JPH07218686A - 使用済燃料体のキャニスタへの装荷方法および装置 - Google Patents

使用済燃料体のキャニスタへの装荷方法および装置

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JPH07218686A
JPH07218686A JP6012033A JP1203394A JPH07218686A JP H07218686 A JPH07218686 A JP H07218686A JP 6012033 A JP6012033 A JP 6012033A JP 1203394 A JP1203394 A JP 1203394A JP H07218686 A JPH07218686 A JP H07218686A
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JP
Japan
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canister
lid
water
spent fuel
welding
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Pending
Application number
JP6012033A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahide Takakura
正秀 高倉
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IHI Corp
Original Assignee
Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 使用済燃料体のキャニスタへの装荷を特別の
部屋や建屋、輸送設備を設けずに実施する。 【構成】 燃料貯蔵プール1内にキャニスタ本体4aを
設置し、使用済燃料体2をキャニスタ本体4aに充填し
た後、蓋取付装置17をかぶせ、蓋取付装置17内の水
を空気と置換した後、キャニスタ4内の水抜きを行い、
キャニスタ蓋4bを取り付けて溶接し、キャニスタ4内
の乾燥および不活性ガスの充填を行った後、蓋取付装置
17内の空気を水と置換し、蓋取付装置17を撤去す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は原子力発電所で使用済と
なった燃料体を格納用のキャニスタに充填する使用済燃
料体のキャニスタへの装荷方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】原子力発電所の原子炉で使用された使用
済燃料体は一旦水張りしてある燃料貯蔵プール内に格納
された後、再処理のため放射線遮蔽能力を有する輸送容
器に入れて再処理工場へ送られる。最近使用済燃料体の
増大に伴い、一体あるいは複数体の使用済燃料体を気密
構造を有する金属製のキャニスタという容器に密閉し、
中、長期間乾式貯蔵する計画が進んでいる。使用済燃料
体の低コスト、高密度および安全性の高い貯蔵方式とし
てボールト貯蔵、サイロ貯蔵等の乾式貯蔵方式が検討さ
れている。これらの貯蔵方式を採用する場合、使用済燃
料体を燃料貯蔵プールより搬出し、遮蔽および閉じ込め
機能を有するセル(部屋)内でキャニスタへ収納し、密
閉する必要がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このようなセルは遮蔽
機能を満たすため、厚さ1m程度の壁厚が必要であり、
床面積、天井高さ等の規模もかなりの大きさになり、原
子炉系を格納する原子炉建屋内に納まらなくなる。ま
た、使用済燃料体を燃料貯蔵プールからセルまで放射線
を遮蔽した状態で輸送する設備が必要となる。
【0004】本発明は上述の問題点に鑑みてなされたも
ので、燃料貯蔵プール内で使用済燃料体をキャニスタに
密閉することにより、使用済燃料体をキャニスタに密閉
するためのセルやセルへの輸送装置を必要としない使用
済燃料体のキャニスタへの装荷方法および装置を提供す
ることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、水張りした燃料貯蔵プール内に使用済燃料体を格納
する容器であるキャニスタを蓋を外した状態で設置し、
使用済燃料体を該キャニスタに充填した後、該キャニス
タの蓋取付空間を有し、燃料貯蔵プール床と着脱可能に
取り合って水密空間を構成する蓋取付装置をかぶせ、該
蓋取付装置内の水を気体と置換した後、キャニスタ内の
水抜きを行い、キャニスタに予め蓋取付装置内に組み込
