JPH10253799A - 放射性廃棄物収容体の密封容器封入方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 放射性廃棄物収容体を密封容器に収容する際
の現地溶接作業を少なくし、且つ溶接による熱変形によ
り強度材容器と耐食材容器との間に隙間が生じないよう
にする。 【解決手段】 開口が上側を向くように置いた強度材容
器本体４内に放射性廃棄物収容体２を収納し、強度材容
器本体４の開口に強度材蓋１５を溶接１２することによ
り強度材容器１ａを構成し、強度材容器１ａを吊上げて
耐食材底板２１上に載置し、予め強度材容器本体４と摺
り合わせを行った耐食材容器本体２０を、開口が下側を
向くように押込み装置を備えた吊装置により吊って、耐
食材容器本体２０を加熱しながら押込み装置により強度
材容器本体４外側に圧入して焼嵌めした後、耐食材容器
本体２０の下端と耐食材底板２１とを溶接４３して耐食
材容器１ｂを構成し、強度材容器１ａと耐食材容器１ｂ
からなる密封容器１により放射性廃棄物収容体２を封入
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原子力発電プラン
トなどの原子炉において使用済みの放射性廃棄物を、安
定した状態で地層処分させるための放射性廃棄物処分用
密封容器（オーバーパック）を実用レベルで製造可能な
放射性廃棄物収容体の密封容器封入方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】原子力発電プラントなどの原子炉におい
て発生した高・中・低放射能レベルの物質（廃棄物、使
用済燃料等）は、レベル（高・中・低）毎に分類され、
それらに適した専用の密封容器へ収納して、保管、貯蔵
するようになっている。

【０００３】そして、上記放射性廃棄物を深地層内に収
納処分することにより生活圏から隔離させるようにする
ために、放射性廃棄物を先ずガラス固化処理してガラス
固化体と呼ばれる収納容器を作り、該収納容器を、金属
製等のオーバーパックと呼ばれる密封容器で更に密封す
るオーバーパック処理を施した上で、該密封容器を地層
処分場所へ搬入し、これらを地層処分場所に設けられた
処分孔の中へ装填して、処分孔内へ装填された密封容器
の回りにベントナイト等の緩衝材を充填した状態とする
地層処分を行うようになっている。

【０００４】ここで、密封容器の製造は、廃棄物を取り
扱う関係上、全てが遠隔操作で行われる必要があるた
め、簡単確実、且つ、効率良く製造できなければならな
いという条件がある。

【０００５】しかし、上記密封容器の製造は、実験段階
での試行と検討が繰返されている程度に過ぎず、現在の
ところ実用段階の設備はまだ存在していない。

【０００６】図１７は実験的に製造された密封容器の一
例を示したもので、密封容器１は、放射性廃棄物をガラ
ス固化処理してガラス固化体として容器内に収容させた
キャニスタとよばれる放射性廃棄物収容体２を、密封状
態に収納するための、全体形状が円筒状を有したもので
ある。

【０００７】前記密封容器１は、上側が開口３し、内部
に前記放射性廃棄物収容体２を収容する円筒状の収容空
間ｓを備えた強度材容器本体４と、該強度材容器本体４
の開口３に吊部５を介して落とし込んで溶接により密閉
するようにした円盤状の強度材蓋６とからなる強度材容
器１ａを備えており、更に、前記開口３の外周に、該開
口３より大きな開口７が形成された外周蓋７ａを備えて
前記強度材容器本体４の外周を密接に覆うようにした耐
食材容器本体８と、前記強度材蓋６に一体に取付けられ
た耐食材中央蓋９と、前記開口７と耐食材中央蓋９との
間のリング状溝に嵌合して溶接することにより密閉する
ようにした耐食材リング蓋１０からなる耐食材容器１ｂ
を備えており、前記した強度材容器本体４と耐食材容器
本体８は工場等で一体に組立てられ、更に、耐食材中央
蓋９が取付けられた強度材蓋６、並びに耐食材リング蓋
１０も工場等で製造され、これ等が放射性廃棄物処理設
備に搬入されて放射性廃棄物収容体２の封入を行うよう
にしている。

【０００８】放射性廃棄物処理設備において放射性廃棄
物収容体２を密封容器１に封入するには、先ず放射性廃
棄物収容体２を、図１７、図１８に示すように強度材容
器本体４内の収容空間ｓに吊下げて収容した後、強度材
蓋６を蓋吊装置１１（図１７）により吊上げて開口３に
嵌合させることにより放射性廃棄物収容体２上に載置さ
せる。続いて強度材容器本体４と強度材蓋６とを溶接１
２することにより強度材容器１ａによる密封を行う。

