JP7348107B2 - Cask buffer - Google Patents
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Description
本発明は、キャスク用緩衝体に関する。 The present invention relates to a cushioning body for a cask.
一般的に、原子力発電所から排出された使用済燃料は、まず原子力発電所内に設けられた冷却プールで、放射線量が一定レベル以下に低下するまで保管される。その後、使用済燃料は、遮へい機能および密封機能を有するキャスクに収められ、燃料処理施設等まで輸送される。キャスクは放射性物資を内包する重量物であることから、輸送時および取扱い時の万一の落下時においても、所定の遮へい機能および密封機能(以下、単に「安全機能」という)を有することが義務付けられている。このため、キャスク輸送時および取扱い時には、キャスクの上下端にキャスク用緩衝体を取り付け、落下時の衝撃を緩和させる対策がとられている。 Generally, spent fuel discharged from a nuclear power plant is first stored in a cooling pool provided within the nuclear power plant until the radiation dose drops below a certain level. Thereafter, the spent fuel is placed in a cask that has shielding and sealing functions and is transported to a fuel processing facility or the like. Because casks are heavy objects that contain radioactive materials, they are required to have certain shielding and sealing functions (hereinafter simply referred to as "safety functions") in the event that they fall during transportation or handling. It is being For this reason, during cask transportation and handling, measures are taken to reduce the impact of dropping by attaching cask buffers to the upper and lower ends of the cask.
キャスクの万一の落下の例としては、垂直落下、水平落下、傾斜落下、およびコーナー落下がある。
垂直落下とは、キャスク中心軸が垂直になる姿勢で落下する落下事象である。水平落下とは、キャスク中心軸が水平になる姿勢で落下する落下事象である。
Examples of accidental cask drops include vertical drops, horizontal drops, slope drops, and corner drops.
A vertical fall is a fall event in which the cask falls with its central axis vertical. A horizontal fall is a fall event in which the cask falls with its center axis horizontal.
傾斜落下とは、キャスク中心軸が水平軸と浅い角度をなした姿勢で落下する落下事象である。コーナー落下とは、キャスクの落下点がキャスクの重心を通る鉛直線上になる角度で落下する落下事象である。
そこで、キャスク用緩衝体はキャスクがあらゆる姿勢で落下しても、キャスクの安全機能を維持する必要がある。
A tilted fall is a fall event in which the cask falls with its central axis forming a shallow angle with the horizontal axis. A corner fall is a fall event in which the cask falls at an angle where the point of fall is on a vertical line passing through the center of gravity of the cask.
Therefore, the cushioning body for the cask needs to maintain the safety function of the cask even if the cask falls in any position.
キャスク用緩衝体は、キャスクがどのような姿勢で落下しても、落下時の衝撃を限られた変形量内で効率的に吸収しきることが要求される。そのため、衝撃を吸収する材料(衝撃吸収体群)として、木材や発泡材料のように比重が小さく、衝撃吸収能力が大きい材料が採用されることが多い。また、衝撃吸収体群の配置や方向を調整することでより効果的に衝撃を吸収できる構造が採用されている。 The cushioning body for a cask is required to efficiently absorb the impact of the fall within a limited amount of deformation, no matter what attitude the cask falls in. Therefore, as a material for absorbing impact (shock absorber group), materials such as wood and foam materials with low specific gravity and high impact absorption capacity are often used. In addition, a structure has been adopted that can absorb shock more effectively by adjusting the arrangement and direction of the shock absorber group.
例えば、特許文献1には、「鋼材からなる複数の板体が相互に対面する板面間に間隔をおいて形成され、前記板体の板面がキャスクの端面に沿って配置される端面側部材と、鋼材からなる筒体をなすと共に一端部が前記端面側部材の周縁に接合され、キャスクの端部外周面に沿って配置される周面側部材と、を備え、変形することにより衝撃を吸収する衝撃吸収体が、前記端面側部材および前記周面側部材の外側に設けられることを特徴とするキャスク用緩衝体」が記載されている。
For example,
特許文献1のキャスク用緩衝体によれば、想定し得る様々な落下事象に対して衝撃吸収性能を向上でき、鋼材からなる端面側部材が大きく変形しないことからキャスクの端面への局部的な荷重を低減することが可能である。
According to the cushioning body for a cask disclosed in
前記したように、キャスク用緩衝体は、キャスク落下時の衝撃を限られた変形量内で効率的に吸収しきる必要がある。緩衝体の変形量が増加して緩衝体内部の衝撃吸収体群のひずみが大きくなると、キャスクに作用する衝撃荷重が増大し、キャスクの安全機能を維持する密封境界部への荷重も増加するおそれがある。また、特に水平落下時や傾斜落下時には、キャスク外周に設置できる緩衝体領域が限られている。そのため、緩衝体の変形量が増加するとキャスク突起部である吊上げ用および固定用として用いられるトラニオン等と落下面との距離が近くなるおそれがあり、より効率的に衝撃を吸収する必要がある。 As described above, the cushioning body for the cask needs to be able to efficiently absorb the impact when the cask falls within a limited amount of deformation. If the amount of deformation of the shock absorber increases and the strain on the shock absorbers inside the shock absorber increases, the impact load acting on the cask will increase, and there is a risk that the load on the sealed boundary that maintains the cask's safety function will also increase. There is. Furthermore, especially when falling horizontally or falling at an inclined angle, the area of the buffer that can be installed around the cask is limited. Therefore, as the amount of deformation of the shock absorber increases, there is a risk that the distance between the cask protrusion, such as a trunnion used for lifting and fixing, and the falling surface becomes shorter, and it is necessary to absorb shock more efficiently.
