JP2018132361A - Basket plate design method, basket place manufacturing method, and cask manufacturing method - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a basket plate improved in heat conduction ability.SOLUTION: A design method of a basket plate has a plate-like shape, and notched parts are formed on end parts in a plate-width direction. With the notched parts engaged with each other, a grid basket is formed for storing nuclear fuel assembly in an inner part of a cylindrical main body. The design method includes: an analysis step S110 for performing a heat conduction analysis and acquiring a temperature distribution on the basket plate as an analysis result; a standard deviation acquisition step S120 of acquiring a standard deviation for the temperature distribution on the basket plate from the analysis result acquired by the analysis step S110; and a plate width determination step S160 of determining a length in the plate width direction of the basket plate based on the standard deviation acquired by the standard deviation acquisition step S120.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、バスケットプレート設計方法、バスケットプレート製造方法、及びキャスク製造方法に関する。   The present invention relates to a basket plate designing method, a basket plate manufacturing method, and a cask manufacturing method.

原子力発電プラントの原子炉などで発生した放射性廃棄物は、放射性物質収納容器であるキャスクに収納された状態で、貯蔵施設や再処理施設などに搬送されて、貯蔵または再処理される。キャスクは、上部が開口した有底円筒状をなす本体胴と、本体胴内に収容されて複数の放射性廃棄物を収納可能なバスケットと、胴部の上部に固定されて開口を閉塞する蓋部とを有している。   Radioactive waste generated in a nuclear power plant nuclear reactor or the like is stored in a cask, which is a radioactive substance storage container, and is transported to a storage facility, a reprocessing facility, or the like for storage or reprocessing. The cask has a bottomed cylindrical main body cylinder that is open at the top, a basket that is accommodated in the main body cylinder and can store a plurality of radioactive wastes, and a lid that is fixed to the upper part of the trunk and closes the opening. And have.

このようなキャスクが、例えば、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載のキャスクでは、γ線遮蔽用の本体胴の中に、複数のバスケットプレートによって格子状に組み立てられたバスケットが収容されている。バスケットプレートには、複数の切欠きが形成されている。バスケットプレートは、この切欠き同士を互いに嵌めあって組み立てられることで格子状のバスケットを形成している。   Such a cask is described in Patent Document 1, for example. In the cask described in Patent Document 1, a basket assembled in a lattice pattern by a plurality of basket plates is accommodated in a main body cylinder for shielding γ rays. A plurality of notches are formed in the basket plate. The basket plate forms a lattice-like basket by being assembled by fitting the notches together.

特開２００７−１７１１３５号公報JP 2007-171135 A

ところで、バスケットプレートでは、バスケットを形成した際に、隣接するバスケットプレート間の熱伝導性の向上やバスケットの強度確保を目的に切欠きの形状が決定されている。そのため、切欠きがバスケットプレートの長手方向の熱伝導を阻害してしまう。その結果、バスケットプレートは、熱伝導性能が十分に発揮可能な形状とされていない場合がある。そのため、バスケットプレートの熱伝導性能を向上させることが望まれている。   By the way, in the basket plate, when the basket is formed, the shape of the notch is determined for the purpose of improving the thermal conductivity between adjacent basket plates and ensuring the strength of the basket. For this reason, the notch hinders heat conduction in the longitudinal direction of the basket plate. As a result, the basket plate may not have a shape that can sufficiently exhibit the heat conduction performance. Therefore, it is desired to improve the heat conduction performance of the basket plate.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、熱伝導性能を向上させたバスケットプレートを得ることが可能なバスケットプレート設計方法、バスケットプレート製造方法、及びキャスク製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a basket plate design method, a basket plate manufacturing method, and a cask manufacturing method capable of obtaining a basket plate with improved heat conduction performance. And

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
本発明の第一態様に係るバスケットプレート設計方法は、板状をなし、板幅方向の端部に切欠き部が形成され、前記切欠き部が互いに係合されることで、筒状をなす本体胴の内部で核燃料集合体を収容する格子状のバスケットを形成するバスケットプレートを設計するバスケットプレート設計方法であって、熱伝導解析を行い、前記バスケットプレート上の温度分布を解析結果として取得する解析工程と、前記解析工程で取得された解析結果から、前記バスケットプレート上の温度分布に対する標準偏差を取得する標準偏差取得工程と、前記標準偏差取得工程で取得した前記標準偏差に基づいて、前記バスケットプレートの板幅方向の長さを決定するプレート幅決定工程とを含む。 The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
The basket plate designing method according to the first aspect of the present invention has a plate shape, a notch is formed at an end in the plate width direction, and the notches are engaged with each other to form a cylinder. A basket plate design method for designing a basket plate that forms a grid-like basket that accommodates nuclear fuel assemblies inside a main body shell, performing a heat conduction analysis, and obtaining a temperature distribution on the basket plate as an analysis result Based on the analysis step, the standard deviation acquisition step for acquiring a standard deviation for the temperature distribution on the basket plate from the analysis result acquired in the analysis step, and the standard deviation acquired in the standard deviation acquisition step, A plate width determining step of determining a length of the basket plate in the plate width direction.

このような構成によれば、熱伝導解析を実施してバスケットプレート上の温度分布を取得した結果を用いて標準偏差を取得することで、板幅方向の長さの異なるバスケットプレートにおける温度のばらつきを把握することができる。その結果、標準偏差が小さく、短時間での温度分布が一様になるとみなせる場合のバスケットプレートの板幅方向の長さを求めることができる。したがって、熱伝導性能が高くなるバスケットプレートの板幅方向の長さを求めることができる。   According to such a configuration, the temperature variation in the basket plates having different lengths in the plate width direction is obtained by obtaining the standard deviation using the result of conducting the heat conduction analysis and obtaining the temperature distribution on the basket plate. Can be grasped. As a result, the length in the width direction of the basket plate when the standard deviation is small and the temperature distribution in a short time can be regarded as uniform can be obtained. Therefore, it is possible to obtain the length in the plate width direction of the basket plate that enhances the heat conduction performance.

また、本発明の第二態様に係るバスケットプレート設計方法では、第一態様において、前記バスケットプレートの板幅方向の長さと、前記本体胴の内部の高さと、が同一の場合の基準標準偏差に基づいて、取得した前記標準偏差を無次元化した評価値を取得する評価値取得工程と、前記評価値取得工程で取得された前記評価値と、前記バスケットプレートの板幅方向の長さに対する前記本体胴の内部の高さの比との関係である第一関係を取得する第一関係取得工程とを含み、前記プレート幅決定工程では、前記第一関係に基づいて、前記バスケットプレートの板幅方向の長さが決定されていてもよい。   Further, in the basket plate design method according to the second aspect of the present invention, in the first aspect, the reference standard deviation in the case where the length in the plate width direction of the basket plate and the height inside the main body trunk are the same. Based on the evaluation value acquisition step of acquiring the evaluation value obtained by making the acquired standard deviation dimensionless, the evaluation value acquired in the evaluation value acquisition step, and the length in the plate width direction of the basket plate A first relationship acquisition step of acquiring a first relationship that is a relationship with a ratio of the height of the inside of the main body barrel, and in the plate width determination step, the plate width of the basket plate based on the first relationship The length of the direction may be determined.

