KR20030003071A - 방사성 물질의 수송용 용기 및 밀폐 용기의 충전방법 - Google Patents

Abstract

수송용 캐스크는 대략 원통형상의 본체 (10) 를 구비하고, 이 본체내에는 사용이 끝난 연료집합체를 수납한 캐니스터 (30) 가 수납되어 있다. 캐니스터의 용기 본체 (32) 의 상단 개구부는 1차 덮개 (42) 및 2차 덮개 (44) 에 의해 폐쇄되어 있다. 본체의 상단부 내면과 용기 본체 (32) 의 상단부 외면 사이에는 환형상의 탄성 튜브 (50) 가 설치되어 이들 사이를 밀폐하고, 본체의 상단 개구측으로부터 캐니스터 외면과 본체 내면 사이로 유체가 침입하는 것을 방지하고 있다. 본체의 상단부 내면과 용기 본체 (32) 의 상단부 외면의 사이에는 1차 덮개 및 2차 덮개의 용접상태를 검출하기 위한 검사기를 삽입할 수 있는 검사공간 (16) 이 형성되어 있다.

Description

방사성 물질의 수송용 용기 및 밀폐 용기의 충전방법 {TRANSPORTATION VESSEL FOR RADIOACTIVE SUBSTANCE AND METHOD OF LOADING CLOSED VESSEL}

본 발명은 발열을 수반하는 방사성 물질을 수납하여 밀폐 용기, 소위 캐니스터를 수송하기 위한 수송용 용기 및 밀폐 용기의 충전방법에 관한 것이다.

원자로의 사용이 끝난 연료로 대표되는 고방사성 물질은 플루토늄 등의 다시 연료로 사용할 수 있는 유용물질을 회수하기 위해 재처리된다. 그리고 재처리될 때까지 고방사성 물질은 저장된다. 이 경우, 사용이 끝난 연료는 원자력발전소에서 캐니스터에 수납되고, 다시 이 캐니스터를 수송용 용기, 소위 수송용 캐니스터에 수납한 상태에서, 선박, 트럭 등에 의해 저장시설로 반송되어 저장된다. 그리고 이와 같은 사용이 끝난 연료는 고방사성 물질이기 때문에, 이것을 수납한 수송용 캐스크 (casks) 는 방사성 물질에 대한 높은 밀폐성 및 차폐성을 갖고 있는 것이 필요하다.

통상, 캐니스터는 저면이 폐쇄된 통형상의 금속제 용기 본체와, 이 용기 본체내에 배치된 바스킷을 갖고 있다. 사용이 끝난 연료는 바스킷에 의해 지지된 상태에서, 용기 본체내에 복수개 봉입되어 있다. 또 용기 본체의 상부 개구는 용접된 1차 덮개 (primary lid) 및 2차 덮개 (secondary lid) 에 의해 폐쇄되어 있다.

수송용 캐스크는 일반적으로 스테인리스, 탄소강 등의 금속으로 형성되어 있음과 동시에 상단이 개구된 캐스크 본체와, 예컨대 고분자재료의 합성수지에 의해 형성되어 용기 본체의 외주를 덮은 중성자 차폐체를 구비하고 있다. 캐스크 본체의 상단 개구는 볼트 고정된 덮개체에 의해 폐쇄되어 있다.

상기 구성의 수송용 캐스크를 사용하여 캐니스터를 발전소로부터 원하는 시설까지 수송할 경우, 사용이 끝난 연료는 이하의 공정에 의해 캐니스터내에 수납되고, 다시 수송용 캐스크내에 수납된다.

먼저 제염피트 (decontamination pit) 에 있어서, 캐니스터의 빈 용기 본체를, 그 상단이 개구된 상태에서 수송용 캐스크에 수납하고, 연료장전준비를 실시한다. 또한 용기 본체내에는 미리 바스킷을 장착해 놓는다. 이어서 용기 본체가 수납된 수송용 캐스크를, 냉각수가 넘친 캐스크 로딩 피트내로 이송하고, 냉각수 중에 침지시킨다. 이에 의해 캐니스터 내부 및 캐스크 내부가 냉각수로 채워진다.

이 캐스크 로딩 피트에 있어서, 사용이 끝난 연료 피트내에 보관되어 있던 사용이 끝난 연료집합체를, 피트 크레인에 의해 1개씩 꺼내고, 캐니스터 용기 본체내의 바스킷에 순차적으로 장전한다. 그리고 소정 개수의 사용이 끝난 연료집합체를 용기 본체내에 장전한 후, 용기 본체의 상단 개구부내에 차폐판을 장착한다.