この問題を解決するには、緩衝体をより厚くすることで衝撃吸収可能な領域を拡大する方法が挙げられる。しかしながら、輸送する際の機器の制約上、緩衝体取付後のキャスクの最大外形寸法が定められている。
そこで、緩衝体の領域を大きくすると、その分、キャスク寸法が小さくなり燃料収納領域が減少してしまう、または燃料収納体数を減少する必要があり、燃料収納効率が低下してしまう。
One way to solve this problem is to increase the area that can absorb shock by making the buffer thicker. However, due to equipment restrictions during transportation, the maximum external dimensions of the cask after the shock absorber is attached are determined.
Therefore, if the area of the buffer body is increased, the cask size becomes smaller and the fuel storage area is reduced, or the number of fuel storage bodies must be reduced, resulting in a decrease in fuel storage efficiency.
前記特許文献1では、複数の衝撃吸収体群によって落下時や衝突時の衝撃力を吸収するとともに、端面側部材および周面側部材が大きく変形しないことで、キャスク蓋部の変形を抑制することができる。しかしながら、特許文献1に記載の構成は、各々の衝撃吸収体群が、主に特定の落下方向または衝突方向の衝撃力のみを吸収するものであり、衝撃吸収可能な領域は限定されるおそれがある。
In
本発明は上記実状に鑑み創案されたものであり、緩衝体の外形寸法を大きくすることなく、衝撃吸収量を増加させることができるキャスク用緩衝体の提供を目的とする。 The present invention was devised in view of the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to provide a cushioning body for a cask that can increase the amount of shock absorption without increasing the external dimensions of the cushioning body.
前記課題を解決するため、本発明のキャスク用緩衝体は、放射性物質を収納するキャスクの輸送時に前記キャスクに設置され、外殻を形成する中空形状の緩衝体外殻と、前記外殻の内部に設けられる放射状リブと、前記キャスクの端面に平行な方向の衝撃を吸収する第1の衝撃吸収体群と、前記キャスクの端面に、直交する方向又は斜め方向の衝撃を吸収する第2の衝撃吸収体群と、前記キャスクの端面に直交する方向の衝撃を吸収する第3の衝撃吸収体群と、前記第1の衝撃吸収体群と前記第2の衝撃吸収体群とにまたがる板構造部材とを備え、前記板構造部材は、前記第1の衝撃吸収体群と前記第2の衝撃吸収体群と前記第3の衝撃吸収体群とにまたがって設けられている。 In order to solve the above problems, the buffer body for a cask of the present invention includes a hollow buffer outer shell that is installed in the cask and forms an outer shell when the cask containing radioactive materials is transported, and a buffer body that is provided inside the outer shell. radial ribs provided, a first shock absorber group that absorbs impacts in a direction parallel to the end surface of the cask, and a second shock absorber group that absorbs impacts in a direction perpendicular or oblique to the end surface of the cask. a third shock absorber group that absorbs impact in a direction perpendicular to the end surface of the cask; and a plate structural member spanning the first shock absorber group and the second shock absorber group. The plate structural member is provided astride the first shock absorber group, the second shock absorber group, and the third shock absorber group.
本発明によれば、衝撃吸収体群にまたがる板構造部材によって衝撃吸収可能な領域を増加できるので、緩衝体の外形寸法を大きくすることなく、キャスク用緩衝体の変形量に対する衝撃吸収量を増加させることができる、キャスク用緩衝体を提供することができる。 According to the present invention, the area that can absorb shock can be increased by the plate structural member spanning the shock absorber group, so the amount of shock absorption relative to the amount of deformation of the cask shock absorber can be increased without increasing the external dimensions of the shock absorber. It is possible to provide a cushioning body for a cask that can
本発明は、放射性物質を収納するキャスク輸送時に取り付けられるキャスク用緩衝体に関する。特に、キャスク用緩衝体の外殻内に配置される板構造部材の形状および配置に係る。
以下、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
The present invention relates to a cask buffer that is attached to a cask containing radioactive materials during transportation. In particular, it relates to the shape and arrangement of the plate structural members arranged within the outer shell of the cask buffer.
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings as appropriate.