このような構成とすることで、本体胴に収容可能な範囲の大きさのバスケットプレートの中で、熱伝導性の高いバスケットプレートの板幅方向の長さを求めることができる。したがって、より実製品に即した形状で熱伝導性能を向上させたバスケットプレートを得ることができる。   By setting it as such a structure, the length of the plate | board width direction of a basket plate with high heat conductivity can be calculated | required in the basket plate of the magnitude | size of the range which can be accommodated in a main body trunk | drum. Therefore, it is possible to obtain a basket plate having a shape more suited to an actual product and improved heat conduction performance.

また、本発明の第三態様に係るバスケットプレート設計方法では、第一又は第二態様において、前記バスケットプレートの板幅方向の長さから前記本体胴の単位長さ当たりの前記バスケットの段数である単位段数を取得する段数取得工程と、前記段数取得工程で取得した前記単位段数から前記バスケットの組立時間を取得する組立時間取得工程と、重量が予め定めた規定重量となる場合の前記バスケットプレートの板幅方向の長さである許容長さを取得する許容長さ取得工程と、前記段数取得工程で取得した前記単位段数と、前記組立時間取得工程で取得した前記組立時間と、前記許容長さ取得工程で取得した前記許容長さと、に基づいて、前記バスケットプレートの板幅方向の長さの上限値を決定する上限値決定工程と、を含み、前記プレート幅決定工程では、前記上限値決定工程で決定された前記上限値を超えないように、前記バスケットプレートの板幅方向の長さが決定されてもよい。   Further, in the basket plate designing method according to the third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the number of steps of the basket per unit length of the main body cylinder from the length in the plate width direction of the basket plate. A step number obtaining step for obtaining a unit step number, an assembly time obtaining step for obtaining an assembly time of the basket from the unit step number obtained in the step number obtaining step, and a basket plate having a predetermined prescribed weight. An allowable length acquisition step for acquiring an allowable length that is a length in the plate width direction, the unit step number acquired in the step number acquisition step, the assembly time acquired in the assembly time acquisition step, and the allowable length An upper limit determination step for determining an upper limit value of the length of the basket plate in the plate width direction based on the allowable length acquired in the acquisition step, and In-wide determination step, so as not to exceed the upper limit value determined by the upper limit value determining step, the length of the plate width direction of the basket plate may be determined.

このような構成とすることで、単位段数と組立時間との関係によって実際に製品を製造する際の組立コストを考慮してバスケットプレートの板幅方向の長さを決定することができる。この際、許容長さによってバスケットプレート自体の重量による影響を考慮することで、実際に製品を製造する際の条件により近づけて組立時間を把握することができる。したがって、実際にバスケットを組み立てる際に必要な組立時間から上限値を取得することで、組立コストに基づくバスケットプレートの大きさの上限を把握することができる。これにより、組立コストを抑えつつ、熱伝導性能の高いバスケットプレートを得ることができる。   With such a configuration, the length of the basket plate in the plate width direction can be determined in consideration of the assembly cost when the product is actually manufactured according to the relationship between the number of unit steps and the assembly time. At this time, by considering the influence of the weight of the basket plate itself by the allowable length, it is possible to grasp the assembly time closer to the conditions for actually manufacturing the product. Therefore, the upper limit of the size of the basket plate based on the assembly cost can be grasped by acquiring the upper limit value from the assembly time required when actually assembling the basket. Thereby, it is possible to obtain a basket plate having high heat conduction performance while suppressing assembly cost.

また、本発明の第四態様に係るバスケットプレート製造方法は、第一態様から第三態様の何れか一つのバスケットプレート設計方法で決定された板幅方向の長さを有する板部材を準備する板部材準備工程と、前記板部材の板幅方向の端部に切欠き部を形成してバスケットプレートを形成する切欠き部形成工程とを含む。   The basket plate manufacturing method according to the fourth aspect of the present invention provides a plate for preparing a plate member having a length in the plate width direction determined by the basket plate design method according to any one of the first to third aspects. A member preparation step, and a notch portion forming step of forming a notch portion at an end portion of the plate member in the plate width direction to form a basket plate.

このような構成とすることで、熱伝導性能の高いバスケットプレートを得ることができる。   By setting it as such a structure, a basket plate with high heat conductivity can be obtained.

また、本発明の第五態様に係るキャスク製造方法は、第四態様のバスケットプレート製造方法で前記バスケットプレートを製造して準備するプレート準備工程と、前記プレート準備工程で準備された前記バスケットプレートから前記バスケットを前記本体胴内に形成するキャスク組立工程と、を含む。   The cask manufacturing method according to the fifth aspect of the present invention includes a plate preparation step of manufacturing and preparing the basket plate by the basket plate manufacturing method of the fourth aspect, and the basket plate prepared in the plate preparation step. A cask assembly process for forming the basket in the body barrel.

このような構成とすることで、熱伝導性能の高いバスケットプレートによってバスケットが形成される。そのため、キャスクとしての除熱性能を向上させることができる。したがって、除熱性能を向上させることで、収容した核燃料集合体の温度上昇を抑えることができる。さらに、除熱性能を向上させることで、収容する核燃料集合体の収容量を向上させることができる。   By setting it as such a structure, a basket is formed with a basket plate with high heat conductivity. Therefore, the heat removal performance as a cask can be improved. Therefore, by improving the heat removal performance, it is possible to suppress an increase in the temperature of the stored nuclear fuel assembly. Furthermore, the accommodation amount of the nuclear fuel assembly to be accommodated can be improved by improving the heat removal performance.

本発明によれば、熱伝導性能を向上させたバスケットプレートを得ることができる。   According to the present invention, a basket plate with improved heat conduction performance can be obtained.

本実施形態に係る放射性物質収納容器としてのキャスクの一例を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows an example of the cask as a radioactive substance storage container which concerns on this embodiment. 本発明の実施形態に係るバスケットプレートを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the basket plate which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るキャスク製造方法を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the cask manufacturing method which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るバスケットプレート設計方法を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the basket plate design method which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る解析工程での代表点の位置の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the position of the representative point in the analysis process which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る解析工程での代表点の位置の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the position of the representative point in the analysis process which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る解析工程での代表点の位置の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the position of the representative point in the analysis process which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るＢＷＲにおける第一関係を示すグラフである。It is a graph which shows the 1st relationship in BWR which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るＰＷＲにおける第一関係を示すグラフである。It is a graph which shows the 1st relationship in PWR which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る第二関係を示すグラフである。It is a graph which shows the 2nd relationship which concerns on embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態について図１及び図２を参照して説明する。
キャスク１は、放射性廃棄物として使用済みの核燃料集合体を収容する放射性物質収納容器である。図１に示すように、キャスク１は、胴部２０と、蓋部３０と、バスケット４０と、を備えている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
The cask 1 is a radioactive material storage container that stores spent nuclear fuel assemblies as radioactive waste. As shown in FIG. 1, the cask 1 includes a trunk portion 20, a lid portion 30, and a basket 40.

胴部２０は、内部にバスケット４０及び核燃料集合体を収容する。胴部２０は、本体胴２１と、外筒２５と、中性子遮蔽体２６と、トラニオン２７とを有している。   The body 20 accommodates the basket 40 and the nuclear fuel assembly therein. The trunk portion 20 includes a main body barrel 21, an outer cylinder 25, a neutron shield 26, and a trunnion 27.

