JPH11245121A - 密封容器の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 強度材容器の外周に、耐食材容器を隙間なく
完全に密着させる。 【解決手段】 円筒形状の強度材胴部２３の下端部に強
度材底板２４を固着した強度材容器２１と、チタンの平
板をポンチ並びにダイスを用いた深絞り加工により前記
強度材胴部２３の外径よりやや小径の内径を有するコッ
プ状の耐食材容器２２とを作り、該耐食材容器２２をダ
イス４７に嵌め込んで加熱しながら前記強度材容器２１
の外側に圧入して容器本体を形成する。

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、密封容器の製造方法
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に収納して、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
固化体として収容容器に収容した放射性廃棄物収容体を
作り、該放射性廃棄物収容体を、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周りにベント
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、放射性廃棄物収容体を密封容器に
収容する作業、密封容器を封入する作業は、放射性廃棄
物を取り扱う関係上、外気から隔絶された放射性廃棄物
処理設備で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、効率良く実施できなければならないと
いう条件がある。

【０００５】しかし、上記密封容器への放射性廃棄物収
容体の収容、及び密封容器の封入は、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１２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
キャニスタと呼ばれる放射性廃棄物収容体２を、密封状
態に封入するためのものであり、全体が円筒形状を有し
ている。

【０００７】前記密封容器１は長期保管を可能にするた
めに、強度材容器１ａとその外周を包囲する耐食材容器
１ｂとから構成されており、前記強度材容器１ａは、円
筒形状の強度材胴部４の下端に強度材底板６が溶接５に
て一体に固定されており、これにより上部に上部開口３
が備えられて内部に前記放射性廃棄物収容体２を収容す
ることができる円筒形状の収容空間ｓが形成されるよう
になっている。更に、前記上部開口３に、吊部８’を介
し円盤状の強度材蓋７を備えた落し蓋８を吊下げて落と
し込んで溶接することにより、前記放射性廃棄物収容体
２の密封が行えるようになっている。

【０００８】また、前記耐食材容器１ｂは、前記強度材
胴部４の外周に嵌合した耐食材胴部９と、前記上部開口
３の外周に、該上部開口３より大きな開口１０を形成し
て前記耐食材胴部９の上端に溶接１１により固定された
外周蓋１２と、前記強度材底板６の下面に備えて前記耐
食材胴部９の下端に溶接１３により固定された耐食材底
板１４と、前記落し蓋８の強度材蓋７に一体に取付けら
れた耐食材中央蓋１５と、前記開口１０と耐食材中央蓋
１５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１６とを備えて、前
記強度材容器１ａの外周を密閉することができるように
なっている。

【０００９】図１２に示すように、強度材胴部４と強度
材底板６の溶接５による組立てと、強度材胴部４の外周
に嵌合した耐食材胴部９と耐食材底板１４及び外周蓋１
２との溶接１３，１１による組立てによって容器本体Ｘ
が形成されるが、この容器本体Ｘの組立作業は工場等に
て行われ、更に、強度材蓋７に耐食材中央蓋１５を取付
けた落し蓋８の製作、並びに耐食材リング蓋１６の製作
も工場等で行われ、このように工場で製作された容器本
体Ｘ、落し蓋８及び耐食材リング蓋１６は、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。

【００１０】放射性廃棄物処理設備において放射性廃棄
物収容体２を前記密封容器１に封入するには、図１２、
図１３に示すように、先ず容器本体Ｘ内の収容空間ｓに
放射性廃棄物収容体２を吊り下げて収容した後、落し蓋
８を蓋吊装置１７（図１２）により吊り上げて上部開口
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。続いて強度材胴部４と強度材蓋７とを溶接１
８することにより、強度材容器１ａにて密封する。

【００１１】次に、前記図１３の耐食材容器１ｂの開口
１０と耐食材中央蓋１５との間のリング状溝に、図１４
に示すように耐食材リング蓋１６を落とし込んで、耐食
材リング蓋１６の外周と外周蓋１２の開口１０との間、
及び耐食材リング蓋１６の内周と耐食材中央蓋１５との
間を、夫々周方向に溶接１９，２０することにより、耐
食材容器１ｂにて密封する。

【００１２】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
にて密封した密封容器１が構成される。

【００１３】上記したようにして放射性廃棄物収容体２
が封入された密封容器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。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記容
器本体Ｘの製造のように、強度材底板６を備えた強度材
胴部４の外周に耐食材胴部９を嵌合させた後、該耐食材
胴部９に耐食材底板１４及び外周蓋１２を溶接１３，１
１する方法では、前記強度材胴部４と耐食材胴部９の嵌
合を、圧入、又は焼嵌め等の方法によって行ったとして
も、強度材胴部４及び強度材底板６と、耐食材胴部９、
耐食材底板１４及び外周蓋１２との間に隙間が生じ易
く、この隙間のために密封容器１の強度材容器１ａに腐
食が発生してしまい、数十年を目標としている耐食期間
が達成できないという問題がある。又、前記したような
隙間が生じると、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があると共に、前記隙間によっ
て、耐食材容器１ｂの外部から強度材容器１ａの溶接非
破壊検査を行うことができないという問題がある。