図1Aは、本発明に係る実施形態のキャスク用緩衝体10をキャスク1に設置した状態を蓋3の側から見た模式図である。図1Bは、図1AのI-I断面図である。
実施形態のキャスク用緩衝体10をキャスク1へ設置する形態を説明する。なお、実施形態のキャスク用緩衝体10は特定の使用済燃料用キャスクに限定するものではなく、他の使用済燃料輸送容器に使用される緩衝体にも適用可能である。
FIG. 1A is a schematic diagram of a
The manner in which the
図1Bに示すキャスク1は、原子力発電所から排出される使用済燃料8を内部に収納して輸送、貯蔵するための容器である。キャスク1は、略円柱形状を有しており、有底円筒状の胴部2と、胴部2の上部開口に取り付けられる蓋部3とを有している。
胴部2の外側には、中性子吸収材5が設けられ、中性子吸収材5を囲んで外筒6が設けられている。
キャスク1は、吊上げ用および固定用として用いられるトラニオン7を胴部2の外側に備えている。
A
A
The
実施形態のキャスク用緩衝体10は、キャスク1の輸送時および取扱い時の万一の落下事故に備える機材である。
キャスク用緩衝体10は、キャスク1の蓋部3と、胴部2における底部4のそれぞれの周りを覆うようにボルト等を用いて固定される。蓋部3と底部4とにそれぞれ取り付けられるキャスク用緩衝体10は、同程度の構成要素からなる構造である。
キャスク用緩衝体10は、キャスク1の垂直落下、水平落下、傾斜落下、コーナー落下等の様々な角度での落下に対して、一定の範囲内で変形することで衝撃を吸収し、キャスク1の蓋部3や底部4への衝撃荷重を緩和する。
The cushioning
The
The
図2A~図2Dは、キャスク1の落下姿勢と衝撃を吸収する衝撃吸収体群15~17を示す模式断面図である。
図2Aに水平落下を示し、図2Bにコーナー落下を示す。図2Cに垂直落下を示し、図2Dに傾斜落下を示す。
前記したように、図2Aに示す水平落下とは、キャスク1の中心軸Oが水平になる姿勢で落下する落下事象である。図2Bに示すコーナー落下とは、キャスク1の落下点1fがキャスク1の重心を通る鉛直線上になる角度で落下する落下事象である。図2Cに示す垂直落下とは、キャスク1の中心軸Oが垂直になる姿勢で落下する落下事象である。図2Dに示す傾斜落下とは、キャスク1の中心軸Oが水平面と浅い角度をなした姿勢で落下する落下事象である。
2A to 2D are schematic cross-sectional views showing the falling posture of the
A horizontal drop is shown in FIG. 2A, and a corner drop is shown in FIG. 2B. A vertical drop is shown in Figure 2C and an inclined drop is shown in Figure 2D.
As described above, the horizontal fall shown in FIG. 2A is a fall event in which the
キャスク用緩衝体10は、中空形状の緩衝体外殻11により外殻が形成されており、緩衝体外殻11の片面にはキャスクの端部が収納される緩衝体外殻窪み部12を有している。緩衝体外殻11に囲まれた空間内には、第1の衝撃吸収体群15と、第2の衝撃吸収体群16と、第3の衝撃吸収体群17とが配置されている。
第1の衝撃吸収体群15は、円環状の形状をもち、キャスク1の側部に配置される。
第2の衝撃吸収体群16は、円環状の形状をもち、キャスク1のコーナー部に配置される。
The
The first
The second
第3の衝撃吸収体群17は、円板状の形状をもち、キャスク1の上端(1u)または下端(1s)に配置される。
キャスク1が、図2A~図2Dに示す矢印の方向に落下し、床面等の落下面100に衝突する場合について、詳細に説明する。
The third
A case in which the
図2Aに示すキャスク1が水平に近い姿勢で落下面100に衝突する水平落下においては、主にキャスク1の端面(蓋面)1u、1sと平行方向の衝撃を吸収する側部に配置される第1の衝撃吸収体群15によって落下時の衝撃を吸収する。
In a horizontal fall where the
図2Bに示すキャスク1が落下面100に対して角度をなして衝突するコーナー落下においては、主にキャスク1の上下端面1u、1sに直交する方向、又は斜め方向の衝撃を吸収するコーナー部に配置される第2の衝撃吸収体群16によって落下時の衝撃を吸収する。
In the corner fall where the
図2Cに示すキャスク1が落下面100に対して垂直に衝突する垂直落下においては、主にキャスク1の上下端面1u、1sに直交する方向の衝撃を吸収する上端または下端に配置される第3の衝撃吸収体群17によって落下時の衝撃を吸収する。
In a vertical fall in which the
図2Dに示すキャスク1の中心軸Oが水平面(落下面100)と浅い角度をなした姿勢で衝突する傾斜落下においては、主にキャスク1の端面(蓋面)1u、1sと平行方向の衝撃を吸収する側部に配置される第1の衝撃吸収体群15と、主にキャスク1の上下端面1u、1sに直交する方向、又は斜め方向の衝撃を吸収するコーナー部に配置される第2の衝撃吸収体群16によって落下時の衝撃を吸収する。