이어서 천정 크레인에 의해, 수송용 캐스크를 캐스크 로딩 피트로부터 끌러올려, 전술한 제염피트로 이송한다. 그리고 제염피트에 있어서, 캐스크내의 냉각수의 수면이 사용이 끝난 연료집합체의 약간 상방에 위치하도록 용기 본체내로부터 적당한 양의 냉각수를 제거함과 동시에, 캐니스터와 수송용 캐스크의 간극에 고인 물을 제거한다.

이 상태에서, 캐니스터의 용기 본체에 대하여 1차 덮개를 용접하여 용기 본체의 개구를 폐쇄한 후, 완전탈수, 진공건조, 불활성가스치환, 밀봉작업, 용접부 검사 및 기밀누설 검사를 실시한다. 또한 2차 덮개의 용접 및 1차 덮개와 2차 덮개 사이의 공간에서의 불활성가스치환, 밀봉작업, 용접부 검사, 기밀누설 검사를 실시함으로써, 캐니스터 덮개의 밀폐용접이 종료되고, 사용이 끝난 연료를 수납한 캐니스터가 완성된다.

그 후, 수송용 캐스크의 상단 개구를 덮개로 폐쇄하고, 반출전 확인검사를 실시함으로써, 발송전 준비가 완료된다. 그리고 캐니스터를 수납한 수송용 캐스크는 발전소에서 저장시설까지 수송된다.

이와 같이 구성된 수송용 캐스크에서는 캐니스터내에 사용이 끝난 연료집합체를 장전할 때, 캐니스터 표면 및 수송용 캐스크 내면도 냉각수에 접촉하여 방사능에 의해 오염된다. 따라서 수송전의 어느 하나의 단계에서, 캐니스터를 수송용 캐스크로부터 일단 꺼내고, 그 외면의 세정 및 오염검사를 실시한 후, 다시 수송용 캐스크내에 장전할 필요가 있다.

따라서 수송용 캐스크로의 캐니스터의 장전작업이 매우 번거로워진다. 동시에 수송용 캐스크에 대하여 캐니스터의 끌어올림, 장전작업을 실시할 때, 실수로 캐니스터가 낙하하여, 캐니스터 및 수송용 캐스크의 손상을 발생시킬 가능성이 증가해 버린다.

통상, 상기와 같이 캐니스터의 1차 덮개 및 2차 덮개를 용접한 후, 예컨대 초음파센서 등을 사용하여 용접상태를 검사한다. 그러나 이 경우, 캐니스터는 수송용 캐스크내에 수납된 상태에 있고, 또한 캐니스터 외면과 수송용 캐스크 내면과의 간극도 작기 때문에, 캐니스터의 상방으로부터만 용접부의 검사를 실시할 수 있어, 용접상태를 정확하게 검사하는 것이 어렵다.

본 발명은 이상의 점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 방사성 물질 및 캐니스터를 장전할 때, 캐니스터 외면의 오염을 방지하고, 장전작업을 간소화할 수 있는 수송용 용기 및 밀폐 용기의 장전방법을 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 관련되는 수송용 용기는 폐쇄된 하단부와 상단 개구부를 갖고 있음과 동시에 내부에 방사성 물질이 수납되는 대략 통형상의 금속제 용기 본체와, 상기 용기 본체에 용접되어 상기 용기 본체의 상단 개구부를 폐쇄한 1차 덮개 및 2차 덮개를 구비한 밀폐 용기를 수납하여 수송하기 위한 수송용 용기로,

저벽 및 상단 개구부를 갖고, 그 내부에, 상기 밀폐 용기를 수납하는 수납부가 설치된 본체와, 상기 상단 개구를 폐쇄하는 덮개체와, 상기 상단 개구의 근방에서, 상기 밀폐 용기의 외면과 상기 본체의 내면 사이에 설치되고, 이들 외면과 내면 사이를 밀폐하고, 상기 상단 개구측으로부터 상기 밀폐 용기와 상기 본체 내면의 사이로의 유체의 침입을 방지하는 환형상의 밀폐 부재를 구비하고 있다.

또 본 발명에 관련되는 수송용 용기에 방사성 물질을 수납한 밀폐 용기를 장전하는 밀폐 용기의 장전방법은 상단이 개구된 수송용 용기의 본체 수납부에, 상단이 개구된 빈 밀폐 용기의 용기 본체를 배치하고; 상기 본체의 상단 개구 근방에서, 상기 용기 본체의 외면과 상기 본체의 내면 사이에 설치된 환형상의 밀폐 부재에 의해, 용기 본체의 외면과 본체 내면 사이를 밀폐하고, 상기 본체의 상단 개구측으로부터 상기 용기 본체와 상기 본체 내면 사이로의 유체의 침입을 방지하고; 상기 밀폐 부재에 의해 상기 용기 본체 외면과 본체 내면 사이를 밀폐한 상태에서, 상기 용기 본체가 수납된 상기 본체를 수중에 침지시키고; 상기 수중에서, 상기 용기 본체내에 방사성 물질을 장전하고; 상기 방사성 물질의 장전후, 수중에서 상기 용기 본체의 상단 개구부에 차폐체를 장착하고; 상기 차폐체의 장착후, 상기 본체를 수중에서 끌어올려, 상기 용기 본체내 및 상기 본체내로부터 소정량의 물을 제거하고; 상기 물의 제거후, 상기 1차 덮개 및 2차 덮개를 상기 본체의 내면에 순차적으로 용접한다.

