(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャニスタを収容した貯蔵キャスクを跨ぐように走行する架台に、上記キャニスタを貯蔵キャスク内から上方に吊り上げて収容する密閉容器を設けると共に、その密閉容器に、その密閉容器内を密閉するシャッター機構と、その密閉容器内を真空引きしてキャニスタからのガス漏れを検知するガス漏れ検知手段とを備えたことを特徴とするキャニスタ密封監視装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原子力発電所で発生した使用済核燃料を密閉収容するキャニスタの密封監視装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、原子力発電所で発生した使用済核燃料は、高レベルの放射線と高い崩壊熱を発生していることから、図５に示すように耐食性及び耐熱性に優れた筒状ステンレス容器であるキャニスタａ内に不活性ガスと共に密封収容され、さらに貯蔵キャスクｂと称されるコンクリート製の容器内に収容されて一定期間安全な場所で冷却されながら貯蔵された後、順次再処理工場に送られて再処理等が施されるようになっている。
【０００３】
すなわち、このキャニスタａは、図示するように有底円筒状をしたステンレス製のキャニスタ本体ｃ内に格子状のバスケットｄ等を備えたものであり、原子炉内から取り出した燃料棒の状態の使用済核燃料をこのキャニスタ本体ｃ内に複数本纏めてヘリウム等の不活性ガスと共に収容した後、その上部開口部側を遮蔽プラグｅを介して内蓋ｆ，外蓋ｇで溶接することによって使用済核燃料を密封するようになっている。
【０００４】
そして、このようなキャニスタａを収容する貯蔵キャスクｂは、有底円筒状をした大型の厚肉コンクリート製のキャスク本体ｈ（例えば、高さ約６ｍ×外径約４ｍ，肉厚約８００ｍｍ）とその上部開口部を塞ぐキャスク蓋ｉとからなるものであり、そのキャスク本体ｈ内にこのキャニスタａを収容した後、その上部開口部をキャスク蓋ｉで塞ぐことによってキャニスタａ側から発生する熱や放射線を確実に遮蔽するようになっている。
【０００５】
また、図示するようにこのキャスク本体ｈの底部及び上部には、それぞれ複数の吸気口ｊ，ｊ…及び排気口ｋ，ｋ…が形成されており、底部の吸気口ｊから冷却空気（外気）を導入した後、上部の排気口ｋから排気させることでキャニスタａを単に遮蔽しながら貯蔵するだけでなく、同時に冷却空気を流すことでキャニスタａの冷却が行われるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようにして貯蔵キャスクｂ内に貯蔵されたキャニスタａに対しては、定期的にその健全性、具体的には腐食等によるキャニスタａの密封性破壊の有無を定期的に監視する必要性が生じてくる。すなわち、貯蔵キャスクｂ内に貯蔵された状態でキャニスタａの密封性が破れると内部の不活性ガス環境が崩れて使用済核燃料が腐食し、有害なＦＰガス（核分裂生成ガス）が冷却空気と共に外部に漏れ出して周囲を汚染してしまう可能性があるからである。
【０００７】
しかしながら、このキャニスタａの密封監視方法として現在考えられている方法としては、貯蔵キャスクｂの排気口ｋから自然排気される排気ガスをそのままサンプリングしてその排気ガス中から漏れ出したガスの有無を検出する等といった方法であることから、漏洩量が極僅かな段階ではその漏洩の有無を正確に検知することは極めて困難である。
【０００８】
そこで、本発明はこのような課題を有効に解決するために案出されたものであり、その目的は、ガスの漏洩量が極僅かな段階であってもその漏洩の有無、すなわちキャニスタの健全性（密封性）を正確に監視することができる新規なキャニスタ密封監視装置を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、請求項１に示すように、キャニスタを収容した貯蔵キャスクを跨ぐように走行する架台に、上記キャニスタを貯蔵キャスク内から上方に吊り上げて収容する密閉容器を設けると共に、その密閉容器に、その密閉容器内を密閉するシャッター機構と、その密閉容器内を真空引きしてキャニスタからのガス漏れを検知するガス漏れ検知手段とを備えたものである。
【００１１】
この密閉容器を貯蔵キャスクを跨ぐように走行する架台側に設けることによって貯蔵キャスクを全く移動させることなく貯蔵キャスク内のキャニスタをそのまま昇降させることで貯蔵キャスクと密閉容器間での移し替えが迅速且つ容易に行われるため、短時間で効率良くキャニスタの監視作業を行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を実施する好適一形態を添付図面を参照しながら説明する。