In the case of an inclined fall where the central axis O of the
<<実施形態1>>
実施形態1のキャスク用緩衝体10Aの構成を、図3、図4を用いて説明する。
図3Aは、実施形態1におけるキャスク用緩衝体10Aの上面模式図である。図3Bは、実施形態1におけるキャスク用緩衝体10Aの図3AのII-II断面図である。
<<
The configuration of the
FIG. 3A is a schematic top view of the
図4は、実施形態1におけるキャスク用緩衝体10Aのキャスク1の蓋部3(図1参照)まわりの構成を示す図3BのIII-III断面の模式断面図である。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view taken along the line III--III in FIG. 3B showing the structure around the lid part 3 (see FIG. 1) of the
図3B、図4に示すように、実施形態1のキャスク用緩衝体10Aは、キャスク1の蓋部3まわりに、中空形状の緩衝体外殻11により外殻が形成されており、緩衝体外殻11の片面にはキャスクの端部が収納される緩衝体外殻窪み部12を有している。
キャスク用緩衝体10Aは、緩衝体外殻11の内部に放射状リブ13(図4参照)と、円筒状リブ14(図3B参照)とを備えている。なお、放射状リブ13は、図4に示す数や配置に限定されない。
キャスク用緩衝体10Aは、緩衝体外殻11に挟まれた空間内に配置された側部の第1の衝撃吸収体群15a、15bと、コーナー部に配置される第2の衝撃吸収体群16および上下端(1u、1s)側に配置される第3の衝撃吸収体群17とを有している。加えて、キャスク用緩衝体10Aは、第1の衝撃吸収体群15a、15bと第2の衝撃吸収体群16にまたがる扇状の板構造部材20(図3B、図4参照)が配置されている。板構造部材20は、第1の衝撃吸収体群15a、15bと第2の衝撃吸収体群16とに衝撃を伝える役割をもつ。
As shown in FIGS. 3B and 4, in the
The
The
第1の衝撃吸収体群15a、15bは、それぞれ扇状の板構造部材20によって、内周側と外周側の二つの領域に分けられている。つまり、扇状の板構造部材20よりも内周側に配置される第1の衝撃吸収体群15aと、板構造部材20よりも外周側に配置される第1の衝撃吸収体群15bに分けられる。
The first
第1の衝撃吸収体群15a、15bは、蓋部3(図1B参照)のまわりに配置されるものであり、主に緩衝体(10)内でキャスク1の上下端面1u、1sに平行な方向の衝撃を吸収する。
The first
第2の衝撃吸収体群16は、側部の第1の衝撃吸収体群15a、15bと、第3の衝撃吸収体群17との間の領域に配置される。第2の衝撃吸収体群16は、主に緩衝体(10A)内でキャスク1の上下端面1u、1sに直交する方向の衝撃を吸収する。
第3の衝撃吸収体群17は、蓋部3(図1B参照)の上面(上端面1u)に配置されるものであり、主に緩衝体(10)内でキャスク1の上端面1uと直交する方向の衝撃を吸収する。
The second
The third
上述の特性を踏まえ、実施形態1では、側部の第1の衝撃吸収体群15a、15bと、コーナー部の第2の衝撃吸収体群16をまたぐように、扇状の板構造部材20を配置している。すなわち、扇状の板構造部材20が側部の第1の衝撃吸収体群15a、15bと、コーナー部の第2の衝撃吸収体群16に接する、または貫通する部分があるように構成している。
Based on the above characteristics, in
図4に示すように、板構造部材20は、放射状リブ13の間に配置される。扇状の板構造部材20は、図3Bに示す緩衝体外殻11と、図4に示す放射状リブ13のいずれとも接合されていない構造としている。なお、板構造部材20の一部が溶接等を用いて、緩衝体外殻11と放射状リブ13のいずれかに接合された構成としてもよい。
扇状の板構造部材20を緩衝体外殻11、放射状リブ13に接合した構成とすれば骨組み構造となり、緩衝体 (10)の強度を高くすることができる。また、緩衝体(10)が圧潰する時の衝撃吸収体群(15a、15b、16)のズレを防止できる。
As shown in FIG. 4, the plate
If the fan-shaped plate
一方で、板構造部材20を緩衝体外殻11、放射状リブ13から分離した構成とすれば、溶接等が不要であるため容易に設置できる。また、緩衝体(10)が圧潰する時に扇状の板構造部材20が可動であるので、外殻(11)やリブ(13)が圧潰することによって発生する荷重を低く抑えられる。
On the other hand, if the plate
板構造部材20の材質は、緩衝体外殻11などと同じ金属としているが、繊維強化材料(例えば、FRP)などの十分な強度があるものであれば代用可能である。なお、実施形態1においては、緩衝体(10)内における扇状の板構造部材20を、緩衝体外殻11と緩衝体外殻窪み部12のちょうど中間位置に図示しているが、これに限定されない。