이와 같이 구성된 수송용 용기 및 밀폐 용기의 장전방법에 의하면, 본체의 상단 개구부 근방에서, 상기 밀폐 용기의 용기 본체 외면과 상기 본체 내면의 사이에 환형상의 밀폐 부재를 설치하여 용기 본체 외면과 본체 내면 사이를 밀폐함으로써, 상기 상단 개구측으로부터 상기 용기 본체와 상기 본체 내면 사이로의 유체의 침입을 방지할 수 있다. 즉, 밀폐 용기의 용기 본체가 수납된 본체를 수중에 침지시켜 방사성 물질의 장전을 실시할 때, 이 물이, 상기 본체의 상단 개구측으로부터 상기 용기 본체와 상기 본체 내면 사이로 유입하는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 용기 본체의 외면이 상기 물에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있다. 따라서 수송용 용기의 본체로부터 끌어올리지 않고 밀폐 용기의 세정이 가능해지고, 방사성 물질 및 밀폐 용기의 장전이 용이한 수송용 용기 및 밀폐 용기의 장전방법이 얻어진다.

본 발명의 추가의 목적 및 이점은 하기의 상세한 설명에서 설명될 것이고, 부분적으로는 상세한 설명으로부터 명확해지거나 본 발명의 실시에 의해서 체득될 수도 있다. 본 발명의 목적 및 이점은 특히 하기에 지적된 수단 및 조합에 의해서 얻어질 수도 있다.

도 1 은 본 발명의 실시형태에 관련되는 수송용 캐스크의 종단면도이고,

도 2 는 상기 수송용 캐스크의 본체 상부 및 수송용 캐스크에 수납된 캐니스터의 상단부를 확대하여 나타낸 단면도이고,

도 3 은 상기 캐니스터의 일부를 파단하여 나타낸 사시도이고,

도 4 는 상기 캐니스터로의 사용이 끝난 연료 장전공정 및 덮개 용접공정을 개략적으로 나타낸 도면이고,

도 5 는 상기 사용이 끝난 연료 장전공정에 있어서, 수송용 캐스크 본체를 수중에 침지시킨 상태를 나타낸 단면도이고, 그리고

도 6 은 상기 덮개 용접공정 후, 용접부를 검사하는 상태를 나타낸, 상기 수송용 캐스크의 본체 상부 및 수송용 캐스크에 수납된 캐니스터의 상단부의 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 본체 11 : 수송용 캐스크

12 : 외통 14 : 레진층

17 : 수납부 18 : 저벽

30 : 캐니스터 32 : 용기 본체

34 : 바스킷 36 : 연료집합체

42 : 1차 덮개 44 : 2차 덮개

이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시형태에 관련되는 수송용 캐스크에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1 에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에 관련되는 수송용 캐스크 (11) 는 스테인리스, 탄소강 등의 금속으로 형성된 대략 원통형상의 본체 (10) 와, 본체의 외측에 간극을 두고, 또한 본체 (10) 와 동축으로 배치되어, 캐스크 외면을 구성한 외통 (12) 과, 본체 (10) 와 외통 (12) 사이에 설치되어 중성자 차폐체로서 기능한다. 예컨대, 수소를 함유한 고분자재료로 이루어지는 레진층 (14) 을 구비하고 있다. 본체 (10) 는 그 상단이 개구되어 있음과 동시에, 하단은 이 본체의 하단에 용접된 저벽 (18) 에 의해 폐쇄되어 있다. 이로써 본체 (10) 내에는 수납부 (17) 가 형성되어 있다.

도 1 및 도 2 에 나타낸 바와 같이, 수송용 캐스크 (11) 의 본체 (10) 내, 즉 수납부 (17) 에는 밀폐 용기로서의 캐니스터 (30) 가 수납되어 있다. 또한 캐니스터 (30) 내에는 방사성 물질로서의 사용이 끝난 연료집합체가 수납되어 있다.