本体胴２１は、一方に開口部２２を有する有底円筒状をなしている。本実施形態では、本体胴２１の延在する延在方向Ｄｅのうち、開口部２２が形成されている側を第一側とし、底部２３が形成されている側を第二側とする。本体胴２１は、内部にバスケット４０が収容可能なキャビティＣが設けられている。このキャビティＣは、その内面がバスケット４０の外周形状に合わせた形状となっている。本体胴２１は、例えば、γ線遮蔽機能を有する炭素鋼や低合金鋼で形成されている。また、本体胴２１は、底部２３の下面との間隙を介して対向する底板２４を有している。底部２３と底板２４との間隙には、中性子を遮断する樹脂材料であるエポキシ系レジンが充填されている。   The main body cylinder 21 has a bottomed cylindrical shape having an opening 22 on one side. In the present embodiment, in the extending direction De in which the main body barrel 21 extends, the side where the opening 22 is formed is defined as the first side, and the side where the bottom 23 is formed is defined as the second side. The main body barrel 21 is provided with a cavity C in which the basket 40 can be accommodated. The cavity C has a shape whose inner surface matches the outer peripheral shape of the basket 40. The main body cylinder 21 is made of, for example, carbon steel or low alloy steel having a γ-ray shielding function. Further, the main body barrel 21 has a bottom plate 24 that is opposed to the lower surface of the bottom portion 23 with a gap. A gap between the bottom 23 and the bottom plate 24 is filled with an epoxy resin that is a resin material that blocks neutrons.

外筒２５は、本体胴２１の外周面を覆うように設けられている。外筒２５は、その内周面と本体胴２１の外周面との間に隙間を空けるように配置されている。   The outer cylinder 25 is provided so as to cover the outer peripheral surface of the main body barrel 21. The outer cylinder 25 is disposed so as to leave a gap between its inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the main body barrel 21.

中性子遮蔽体２６は、本体胴２１と外筒２５との間の隙間に設けられている。本実施形態の中性子遮蔽体２６は、水素を多く含有する高分子材料であって中性子遮蔽機能を有するボロンまたはボロン化合物を含有したエポキシ系レジンである。中性子遮蔽体２６は、例えば、流動状態で図示しないパイプ等を介して隙間に注入され、固化されている。   The neutron shield 26 is provided in the gap between the main body cylinder 21 and the outer cylinder 25. The neutron shield 26 of this embodiment is an epoxy resin containing boron or a boron compound which is a polymer material containing a lot of hydrogen and has a neutron shielding function. For example, the neutron shield 26 is injected into a gap through a pipe or the like (not shown) in a fluidized state and solidified.

トラニオン２７は、本体胴２１の外周面に固定されている。トラニオン２７は、キャスク１において径方向の相反する側に突出して対をなしている。トラニオン２７は、延在方向Ｄｅに離間して二箇所に配置されている。したがって、トラニオン２７は、少なくとも計四箇所に設けられている。   The trunnion 27 is fixed to the outer peripheral surface of the main body barrel 21. The trunnions 27 protrude from the cask 1 to the opposite sides in the radial direction to form a pair. The trunnions 27 are spaced apart in the extending direction De and are arranged at two locations. Therefore, the trunnions 27 are provided in at least four places.

蓋部３０は、本体胴２１の開口部２２を閉塞している。本実施形態の蓋部３０は、一次蓋３１と、二次蓋３２と、三次蓋３３と、を有する。一次蓋３１、二次蓋３２、及び三次蓋３３は、本体胴２１に対して着脱可能とされている。   The lid 30 closes the opening 22 of the main body barrel 21. The lid portion 30 of the present embodiment includes a primary lid 31, a secondary lid 32, and a tertiary lid 33. The primary lid 31, the secondary lid 32, and the tertiary lid 33 are detachable from the main body barrel 21.

一次蓋３１は、本体胴２１の延在方向Ｄｅの最も第二側で開口部２２を直接塞ぐように設けられる。二次蓋３２は、キャビティＣに対して一次蓋３１よりも外側（延在方向Ｄｅの第一側）に配置される。三次蓋３３は、キャビティＣに対して二次蓋３２よりも外側（延在方向Ｄｅの第一側）に配置される。   The primary lid 31 is provided so as to directly close the opening 22 on the second side in the extending direction De of the main body barrel 21. The secondary lid 32 is arranged outside the primary lid 31 with respect to the cavity C (first side in the extending direction De). The tertiary lid 33 is disposed outside the secondary lid 32 with respect to the cavity C (first side in the extending direction De).

バスケット４０は、キャビティＣに配置される。バスケット４０は、例えば、ボロン添加アルミニウム合金や炭素鋼によって形成されている。バスケット４０は、使用済の燃料集合体が個々に収納される複数のセルを有する格子状をなしている。バスケット４０は、隣接するセルが互いに平行かつ所定間隔で均等に配置されるように形成されている。セルは、延在方向Ｄｅに連続して形成されている。バスケット４０は、図２に示すように、複数のバスケットプレート４１によって形成されている。   The basket 40 is disposed in the cavity C. The basket 40 is made of, for example, a boron-added aluminum alloy or carbon steel. The basket 40 has a lattice shape having a plurality of cells in which spent fuel assemblies are individually stored. The basket 40 is formed such that adjacent cells are evenly arranged in parallel with each other at a predetermined interval. The cells are formed continuously in the extending direction De. As shown in FIG. 2, the basket 40 is formed by a plurality of basket plates 41.

バスケットプレート４１は、複数組み合わされることで、バスケット４０を構成している。バスケットプレート４１は、板状をなしている。バスケットプレート４１は、板幅方向（短手方向）Ｄｙの端部に切欠き部４３が形成されている。本実施形態のバスケットプレート４１は、矩形板状の板部材４２に対して切欠き部４３が形成されることで構成されている。切欠き部４３は、矩形板状をなす板部材４２の長手方向Ｄｘの同じ位置で板幅方向Ｄｙの両端部に形成されている。切欠き部４３は、バスケットプレート４１において、長手方向Ｄｘに均等に離間して複数形成されている。切欠き部４３は、バスケットプレート４１の板幅方向Ｄｙの長さの１／４程度の長さで形成されている、したがって、切欠き部４３が形成されている領域のバスケットプレート４１の板幅方向Ｄｙの長さは、切欠き部４３が形成されていない領域のバスケットプレート４１の板幅方向Ｄｙの長さの半分程度となっている。   A basket 40 is configured by combining a plurality of basket plates 41. The basket plate 41 has a plate shape. The basket plate 41 has a notch 43 formed at the end in the plate width direction (short direction) Dy. The basket plate 41 of the present embodiment is configured by forming a notch 43 with respect to a rectangular plate-like plate member 42. The notches 43 are formed at both ends in the plate width direction Dy at the same position in the longitudinal direction Dx of the plate member 42 having a rectangular plate shape. A plurality of notches 43 are formed in the basket plate 41 so as to be evenly spaced in the longitudinal direction Dx. The notch 43 is formed with a length of about 1/4 of the length of the basket plate 41 in the plate width direction Dy. Therefore, the width of the basket plate 41 in the region where the notch 43 is formed. The length in the direction Dy is about half of the length in the plate width direction Dy of the basket plate 41 in the region where the notch 43 is not formed.

