貯蔵容器の耐震安全性評価方法及び耐震安全性評価設備
【課題】非固定で貯蔵容器に外力が作用したときの貯蔵容器の挙動を解析するにあたり、適切な条件で安全性を評価する安全性評価方法を実現する。
【解決手段】放射性物質を収容し、非固定状態の架台に固定した貯蔵容器の耐震安全性評価方法であって、該架台を含む該貯蔵容器の解析用モデルを作成し、該貯蔵容器に地震荷重などの外力が働いたときの浮上り量を算出し、算出した該浮上り量に基づいて安全性を評価する。
【解決手段】放射性物質を収容し、非固定状態の架台に固定した貯蔵容器の耐震安全性評価方法であって、該架台を含む該貯蔵容器の解析用モデルを作成し、該貯蔵容器に地震荷重などの外力が働いたときの浮上り量を算出し、算出した該浮上り量に基づいて安全性を評価する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貯蔵容器の耐震安全性評価方法及び貯蔵容器の耐震安全性評価設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所施設の炉心で一定期間使用された燃料は、炉心より取り出されて使用済燃料プール等に一時保管される。この所定の冷却期間が終了した燃料は、最終的に再処理工場に搬出され、再処理されてウランとプルトニウムとを再資源として取り出し、再利用される。
【０００３】
現在、原子力発電所で発生する使用済燃料は、発電需要と共に増大しているために、再処理工場が稼動しても国内で発生する使用済燃料は再処理工場での処理容量を上回ることになり、再処理されるまでの期間中、適切に管理・貯蔵される必要がある。
【０００４】
原子力発電所の敷地内若しくは敷地外にて管理・貯蔵する方法として、乾式キャスク貯蔵、ボールト貯蔵、サイロ貯蔵、コンクリートキャスク貯蔵等の乾式貯蔵方式及び水プールの湿式貯蔵方式の各方式があるが、コスト的にも、また長期に亘る安定貯蔵を考えた場合においても、乾式貯蔵が注目されている。乾式貯蔵方式の内、現在国内で実用化されているキャスク貯蔵方式は、放射性物質収納容器である乾式キャスクの中に使用済燃料を収納し貯蔵する方法である。
【０００５】
このキャスクには、金属キャスクとコンクリートキャスクとがあり、金属キャスクは搬送と貯蔵とを兼用できる。一方、コンクリートキャスクは、貯蔵用として用いられるキャスクであり、搬送時は使用済燃料をキャニスタと称する容器に収納し、該キャニスタを輸送用キャスクに収納して輸送する。貯蔵施設においては、金属キャスクは使用済燃料の移し替え等をせずにそのまま所定期間貯蔵される。
【０００６】
一方、キャニスタは輸送用キャスクから引き抜かれ、予め用意しておいたコンクリートキャスクに装填されて所定期間貯蔵される。
【０００７】
ここで、貯蔵施設内において、キャスクを天井クレーンによりトレーラから積み下ろしをして貯蔵位置まで搬送すると、天井クレーンの走行及び昇降スペースの確保のために、貯蔵建屋の階高が高くなり、キャスクの貯蔵容量に比較して貯蔵建屋が大型となる。また、通常、金属キャスクやコンクリートキャスクは非常に重く（例えば、約１００〜２００トン）、大型の天井クレーンが必要になる。
【０００８】
この問題を解決するため、従来、貯蔵建屋の階高を低くできるエアパレット方式の搬送装置が提案されている。エアパレット搬送装置は、架台上に金属キャスクを設置して固定し、架台の下側に装着するエアパレットを有する自走可能な台車を備えて構成されている。そして、搬送時には、エアパレットを架台の下側に装着して台車側からエアパレットに空気を供給し、貯蔵容器を浮上させた状態で搬送するようにしている。
【０００９】
ところが、エアパレット搬送装置を用いた貯蔵施設において、空気の供給が途絶えた場合には貯蔵容器が非固定状態になる場合も想定される。そして、この場合の貯蔵容器の耐震安全性を評価する手法が求められている。
【００１０】
特許文献１には、非固定状態での貯蔵容器に加わる地震荷重の影響を非線形現象として評価する構造物の耐震設計方法が記載されている。しかし、この方法は、非線形の時刻歴解析によって評価する方法であり、地震力から与えられる内部エネルギーの増加に着目した評価ではない。
【００１１】
使用済燃料の搬送中においても、地震等により傾きが発生しても、貯蔵容器の閉じ込め機能、遮へい機能、除熱機能、臨界防止といった基本的安全機能に影響を及ぼさないことが要求される。
【００１２】
しかし、実機等による試験を行って地震等に対する安全性を評価するには、時間及びコストが膨大となることから現実的ではなく、シミュレーション等により非固定で貯蔵容器の挙動を解析して安全性を評価することが望ましい。
【００１３】
ところが、非固定で貯蔵容器の地震時の挙動をシミュレーション等により解析する場合、適切な安全側の条件での安全性を評価することが、貯蔵システムの構築には必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００２−１４６７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、非固定で貯蔵容器に外力が作用したときの貯蔵容器の挙動を解析するにあたり、適切な条件で安全性を評価する安全性評価方法を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の貯蔵容器の耐震安全性評価方法は、放射性物質を収容し、非固定状態の架台に固定した貯蔵容器の耐震安全性評価方法であって、前記架台を含む前記貯蔵容器の解析用モデルを作成し、前記貯蔵容器に地震荷重のような外力が働いたときの浮上り量を算出し、算出した浮上り量に基づいて耐震安全性を評価することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、放射性物質を収容する貯蔵容器が非固定状態であって、地震荷重のような外力が作用したときの貯蔵容器の挙動を解析するにあたり、貯蔵容器に与えられる外力からのエネルギーの条件を過度に安全側に設定することなく、安全性を評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明による安全性評価の対象である非固定状態の貯蔵容器を示す概要構成図である。