상세하게 서술하면, 도 1 내지 도 3 에 나타낸 바와 같이 캐니스터 (30) 는 하단이 폐쇄되어 있음과 동시에 상단 개구부 (32a) 를 구비한 대략 원통형상의 용기 본체 (32) 를 구비하고 있다. 이 용기 본체 (32) 는, 예컨대 스테인리스강 등의 금속으로 형성되어 있다.

용기 본체 (32) 는 수송용 캐스크 (11) 의 본체 (10) 의 내경보다도 약간 작은 외경을 갖고, 본체 (10) 내에 삽입가능하게 되어 있다. 용기 본체 (32) 내에는 바스킷 (34) 에 의해 지지된 상태에서, 사용이 끝난 연료집합체 (36) 가 복수개 봉입되어 있다. 바스킷 (34) 은 보론 (B) 과 알루미늄 또는 SUS 의 복합재료에 의해 구성되어 있다. 사용이 끝난 연료집합체 (36) 는, 예컨대 원자로의 사용이 끝난 연료이고, 붕괴열에 수반되는 발열과 방사선의 발생을 수반하는 방사성 물질을 포함한다. 그리고 캐니스터 (30) 는 봉입된 방사성 물질이 외부로 누설되지 않도록, 용접 밀폐 구조를 갖고 있다. 또 용기 본체 (32) 내에는 헬륨가스가 부압상태 또는 정압상태로 충전되어 있다.

용기 본체 (32) 의 상단부 내주면에는 복수, 예컨대 4개의 지지대 (38) 가 고정되고, 원주방향을 따라 서로 등간격으로 이간되어 설치되어 있다. 이 지지대 (38) 상에는 원환형상의 지지판을 통하여, 원반형상의 차폐판 (40) 이 탑재되고, 용기 본체 (32) 의 상단 개구부를 폐쇄하고 있다.

또 용기 본체 (32) 의 상단 개구부 (32a) 내에는 차폐판 (40) 에 겹치게 원반형상의 1차 덮개 (42) 가 장착되고, 용기 본체의 상단 개구 (32a) 를 폐쇄하고 있다. 1차 덮개 (42) 의 외주부의 상단측 부분은 전체둘레에 걸쳐 용기 본체 (32) 의 내주면에 용접되어 있다.

또한 용기 본체 (32) 의 상단 개구부 (32e) 에는 1차 덮개 (42) 에 겹치게 원반형상의 2차 덮개 (44) 가 장착되어 있다. 2차 덮개 (44) 는 외주부의 상단측 부분은 전체둘레에 걸쳐 용기 본체 (32) 의 내주면에 용접되어 있다. 2차 덮개 (44) 의 내면에는 복수의 오목부 (46) 가 형성되어 있다. 그리고 2차 덮개 (44) 의 내면은 이들의 오목부 (46) 를 없애고, 1차 덮개 (42) 의 상면에 밀착되어 있다.

이들 복수의 오목부 (46) 에 의해 1차 덮개 (42) 와 2차 덮개 (44) 사이에는 모니터링의 검사공간으로서 기능하는 밀폐공간이 형성되고, 이 밀폐공간내는 부압 또는 정압으로 유지되어 있다. 이에 의해, 캐니스터 (30) 내부와 외부 사이에 압력장벽이 형성되고, 밀폐상태의 모니터링 및 기밀누설 검사가 가능해진다.

상기와 같이 용기 본체 (32) 의 상단 개구 (32a) 는 차폐판 (40), 1차 덮개 (42) 및 2차 덮개 (44) 에 의해 기밀하게 폐쇄되어 있다. 이들 차폐판 (40), 1차 덮개 (42) 및 2차 덮개 (44) 는, 예컨대 스테인리스강 등의 금속으로 형성되어 있다.

상기 구성의 캐니스터 (30) 는 수송용 캐스크 (11) 의 본체 (10) 의 수납부(17) 내에 동축으로 수납되고, 저벽 (18) 상에 탑재되어 있다. 이 상태에서, 캐니스터 (30) 의 외주면과 본체 (10) 의 내면의 사이에는 약간의 간극이 형성되어 있다.

도 1 및 도 2 에 나타낸 바와 같이, 본체 (10) 의 수납부 (17) 의 내경은 캐니스터 (30) 의 외경보다도 약간 크게 형성되어 있음과 동시에, 수납부 (17) 의 상단부의 내경은 다른 부분보다도 크게 설정되고, 계단형상으로 형성되어 있다. 이에 의해 수납부 (17) 의 상단부내에는 검사기를 삽입가능한 환형상의 검사공간 (16) 이 형성되고, 이 검사공간 (16) 은 캐니스터 (30) 의 상단부 외주, 즉 1차 덮개 (42) 및 2차 덮개 (44) 의 외측에 위치하고 있다.

