TWI459404B

TWI459404B - Method and Device for Subassembly of High Radiation Intensity Waste

Info

Publication number: TWI459404B
Application number: TW101119459A
Authority: TW
Inventors: Kuo Yuan Chang
Original assignee: Inst Nuclear Energy Res
Priority date: 2012-05-31
Filing date: 2012-05-31
Publication date: 2014-11-01
Also published as: TW201349251A

Description

高輻射強度廢棄物之分裝方法及其裝置

本發明是有關於高輻射強度廢棄物之分裝方法及其裝置，特別是指一種可有效避免在分裝過程中曝露於高輻射強度環境下，且其暫存容器亦具有密封及過濾洩壓功能之分裝方法及裝置。

在核能工業中所產生之高輻射強度廢棄物，因其部分形態尚未發展出其後續安定化程序，無法被送貯存庫長期貯存，因此須要暫時分裝及貯存之需求；由於為避免產生空浮污染，以及減少對人體及環境之危害，因此大多係將該等高輻射強度廢棄物貯存於水下，而當因空間受限或除役規劃，需進行廢棄物清理及處理時，上述置放於水下之高輻射強度廢棄物必須移出，再進行後續安定化處理程序，方可執行長期貯存。而工作人員在將上述水下高輻射強度之廢棄物移出水面時，必須非常謹慎小心，以避免接受過高之輻射劑量；同時，暫存期間須要有密封及過濾洩壓裝置容器，以避免高輻射強度廢棄物產生化學變化釋放氣體累積及空浮污染。

針對上述高輻射強度廢棄物之分裝暫貯作業，目前較常見的作法是先使操作人員本身作好輻射隔離防護，再操作相關設備將該等高輻射強度廢棄物裝入一屏蔽暫貯容器內，此種於該等高輻射強度廢棄物缺乏有效隔絕的作業環境下，無法將放射性物質外洩或污染之情形適當限制於較小的空間內，使的各相關操作人員及設備仍需曝露於危險的環境中；再者，當高輻射強度廢棄物產生後，須分析其放射性核種及化學特性，部分形態之放射性廢棄物經由裝桶長期貯存，必須先予安定化；因此在暫存期間，須考慮其可能因輻射裂解而產生之氣體蓄積於容器內，造成盛裝容器變形、損壞或引起爆炸疑慮，故而該屏蔽暫貯容器須同時考慮整體之屏蔽、過濾洩壓及可再處理方便性等功能。

因此，如何將高輻射強度廢棄物於安定化處理前，有效且安全的分裝暫貯，同時兼顧抑低工作人員之輻射劑量、暫存期間輻射安全需求、盛裝容器及配合後續再取出處理等特性，乃為一亟待思索之重要課題。

有鑑於習見高輻射強度廢棄物之處理方式及裝置有上述缺點，發明人乃針對該些缺點研究改進之道，終於有本發明產生。

本發明之主要目的在於提供一種高輻射強度廢棄物之分裝方法，其其藉由分裝程序，可降低廢棄物批次處理量及其所含活度，有利於人員作業環境之提昇。

本發明之另一目的在於提供一種高輻射強度廢棄物之分裝方法，其利用鉛屏蔽罩執行廢棄物吊離水面之處理程序，可降低人員於操作過程中所需承受之輻射劑量。

本發明之又一目的在於提供一種高輻射強度廢棄物之分裝裝置，其屏蔽暫貯容器之結構具有屏蔽性、密封性、過濾洩壓功能及可再取出設計之特性，使其於應用上可提高暫貯期間安全性，並提供高輻射強度廢棄物之再處理安定化需求。