【図２Ａ】本発明による安全性評価の対象である非固定状態の貯蔵容器の地震時における動きを示す概要図である。
【図２Ｂ】図２Ａの貯蔵容器の地震時におけるエネルギー状態の変化を示すグラフである。
【図３】本発明による非固定状態の貯蔵容器の安全性評価方法に関する一実施例を示すフローチャートである。
【図４】本発明における非固定状態の貯蔵容器の浮上り状態を示す側面図である。
【図５】本発明における非固定状態の貯蔵容器の転倒限界を示す側面図である。
【図６】本発明による非固定状態の貯蔵容器の耐震安全性評価設備に関する一実施例を示す概略構成図である。
【図７】本発明による非固定状態の貯蔵容器の安全性評価方法を示すプログラムフローである。
【図８】本発明によるエネルギー時間蓄積量の算出結果を示すグラフである。
【図９】本発明による非固定状態の貯蔵容器の安全性評価における質点系振動モデルの一実施例を示す模式図である。
【図１０】本発明による非固定状態の貯蔵容器の安全性評価における質点系振動モデルの他の実施例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明は、貯蔵容器の耐震安全性評価方法及び評価設備に関し、非固定状態の貯蔵容器の耐震安全性評価方法に関する。例えば、放射性物質を収納した貯蔵容器を固定した架台が非固定状態において地震等の外力が働いたときの挙動を解析して安全性を評価する技術に関する。
【００２０】
本発明の最良の形態は、放射性物質を収容する貯蔵容器を非固定状態の架台に固定した貯蔵容器、すなわち架台を介して非固定状態の貯蔵容器の安全性評価方法であって、貯蔵容器の解析用モデルを作成し、非固定状態の貯蔵容器に外力が働いたときの挙動をエネルギーの付与の評価より算出し、算出した結果に基づいて安全性を評価することを特徴とする。この方法により、実機等による試験を実施しなくとも、解析によりマッチングさせて非固定状態の貯蔵容器の安全性を評価することができる。
【００２１】
この解析によって非固定状態の貯蔵容器の安全性評価を実施する場合に、非固定状態の貯蔵容器に外力が作用したときの挙動を表現できる解析用モデルを設定する。
【００２２】
また、非固定状態の貯蔵容器を構成する各部は、集中質量Ｗ、はり要素Ｂ、ばね要素Ｓといった簡単な要素を適用してモデル化する。これにより、貯蔵容器に付与された外力からのエネルギーより貯蔵容器の挙動を容易に評価することができる。
【００２３】
図１に本発明の安全性評価の対象である非固定状態の貯蔵容器を示す概要構成図を示す。
【００２４】
符号１は使用済みの燃料を収納した貯蔵容器であり、２は貯蔵容器１を搭載した架台である。貯蔵容器１は、固定金具（後述）を介して架台２に固定される。架台２の幅は、貯蔵容器１の直径よりも大きくしてあり、転倒しにくくなっている。ここで、非固定状態とは、固定されていない架台２に貯蔵容器１が固定された状態をいう。
【００２５】
また、符号３は架台２が置かれた床面であり、４は架台２を含めた貯蔵容器１の重心を示す。さらに、破線２０１は、重心４の振動の支点５と重心４とを結ぶ線分である。ここで、この線分２０１の長さをａとする。
【００２６】
非固定状態であるため、貯蔵容器１に地震荷重等の外力が働いた場合に、貯蔵容器１や架台２の挙動が基本的な安全性に影響を及ぼさないことを確認する必要がある。したがって、設計段階で、貯蔵容器１に外力が働いたときに非固定状態の貯蔵容器１の動きを評価し、十分な安全性を確保した設計をする必要がある。
【００２７】
図２Ａに貯蔵容器１に地震荷重のような交番荷重が与えられる場合の貯蔵容器１の挙動を示す。貯蔵容器１に交番荷重のような外力が働くと、架台２の１辺を支点にして他辺が浮き上がる。このとき、架台２に付与されたエネルギーは、貯蔵容器１の内部エネルギーの増分となる。そのため、この内部エネルギーは運動エネルギーあるいは位置エネルギーに変換され、貯蔵容器１及び架台２はロッキング振動を開始する。
【００２８】
貯蔵容器１及び架台２は、固定金具により固定されて一体化されているため、全体を剛体とみなして取り扱うことができる。以後、特に区別して説明する場合を除き、単独で貯蔵容器１と記載した場合も、貯蔵容器１が、一体化された貯蔵容器１及び架台２の全体、すなわち架台２を含むものと解釈してよい。
【００２９】
また、床面３と接する際、すなわち衝突する際には、振動している貯蔵容器１及び架台２の運動エネルギーの一部が散逸する。これは、剛球が降伏面に衝突した場合に、その衝突後の速度が衝突前の速度と一致しないことと同様な現象である。貯蔵容器１が置かれている床面３は、完全な非降伏面であることはないため、反発係数は１ではなく、架台２が床面に接した際にはエネルギーの散逸が観測される。
【００３０】
本図において、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、貯蔵容器１及び架台２のロッキング振動の、異なる時刻における状態を表している。
【００３１】
このときの位置エネルギー、運動エネルギー及び内部エネルギーの経時変化を図２Ｂに示す。ここで、図２Ａの（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）の状態に対応する時刻を図２Ｂの（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）で示してある。
【００３２】
（ａ）及び（ｃ）においては、位置エネルギーが最小となり、運動エネルギーが極大となる。このとき、架台２が床面３に接する（衝突する）ため、衝突による内部エネルギーの散逸が起こる。ここでは、（ａ）及び（ｃ）に対応する時刻をＴｉ−１及びＴｉで示す。また、（ｂ）及び（ｄ）では、位置エネルギーが極大となり、運動エネルギーが最小となる。
【００３３】
地震等により貯蔵容器１及び架台２が付与されるエネルギーは、振動を繰り返しながら徐々に増加していく一方、床面３に接するたびに運動エネルギーを散逸することが知られている。
【００３４】
図２Ｂにおいて、時刻Ｔｉ−１におけるエネルギーの散逸により内部エネルギーはｐｉ−１となり、時刻Ｔｉで内部エネルギーはｐ’ｉに達する。すなわち、時刻Ｔｉ−１から時刻Ｔｉまでの間に内部エネルギーはｐ’ｉ−ｐｉ−１だけ増加する。そして、時刻Ｔｉにおいてエネルギーの散逸により内部エネルギーはｐｉになる。すなわち、衝突の瞬間に内部エネルギーはｐ’ｉ−ｐｉだけ減少する。
