JPH0219740A - 溶融ガラスのサンプリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、溶融炉から容器に流下する溶融プラスのサン
プリング装置に関する。

（従来の技術） 以下、従来技術として、原子−炉の再処理施設から生ず
る放射性廃業物のガラス固化処理を行う装置における溶
融ガラスのサンプリングについて述べるが、本発明の適
用はこのものに限定されるものではなく、溶融がラスの
サンプリング一般に適用可能である。

高速増殖炉の使用済燃料は、ウラニウムやプルトニウム
を抽出するため再処理施設において再処理されるが、こ
の際、高レベルの放射性廃棄物が生じる。

この放射性廃棄物をより安全に輸送、貯蔵および処分す
る技術としてガラス固化法がある。

このガラス固化法とは、放射性廃棄物とがラス原料とを
溶融炉に供給し、溶融されたガラスと放射性廃棄物を混
合して金属製の容器（以下、キャニスタと称する）に注
入し、冷却してガラス同化体とするものである。

ところで、このガラス固化法では、ガラスの中に含まれ
た放射性物質が長期にわたって保存可能かどうか等の溶
融ガラスの性質や組成を検査する必要がある。そこで、
溶融炉からキャニスタに注入される溶融ガラスの一部を
サンプリングしてその組成を調べている。

従来公知の溶融ガラスのサンプリング法としては、＠７
図ないしｐｔｔＪｌＯ図に示すような方式％式％ 第７図に示すサンプリング方式は、キャニスタ３への溶
融ガラスの注入作業が終了した時、キャニスタ３の上面
に形成されるつらら（円錐）状の固化ガラス２０を折っ
て行うものであり、主としてベルギーにおいて行なわれ
ているものである。

しかし、このつらら状の固化ガラス２０を折る方式では
、採取量が不均一であり、組成等のテストに必要な量を
常にサンプリングすることができないおそれがあった。

このような欠点のないサンプリング方式として、第８図
に示すように、真２容器２１に設けた吸込パイプ２２を
溶融炉１の中に挿入し、真空サイホンの原理を応用して
該吸込パイプ２２を介して真空寥器２１にガラスを吸引
するものがある。この方式は主として西独において行な
われているものである。

しかし、この真空サイホン方式では、溶融炉１の中から
サンプリングするものであるから、ある特定のキャニス
タ中のガラスが該溶融炉１の中からサンプリングしたガ
ラスの組成とは必ずしも一致するとは限らない。このた
め、個々のキャニスタ３の中のガラスの組成を確認する
ことができなかった。また、プラスの中に吸込パイプ２
２を挿入した状態でグラスが固化することにより、吸込
パイプ２２を溶融炉１がら抜き出すことができなくなる
おそれがあった。さらに、吸込パイプ２２は艮く高張る
ので２次廃棄物の量が多くなっていた。

そこで、上記のような欠点のないサンプリング方式とし
て、第９図に示すように、キャニスタ３の上部からキャ
ニスタ３の内部にボット９を吊し、該吊したボット９に
よりガラスをサンプリングする方式がある。この場合、
ボット９は溶融ガラスの注入開始から注入終了時まで吊
されているので、−旦ボット９が満杯になるとボット９
から溶融ガラスがキャニスタ３の中に溢流する。そして
、キャニスタ３に溶融ガラスを充填終了した後、ボット
９を引き上げるものとなっている。この方式は、主とし
て米国において行なわれているものである。

しかし、この吊り下げボット方式でも、ガラス注入作業
が終了するまでボット９を取り出すことができないので
、注入中の任意の段階のガラスをサンプリングすること
ができなかった。

尚、この方式ではサンプリング後、−旦プラスの注入を
停止してボット９を取り出してから、ガラスを再注入す
ることも可能ではあるが、溶融炉の運転が複雑となると
言う問題が生じ、このような作業工程を採用することは
決して簡単なものではない。

