミニウム板、銅板等といった熱の良導材料で伝熱フィン207を製造してもよい。この場合、異種材料の接合になるので、接合には工夫が必要になる。
A plurality of
キャビティ201c内に収納されたリサイクル燃料集合体は崩壊熱を発生する。この崩壊熱は、バスケット300及び胴本体201tを伝わってから、伝熱フィン207を介して外筒205に伝導されて、外筒205の表面から大気中に放出される。図3に示すように、実施例1に係るリサイクル燃料集合体収納容器200では、複数の平板205pの長辺側端部を伝熱フィン207の端部(胴本体201tとの接合側端部とは反対側)に接合して、外筒205を構成している。
The recycled fuel assembly housed in the
このように、複数の平板205pを伝熱フィン207へ接合するので、伝熱フィン207を胴本体201tの外周へ接合してから、平板205pを伝熱フィン207へ接合できるので、容易に製造することができる。胴本体201tと、外筒205を構成する平板205pと、二枚の伝熱フィン207とで囲まれる空間には、中性子吸収材料209が充填又は配置されている。これにより、バスケット300に収納したリサイクル燃料集合体から放射される中性子を遮蔽する。
As described above, since the plurality of
図4−1は、図2のBで示す部分の拡大図である。リサイクル燃料集合体収納容器200は、軸Z方向に対するスリーブ220の伸びを吸収するため、底部201btとスリーブ220の底側端部220btとの間に所定のクリアランスtbを設けてある。これにより、スリーブ220が軸Z方向に熱膨張した場合でも、スリーブ220が底部201btに接触することを防止できる。図4−2は、スリーブと胴本体とのクリアランスを示す拡大図である。スリーブ220の外周面と胴本体201tの内周面との間には、所定のクリアランスtcが設けられている。
FIG. 4A is an enlarged view of a portion indicated by B in FIG. The recycled fuel
このクリアランスtcは、スリーブ220が径方向に熱膨張するとほぼ0になって、スリーブ220と胴本体201tとが接触するようになる。これにより、スリーブ220と胴本体201tとの伝熱を向上させている。このとき、スリーブ220は軸Z方向に熱膨張するが、そのときにスリーブ220と胴本体201tとの摩擦を低減させるため、スリーブ220の外周面と胴本体201tの内周面との間にカーボンパウダーや二硫化モリブデン等の潤滑材を介在させることが好ましい。特にカーボンパウダーのような熱の良導体であれば、さらに好適である。
The clearance tc becomes substantially zero when the
実施例1に係るリサイクル燃料集合体収納容器200は、リサイクル燃料集合体を収納した後、輸送及び貯蔵するために使用される。リサイクル燃料集合体収納容器200を輸送する場合には、リサイクル燃料集合体収納容器200の軸Z方向における両端部に緩衝体を取り付けて、万一リサイクル燃料集合体収納容器200の落下事故等が発生した場合でも、十分な密封性能を確保できるようにされる。
The recycled fuel
図5−1は、実施例1に係るリサイクル燃料集合体収納容器の外筒を構成する平板の他の例を示す平面図である。図5−2は、図5−1の矢印C方向から見た図である。この平板205p'は、放熱面、すなわち伝熱フィン207の接合面とは反対面に、前記平板205p'の長手方向に向かう複数の突条230が形成されている。そして、図5−2に示すように、突条230が形成されている面が、大気と接触する。これにより、平板205p'の放熱面積を大きくできるので、特に燃焼度が高く、発生する熱量の大きいPWR用のリサイクル燃料集合体を収納する場合に好適である。
FIG. 5-1 is a plan view illustrating another example of a flat plate constituting the outer cylinder of the recycled fuel assembly storage container according to the first embodiment. FIG. 5-2 is a view as seen from the direction of arrow C in FIG. 5-1. The
図6は、実施例1に係るリサイクル燃料集合体収納容器の外筒の他の構成を示す平面図である。この外筒205aは、例えば、炭素鋼板を曲げ加工し、端部を溶接して一体に製造した円筒形状のものである。そして、この外筒205aと胴本体201tとの間に伝熱フィン207を配置して構成してある。この構成では、胴本体201tの外面と外筒205aの内面との間で伝熱フィン207を接合しなければならないため、製造に手間を要する。しかし、外筒205aが一体で構成されるので強度が高く、また中性子吸収材の密封性能も高いという利点がある。
FIG. 6 is a plan view illustrating another configuration of the outer cylinder of the recycled fuel assembly storage container according to the first embodiment. The