【００１３】
図１は本発明に係るキャニスタ密封監視装置の実施の一形態を示したものである。
【００１４】
図示するように、このキャニスタ密封監視装置は、キャニスタａを収容した貯蔵キャスクｂを跨ぐように位置する架台１と、この架台１上に設置された密閉容器２と、この密閉容器２内にキャニスタａを昇降させて収容する昇降機構３と、その密閉容器２内を密閉するシャッター機構４と、その密閉容器２内を真空引きしてキャニスタａからのガス漏れを検知するガス漏れ検知手段５とから主に構成されている。
【００１５】
この架台１は、キャスクｂの上方に位置する基台６を４本の支持脚７，７，７，７（図中紙面方向に一対ずつ）で支持すると共に、これら各支持脚７，７，７，７の下部に走行車輪８を備えたものであり、キャスクｂを跨ぐように床面上を走行自在となっている。
【００１６】
密閉容器２は、架台１の上面側にこれと一体的に立設された堅牢な筒状の容器本体９からなっており、その下部開口部側を架台１側の基台６に形成された貫通孔１０と相互に連通した状態となっている。
【００１７】
昇降機構３は、この容器本体９の頂部に設けられた一対のウインチ１１，１１と、この容器本体９内を昇降するキャニスタ吊具１２とからなっており、ウインチ１１，１１側から延びる二本のワイヤロープＷ，Ｗを容器本体９の頂部に形成された貫通孔１３を介してキャニスタ吊具１２側に連結することでこのキャニスタ吊具１２を自在に昇降するようになっている。また、このキャニスタ吊具１２は、吊具本体１４の底部に係合爪１５を備えると共に、その周囲に、容器本体９内壁側に接して転動するガイド輪１６を備えたものであり、この係合爪１５をキャニスタａの頂面に形成された図示しない係合部に係合させることでキャニスタａを吊り上げると共に、その周囲のガイド輪１６によってケーシング本体９内での昇降がスムーズに行われるようになっている。また、さらに、このキャニスタ吊具１２とワイヤロープＷ，Ｗとは係脱自在なフック１７で接続されており、ワイヤロープＷ，Ｗをキャニスタ吊具１２から任意に係合・切り離し自在となっている。
【００１８】
シャッター機構４は、密閉容器２のケーシング本体９底部に位置する底部シャッター１８と、そのケーシング本体９の頂部に位置する上部シャッター１９とから構成されており、底部シャッター１８によって容器本体９の下部開口部側を密閉すると共に、上部シャッター１９によって容器本体９の上部のワイヤロープＷ，Ｗが通過する貫通孔１３を閉じて密閉するようになっている。すなわち、上述したように昇降機構３のキャニスタ吊具１２とワイヤロープＷ，Ｗとは相互に係脱自在となっていることから、キャニスタ吊具１２を切り離し、ワイヤロープＷ，Ｗ下端のフック１７を貫通孔１３内まで持ち上げた後に上部シャッター１９を閉じることによって貫通孔１３が塞がれて密閉容器２内が完全に密閉されるような構造となっている。
【００１９】
ガス漏れ検知手段５は、密閉容器２内に連通する排気ラインＬに不活性ガス検知部２０と排気ポンプ２１とＨＥＰＡフィルター２２とをそれぞれ順に接続したものであり、排気ポンプ２１によって密閉容器２のガスを強制的に外部に抜き出すと共に、抜き出されたガス中の不活性ガスの有無を不活性ガス検知部２０で検知し、さらに、抜き出されたガス中の放射能汚染物質（塵）をＨＥＰＡフィルター２２によって捕集して大気中に放出するようになっている。尚、このガス漏れ検知手段５は、不活性ガス検知部２０と排気ポンプ２１とＨＥＰＡフィルター２２とが一体的に纏められて架台１側に取り付けられて架台１と共に移動できるようになっている。
【００２０】
次に、このような構造をした本発明のキャニスタ密封監視装置（以下監視装置と称す）の作用について説明する。
【００２１】
先ず、図２（１）に示すように、監視対象となる貯蔵キャスクｂの閉止蓋ｉを図示しない着脱装置によって外した後、この監視装置を走行させて図１に示すようにその貯蔵キャスクｂを跨ぐように位置させる。
【００２２】
次に、図２（２）に示すように、昇降機構３のキャニスタ吊具１２を貯蔵キャスクｂ内まで降下させてキャニスタａを把持して同図（３）に示すようにそのままキャニスタ吊具１２を上昇させてキャニスタａを吊り上げて密閉容器２側に移し替えた後、図３（１）に示すようにシャッター機構４の底部シャッター１８を閉じる。これによって密閉容器２の下部開口部（貫通孔１０）が完全に閉じられた状態となり、下部開口部側からの空気の流入が阻止される。
【００２３】