【００１５】また、図１２に示したように、工場におい
て容器本体Ｘを構成する際に、耐食材胴部９の端部に外
周蓋１２及び耐食材底板１４を溶接１１，１３により取
付ける必要があり、また、図１４に示すように放射性廃
棄物処理設備において、強度材容器１ａの上面上で、外
周蓋１２と耐食材中央蓋１５との間に耐食材リング蓋１
６を溶接１９，２０する必要があるが、耐食材容器１ｂ
は強度材容器１ａに比して薄肉（一般に１０ｍｍ前後）
としているために、前記溶接１１，１３，１９，２０を
行う際に、強度材容器１ａの異種金属材が混入し、溶接
１１，１３，１９，２０部の強度を著しく低下させてし
まう問題があり、従ってこのように溶接部に異種金属材
が混入する問題を防止するための種々の対策が必要にな
るといった問題を有していた。

【００１６】本発明は、上述の実情に鑑みてなしたもの
で、強度材容器の外周に、耐食材容器を隙間なく完全に
密着させた密封容器を工場等で容易に製造することがで
きるようにした密封容器の製造方法を提供することを目
的とするものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、円筒形状の強
度材胴部の下端部に強度材底板を固着した強度材容器
と、チタンの平板をポンチ並びにダイスを用いた深絞り
加工により前記強度材胴部の外径よりやや小径の内径を
有するコップ状の耐食材容器とを作り、該耐食材容器を
ダイスに嵌め込んで加熱しながら前記強度材容器の外側
に圧入して容器本体を形成することを特徴とする密封容
器の製造方法に係るもので、チタンの平板は深絞り加工
に順応してコップ状の耐食容器に成型され、加熱しなが
らのダイスによる圧入工程において、強度材容器により
内径が拡大されて強度材容器の外側に密着する。

【００１８】

【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。

【００１９】図６は、本発明の方法に使用する強度材容
器２１及び耐食材容器２２の実施の形態の一例を示す断
面図であって、強度材容器２１は、円筒形状の強度材胴
部２３の下端に強度材底板２４を溶接２５により一体に
固定して製作したもので、上部に上部開口２６が備えら
れており、内部には、図１２のものと同様に放射性廃棄
物収容体２を収容することができる円筒形状の収容空間
ｓが形成されるようになっている。

【００２０】耐食材容器２２は、強度材容器２１の強度
材胴部２３の外径Ｄ₁ よりやや小径の内径Ｄn を有する
コップ状のチタンより成るもので、この耐食材容器２２
を製作するためには、図２に示すようにチタンの平板２
７をダイス２８の上に載せ、更にチタンの平板２７の上
面周囲をリング状のしわ押え板２９で押えた状態とし、
チタンの平板２７の中心部分にポンチ３０を押し付けて
絞り加工すると、図２に二点鎖線で示すように１段絞り
加工品３１が成型される。

【００２１】この１段絞り加工品３１を更に絞り加工す
るため、図３に示すように次の絞り加工を行うためのダ
イス３２の上に載せ、１段絞り加工品３１とポンチ３３
の周囲との間にしわ押え３４を介装し、１段絞り加工品
３１の中心部分にポンチ３０を押し付けて絞り加工する
と、図３に二点鎖線で示すように、１段絞り加工品３１
よりも縮径されて深さが深くなった２段絞り加工品３５
が成型される。

【００２２】チタンは、しわが発生し難く絞り加工に適
する耐食材であるが、高周波誘導加熱コイル等の加熱器
３６をダイス３２に取り付けておいて、加熱しながら１
段絞り加工品３１を絞り加工すれば、チタンが焼鈍され
て一層絞り加工が容易になる。

【００２３】２段絞り加工品３５を更に絞り加工するた
め、図４に示すように次の絞り加工を行うためのダイス
３７の上に載せ、２段絞り加工品３５とポンチ３８の周
囲との間にしわ押え３９を介装し、２段絞り加工品３５
の中心部分にポンチ３８を押し付けて絞り加工すると、
図４に二点鎖線で示すように、２段絞り加工品３５より
も更に縮径されて深さが深くなった３段絞り加工品４０
が成型される。この場合のダイス３７にも加熱器３６を
取り付けておいて、２段絞り加工品３５を加熱焼鈍しな
がら絞り加工すれば、極めて容易に絞り加工を行うこと
ができる。

【００２４】同様に３段絞り加工品４０としたものを図
５に示すように次の絞り加工のダイス４１の上に載せ、
３段絞り加工品４０とポンチ４２の周囲との間にしわ押
え４３を介装し、３段絞り加工品４０の中心部分にポン
チ４２を押し付けて絞り加工すると、図５に二点鎖線で
示すように、３段絞り加工品４０よりも更に縮径されて
深さが深くなった吊り用絞り部５６を設けた４段絞り加
工品４４が成型される。この場合のダイス４１にも加熱
器３６を取り付けておいて、絞り加工を極めて容易に行
うようにする。

