(57)【要約】【課題】キャスク内に貯蔵されたキャニスタの外観を容易かつ適切に検査できるキャニスタ外観検査装置を提供する。【解決手段】キャスク２０内に貯蔵されたキャニスタ３０の健全性を検査すべく、キャスク２０内にファイバースコープ等のフレキシブルな視認機器１を導入してキャニスタ３０の外観を検査するキャニスタ外観検査装置において、キャスク２０の内壁に、貯蔵されたキャニスタ３０の表面に沿って視認機器１を案内するガイド手段２を設けたものである。【選択図】　　　　図１
2004061206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャスク内に貯蔵されたキャニスタの健全性を検査すべく、キャスク内にファイバースコープ等のフレキシブルな視認機器を導入してキャニスタの外観を検査するキャニスタ外観検査装置において、
上記キャスクの内壁に、上記貯蔵されたキャニスタの表面に沿って上記視認機器を案内するガイド手段を設けたことを特徴とするキャニスタ外観検査装置。
【請求項２】
上記ガイド手段は、上記キャスク内壁に設けられたガイドレールに沿って上記視認機器を案内するように設けられる請求項１記載のキャニスタ外観検査装置。
【請求項３】
上記ガイド手段は、内部に上記視認機器を挿通させて案内するパイプ体と、そのパイプ体の上記キャニスタ側に形成されたスリット状の検査窓とを備えた請求項１又は２記載のキャニスタ外観検査装置。
【請求項４】
上記キャスクは、キャスクの側面下部に設けられ上記キャニスタを冷却する空気を導入するための吸気口と、キャスクの側面上部に設けられ上記吸気口から導入された空気を排出するための排気口とを備え、上記パイプ体は上記排気口に取り付けられる請求項３記載のキャニスタ外観検査装置。
【請求項５】
上記キャスクはその内壁を縦方向に延びるガイドレールを複数有し、上記ガイド手段は上記ガイドレール間にそれぞれ設けられる請求項１〜４いずれかに記載のキャニスタ外観検査装置。
【請求項６】
上記キャスク内に貯蔵されたキャニスタの上面に沿って上記視認機器を案内する上面ガイド手段を更に備え、
その上面ガイド手段は、上記キャスクの蓋の略中央部に形成された導入穴に回動自在に設けられキャスクの蓋の下面に沿って延びるパイプ体とそのパイプ体の上記キャニスタ側に形成されたスリット状の検査窓とを備えた請求項１〜５記載のキャニスタ外観検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、キャスク内に貯蔵されたキャニスタの健全性を検査するためのキャニスタ外観検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、原子力発電所等で発生する使用済燃料の中間貯蔵方法としては、国内では金属製の貯蔵キャスクと称される高い放射線遮断能力を有する装置内に収容して貯蔵されている。
【０００３】
米国などでは、安価であるなどの理由から金属製の貯蔵キャスクにかえて、コンクリート製のキャスクと金属製のキャニスタと呼ばれる密閉容器とを組み合わせて貯蔵する実績が増えている。
【０００４】
図９及び図１０を用いて、コンクリートキャスクの一例を説明する。
【０００５】
図９はコンクリートキャスクの正面断面図であり、図１０は図９のＸ−Ｘ線断面図である。
【０００６】
図に示すように、コンクリートキャスク２０は鉄筋コンクリート製の円筒体２１と上蓋２２とを備えている。円筒体２１の内部に破線で示すキャニスタ３０が収容され、その後、上蓋２２をボルト締結等により円筒体２１に固定してキャニスタ３０をキャスク２０内に貯蔵する。
【０００７】
円筒体２０の厚さＷはキャニスタ３０から放射される放射線を遮断するのに十分な厚さに設定される。
【０００８】
円筒体２１の側面下部の周方向４ヶ所に、貯蔵されたキャニスタ３０を冷却する空気を外部から導入するための吸気口２３が設けられており、円筒体２１の側面上部の周方向４ヶ所に吸気口２３からキャスク２０内に導入された空気を外部に排出するための排気口２５が設けられている。
【０００９】
吸気口２３からキャスク２０内に導入された空気は、キャスク２０とキャニスタ３０との間を流れてキャニスタ３０で発生した崩壊熱を奪う。その後、空気は上昇気流となって排気口２５から外部に排出される。
【００１０】
コンクリートキャスク２０の内壁には、冷却空気の空気流量を確保するために縦方向（上下方向）に延びるガイドレール２６が周方向に複数（図では８個）設けられている。