검사공간 (16) 내에는 밀폐 부재로서 기능하는 환형상의 탄성 튜브 (50) 가 설치되어 있다. 이 탄성 튜브 (50) 는 예컨대 고무에 의해 형성되고, 외부로부터 가압공기를 공급함으로써 팽창시킬 수 있다. 그리고 탄성 튜브 (50) 는 본체 (10) 의 내주면에 고정되고, 검사공간 (16) 에 있어서, 본체의 내주면 및 캐니스터 (30) 의 외주면에 액체 밀봉가능하게 접촉하고 있다. 이에 의해 탄성 튜브 (50) 는 본체 (10) 의 내면과 캐니스터의 외면 사이를 밀폐하고, 본체 (10) 의 상단 개구측으로부터 본체와 캐니스터 (30) 사이로의 유체의 침입을 방지하고 있다.

본체 (10) 의 상단부 외주에는 공급구멍 (52) 이 1개 또는 복수 관통 형성되고, 탄성 튜브 (50) 에 의해 밀폐된 공간에 연통되어 있다. 본 실시형태에서 공급구멍 (52) 은 탄성 튜브 (50) 의 하방에서 검사공간 (16) 에 연통되어 있다.그리고, 이 공급구멍 (52) 을 통하여, 본체 (10) 의 외측으로부터, 탄성 튜브 (50) 에 의해 밀폐된 캐니스터 (30) 의 외면과 본체 (10) 의 내면의 공간으로 유체를 공급할 수 있도록 되어 있다. 통상 공급구멍 (52) 은 플러그 (54) 에 의해 닫혀져 있다.

도 1 및 도 2 에 나타낸 바와 같이, 수송용 캐스크 (11) 의 본체 (10) 의 상단 개구는 스테인리스, 탄소강 등의 금속으로 이루어지는 덮개체 (20) 에 의해 폐쇄되어 있다. 덮개체 (20) 는 복수의 볼트 (21) 에 의해 본체 (10) 의 상단면에 볼트 고정되어 있다. 그리고 덮개체 (20) 의 내면은 캐니스터 (30) 의 2차 덮개 (44) 의 외면에 밀착되어 있다.

또한 수송용 캐스크 (11) 는 본체 (10) 의 상단부 및 하단부에 각각 장착된 충격흡수체, 즉 쇼크압소바 (22, 24) 를 구비하고 있다. 이들 쇼크압소바 (22, 24) 는 충격흡수재로서, 예컨대 목재에 의해 대략 원판형상으로 형성되어 있다.

쇼크압소바 (22) 는 본체 (10) 의 상단부에 끼워맞춤 및 나사고정되고, 덮개체 (20) 의 외면 전체를 덮고 있다. 또 쇼크압소바 (24) 는 본체 (10) 의 하단부에 끼워맞춤 및 나사고정되고, 저벽 (18) 의 외면 전체를 덮고 있다.

다음으로 상기와 같이 구성된 수송용 캐스크 (11) 에 사용이 끝난 연료집합체 (36) 및 캐니스터 (30) 를 장전하는 방법에 대하여 설명한다.

도 4 에 나타낸 바와 같이, 제염피트 (62) 에 있어서, 캐니스터 (30) 의 용기 본체 (32) 를, 그 상단이 개구된 상태에서 수송용 캐스크 (11) 의 본체 (10) 에 수납한다. 또한 이 단계에서, 쇼크압소바 (22, 24) 및 덮개체 (20) 는 제거되어 있다. 또 용기 본체 (32) 내에는 미리 바스킷 (34) 을 장착해 놓는다.

이어서, 본체 (10) 의 상단부 내면에 고정된 탄성 튜브 (50) 에 가압공기를 공급하여 탄성 튜브를 부풀리고, 본체 (10) 의 내면 및 캐니스터 (30) 의 용기 본체 (32) 의 상단부 외주에 밀착시킨다. 이에 의해, 본체 (10) 의 내면과 캐니스터 (30) 의 외면 사이를 탄성 튜브 (50) 에 의해 밀폐하고, 본체 (10) 의 상단 개구측으로부터 본체와 캐니스터 (30) 사이로의 유체의 침입을 방지한다.

또한 공급구멍 (52) 을 통하여 본체 (10) 의 외측으로부터, 탄성 튜브 (50) 에 의해 밀폐된 캐니스터 (30) 의 외면과 본체 (10) 의 내면의 공간에 오염되지 않은 공기 등의 기체를 충전하고, 플러그 (54) 에 의해 공급구멍 (52) 을 닫는다. 이에 의해, 탄성 튜브 (50) 에 의해 밀폐된 공간내를 공기로 채움과 동시에, 이 공간내의 압력을 외부 압력과 동등 이상으로 유지하고, 더욱 확실하게 유체의 침입을 방지한다. 이상의 공정에 의해 연료 장전 준비가 종료된다.