本發明之再一目的在於提供一種高輻射強度廢棄物之分裝裝置，其係使工作人員可於一鉛屏蔽罩外部執行分裝作業，因此可有效降低工作人員輻射劑量、避免環境空浮污染。

本發明為達成上述目的及功效，其所採行的技術手段包括：一種高輻射強度廢棄物之分裝方法，其至少包括：步驟S11：「以一網籃伸入貯存有高輻射強度廢棄物之盛水貯存槽中，並收集該高輻射強度廢棄物」，係利用一吊掛裝置將一網籃移入一貯存有高輻射強度廢棄物之盛水貯存槽中，並以泵將該貯存槽中之高輻射強度廢棄物唧入該網籃中；步驟S12：「將收集有高輻射強度廢棄物之網籃昇至水面上，並收容於一鉛屏蔽罩中」，將收集有高輻射強度廢棄物之網籃昇至貯存槽之水面上方，且在網籃上昇的過程中，同時被收容於一鉛屏蔽罩中，使該網籃得以在限制輻射外洩之環境下乾燥該高輻射強度廢棄物；步驟S13：「將收集有高輻射強度廢棄物之網籃移至一屏蔽暫貯容器內」，係將該收集有乾燥後之高輻射強度廢棄物的網籃移至一屏蔽暫貯容器內；步驟S15：「密封該屏蔽暫貯容器」，使該收集有乾燥後之高輻射強度廢棄物的網籃得以被密封於屏蔽暫貯容器內。

依上述方法，其中該步驟S15：「密封該屏蔽暫貯容器」之前另包括有判斷步驟S14：「屏蔽暫貯容器是否可容納另一網籃」，以供確認該屏蔽暫貯容器內是否具有容納另一網籃之足夠空間，若為肯定"Y"，則重復執行該步驟S13：「將收集有高輻射強度廢棄物之網籃移至一屏蔽暫貯容器內」。

本發明所採行的技術手段另包括：一種高輻射強度廢棄物之分裝裝置，其至少包括：一懸吊機構；一手拉昇降機構，係設置於該懸吊機構下，該手拉昇降機構另設有一向下延伸且受控制而昇降之網籃吊索；一網籃，係吊掛於該網籃吊索上，於該網籃內設有一容納高輻射強度廢棄物之容納空間，且於該容納空間底部設有複數網孔；一鉛屏蔽罩，係設置於該懸吊機構下且位於該網籃之昇降活動路徑上，該鉛屏蔽罩設有一具向下開口之收容空間，以供收容該內部具有高輻射強度廢棄物之網籃。

依上述結構，其中該手拉昇降機構係設置於該鉛屏蔽罩上方，且該鉛屏蔽罩中央設有一通孔，該網籃吊索係貫穿該通孔而連結於該網籃。

依上述結構，其中該懸吊機構具有一受控制而昇降或移行之掛鉤，該手拉昇降機構、鉛屏蔽罩係結合設置於該掛鉤下。

依上述結構，其中該網籃於容納空間上方設有一開口，且於該開口內橫設有一吊桿，該網籃吊索係穿套於該吊桿而形成一連結。

依上述結構，其中該吊桿上另結合一遮板，且該遮板係隨該吊桿之樞轉而傾斜，使該容納空間上方之開口得以開啟。

依上述結構，其中該容納有高輻射強度廢棄物之網籃係收容於一屏蔽暫貯容器內，該屏蔽暫貯容器至少係由一容器本體及一屏蔽頂蓋所組成，該容器本體內設有一具開口且容納至少一網籃之容置空間，於該容置空間周側設有能阻絕輻射之屏蔽體，而該屏蔽頂蓋係供密封蓋合於該容置空間之開口上。

依上述結構，其中該屏蔽頂蓋上設有一過濾洩壓器。

依上述結構，其中該容器本體之容置空間周側另設有一內襯筒，且於該屏蔽頂蓋外表側另設有一外頂蓋。

依上述結構，其中該高放射強度廢棄物係呈粒狀、粉狀之至少其中之一。

至於本發明之詳細構造、應用原理、作用與功效，則參照下列依附圖所作之說明即可得到完全的瞭解。

請參第1圖所示，可知本發明之分裝方法主要包括：步驟S11：「以一網籃伸入貯存有高輻射強度廢棄物之盛水貯存槽中，並收集該高輻射強度廢棄物」、步驟S12：「將收集有高輻射強度廢棄物之網籃昇至水面上，並收容於一鉛屏蔽罩中」、步驟S13：「將收集有高輻射強度廢棄物之網籃移至一屏蔽暫貯容器內」、步驟S14：「屏蔽暫貯容器是否可容納另一網籃」，以及步驟S15：「密封該屏蔽暫貯容器」。

