JPS59216100A - 放射能で汚染された機器の除染装置 - 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】 「発明の技術分野」 本発明は放射能で汚染された各種機器、容器または配管
（以下これらを単に原子力系機器と記す）の除染装置に
関（る。

［発明の技術的背景］ 運転稼動中の原子力発電所および実験装置等の原子力系
機器は、放射能により汚染され、使用頻麿とともにその
汚染レベルは上昇するので除染する必要がある。また、
国内法規および原子炉特有の法規からこれらの原子力系
機器の検査（定検）も厳しい方向に進んでいる。

しかして、これらの動向に伴って前記原子ノコ系機器の
より一層確実な除染方法の開発が望まれている。

従来の放射能汚染の除染方法の１つとして、第１図にそ
の基本構成を示す砂粒を用いた表面処理装置つまりサン
ドブラスト装置が知られている。

すなわち、第１図においては、被除染体１にホーニング
ガン２から高圧空気と一緒に砂粒が噴射され、被除染体
１の汚染面を清浄化する装置である。ここで、被除染体
１とホーニングガン２はフード３内に配置され、フード
３にはブロア４に接続する回収配管３ａと、砂粒子製造
装置５に接続された貯槽６からの供給配管６ａと、高圧
空気源７からの圧力給気配管９とが接続されている。ま
たブロア４と貯槽６との間を接続する配管４ａには廃棄
処理装置８に接続するバイパス配管８ａが接続されてい
る。

ところで、砂粒は製造装置５で粒度などが調整されて製
造され貯槽６に移送される。貯槽６の下方には高圧空気
源７から送られた高圧空気が通流し、その高圧空気によ
り前記砂粒に噴出圧ツノが与えられ供給配管６ａを通し
ホーニングガン２に砂粒が導びかれる。ホーニングガン
２には配管９を通って高圧空気が流れているため、前記
砂粒にはさらに噴出圧力が附勢され、ホーニングガン２
により被除染体１の汚染面に直接前記砂粒を高速で噴出
させて衝撃時の衝撃力によって汚染面を浄化し表面処理
する。汚染面を衝撃した後の落下した砂粒はフード３内
で回収され回収配管３ａを通ってフロア−４により貯槽
６に移送される。そして再使用されるか、またはバイパ
ス配管８ａを通して廃棄処理装置８に移送され、廃棄処
理される。

「背景技術の問題点」 しかして、上記表面処理装置は、塗装の前処理または表
面を光沢面に仕上げるための表面処理に対してはかなり
十分な効果を持っている。

しかしながら、前記原子力系機器に対してこの装置を利
用づ、ると、砂粒の研磨力が大きいため機器表面にイ」
着したクラッドだけでなく機器の表面をも研磨してしま
うことになる。

したがって、原子炉機器の再使用および二次廃棄物の減
少をｑｌすると必らずしも適切な装置とは言えない欠点
がある。

［発明の目的］ 本発明は上記欠点を除去するためになされたもので、雑
固体廃棄物の処理、使用中機器の、工具類の除染に際し
て十分な除染効果が期待でき、かつ二次廃棄物が減少し
、しかも連続運転が可能で短時間に人聞処理できる放射
能で汚染された機器の除’Ａ装置を提供することを目的
とする。

［発明の概数］ すなわち本発明は、ガラス粒子に噴出圧力を与えて、原
子力系機器例えば金属表面に付着した放射能物質を除去
する汚染面に噴射させ、該ガラス粒子の衝突時の衝撃力
で前記汚染面を除染１−る放射能で汚染された機器の除
染する装置で、ガラス粒子に噴出圧力を加える高圧空気
源と、この高圧空気源から噴出圧力がト１４与されたガ
ラス粒子を被除染体の汚染面に向けて噴出づるホーニン
グガンと、このホーニングガンから噴出し被除染体の表
面を衝撃した後のガラス粒子を除染クラッドと再生ガ４
ラス粒子とに分離づる電磁分離装置と、この電磁分離装
置で分離され再生されたガラス粒子を圧縮するホラ１−
プレス装置とから構成されたことを特徴とり”る放射能
で汚染された機器の除染装置である。

本発明によれば、ガラス粒は密度が小さいため、金属表
面を研磨することなく原子力系機器の表面に付着したク
ラッドのみを分ｌ１１１′ｒＪ“ることができ、原子炉
系機器の再使用が可能になる。また、二次廃棄物として
発生するガラス粒子とクラッドは、異種材料を混入させ
ることなく、ガラス同化体を製造することができるため
、二次廃棄物ｍを減少させることができる。さらに除染
材として用いるガラス粒子は、コストが安く最も一般的
なソーダ石灰ガラスか、耐薬品性であるホウケイ酸ガラ
スを用いるため上記ガラスの焼結温度（ソーダ石灰ガラ
ス：　８０．０℃〜１０００℃、ホウケイ酸ガラス：１
０００℃〜１２００℃）で加熱し、高圧力で圧縮してペ
レツ１〜状のガラス同化体を製造することが容易である
。