【０００９】次に、前記図１８の耐食材容器本体８の開
口７と耐食材中央蓋９との間のリング状溝に、図１９に
示すように耐食材リング蓋１０を落とし込んで、耐食材
リング蓋１０の外周と外周蓋７ａの開口７との間、及び
耐食材リング蓋１０の内周と耐食材中央蓋９との間を、
夫々周方向に一周溶接１３，１４することにより耐食材
容器１ｂによる密封を行う。

【００１０】これにより、放射性廃棄物収容体２を密封
状態に収容した強度材容器１ａの外周を耐食材容器１ｂ
で密封した密封容器１が構成される。

【００１１】上記したように組立られた密封容器１は、
外周を図示しない緩衝材からなる緩衝材容器によって包
囲した後、地層の処分孔に地層処分するようにしてい
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような方法により放射性廃棄物収容体２を密封容器１
へ封入する方法では、強度材容器１ａの外周を耐食材容
器１ｂで密封する際に、外周蓋７ａと、耐食材中央蓋９
と、耐食材リング蓋１０とを２回の周方向の溶接１３，
１４で組立てる必要があり、強度材容器１ａに比して薄
肉で軽量となっている耐食材容器１ｂの特に耐食材リン
グ蓋１０が、前記２回の溶接１３，１４時に熱変形して
浮き上がり、強度材容器１ａとの間に隙間を生じて密着
性が悪くなる問題があり、上記隙間のために前記強度材
容器１ａと耐食材容器１ｂの熱伝達が悪化し、放射性廃
棄物収容体２の冷却効果が低下してしまうという問題を
有していた。

【００１３】また、図１７に示したように、工場におい
て強度材容器本体４の外周に耐食材容器本体８を一体に
組立てる際に、耐食材容器本体８の端部に外周蓋７ａを
溶接７ｂにより取付ける必要があり、また、前記したよ
うに、強度材容器１ａの平坦な上面において、外周蓋７
ａと耐食材中央蓋９との間に耐食材リング蓋１０を溶接
１３，１４する必要があるが、耐食材容器１ｂが強度材
容器１ａに比して薄肉となっているために、前記溶接７
ｂ，１３，１４を行う際に、強度材容器１ａの異種金属
材が混入し、これにより溶接７ｂ，１３，１４部の強度
を著しく低下させてしまう問題があり、従ってこのよう
な溶接部に異種金属が混入する問題を防止するための種
々の対策が必要となるといった問題を有していた。

【００１４】本発明は、上述の実情に鑑み、放射性廃棄
物収容体を密封容器に収容する際の現地溶接作業を少な
くし、且つ溶接による熱変形により強度材容器と耐食材
容器との間に隙間が生じないようにして実用化を可能に
する放射性廃棄物収容体の密封容器封入方法を提供する
ことを目的とするものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、開口が上側を向くように置いた強度材容器本体内に
放射性廃棄物収容体を吊降ろして収納し、前記強度材容
器本体の開口に強度材蓋を吊降ろして溶接することによ
り強度材容器を構成し、該強度材容器を吊上げて水平に
置いた耐食材底板上に載置させ、一端が開口し他端に耐
食材フランジを備えて予め前記強度材容器本体と摺り合
わせを行った耐食材容器本体を、開口が下側を向くよう
に押込み装置を備えた吊装置により吊上げ、前記耐食材
容器本体を予熱装置により加熱しながら押込み装置によ
り前記強度材容器本体外側に圧入して焼嵌めし、続いて
前記耐食材容器本体の下端と前記耐食材底板とを溶接す
ることにより耐食材容器を構成し、前記強度材容器と耐
食材容器からなる密封容器により放射性廃棄物収容体を
封入することを特徴とする放射性廃棄物収容体の密封容
器封入方法、に係るものである。

【００１６】請求項２に記載の発明は、耐食材底板に、
耐食材容器本体の下端が嵌合し得る高さ調整代を備えた
段状開先を形成していることを特徴とする請求項１に記
載の放射性廃棄物収容体の密封容器封入方法、に係るも
のである。