んでおいた蓋を取り付けて溶接し、キャニスタ内の乾燥
および不活性ガスの充填を行った後、前記蓋取付装置内
の気体を水と置換し、蓋取付装置を撤去するようにした
ものである。
【0006】また、前記キャニスタ内の水抜き、乾燥お
よび不活性ガスの充填は、キャニスタ底部の取合口より
行い、終了後該取合口を溶接で閉塞するようにしたもの
である。
【0007】また、燃料貯蔵プール内の底面に設けられ
キャニスタを支持する支持架台と、キャニスタの底部取
合口と着脱可能に接続された水処理ラインと、前記支持
架台に設置されたキャニスタの底部取合口を溶接で閉塞
する溶接機と、前記支持架台に蓋を外した状態で設置さ
れたキャニスタの蓋取付空間を有し、燃料貯蔵プール床
と着脱可能に取り合って水密空間を構成する蓋取付装置
と、該蓋取付装置内の水を気体と置換する置換装置と、
前記蓋取付装置内に設けられ、該蓋取付装置内に予め組
み込まれた蓋をキャニスタに取り付けこの接合部を溶接
する蓋溶接装置とを備えたものである。
【0008】また、前記水処理ラインは、キャニスタ内
の水を排水する排水装置と、キャニスタ内を乾燥する乾
燥装置と、キャニスタ内に不活性ガスを充填する不活性
ガス充填装置に接続する。
【0009】
【作用】支持架台の上に蓋を外した状態でキャニスタを
設置し、この中に燃料貯蔵プール内に貯蔵してある使用
済燃料体を充填する。蓋取付装置の中に予めキャニスタ
の蓋を組み込んだ状態で支持架台上のキャニスタにかぶ
せ、下端を燃料貯蔵プール床と水密に取り合った後、置
換装置により気体を蓋取付装置に圧送し、中の水と置換
する。キャニスタの底部の取合口に接続された水処理ラ
インによりキャニスタ内の水処理をした後、蓋溶接装置
によってキャニスタに蓋を取り付け、溶接する。次に水
処理ラインによりキャニスタ内の乾燥および不活性ガス
の充填を行った後、水処理ラインを取合口より外し、取
合口を支持架台に取り付けられた溶接機で閉塞溶接を行
う。置換装置により蓋取付装置内に水を注水して中の気
体と置換した後、蓋取付装置を燃料貯蔵プールから引き
上げる。なお、燃料貯蔵プール内へのキャニスタの設
置、使用済燃料体の充填、蓋取付装置の設置や撤去は燃
料貯蔵プールに設けられたクレーンにより行われる。
【0010】水処理ラインは一方がキャニスタの底部取
合口に接続されているので、キャニスタの蓋を溶接前
に、他方を排水装置に接続し、キャニスタ内のドレンを
排水し、蓋溶接後、乾燥装置に切り換えてキャニスタ内
を乾燥し、不活性ガス充填装置に切り換えてキャニスタ
内に不活性ガスを充填する。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図1は本実施例の構成を示す図である。原
子力発電所の原子炉の近傍には使用済燃料体2を一時保
管する燃料貯蔵プール1が配置されており、水が常時張
られている。燃料貯蔵プール1の天井には原子炉内の使
用済燃料体2を新しい燃料体に交換したり、原子炉を格
納する原子炉圧力容器の蓋の操作や遮蔽材を移動するた
めのクレーンがあり、このクレーンフック3を本実施例
では利用する。
【0012】キャニスタ4はキャニスタ本体4aとキャ
ニスタ蓋4bより構成され、キャニスタ本体4aは円筒
形で底部を有し、底部には内部の水抜き、乾燥およびヘ
リウム(He)ガス充填用の配管との取合口6が設けら
れている。キャニスタ本体4a、キャニスタ蓋4bには
ステンレス鋼など長期保管に耐える耐食性のある金属が
用いられている。使用済燃料体2を充填するときキャニ
スタ本体4aは支持架台7に設置され、クレーンフック
3により充填される。支持架台7内には取合口6をシー
ル溶接する取合口溶接機8と取合口6と図示しない遠隔
操作装置により着脱する取合管9が設けられている。
【0013】取合管9は水処理ライン10に接続され、
水処理ライン10は、弁11を介してキャニスタ4のド
レンを排水する排水装置14と、弁12を介してキャニ
スタ内を真空にして乾燥させる乾燥装置15と、弁13
を介してヘリウムガスを充填するHe充填装置16とに
接続されている。
【0014】蓋取付装置17は、使用済燃料体2が充填
されたキャニスタ本体4aにキャニスタ蓋4bを溶接で
取り付ける装置で、支持架台7上に載置されたキャニス
タ本体4aにキャニスタ蓋4bを取り付けるに必要な空
間を有する円筒状の囲壁24と頂板25よりなり、囲壁
24の下端は燃料貯蔵プール1の床と水密を保持して取
り合う。蓋取付装置17の頂板25には加圧ライン18
が接続され、弁19を介して空気圧縮機20に接続され
ており、囲壁24下端には弁21が設けられ蓋取付装置
17内の水の排出または水の充填を行う。
【0015】なお、囲壁24の下端は燃料貯蔵プール1