実施形態1の構成によると、キャスク用緩衝体10Aを外装したキャスク1が水平落下(図2A参照)や傾斜落下(図2D参照)する場合に、床面等の落下面100に衝突したときのキャスク用緩衝体10Aの変形量に対する衝撃吸収量を増加させることができる。
The material of the plate
According to the configuration of
キャスク用緩衝体10Aが落下面100に衝突した場合、まずキャスク1の蓋部3のまわりに配置されている第1の衝撃吸収体群15a、15bが変形(圧縮)を始め、蓋部3に衝撃荷重が伝達される。さらに、第1の衝撃吸収体群15a、15bの変形が進むと、第1の衝撃吸収体群15a、15bと第2の衝撃吸収体群16の間で変形量の差異が生じてくるので、扇状の板構造部材20が第1の衝撃吸収体群15a、15bの荷重を第2の衝撃吸収体群16にも伝達する。
When the
このため、板構造部材20を配置しない場合と比較して広い範囲の衝撃吸収体群(15a、15b、16)が変形し、より多くの衝撃を吸収することができる。これにより、キャスク用緩衝体10の変形量当たりの衝撃吸収量を増加させることができる。また、より広い範囲で衝撃力を吸収することで、蓋部3に作用する荷重をキャスク1の軸(O)方向に分散することができる。また、板構造部材20は緩衝体(15a、15b、16)内の全周に渡って一体に配置されるものであるため、キャスク1が360度の何れから荷重を受けても、上述の効果を発揮できる。
Therefore, the shock absorber group (15a, 15b, 16) deforms over a wider range than in the case where the plate
さらに、実施形態1は、従来と同じ緩衝体外形寸法、かつ同量の衝撃吸収体群で達成することができるため、既存のキャスク1にも適用でき、緩衝体(10)の製造コストを維持または抑えることが可能である。
なお、実施形態1では、キャスク用緩衝体10を有底筒形状の構造として、内部に配置される衝撃吸収体群を中心角45°の扇形状の構造と想定しているが、例えばキャスク用緩衝体10が多角形であり、内部の衝撃吸収体群が外殻形状に応じた他の形状であっても適用可能である。
Furthermore, since
In the first embodiment, it is assumed that the
また、図3B、図4に示す衝撃吸収体群(15a、15b、16、17)は、それぞれ一つの領域で示したが、各領域内にて衝撃吸収体群(15a、15b、16、17)がさらに分割された構成であってもよい。衝撃吸収体群(15a、15b、16、17)としては、異方性を有する木材であったり、等方性の発泡材料としているが、同様の衝撃吸収特性を有する他の部材も適用可能である。 Furthermore, although the shock absorber groups (15a, 15b, 16, 17) shown in FIGS. 3B and 4 are each shown in one region, the shock absorber groups (15a, 15b, 16, 17) are ) may be further divided. The shock absorber group (15a, 15b, 16, 17) is made of anisotropic wood or isotropic foam material, but other members having similar shock absorption properties can also be used. be.
以上の構成によれば、衝撃吸収体群(15a、15b、16)にまたがる板構造部材20によって衝撃吸収可能な領域を増加できる。そのため、緩衝体(10)の外形寸法を大きくすることなく、キャスク用緩衝体10の変形量に対する衝撃吸収量を増加させることができる。
According to the above configuration, the area where impact can be absorbed can be increased by the plate
<<実施形態2>>
図5Aは、実施形態2におけるキャスク用緩衝体10Bの上面模式図である。図5Bは、実施形態2におけるキャスク用緩衝体10Bのキャスク蓋部まわりの構成を示す図3BのIII-III断面相当模式図である。
<<
FIG. 5A is a schematic top view of the
次に、実施形態2のキャスク用緩衝体10Bの構成を説明する。
なお、上述した実施形態1と同様の構成については説明を省略する。
図3Bに示すように、実施形態2のキャスク用緩衝体10Bの模式断面図は実施形態1と同様である。
Next, the configuration of the
Note that explanations of the same configurations as those of the first embodiment described above will be omitted.
