JPH0640154B2 - 電解泡除染装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

発明の目的

【産業の利用分野】

本発明は、放射性物質によって汚染された容器類の内面
を洗浄する除染装置の改良に関する。 ここで「容器類」とは、タンク、原子炉圧力容器、スチ
ームジェネレーター、コンデンサー、燃料プール、大口
径パイプなど、物体を収容する構造物の総称である。

【従来の技術】

原子力発電所の各種タンクの内面が油分や放射性物質の
付着によって汚染された場合は、それら汚染物質を洗浄
除去する必要がある。とくに炭素鋼製のタンクやパイプ
には、「クラッド」とよばれる放射性汚染物質が付着し
やすい。 従来、このような汚染物質の除去には、主として有機
酸、無機酸および中性塩の少なくとも１種を含有する洗
浄剤の水溶液を使用している。容器が大容量のタンクの
ような場合、内部に洗浄液を張ると大量の液が必要であ
るが、実際に洗浄に必要な量はその数十分の一にすぎ
ず、ムダが多い。 そこで、洗浄液を泡状にして適用する泡洗浄法が行なわ
れている。泡洗浄法は、使用薬剤が少くて済むだけでな
く、洗浄後の二次廃棄物の量が少く、その処理の負担が
軽減されるという利点があるが、洗浄効果に関してはな
お不満足なのが弱点である。 一方、金属製品の表面を化学的に平滑にする技術のひと
つに電解研磨法があり、原子力機器の製造、建設時およ
び使用後の汚染除去に当っても使用されている。

【発明が解決しようとする問題点】

本発明の目的は、泡洗浄と電解研摩とを組み合わせてそ
れぞれの長所を生かした洗浄技術を確立し、それによっ
て、放射性物質で汚染された容器の内面を自動的に洗浄
できる装置を提供することにある。 発明の構成

【問題点を解決するための手段】

本発明の電解泡除染装置は、放射性物質で汚染された円
筒形の容器の内面を電解泡除染により除染する装置であ
って、第２図および第３図に示すように、陽極となる容
器に対立する陰極、容器内に投入した洗浄液に空気を吹
き込んで泡立てるための空気供給手段、および容器と陰
極との間に直流電圧を印加するための電源から構成さ
れ、陰極が支柱、およびそれから延びる腕によって支え
られる少なくとも１個の陰極板から基本的に成り、上記
支柱にはそれを除染すべき容器の中心に固定する手段を
設け、上記腕は伸縮して支柱と陰極板との距離を変更す
ることができるとともに、陰極板を支柱を中心に回転お
よび上下移動させることができるものとしたことを特徴
とする。 第１図は電解泡除染の原理を説明するため、実験装置の
構成を示した図であって、電解泡洗浄は、この図に示す
ように、陽極となる容器１内に洗浄液の泡を充満させる
とともに、容器の内面に対立する、たとえばステンレス
鋼製の電極２を設け、それらの間に直流電圧を印加し、
電解研摩と泡洗浄とを同時に行なうものである。 第１図において、３は発砲槽、３１は泡供給管であり、
４１は泡トラップ、４２は空気吹込みポンプ、４３は液
返送ポンプ、４４は空気流量計である。 洗浄液は、従来から泡洗浄に使用しているものでよく、
代表的な組成は、洗浄力をもつ薬剤、インヒビターおよ
び界面活性剤を含む水溶液である。洗浄力をもつ薬剤に
は、クエン酸、シュウ酸のような有機酸、硫酸、リン酸
のような無機酸、硫酸ナトリウムのような中性塩があ
り、これらから１種または２種以上を選択使用する。 洗浄液の泡を形成するには、除染しようとする容器内に
直接洗浄液を入れ、空気を吹き込んで泡立て、泡を充満
させる方法が簡易である。通常、容器内容積に対して約
５％の容積の洗浄液で足りる。すなわち、泡立ちは約２
０倍に及ぶ。 泡の形成は、場合によっては第１図に示したように、除
染すべき容器の外部において、別に行なってもよい。 いずれの方法によるにしても、除染中に泡が消失するか
ら、絶えず空気を送って泡を再生させる必要がある。そ
れには、容器の底部にドレンとしてたまった洗浄液を抜
き出し、簡易な分析によってその残存効力を測定し、そ
の結果必要があれば薬剤を補給して直接、または泡立て
てから容器に循環させ使用するとよい。 電解に伴って、少量ではあるが酸素ガスおよび水素ガス
が発生するから、それらを速やかに排出するために、容
器の上部を若干減圧状態にして泡の破裂を促すとよい。
上部における速やかな泡の破壊と下部においてそれを補
う速やかな泡の形成とは、容器表面に適用される泡洗浄
液を更新して除染を進行させる上でも好都合である。 電解の条件は、容器の内面を構成する金属の電解研磨に
適する条件を実現する、という観点から決定すればよ
い。電極間に存在する電解液が泡状であって、その絶対
量が通常の電解研磨より少いから、適切な電流密度を保
つためには、比較的高い電圧の印加を必要とする。