【実施例１】
【００３５】
図３に本発明による非固定状態の貯蔵容器の耐震安全性評価方法に関する一実施例のフローチャートを示す。本実施例の安全性評価方法は、貯蔵施設、キャスク（貯蔵容器）及び架台の構造を含む設計情報を取り込む工程（Ｓ１０１）、キャスク（貯蔵容器）及び架台などの仕様（形状、重量等）や地震動の条件、すなわち貯蔵容器の振動特性を解析するための入力条件を設定する工程（Ｓ１０２）、スペクトル範囲及び振動エネルギーの算出を含む振動特性を評価する工程（Ｓ１０３）、貯蔵容器が付与されるエネルギーを評価する工程（Ｓ１０４）、並びに付与されたエネルギーから安全性の評価量である「浮上り量」を算出して安全性を評価する工程（Ｓ１０５）を含む。
【００３６】
安全性の評価量をする工程（Ｓ１０５）では、浮上り量からは貯蔵容器の転倒の有無を判断する。
【００３７】
図４は、本発明における非固定状態の貯蔵容器の浮上り状態を示す側面図である。
【００３８】
本図において、貯蔵容器１及び架台２は支点５を軸として角度θだけ傾き、架台２の支点５と反対側の端部は高さｈだけ浮上っている。
【００３９】
また、図５は、本発明における非固定状態の貯蔵容器の転倒限界を示す側面図である。本図において、貯蔵容器１及び架台２の重心４が、架台２の一端の支点５を通る鉛直線６の外側に出ると転倒する。そこで、図４の状態における架台２の他端の浮上り量ｈの転倒限界条件をＨ＊として設定し、算出した浮上り量ｈがＨ＊未満であれば転倒しないものとして安全性を評価する。このとき、図４における角度θをθ＊と表すことにする。
【００４０】
図６は、本発明による非固定状態の貯蔵容器の耐震安全性評価設備に関する一実施例を示す概略構成図である。
【００４１】
符号８は計算機システムであり、基本的には、貯蔵容器の形状及び重心位置の情報（貯蔵容器情報）、並びに架台の形状及び重心位置の情報（架台情報）を入力し、地震波情報を入力するインプットポート８１、ＣＰＵ８２、ＲＡＭ８３及びＲＯＭ８４を含む構成となっている。ＲＯＭ８４は、ＣＰＵ８２を制御するためのプログラムを格納した記録媒体を含む。この記録媒体を記憶部と呼ぶ。また、ＣＰＵ８２は、このプログラムに従って、貯蔵容器の形状や重心位置の情報、及び架台の形状や重心位置の情報を入力し、さらには、地震波情報を入力し、ＲＡＭ８３との間でデータの授受をしながら演算処理を行う。その演算処理の結果である耐震性をアウトプット処理部９に出力し、耐震性に関する判定を行う。
【００４２】
図３に示す評価フローにおいて転倒を予測するプログラムフローの一実施例を図７に示す。
【００４３】
図７に本発明による非固定状態の貯蔵容器の耐震安全性評価方法に関する一実施例のフローチャートを示す。本実施例の安全性評価方法は、振動特性を評価するための工程（Ｓ１０３）と、貯蔵容器が付与されるエネルギーを評価する工程（Ｓ１０４）と、付与されたエネルギーから安全性の評価量である「浮上り量」を算出して安全性を評価する工程（Ｓ１０５）とを含む。
【００４４】
始めに、貯蔵施設、貯蔵容器１及び架台２の構造等の設計情報を取り込む（Ｓ１０１）。ついで、貯蔵容器の振動特性を解析するための入力条件１０２を設定する（Ｓ１０２）。入力条件としては、設計用地震動、貯蔵容器仕様（寸法、重量等）、架台仕様（寸法、重量等）等である。
【００４５】
つぎに、振動解析を実施する（Ｓ１０３）。この振動解析（Ｓ１０３）は、２つのステップ、すなわち評価対象となる貯蔵容器の振動特性を評価するためのスペクトル範囲を設定する工程（Ｓ１０３ａ）、及びこのモデルに基づいて時刻歴解析を実施して振動エネルギーを算出する工程（Ｓ１０３ｂ）を含む。
【００４６】
さらに、振動エネルギーから貯蔵容器に付与するエネルギーを評価する工程（Ｓ１０４）は、５つのステップ、すなわち振動エネルギーの時間変化を算出する工程（Ｓ１０４ａ）、単位時間当たりの付与されたエネルギーの最大値を算出する工程（Ｓ１０４ｂ）、付与されるエネルギーを定める累積時間幅を設定する工程（Ｓ１０４ｃ）、累積したエネルギーを算出する工程（Ｓ１０４ｄ）、及び最大累積エネルギーを算出する工程（Ｓ１０４ｅ）を含む。ここで、（Ｓ１０４ｃ）から（Ｓ１０４ｅ）までの工程においては、反復計算を行って蓄積エネルギーの最大値を確定してもよい。
【００４７】
そして、さらに、安全性の評価量をする工程（Ｓ１０５）は、蓄積エネルギーから浮上り量を算出する工程（Ｓ１０５ａ）、及び浮上り量から転倒評価を行う工程（Ｓ１０５ｂ）を含む。浮上り量からは貯蔵容器の転倒の有無を判断する。
＜振動特性の評価：Ｓ１０３＞
非固定状態の貯蔵容器において、外力が働いたときの振動特性を評価する。ここで、図７の（Ｓ１０３ａ）で評価する振動特性（振動定数）は、参考文献（秋山ら、エネルギースペクトルを用いた剛体の転倒予測、日本建築学会構造系論文集４８８号、４９−５５号）に記載されているように、質点振動系の運動方程式より、一般的に式（１）のように表すことができる。
【００４８】
【数１】
【００４９】
また、上記参考文献には、剛体の振動特性において考慮するスペクトル幅は、Ｔ０〜Ｔ１であり、Ｔ０及びＴ１は、ロッキング振動する構造物の床面接地面形状が矩形の場合に式（２）及び式（３）で求めることができる、と記載されている。
【００５０】
【数２】
【００５１】
【数３】
【００５２】
したがって、振動特性の評価においては、式（１）で算出される振動特性も用い、式（２）及び式（３）より、振動エネルギーを評価する。
＜付与されるエネルギーの評価：Ｓ１０４＞
振動特性の評価（Ｓ１０３）で算出した非固定状態の貯蔵容器が地震エネルギーから付与されるエネルギー速度の時間変化EV(t)は、式（４）で表記できる。
【００５３】
【数４】
【００５４】
式（４）を微分することにより、単位時間当たりに付与されるエネルギー、すなわちエネルギー速度を式（５）のように算出できる。
【００５５】
【数５】
【００５６】