【００１７】請求項１に記載の発明では、強度材容器と
耐食材容器とが密着した密封容器を構成して熱の伝達を
良好にすることができ、且つ強度材容器本体に対する強
度材蓋の溶接と、緩衝材容器本体に対する耐食材底板の
溶接を現地で行なうのみであるため、遠隔操作にて容
易、確実に放射性廃棄物収容体を密封容器に封入するこ
とができる。

【００１８】また、耐食材容器本体を強度材容器本体に
予め摺り合わせを行なうようにしているので、確実に焼
嵌めを行なうことができると共に、良好な密着を行なわ
せることができる。

【００１９】請求項２に記載の発明では、段状開先によ
り強度材容器本体から高さ調整代より更に離れた位置で
溶接を行なうことになるので、溶接部に強度材容器本体
の異種金属が混入することが防止されて、良好な溶接部
を形成することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
示例と共に説明する。

【００２１】図１は本発明で用いる密封容器の強度材容
器の一例を示したもので、強度材容器１ａは、上側が開
口３し、内部に放射性廃棄物収容体２を収容する円筒状
の収容空間ｓを備えた強度材容器本体４と、該強度材容
器本体４の開口３を閉塞する円盤状の強度材蓋１５とか
らなっていて、工場等にて製作される。

【００２２】強度材蓋１５は、図１７に示した様な吊部
５を備えておらず、強度材蓋１５を外周から掴むクラン
プ方式、強度材蓋１５の上面を真空吸着する方式、或い
は強度材蓋１５の上面を電磁石吸着する方式等からなる
蓋吊装置１６により前記強度材蓋１５を吊って、前記開
口３に吊降ろすことができるようになっている。

【００２３】図２は本発明で用いる耐食材容器の一例を
示したもので、耐食材容器１ｂは、一端に耐食材フラン
ジ１７が溶接１８にて予め一体に固定され、他端が開口
１９された筒状の耐食材容器本体２０と、該耐食材容器
本体２０の下端２０’に嵌合して開口１９を閉塞する段
状開先４４を備えた耐食材底板２１とからなっていて、
工場等にて製作される。前記耐食材フランジ１７の中央
部には、検査用ネジ孔１７ａが形成されている。

【００２４】前記耐食材容器本体２０は、工場等におい
て前記強度材容器本体４の外側に填め合わせて予め摺り
あわせを行っておき、摺り合わせを行ったものをペアと
して放射性廃棄物処理設備に送り込むようにしており、
前記耐食材容器本体２０は、押込み装置３７を備えた吊
装置２２に取付けられた回動可能な吊ストッパ２３によ
り吊上げて前記強度材容器本体４の外周に填めあわせを
行うようにしている。

【００２５】次に、放射性廃棄物処理設備において、放
射性廃棄物収容体を密封容器に封入する手順を図３〜図
１３に基づいて説明する。

【００２６】まず、図３に示すように、強度材容器本体
４を、開口３が上側を向くように強度材容器本体４の底
部を支持アーム２４により支持するようにした強度材容
器本体吊装置２５により吊って、前記支持アーム２４が
侵入できる溝２６を備えた容器支持台２７上に載置す
る。

【００２７】続いて、図４に示すように、放射性廃棄物
収容体２を収容体吊装置２８により吊って前記強度材容
器本体４の収容空間ｓ内に収納させる。

【００２８】次に、図５示すように、蓋吊装置１６より
強度材蓋１５を吊って、強度材容器本体４の開口３上に
吊降ろす。

【００２９】続いて、図６に示すように、前記強度材容
器本体４の外周を予熱装置２９で予熱して温度管理を行
ないながら溶接装置３０（通常のＴＩＧ溶接、或いはＭ
ＩＧ溶接）により前記強度材容器本体４の開口３と強度
材蓋１５とを溶接１２し、これにより強度材容器１ａに
よって放射性廃棄物収容体２を密封する。

【００３０】続いて、図７に示すように、強度材容器本
体４の上部外周を包囲するシールボックス３１を備えた
検査装置３２により、強度材容器本体４と強度材蓋１５
の溶接継手部の超音波探傷検査、及びテレビモニタ等に
よる表面検査等を行い、溶接１２に問題があった場合に
は、補修溶接を行って再度上記検査を行う。

【００３１】次に、図８に示すように、前記とは異なる
容器支持台２７上に、前記図２に示した耐食材底板２１
を載置し、前記強度材容器１ａを前記図３に示した強度
材容器本体吊装置２５により吊って前記耐食材底板２１
上に載置し、更に前記強度材容器１ａの上部外側に予熱
装置３３を配置する。