図6に示す外筒を有するリサイクル燃料集合体収納容器は、例えば次のようにして製造できる。まず、胴本体201tの外側に伝熱フィン207を溶接、接合その他の手段により固定する。その後、伝熱フィン207の外側に外筒205aを配置してから、外筒205aと伝熱フィン207の外筒205a側における長辺側端部を溶接、接合その他の手段により固定する。
The recycled fuel assembly storage container having the outer cylinder shown in FIG. 6 can be manufactured, for example, as follows. First, the
また、図6に示す外筒を有するリサイクル燃料集合体収納容器は、次のようにして製造してもよい。まず、円筒形状の外筒205aを胴本体201tの外側に配置した後、胴本体201tの外面と外筒205aの内面との間に伝熱フィン207を配置する。そして、伝熱フィン207の両方の長辺側端部を、それぞれ外筒205aの内面と、胴本体201tの外面との間に溶接、接合その他の手段により固定してもよい。なお、伝熱フィン207は側面から見た形状が矩形の板材であり、その長辺側における端部を長辺側端部と称している。
Moreover, you may manufacture the recycle fuel assembly storage container which has an outer cylinder shown in FIG. 6 as follows. First, after the cylindrical
次に、リサイクル燃料集合体収納容器内に格納されるバスケット300について説明する。図7−1は、リサイクル燃料集合体を収納するバスケットの一例を示す説明図である。このバスケット300は、リブ313によって仕切られた貫通孔311を備える板状部材310を組み合わせ、複数段積層させて構成したものである。板状部材310の長辺側端部310ltには、複数の切り欠き部312が形成されており、板状部材310同士を直交させて互いの切り欠き部312同士を組み合わせる。バスケット300を組み立てる際には、まず、一段目を構成する板状部材310を平行に配置する。そして、二段目を構成する板状部材310を、一段目を構成する板状部材310に対して直交させるとともに、一段目と二段目との板状部材310の切り欠き部312同士を組み合わせる。これを順次繰り返し、必要な高さまで板状部材310を積層させて、バスケット300が完成する。
Next, the
図7−2は、リサイクル燃料集合体を収納するバスケットの一例を示す断面図である。バスケット300は、複数の板状部材310を互いに直交させて組み合わせることで構成される。これにより、バスケット300は、複数の板状部材310で囲まれる格子状の空間を備える。この空間をセルといい、図6−2では番号を付して表してある。図6−2に示すバスケット300では計24のセルを有し、リサイクル燃料集合体がこのセル内に収納される。
FIG. 7-2 is a cross-sectional view showing an example of a basket for storing the recycled fuel assembly. The
なお、セルの数は24に限られるものではなく、リサイクル燃料集合体収納容器200の仕様に応じて適宜変更できる。また、このリサイクル燃料集合体収納容器200に格納するバスケット300は、複数の板状部材310を組み合わせたものに限られない。例えば、壁面が中空の角パイプを格子状に組み合わせて構成されるものや、格子状に配列された角パイプの間に中空のスペーサを配置したもの等、リサイクル燃料集合体収納容器200の仕様に応じて様々なバスケットを用いることができる。
The number of cells is not limited to 24, and can be changed as appropriate according to the specifications of the recycled fuel
実施例1に係るリサイクル燃料集合体収納容器が備えるキャビティ201cは、図3に示すように、軸Z方向に垂直な断面内形状が円形である。このため、バスケット300の外形をキャビティ201cの内形に合わせるため、板状部材310の長手方向長さは、バスケット300の場所によって異なっている。また、キャビティ201c内へバスケット300を確実に配置するため、第1バスケット支持体320a及び第2バスケット支持体320bを、バスケット300の外周における必要箇所に取り付ける。そして、バスケット300をキャビティ201c内へ配置する。次に、実施例1に係るリサイクル燃料集合体収納容器のフランジ取り付け部について説明する。
As shown in FIG. 3, the
図8は、実施例1に係るリサイクル燃料集合体収納容器のフランジ取り付け部の拡大図である。図9は、実施例1に係るリサイクル燃料集合体収納容器のフランジ取り付け部の接合前における拡大図である。図10−1は、フランジの軸に平行な断面図である。図10−2は、図10−1の矢印D方向からフランジを見た場合の平面図である。フランジ210と胴本体201tとは、第1接合部W1で接合されている(実施例1では溶接を使用している)。図8、9に示すように、胴本体201tの第1接合部W1、すなわち胴本体201tのフランジ側開口端部には、階段状に形成された第1段部(以下胴本体側段部)201tdが設けられている。フランジ210の第1接合部W1には、胴本体側段部201tdに合わせた、すなわち、胴本体側段部201tdと組み合わされる形状の第2段部(以下フランジ側段部)210dが設けられている。