バスケットプレート４１は、板厚方向Ｄｚに均等に離間して複数配置された状態を一段とし、複数段にわたって長手方向Ｄｘを交差させるように組み上げられることで、格子状のバスケット４０を形成している。この際、本体胴２１の延在方向Ｄｅとバスケットプレート４１の板幅方向Ｄｙは一致している。延在方向Ｄｅで隣接するバスケットプレート４１は、切欠き部４３が互いに係合されることで組まれている。バスケットプレート４１は、長手方向Ｄｘの両端部が本体胴２１の内周面と接触するように、本体胴２１内に収容される。   The basket plate 41 is assembled in such a manner that a plurality of basket plates 41 are arranged at an equal distance in the plate thickness direction Dz and cross the longitudinal direction Dx over a plurality of stages, thereby forming a lattice-like basket 40. . At this time, the extending direction De of the main body cylinder 21 and the plate width direction Dy of the basket plate 41 coincide. The basket plates 41 adjacent in the extending direction De are assembled by the notch portions 43 being engaged with each other. The basket plate 41 is accommodated in the main body cylinder 21 such that both end portions in the longitudinal direction Dx are in contact with the inner peripheral surface of the main body cylinder 21.

次に上記キャスク製造方法Ｓ１について図３を参照して説明する。
キャスク製造方法Ｓ１は、上記キャスク１を製造する。本実施形態のキャスク製造方法Ｓ１は、部材準備工程Ｓ２と、プレート準備工程Ｓ３と、キャスク組立工程Ｓ４と、を含んでいる。 Next, the cask manufacturing method S1 will be described with reference to FIG.
The cask manufacturing method S1 manufactures the cask 1. The cask manufacturing method S1 of the present embodiment includes a member preparation step S2, a plate preparation step S3, and a cask assembly step S4.

部材準備工程Ｓ２では、バスケット４０以外の部材を準備する。本実施形態の部材準備工程Ｓ２は、胴部２０や蓋部３０を製造して準備する。   In the member preparation step S2, members other than the basket 40 are prepared. Member preparation process S2 of this embodiment manufactures and prepares the trunk | drum 20 and the cover part 30. FIG.

プレート準備工程Ｓ３は、熱伝導性能に優れたバスケットプレート４１を準備する。プレート準備工程Ｓ３は、バスケットプレート製造方法Ｓ１０で製造されたバスケットプレート４１を準備する。   Plate preparation process S3 prepares the basket plate 41 excellent in heat conductive performance. In the plate preparation step S3, the basket plate 41 manufactured by the basket plate manufacturing method S10 is prepared.

キャスク組立工程Ｓ４は、部材準備工程Ｓ２で準備された胴部２０や蓋部３０と、プレート準備工程Ｓ３で準備されたバスケットプレート４１とを組み立てる。具体的には、キャスク組立工程Ｓ４は、プレート準備工程Ｓ３で準備された複数のバスケットプレート４１からバスケット４０を本体胴２１内に形成する。その後、本体胴２１の開口部２２を、一次蓋３１、二次蓋３２、及び三次蓋３３で閉塞し、キャスク１が製造される。   In the cask assembling step S4, the body 20 and the lid 30 prepared in the member preparing step S2 and the basket plate 41 prepared in the plate preparing step S3 are assembled. Specifically, in the cask assembling step S4, the basket 40 is formed in the main body barrel 21 from the plurality of basket plates 41 prepared in the plate preparation step S3. Thereafter, the opening 22 of the main body cylinder 21 is closed with the primary lid 31, the secondary lid 32, and the tertiary lid 33, and the cask 1 is manufactured.

また、プレート準備工程Ｓ３では、バスケットプレート製造方法Ｓ１０として、板部材準備工程Ｓ１１と、切欠き部形成工程Ｓ１２とを含む。   Moreover, in plate preparation process S3, plate member preparation process S11 and notch part formation process S12 are included as basket plate manufacturing method S10.

板部材準備工程Ｓ１１は、後述するバスケットプレート設計方法Ｓ１００で決定された板幅方向Ｄｙの長さを有する板部材４２を準備する。板部材４２は、決定された板幅方向Ｄｙの長さを有する矩形平板状をなしている。   In the plate member preparation step S11, a plate member 42 having a length in the plate width direction Dy determined by a basket plate design method S100 described later is prepared. The plate member 42 has a rectangular flat plate shape having a determined length in the plate width direction Dy.

切欠き部形成工程Ｓ１２は、板部材４２の板幅方向Ｄｙの端部に切欠き部４３を形成してバスケットプレート４１を形成する。本実施形態の切欠き部形成工程Ｓ１２では、複数の切欠き部４３を板部材４２の長手方向Ｄｘに均等に離間させて、板部材４２の板幅方向Ｄｙの両端部に形成する。   In the notch forming step S <b> 12, the basket plate 41 is formed by forming the notch 43 at the end of the plate member 42 in the plate width direction Dy. In the notch portion forming step S <b> 12 of the present embodiment, the plurality of notch portions 43 are equally spaced in the longitudinal direction Dx of the plate member 42 and are formed at both ends of the plate member 42 in the plate width direction Dy.

次に図４から図８を参照してバスケットプレート設計方法Ｓ１００を説明する。
バスケットプレート設計方法Ｓ１００は、熱伝導性能を効率的に発揮させることが可能なバスケットプレート４１の板幅方向Ｄｙの長さを決定する設計方法である。本実施形態のバスケットプレート設計方法Ｓ１００は、図４に示すように、解析工程Ｓ１１０と、標準偏差取得工程Ｓ１２０と、評価値取得工程Ｓ１３０と、第一関係取得工程Ｓ１４０と、上限値決定工程Ｓ１５０と、プレート幅決定工程Ｓ１６０とを含む。 Next, the basket plate design method S100 will be described with reference to FIGS.
The basket plate design method S100 is a design method for determining the length in the plate width direction Dy of the basket plate 41 that can efficiently exhibit the heat conduction performance. As shown in FIG. 4, the basket plate design method S100 of the present embodiment includes an analysis step S110, a standard deviation acquisition step S120, an evaluation value acquisition step S130, a first relationship acquisition step S140, and an upper limit determination step S150. And plate width determination step S160.

解析工程Ｓ１１０は、熱伝導解析を行い、バスケットプレート４１上の温度分布を解析結果として取得する。本実施形態の解析工程Ｓ１１０では、有限要素法を用いた二次元非定常熱伝導解析を行い、バスケットプレート４１上の温度分布を取得する。   In the analysis step S110, heat conduction analysis is performed, and the temperature distribution on the basket plate 41 is acquired as an analysis result. In the analysis step S110 of the present embodiment, a two-dimensional unsteady heat conduction analysis using a finite element method is performed, and the temperature distribution on the basket plate 41 is acquired.