の床と必ずしも水密を保持して取り合う必要はなく、ま
た弁21も必ずしも必要ではない。つまり加圧ライン1
8により蓋取付装置17内の水位が所定のレベルに低下
した時点で加圧ライン18の弁19を閉とする。水位が
変動(上昇)したとき、弁19を開とし水位を弁19に
より調整すればよい。また他の方法として、加圧ライン
18より常時圧縮空気を送り、余分な空気は蓋取付装置
17の囲壁24下端より漏れ出すようにしておく。これ
により蓋取付装置17内の水は排出される。また水を充
填する場合は弁19を開とし空気圧縮機20を開放すれ
ば囲壁24下端より水が流入する。
【0016】蓋取付装置17の頂板25にはキャニスタ
蓋4bを把持する蓋把持装置22が設けられ、また囲壁
24のキャニスタ本体4a上端位置には囲壁24に沿っ
て移動する蓋溶接機23が設けられている。蓋把持装置
22,蓋溶接機23,および取合口溶接機8,弁21は
いずれも遠隔操作で動作する。
【0017】次に上記装置の動作について説明する。図
2は燃料貯蔵プール1の一角に設けたキャニスタ4への
装荷作業用エリアに支持架台6を据え付け、その上にキ
ャニスタ本体4aを設置した後、使用済燃料体2を貯蔵
場所よりクレーンフック3で吊り上げキャニスタ本体4
aに装荷している状態を示す。キャニスタ本体4aには
その仕様により使用済燃料体2を1本または複数本収納
できるようになっている。キャニスタ本体4aに規定の
使用済燃料体2が充填された後、図1に示すように蓋取
付装置17を設置する。設置にあたっては弁19を開と
し、空気圧縮機20側を開放し、蓋取付装置17内の空
気を放出しながら沈めてゆき、燃料貯蔵プール床に着い
た後、弁21を開とし、空気圧縮機20より加圧空気を
送り込み中の水を空気に置換してゆく。水がほぼ排出さ
れた後、弁21を閉とする。
【0018】次に、弁11を開とし、排水装置14を稼
働してキャニスタ本体4a内のドレンを排出する。
【0019】頂板25に設けられた蓋把持装置22にキ
ャニスタ蓋4bが把持された状態で蓋取付装置17が所
定位置に設置されると、キャニスタ本体4aの上端に設
けられたガイドによりキャニスタ蓋4bの下端とキャニ
スタ本体4aの上端が一致し、蓋溶接機23により溶接
が行われ、キャニスタ蓋4bがキャニスタ本体4aに溶
接される。
【0020】溶接が終了すると、弁12を開とし、乾燥
装置15を稼働させてキャニスタ4内を真空乾燥する。
次に弁13を開として、He充填装置16を稼働しキャ
ニスタ4内にHeガスを充填する。
【0021】Heガス充填後、図3に示すようにキャニ
スタ本体4aの底部に設けられた取合口6と取合管9を
遠隔操作により取り外す。取合口6は取合管9を取り外
すと閉鎖されるクイックカプラ方式となっており、充填
したHeガスがキャニスタ4の外に出るとか外のガスが
キャニスタ4に入るということはない。次に取合口溶接
機8を用いて取合口6を溶接で閉塞する。
【0022】次に蓋取付装置17の撤去を行う。弁19
と弁21を開とし、空気圧縮機20側を開放して空気を
放出すれば弁21より水が入り、蓋取付装置17内は水
が充満する。この状態でクレーンフック3により吊り上
げればよい。図4は蓋取付装置17を撤去した状態を示
す。
【0023】上述の実施例では蓋取付装置17内の水を
空気で置換したが、これを窒素ガスで置換してもよい。
また蓋溶接機23が囲壁24に沿って移動して溶接する
としたが、蓋溶接機23を固定しキャニスタ本体4aを
回転するようにしてもよい。
【0024】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は次の効果を有する。 使用済燃料体をキャニスタへ装荷する作業の全てを水
面下で行うことができ、水の遮蔽効果により遮蔽設備を
設ける必要がない。 本作業は燃料貯蔵プールの一角で行うことができるた
め、新たに部屋とか建屋を設ける必要がない。 本作業は全て燃料貯蔵プール内で行われるため使用済
燃料体を空中で輸送する設備が不要となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例の構成を説明する図である。
【図2】支持架台にキャニスタ本体を設置し、使用済燃
料体を取り入れている状態を示す図である。
【図3】キャニスタ底部の取合口を溶接で閉塞する状態
を示す図である。
【図4】水中でキャニスタに使用済燃料体が充填された
状態を示す図である。
【符号の説明】