【００３２】更に、図２に示した耐食材容器本体２０の
耐食材フランジ１７を吊装置２２により吊って、前記耐
食材容器本体２０を強度材容器本体４上側の予熱装置３
３の内側に移動し、前記耐食材容器本体２０を、前記予
熱装置３３で加熱しながら吊装置２２に備えた押込み装
置３７により前記強度材容器本体４の外側に圧入させる
ことにより、焼嵌めを行なう。

【００３３】前記押込み装置３７は、図９に示すよう
に、吊ワイヤ３４により吊下げられた吊装置２２の吊本
体３５内における周方向例えば４箇所に備えられた空気
圧或いは油圧のシリンダ３６と、該各シリンダ３６のピ
ストン３６ａに接続されたスプリング３８と、該スプリ
ング３８の下端に接続されたハンマー（重り）３９と、
弁４０を介して前記シリンダ３６に作動流体を給排して
ピストン３６ａの伸縮を行う作動流体配管４１とを備え
ており、前記予熱装置３３によって加熱された耐食材容
器本体２０を、シリンダ３６の作用によりハンマー３９
を耐食材フランジ１７に衝突させてその衝撃力により強
度材容器本体４の外周に圧入するようにしている。

【００３４】強度材容器本体４に焼嵌めされた耐食材容
器本体２０は、図１０に示す状態となっており、耐食材
容器本体２０の下端２０’と、耐食材底板２１とを溶接
装置４２により溶接４３する。

【００３５】この時、耐食材底板２１には、図１１に示
すように、耐食材容器本体２０の下端２０’が嵌合でき
る段状開先４４が形成されており、且つ該段状開先４４
には、前記焼嵌めによって強度材容器本体４の外側に耐
食材容器本体２０が密着した時に、その高さ寸法合せが
できるように高さ調整代４５が設けられている。

【００３６】従って、前記段状開先４４は、強度材容器
本体４から高さ調整代４５より更に離れることになるの
で、溶接４３部に強度材容器本体４の異種金属が混入す
ることが防止されて、良好な溶接４３部を形成すること
ができる。

【００３７】更に、前記耐食材底板２１上に、放射性廃
棄物収容体２を収容した強度材容器本体４、及び耐食材
容器本体２０の重量が掛かった状態で溶接４３が行われ
るので、耐食材底板２１が熱変形等を起こすことがな
く、耐食材底板２１を強度材容器本体４の底面に確実に
密着させることができる。従って、強度材容器１ａと耐
食材容器１ｂとの熱の伝達を良好にすることができる。

【００３８】続いて、図１２、図１３に示すように、耐
食材フランジ１７の検査用ネジ孔１７ａに漏洩検査装置
４６をネジ込み接続して耐食材容器１ｂの漏洩検査を行
う。続いて、漏洩検査装置４６を取り外し、前記検査用
ネジ孔１７ａを溶接装置４２により塞ぎ溶接し、塞ぎ溶
接した箇所の溶接検査を行う。

【００３９】上記により、放射性廃棄物収容体２を封入
した密封容器１を構成することができる。

【００４０】更に、前記密封容器１は、図１４に示すよ
うに、密封容器吊装置４７により吊上げられ、地層に形
成された処分孔５２に設置された緩衝材容器本体４８内
に吊降ろされて収容され、続いて図１５に示すように、
緩衝材蓋吊装置４９により緩衝材蓋５０が緩衝材容器本
体４８の上部開口５１を閉塞するように吊下げられ、上
記したように緩衝材容器本体４８及び緩衝材蓋５０によ
って包囲された密封容器１は、図１６のように地層処分
される。

【００４１】以上により、強度材容器１ａと耐食材容器
１ｂとが密着した密封容器１を構成することができ、且
つ強度材容器本体４に対する強度材蓋１５の溶接１２
と、耐食材容器本体２０に対する耐食材底板２１の溶接
４３を現地で行なうのみで、容易に、しかも異種金属を
混入させることなく溶接することができ、よって遠隔操
作にて容易、確実に放射性廃棄物収容体２を密封容器１
に封入することができる。

【００４２】尚、本発明は、上述の実施の形態にのみ限
定されるものではなく、図示した密封容器の形状等には
限定されないこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない
範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