【作用】

本発明に従って、電解泡除染を行なえば、従来の泡洗浄
と電解研磨との相乗的な効果が得られる。すなわち、有
機酸などの洗浄力をもった薬剤が容器内面に作用し、付
着した汚染物質を溶解除去すると同時に、電解によって
容器内面の金属の表層が溶解し、付着していた汚染物質
が剥落する。溶解は内面の突出していた部分から優先的
に行なわれるから、電解泡除染後の容器内面は平滑にな
る。 本発明の電解泡除染装置は、第２図および第３図に示し
たように、円筒状のタンク１Ｂの除染に適したものであ
る。使用に当っては、まず腕７を縮めて陰極板８を支柱
６に近づけた状態でタンク上部のマンホールからさし込
み、支柱の少なくとも上部、好ましくは上部および下部
を固定してタンク中心に支柱を位置させる。腕を伸して
陰極板８をタンク内面に対して適当な距離まで近づけ、
第３図にみるように、タンクに注入した洗浄液に空気を
吹き込んで泡を形成し、タンクを陽極とし、これと陰極
板との間に直流電圧を印加する。陰極板をゆっくり回転
させながらその位置を上下することにより、タンクの内
面全体にわたって電解泡除染が行なわれるわけである。

【試験例】

第１図に示す構成の試験装置を用意した。 発泡槽３内に、有機酸を主成分とする洗浄剤「Decon
Ａ」（日揮製）３％とＮａ−ＤＢＳとを溶解した水溶液
５００mlを入れ、空気を吹き込んで泡５を発生させ、容
器へ送り込んだ。 陽極としてサビの生じたＳＳ４１炭素鋼製容器１を、陰
極２としてＳＵＳ３０４ステンレス鋼板を容器内面に対
向させて入れ、３０Ｖの直流電圧を印加した。電流密度
は、陽極側で０．１５Ａ／ｄｍ²であった。 泡の発生量を６〜７／分にコントロールしながら、３
０分間にわたって電解泡除染を行なった。 電解泡除染終了後、泡をとり除いて容器を水洗したとこ
ろ、その表面は平滑で、金属光沢に富んでいた。 同程度の除染を従来の泡洗浄だけで行なおうとすると、
液の温度を６０〜８０℃に高めた上で、７〜８時間とい
う長い時間を必要とする。しかも、除染面の平滑さにお
いて、電解泡除染は単なる化学洗浄よりすぐれている。 発明の効果 本発明によるときは、前記したように、薬液消費量が少
なく、従って二次廃棄物の処理量が少いという泡洗浄法
のメリットを享受した上で、洗浄効果を高く得ることが
できる。しかも、洗浄操作の時間が短く、アルカリによ
る脱脂工程および水洗工程のような前処理が不要である
から、全体として所要時間を、はるかに短くできる。 電解泡除染のための設備は簡単なもので足り、操作は常
温常圧で安全に実施できる。消費エネルギーも、ごく僅
少である。 除染後の容器内面は高い平滑度をもっているから、その
後の使用に供したときに汚染物が付着しにくく、再度の
除染も容易にできる。 本発明の電解泡除染装置は、対象が円筒状のタンクであ
りさえすれば、腕の伸縮および上下動により、内径およ
び高さの異なる種々のタンクに適応でき、電解泡除染の
自動化を可能にする。この除染法を実施すべき対象は、
多くの場合この種のタンクであるから、本発明の装置は
活用の機会が多い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の電解泡除染法の原理を説明するため
のものであって、試験装置の構成を示す断面図である。 第２図および第３図は、本発明の電解泡除染法の実施に
適する装置の一例を、タンク内面の除染に使用するとこ
ろを示すものであって、第２図は横断面図、第３図は縦
断面図である。 １……容器（陽極）、２……電極（陰極） ３……発泡槽、５……洗浄液の泡 ６……支柱、７……腕 ８……陰極板、９……整流器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】放射性物質で汚染された円筒形の容器の内
   面を電解泡除染により除染する装置であって、陽極とな
   る容器に対立する陰極、容器内で投入した洗浄液に空気
   を吹き込んで泡立てるための空気供給手段、および容器
   と陰極との間に直流電圧を印加するための電源から構成
   され、陰極が、支柱、およびそれから延びる腕によって
   支えられる少なくとも１個の陰極板から基本的に成り、
   上記支柱にはそれを除染すべき容器の中心に固定する手
   段を設け、上記腕は伸縮して支柱と陰極板との距離を調
   節する手段を有するとともに、陰極板を支柱を中心に回
   転および上下移動させる手段を有する構造としたことを
   特徴とする電解泡除染装置。