そこで、上記各方式に生ずるような欠点のないサンプリ
ング方式として、第１０図に示すように、ガラスの流下
点に方向変換装置２３を配置し、該方向変換装置２３の
方向を一時的に変えてボット９にサンプリングし、それ
から方向変換装置２３の向きを元に戻して再びガラスの
注入を続行する方式があり、この方式は主として日本に
おいて行なわれているものである。

しかし、この方式でも、方向転換装置２３が故障してキ
ャニスタ３の注入口まで戻すことができない場合、キャ
ニスタ３の外にガラスが流れ出すおそれがあった。

上記のような従来方式の欠点をすべて解消するサブリン
グ装置が、特開昭５８−１５１５９９号に開示されてい
る。この装置は、Ｐｔ５１１図（ａ）に示すように、ボ
ット９が移動子ｐｉ２４に着親自在に取り付けられてお
り、該移動手段２４によりボット９をプラスの流下点に
移動させて（同ｆ５１１図（ｂ）参照）サンプリングし
てがら尤の位置（Ｗｔ、１１図（、）の位置）に戻して
、ボット９を取り出すものである。

この装置によると、確実にサンプリングを行なうことが
でき、またボット９の容量によりサンプリングに必要な
量を一定にサンプリングすることができ、また溶融炉１
の運転を阪雑にすることなく注入中の任意の段階のガラ
スをサンプリングすることができ、また、個々のキャニ
スタ３の中のガラスの組成を確認することができ、また
、２次廃棄物がボット９だけで少なくて済み、さらに装
置の故障時にもキャニスタ３の中に続けてプラスが注入
されるのでキャニスタ３の外にがラスが流れ出すような
ことがない。

（発明が解決しようとｒる課題） ところで、上記特開昭５８−１５１５９９号に開示され
ｒこサンプリング装置では、溶融炉の下方に移動手段２
４を含む装置が固定して設置され、詠装置のアーム上に
１践置されたボットをその都度交換しながら個々のキャ
ニスタ３の溶融ガラスのサンプリングを行っていｔこ。

したがって、取り出したボット９がどのキャニスタのサ
ンプルであるのか紛られしくなるおそれがあった。

また、移動手段２４を含む装置が固定されており、かつ
大形であるため、サンプリング装置に故障が生じた場合
、保守のためマニビレータなどの遠隔操作により交換す
ることが困難であった。

また、注入速度が変化してボット９から溶融ガラスが溢
れた場合、後でボット９を取り出すことが困難になるお
それがあった。

本発明は上記従来技術の問題に鑑みなされたものであり
、その目的は、取り出したボットがどのキャニスタのサ
ンプルであるか簡単に分かり、かつボンドの取り出しが
容易であり、さらには故障時に遠隔操作によ簡単に交換
できる溶融プラスのサンプリング装置を提供することに
ある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明は、次のように構成さ
れている。すなわち、本発明は、溶融炉の下側に容器と
連結する結合装置を設け、溶融炉から容器に溶融ガラス
を流下させ、該流下途中の溶融ガラスをサンプリングす
る装置において、該容器の頂部に着脱自在に載置された
上部が前記結合装置と密接したフレームと、該フレーム
に設けられた移動手段と、該移動手段に設けられたレバ
ーに着脱自在に取り付けられたサンプリング用のボット
とから成り、１１ｑ記フレームが容器と一緒に移動可能
であることを特徴としている。

（実施例） 以下に、本発明の実施例を第１図ないし第６図を参照し
て説明する。

以下、実施例とし−Ｃ１原子炉燃料の再処理施設から生
ずる放射性廃棄物をガラス固化処理する場合の溶融ガラ
スのサンプリング装置について述べるが、本発明の適用
はこのものに限定されるものではなく、ガラスのサンプ
リング一般に適用可能である。

ｆｊＳ２図の全体図を参照して、溶融炉１の下側にはキ
ャニスタ結合装置２を介してキャニスタ（金属製の容器
）３が設けられている。該キャニスタ結合装置２は溶融
炉１とキャニスタ３とを密封状態に連結するものであり
、その下端には変位吸収のためのベローズ２ａが設けら
れている。本発明ではキャニスタ３の頂部とキャニスタ
結合装置２のベローズ２ａとの間にサンプリング装置４
が設置されるものとなっている。