【００４３】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、強度材
容器と耐食材容器とが密着した密封容器を構成して熱の
伝達を良好にすることができ、且つ強度材容器本体に対
する強度材蓋の溶接と、緩衝材容器本体に対する耐食材
底板の溶接を現地で行なうのみであるため、遠隔操作に
て容易、確実に放射性廃棄物収容体を密封容器に封入す
ることができる効果がある。

【００４４】また、耐食材容器本体を強度材容器本体に
予め摺り合わせを行なうようにしているので、確実に焼
嵌めを行なうことができると共に、良好な密着を行なわ
せることができる効果がある。

【００４５】請求項２に記載の発明によれば、段状開先
により強度材容器本体から高さ調整代より更に離れた位
置で溶接を行なうことになるので、溶接部に強度材容器
本体の異種金属が混入することが防止されて、良好な溶
接部を形成することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例にかかる密封容器を
構成する強度材容器の概略断面図である。

【図２】本発明の実施の形態の一例にかかる密封容器を
構成する耐食材容器の概略断面図である。

【図３】容器支持台上に強度材容器本体を載置する状態
を示す側面図である。

【図４】強度材容器本体内に放射性廃棄物収容体を収容
する状態を示す切断側面図である。

【図５】強度材容器本体の開口を強度材蓋により閉塞す
る状態を示す切断側面図である。

【図６】強度材容器本体の開口に強度材蓋を溶接して強
度材容器を構成する状態を示す切断側面図である。

【図７】強度材容器の漏洩検査を行なう状態を示す切断
側面図である。

【図８】耐食材底板上に載置された強度材容器本体の外
側に耐食材容器本体を焼嵌めする状態を示す切断側面図
である。

【図９】吊装置に備えた押込み装置の一例を示す一部切
断側面図である。

【図１０】焼嵌めした耐食材容器本体の下端に耐食材底
板を溶接して耐食材容器を構成する状態を示す切断側面
図である。

【図１１】図１０のＸＩ部の詳細を示す断面図である。

【図１２】耐食材容器の漏洩検査及び検査用ネジ孔を塞
ぎ溶接する状態を示す側面図である。

【図１３】図１２の検査装置の詳細を示す切断側面図で
ある。

【図１４】密封容器を緩衝材容器本体に収容する状態を
示す切断側面図である。

【図１５】緩衝材容器本体を環状材蓋により閉塞する状
態を示す切断側面図である。

【図１６】緩衝材容器本体及び緩衝材蓋により包囲して
密封容器を地層処分した状態を示す切断側面図である。

【図１７】近年実験的に考えられている密封容器の一例
を示す切断側面図である。

【図１８】図１７の強度材容器本体に強度材蓋を溶接し
て強度材容器を構成する状態を示す切断側面図である。

【図１９】耐食材容器本体に探触材リング蓋を溶接して
耐食材容器を構成する状態を示す切断側面図である。

【符号の説明】

１ 密封容器 １ａ 強度材容器 １ｂ 耐食材容器 ２ 放射性廃棄物収容体 ３ 開口 ４ 強度材容器本体 １２ 溶接 １５ 強度材蓋 １７ 耐食材フランジ １９ 開口 ２０ 耐食材容器本体 ２０’ 下端 ２１ 耐食材底板 ２２ 吊装置 ３７ 押込み装置 ４３ 溶接 ４４ 段状開先 ４５ 高さ調整代

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 開口が上側を向くように置いた強度材容
   器本体内に放射性廃棄物収容体を吊降ろして収納し、前
   記強度材容器本体の開口に強度材蓋を吊降ろして溶接す
   ることにより強度材容器を構成し、該強度材容器を吊上
   げて水平に置いた耐食材底板上に載置させ、一端が開口
   し他端に耐食材フランジを備えて予め前記強度材容器本
   体と摺り合わせを行った耐食材容器本体を、開口が下側
   を向くように押込み装置を備えた吊装置により吊上げ、
   前記耐食材容器本体を予熱装置により加熱しながら押込
   み装置により前記強度材容器本体外側に圧入して焼嵌め
   し、続いて前記耐食材容器本体の下端と前記耐食材底板
   とを溶接することにより耐食材容器を構成し、前記強度
   材容器と耐食材容器からなる密封容器により放射性廃棄
   物収容体を封入することを特徴とする放射性廃棄物収容
   体の密封容器封入方法。
2. 【請求項２】 耐食材底板に、耐食材容器本体の下端が
   嵌合し得る高さ調整代を備えた段状開先を形成している
   ことを特徴とする請求項１に記載の放射性廃棄物収容体
   の密封容器封入方法。