또한 충전하는 유체는 공기로 한정되지 않고 다른 기체로 하거나, 또는 순수한 물 등의 액체를 사용하여도 된다.

이어서, 도 4 및 도 5 에 나타낸 바와 같이, 용기 본체 (32) 가 수납된 수송용 캐스크 (11) 의 본체 (10) 를, 도시하지 않은 천정 크레인에 의해, 냉각수 (64) 가 넘친 캐스크 로딩 피트 (65) 로 이송하고, 냉각수 중에 침지시킨다. 이에 의해 용기 본체 (32) 내부 및 본체 (10) 의 상단부내가 물로 채워진다. 이 때 본체 (10) 의 내면과 캐니스터 (30) 의 외면 사이의 공간은 탄성 튜브 (50) 에 의해 밀폐되어 있음과 동시에 공기가 충전되어 있는 점에서, 오염된 냉각수 (64) 가본체 (10) 의 상단 개구를 통과하여 본체 (10) 와 용기 본체 (32) 사이로 유입되는 경우는 없다.

캐스크 로딩 피트 (65) 에 있어서, 사용이 끝난 연료 피트 (66) 내의 사용이 끝난 연료 랙 (60) 에 보관되었던 사용이 끝난 연료집합체 (38) 를 피트 크레인 (67) 에 의해 1개씩 꺼내 용기 본체 (32) 내의 바스킷 (34) 에 순차적으로 장전한다. 그리고 소정 개수의 사용이 끝난 연료집합체 (36) 를 용기 본체 (32) 내에 장전한 후, 용기 본체 (32) 의 상단 개구부 (32a) 내에 지지판 및 차폐판 (40) 을 순차적으로 장착한다.

이어서 천정 크레인에 의해 수송용 캐스크 (11) 의 본체 (10) 를 캐스크 로딩 피트 (65) 로부터 끌어올려, 전술한 제염피트 (62) 로 이송한다. 그리고 제염피트 (62) 에 있어서, 냉각수 (64) 의 수면이 사용이 끝난 연료집합체 (36) 의 약간 상방에 위치하도록, 용기 본체 (32) 내로부터 적당한 양의 냉각수를 제거한다.

이 상태에서, 캐니스터 (30) 의 용기 본체 (32) 의 상단 개구부 (32a) 내에 1차 덮개 (42) 를 장착하고, 또한 1차 덮개 (42) 의 상단 주변 가장자리부를 용기 본체 (32) 의 내면에 용접하고, 용기 본체의 상단 개구부를 폐쇄한다. 용접후, 도 6 에 나타낸 바와 같이, 본체 (10) 의 상단 개구측으로부터 검사공간 (16) 에 검사기, 예컨대 초음파센서 (70) 를 삽입하고, 용접부의 외측에 배치한다. 그리고 이 초음파센서 (70) 에 의해, 밀폐 용기 (32) 의 외면측에서 1차 덮개 (42) 의 용접부에 대하여 대략 수직인 방향으로부터 용접부의 용접상태를 검사한다.또한 검사기는 초음파센서에 한정하지 않고, 전자센서 등의 다른 검사기를 사용하여도 된다.

그 후, 용기 본체 (32) 내의 완전탈수, 진공건조, 불활성가스치환, 밀봉작업, 용접부 검사 및 기밀누설 검사를 실시한다. 다음에 용기 본체 (32) 의 상단 개구부 (32a) 내에 2차 덮개 (44) 를 장착하고, 그 외부 주변 가장자리부를 용기 본체의 내면에 용접한다. 그 후, 상기와 동일한 방법으로, 초음파센서 (70) 에 의해 2차 덮개 (44) 의 용접상태를 검사한다.

이어서 1차 덮개 (42) 와 2차 덮개 (44) 사이의 공간에서의 불활성가스치환, 밀봉작업, 용접부 검사, 기밀누설 검사를 실시함으로써, 캐니스터 (30) 의 덮개 밀폐용접이 종료되고, 사용이 끝난 연료를 수납한 캐니스터가 완성된다.

그리고, 수송용 캐스크 (11) 의 본체 (10) 의 상단 개구를 덮개체 (20) 에 의해 폐쇄한 후, 본체 (10) 의 외면을 세정함과 동시에, 플러그 (54) 를 떼어내 전술한 밀폐공간에 충전되어 있던 공기 또는 순수한 물 등을 빼낸다. 마지막으로, 본체 (10) 의 상단 및 하단에 쇼크압소바 (22, 24) 를 장착한 후, 반출전 확인검사를 실시함으로써, 발송전 준비가 완료된다. 이와 같이 하여 캐니스터 (30) 를 수납한 수송용 캐스크 (11) 는 선박, 트럭 등에 의해 발전소에서 저장시설까지 수송된다.