貯蔵容器に付与されるエネルギー速度で表記したエネルギーから貯蔵容器の転倒を予測するには、転倒に至る時間内で累積される付与エネルギー速度で評価することが適切である。このため、貯蔵容器に付与される時間累積のエネルギー速度は、単位時間当たりに付与されるエネルギー速度を、任意の時刻ｔからの時間幅Ｔで積分することで式（６）のように算出できる。ここで、ｔは地震の始まり（時刻０）をとってもよいが、計算時間の短縮の観点から、地震の揺れが大きくなり始めてから揺れのピークを迎えるまでの間で適切な時刻をあらかじめ定めておいてもよい。
【００５７】
【数６】
【００５８】
転倒の可否判断は、式（７）によって時間幅Ｔを考慮したエネルギー速度の最大値を求めて評価する。この場合に、ｔ及びＴをパラメータとしてエネルギー速度の最大値を算出する。
【００５９】
【数７】
【００６０】
＜転倒の可否評価：Ｓ１０５＞
図４は、貯蔵容器１の重心位置４と浮上り量ｈとの関係を示したものである。本図に示すように、ロッキング振動による浮上り量ｈは、地震力から付与される内部エネルギーの最大値Δ（ＥＶｍａｘ）が位置エネルギー増分に変換されると仮定して、重心の浮上り量ｈ０が次の式（８）により求められる。なお、ｇは重力加速度である。
【００６１】
【数８】
【００６２】
そして、重心位置４の浮上り量ｈ０が発生した時の架台端部の浮上り量ｈを算出し、図５に示す転倒条件である浮上り量Ｈ＊と比較することにより、転倒の有無を評価することができる。
【００６３】
図８は、図７のフローに従って算出した内部エネルギーの時間変化を模式的に示したグラフである。
【００６４】
図８において、横軸は地震の経過時間とほぼ同等なスケールである時間であり、縦軸は地震時のエネルギーを等価に示す等価速度である。図中、エネルギー全蓄積量の時間変化は、内部エネルギーの散逸がないと仮定した場合の内部エネルギーの蓄積量であり、参考文献の考え方に従って式（４）を用いて算出するものである。これは増加関数となる。これは図７の（Ｓ１０３）で行う時刻歴解析である。ここで、算出した内部エネルギーの蓄積量は、衝突等によるエネルギーの散逸を考慮していないため、地震波等により付与されるエネルギー蓄積量の最大値が得られる。これを基準に転倒するか否かの安全性評価を行うと、貯蔵容器の安全な仕様を過度に要求する結果となり、貯蔵容器を含めた貯蔵設備が極めてコストの高いものとなる。
【００６５】
実際には、エネルギーの散逸が生じるため、エネルギー蓄積量は上記の最大値に比べて低いものとなる。すなわち、エネルギーの散逸を考慮して安全性評価を行えば、貯蔵容器の安全な仕様のためのコストを大幅に低減することができるはずである。
【００６６】
そこで、（Ｓ１０４）において、架台と床面との反発係数を含めたエネルギーの散逸の条件を考慮して解析を行う。
【００６７】
エネルギー時間蓄積量の時間変化は、式（５）及び式（６）を用いて算出するものであり、本発明において新たに導入した考え方である。これは（Ｓ１０４）で行うものである。すなわち、図８におけるエネルギー時間蓄積量の時間変化は、地震から付与されるエネルギーを地震の全時間で累積評価したエネルギー全累積量を、時間幅を区切って評価し直した結果である。
【００６８】
この（Ｓ１０４）で行う解析は、衝突等のエネルギーの散逸を考慮するため、初期の内部エネルギーが後期の内部エネルギー累積量に与える影響は軽微である。このため、上述の時刻ｔを、地震波が大きくなり始めてからの任意の時刻に設定することができる。これは解析時間を短縮する効果がある。
【００６９】
そして、時間幅Ｔを適切な範囲で変化させて式（６）及び式（７）の計算を行い、安全性評価において重要な値である内部エネルギーの最大値Δ（ＥＶｍａｘ）を算出する。時間幅Ｔは、貯蔵容器が外力から付与されるエネルギーを算出する際に、貯蔵容器のロッキング振動の周期で定まる時間間隔を用いて設定してもよい。
【００７０】
図９は、図７の評価フローにおいて振動特性を評価する工程（Ｓ１０３）で実施する質点系の振動モデルの一実施例を示したものである。
【００７１】
この振動モデルにおいて、固定金具１０によって架台２に固定された貯蔵容器１は、貯蔵容器１の重心４１及び架台２の重心４２で定めた質点と、架台２の振動現象をモデル化したバネ要素Ｓｂと、バネ要素を結ぶ梁Ｂｂとに変換される。
【００７２】
本実施例の場合、条件を入力する工程（Ｓ１０２）において、貯蔵容器１及び架台２の仕様を個別に入力するためのモデルである。
【００７３】
図１０は、質点系の振動モデルに関する他の実施例を示したものである。
【００７４】
本図の振動モデルは、貯蔵容器の上部に貯蔵容器１の蓋部３０１の質点４３を設けた貯蔵容器の振動モデルである。
【００７５】
本実施例の場合、条件を入力する工程（Ｓ１０２）において、貯蔵容器１、架台２及び蓋部３０１の仕様を個別に入力するためのモデルである。
【００７６】
図９及び図１０に示すモデルは、図１に示した解析に用いる全体の重心４の算出を自動化するものである。
【符号の説明】
【００７７】
１：貯蔵容器、２：架台、３：床面、４：重心、５：支点、６：鉛直線、８：計算機システム、９：アウトプット処理部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貯蔵容器の耐震安全性評価方法及び貯蔵容器の耐震安全性評価設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所施設の炉心で一定期間使用された燃料は、炉心より取り出されて使用済燃料プール等に一時保管される。この所定の冷却期間が終了した燃料は、最終的に再処理工場に搬出され、再処理されてウランとプルトニウムとを再資源として取り出し、再利用される。
【０００３】
現在、原子力発電所で発生する使用済燃料は、発電需要と共に増大しているために、再処理工場が稼動しても国内で発生する使用済燃料は再処理工場での処理容量を上回ることになり、再処理されるまでの期間中、適切に管理・貯蔵される必要がある。
【０００４】
原子力発電所の敷地内若しくは敷地外にて管理・貯蔵する方法として、乾式キャスク貯蔵、ボールト貯蔵、サイロ貯蔵、コンクリートキャスク貯蔵等の乾式貯蔵方式及び水プールの湿式貯蔵方式の各方式があるが、コスト的にも、また長期に亘る安定貯蔵を考えた場合においても、乾式貯蔵が注目されている。乾式貯蔵方式の内、現在国内で実用化されているキャスク貯蔵方式は、放射性物質収納容器である乾式キャスクの中に使用済燃料を収納し貯蔵する方法である。
【０００５】