具体的には、解析工程Ｓ１１０では、バスケットプレート４１の板幅方向Ｄｙの長さである取得長さｈｃをパラメータとして二次元非定常熱伝導解析を実施する。解析条件は、例えば、初期温度３５℃、長手方向Ｄｘの一方の端部である短辺の温度を２５０℃、板幅方向Ｄｙの両端部である長辺は対象境界条件として扱う。また、この際、キャスク１で保存する核燃料集合体が沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）で使用される場合、バスケットプレート４１の材質を炭素鋼とし、熱伝導率［Ｗ／ ｍＫ］：３５、密度［ｋｇ／ｍ^３］：７８５０、比熱［Ｊ／ｋｇＫ］：５００との物性値を使用することが好ましい。また。キャスク１で保存する核燃料集合体が加圧水型原子炉（ＰＷＲ）で使用される場合、バスケットプレート４１の材質をアルミニウム合金とし、熱伝導率［Ｗ／ ｍＫ］：１７５、密度［ｋｇ／ｍ^３］：２７２０、比熱［Ｊ／ｋｇＫ］：９７０との物性値を使用することが好ましい。また、解析時間は、バスケットプレート４１において長手方向Ｄｘの一端から他端にわたって十分に熱を伝導させることが可能とみなせる時間とすることが好ましい。例えば、解析時間は、真空乾燥時間の８時間程度とすることが好ましい。 Specifically, in the analysis step S110, a two-dimensional unsteady heat conduction analysis is performed using the acquired length hc, which is the length of the basket plate 41 in the plate width direction Dy, as a parameter. As the analysis conditions, for example, the initial temperature is 35 ° C., the temperature of the short side that is one end in the longitudinal direction Dx is 250 ° C., and the long side that is both ends in the plate width direction Dy is treated as the target boundary condition. At this time, when the nuclear fuel assembly stored in the cask 1 is used in a boiling water reactor (BWR), the material of the basket plate 41 is carbon steel and the thermal conductivity [W / mK]: 35, density It is preferable to use physical properties of [kg / m ³ ]: 7850 and specific heat [J / kgK]: 500. Also. When the nuclear fuel assembly stored in the cask 1 is used in a pressurized water reactor (PWR), the material of the basket plate 41 is an aluminum alloy, thermal conductivity [W / mK]: 175, density [kg / m ³ ]. : 2720, specific heat [J / kgK]: 970, it is preferable to use physical property values. The analysis time is preferably set to a time during which it can be considered that heat can be sufficiently conducted from one end to the other end of the basket plate 41 in the longitudinal direction Dx. For example, the analysis time is preferably about 8 hours of the vacuum drying time.

標準偏差取得工程Ｓ１２０は、解析工程Ｓ１１０で取得された解析結果から、バスケットプレート４１上の温度分布に対する標準偏差σを取得する。具体的には、標準偏差取得工程Ｓ１２０では、バスケットプレート４１上の複数の代表点を定める。この複数の代表点での温度に基づいて、次式で標準偏差σを取得する。   The standard deviation acquisition step S120 acquires the standard deviation σ for the temperature distribution on the basket plate 41 from the analysis result acquired in the analysis step S110. Specifically, a plurality of representative points on the basket plate 41 are determined in the standard deviation acquisition step S120. Based on the temperature at the plurality of representative points, the standard deviation σ is obtained by the following equation.

ここで、代表点は、図５〜図７に示すように、バスケットプレート４１の全域にわたって選択されていれば、バスケットプレート４１における角部や、切欠き部４３の縁部等の任意の点を選択することが可能である。なお、図５に示すように板幅方向Ｄｙに均等に代表点を選択したり、図７に示すように板幅方向Ｄｙの間隔を密にするように代表点を選択したりするよりも、図６に示すような間隔で代表点を選択することが好ましい。   Here, as shown in FIGS. 5 to 7, as long as the representative point is selected over the entire area of the basket plate 41, an arbitrary point such as a corner portion of the basket plate 41 or an edge portion of the notch portion 43 is selected. It is possible to select. In addition, rather than selecting representative points evenly in the plate width direction Dy as shown in FIG. 5 or selecting representative points so that the intervals in the plate width direction Dy are close as shown in FIG. It is preferable to select representative points at intervals as shown in FIG.

標準偏差取得工程Ｓ１２０で取得した標準偏差σが大きい場合、バスケットプレート４１上での温度分布のばらつきが大きく、バスケットプレート４１の熱伝導性が優れていないことを示している。逆に、標準偏差取得工程Ｓ１２０で取得した標準偏差σが小さい場合、バスケットプレート４１上での温度分布のばらつきが小さく、バスケットプレート４１の熱伝導性が優れていることを示している。   When the standard deviation σ acquired in the standard deviation acquisition step S120 is large, the variation in the temperature distribution on the basket plate 41 is large, indicating that the thermal conductivity of the basket plate 41 is not excellent. On the contrary, when the standard deviation σ acquired in the standard deviation acquisition step S120 is small, the variation in the temperature distribution on the basket plate 41 is small, indicating that the thermal conductivity of the basket plate 41 is excellent.

評価値取得工程Ｓ１３０は、標準偏差取得工程Ｓ１２０で取得した標準偏差σに基づいて、評価値σａを取得する。ここで、評価値σａは、バスケットプレート４１の板幅方向Ｄｙの長さと、本体胴２１の内部の高さである基準高さＨと、が同一の場合の基準標準偏差に基づいて、取得した標準偏差σを無次元化した値である。本実施形態の評価値取得工程Ｓ１３０は、標準偏差取得工程Ｓ１２０で取得した標準偏差σを基準標準偏差で除すること評価値σａを取得する。なお、本体胴２１の内部の高さは、キャビティＣの延在方向Ｄｅの長さである。   In the evaluation value acquisition step S130, the evaluation value σa is acquired based on the standard deviation σ acquired in the standard deviation acquisition step S120. Here, the evaluation value σa is acquired based on the reference standard deviation in the case where the length in the plate width direction Dy of the basket plate 41 and the reference height H that is the height inside the main body barrel 21 are the same. This is a value obtained by making the standard deviation σ dimensionless. In the evaluation value acquisition step S130 of the present embodiment, the evaluation value σa is acquired by dividing the standard deviation σ acquired in the standard deviation acquisition step S120 by the reference standard deviation. The height of the inside of the main body cylinder 21 is the length in the extending direction De of the cavity C.

第一関係取得工程Ｓ１４０は、評価値取得工程Ｓ１３０で取得された評価値σａに基づいて、第一関係を取得する。第一関係は、評価値取得工程Ｓ１３０で取得された評価値σａと、バスケットプレート４１の板幅方向Ｄｙの長さに対する本体胴２１の内部の高さの比である高さ比Ｒとの関係である。第一関係取得工程Ｓ１４０では、取得した第一関係から、評価値σａを縦軸、高さ比Ｒを横軸としてグラフ化する。例えば、バスケットプレート４１がＢＷＲを対象とするキャスク１に使用される場合、第一関係は図８のように示される。また、バスケットプレート４１がＰＷＲを対象とするキャスク１に使用される場合、第一関係は図９のように示される。   The first relationship acquisition step S140 acquires the first relationship based on the evaluation value σa acquired in the evaluation value acquisition step S130. The first relationship is the relationship between the evaluation value σa acquired in the evaluation value acquisition step S130 and the height ratio R that is the ratio of the height of the interior of the main body 21 to the length of the basket plate 41 in the plate width direction Dy. It is. In the first relationship acquisition step S140, from the acquired first relationship, the evaluation value σa is plotted on the vertical axis and the height ratio R is plotted on the horizontal axis. For example, when the basket plate 41 is used in the cask 1 for BWR, the first relationship is shown as in FIG. Moreover, when the basket plate 41 is used for the cask 1 for the PWR, the first relationship is shown as in FIG.