【００１１】
ところで、コンクリートキャスク２０内にキャニスタ３０を収容した後は、４０〜５０年程度貯蔵することが計画されているが、その貯蔵期間中に定期的（例えば数年おき）にキャニスタ３０の健全性を検査・点検する必要がある。具体的には、キャニスタ３０の外表面を観察して、異常な腐食や欠陥の有無を確認する必要がある。
【００１２】
既に、米国などではコンクリートキャスク２０内に貯蔵されたキャニスタ３０の健全性検査が行われており、その検査方法としては、排気口２５からキャスク２０内にファイバースコープ２７を導入してキャニスタ３０の外表面を遠隔位置から観察している。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、上記のように健全性検査はキャニスタ３０外表面の異常な腐食や欠陥の有無をチェックするのであるが、やはりキャニスタ３０の溶接継目部分が最も異常が発生する可能性が高く、検査が必要な部分である。
【００１４】
しかしながら、フレキシブルなファイバースコープ２７の先端部（観察部）をキャニスタ３０の溶接継目等狙った部位に合わせて位置させることは非常に困難な作業であった。このため、検査作業に熟練性を必要とし、作業期間の長期化、コスト増大につながっていた。
【００１５】
また、ファイバースコープ２７がキャスク２０内で揺れ動いてしまうため、キャニスタ３０とファイバースコープ２７との距離が一定にならず、キャニスタ３０の表面に焦点を合わせることが難しかった。
【００１６】
更に、コンクリートキャスク２０内は暗いためファイバースコープ２７の先端部に照明機器を設けているが、ファイバースコープ２７が揺れ動いてキャニスタ３０の表面に近づきすぎた場合、光の反射が強く真っ白で何も見えないといった不具合が生じることもあった。
【００１７】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、キャスク内に貯蔵されたキャニスタの外観を容易かつ適切に検査できるキャニスタ外観検査装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、キャスク内に貯蔵されたキャニスタの健全性を検査すべく、キャスク内にファイバースコープ等のフレキシブルな視認機器を導入してキャニスタの外観を検査するキャニスタ外観検査装置において、上記キャスクの内壁に、上記貯蔵されたキャニスタの表面に沿って上記視認機器を案内するガイド手段を設けたものである。
【００１９】
ここで、上記ガイド手段は、上記キャスク内壁に設けられたガイドレールに沿って上記視認機器を案内するように設けられることが好ましい。
【００２０】
また、上記ガイド手段は、内部に上記視認機器を挿通させて案内するパイプ体と、そのパイプ体の上記キャニスタ側に形成されたスリット状の検査窓とを備えたものであっても良い。
【００２１】
また、上記キャスクは、キャスクの側面下部に設けられ上記キャニスタを冷却する空気を導入するための吸気口と、キャスクの側面上部に設けられ上記吸気口から導入された空気を排出するための排気口とを備え、上記パイプ体を上記排気口に取り付けるようにしても良い。
【００２２】
また、上記キャスクはその内壁を縦方向に延びるガイドレールを複数有し、上記ガイド手段は上記ガイドレール間にそれぞれ設けることが好ましい。
【００２３】
更に、上記キャスク内に貯蔵されたキャニスタの上面に沿って上記視認機器を案内する上面ガイド手段を更に備え、上面ガイド手段は、上記キャスクの蓋の略中央部に形成された導入穴に回動自在に設けられキャスクの蓋の下面に沿って延びるパイプ体とそのパイプ体の上記キャニスタ側に形成されたスリット状の検査窓とを備えるようにしても良い。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００２５】
図１は本実施形態に係るキャニスタ外観検査装置の正面断面図であり、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。図３はキャニスタ外観検査装置の拡大正面断面図である。図４はガイド手段の下端部の拡大斜視図である。
【００２６】
キャニスタ３０を貯蔵するコンクリートキャスク２０については図９に示したものと同様であるので同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００２７】