このキャスクには、金属キャスクとコンクリートキャスクとがあり、金属キャスクは搬送と貯蔵とを兼用できる。一方、コンクリートキャスクは、貯蔵用として用いられるキャスクであり、搬送時は使用済燃料をキャニスタと称する容器に収納し、該キャニスタを輸送用キャスクに収納して輸送する。貯蔵施設においては、金属キャスクは使用済燃料の移し替え等をせずにそのまま所定期間貯蔵される。
【０００６】
一方、キャニスタは輸送用キャスクから引き抜かれ、予め用意しておいたコンクリートキャスクに装填されて所定期間貯蔵される。
【０００７】
ここで、貯蔵施設内において、キャスクを天井クレーンによりトレーラから積み下ろしをして貯蔵位置まで搬送すると、天井クレーンの走行及び昇降スペースの確保のために、貯蔵建屋の階高が高くなり、キャスクの貯蔵容量に比較して貯蔵建屋が大型となる。また、通常、金属キャスクやコンクリートキャスクは非常に重く（例えば、約１００〜２００トン）、大型の天井クレーンが必要になる。
【０００８】
この問題を解決するため、従来、貯蔵建屋の階高を低くできるエアパレット方式の搬送装置が提案されている。エアパレット搬送装置は、架台上に金属キャスクを設置して固定し、架台の下側に装着するエアパレットを有する自走可能な台車を備えて構成されている。そして、搬送時には、エアパレットを架台の下側に装着して台車側からエアパレットに空気を供給し、貯蔵容器を浮上させた状態で搬送するようにしている。
【０００９】
ところが、エアパレット搬送装置を用いた貯蔵施設において、空気の供給が途絶えた場合には貯蔵容器が非固定状態になる場合も想定される。そして、この場合の貯蔵容器の耐震安全性を評価する手法が求められている。
【００１０】
特許文献１には、非固定状態での貯蔵容器に加わる地震荷重の影響を非線形現象として評価する構造物の耐震設計方法が記載されている。しかし、この方法は、非線形の時刻歴解析によって評価する方法であり、地震力から与えられる内部エネルギーの増加に着目した評価ではない。
【００１１】
使用済燃料の搬送中においても、地震等により傾きが発生しても、貯蔵容器の閉じ込め機能、遮へい機能、除熱機能、臨界防止といった基本的安全機能に影響を及ぼさないことが要求される。
【００１２】
しかし、実機等による試験を行って地震等に対する安全性を評価するには、時間及びコストが膨大となることから現実的ではなく、シミュレーション等により非固定で貯蔵容器の挙動を解析して安全性を評価することが望ましい。
【００１３】
ところが、非固定で貯蔵容器の地震時の挙動をシミュレーション等により解析する場合、適切な安全側の条件での安全性を評価することが、貯蔵システムの構築には必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００２−１４６７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、非固定で貯蔵容器に外力が作用したときの貯蔵容器の挙動を解析するにあたり、適切な条件で安全性を評価する安全性評価方法を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の貯蔵容器の耐震安全性評価方法は、放射性物質を収容し、非固定状態の架台に固定した貯蔵容器の耐震安全性評価方法であって、前記架台を含む前記貯蔵容器の解析用モデルを作成し、前記貯蔵容器に地震荷重のような外力が働いたときの浮上り量を算出し、算出した浮上り量に基づいて耐震安全性を評価することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、放射性物質を収容する貯蔵容器が非固定状態であって、地震荷重のような外力が作用したときの貯蔵容器の挙動を解析するにあたり、貯蔵容器に与えられる外力からのエネルギーの条件を過度に安全側に設定することなく、安全性を評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明による安全性評価の対象である非固定状態の貯蔵容器を示す概要構成図である。
【図２Ａ】本発明による安全性評価の対象である非固定状態の貯蔵容器の地震時における動きを示す概要図である。
【図２Ｂ】図２Ａの貯蔵容器の地震時におけるエネルギー状態の変化を示すグラフである。
【図３】本発明による非固定状態の貯蔵容器の安全性評価方法に関する一実施例を示すフローチャートである。
【図４】本発明における非固定状態の貯蔵容器の浮上り状態を示す側面図である。
【図５】本発明における非固定状態の貯蔵容器の転倒限界を示す側面図である。
【図６】本発明による非固定状態の貯蔵容器の耐震安全性評価設備に関する一実施例を示す概略構成図である。
【図７】本発明による非固定状態の貯蔵容器の安全性評価方法を示すプログラムフローである。
【図８】本発明によるエネルギー時間蓄積量の算出結果を示すグラフである。
【図９】本発明による非固定状態の貯蔵容器の安全性評価における質点系振動モデルの一実施例を示す模式図である。
【図１０】本発明による非固定状態の貯蔵容器の安全性評価における質点系振動モデルの他の実施例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明は、貯蔵容器の耐震安全性評価方法及び評価設備に関し、非固定状態の貯蔵容器の耐震安全性評価方法に関する。例えば、放射性物質を収納した貯蔵容器を固定した架台が非固定状態において地震等の外力が働いたときの挙動を解析して安全性を評価する技術に関する。
【００２０】
本発明の最良の形態は、放射性物質を収容する貯蔵容器を非固定状態の架台に固定した貯蔵容器、すなわち架台を介して非固定状態の貯蔵容器の安全性評価方法であって、貯蔵容器の解析用モデルを作成し、非固定状態の貯蔵容器に外力が働いたときの挙動をエネルギーの付与の評価より算出し、算出した結果に基づいて安全性を評価することを特徴とする。この方法により、実機等による試験を実施しなくとも、解析によりマッチングさせて非固定状態の貯蔵容器の安全性を評価することができる。
【００２１】
この解析によって非固定状態の貯蔵容器の安全性評価を実施する場合に、非固定状態の貯蔵容器に外力が作用したときの挙動を表現できる解析用モデルを設定する。
【００２２】