本実施例に係るサンプリング装置４は、第１図、第３図
および第４図に示すように、キャニスタ３の頂面に載置
可能な大きさ、形状のフレーム５を有しており、該フレ
ーム５の中心を貫通して溶融プラスが落下するので、フ
レーム５の中心は空間となっている。この実施例ではサ
ンプリング装置４のフレーム５は円形リング状となって
いるが、フレーム５はキャニスタ３の頂部の口部に載置
されるものであるから、その口部の形状が角形であれば
フレーム５の形状も角形となる。

フレーム５にはレバー６と駆動部７とからなる移動手段
が設けられている。レバー６はフレーム５を水平に挿通
して設けられ、シリングなどの駆動部７は該レバー６の
フレーム５の外側に位置してフレーム５に固設され、レ
バー６は後述のサンプリング時に駆動部７によりガラス
の流下点に向けて水平に摺動されるようになっている。

一方、レバー６のフレーム５の中心’ｌ　ｆ’Ｊ］　ｆ
ｆ１ｌｌ　Ｉ；は受は皿８が設けられ、該受は皿８には
サンプリング用のボット９が着脱自在に載せられている
。

キャニスタ３の頂部にはガラス注入後に閉蓋して溶接す
るため、−段低い環状の溶接面１０が形成されており、
一方サンプリング装置４のフレーム５の底部には該キャ
ニスタ３の溶接面１０に嵌入当接する嵌入部１１が形成
されている。このため、フレーム５をキャニスタ３に設
置する際、この溶接面１０と嵌入部１１とで位置決めが
行なわれ、安定した設置状態を確保すると共にキャニス
タ３の溶接面１０に溶融ガラスが付着して閉蓋時に支障
となることを防止している。

尚、本発明はフレーム５の嵌入部１１と当接する構造を
キャニスタ３の溶接面１０に限定するものではなく、他
の構造をキャニスタ３の口部に設けてもよい。

また、レバー６には該レバー６の移動を規制するストッ
パ１２が必要に応じて設けられている。

さらに、本実施例ではボ・ｚト９の入口形状を、円筒の
上方を傾斜して切断した切口として形成している。この
形状によると、ガラスが溢れた場合に傾斜低部１３側か
らガラスをキャニスタ３の中に流出されるものとなる。

ただし、ボット９の形状はこのものに限定されず、たと
えば箱状に形成してもよい。

さらにまた、ボットの形状を変えることにより、必要ガ
ラス量を調整することもできる。

また、本実施例のボット９の外側面は下側に延びて受は
皿８を覆うスカート部１４となっており、受は皿８にガ
ラスを付着させないようにしてボット９の取り出しに支
障を生じないようにしている。

以上のように構成された本実施例は、次のように作用す
る。

第２図に示すように、再処理施設などから生じた放射性
物質とガラス原料を溶融炉１に供給して溶融する。そし
て、図示しないマニビレータなど遠隔捏作装置によりサ
ンプリング装置４をキャニスタ３の頂部に載置し、その
サンプリング装置４を設置したままの状態でキャニスタ
３を図示しないキャニスタ搬送装置により、キャニスタ
結合装置２の直下位置まで搬送する。

サンプリング装置・ｔの上面がキャニスタ結合装置２の
下面と接触することにより、溶融炉１、サンプリング装
置４及びキャニスタ３の内部の気密を維持させ、これに
よってガラスの飛散や放射性物質の拡散を防止する。

次に、本発明の作用について説明する。

まず、ｉｌｓ図（イ）に示すように、この状態ではレバ
ー６は引っ込んでおり、ボット９はフレーム５に近い位
置にある。そして、溶融炉から流出したガラスは、キャ
ニスタ結合装置２及びフレーム５を通ってキャニスタ３
の中に注入される。