［発明の実施例コ 以下、第２図を参照しながら本発明に係る装置の一実施
例を説明する。なお、第２図中第１図と同一部分は同一
符号で示す。

第２図において、被除染体１とホーニングガン２はフー
ド３内に配置されている。ホーニングガン２には高圧空
気源７から高圧配管９を通して高圧空気が流入されると
ともに流動床１０内のガラス粒子１１が供給配管１２を
通して供給される。

流動床１０の下方には分散板１３が配置され、ガラス粒
子はそのガラス粒子を収納した供給装置１４から流動床
１０内の分散板１３上に配管１６を通して供給される。

また、供給装置１４内のガラス粒子の一部は分岐管１５
からホーニングガン２へも供給されるようになっている
。流動床１０の上端にはガラス粒子を再生するためにて
のガラス粒子を排出する排出配管１７が接続され、排出
配管１７はサイクロンセパレータ１８に接続されている
。す゛イクロンレパレータ１８の上方は配管１９を介し
てガス処理装置２０に接続されている。

ガス処理装置２０の下流側は配゛管２１を通して給気装
置２３に接続されている。給気装置２３は前記流動床１
０へ気体を流入しガラス粒子１１を流動さぜるための給
気配管２４が接続されている。

一方、サイクロンロバレータ１８の下方は配管２２によ
りホラ１〜プレス装置２５に接続されており、サイクロ
ンセパレータ１８から送られたクラッドとガラス粒子の
微粉末とをホットプレス装置２５で同化体に成形する。

また流動床１０の分散板１３近傍から接続された配管２
６の端末はバルブ２７を介して電磁分離装置２８に接続
されている。電磁分離装＠２８は電磁力によってガラス
粒子とクラッドとを分離する装置で、その下方は配管１
９を介してホットプレス装置２５へ、・その上方は配管
３０を介して流動床１０の供給側へ接続されるとともに
、フード３から排出さ、れるガラス粒子を配管３ａを通
して電磁分離装置２８へ供給する系統が設（）られてい
る。さらに流動床１０の側面には放射線検出器３１が配
置されている。

ここで、サイクロンセパレータ１８を通った排ガスは、
排ガス処理装置２０で処理され、配＠２１を通って給気
装置２３に戻される。

一方、フード３内で回収されたガラス粒とクラッドは、
配管３ａを通って電磁分離装置２８へ導入され、ガラス
粒子は配管３０を通って流動床１０へ戻され、クラッド
はホットプレス装置２５へ導入される。ホットプレス装
置２５には、サイクロンレバレータから排出されたクラ
ッドとガラス粒の微粉末を導入する配管２２が設けられ
ている。

次に上記構成に係る装置の作用を説明り゛る。供給装置
１４から送られたガラス粒子を配管１６から流動床１０
内に所定量供給し、給気装置２３から送れた空気を所定
■給気してガラス粒子を流動させる。次にガラス粒子を
供給装置１４から配管１５を介してホーニングガン２に
供給し、高圧空気源７から配管９を通し噴出圧力を与え
て、除染面１に向かって噴出し、ガラス粒子の衝突時の
衝撃力で除染面１の表面に付着したクラッドを分離し除
染する。ガラス粒子とクラッドは、フード３内で回収さ
れ、配管３ａを通つ゛て電磁弁ａｌｌ装置２８へ移送さ
れる。電磁力１ｍｌ装置２８では、電磁作用が働き、ク
ラッドの成分である酸化鉄（Ｆｅ　ｚ０３・Ｆｅ３０ｑ
）中の磁気的性質を持ったα−へマタイト、マグネタイ
トは、電磁力＋ｍｉ＆装置２８が造る磁場に吸引され、
非磁性体であるアモルファス酸化鉄は、磁場に吸引され
ずにガラス粒子と一緒に電磁分離装置２８を通過し、配
管３０を経て、流動床１０に戻される。クラッドはほと
んどがα−ヘマタイ１〜、マグネタイトであるため、流
動床１０へ戻されるアモルファス酸化鉄は少量である。

流動床１ｏ−内では、あらかじめ供給されたガラス粒子
が流動状態になっているＩこめ、電磁分離装置２８を通
過したガラス粒子と混合し、ガラス粒子に付着したクラ
ッドはガラス粒子とガラス粒子の衝突により、剥離し除
去される。剥離したクラッドは、ガラス粒子の密度が２
．５ｇ／Ｌｉに対して、７〜８（］／ＣＩ／と大きいた
め流動床１０の下方に、ガラス粒子は流動床１０の上方
に流動しながら滞留する。金属表面の除染は、連続して
行っているため、使用済ガラス粒子は、電磁分離装置２
８から絶えず供給され、流動床１０内のガラス粒子の容
積が増え、配管１２にオーバーフローし、ホーニングガ
ン２に導入される。ここで、供給装置１４からホーニン
グガン２へ供給していたガラス粒子の供給を停止し、流
動床からオーバーフローしてきた使用済ガラス粒子で、
除染面１の除染を行う。使用済ガラス粒は、流動床１０
内でクラッドが除染されるため、除染面１の再汚染の心
配はない。