本実施形態のキャニスタ外観検査装置は、コンクリートキャスク２０内にファイバースコープ等の細長くフレキシブルな視認機器１（以下、ここではファイバースコープとする）を導入して内部に貯蔵されたキャニスタ３０の外観を観察するものであるが、その特徴は、視認機器１をキャニスタ３０の表面に沿うように案内するガイド手段２を備えた点にある。
【００２８】
ガイド手段２は、内部にファイバースコープ１を挿通させてその移動方向を規制するパイプ体３と、そのパイプ体３のキャニスタ３０と対向する側（即ち、コンクリートキャスク２０の内方側）に開口形成されたスリット状の検査窓５とを備えている（図４参照）。従って、図面上ではガイド手段２とパイプ体３とは同一のものを示す。
【００２９】
パイプ体３は、コンクリートキャスク２０の排気口２５内に取り付けられた導入部６と、キャスク２０の内壁をガイドレール２６に沿って縦方向（上下方向）に延びる縦継目検査部７と、その縦継目検査部７のほぼ最下部及び中間部に連続して形成されコンクリートキャスク２０の内壁を横方向（周方向）に沿って延びる横継目検査部８とを有している。
【００３０】
パイプ体３の縦継目検査部７及び横継目検査部８は、コンクリートキャスク２０内に収容されたキャニスタ３０との距離が全ての位置で同じになるように配置される。言い換えれば、縦継目検査部７及び横継目検査部８のキャスク２０内壁からの距離は全ての位置において等しい。
【００３１】
更に、縦継目検査部７及び横継目検査部８は、それらの内部にファイバースコープ１が挿入されたときにファイバースコープ１とキャニスタ３０との距離が適切に保たれるように配置される。即ち、ファイバースコープ１がキャニスタ３０の表面に近すぎるとファイバースコープ１の照明の反射光が強くなりすぎるため、これを防止すべくファイバースコープ１とキャニスタ３０との距離を適切に確保する。
【００３２】
本実施形態では、横継目検査部８はコンクリートキャスク２０内に貯蔵されるキャニスタ３０の側面を横方向（周方向）に延びる溶接継目（溶接線）の高さに合わせて配置される。即ち、図に示すように横継目検査部８はキャスク２０内壁のほぼ最下部と中間部とに設けられている。しかしながら、本発明は横継目検査部８の位置及び数に制約はなく、キャニスタ３０の検査すべき部位に合わせて適宜設ければ良い。
【００３３】
図２に示すように、本実施形態のガイド手段２は、コンクリートキャスク２０内壁に設けられた各ガイドレール２６間にそれぞれ一つずつ設けられる。即ち、本実施形態ではガイド手段２は合計８個設けられる。各ガイド手段２の横継目検査部８はガイドレール２６間のほぼ全域に渡って形成される。従って、図からも明らかなように、全てのガイド手段２の横継目検査部８を合わせると、コンクリートキャスク２０内壁のほぼ全周に渡って形成されることになる。
【００３４】
なお、各ガイド手段２の横継目検査部８は全て同じ高さに設けても良いし、異なる高さに設けるようにしても良い。
【００３５】
図４に示すように、検査窓５は、パイプ体３の縦継目検査部７及び横継目検査部８の長手方向に沿って延びるように連続的に形成される。また、上述したように、検査窓５はパイプ体３のキャニスタ３０の表面と対向する部分に形成される。検査窓５の幅Ｈはファイバースコープ１の先端部（観察部）１ａのサイズに合わせて適宜設定される。即ち、パイプ体３の内部に挿通されたファイバースコープ１が検査窓５からキャニスタ３０の表面を十分観察できるサイズに形成される。検査窓５は縦継目検査部７及び横継目検査部８の全長に渡って設けてもよいし、部分的に設けても良い。横継目検査部８の先端部、即ち、パイプ体３の先端部は蓋９により閉塞されている。
【００３６】
さて、このキャニスタ外観検査装置を用いたキャニスタ外観検査方法を説明する。
【００３７】
最初に、各ガイド手段２を予めコンクリートキャスク２０に取り付けておく。次に、原子力発電所などから運ばれてきたキャニスタ３０をコンクリートキャスク２０内に収容するのであるが、このときキャニスタ３０の側面を縦方向に延びる溶接継目を、いずれかのガイド手段２の縦継目検査部７の位置に合わせて収容する。
【００３８】
そして、図３に示すようにランプなどの照明手段（図示せず）を備えたファイバースコープ１をガイド手段２のパイプ体３内に導入部６から挿入する。ファイバースコープ１が所定距離挿入され、その観察部１ａが縦継目検査部７内まで達したと判断されたならば、ファイバースコープ１を回転して観察部１ａが、パイプ体３の検査窓５側、即ち、キャスク２０内に貯蔵されたキャニスタ３０側を向くように位置させる。