FIG. 8 is an enlarged view of a flange mounting portion of the recycled fuel assembly storage container according to the first embodiment. FIG. 9 is an enlarged view of the recycled fuel assembly storage container according to the first embodiment before joining the flange mounting portion. FIG. 10A is a cross-sectional view parallel to the axis of the flange. 10-2 is a plan view when the flange is viewed from the direction of arrow D in FIG. 10-1. The
フランジ210と胴本体201tとを第1接合部W1で接合すると、フランジ側段部210dと胴本体側段部201tdとが組み合わされ、噛み合う構造となる。このような構成により、リサイクル燃料集合体の崩壊熱によりステンレス鋼のフランジ210が径方向外側(図8中のRRで示す方向)に熱膨張した場合、フランジ側径方向当接面210dpと、胴本体側径方向当接面201tdpとが当接する。これにより、フランジ210の熱膨張が胴本体側段部201tdで拘束される。その結果、フランジ210の熱膨張に起因して発生する第1接合部W1の応力を極めて低減できるので、第1接合部W1の健全性を十分に担保することができる。特に、燃焼度が高く、発熱量の大きいPWR用のリサイクル燃料集合体を収納する場合に好適な構造である。
When joining the
フランジ側段部210dと胴本体側段部201tdとが組み合わされ、噛み合う部分の段部幅hは、フランジ210が熱膨張したとき、第1接合部W1及び第2接合部W2に損傷が発生しない大きさとする。より具体的には、接合深さΔR1の大きさ、及びフランジ210とスリーブ220との第2接合部W2に作用する曲げ応力(図9中矢印Bで示す応力)を考慮する。接合深さΔR1が小さいときに段部幅hを大きくすると、胴本体側段部201tdの付け根部分201tdbに過大な応力が作用するからである。また、第2接合部W2に作用する曲げ応力は、段部幅hが大きくなる程、増加するからである。そして、前記段部幅hは、上記事項及びフランジ210と胴本体201tとの材料物性を考慮した上で、フランジ側径方向当接面210dp及び胴本体側径方向当接面201tdpに作用する圧縮応力が、フランジ210を構成するステンレス鋼及び胴本体201tを構成する炭素鋼の弾性限度を超えない大きさに決定する。
Combined with the
また、フランジ軸Zf(図9参照)方向の熱膨張を考慮した分だけ、フランジ側段部210dの段部幅hfを、胴本体側段部幅hpよりも小さくしてもよい。このようにすれば、フランジ210がフランジ軸Zf方向へ熱膨張することにより、フランジ210と胴本体201tとの接合部である前記第1接合部W1を開こうとする力を緩和できる。ここで、段部幅は、フランジ側段部210dあるいは胴本体側段部201tdにおいて、リサイクル燃料集合体収納容器200の軸Z方向の大きさであり、フランジ軸Zf方向の大きさをいう。
Further, the step width hf of the flange side stepped
ここで、フランジ210と、一次蓋200T1及び二次蓋200T2との取り付け構造について説明する。フランジ210と一次蓋200T1との間、及びフランジ210と二次蓋200T2との間には、それぞれ金属ガスケット231、232が設けられている。両金属ガスケット231、232は、それぞれ一次蓋200T1及び二次蓋200T2に設けられた溝241、242の内部に取り付けられる。これらの金属ガスケット231、232によって、一次蓋200T1及び二次蓋200T2を取り付けた場合には、リサイクル燃料集合体収納容器200が備えるキャビティ201cの密封が保たれる。
Here, the attachment structure of the
金属ガスケット231、232が接触する材料によっては、接触面の腐食を考慮する必要がある。このため、接触面の材料によっては、クロム等により表面をコーティングする必要がある。しかし、実施例1においては、金属ガスケット231、232が接触するフランジ210と、一次蓋200T1と、二次蓋200T2とは、すべてステンレス鋼で製造されるので、前記コーティングの必要がない。このため、フランジ210、一次蓋200T1及び二次蓋200T2の製造工程を簡略化して、容易にリサイクル燃料集合体収納容器200を製造できる。
Depending on the material with which the