【００２５】このように深絞り加工を繰り返した後、４
段絞り加工品４４の上端部を水平に切断して、図６に示
すような強度材容器２１の強度材胴部２３の外径Ｄ₁ よ
りやや小径の内径Ｄn を有するコップ状の耐食材容器２
２を製作する。

【００２６】次に強度材容器２１を逆さにし、図１に示
すように嵌合凸部４５を上面に有する支持台４６の前記
嵌合凸部４５に強度材容器２１を嵌めて倒立の固定状態
にする。また耐食材容器２２も逆さにしてダイス４７の
中に嵌め込む。

【００２７】このダイス４７の内径Ｄ₂ は、耐食材容器
２２の板厚分だけ強度材胴部２３の外径Ｄ₁ よりも大き
な寸法になっており、ダイス４７の外周には、高周波誘
導加熱コイル等の加熱器４８が取り付けられている。

【００２８】耐食材容器２２を図１に示すようにダイス
４７の中に嵌め込だ後、加熱器４８でダイス４７と共に
耐食材容器２２を加熱して焼鈍しながら矢印４９で示す
ようにダイス４７を圧下すると、耐食材容器２２は破損
したり、しわができたりすることなく強度材容器２１の
外形に順応して強度材容器２１の外側に密着し、図７に
示す容器本体５０が完成する。

【００２９】この容器本体５０を図８に示すように上下
の姿勢を元に戻し、放射性廃棄物収容体２を吊降ろして
上部開口５１から容器本体５０内に収納し、続いて図９
に示すように強度材蓋５２を上部開口５１に吊降ろした
後、図１０に示すように溶接トーチ５３により、強度材
蓋５２の外周と強度材容器２１の上端部内周とを溶接す
る。

【００３０】次に、図１１に示すように耐食材蓋５４を
二点鎖線で示すように容器本体５０の上端部に吊降ろ
し、耐食材蓋５４の外周下面と耐食材容器２２の上端部
とを溶接トーチ５３で溶接する。これにより、放射性廃
棄物収容体２は密封容器５５に封入される。

【００３１】

【発明の効果】本発明は、深絞り加工に適するチタンの
平板を深絞り加工して強度材胴部の外径よりやや小径の
内径を有するコップ状の耐食材容器を作り、このチタン
の耐食材容器を加熱して焼鈍しながら強度材容器の外側
に圧入して容器本体を形成するので、耐食材容器は破損
したり、しわができたりすることなく強度材容器の外側
に隙間なく密着するため、熱伝達が良好で冷却効果の高
い密封容器を極めて容易に製造できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】容器本体を形成する工程の実施の形態の一例を
示す断面図である。

【図２】チタンの平板をポンチとダイスとによる深絞り
加工する最初の工程を示す断面図である。

【図３】チタンをポンチとダイスとにより深絞り加工す
る次の工程を示す断面図である。

【図４】チタンをポンチとダイスとにより深絞り加工す
るさらに次の工程を示す断面図である。

【図５】チタンをポンチとダイスとにより深絞り加工す
る最終工程を示す断面図である。

【図６】本発明の方法に使用する強度材容器及び耐食材
容器の実施の形態の一例を示す断面図である。

【図７】本発明の方法によって形成した容器本体の一例
を示す断面図である。

【図８】本発明の方法によって形成した容器本体に放射
性廃棄物収容体を収容する状態を示す断面図である。

【図９】本発明の方法によって形成した容器本体の開口
部に強度材蓋を嵌める状態を示す断面図である。

【図１０】強度材蓋を強度材胴部の上端部に溶接する状
態を示す断面図である。

【図１１】耐食材蓋を耐食材容器の上端部に溶接する状
態を示す断面図である。

【図１２】近年実験的に考えられている密封容器の一例
を示す断面図である。

【図１３】図１２の強度材胴部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断面図である。

【図１４】耐食材リング蓋を溶接して耐食材容器を構成
する状態を示す断面図である。

【符号の説明】

２１ 強度材容器 ２２ 耐食材容器 ２３ 強度材胴部 ２４ 強度材底板 ２７ チタンの平板 ２８，３２，３７，４１，４７ ダイス ３０，３３，３８，４２ ポンチ ５０ 容器本体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒形状の強度材胴部の下端部に強度材
   底板を固着した強度材容器と、チタンの平板をポンチ並
   びにダイスを用いた深絞り加工により前記強度材胴部の
   外径よりやや小径の内径を有するコップ状の耐食材容器
   とを作り、該耐食材容器をダイスに嵌め込んで加熱しな
   がら前記強度材容器の外側に圧入して容器本体を形成す
   ることを特徴とする密封容器の製造方法。