1 燃料貯蔵プール 2 使用済燃料体 3 クレーンフック 4 キャニスタ 4a キャニスタ本体 4b キャニスタ蓋 6 取合口 7 支持架台 8 取合口溶接機 9 取合管 10 水処理ライン 11,12,13,19,21 弁 14 排水装置 15 乾燥装置 16 He充填装置(不活性ガス充填装置) 17 蓋取付装置 18 加圧ライン 20 空気圧縮機(置換装置) 22 蓋把持装置 23 蓋溶接機 24 囲壁 25 頂板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G21F 5/005 9/36 ZAB 7381−2G 511 A 7381−2G

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水張りした燃料貯蔵プール内に使用済燃
    料体を格納する容器であるキャニスタを蓋を外した状態
    で設置し、 使用済燃料体を該キャニスタに充填した後、該キャニス
    タの蓋取付空間を有し、燃料貯蔵プール床と着脱可能に
    取り合って水密空間を構成する蓋取付装置をかぶせ、 該蓋取付装置内の水を気体と置換した後、キャニスタ内
    の水抜きを行い、キャニスタに予め蓋取付装置内に組み
    込んでおいた蓋を取り付けて溶接し、 キャニスタ内の乾燥および不活性ガスの充填を行った
    後、前記蓋取付装置内の気体を水と置換し、蓋取付装置
    を撤去することを特徴とする使用済燃料体のキャニスタ
    への装荷方法。
  2. 【請求項2】 前記キャニスタ内の水抜き、乾燥および
    不活性ガスの充填は、キャニスタ底部の取合口より行
    い、終了後該取合口を溶接で閉塞することを特徴とする
    請求項1記載の使用済燃料体のキャニスタへの装荷方
    法。
  3. 【請求項3】 燃料貯蔵プール内の底面に設けられキャ
    ニスタを支持する支持架台と、キャニスタの底部取合口
    と着脱可能に接続された水処理ラインと、前記支持架台
    に設置されたキャニスタの底部取合口を溶接で閉塞する
    溶接機と、前記支持架台に蓋を外した状態で設置された
    キャニスタの蓋取付空間を有し、燃料貯蔵プール床と着
    脱可能に取り合って水密空間を構成する蓋取付装置と、
    該蓋取付装置内の水を気体と置換する置換装置と、前記
    蓋取付装置内に設けられ、該蓋取付装置内に予め組み込
    まれた蓋をキャニスタに取り付けこの接合部を溶接する
    蓋溶接装置とを備えたことを特徴とする使用済燃料体の
    キャニスタへの装荷装置。
  4. 【請求項4】 前記水処理ラインは、キャニスタ内の水
    を排水する排水装置と、キャニスタ内を乾燥する乾燥装
    置と、キャニスタ内に不活性ガスを充填する不活性ガス
    充填装置とに接続されていることを特徴とする請求項3
    記載の使用済燃料体のキャニスタへの装荷装置。
JP6012033A 1994-02-04 1994-02-04 使用済燃料体のキャニスタへの装荷方法および装置 Pending JPH07218686A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997039454A1 (de) * 1996-04-12 1997-10-23 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum einsetzen jeweils eines einzelnen bestrahlten kernreaktorbrennelements in einen kanister
FR2806828A1 (fr) * 2000-03-27 2001-09-28 Commissariat Energie Atomique Procede et dispositif de fermeture sous eau d'un etui de combustible irradie
FR2840723A1 (fr) * 2002-06-07 2003-12-12 Framatome Anp Procede et installation automatique de confinement etanche et securise de combustible nucleaire use
JP2004219408A (ja) * 2002-12-13 2004-08-05 Holtec Internatl Inc 強制ガス流キャニスター脱水
JP2011237293A (ja) * 2010-05-11 2011-11-24 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 放射性物質収納方法

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