フランジ210とスリーブ220とは、第2接合部W2で接合されている。実施例1において、この接合にはEBW(Electron Beam Welding:電子ビーム溶接)を使用しているが、他の接合方法を用いてもよい。そして、実施例1において、フランジ210とスリーブ220との接合部(第2接合部W2)から、フランジ210と胴本体201tとの接合部(第1接合部W1)の間には、フランジ210とスリーブ220との接合部に発生する曲げ応力を緩和する応力緩和部が設けられている。フランジ210の熱膨張により、フランジ210は径方向(図7の矢印RRで示す方向)に広がるが、これによってフランジ210とスリーブ220との接合部には、この部分を開こうとする曲げ応力(図8の矢印Bで示す方向)が作用する。したがって、この曲げ応力を緩和しないと、フランジ210とスリーブ220との接合部W2が破断するおそれもある。
The
このため、実施例1においては、フランジ210とスリーブ220との接合部から、フランジ210と胴本体201tとの接合部の間に、応力緩和部250を設ける。より具体的には、フランジ210とスリーブ220との接合部から、フランジ側段部210d及び胴本体側段部201tdの間に、点Cを中心とした半径rの曲面形状をした応力緩和部250を設ける。この応力緩和部250により、フランジ210とスリーブ220との接合部に発生する曲げ応力を緩和する。このような構成により、フランジ210とスリーブ220との接合部の健全性が担保できる。
For this reason, in Example 1, the
前記応力緩和部の半径rは、フランジの径方向厚さΔR(=Ro−Ri)の1/6以上3/4以下が好ましく、さらには1/4以上1/2以下が好ましい。また、前記応力緩和部の曲面の中心である点Cは、フランジ210のスリーブ接合端面210stから一次蓋取り付け端面210btに向かって所定の大きさhc程度の位置に設けることが好ましい。これば、フランジ210と胴本体201tとの接合部近傍では材料の機械的特性が変化するが、その影響を回避するためである。
The radius r of the stress relaxation portion is preferably 1/6 or more and 3/4 or less, and more preferably 1/4 or more and 1/2 or less of the radial thickness ΔR (= Ro−Ri) of the flange. Further, the point C, which is the center of the curved surface of the stress relieving portion, is preferably provided at a position of a predetermined size hc from the sleeve joint end surface 210st of the
以上、実施例1に係るリサイクル燃料集合体収納容器では、胴本体の内部に、これとは異なる材料のスリーブを固定するにあたり、スリーブと同じ材料のフランジを介して間接的にスリーブを胴本体に固定する。そして、フランジと胴本体との固定部に設けた段部により、両者の熱膨張差に起因して発生する熱応力を受ける。これにより、フランジと胴本体との熱膨張差に起因して発生する固定部の熱応力を緩和して、この部分の耐久性を維持できる。その結果、胴本体とその内部に設けられるスリーブとを固定した二重構造を実現できる。 As described above, in the recycled fuel assembly storage container according to the first embodiment, when fixing a sleeve made of a different material to the inside of the trunk body, the sleeve is indirectly attached to the trunk body via the flange made of the same material as the sleeve. Fix it. And the thermal stress which arises due to the thermal expansion difference of both is received by the step part provided in the fixing | fixed part of a flange and a trunk | drum main body. Thereby, the thermal stress of the fixed part generated due to the thermal expansion difference between the flange and the trunk body can be relaxed, and the durability of this part can be maintained. As a result, it is possible to realize a double structure in which the trunk body and the sleeve provided therein are fixed.