上限値決定工程Ｓ１５０は、使用可能なバスケットプレート４１の板幅方向Ｄｙの長さの上限値を決定する。本実施形態の上限値決定工程Ｓ１５０は、段数取得工程Ｓ１５１と、組立時間取得工程Ｓ１５２と、許容長さ取得工程Ｓ１５３と、上限値取得工程Ｓ１５４とを含む。なお、本実施形態の上限値決定工程Ｓ１５０は、第一関係取得工程Ｓ１４０の後に実施されているが、このような実施順序に限定されるものではない。例えば、上限値決定工程Ｓ１５０は、解析工程Ｓ１１０と並行して実施されてもよい。   The upper limit determination step S150 determines the upper limit of the length of the usable basket plate 41 in the plate width direction Dy. The upper limit determination process S150 of the present embodiment includes a step number acquisition process S151, an assembly time acquisition process S152, an allowable length acquisition process S153, and an upper limit acquisition process S154. In addition, although upper limit determination process S150 of this embodiment is implemented after 1st relationship acquisition process S140, it is not limited to such an implementation order. For example, the upper limit determination step S150 may be performed in parallel with the analysis step S110.

段数取得工程Ｓ１５１は、バスケットプレート４１の板幅方向Ｄｙの長さから本体胴２１の単位長さ当たりのバスケット４０の段数である単位段数を取得する。ここで、バスケット４０の段数とは、本体胴２１の内部に収容された状態での本体胴２１の延在方向Ｄｅに対するバスケットプレート４１の積層数である。したがって、例えば、単位段数が二の場合、バスケットプレート４１の板幅方向Ｄｙの長さは、本体胴２１の内部の高さの半分となる。   In the step number acquisition step S151, a unit step number that is the number of steps of the basket 40 per unit length of the main body barrel 21 is acquired from the length of the basket plate 41 in the plate width direction Dy. Here, the number of steps of the basket 40 is the number of stacked basket plates 41 with respect to the extending direction De of the main body cylinder 21 in the state of being accommodated in the main body cylinder 21. Therefore, for example, when the number of unit steps is two, the length of the basket plate 41 in the plate width direction Dy is half of the height inside the main body barrel 21.

組立時間取得工程Ｓ１５２は、段数取得工程Ｓ１５１で取得した単位段数からバスケット４０の組立時間ｔを取得する。本実施形態では、バスケット４０の組立時間ｔは、例えば、バスケットプレート４１の重量ごとに、人員一名によるバスケット４０一個当たりの設置時間を予め定めて取得する。   The assembly time acquisition step S152 acquires the assembly time t of the basket 40 from the unit step number acquired in the step number acquisition step S151. In the present embodiment, the assembly time t of the basket 40 is acquired by, for example, determining in advance the installation time per basket 40 by one person for each weight of the basket plate 41.

許容長さ取得工程Ｓ１５３は、予め定めた規定重量を超す場合のバスケットプレート４１の板幅方向Ｄｙの長さである許容長さを取得する。ここで、規定重量は、組立時間ｔに影響を与えるとみなせるバスケットプレート４１の重量である。本実施形態の規定重量とは、例えば、バスケットプレート４１を運搬する際に運搬機材が必要となる重量である。したがって、バスケットプレート４１の板幅方向Ｄｙの長さが許容長さを超えた場合、組み立てに運搬機材が必要となるため、組立時間ｔが短縮される。   In the allowable length acquisition step S153, an allowable length that is the length in the plate width direction Dy of the basket plate 41 when the predetermined specified weight is exceeded is acquired. Here, the specified weight is the weight of the basket plate 41 that can be regarded as affecting the assembly time t. The specified weight of the present embodiment is, for example, a weight that requires transport equipment when transporting the basket plate 41. Therefore, when the length of the basket plate 41 in the plate width direction Dy exceeds the allowable length, the transportation time is required for assembly, and therefore the assembly time t is shortened.

上限値取得工程Ｓ１５４は、段数取得工程Ｓ１５１で取得した単位段数と、組立時間取得工程Ｓ１５２で取得した組立時間ｔと、許容長さ取得工程Ｓ１５３で取得した許容長さとに基づいて、バスケットプレート４１の板幅方向Ｄｙの長さの上限値を決定する。本実施形態の上限値取得工程Ｓ１５４は、図１０に示すように、取得した組立時間ｔと高さ比Ｒとの関係である第二関係を取得する。また、バスケットプレート４１の板幅方向Ｄｙの長さが許容長さである場合の高さ比Ｒである許容高さ比Ｒａを取得する。なお、許容高さ比Ｒａにおいて、バスケットプレート４１を運搬する際に運搬基材が必要となるために、組立時間ｔは低下する。上限値取得工程Ｓ１５４では、第二関係と許容高さ比Ｒａとに基づいて、許容可能な組立時間ｔ内で最も高さ比Ｒが大きな値からバスケットプレート４１の板幅方向Ｄｙの長さの上限高さ比Ｒｔを決定する。   The upper limit value acquisition step S154 is based on the number of unit steps acquired in the step number acquisition step S151, the assembly time t acquired in the assembly time acquisition step S152, and the allowable length acquired in the allowable length acquisition step S153. The upper limit value of the length in the plate width direction Dy is determined. The upper limit acquisition step S154 of the present embodiment acquires a second relationship that is a relationship between the acquired assembly time t and the height ratio R, as shown in FIG. Further, an allowable height ratio Ra that is a height ratio R when the length of the basket plate 41 in the plate width direction Dy is an allowable length is acquired. In addition, since the conveyance base material is needed when conveying the basket plate 41 at the allowable height ratio Ra, the assembly time t is reduced. In the upper limit acquisition step S154, the length of the basket plate 41 in the plate width direction Dy is determined based on the second relationship and the allowable height ratio Ra from the value with the largest height ratio R within the allowable assembly time t. The upper limit height ratio Rt is determined.

プレート幅決定工程Ｓ１６０は、標準偏差取得工程Ｓ１２０での取得した標準偏差σに基づいて、バスケットプレート４１の板幅方向Ｄｙの長さを決定する。本実施形態のプレート幅決定工程Ｓ１６０は、第一関係と第二関係とに基づいて、バスケットプレート４１の板幅方向Ｄｙの長さが決定される。この際、プレート幅決定工程Ｓ１６０では、第一関係に即した値であって、上限値決定工程Ｓ１５０で決定された上限高さ比Ｒｔを超えない値となるように、バスケットプレート４１の板幅方向Ｄｙの長さが決定される。   The plate width determination step S160 determines the length of the basket plate 41 in the plate width direction Dy based on the standard deviation σ acquired in the standard deviation acquisition step S120. In the plate width determination step S160 of the present embodiment, the length of the basket plate 41 in the plate width direction Dy is determined based on the first relationship and the second relationship. At this time, in the plate width determination step S160, the plate width of the basket plate 41 is a value that conforms to the first relationship and does not exceed the upper limit height ratio Rt determined in the upper limit value determination step S150. The length of the direction Dy is determined.