また、非固定状態の貯蔵容器を構成する各部は、集中質量Ｗ、はり要素Ｂ、ばね要素Ｓといった簡単な要素を適用してモデル化する。これにより、貯蔵容器に付与された外力からのエネルギーより貯蔵容器の挙動を容易に評価することができる。
【００２３】
図１に本発明の安全性評価の対象である非固定状態の貯蔵容器を示す概要構成図を示す。
【００２４】
符号１は使用済みの燃料を収納した貯蔵容器であり、２は貯蔵容器１を搭載した架台である。貯蔵容器１は、固定金具（後述）を介して架台２に固定される。架台２の幅は、貯蔵容器１の直径よりも大きくしてあり、転倒しにくくなっている。ここで、非固定状態とは、固定されていない架台２に貯蔵容器１が固定された状態をいう。
【００２５】
また、符号３は架台２が置かれた床面であり、４は架台２を含めた貯蔵容器１の重心を示す。さらに、破線２０１は、重心４の振動の支点５と重心４とを結ぶ線分である。ここで、この線分２０１の長さをａとする。
【００２６】
非固定状態であるため、貯蔵容器１に地震荷重等の外力が働いた場合に、貯蔵容器１や架台２の挙動が基本的な安全性に影響を及ぼさないことを確認する必要がある。したがって、設計段階で、貯蔵容器１に外力が働いたときに非固定状態の貯蔵容器１の動きを評価し、十分な安全性を確保した設計をする必要がある。
【００２７】
図２Ａに貯蔵容器１に地震荷重のような交番荷重が与えられる場合の貯蔵容器１の挙動を示す。貯蔵容器１に交番荷重のような外力が働くと、架台２の１辺を支点にして他辺が浮き上がる。このとき、架台２に付与されたエネルギーは、貯蔵容器１の内部エネルギーの増分となる。そのため、この内部エネルギーは運動エネルギーあるいは位置エネルギーに変換され、貯蔵容器１及び架台２はロッキング振動を開始する。
【００２８】
貯蔵容器１及び架台２は、固定金具により固定されて一体化されているため、全体を剛体とみなして取り扱うことができる。以後、特に区別して説明する場合を除き、単独で貯蔵容器１と記載した場合も、貯蔵容器１が、一体化された貯蔵容器１及び架台２の全体、すなわち架台２を含むものと解釈してよい。
【００２９】
また、床面３と接する際、すなわち衝突する際には、振動している貯蔵容器１及び架台２の運動エネルギーの一部が散逸する。これは、剛球が降伏面に衝突した場合に、その衝突後の速度が衝突前の速度と一致しないことと同様な現象である。貯蔵容器１が置かれている床面３は、完全な非降伏面であることはないため、反発係数は１ではなく、架台２が床面に接した際にはエネルギーの散逸が観測される。
【００３０】
本図において、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、貯蔵容器１及び架台２のロッキング振動の、異なる時刻における状態を表している。
【００３１】
このときの位置エネルギー、運動エネルギー及び内部エネルギーの経時変化を図２Ｂに示す。ここで、図２Ａの（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）の状態に対応する時刻を図２Ｂの（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）で示してある。
【００３２】
（ａ）及び（ｃ）においては、位置エネルギーが最小となり、運動エネルギーが極大となる。このとき、架台２が床面３に接する（衝突する）ため、衝突による内部エネルギーの散逸が起こる。ここでは、（ａ）及び（ｃ）に対応する時刻をＴｉ−１及びＴｉで示す。また、（ｂ）及び（ｄ）では、位置エネルギーが極大となり、運動エネルギーが最小となる。
【００３３】
地震等により貯蔵容器１及び架台２が付与されるエネルギーは、振動を繰り返しながら徐々に増加していく一方、床面３に接するたびに運動エネルギーを散逸することが知られている。
【００３４】
図２Ｂにおいて、時刻Ｔｉ−１におけるエネルギーの散逸により内部エネルギーはｐｉ−１となり、時刻Ｔｉで内部エネルギーはｐ’ｉに達する。すなわち、時刻Ｔｉ−１から時刻Ｔｉまでの間に内部エネルギーはｐ’ｉ−ｐｉ−１だけ増加する。そして、時刻Ｔｉにおいてエネルギーの散逸により内部エネルギーはｐｉになる。すなわち、衝突の瞬間に内部エネルギーはｐ’ｉ−ｐｉだけ減少する。
【実施例１】
【００３５】
図３に本発明による非固定状態の貯蔵容器の耐震安全性評価方法に関する一実施例のフローチャートを示す。本実施例の安全性評価方法は、貯蔵施設、キャスク（貯蔵容器）及び架台の構造を含む設計情報を取り込む工程（Ｓ１０１）、キャスク（貯蔵容器）及び架台などの仕様（形状、重量等）や地震動の条件、すなわち貯蔵容器の振動特性を解析するための入力条件を設定する工程（Ｓ１０２）、スペクトル範囲及び振動エネルギーの算出を含む振動特性を評価する工程（Ｓ１０３）、貯蔵容器が付与されるエネルギーを評価する工程（Ｓ１０４）、並びに付与されたエネルギーから安全性の評価量である「浮上り量」を算出して安全性を評価する工程（Ｓ１０５）を含む。
【００３６】
安全性の評価量をする工程（Ｓ１０５）では、浮上り量からは貯蔵容器の転倒の有無を判断する。
【００３７】
図４は、本発明における非固定状態の貯蔵容器の浮上り状態を示す側面図である。
【００３８】
本図において、貯蔵容器１及び架台２は支点５を軸として角度θだけ傾き、架台２の支点５と反対側の端部は高さｈだけ浮上っている。
【００３９】
また、図５は、本発明における非固定状態の貯蔵容器の転倒限界を示す側面図である。本図において、貯蔵容器１及び架台２の重心４が、架台２の一端の支点５を通る鉛直線６の外側に出ると転倒する。そこで、図４の状態における架台２の他端の浮上り量ｈの転倒限界条件をＨ＊として設定し、算出した浮上り量ｈがＨ＊未満であれば転倒しないものとして安全性を評価する。このとき、図４における角度θをθ＊と表すことにする。
【００４０】
図６は、本発明による非固定状態の貯蔵容器の耐震安全性評価設備に関する一実施例を示す概略構成図である。
【００４１】