また、リサイクル燃料集合体収納容器の組み立て時に必要な胴本体とスリーブ間との隙間を確保し、その後は胴本体とスリーブとの熱膨張差を利用して、リサイクル燃料集合体収納時における胴本体とスリーブ間との伝熱を改善するための隙間を最小化することも実現できる。同時に、リサイクル燃料集合体収納容器の落下時における胴本体とスリーブとの振れも極めて小さくすることができる。 In addition, a gap between the cylinder body and the sleeve necessary for assembling the recycled fuel assembly storage container is secured, and thereafter, the cylinder body when the recycled fuel assembly is stored using the difference in thermal expansion between the cylinder body and the sleeve. It is also possible to minimize the gap for improving the heat transfer between the sleeve and the sleeve. At the same time, the shake between the trunk body and the sleeve when the recycled fuel assembly storage container is dropped can be extremely reduced.
実施例2に係るリサイクル燃料集合体収納容器は、実施例1に係るリサイクル燃料集合体収納容器とほぼ同様の構成であるが、フランジとスリーブとの接合部から、フランジと胴本体との接合部の間に設けられる応力緩和部の形状が異なる。他の構成は実施例1と同様なので、それらの説明は省略する。 The recycled fuel assembly storage container according to the second embodiment has substantially the same configuration as the recycled fuel assembly storage container according to the first embodiment, but the joint between the flange and the sleeve main body is connected to the joint between the flange and the sleeve. The shape of the stress relaxation portion provided between the two is different. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.
図11は、実施例2に係るリサイクル燃料集合体収納容器のフランジ取り付け部の接合前における拡大図である。実施例2に係るリサイクル燃料集合体収納容器200aおいても、フランジ211とスリーブ220との接合部(第2接合部W2)から、フランジ211と胴本体201t'との接合部(第1接合部W1)の間に、フランジ211とスリーブ220との接合部に発生する曲げ応力を緩和する応力緩和部251が設けられている。
FIG. 11 is an enlarged view of the recycled fuel assembly storage container according to the second embodiment before joining the flange mounting portion. Also in the recycled fuel
実施例2においては、フランジ211とスリーブ220との接合部(第2接合部W2)から、フランジ211と胴本体201t'との接合部(第1接合部W1)の間に、点C2を中心とした半径r2の曲面形状と、点C1を中心とした半径r1の曲面形状と、両者の間を結ぶ平面形状とで構成される応力緩和部251を設けてある。これにより、フランジ211とスリーブ220との接合部に発生する曲げ応力を緩和して、フランジ211とスリーブ220との接合部の健全性を担保している。
In the second embodiment, the point C is between the joint portion (second joint portion W 2 ) between the
実施例1において、応力緩和部250は曲面のみで構成されていたが、実施例2のように、曲面と平面とを組み合わせて構成してもよい。すなわち、応力緩和部は、ある程度の半径を持つ曲面を含んで構成されていれば、フランジ211とスリーブ220との接合部に発生する曲げ応力を緩和できる。そして、フランジ211とスリーブ220との接合部の健全性を担保できる。なお、実施例2の応力緩和部251は、平面を含むので、製造が容易になるという利点もある。
In the first embodiment, the
このとき、応力緩和部の曲面における半径r1及びr2は、ともにフランジの径方向厚さΔR(=Ro−Ri)の1/6以上3/4以下が好ましい。また、前記応力緩和部のスリーブ取り付け側に形成される曲面の中心である点C2は、フランジ211のスリーブ接合端面211stから一次蓋取り付け端面211btに向かって所定の大きさhc2程度の位置に設けることが好ましい。
At this time, it is preferable that the radii r 1 and r 2 on the curved surface of the stress relaxation portion are both 1/6 or more and 3/4 or less of the radial thickness ΔR (= Ro−Ri) of the flange. Further, the point C 2 that is the center of the curved surface formed on the sleeve mounting side of the stress relaxation portion is provided at a position of a predetermined size hc2 from the sleeve joint end surface 211st of the
実施例3に係るリサイクル燃料集合体収納容器は、実施例1、2に係るリサイクル燃料集合体収納容器とほぼ同様の構成であるが、フランジと胴本体との接合部に設けられる段部の径方向当接面を、フランジ中心軸に対してフランジの径方向外側に向けて傾斜させた点が異なる。その他の構成は実施例1、2の同様なのでそれらの説明を省略する。 The recycled fuel assembly storage container according to Example 3 has substantially the same configuration as the recycled fuel assembly storage container according to Examples 1 and 2, but the diameter of the step portion provided at the joint between the flange and the trunk body The difference is that the direction contact surface is inclined toward the radially outer side of the flange with respect to the flange central axis. Since other configurations are the same as those in the first and second embodiments, description thereof is omitted.