이상과 같이 구성된 수송용 캐스크 (11) 에 의하면, 본체 (10) 의 상단 개구부 근방에서, 캐니스터 (30) 의 용기 본체 (32) 의 외면과 본체 (10) 의 내면 사이에 환형상의 탄성 튜브 (50) 를 설치하여 용기 본체 (32) 의 외면과 본체 (10) 의내면 사이를 밀폐함으로써, 본체 (10) 의 상단 개구측으로부터 용기 본체 (32) 와 본체 (10) 내면 사이로의 유체의 침입을 방지할 수 있다. 즉, 캐니스터 (30) 의 밀폐 용기 (32) 가 수납된 본체 (20) 를 냉각수 (64) 에 침지시켜 사용이 끝난 연료집합체 (36) 의 장전을 실시할 때, 이 냉각수가, 본체 (10) 의 상단 개구측으로부터 용기 본체 (32) 와 본체 (10) 내면의 사이로 유입되는 것을 방지할 수 있고, 그 결과, 용기 본체 (32) 의 외면이 냉각수에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있다.

또 상기 구성의 수송용 캐스크에 의하면, 캐니스터 (30) 의 용기 본체 (32) 가 수납된 본체 (10) 를 냉각수 중에 침지시켜 방사성 물질의 장전을 실시할 때, 미리 공급구멍 (52) 으로부터 상기 밀폐된 공간내로 공기, 또는 순수한 물 등의 유체를 주입해 놓음으로써, 오염된 냉각수가 상기 공간내로 침입하는 것을 더욱 확실하게 방지할 수 있다.

따라서 사용이 끝난 연료집합체 (36) 를 장전한 후, 밀폐 용기 (32) 를 본체 (10) 로부터 끌어올려 세정할 필요가 없고, 장전작업이 용이한 수송용 캐스크 및 장전방법을 얻을 수 있다.

또한 1차 덮개 및 2차 덮개의 용접시, 공급구멍 (52) 으로부터 공기 등을 공급하여 용접부를 냉각함으로써, 용접시간의 단축을 도모할 수 있게 된다.

또 탄성 튜브 (50) 가 수송용 캐스크 (11) 의 본체 (10) 내면에 고정되어 있기 때문에, 본체 (10) 의 수납부 (17) 에 대하여 캐니스터 (30) 를 장전 또는 끌어올림 작업할 때, 만약 캐니스터 (30) 가 낙하된 경우에도, 탄성 튜브 (50) 에 의해캐니스터의 낙하속도를 대폭 저감할 수 있고, 캐니스터 및 캐스크 본체 (10) 의 손상을 방지할 수 있게 된다.

상기 구성의 수송용 캐스크 (11) 에 의하면, 본체 (10) 의 상단부와 캐니스터 (30) 의 용기 본체 (32) 상단부 사이에는 검사공간 (16) 이 형성되어 있다. 따라서 이 검사공간 (16) 에 초음파센서 (70) 등의 검사기를 삽입할 수 있고, 캐니스터 (30) 에서의 1차 덮개 (42) 및 2차 덮개 (44) 의 용접부에 대하여 수직인 방향으로부터 용접부의 용접상태를 검사할 수 있다. 따라서 1차 덮개 (42) 및 2차 덮개 (44) 의 용접상태를 확실하게 검사할 수 있어, 신뢰성의 향상을 도모할 수 있게 된다.

또 다른 이점 및 변형은 이 분야의 숙련자에 의해서 용이하게 이루어질 것이다. 그러므로, 보다 광범위한 국면에서의 본 발명은 여기에 도시되고 개시된 특정한 설명 및 실시예로 한정되지 않는다. 따라서, 다양한 변형은 첨부된 청구범위 및 이에 상응하는 것에 의해서 한정된 바와 같이, 발명의 일반적인 개념의 취지 또는 범위로부터 일탈함이 없이 이루어질 수 있다.

예컨대, 유체의 침입을 방지하는 환형상의 밀폐 부재는 탄성 튜브로 한정되지 않기 때문에, 내부 부재로 하여도 되고, 그 재질은 필요에 따라 선택가능하다.