As shown in FIG. 3B, a schematic cross-sectional view of the
図5A、図5Bに示すように、実施形態2のキャスク用緩衝体10Bは、蓋部3まわりの構成が実施形態1と異なる。
実施形態2のキャスク用緩衝体10Bは、中空形状の緩衝体外殻11によって外殻が形成されている。
キャスク用緩衝体10Bは、緩衝体外殻11の内部に放射状リブ13と円筒状リブ14(図3B、図5A参照)とを備えている。
As shown in FIGS. 5A and 5B, the
In the
The
キャスク用緩衝体10Bは、、緩衝体外殻11に挟まれた空間内に配置された第1の衝撃吸収体群15a、15bと、第2の衝撃吸収体群16(図3B参照)と、第3の衝撃吸収体群17(図3B参照)とを備えている。さらに、キャスク用緩衝体10Bは、第1の衝撃吸収体群15a、15bと第2の衝撃吸収体群16にまたがるとともに緩衝体(10A)の周方向に一体である筒状の板構造部材21とを備えている。
実施形態2の筒状の板構造部材21は、放射状リブ13の一部が分断されて配置されるものである。筒状の板構造部材21は、緩衝体外殻11と放射状リブ13のいずれとも接合されていない構造である。
The
In the cylindrical
なお、筒状の板構造部材21の一部が溶接等を用いて、緩衝体外殻11と放射状リブ13のいずれかに接合されていてもよい。
実施形態2によれば、筒状の板構造部材21の構成により、実施形態1に比べて、キャスク1が水平落下(図2A参照)や傾斜落下(図2D参照)する場合のキャスク用緩衝体10Bの変形量に対する衝撃吸収量をより増加させることができる。
Note that a part of the cylindrical plate
According to the second embodiment, due to the configuration of the cylindrical plate
実施形態2のキャスク用緩衝体10Bが落下面100に衝突した場合、実施形態1と同様にまずキャスク蓋部3のまわりに配置されている第1の衝撃吸収体群15a、15bが変形(圧縮)を始めることで、蓋部3に衝撃荷重が伝達される。
When the
さらに、第1の衝撃吸収体群15a、15bの変形が進むと、第1の衝撃吸収体群15と第2の衝撃吸収体群16の間で変形量の差異が生じてくる。そのため、筒状の板構造部材21が第1の衝撃吸収体群15a、15bの荷重を第2の衝撃吸収体群16にも伝達する。さらに、緩衝体(10B)および第1の衝撃吸収体群15a、15bが変形するとき、筒状の板構造部材21は、図5に示す衝撃吸収体群15a、15bの周方向に隣接する位置の衝撃吸収体群15a、15bを捲き込みながら変形する。
Furthermore, as the deformation of the first
したがって、実施形態1と比較してより広い範囲の衝撃吸収体群(15a、15b、16)が変形し、より多くの衝撃を吸収することができる。
これにより、キャスク用緩衝体10Bの変形量当たりの衝撃吸収量を増加させることができる。また、蓋部3に作用する荷重をキャスク1の蓋部3(図1B参照)の周方向に分散することができる。
また、筒状の板構造部材21は緩衝体(10B)内の全周に渡って配置されるものであるため、キャスク1が中心軸O周りの360度から荷重を受けても、上述の効果を発揮できる。
Therefore, compared to
Thereby, the amount of shock absorption per amount of deformation of the
In addition, since the cylindrical plate
<<実施形態3>>
図6Aは、実施形態3におけるキャスク用緩衝体10Cの上面模式図であり、図6Bは、図6AのIV-IV断面の模式断面図である。
<<
6A is a schematic top view of a
図7は、実施形態3におけるキャスク用緩衝体10Cのキャスク1の蓋部3まわりの構成を示す模式断面図であり、図6BのV-V断面に示す位置の模式断面図である。
次に、実施形態3のキャスク用緩衝体10Cの構成を、図6A、図6B、図7を用いて説明する。
なお、前記した実施形態1、2と同様の構成については説明を省略する。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing the structure around the
Next, the configuration of the
Note that explanations of the same configurations as those of the first and second embodiments described above will be omitted.
図6A、図6Bに示すように、本実施形態3のキャスク用緩衝体10Bは、蓋部3まわりにおいて、中空形状の緩衝体外殻11により、外殻が形成されている。
キャスク用緩衝体10Cは、側部の第1の衝撃吸収体群15と、コーナー部の第2の衝撃吸収体群16と、上端(1u)または下端(1s)の第3の衝撃吸収体群17と、L字状の板構造部材22とを備えて構成されている。
第1の衝撃吸収体群15は、緩衝体外殻11で挟まれた空間内の側部に配置されている。
As shown in FIGS. 6A and 6B, in the
The
The first
L字状の板構造部材22は、側部の第1の衝撃吸収体群15とコーナー部の第2の衝撃吸収体群16と上端(1u)または下端(1s)の第3の衝撃吸収体群17にまたがって配置されている。L字状の板構造部材22は、曲げ部22m(図6B参照)を有している。
The L-shaped plate
図7に示すように、L字状の板構造部材22は、放射状リブ13の間に配置されるものである。本実施形態3におけるL字状の板構造部材22は、緩衝体外殻11と放射状リブ13のいずれとも接合されていない構造である。
なお、L字状の板構造部材22は、一部で溶接等を用いて、緩衝体外殻11と放射状リブ13のいずれかに接合されていてもよい。
実施形態3の構成によれば、下記のように、L字状の板構造部材22の構成により、キャスク1が水平落下(図2A参照)や傾斜落下(図2D参照)した場合だけでなく、キャスク1がコーナー落下(図2B参照)する場合や、垂直落下(図2C参照)する場合でも、キャスク用緩衝体10Cの変形量に対する衝撃吸収量をより増加させることができる。
As shown in FIG. 7, the L-shaped plate
Note that the L-shaped plate
According to the configuration of
実施形態3のキャスク用緩衝体10Cによる、キャスク1が水平落下(図2A参照)する場合の効果は上述した実施形態1、2と同様である。
キャスク用緩衝体10Cにおいて、キャスク1がコーナー落下(図2B参照)する場合には、まず、図6Bに示すコーナー部の第2の衝撃吸収体群16が変形(圧縮)を始める。さらに、第2の衝撃吸収体群16の変形が進むと、L字状の板構造部材22が、第2の衝撃吸収体群16とともに側部の第1の衝撃吸収体群15と、上端の第3の衝撃吸収体群17を捲き込みながら変形する。そのため、L字状の板構造部材22を配置しない場合と比較してより広い範囲の衝撃吸収体群(16、15、17)が変形し、より多くの衝撃を吸収することができる。