次に、このようにして密閉容器２の下部開口部が閉じられたなら図３（２）に示すように、キャニスタ吊具１２を降下させてキャニスタａを底部シャッター１８上に載せた後、キャニスタ吊具１２に係合しているフック１７を外してフック１７のみをそのまま上昇させてから、シャッター機構４の上部シャッター１８を駆動してワイヤＷ，Ｗが通過していた連通孔１３側を閉じる。これによって密閉容器２が完全に密閉され、密閉された状態でキャニスタａが密閉容器２内に移し替えられる。
【００２４】
そして、このようにしてキャニスタａが密閉容器２内に密閉収容されたならば、同図（３）に示すようにガス漏れ検知手段５の排気ポンプ２１を駆動して密閉容器２内の空気を排気ラインＬから強制的に抜き出してその内部を真空引きしながらその排気ガス成分を不活性ガス検知部２０によって検査する。この結果、排気ガス中に不活性ガスが検出されなければ、キャニスタａが健全な状態、すなわち、使用済核燃料が完全に密封された状態で収容されていると判断し、反対に不活性ガスが検出されたならば、使用済核燃料の密封状態が崩れてキャニスタａの健全性が損なわれていると判断することができる。
【００２５】
その後、このようにして所定のキャニスタａの健全性が確認されたなら、図３（４）に示すように、上記とは逆の手順によってそのキャニスタａを元の貯蔵キャスクｂ内に戻した後、図４に示すようにこの監視装置を次の監視対象となる貯蔵キャスクｂ側に移動して同様な手順によって各キャニスタａの健全性を順次監視することになる。
【００２６】
このように本発明は、監視対象となるキャニスタａを密閉容器２に移し替えた後、その内部を真空引きして排ガス中のガス成分を監視するようにしたことから、キャニスタａの密封性が僅かでも崩れると、その内部の不活性ガスが強制的に抜き出されて直ちに検出されるようになるため、通常の大気圧の状態では検出できないような僅かな漏れであっても明確に検出することが可能となり、キャニスタａの健全性を確実に監視することができる。
【００２７】
また、この密閉容器２を昇降機構３と共に走行自在な架台１側に一体的に備えたことから、貯蔵キャスクｂ内のキャニスタａを密閉容器２側に昇降させるだけで貯蔵キャスクｂと密閉容器２間でのキャニスタａの移し替えが行われるため、キャニスタａの移し替え作業が迅速且つ容易となり、監視作業効率が向上し、監視作業に要する時間やコストも大幅に削減することができる。
【００２８】
尚、本実施の形態では、この監視装置による監視作業に際して監視対象となる貯蔵キャスクｂの閉止蓋ｉを予め外すようにした例で説明したが、この監視装置の架台１側自体にその閉止蓋ｉを着脱する機構を備えても良い。また、この架台１が走行する床面にレールを敷設しておき、レールに沿って本発明装置を走行させるようにすれば、より正確な走行を達成することも可能となる。
【００２９】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、監視対象となる貯蔵キャスクを密閉容器に移し替えた後、その内部を真空引きしてその排気ガス中の不活性ガス成分の有無を検知するようにしたことから、キャニスタの破壊状況が初期の段階で不活性ガスの漏洩量が極僅であってもその密封性の破壊状況を正確に監視することが可能となる。また、この密閉容器を昇降機構と共に架台上に設置したことにより、その移動及び移し替えを容易に行うことができるため、優れた監視作業効率を発揮することができ、監視作業に伴う時間の短縮化を大幅なコストの削減を達成することができる等といった優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るキャニスタ密封監視装置の実施の一形態を示す全体図である。
【図２】キャニスタ密封監視装置を検査対象の貯蔵キャスク上に移動した後、そのキャニスタを密閉容器側に移し替えている状態を示す概念図である。
【図３】密閉容器側に移し替えたキャニスタに対して密封監視を行った後、キャニスタを貯蔵キャスク側に戻した状態を示す概念図である。
【図４】所定のキャニスタに対して密閉監視を行った後に、本発明装置を次の検査対象の貯蔵キャスク側に移動させている状態を示す概念図である。
【図５】従来の貯蔵キャスク及びその内部に収容されるキャニスタの一例を示す一部破断斜視図である。
【符号の説明】
１  架台
２  密閉容器
３  昇降機構
４  シャッター機構
５  ガス漏れ検知手段
６  基台
７  支持脚
８  走行車輪
９  容器本体
12  キャニスタ吊具
18  底部シャッター
19  上部シャッター
20  ガス検知部
21  排気ポンプ
22  ＨＥＰＡフィルター
ａ  キャニスター
ｂ  貯蔵キャスク
Ｗ  ワイヤロープ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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