請參第2、3圖所示，可知本發明之分裝裝置主要包括：懸吊機構1、鉛屏蔽罩2、手拉昇降機構3及網籃4等部份，其中該懸吊機構1具有一受控制而可昇降或橫移之掛鉤11，手拉昇降機構3係設置於該懸吊機構1之掛鉤11下，該手拉昇降機構3設有一向下延伸且受控制而可昇降之網籃吊索31，網籃4內部設有一上方具開口之容納空間45，於該容納空間45底部設有複數網孔43，於容納空間45之開口內橫設有一吊桿41，該網籃吊索31係穿套於該吊桿41而形成一吊掛連結，且於該吊桿41上另結合一遮蓋於容納空間45開口之遮板42，該遮板42係可隨該吊桿41之樞轉而傾斜，另於網籃4底部周側可依需要而設置複數堆疊防傾片44，以利於複數網籃4的堆疊放置，鉛屏蔽罩2係經由複數屏蔽罩吊索21連結於該懸吊機構1之掛鉤11，且位於手拉昇降機構3下方之位置，該鉛屏蔽罩2設有一具向下開口之收容空間22，以供收容該網籃4，於該收容空間22頂側中央設有一供網籃吊索31通過之通孔23，使該鉛屏蔽罩2係設置於該網籃4之昇降活動路徑上。

上述網籃4係可被收容於一屏蔽暫貯容器5內，該屏蔽暫貯容器5至少係由一容器本體51及一屏蔽頂蓋53所組成，該容器本體51內設有一具開口且容納複數網籃4疊置之容置空間511，於該容置空間511周側設有可阻絕輻射之屏蔽體512，且於屏蔽體512內周側可另設有一內襯筒52，於該容器本體51外周側設有吊環513，而該可阻絕輻射之屏蔽頂蓋53於周側設有複數固定鎖531，以供將該屏蔽頂蓋53密封蓋合於該容置空間511之開口上，且該屏蔽頂蓋53上設有一具過濾及洩壓功能之過濾洩壓器532，於該屏蔽頂蓋53外表側可依需要另設有一外頂蓋54，該外頂蓋54係利用一封環542固定於屏蔽頂蓋53上方及外周側，且該該外頂蓋54於對應過濾洩壓器532之部位亦設有一過濾洩壓器541。

請參第4至8圖所示，以下僅參照第1圖之流程，分別說明本發明之操作方式，首先，步驟S11：「以一網籃伸入貯存有高輻射強度廢棄物之盛水貯存槽中，並收集該高輻射強度廢棄物」，係利用吊掛裝置(懸吊機構1及手拉昇降機構3)將網籃4移入一貯存有高輻射強度廢棄物6(可為粒狀、粉狀)之貯存槽7中，於該貯存槽7內有水70可供阻隔該高輻射強度廢棄物6之輻射，且另設有一泵71，該泵71於其輸入端及輸出端分別設有一導管711、712，由該泵71經由導管711將該貯存槽7中之高輻射強度廢棄物6吸入，並由導管712將該高輻射強度廢棄物6排入該網籃4中(如第4圖所示)；再經一步驟S12：「將收集有高輻射強度廢棄物之網籃昇至水面上，並收容於一鉛屏蔽罩中」，將收集有高輻射強度廢棄物6之網籃昇起至貯存槽7之水面上方，且同時被收容於該鉛屏蔽罩2之收容空間22內，使該網籃4得以在鉛屏蔽罩2(具有限制輻射外洩之環境下)經由網孔43滴乾該高輻射強度廢棄物6內之水70(如第5圖所示)；經步驟S13：「將收集有高輻射強度廢棄物之網籃移至一屏蔽暫貯容器內」，係由該吊掛裝置(懸吊機構1及手拉昇降機構3)將該收集有乾燥後之高輻射強度廢棄物6的網籃4移至該屏蔽暫貯容器5內(如第6圖所示)；另經判斷步驟S14：「屏蔽暫貯容器是否可容納另一網籃」，以確認該屏蔽暫貯容器5內是否具有容納另一網籃4之足夠空間，若為肯定"Y"，則重覆執行該步驟S13：「將收集有高輻射強度廢棄物之網籃移至一屏蔽暫貯容器內」，使該屏蔽暫貯容器5內得以充份容納足夠數量的網籃4，且各網籃4藉由堆疊防傾片44而可穩固地被疊置；最後經步驟S15：「密封該屏蔽暫貯容器」，先將該屏蔽頂蓋53蓋合於容器本體51之容置空間511開口上，並以固定鎖531鎖固定位(如第7圖所示)，再利用一封環542將該外頂蓋54蓋合固定於該屏蔽頂蓋53外表側(如第8圖所示)，使該收集有乾燥後之高輻射強度廢棄物6的網籃4得以被密封於屏蔽暫貯容器5內。