符号８は計算機システムであり、基本的には、貯蔵容器の形状及び重心位置の情報（貯蔵容器情報）、並びに架台の形状及び重心位置の情報（架台情報）を入力し、地震波情報を入力するインプットポート８１、ＣＰＵ８２、ＲＡＭ８３及びＲＯＭ８４を含む構成となっている。ＲＯＭ８４は、ＣＰＵ８２を制御するためのプログラムを格納した記録媒体を含む。この記録媒体を記憶部と呼ぶ。また、ＣＰＵ８２は、このプログラムに従って、貯蔵容器の形状や重心位置の情報、及び架台の形状や重心位置の情報を入力し、さらには、地震波情報を入力し、ＲＡＭ８３との間でデータの授受をしながら演算処理を行う。その演算処理の結果である耐震性をアウトプット処理部９に出力し、耐震性に関する判定を行う。
【００４２】
図３に示す評価フローにおいて転倒を予測するプログラムフローの一実施例を図７に示す。
【００４３】
図７に本発明による非固定状態の貯蔵容器の耐震安全性評価方法に関する一実施例のフローチャートを示す。本実施例の安全性評価方法は、振動特性を評価するための工程（Ｓ１０３）と、貯蔵容器が付与されるエネルギーを評価する工程（Ｓ１０４）と、付与されたエネルギーから安全性の評価量である「浮上り量」を算出して安全性を評価する工程（Ｓ１０５）とを含む。
【００４４】
始めに、貯蔵施設、貯蔵容器１及び架台２の構造等の設計情報を取り込む（Ｓ１０１）。ついで、貯蔵容器の振動特性を解析するための入力条件１０２を設定する（Ｓ１０２）。入力条件としては、設計用地震動、貯蔵容器仕様（寸法、重量等）、架台仕様（寸法、重量等）等である。
【００４５】
つぎに、振動解析を実施する（Ｓ１０３）。この振動解析（Ｓ１０３）は、２つのステップ、すなわち評価対象となる貯蔵容器の振動特性を評価するためのスペクトル範囲を設定する工程（Ｓ１０３ａ）、及びこのモデルに基づいて時刻歴解析を実施して振動エネルギーを算出する工程（Ｓ１０３ｂ）を含む。
【００４６】
さらに、振動エネルギーから貯蔵容器に付与するエネルギーを評価する工程（Ｓ１０４）は、５つのステップ、すなわち振動エネルギーの時間変化を算出する工程（Ｓ１０４ａ）、単位時間当たりの付与されたエネルギーの最大値を算出する工程（Ｓ１０４ｂ）、付与されるエネルギーを定める累積時間幅を設定する工程（Ｓ１０４ｃ）、累積したエネルギーを算出する工程（Ｓ１０４ｄ）、及び最大累積エネルギーを算出する工程（Ｓ１０４ｅ）を含む。ここで、（Ｓ１０４ｃ）から（Ｓ１０４ｅ）までの工程においては、反復計算を行って蓄積エネルギーの最大値を確定してもよい。
【００４７】
そして、さらに、安全性の評価量をする工程（Ｓ１０５）は、蓄積エネルギーから浮上り量を算出する工程（Ｓ１０５ａ）、及び浮上り量から転倒評価を行う工程（Ｓ１０５ｂ）を含む。浮上り量からは貯蔵容器の転倒の有無を判断する。
＜振動特性の評価：Ｓ１０３＞
非固定状態の貯蔵容器において、外力が働いたときの振動特性を評価する。ここで、図７の（Ｓ１０３ａ）で評価する振動特性（振動定数）は、参考文献（秋山ら、エネルギースペクトルを用いた剛体の転倒予測、日本建築学会構造系論文集４８８号、４９−５５号）に記載されているように、質点振動系の運動方程式より、一般的に式（１）のように表すことができる。
【００４８】
【数１】
【００４９】
また、上記参考文献には、剛体の振動特性において考慮するスペクトル幅は、Ｔ０〜Ｔ１であり、Ｔ０及びＴ１は、ロッキング振動する構造物の床面接地面形状が矩形の場合に式（２）及び式（３）で求めることができる、と記載されている。
【００５０】
【数２】
【００５１】
【数３】
【００５２】
したがって、振動特性の評価においては、式（１）で算出される振動特性も用い、式（２）及び式（３）より、振動エネルギーを評価する。
＜付与されるエネルギーの評価：Ｓ１０４＞
振動特性の評価（Ｓ１０３）で算出した非固定状態の貯蔵容器が地震エネルギーから付与されるエネルギー速度の時間変化EV(t)は、式（４）で表記できる。
【００５３】
【数４】
【００５４】
式（４）を微分することにより、単位時間当たりに付与されるエネルギー、すなわちエネルギー速度を式（５）のように算出できる。
【００５５】
【数５】
【００５６】
貯蔵容器に付与されるエネルギー速度で表記したエネルギーから貯蔵容器の転倒を予測するには、転倒に至る時間内で累積される付与エネルギー速度で評価することが適切である。このため、貯蔵容器に付与される時間累積のエネルギー速度は、単位時間当たりに付与されるエネルギー速度を、任意の時刻ｔからの時間幅Ｔで積分することで式（６）のように算出できる。ここで、ｔは地震の始まり（時刻０）をとってもよいが、計算時間の短縮の観点から、地震の揺れが大きくなり始めてから揺れのピークを迎えるまでの間で適切な時刻をあらかじめ定めておいてもよい。
【００５７】
【数６】
【００５８】
転倒の可否判断は、式（７）によって時間幅Ｔを考慮したエネルギー速度の最大値を求めて評価する。この場合に、ｔ及びＴをパラメータとしてエネルギー速度の最大値を算出する。
【００５９】
【数７】
【００６０】
＜転倒の可否評価：Ｓ１０５＞
図４は、貯蔵容器１の重心位置４と浮上り量ｈとの関係を示したものである。本図に示すように、ロッキング振動による浮上り量ｈは、地震力から付与される内部エネルギーの最大値Δ（ＥＶｍａｘ）が位置エネルギー増分に変換されると仮定して、重心の浮上り量ｈ０が次の式（８）により求められる。なお、ｇは重力加速度である。
【００６１】
【数８】
【００６２】
そして、重心位置４の浮上り量ｈ０が発生した時の架台端部の浮上り量ｈを算出し、図５に示す転倒条件である浮上り量Ｈ＊と比較することにより、転倒の有無を評価することができる。
【００６３】
図８は、図７のフローに従って算出した内部エネルギーの時間変化を模式的に示したグラフである。
【００６４】
図８において、横軸は地震の経過時間とほぼ同等なスケールである時間であり、縦軸は地震時のエネルギーを等価に示す等価速度である。図中、エネルギー全蓄積量の時間変化は、内部エネルギーの散逸がないと仮定した場合の内部エネルギーの蓄積量であり、参考文献の考え方に従って式（４）を用いて算出するものである。これは増加関数となる。これは図７の（Ｓ１０３）で行う時刻歴解析である。ここで、算出した内部エネルギーの蓄積量は、衝突等によるエネルギーの散逸を考慮していないため、地震波等により付与されるエネルギー蓄積量の最大値が得られる。これを基準に転倒するか否かの安全性評価を行うと、貯蔵容器の安全な仕様を過度に要求する結果となり、貯蔵容器を含めた貯蔵設備が極めてコストの高いものとなる。
【００６５】
