JPS642913B2

JPS642913B2 -

Info

Publication number: JPS642913B2
Application number: JP55155878A
Authority: JP
Inventors: Ryokichi Igarashi; Tsutomu Tomatsu
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1980-11-07
Filing date: 1980-11-07
Publication date: 1989-01-19
Also published as: JPS5780599A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、燃料貯蔵プール底部に据付け、原子
炉より取出した燃料を保管する使用済燃料貯蔵ラ
ツクの組立方法に係り、特に燃料を貯蔵する角筒
体を直接連結することにより剛性を持たせた使用
済燃料貯蔵ラツクの、組立方法に関する。使用済
燃料貯蔵ラツクは、燃料貯蔵プールの１角に設け
られ、原子炉内で燃焼した燃料を冷却貯蔵して、
その崩壊熱を除去するものである。しかも、燃料
の貯蔵容量を増加するために、貯蔵する燃料の間
に放射線遮蔽能力の大なる金属材料を介在させ
て、より接近した状態で燃料を貯蔵する必要があ
る。

以下図面を参照して従来の使用済燃料貯蔵ラツ
クについて説明する。第１図は使用済燃料貯蔵ラ
ツクの概略縦断面図である。第２図は、第１図の
正面図である。燃料１０を貯蔵する角筒体１１
を、複数の連結板１２を介在させて固定してい
た。このために、角筒体１１同士は相互に変形す
るために、比較的柔なる構造であつた。柔構造の
場合、本ラツクの持つ固有周期は低下し、建屋の
固有周期と一致する傾向がある。地震時に於いて
は、本ラツクは建屋と共振し、ベース２０に過大
な地震荷重が作用し、燃料貯蔵プール３０底にあ
るラツク基礎ボルト３１に過大な引抜荷重が作用
し不安全側にある。また、従来の使用済燃料貯蔵
ラツクは、燃料１０を貯蔵する角筒体１１の間
に、より接近した状態で燃料を貯蔵するために、
放射線遮蔽能力の大きい遮蔽板１３を挿入してい
た。この際角筒体１１と、遮蔽板１３との間に、
間隙がある。このため、遮蔽板１３は、角筒体１
１とは独立して動くために、角筒体１１と遮蔽板
１３とを一つの連成系として考えた場合、固有周
期は低下し建屋の固有周期と一致する傾向があ
る。地震時に於いては、本ラツクは、建屋と共振
し本ラツクに過大な地震荷重が作用し、本ラツク
のベース２０を燃料貯蔵プール３０の底部に設け
られたラツク基礎ボルト３１に過大な引張荷重が
作用し、不安全側にある。

本発明は、上述の事情に鑑みてなされたもの
で、第１の目的は、角筒体１１同士を直接連結す
ることにより、角筒体１１が独立して変形するこ
とを防ぎ、使用済燃料貯蔵ラツク全体としての剛
構造を得ることにある。第２の目的は、放射線遮
蔽能力の大なる遮蔽板１３を、燃料を貯蔵する角
筒体１１に固着することにより、あるいは角筒体
１１に放射線遮蔽能力を持たせて、遮蔽板１３を
除去することにより、角筒体１１と独立して動く
遮蔽板１３により剛性の低下を防止することにあ
る。以上により、角筒体１１と遮蔽板１３とを一
つの連成系として考えた場合、固有周期は増加
し、建屋の固有周期とは、かい離する。地震時に
おいて、本発明による使用済燃料貯蔵ラツクは、
建屋とは共振しないので、本ラツクに過大な地震
荷重が作用することはない。従つて、本ラツクの
根元にあるラツク基礎ボルトに過大な引張荷重が
作用することもなく、安全側になる。