図12−1は、実施例3に係るリサイクル燃料集合体収納容器のフランジ取り付け部の接合前における拡大図である。図12−2は、実施例3に係るリサイクル燃料集合体収納容器のフランジ取り付け部の拡大図である。実施例3に係るリサイクル燃料集合体収納容器200bが備えるフランジ212が、胴本体201t''の開口部201to''と組み合わされる部分には、階段状に形成されたフランジ側段部212dが設けられている。そして、フランジ側段部(第2段部)212dに形成されるフランジ側径方向当接面212dpは、一次蓋取り付け端面212B1tよりもスリーブ接合端面210stの方がフランジ半径Rが大きくなるように、フランジ軸Zfに対して傾き角度θだけ傾斜している。
FIG. 12-1 is an enlarged view of the recycled fuel assembly storage container according to the third embodiment before joining the flange mounting portion. FIG. 12-2 is an enlarged view of the flange mounting portion of the recycled fuel assembly storage container according to the third embodiment. A flange-
胴本体201t''の第1接合部W1近傍、すなわち胴本体201t''の開口部201to''にも、フランジ212の段部212dに合わせた、すなわち、段部212dと組み合わされる形状の胴本体側段部(第1段部)201td''が設けられている。このため、胴本体側段部201td''に形成される胴本体側径方向当接面201tdp''は、リサイクル燃料集合体収納容器の軸Z(フランジ軸Zf)に対して傾き角度θだけ傾斜している。
'First joined section W 1 near, i.e.
フランジ212と胴本体201t''とを第1接合部W1で接合すると、フランジ側段部212dと胴本体側段部201td''とが組み合わされ、噛み合う構造となる。これにより、リサイクル燃料集合体の崩壊熱によりステンレス鋼のフランジ212が径方向(図12−2中のRRで示す方向)に熱膨張した場合、フランジ側径方向当接面212dpと、胴本体側径方向当接面201tdp''とが当接する。これにより、フランジ212の熱膨張が胴本体側段部201td''で拘束される。
'When joining the first joining portion W 1, the flange-side stepped
また、フランジ側径方向当接面212dpに設けられた傾き角度θにより、フランジ212の熱膨張にともない、第1接合部W1に生じる引き離し力を小さくできる。また、フランジ212が熱膨張すると、前記傾き角度θにより、フランジ側径方向当接面212dpと、胴本体側径方向当接面201tdp''とがより強い力で当接する。これにより、フランジ212の熱膨張により第1接合部W1に発生する引張応力をより小さくできるので、前記第1接合部W1の径方向長さをより小さくすることができる。
Further, the pulling force generated at the first joint portion W 1 due to the thermal expansion of the
これらの作用により、フランジ212の熱膨張に起因して発生する第1接合部W1の応力をさらに低減できるので、第1接合部W1の健全性を十分に担保することができる。特に、燃焼度が高く、発熱量の大きいPWR用のリサイクル燃料集合体を収納する場合により好適な構造である。なお、前記傾き角度θは、5度以上10度以下程度が好ましい。フランジ212と胴本体201t''とは、フランジ212の熱膨張方向に対して噛み合う構造により第1接合部W1の応力を緩和する構造であるが、傾き角度θが前記範囲であれば、第1接合部W1の応力を効果的に緩和できる。また、前記フランジ212は、例えば胴本体201t''を加熱することにより膨張させて組み込むが、前記傾き角度θが前記範囲であれば、前記フランジ212を胴本体201t''に組み込む際において所定のクリアランスを確保できる。
By these actions, the stress of the first joint W 1 generated due to the thermal expansion of the
以上のように、本発明に係るリサイクル燃料集合体収納容器は、リサイクル燃料集合体の輸送、貯蔵に有用であり、特に、胴本体の内部にスリーブを備える二重構造のリサイクル燃料集合体収納容器に適している。 As described above, the recycle fuel assembly storage container according to the present invention is useful for transporting and storing the recycle fuel assembly, and in particular, the double structure recycle fuel assembly storage container having a sleeve inside the trunk body. Suitable for
200、200a、200b リサイクル燃料集合体収納容器
200B 胴
200T 蓋
201c キャビティ
201t 胴本体
201td 胴本体側段部
210、211、212 フランジ
210d、212d フランジ側段部
220 スリーブ
250、251 応力緩和部
300 バスケット
200, 200a, 200b Recycled fuel
Claims (8)
前記胴本体とは異なる材料で構成されるとともに前記胴本体内に配置されてリサイクル燃料集合体を収納するとともに、前記胴部の肉厚よりも肉厚の小さいスリーブと、
筒状の部材であって、前記胴本体の開口部と組み合わされる部分は、前記第1段部の形状に合わせて第2段部が形成されるとともに、前記開口部の端部と当接する部分で前記胴本体と固定され、さらに内周側であって前記底部側の端部には前記スリーブの端部が固定される、前記スリーブと同一材料で構成されるフランジと、
前記フランジの開口側に取り付けられる蓋と、
を含んで構成されることを特徴とするリサイクル燃料集合体収納容器。 A cylindrical body is provided with a bottom at one end and an opening at the other end, and a trunk body in which a first step is formed inside the opening;