The effect of the
In the
同様にして、実施形態3のキャスク用緩衝体10Cにおいて、キャスク1が垂直落下(図2C参照)する場合には、まず端部の第3の衝撃吸収体群17が変形(圧縮)する。さらに、第3の衝撃吸収体群17の変形が進むと、図6Bに示すL字状の板構造部材22が、第3の衝撃吸収体群17とともにコーナー部の第2の衝撃吸収体群16と、側部の第1の衝撃吸収体群15を捲き込みながら変形する。
Similarly, in the
そのため、L字状の板構造部材22を配置しない場合と比較してより広い範囲の衝撃吸収体群(17、16、15)が変形し、より多くの衝撃を吸収することができる。これにより、キャスク用緩衝体10Cの変形量当たりの衝撃吸収量を増加させることができる。
また、L字状の板構造部材22であれば、容易に側部の第1の衝撃吸収体群15の方に延ばすとともに、第3の衝撃吸収体群17の方に延ばして構成できる。
Therefore, the shock absorber group (17, 16, 15) deforms over a wider range than in the case where the L-shaped plate
Further, if the
<変形例>
図8Aは、変形例1のくの字状の板構造部材22Aを採用したキャスク用緩衝体10Dの図3BのIII-III断面相当模式図である。
<Modified example>
FIG. 8A is a schematic diagram corresponding to the III-III cross section in FIG. 3B of a
図8Bは、変形例2の円弧状の板構造部材22Bを採用したキャスク用緩衝体10Eの図3BのIII-III断面相当模式図である。
図8Aに示す変形例1のキャスク用緩衝体10Dのくの字状の板構造部材22Aは、曲げ部22Amで曲がったくの字状の横断面をもつ環状の部材である。
FIG. 8B is a schematic diagram corresponding to the III-III cross section in FIG. 3B of a
A doglegged plate
図8Bに示す変形例2のキャスク用緩衝体10Eの円弧状の板構造部材22Bは、円弧状の曲率を有する横断面をもつ環状の部材である。
板構造部材がくの字状の板構造部材22Aであれば、L字状の板構造部材22よりも強度が高くできる。さらに、L字状の板構造部材22またはくの字状の板構造部材22Aのように曲がり部22m、22Amをもつ形状であれば、板構造部材の強度が高い。
また、板構造部材が円弧状の板構造部材22Bであれば、くの字状の板構造部材22Aよりもさらに強度が高い。
The arcuate
If the plate structural member is a dogleg-shaped plate
Furthermore, if the plate structural member is an arcuate plate
L字状の板構造部材22は、くの字状の板構造部材22Aであっても、円弧状の板構造部材22Bであってもよく、その他の形状の板構造部材であってもよい。
その他の形状の板構造部材とは、例えば、横断面が曲率をもつ形状の環状の部材が挙げられる。円弧状の板構造部材22Bは、横断面が縁の曲率をもつ形状の環状の部材である。
くの字状の板構造部材22A、円弧状の板構造部材22B、その他の形状の板構造部材が、実施形態3のように、側部の第1の衝撃吸収体群15と、コーナー部の第2の衝撃吸収体群16と、上端面1sまたは下端面1uの第3の衝撃吸収体群17にまたがって配置される構成であれば、上記の効果を奏する。
The L-shaped plate
Examples of plate structural members having other shapes include annular members whose cross section has a curvature. The arc-shaped plate
As in
本発明は前記の実施形態1~3の形態に限られるものではなく、様々な変形例が含まれる。前記の実施形態は本発明をわかり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。例えば、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。
The present invention is not limited to the
1 キャスク
1s 下端面(端面)
1u 上端面(端面)
8 使用済燃料(放射性物質)
10、10A、10B、10C、10D キャスク用緩衝体
11 緩衝体外殻(外殻)
12 緩衝体外殻窪み部 (外殻)
13 放射状リブ
14 円筒状リブ
15 第1の衝撃吸収体群
16 第2の衝撃吸収体群
17 第3の衝撃吸収体群
20 板構造部材(板構造部材)
21 筒状の板構造部材(板構造部材)
22 L字状の板構造部材(板構造部材)
22A くの字状の板構造部材(板構造部材)
22B 円弧状の板構造部材(板構造部材)
22m、22Am 曲がり部
1
1u Upper end surface (end surface)
8 Spent fuel (radioactive materials)
10, 10A, 10B, 10C,
12 Recessed part of outer shell of buffer body (outer shell)
13
21 Cylindrical plate structural member (plate structural member)
22 L-shaped plate structural member (plate structural member)
22A Dogwood-shaped plate structural member (plate structural member)
22B Arc-shaped plate structural member (plate structural member)
22m, 22Am bending part
Claims (3)
外殻を形成する緩衝体外殻と、
前記外殻の内部に設けられる放射状リブと、
前記キャスクの端面に平行な方向の衝撃を吸収する第1の衝撃吸収体群と、
前記キャスクの端面に、直交する方向又は斜め方向の衝撃を吸収する第2の衝撃吸収体群と、
前記キャスクの端面に直交する方向の衝撃を吸収する第3の衝撃吸収体群と、
前記第1の衝撃吸収体群と前記第2の衝撃吸収体群とにまたがる板構造部材とを備え、
前記板構造部材は、前記第1の衝撃吸収体群と前記第2の衝撃吸収体群と前記第3の衝撃吸収体群とにまたがって設けられている
ことを特徴とするキャスク用緩衝体。 installed in the cask during transportation of the cask containing radioactive materials,