本發明之上述結構中，該外頂蓋54之過濾洩壓器541於組裝時，係與該屏蔽頂蓋53上之過濾洩壓器532相對應，該過濾洩壓器532、541係可於屏蔽暫貯容器5內部氣體壓力過大時，對外產生過濾及洩壓功能，以避免高輻射強度廢棄物6產生化學變化釋放氣體累積及空浮污染。

由上所述可知，本發明高輻射強度廢棄物之分裝方法及其裝置確實具有避免在分裝過程中曝露於高輻射強度環境下，且其屏蔽暫貯容器具有密封、過濾洩壓及易於再取出之功效，確已具有產業上之利用性、新穎性及進步性。

惟以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍。即凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆為本發明專利範圍所涵蓋。

1‧‧‧懸吊機構

11‧‧‧掛鉤

2‧‧‧鉛屏蔽罩

21‧‧‧屏蔽罩吊索

22‧‧‧收容空間

23‧‧‧通孔

3‧‧‧手拉昇降機構

31‧‧‧網籃吊索

4‧‧‧網籃

41‧‧‧吊桿

42‧‧‧遮板

43‧‧‧網孔

44‧‧‧堆疊防傾片

45‧‧‧容納空間

5‧‧‧屏蔽暫貯容器

51‧‧‧容器本體

511‧‧‧容置空間

512‧‧‧屏蔽體

513‧‧‧吊環

52‧‧‧內襯筒

53‧‧‧屏蔽頂蓋

531‧‧‧固定鎖

532、541‧‧‧過濾洩壓器

54‧‧‧外頂蓋

542‧‧‧封環

6‧‧‧廢棄物

7‧‧‧貯存槽

70‧‧‧水

71‧‧‧泵

711、712‧‧‧導管

第1圖係本發明之操作方法流程圖。

第2圖係本發明之相關吊掛組件構造示意圖。

第3圖係本發明之屏蔽暫貯容器構造分解圖。

第4圖係本發明之網籃於貯存槽中收集高輻射強度廢棄物的動作示意圖(一)。

第5圖係本發明之網籃於貯存槽中收集高輻射強度廢棄物的動作示意圖(二)。

第6圖係本發明之網籃置於屏蔽暫貯容器中的動作示意圖。

第7圖係本發明第一次封閉屏蔽暫貯容器之動作示意圖。

第8圖係本發明第二次封閉屏蔽暫貯容器之動作示意圖。

S11‧‧‧以一網籃伸入貯存有高輻射強度廢棄物之盛水貯存槽中，並收集該高輻射強度廢棄物

S12‧‧‧將收集有高輻射強度廢棄物之網籃昇至水面上，並收容於一鉛屏蔽罩中

S13‧‧‧將收集有高輻射強度廢棄物之網籃移至一屏蔽暫貯容器內

S14‧‧‧屏蔽暫貯容器是否可容納另一網籃

S15‧‧‧密封該屏蔽暫貯容器

Claims