犬に、第５図（ロ）に示すように、注入中の任意の段階
でボタン毘作により駆動部７を駆動させ、レバー６を移
動させてボット９をガラスの流下点まで自動的に前進さ
せ、ガラスをサンプリングする。

ボット９にガラスが溢れる程度に注入されると、第５図
（ハ）に示すように、再度駆動部７を動作させ、レバー
６を自動的に元の位置に戻し、サンプリングが終了する
。

キャニスタ３にガラスが充填された後、図示しないキャ
ニスタ搬送装置によりサンプリング装置４を設置したま
まの状態でキャニスタ３をキャニスタ結合装置２の直下
位置から移動させ、マニピレータによりボット９をレバ
ー６の受は皿８から取り出して図示しない組成分析装置
まで運ぶ。

次いでマニビレータによりキャニスタ３から取り外され
たフレーム５は、新たなボット９が取り付けられた後、
再度サンプリング作業に用ぃられる。

上記のように、本発明によるとサンプリング装置４が個
々のキャニスタ３ごとに設置されるため、ポット９を取
り出し、分析装置に運ふ゛とき、どのキャニスタ３のポ
ット９であるのか不明となるようなことがない。

サンプリング装置４に故障が生じた場合は、サンプリン
グ装置４ごとマニビレータにより簡単に交換″Ｃきる。

なお、レバーの動作は、本実施例のように直線往復運動
に限定されず、たとえば円弧状に往復動作させるように
してもよい。

また、ガラスの注入速度が変化する場合には、その注入
速度に応じて駆動手段の動作時間を適宜セットするよう
にしてもよい。

容器は、キャニスタと称する金Ｍ製の容器１こ限定され
るものではない。

上記実施例ではフレームに１個のレバーとポットしか設
置していないが、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、１６図に示すような複数のレバーと駆！ｌＪ
部を設け、複数のボ・ントを設ける構造ら含むものであ
る。すなわち、第６図を参照して、フレーム５の半径方
向に複数本のレバー６、駆動部７及び受皿８が取り付け
られている。したがって、１個のキャニスタに注入され
ている途中の複数の時点でのがラスをサンプリングでき
るものとなる。

（発明の効果） 本発明によれば、サンプリング装置が個々のキャニスタ
ごとに設置されるため、ポットを取り出し、分析装置に
運」ことき、どのキャニスタのポットであるか不明とな
るようなことがない。

また、サンプリング装置に故障が生じた場合は、サンプ
リング装置ごとマニビレータにより簡単に交換できる。

さらに、ポットからがラスが溢れても、ポットの取り出
しを容易に行なうことができる。

さらにまた、キャニスタ結合装置内の気密を維持したま
まサンプリング作業をすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の設置状態の要部を示す縦
断面図である。 第２図は、前記実施例の設置状態の全体を示す概略図で
ある。 第３図は、本発明のサンプリング装置を示す平面図であ
る。 第・４図は、第１図の一部拡大断面図である。 第５図（イ）（ロ）（ハ）は、前記実施例の作用状態図
である。 ｒ５６図は、別の実施例の平面概略図である。 ｆ５７図ないし第１１図は、従来技術を示す図である。 第１図 第２図 第３図 １：溶融炉　２：キャニスタ結合装置 ３：キャニスタ　４：サンプリング装置５：フレーム　
６：レバー　７：駆動部８：受は皿　９：ポット 代理人　弁理士　辻　二部（ばか１名）第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 図 （Ｑ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 溶融炉の下側に容器と連結する結合装置を設け、溶融炉
   から容器に溶融ガラスを流下させ、該流下途中の溶融ガ
   ラスをサンプリングする装置において、該容器の頂部に
   着脱自在に載置された上部が前記結合装置と密接したフ
   レームと、該フレームに設けられた移動手段と、該移動
   手段に設けられたレバーに着脱自在に取り付けられたサ
   ンプリング用のポットとから成り、前記フレームが容器
   と一緒に移動可能であることを特徴とする溶融ガラスの
   サンプリング装置。