以下一実施例の図面を参照して、本発明につい
て説明する。第３図は、本発明による使用済燃料
貯蔵ラツクの概略縦断面図である。第４図は、第
３図の概略上面図である。この図から分る様に使
用済燃料貯蔵ラツクは、燃料貯蔵プール３０内に
設置される。この燃料貯蔵プール３０には、燃料
１０からの放射線を遮蔽する水が張られる。この
様に燃料貯蔵プール３０内に設けられる使用済燃
料貯蔵ラツクは、主に角筒体１１、垂直板４０と
ベース２０とから構成される。角筒体１１は、燃
料１０を円滑に出し入れするための十分な内径を
持ち、また角管の上端には、面取り１５が施こし
てある。また、角筒体１１をベース２０上で１ピ
ツチ毎に立て、隣接する角筒体１１同士を固定す
ることにより、別のセル５０を形成する。このセ
ル５０の中にも燃料１０を貯蔵することがきる。
端部に配置された角筒体１１の側面には、角筒体
１１全長にわたつて垂直板４０を取付けて、セル
６０を形成する。勿論、このセル６０の中にも、
燃料１０を貯蔵することができる。また、燃料を
接近した状態で貯蔵しても、十分なる末臨界状態
を維持できる様に、放射線遮蔽能力の大なる金属
材料より角筒体１１は作製される。放射線遮蔽能
力のある金属材料としてステンレス鋼が使用され
る。また放射線遮蔽能力の大なる金属材料とし
て、硼素入りステンレス鋼も使用される。この場
合、硼素を0.5％まで含めることができる。更に、
硼素入りアルミニウム基合金を使用される。この
場合、必須成分として、Ｂ（硼素）を0.4〜3.0、
Mgを0.3〜2.0％およびSiを0.2〜1.8％を含み、
Fe、Co、Ni、Cr、Mn、Zr、Ti、Ｖ、Cuの１種
又は２種以上を加えたものである。

第５図に示す様に、燃料を接近した状態で貯蔵
しても、十分なる末臨界状態を維持できる様に、
放射線遮蔽能力の大なる金属材料より成る遮蔽板
１４を、燃料１０を貯蔵する角筒体１１の外側に
溶接１６又はリベツト止め等で固着することも可
能である。この場合、遮蔽板１４は、硼素入りス
テンレス鋼より作製し、角筒体１１をステンレス
鋼より作製する。また、遮蔽板１４の材料とし
て、硼素入りアルミニウム基合金を使用する場合
は、角筒体１１の材料としては、市販されている
アルミニウム合金が使用される。更に、遮蔽板１
４の材料として、アルミニウムで被覆した炭化硼
素−アルミニウムが使用される場合は、角筒体１
１の材料として、市販されているアルミニウム合
金が使用される。アルミニウムで被覆した炭化硼
素−アルミニウムのＢ（硼素）は35〜40％まで含
入することができる。

第６図に示す様に、燃料を接近した状態で貯蔵
しても、十分なる末臨界状態を維持できる様に、
放射線遮蔽能力の大なる金属材料より成る遮蔽板
１５を、燃料１０を貯蔵する角筒体１１の内側に
溶接１６又はリベツト止め等で固着することも可
能である。この場合、遮蔽板１５と角筒体１１と
の材料は上述の第５図で示した材料が使用され
る。

さらに第７図に示す様に、燃料を接近した状態
で貯蔵しても、十分なる末臨界状態を維持できる
様に、放射線遮蔽能力の大なる金属材料より成る
遮蔽板１４ａ，１５ａを燃料１０を貯蔵する角筒
体１１の内外面に溶接１６又はリベツト止めで固
着する。ことも可能である。この場合、遮蔽板１
３と角筒体１１との材料は、上述の第５図で示し
た材料が使用される。

次に、複数の角筒体１１同士及び角筒体１１と
ベース２０とを固定する工程を第８図に示し、第
９図には第８図の上面図を示す。前記の角筒体１
１は、ベース２０上に１ピツチ毎に立て、隣接す
る角筒体１１同士を溶接７０にて固定する。この
場合、角筒体１１の両隅の内、片側のみ角筒体１
１の全長にわたつて溶接７０する。同時に、ベー
ス２０上に立てた角筒体１１の下端は、１本つづ
ベース２上面に溶接８０にて固定される。前記の
様に固定した角筒体１１の周囲に順次、前記と同
様に角筒体１１を１ピツト毎に立て角筒体１１同
士及び角筒体１１とベース２０とを溶接して固定
することにより、第３図、第４図に示す様な使用
済燃料貯蔵ラツクを形成する。前記ベース２０の
詳細な縦断面図を第１０図に、その正面図を第１
１図に示す。前記のベース２０は上板２１、側板
２２と基礎板２３とから構成される。上板２１
は、燃料１０の下部を載せるための丸孔２４があ
いており、丸孔２４の中心に、前記角筒体１１の
中心を合せて、角筒体１１が固着される。また、
隣接する角筒体１１より形成されるセル５０，６
０の中心も、丸孔２４の中心と一致する。側板２
２は上板２１を支えるためのもので、上板２１に
溶接２５される。側板２２には燃料の冷却を行う
ために、冷却水が通過する冷却孔２６があいてい
る。基礎板２３は、使用済燃料貯蔵ラツクを燃料
プール３０底部に据付けるために、燃料貯蔵プー
ル３０底部より突出した基礎ボルト３１にて固定
するためのプレートである。基礎板２３は、側板
２２に溶接にて固着され、基礎板の中央部には、
基礎ボルト３１を通過するための小孔２７があい
ている。基礎板２３を通過した基礎ボルト３１
は、ナツト取扱治具（図示せず）にて、角筒体１
１とベース２０上の丸孔２４を通して、ラツク取
付ナツト３２にて固定される。