上記のようなバスケットプレート設計方法Ｓ１００によれば、二次元非定常熱伝導解析を実施してバスケットプレート４１上の温度分布を取得した結果を用いて標準偏差σを取得している。そのため、板幅方向Ｄｙの長さの異なるバスケットプレート４１における温度のばらつきを把握することができる。具体的には、取得した標準偏差σが小さいことで、温度のばらつきが小さくバスケットプレート４１の温度分布が一様になっていることが分かる。その結果、標準偏差σが小さく、短時間での温度分布が一様になるとみなせる場合のバスケットプレート４１の板幅方向Ｄｙの長さを求めることができる。したがって、切欠き部４３の形状や大きさや数によって変化する熱伝導性能を考慮して、熱伝導性能が高くなるバスケットプレート４１の板幅方向Ｄｙの長さを求めることができる。したがって、熱伝導性能を向上させたバスケットプレート４１を得ることができる。   According to the basket plate design method S100 as described above, the standard deviation σ is acquired using the result of performing the two-dimensional unsteady heat conduction analysis and acquiring the temperature distribution on the basket plate 41. Therefore, it is possible to grasp the temperature variation in the basket plate 41 having different lengths in the plate width direction Dy. Specifically, it can be seen that the obtained standard deviation σ is small, the temperature variation is small, and the temperature distribution of the basket plate 41 is uniform. As a result, the length of the basket plate 41 in the plate width direction Dy when the standard deviation σ is small and the temperature distribution in a short time can be regarded as uniform can be obtained. Therefore, the length of the basket plate 41 in the plate width direction Dy that increases the heat conduction performance can be obtained in consideration of the heat conduction performance that varies depending on the shape, size, and number of the notches 43. Therefore, the basket plate 41 with improved heat conduction performance can be obtained.

また、取得した標準偏差σから第一関係を取得することで、本体胴２１に収容可能な範囲の大きさのバスケットプレート４１の中で、熱伝導性の高いバスケットプレート４１の板幅方向Ｄｙの長さを求めることができる。したがって、より実製品に即した形状で熱伝導性能を向上させたバスケットプレート４１を得ることができる。   Further, by acquiring the first relationship from the acquired standard deviation σ, the basket plate 41 having a size within a range that can be accommodated in the main body barrel 21 in the plate width direction Dy of the basket plate 41 having high thermal conductivity. The length can be determined. Therefore, it is possible to obtain the basket plate 41 having a shape more suited to the actual product and having improved heat conduction performance.

また、単位段数と組立時間ｔとの関係によって実際に製品を製造する際の組立コストを考慮してバスケットプレート４１の板幅方向Ｄｙの長さを決定することができる。この際、許容長さによってバスケットプレート４１自体の重量による運搬機材の有無等の影響を考慮することで、実際に製品を製造する際の条件により近づけて組立時間ｔを把握することができる。バスケットプレート４１は、大きくなればなるほどバスケット４０を組み立てる組立時間ｔが増加するが、一定の大きさまで大きくなると運搬等で機械を使用しなければ組み立てが困難になる。この場合、運搬機材を使用することで、組立時間ｔが減少し、全体としての組立コストが減少する場合がある。したがって、実際にバスケット４０を組み立てる際に必要な組立時間ｔから上限高さ比Ｒｔを取得することで、組立コストに基づくバスケットプレート４１の大きさの上限を把握することができる。これにより、組立コストを抑えつつ、熱伝導性能の高いバスケットプレート４１を得ることができる。   Further, the length of the basket plate 41 in the plate width direction Dy can be determined in consideration of the assembly cost when the product is actually manufactured according to the relationship between the number of unit steps and the assembly time t. At this time, by considering the influence of the weight of the basket plate 41 itself on the presence or absence of the transporting equipment depending on the allowable length, it is possible to grasp the assembly time t closer to the conditions for actually manufacturing the product. The larger the basket plate 41 is, the longer the assembly time t for assembling the basket 40 is. However, when the basket plate 41 is enlarged to a certain size, it is difficult to assemble unless a machine is used for transportation. In this case, by using the transportation equipment, the assembly time t may be reduced, and the overall assembly cost may be reduced. Therefore, by acquiring the upper limit height ratio Rt from the assembly time t required for actually assembling the basket 40, the upper limit of the size of the basket plate 41 based on the assembly cost can be grasped. Thereby, it is possible to obtain the basket plate 41 having a high heat conduction performance while suppressing the assembly cost.

また、バスケットプレート製造方法Ｓ１０によれば、バスケットプレート設計方法Ｓ１００で決定した熱伝導性能が高いバスケットプレート４１の板幅方向Ｄｙの長さを有するバスケットプレート４１を得ることができる。   Further, according to the basket plate manufacturing method S10, it is possible to obtain the basket plate 41 having the length in the plate width direction Dy of the basket plate 41 having high heat conduction performance determined by the basket plate design method S100.

また、キャスク製造方法Ｓ１によれば、熱伝導性能の高いバスケットプレート４１によってバスケット４０が形成される。そのため、キャスク１としての除熱性能を向上させることができる。したがって、除熱性能を向上させることで、収容した核燃料集合体の温度上昇を抑えることができる。さらに、除熱性能を向上させることで、収容する核燃料集合体の収容量を向上させることができる。   Further, according to the cask manufacturing method S1, the basket 40 is formed by the basket plate 41 having a high thermal conductivity. Therefore, the heat removal performance as the cask 1 can be improved. Therefore, by improving the heat removal performance, it is possible to suppress an increase in the temperature of the stored nuclear fuel assembly. Furthermore, the accommodation amount of the nuclear fuel assembly to be accommodated can be improved by improving the heat removal performance.

（実施形態の他の変形例）
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。 (Other variations of the embodiment)
Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the configurations and combinations of the embodiments in the embodiments are examples, and the addition and omission of configurations are within the scope not departing from the gist of the present invention. , Substitutions, and other changes are possible. Further, the present invention is not limited by the embodiments, and is limited only by the scope of the claims.

なお、本実施形態のバスケットプレート設計方法Ｓ１００で設計されるバスケットプレート４１の解析工程Ｓ１１０の条件は上記のような条件であることに限定されるものではなく、使用される条件に応じて適宜設定されてばよい。   Note that the conditions of the analysis step S110 of the basket plate 41 designed by the basket plate design method S100 of the present embodiment are not limited to the above conditions, and are set as appropriate according to the conditions used. It only has to be done.