따라서, 본원 발명에 관련된 수송용 용기 및 밀폐 용기의 장전방법에 의하면, 본체의 상단 개구부 근방에서, 상기 밀폐 용기의 용기 본체 외면과 상기 본체 내면의 사이에 환형상의 밀폐 부재를 설치하여 용기 본체 외면과 본체 내면 사이를밀폐함으로써, 상기 상단 개구측으로부터 상기 용기 본체와 상기 본체 내면 사이로의 유체의 침입을 방지할 수 있다. 즉, 밀폐 용기의 용기 본체가 수납된 본체를 수중에 침지시켜 방사성 물질의 장전을 실시할 때, 이 물이, 상기 본체의 상단 개구측으로부터 상기 용기 본체와 상기 본체 내면 사이로 유입하는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 용기 본체의 외면이 상기 물에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있다. 따라서 수송용 용기의 본체로부터 끌어올리지 않고 밀폐 용기의 세정이 가능해진다.

Claims (10)

1. 폐쇄된 하단부와 상단 개구부를 갖고 있음과 동시에 내부에 방사성 물질이 수납되는 대략 통형상의 금속제 용기 본체와, 상기 용기 본체에 용접되어 상기 용기 본체의 상단 개구부를 폐쇄한 덮개를 구비한 밀폐 용기를 수납하여 수송하기 위한 수송용 용기에 있어서,

   저벽 및 상단 개구부를 갖고, 그 내부에, 상기 밀폐 용기를 수납하는 수납부가 설치된 본체와;

   상기 상단 개구를 폐쇄하는 덮개체와;

   상기 상단 개구의 근방에서, 상기 밀폐 용기의 외면과 상기 본체의 내면 사이에 설치되고, 이들 외면과 내면 사이를 밀폐하고, 상기 상단 개구측으로부터 상기 밀폐 용기 외면과 상기 본체 내면 사이로의 유체의 침입을 방지하는 환형상의 밀폐 부재를 구비한 수송용 용기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 밀폐 부재는 팽창가능한 튜브형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 수송용 용기.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 밀폐 부재는 상기 본체의 내면에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 수송용 용기.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 본체의 수납부는 상기 상단 개구측의 단부에서 상기 밀폐 용기의 덮개의 외측에 설치되어 있음과 동시에 다른 부분보다도 큰 직경을 갖고, 상기 밀폐 용기의 외면과의 사이에 검사기를 삽입할 수 있는 검사공간을 형성한 대경부를 구비하고,

   상기 밀폐 부재는 상기 대경부내에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 수송용 용기.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 본체는 상기 밀폐 부재에 의해 밀폐된 공간으로 연통되고, 상기 본체의 외부로부터 상기 공간내로 유체를 공급할 수 있는 공급구멍을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 수송용 용기.
6. 제 1 항에 있어서, 추가로, 상기 본체의 외측에 간극을 두고 배치된 외통과, 본체와 외통 사이에 설치된 중성자를 차폐하는 차폐체를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 수송용 용기.
7. 제 6 항에 있어서, 추가로, 상기 본체의 상단부 및 하단부에 각각 장착된 충격흡수체를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 수송용 용기.
8. 방사성 물질을 수납한 밀폐 용기를 제 1 항에 기재된 수송용 용기에 장전하는 밀폐 용기의 장전방법에 있어서,

   상단이 개구된 수송용 용기의 본체의 수납부에, 상단이 개구된 빈 밀폐 용기의 용기 본체를 배치하고;

   상기 본체의 상단 개구의 근방에서, 상기 용기 본체 외면과 상기 본체 내면 사이에 설치된 환형상의 밀폐 부재에 의해, 용기 본체 외면과 본체 내면 사이를 밀폐하고, 상기 본체의 상단 개구측으로부터 상기 용기 본체와 상기 본체 내면 사이로의 유체의 침입을 방지하고;

   상기 밀폐 부재에 의해 상기 용기 본체 외면과 본체 내면 사이를 밀폐한 상태에서, 상기 용기 본체가 수납된 상기 본체를 수중에 침지시키고;

   상기 수중에서, 상기 용기 본체내에 방사성 물질을 장전하고;

   상기 방사성 물질의 장전후, 수중에서 상기 용기 본체의 상단 개구부에 차폐체를 장착하고;

   상기 차폐체의 장착후, 상기 본체를 수중에서 끌어올려, 상기 용기 본체내 및 상기 본체내로부터 소정량의 물을 제거하고; 그리고

   상기 물의 제거후, 상기 덮개를 상기 본체의 내면에 용접하는 밀폐 용기의 장전방법.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 밀폐 부재에 의해 밀폐된 공간에 가압된 유체를 충전한 후, 상기 본체를 수중에 침지시키는 것을 특징으로 하는 밀폐 용기의 장전방법.
10. 제 8 항에 있어서, 추가로, 상기 1차 덮개의 용접후, 상기 용접부의 외측에서, 상기 용기 본체와 상기 본체 사이에 검사기를 삽입하여 용접상태를 검사하는 것을 특징으로 하는 밀폐 용기의 장전방법