一方流動床１０内を上昇する空気に同伴するガラスとク
ラッドの微粉末は配管１７を通ってサイクロンセパレー
タ１８に回収されて配管２２を経てホットプレス装置２
０へ送られる。そして排ガスは排ガス処３！Ｉ！装＠２
０で処理され、配管２１を経て給気装置２３に戻され再
使用される。

除染面１の除染は、連続運転で行っているため、流動床
１０内には、電磁分離装置２８に吸引されなかったクラ
ッド（アモルファス酸化鉄）が蓄積する。クラッド（ア
モルファス酸化鉄）の蓄積量は流動床１０の下方に設置
した放射線検出器３１で放射能を測定し、所定邑以上に
なったならば、バルブ２７を間欠に間にし、流動床１０
の下方に滞留しているクラッドとガラス粒子を配管２６
を介して電磁分離装置２８に排出し、ホットプレス装置
２５へ導入する。また、電磁力Ｉ！１を装置２８にも釜
石のクラッド（α−へマタイト、マグネタイト）が吸引
され、電磁力が減衰する。そこで連続運転を停止して、
電磁分離装置２８から、クラッドとガラス粒を除きホッ
トプレス装置２５へ導入する。

ホットプレス装置２５には、ガラス粒子が８０％〜５０
％、クラッドが２０％〜５０％の割合で導入され、窒素
雰囲気中で焼ａ渇度（ソーダ石灰ガラス：８００℃〜１
０００℃、ホウケイ酸がラス：１０００℃〜１２００℃
）に加熱され、高圧力で圧縮されて、ペレット状のガラ
ス固化体が製造される。

一方、流動床１０内のガラス粒子は、ポットプレス装置
２５へ一部導入されるため、流動床１０内のガラス粒子
の量が減る。そこで供給装置１４から配管１５を介して
ホーニングガン２に供給するか、配管１６を介して流動
床１０に供給してガラス粒量を随時増加させればよい。

なお、本発明の要旨はガラス粒子に噴射圧りを与えて被
除染面に噴射させ、ガラス粒子の衝突時のＩｉ撃力で前
記被除染面を除染する放射能で汚染された機器の除染装
置において、使用済のガラス粒に付着したクラッドの除
去及び分離させたクラッドと汚染ガラス粒をガラス同化
体にしたことを特徴とする放射能で汚染された機器の除
染装置である。

また本発明の実施態様は（１）使用済のガラス粒子に付
着したクラッドを除去する手段に流動床を用いたこと、
（２）使用済ガラス粒子とクラッドを分離する装置とし
て電磁力を利用した電磁分画］装置を設けたこと、（３
）クラッドと汚染ガラスをガラス同化体にづる装置とし
てポットプレス装置を設番ノたこと、（４）前記流動床
には、ガラス粒供給装置、サイクロンセノぐレータ、排
ガス処理装置、給気装置、放射線検出器が設けられてい
ること、（５）前記流動床には、上端にガラス粒供給口
、排ガス出口部、下端には、ガラス粒供給口、電磁分離
装置からの供給口、ドレン口、分散板、給気口が設けら
れていることである。

［発明の効果］ 以上説明した様に本発明によれば流動床と電磁弁Ｍ装置
で使用済ガラス粒子に付着したクラッドを除去、分１１
１ｉすることができ、除染面の再汚染を生じることなく
除染法として再使用が可能で、二次廃棄物減少の効果を
有している。さらに、廃棄物として発生するガラス粒子
及びクラッドは、ホットプレス装置を用いることにより
、ガラスの溶融温度以下で、同化体としては非常に安定
なガラス固化体を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の装置を示す系統図、第２図は本発明の放
射能に汚染された機器の除染装置の一実施例を示す系統
図である。 １・・・・・・・・・・・・除染面 ２・・・・・・・・・・・・ホーニングガン３・・・・
・・・・・・・・フード ７・・・・・・・・・・・・高圧空気源１０・・・・・
・・・・・・・流動床 １３・・・・・・・・・・・・分散板 １４・・・・・・・・・・・・供給装置１８・・・・・
・・・・・・・サイクロンセパレータ２０・・・・・・
・・・・・・排ガス処理装置２３・・・・・・・・・・
・・給気装置２５・・・・・・・・・・・・ポットプレ
ス装置２８・・・・・・・・・・・・電磁分離装置３１
・・・・・・・・・・・・放射能検出器第１図 第乙図 、３ −５７：

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ガラス粒子に噴出圧力を加える高圧空気源と、こ
   の高圧空気源から噴出圧力が附与されたガラス粒子を被
   除染体の汚染面に向けて噴出するホーニングガンと、こ
   のホーニングガンから噴出し被除染体の表面を衝撃した
   後のガラス粒子を除染クラッドと再生ガラス粒子とに分
   離する電磁分離装置と、この電磁分離装置で分離され再
   生されたガラス粒子を圧縮するホットプレス装置とを具
   備したことを特徴とする放射能で汚染された機器の除染
   装置。