実際には、エネルギーの散逸が生じるため、エネルギー蓄積量は上記の最大値に比べて低いものとなる。すなわち、エネルギーの散逸を考慮して安全性評価を行えば、貯蔵容器の安全な仕様のためのコストを大幅に低減することができるはずである。
【００６６】
そこで、（Ｓ１０４）において、架台と床面との反発係数を含めたエネルギーの散逸の条件を考慮して解析を行う。
【００６７】
エネルギー時間蓄積量の時間変化は、式（５）及び式（６）を用いて算出するものであり、本発明において新たに導入した考え方である。これは（Ｓ１０４）で行うものである。すなわち、図８におけるエネルギー時間蓄積量の時間変化は、地震から付与されるエネルギーを地震の全時間で累積評価したエネルギー全累積量を、時間幅を区切って評価し直した結果である。
【００６８】
この（Ｓ１０４）で行う解析は、衝突等のエネルギーの散逸を考慮するため、初期の内部エネルギーが後期の内部エネルギー累積量に与える影響は軽微である。このため、上述の時刻ｔを、地震波が大きくなり始めてからの任意の時刻に設定することができる。これは解析時間を短縮する効果がある。
【００６９】
そして、時間幅Ｔを適切な範囲で変化させて式（６）及び式（７）の計算を行い、安全性評価において重要な値である内部エネルギーの最大値Δ（ＥＶｍａｘ）を算出する。時間幅Ｔは、貯蔵容器が外力から付与されるエネルギーを算出する際に、貯蔵容器のロッキング振動の周期で定まる時間間隔を用いて設定してもよい。
【００７０】
図９は、図７の評価フローにおいて振動特性を評価する工程（Ｓ１０３）で実施する質点系の振動モデルの一実施例を示したものである。
【００７１】
この振動モデルにおいて、固定金具１０によって架台２に固定された貯蔵容器１は、貯蔵容器１の重心４１及び架台２の重心４２で定めた質点と、架台２の振動現象をモデル化したバネ要素Ｓｂと、バネ要素を結ぶ梁Ｂｂとに変換される。
【００７２】
本実施例の場合、条件を入力する工程（Ｓ１０２）において、貯蔵容器１及び架台２の仕様を個別に入力するためのモデルである。
【００７３】
図１０は、質点系の振動モデルに関する他の実施例を示したものである。
【００７４】
本図の振動モデルは、貯蔵容器の上部に貯蔵容器１の蓋部３０１の質点４３を設けた貯蔵容器の振動モデルである。
【００７５】
本実施例の場合、条件を入力する工程（Ｓ１０２）において、貯蔵容器１、架台２及び蓋部３０１の仕様を個別に入力するためのモデルである。
【００７６】
図９及び図１０に示すモデルは、図１に示した解析に用いる全体の重心４の算出を自動化するものである。
【符号の説明】
【００７７】
１：貯蔵容器、２：架台、３：床面、４：重心、５：支点、６：鉛直線、８：計算機システム、９：アウトプット処理部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射性物質を収容し、非固定状態の架台に固定した貯蔵容器の耐震安全性評価方法であって、前記架台を含む前記貯蔵容器の解析用モデルを作成し、前記貯蔵容器に地震荷重のような外力が働いたときの浮上り量を算出し、算出した浮上り量に基づいて耐震安全性を評価し、且つ前記浮上り量の算出には、前記貯蔵容器に前記外力によって付与されるエネルギーを区切られた時間幅の範囲で算出し、この算出したエネルギーを用いることを特徴とする貯蔵容器の耐震安全性評価方法。
【請求項２】
放射性物質を収容し、非固定状態の架台に固定した貯蔵容器の耐震安全性評価方法であって、前記架台を含む貯蔵容器の解析用モデルを作成し、前記貯蔵容器に地震荷重のような外力が働いたときの浮上り量を、この貯蔵容器に前記外力によって付与されるエネルギーから算出し、算出した浮上り量に基づいて安全性を評価し、且つ前記エネルギーの算出に用いる時間幅を、前記貯蔵容器に生じるロッキング振動の周期で定まる時間間隔を用いて設定することを特徴とする貯蔵容器の耐震安全性評価方法。
【請求項１】
放射性物質を収容し、非固定状態の架台に固定した貯蔵容器の耐震安全性評価方法であって、前記架台を含む前記貯蔵容器の解析用モデルを作成し、前記貯蔵容器に地震荷重のような外力が働いたときの浮上り量を算出し、算出した浮上り量に基づいて耐震安全性を評価し、且つ前記浮上り量の算出には、前記貯蔵容器に前記外力によって付与されるエネルギーを区切られた時間幅の範囲で算出し、この算出したエネルギーを用いることを特徴とする貯蔵容器の耐震安全性評価方法。
【請求項２】
放射性物質を収容し、非固定状態の架台に固定した貯蔵容器の耐震安全性評価方法であって、前記架台を含む貯蔵容器の解析用モデルを作成し、前記貯蔵容器に地震荷重のような外力が働いたときの浮上り量を、この貯蔵容器に前記外力によって付与されるエネルギーから算出し、算出した浮上り量に基づいて安全性を評価し、且つ前記エネルギーの算出に用いる時間幅を、前記貯蔵容器に生じるロッキング振動の周期で定まる時間間隔を用いて設定することを特徴とする貯蔵容器の耐震安全性評価方法。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２８２３（Ｐ２０１２−２８２３Ａ）
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８８２７６（Ｐ２０１１−１８８２７６）
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【分割の表示】特願２００８−６１２５４（Ｐ２００８−６１２５４）の分割
【原出願日】平成２０年３月１１日（２００８．３．１１）
【出願人】（５０７２５０４２７）日立ＧＥニュークリア・エナジー株式会社 (858)
【出願人】（５０５４２８２４８）リサイクル燃料貯蔵株式会社 (5)
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【分割の表示】特願２００８−６１２５４（Ｐ２００８−６１２５４）の分割
【原出願日】平成２０年３月１１日（２００８．３．１１）
【出願人】（５０７２５０４２７）日立ＧＥニュークリア・エナジー株式会社 (858)
【出願人】（５０５４２８２４８）リサイクル燃料貯蔵株式会社 (5)
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