a buffer outer shell forming an outer shell;
radial ribs provided inside the outer shell;
a first shock absorber group that absorbs shock in a direction parallel to the end surface of the cask;
a second shock absorber group that absorbs impacts in a direction orthogonal to the end surface of the cask or in an oblique direction;
a third shock absorber group that absorbs shock in a direction perpendicular to the end surface of the cask;
a plate structural member spanning the first shock absorber group and the second shock absorber group ,
The plate structural member is provided across the first shock absorber group, the second shock absorber group, and the third shock absorber group.
A cushioning body for cask characterized by the following.
外殻を形成する緩衝体外殻と、
前記外殻の内部に設けられる放射状リブと、
前記キャスクの端面に平行な方向の衝撃を吸収する第1の衝撃吸収体群と、
前記キャスクの端面に、直交する方向又は斜め方向の衝撃を吸収する第2の衝撃吸収体群と、
前記キャスクの端面に直交する方向の衝撃を吸収する第3の衝撃吸収体群と、
前記第1の衝撃吸収体群と前記第2の衝撃吸収体群とにまたがる板構造部材とを備え、
前記板構造部材は、
前記第1の衝撃吸収体群と前記第2の衝撃吸収体群と前記第3の衝撃吸収体群とにまたがって設けられ、かつ、横断面が曲がり部をもつ形状である
ことを特徴とするキャスク用緩衝体。 installed in the cask during transportation of the cask containing radioactive materials,
a buffer outer shell forming an outer shell;
radial ribs provided inside the outer shell;
a first shock absorber group that absorbs shock in a direction parallel to the end surface of the cask;
a second shock absorber group that absorbs impacts in a direction orthogonal to the end surface of the cask or in an oblique direction;
a third shock absorber group that absorbs shock in a direction perpendicular to the end surface of the cask;
a plate structural member spanning the first shock absorber group and the second shock absorber group ,
The plate structural member is
It is provided astride the first shock absorber group, the second shock absorber group, and the third shock absorber group, and has a cross section having a curved portion.
A cushioning body for cask characterized by the following.
外殻を形成する緩衝体外殻と、
前記外殻の内部に設けられる放射状リブと、
前記キャスクの端面に平行な方向の衝撃を吸収する第1の衝撃吸収体群と、
前記キャスクの端面に、直交する方向又は斜め方向の衝撃を吸収する第2の衝撃吸収体群と、
前記キャスクの端面に直交する方向の衝撃を吸収する第3の衝撃吸収体群と、
前記第1の衝撃吸収体群と前記第2の衝撃吸収体群とにまたがる板構造部材とを備え、
前記板構造部材は、
前記第1の衝撃吸収体群と前記第2の衝撃吸収体群と前記第3の衝撃吸収体群とにまたがって設けられ、かつ、横断面がL字状またはくの字状または円弧状または曲率をもつ形状である
こと特徴とするキャスク用緩衝体。 installed in the cask during transportation of the cask containing radioactive materials,
a buffer outer shell forming an outer shell;
radial ribs provided inside the outer shell;
a first shock absorber group that absorbs shock in a direction parallel to the end surface of the cask;
a second shock absorber group that absorbs impacts in a direction orthogonal to the end surface of the cask or in an oblique direction;
a third shock absorber group that absorbs shock in a direction perpendicular to the end surface of the cask;
a plate structural member spanning the first shock absorber group and the second shock absorber group ,
The plate structural member is
It is provided across the first shock absorber group, the second shock absorber group, and the third shock absorber group, and has an L-shaped cross section, a dogleg shape, an arc shape, or is a shape with curvature
A cushioning body for cask.
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