A sleeve made of a material different from that of the trunk body and disposed in the trunk body to store the recycled fuel assembly; and a sleeve having a thickness smaller than the thickness of the trunk portion;
A portion that is a cylindrical member that is combined with the opening of the trunk main body is a portion that is in contact with an end of the opening while a second step is formed in accordance with the shape of the first step. And a flange made of the same material as the sleeve, wherein the end of the sleeve is fixed to the end on the inner peripheral side and the bottom side,
A lid attached to the opening side of the flange;
A recycle fuel assembly storage container comprising:
前記胴本体とは異なる材料で構成されるとともに前記胴本体内に配置されてリサイクル燃料集合体を収納するとともに、さらに前記胴部の肉厚よりも肉厚の小さいスリーブと、
筒状の部材であって、前記開口部の端部と当接する部分で前記胴本体と固定されるとともに、内周側であって前記底部側の端部には前記スリーブの端部が固定される、前記スリーブと同一材料で構成されるフランジと、
前記フランジの開口側に取り付けられる蓋と、を含み、
前記フランジと前記スリーブとが固定される部分と、前記フランジと前記胴本体とが固定される部分との間には、曲面を含んで構成される応力緩和部が設けられることを特徴とするリサイクル燃料集合体収納容器。 A cylindrical body is provided with a bottom at one end and an opening at the other end, and a trunk body in which a first step is formed inside the opening;
The sleeve is made of a material different from that of the trunk body and is disposed in the trunk body to store the recycled fuel assembly, and further, a sleeve having a thickness smaller than the thickness of the trunk portion,
A cylindrical member that is fixed to the trunk main body at a portion that contacts the end of the opening, and that the end of the sleeve is fixed to the inner peripheral side and the end on the bottom side. A flange made of the same material as the sleeve;
A lid attached to the opening side of the flange,
A recycling characterized in that a stress relieving portion including a curved surface is provided between a portion to which the flange and the sleeve are fixed and a portion to which the flange and the trunk body are fixed. Fuel assembly storage container.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004024012A JP2005214870A (en) | 2004-01-30 | 2004-01-30 | Canister for housing fuel assembly to be recycled |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2005214870A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009075297A1 (en) * | 2007-12-12 | 2009-06-18 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Radioactive substance storing container, and manufacturing method for the radioactive substance storing container |
| JP2011169915A (en) * | 2011-04-28 | 2011-09-01 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Radioactive substance storing container, and manufacturing method for the radioactive substance storing container |
| KR101147185B1 (en) * | 2010-08-10 | 2012-05-25 | (주) 코네스코퍼레이션 | Transport cask for spent fuel basket having specific upper shape |
| CN107481777A (en) * | 2017-07-07 | 2017-12-15 | 中国核电工程有限公司 | Shielding structure with heat dissipation function for nuclear fuel assembly container |
-
2004
- 2004-01-30 JP JP2004024012A patent/JP2005214870A/en not_active Withdrawn
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