一種高輻射強度廢棄物之分裝方法，其至少包括以下步驟：步驟S11：「以一網籃伸入貯存有高輻射強度廢棄物之盛水貯存槽中，並收集該高輻射強度廢棄物」，係利用一吊掛裝置將一網籃移入一貯存有高輻射強度廢棄物之盛水貯存槽中，並以泵將該貯存槽中之高輻射強度廢棄物唧入該網籃中；步驟S12：「將收集有高輻射強度廢棄物之網籃昇至水面上，並收容於一鉛屏蔽罩中」，係將收集有高輻射強度廢棄物之網籃昇至貯存槽之水面上方，且在網籃上昇的過程中，同時被收容於一鉛屏蔽罩中，使該網籃得以在限制輻射外洩之環境下乾燥該高輻射強度廢棄物；步驟S13：「將收集有高輻射強度廢棄物之網籃移至一屏蔽暫貯容器內」，係將該收集有乾燥後之高輻射強度廢棄物的網籃移至一屏蔽暫貯容器內；步驟S15：「密封該屏蔽暫貯容器」，係使該收集有乾燥後之高輻射強度廢棄物的網籃得以被密封於屏蔽暫貯容器內。
如申請專利範圍第1項所述之高輻射強度廢棄物之分裝方法，其中該步驟S15：「密封該屏蔽暫貯容器」之前，另包括有判斷步驟S14：「屏蔽暫貯容器是否可容納另一網籃」，以供確認該屏蔽暫貯容器內是否具有容納另一網籃之足夠空間，若為肯定"Y"，則重復執行該步驟S14：「將收集有高輻射強度廢棄物之網籃移至一屏蔽暫貯容器內」。
一種高輻射強度廢棄物之分裝裝置，其至少包括：一懸吊機構；一手拉昇降機構，係設置於該懸吊機構下，該手拉昇降機構另設有一向下延伸且受控制而昇降之網籃吊索；一網籃，係吊掛於該網籃吊索上，於該網籃內設有一容納高輻射強度廢棄物之容納空間，且於該容納空間底部設有複數網孔；一鉛屏蔽罩，係設置於該懸吊機構下且位於該網籃之昇降活動路徑上，該鉛屏蔽罩設有一具向下開口之收容空間，以供收容該內部具有高輻射強度廢棄物之網籃。
如申請專利範圍第3項所述之高輻射強度廢棄物之分裝裝置，其中該手拉昇降機構係設置於該鉛屏蔽罩上方，且該鉛屏蔽罩中央設有一通孔，該網籃吊索係貫穿該通孔而連結於該網籃。
如申請專利範圍第3項所述之高輻射強度廢棄物之分裝裝置，其中該懸吊機構具有一受控制而昇降或移行之掛鉤，該手拉昇降機構、鉛屏蔽罩係結合設置於該掛鉤下。
如申請專利範圍第3項所述之高輻射強度廢棄物之分裝裝置，其中該網籃於容納空間上方設有一開口，且於該開口內橫設有一吊桿，該網籃吊索係穿套於該吊桿而形成一連結。
如申請專利範圍第6項所述之高輻射強度廢棄物之分裝裝置，其中該吊桿上另結合一遮板，且該遮板係隨該吊桿之樞轉而傾斜，使該容納空間上方之開口得以開啟。
如申請專利範圍第3項所述之高輻射強度廢棄物之分裝裝置，其中該容納有高輻射強度廢棄物之網籃係收容於一屏蔽暫貯容器內，該屏蔽暫貯容器至少係由一容器本體及一屏蔽頂蓋所組成，該容器本體內設有一具開口且容納至少一網籃之容置空間，於該容置空間周側設有能阻絕輻射之屏蔽體，而該屏蔽頂蓋係供密封蓋合於該容置空間之開口上。
如申請專利範圍第8項所述之高輻射強度廢棄物之分裝裝置，其中該屏蔽頂蓋上設有一過濾洩壓器。
如申請專利範圍第8項所述之高輻射強度廢棄物之分裝裝置，其中該容器本體之容置空間周側另設有一內襯筒，且於該屏蔽頂蓋外表側另設有一外頂蓋。
如申請專利範圍第3項所述之高輻射強度廢棄物之分裝裝置，其中該高放射強度廢棄物係呈粒狀、粉狀之至少其中之一。