１ キャスク
２０ 胴部
２１ 本体胴
２２ 開口部
２３ 底部
２４ 底板
Ｃ キャビティ
２５ 外筒
２６ 中性子遮蔽体
２７ トラニオン
３０ 蓋部
３１ 一次蓋
３２ 二次蓋
３３ 三次蓋
４０ バスケット
４１ バスケットプレート
４２ 板部材
４３ 切欠き部
Ｄｅ 延在方向
Ｄｘ 長手方向
Ｄｙ 板幅方向
Ｄｚ 板厚方向
Ｓ１ キャスク製造方法
Ｓ２ 部材準備工程
Ｓ３ プレート準備工程
Ｓ１０ バスケットプレート製造方法
Ｓ１１ 板部材準備工程
Ｓ１２ 切欠き部形成工程
Ｓ１００ バスケットプレート設計方法
Ｓ１１０ 解析工程
Ｓ１２０ 標準偏差取得工程
Ｓ１３０ 評価値取得工程
Ｓ１４０ 第一関係取得工程
Ｓ１５０ 上限値決定工程
Ｓ１５１ 段数取得工程
Ｓ１５２ 組立時間取得工程
Ｓ１５３ 許容長さ取得工程
Ｓ１５４ 上限値取得工程
Ｓ１６０ プレート幅決定工程
Ｓ４ キャスク組立工程
ｈｃ 取得長さ
σ 標準偏差
σａ 評価値
Ｒ 高さ比
Ｈ 基準高さ
Ｒａ 許容高さ比
ｔ 組立時間
Ｒｔ 上限高さ比 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cask 20 trunk | drum 21 main body trunk | body 22 opening part 23 bottom part 24 bottom plate C cavity 25 outer cylinder 26 neutron shield 27 trunnion 30 lid part 31 primary lid 32 secondary lid 33 tertiary lid 40 basket 41 basket plate 42 plate member 43 notch Part De Extension direction Dx Longitudinal direction Dy Plate width direction Dz Plate thickness direction S1 Cask manufacturing method S2 Member preparation step S3 Plate preparation step S10 Basket plate manufacturing method S11 Plate member preparation step S12 Notch portion formation step S100 Basket plate design method S110 Analysis step S120 Standard deviation acquisition step S130 Evaluation value acquisition step S140 First relationship acquisition step S150 Upper limit value determination step S151 Stage number acquisition step S152 Assembly time acquisition step S153 Allowable length acquisition step S154 Upper limit value acquisition step S160 Plate width determination step S4 Cask assembly process hc Acquisition length σ Standard deviation σa Evaluation value R Height ratio H Reference height Ra Allowable height ratio t Assembly time Rt Upper limit height ratio

Claims (5)

板状をなし、板幅方向の端部に切欠き部が形成され、前記切欠き部が互いに係合されることで、筒状をなす本体胴の内部で核燃料集合体を収容する格子状のバスケットを形成するバスケットプレートを設計するバスケットプレート設計方法であって、
熱伝導解析を行い、前記バスケットプレート上の温度分布を解析結果として取得する解析工程と、
前記解析工程で取得された解析結果から、前記バスケットプレート上の温度分布に対する標準偏差を取得する標準偏差取得工程と、
前記標準偏差取得工程で取得した前記標準偏差に基づいて、前記バスケットプレートの板幅方向の長さを決定するプレート幅決定工程とを含むバスケットプレート設計方法。 It has a plate shape, a notch is formed at the end in the width direction of the plate, and the notches are engaged with each other to form a lattice-like structure that accommodates nuclear fuel assemblies inside a cylindrical body cylinder A basket plate design method for designing a basket plate forming a basket, comprising:
An analysis step of performing a heat conduction analysis and obtaining a temperature distribution on the basket plate as an analysis result;
From the analysis result acquired in the analysis step, a standard deviation acquisition step of acquiring a standard deviation for the temperature distribution on the basket plate;
And a plate width determining step of determining a length of the basket plate in the plate width direction based on the standard deviation acquired in the standard deviation acquiring step. 前記バスケットプレートの板幅方向の長さと、前記本体胴の内部の高さと、が同一の場合の基準標準偏差に基づいて、取得した前記標準偏差を無次元化した評価値を取得する評価値取得工程と、
前記評価値取得工程で取得された前記評価値と、前記バスケットプレートの板幅方向の長さに対する前記本体胴の内部の高さの比との関係である第一関係を取得する第一関係取得工程とを含み、
前記プレート幅決定工程では、前記第一関係に基づいて、前記バスケットプレートの板幅方向の長さが決定される請求項１に記載のバスケットプレート設計方法。 Evaluation value acquisition for acquiring an evaluation value obtained by making the acquired standard deviation dimensionless based on a reference standard deviation when the length of the basket plate in the plate width direction is the same as the height inside the main body cylinder Process,
A first relationship acquisition that acquires a first relationship that is a relationship between the evaluation value acquired in the evaluation value acquisition step and a ratio of the height of the basket body in the width direction of the basket plate to the inner height of the main body cylinder. Process,
The basket plate design method according to claim 1, wherein, in the plate width determination step, a length of the basket plate in a plate width direction is determined based on the first relationship. 前記バスケットプレートの板幅方向の長さから前記本体胴の単位長さ当たりの前記バスケットの段数である単位段数を取得する段数取得工程と、
前記段数取得工程で取得した前記単位段数から前記バスケットの組立時間を取得する組立時間取得工程と、
重量が予め定めた規定重量となる場合の前記バスケットプレートの板幅方向の長さである許容長さを取得する許容長さ取得工程と、
前記段数取得工程で取得した前記単位段数と、前記組立時間取得工程で取得した前記組立時間と、前記許容長さ取得工程で取得した前記許容長さと、に基づいて、前記バスケットプレートの板幅方向の長さの上限値を決定する上限値決定工程と、を含み、
前記プレート幅決定工程では、前記上限値決定工程で決定された前記上限値を超えないように、前記バスケットプレートの板幅方向の長さが決定される請求項１又は請求項２に記載のバスケットプレート設計方法。 A step number obtaining step of obtaining a unit step number which is the number of steps of the basket per unit length of the main body barrel from a length in the plate width direction of the basket plate;
An assembly time acquisition step of acquiring the assembly time of the basket from the unit step number acquired in the step number acquisition step;
An allowable length acquisition step of acquiring an allowable length that is a length in the plate width direction of the basket plate when the weight is a predetermined specified weight;
Based on the unit step number acquired in the step number acquisition step, the assembly time acquired in the assembly time acquisition step, and the allowable length acquired in the allowable length acquisition step, the plate width direction of the basket plate An upper limit determining step for determining an upper limit of the length of
The basket according to claim 1 or 2, wherein, in the plate width determination step, a length of the basket plate in the plate width direction is determined so as not to exceed the upper limit value determined in the upper limit value determination step. Plate design method. 請求項１から請求項３の何れか一項に記載のバスケットプレート設計方法で決定された板幅方向の長さを有する板部材を準備する板部材準備工程と、
前記板部材の板幅方向の端部に切欠き部を形成してバスケットプレートを形成する切欠き部形成工程とを含むバスケットプレート製造方法。 A plate member preparation step of preparing a plate member having a length in the plate width direction determined by the basket plate design method according to any one of claims 1 to 3;
And a notch portion forming step of forming a notch portion at an end portion of the plate member in the plate width direction to form a basket plate. 請求項４に記載のバスケットプレート製造方法で前記バスケットプレートを製造して準備するプレート準備工程と、
前記プレート準備工程で準備された前記バスケットプレートから前記バスケットを前記本体胴内に形成するキャスク組立工程と、を含むキャスク製造方法。 A plate preparation step of manufacturing and preparing the basket plate by the basket plate manufacturing method according to claim 4;
A cask assembling step of forming the basket in the main body barrel from the basket plate prepared in the plate preparation step.

Images