【００３９】
ここで、ファイバースコープ１の観察部１ａが検査窓５以外の部分を向いているときは、観察部１ａはパイプ体３の内面と対向することになる。パイプ体３の内面とファイバースコープ１の観察部１ａとの距離は非常に近いので、その場合、照明の反射光により真っ白く光った画像が観察される。
【００４０】
これに対して、ファイバースコープ１の観察部１ａが検査窓５側を向くと、観察部１ａは検査窓５を通してキャニスタ３０の表面と適切な距離で対向するため、キャニスタ３０の表面にピントが合った画像が観察される。従って、作業者はファイバースコープ１の向き合わせを比較的容易かつ正確に実行できる。
【００４１】
また、ファイバースコープ１の観察部１ａが検査窓５側を向いたときに観察されるキャニスタ３０の表面は、キャニスタ３０を縦方向に延びる溶接継目などの検査対象部位となる。つまり、作業者がファイバースコープ１で得られた画像を確認しながら溶接継目（検査部位）を探し当てるといった作業は必要なく、単にファイバースコープ１をガイド手段２内に挿入するだけで溶接継目に案内されるのである。
【００４２】
次に、この状態でファイバースコープ１を更に挿入していく。その結果、ファイバースコープ１の観察部１ａはガイド手段２によって横方向への移動がある程度規制された状態で、縦継目検査部７に沿って下方へと移動していく。
【００４３】
ファイバースコープ１はガイド手段２によって常にキャニスタ３０表面との距離が一定に保たれるため焦点がぶれることはなく、常に良好な画像を得ることができる。また、観察部１ａはキャニスタ３０の溶接継目に沿って下方へと移動するのでキャニスタ３０の縦方向の溶接継目を上から下へと順次検査できる。
【００４４】
ファイバースコープ１の観察部１ａが縦継目検査部７の最下端部まで達すると、観察部１ａは横継目検査部８内へと移動する。このとき検査窓５から観察されるキャニスタ３０の表面はキャニスタ３０の周方向に延びる溶接継目部分などの検査部位となる。ファイバースコープ１を順次挿入してキャニスタ３０の横方向の溶接継目を観察する。このときも、ファイバースコープ１の観察部１ａとキャニスタ３０の表面との距離が常に一定に保たれるため、焦点合わせ操作を常に行わなくても良好な画像を得ることができる。また、ファイバースコープ１の観察部１ａはキャニスタ３０を横方向に延びる溶接継目に沿って案内されるため、溶接継目を順次検査できる。ファイバースコープ１の観察部１ａが横継目検査部８の先端まで移動したならば、ファイバースコープ１をガイド手段２から抜き取り、別のガイド手段２のパイプ体３内に挿入して同様の検査を行う。
【００４５】
全てのガイド手段２による検査が終了したならば、検査を終了する。なお、キャニスタ３０の表面に異常が観察された場合、ファイバースコープ１の挿入量から異常発生位置を特定できる。
【００４６】
ここで、ファイバースコープ１により得られた画像をＶＴＲなどに記録するようにしても良い。検査画像を記録しておけば、キャニスタ３０の表面状態を検査毎に比較することができる。
【００４７】
このように、本実施形態のキャニスタ外観検査装置によれば、ガイド手段２内にファイバースコープ１を挿入していくだけで、その観察部１ａが目的の検査位置へと案内される。また、ファイバースコープ１とキャニスタ３０との距離が常に一定に確保されるため、良好な観察ができる。従って、検査作業に熟練性を必要とせず短期間での検査が可能となる。
【００４８】
また、ファイバースコープ１はガイド手段２内に収容されるので、ガイド手段２の材質として放射線遮へい性能の高い材質を選択すれば、キャニスタ３０からの放射線によるファイバースコープ１の劣化を低減できる。
【００４９】
次に図５及び図６を用いて、ガイド手段２の他の配置例について説明する。
【００５０】
この形態は、キャスク２０の各排気口２５の両側部にガイドレール２６が配置されるものに適用したものである。ガイド手段２は排気口２５の両側に位置するガイドレール２６間にそれぞれ２個づつ配置される。また、ガイドレール２６の最下部および中間部にはスリットが形成されており、いくつかのガイド手段２の横継目検査部８はスリットを通過することにより、ガイドレール２６を越えて横方向に延びる。このように、本発明のガイド手段２は、ガイドレール２６と排気口２５との位置関係やガイドレール２６の本数などを考慮して適宜配置される。
【００５１】
本発明は更に、コンクリートキャスク２０内に貯蔵されたキャニスタ３０の上面を検査するための上面ガイド手段を備えるようにすることもできる。