以上により構成された燃料１０を貯蔵するため
の角筒体１１を直接溶接７０にて固着するため
に、角筒体１１が独立して変形することを防ぎ、
使用済燃料ラツク全体としての剛性を増加させる
ことができる。また、放射線遮蔽能力の大なる遮
蔽板を、燃料１０を貯蔵する角筒体１１に固着す
ることにより、あるいは、角筒体１１に放射線遮
蔽能力を持たせて、遮蔽板を除去することによ
り、角筒体１１と独立して遮蔽板が動くことによ
る剛性の低下を防止することができる。燃料を接
近した状態で貯蔵しても、十分なる末臨界状態を
維持できる様に、放射線遮蔽能力の大なる硼素又
は炭化硼素が金属材料に含入される。しかしなが
ら、炭化硼素又は硼素を多量に含入すれば、放射
線遮蔽能力が著しく高まるが、強度が低下し、溶
接性が悪下する。このために、強度部材である角
筒体１１に遮蔽能力を持たせた場合は、硼素の含
量は低く押えなければならない。しかしながら、
第５図から第７図に示す様に、強度部材である角
筒体１１と遮蔽能力のある遮蔽板とに分離すれ
ば、遮蔽板に多量の硼素又は炭化硼素を含入させ
ることができ、遮蔽能力を増加させることもでき
る。しかも、強度部材である角筒体１１を堅固に
固着して使用済燃料貯蔵ラツク全体としての剛性
を増加させることができる。尚、遮蔽材は、非強
度部材であるので、多量の硼素又は炭化硼素を含
入しても、強度上の問題はない。

上述の如く、本発明の使用済燃料貯蔵ラツク
は、全体として剛性を増し、固有周期を増加させ
ることができる。固有周期を増加した場合、建屋
の固有周期とは、かい離する。地震時に於いて、
使用済燃料貯蔵ラツクは、建屋とは共振しないの
で、本ラツクに過大な地震荷重が作用することは
ない。従つて、本ラツクの根元にあるラツク基礎
ボルトに過大なる引張荷重が作用することもなく
安全側になる。また、本ラツクは、放射線遮蔽能
力を持つ金属材料から作製された構造材を使用し
ているので、使用済燃料をより密接した状態で貯
蔵できる。従つて、一定のスペース内で、収容で
きる燃料の貯蔵能力を大幅に増加することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の使用済燃料貯蔵ラツクを示す
概略縦断面図を示し、第２図は、第１図の上面
図、第３図は本発明の一実施例を示す使用済燃料
貯蔵ラツクの概略縦断面図、第４図は第３図の上
面図、第５図から第７図は、第３図の角筒体と遮
蔽板を示す縦断面図、第８図は第３図の角筒体同
士及び角筒体とベース固定する工程図、第９図は
第８図の正面図、第１０図はベースの概略縦断面
図を示し、第１１図は第１０図の上面図を示す。１１……角筒体、１３……遮蔽板、２０……ベ
ース、４０……垂直板、５０，６０……セル。

Claims

【特許請求の範囲】

１貯蔵プール底部に固定される冷却材流路を有
するベースと、このベース上に使用済燃料貯蔵用
の複数個の角筒体を固定配置してなる使用済燃料
貯蔵ラツクにおいて、前記角筒体の内面および外
側の内少なくとも１方の面に遮蔽板を固定し、ま
た前記角筒体はその側稜部を相互に直接に溶接し
て市松模様状に構成し、前記溶接構成され角筒体
で成す空隙部は使用済燃料を受容可能に構成した
ことを特徴とする使用済燃料貯蔵ラツク。