【００５２】
図７を用いて上面ガイド手段について説明する。
【００５３】
図に示すように、コンクリートキャスク２０の上面を形成する上蓋２２の略中央部に縦方向に貫通した導入穴１０が形成され、その導入穴１０に上面ガイド手段１１が回動自在に取り付けられる。
【００５４】
上面ガイド手段１１は、コンクリートキャスク２０の導入穴１０内を延びる導入部１２と、その導入部１２の下端部に連続して形成されキャスク２０内壁上面１３（上蓋２２の下面）に沿って横方向（径方向）に延びる上面検査部１５とを備えたパイプ体１６と、上面検査部１５のキャニスタ３０側、即ち、下側に形成されたスリット状の検査窓１７とを有している。上面検査部１５はキャニスタ３０のほぼ外縁部まで延出する。
【００５５】
導入部１２の上端部にはパイプ体１６がキャニスタ２０内部に脱落することを防止すると共に、パイプ体１６を回動させる際に使用するフランジ部１８が設けられている。フランジ部１８は当然、導入穴１０よりも大きく形成される。
【００５６】
この上面ガイド手段１１のパイプ体１６内にファイバースコープなどの視認機器１を挿入し、観察部１ａの向きを検査窓１７に合わせればキャニスタ３０の上面の視認検査を実行できる。
【００５７】
更に、ファイバースコープ１の観察部１ａをキャニスタ３０上面を周方向に延びる溶接継目３０ａの位置に合わせた状態で、上面ガイド手段１１を回転していけば、キャニスタ３０上面の溶接継目を全周に渡って検査できる。
【００５８】
なお、図７では検査窓１７はキャニスタ３０の溶接継目３０ａと対向する部分にのみ形成されているが、上面検査部１５の長手方向ほぼ全域に渡って形成しても良い。
【００５９】
ここで、キャニスタ３０上面の視認検査を行わないときには、図８に示すように、パイプ体１６の上端開口部を金属製などの遮蔽蓋１９をねじ止めするなどして閉塞しておくことが好ましい。
【００６０】
なお、これまで、視認機器１としてファイバースコープを説明してきたが、本発明はこの点において限定されず、フレキシブルなケーブルの先端にＣＣＤカメラを取り付けたものなど他の手段を用いても良い。
【００６１】
また、本発明のキャニスタ外観検査装置を適用するコンクリートキャスクは図示したものに限定されない。
【００６２】
また、パイプ体３は円筒状に限定されず、視認機器１を挿入できる形状であれば角形状など、他の形状でも良い。
【００６３】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、キャスク内に貯蔵されたキャニスタの外観検査を容易かつ適切に実行できるという優れた効果を発揮するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るキャニスタ外観検査装置の正面断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】キャニスタ外観検査装置の拡大正面断面図である。
【図４】ガイド手段の下端部の拡大斜視図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係るキャニスタ外観検査装置の正面断面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】上面ガイド手段の正面断面図である。
【図８】上面ガイド手段のパイプ体を閉塞した状態を示す正面断面図である。
【図９】従来のキャニスタ外観検査装置を示す正面断面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線断面図である。
【符号の説明】
１　視認機器（ファイバースコープ）
２　ガイド手段
３　パイプ体
５　検査窓
２０　キャスク
３０　キャニスタ
【図１】
2004061206.tif 000003
【図２】
2004061206.tif 000004
【図３】
2004061206.tif 000005
【図４】
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【図５】
2004061206.tif 000007
【図６】
2004061206.tif 000008
【図７】
2004061206.tif 000009
【図８】
2004061206.tif 000010
【図９】
2004061206.tif 000011
【図１０】
2004061206.tif 000012