JP5394337B2 - 残留放射性スラッジ液吸引装置 - Google Patents

Description

この発明は、残留放射性スラッジ液吸引装置、特に、スラッジ貯蔵タンクに残留する、放射性物質により汚染された少量の放射性スラッジ液を別のタンクに移送する際に、被ばくのおそれなく安全かつ確実にスラッジ貯蔵タンク内の放射性スラッジ液を吸引することができる残留放射性スラッジ液吸引装置に関するものである。

原子力発電所の運転に伴って発生するイオン交換樹脂やろ過助材等からなる、放射性物質により汚染された放射性スラッジ（以下、単に、スラッジという。）は、放射能減衰のために一定期間、上澄み水と共にスラッジ貯蔵タンクに貯蔵され、この後、このスラッジ貯蔵タンクから抜き出し、処理工程に移送して処理される。

なお、上澄み水は、次の理由により発生する。スラッジをスラッジ貯蔵タンクに移送する場合、スラッジ単独での移送が不可能なために、水等と混合して、流動性を持ったスラッジ液とする必要がある。このようにして形成されたスラッジ液をスラッジ貯蔵タンクに搬送すると、スラッジが沈降してスラッジ上に上澄み水が発生する。

このようなスラッジ貯蔵タンクには、高い信頼性が要求されるために、定期的に点検を行い、必要に応じて補修を行う必要がある。タンクの点検等を行うためには、スラッジ貯蔵タンクを空にする必要がある。このためには、スラッジ貯蔵タンクに貯蔵されたスラッジを別のタンクに移送する必要があるが、この移送作業は、作業者の放射線による被ばくを最小限に抑えて行うことが不可欠である。

この問題を解決すべく提案された放射性スラッジ移送装置の一例が特許文献１（特許第４３５６７２８号公報）に開示されている。以下、この放射性スラッジ移送装置を従来移送装置といい、図面を参照しながら説明する。

図７は、従来移送装置を示す概略構成図である。

図７において、Ｔ１は、スラッジ３１が貯蔵されたスラッジ貯蔵タンク、Ｔ２は、スラッジ貯蔵タンクＴ１に貯蔵されたスラッジ３１が移送される移送タンク、３２は、スラッジ３１の上澄み水、３３は、空気吹き込み装置であり、空気供給源３４、空気パイプ３５および空気ノズル３６からなっている。空気吹き込み装置３３は、スラッジ貯蔵タンクＴ１に貯蔵されたスラッジ３１の上澄み水３２に空気を吹き込んで、上澄み水３２を局部的に攪拌し、これにより流動性を有するスラッジ液３７を形成する。

Ｐ１は、スラッジ貯蔵タンクＴ１内のスラッジ移送ポンプ、Ｐ２は、移送タンクＴ２内の上澄み水返還ポンプ、３８は、スラッジ移送ポンプＰ１に接続され、移送タンクＴ２内に至るスラッジ液移送経路、３９は、上澄み水返還ポンプＰ２に接続された上澄み水移送経路、４０は、上澄み水移送経路３９に接続された上澄み水噴出装置である。上澄み水噴出装置４０は、上澄み水移送経路３９からの上澄み水３２を、スラッジ貯蔵タンクＴ１に貯蔵されたスラッジ３１に向けて上澄み水パイプ４１に取り付けられた上澄み水噴出ノズル４２から高圧水ジェットとして吹き付ける。

上記空気パイプ３５、スラッジ液移送経路３８、上澄み水移送経路３９および上澄み水パイプ４１は、何れも、放射線遮蔽手段４４により遮蔽された点検孔４３からスラッジ貯蔵タンクＴ１あるいは移送タンクＴ２に挿入されている。

４５は、スラッジ貯蔵タンクＴ１に設置された監視カメラであり、スラッジ貯蔵タンクＴ１内のスラッジ液３７の形成状態等を監視する。４６は、移送タンクＴ２内に設置された監視カメラであり、移送タンクＴ２内の上澄み水３２の形成状態等を監視する。４７は、制御装置であり、監視カメラ４５、４６からの映像情報等に基づいて、空気吹き込み装置３３、上澄み水噴出装置４０、スラッジ液移送経路３８および上澄み水移送経路３９に取り付けられたバルブＢ１からＢ４等を操作して、スラッジ３１の移送の一連の作業を制御する。

このように構成されている従来移送装置によれば、以下のようにして、スラッジ貯蔵タンクＴ１に貯蔵されたスラッジ３１が移送タンクＴ２内に移送される。

先ず、空気吹き込み装置３３によって空気をスラッジ貯蔵タンクＴ１内の上澄み水に吹き込んで上澄み水を局部的に攪拌する。これによって、スラッジ貯蔵タンクＴ１に貯蔵されたスラッジ３１が粉砕され、スラッジ３１上に流動性を有するスラッジ液３７が形成される。

このようにして、スラッジ液３７が形成されたら、このスラッジ液３７をスラッジ移送ポンプＰ１により吸引してスラッジ液移送経路３８を通して移送タンクＴ２に移送する。移送タンクＴ２内のスラッジ液３７は、時間の経過に伴ってスラッジ３１と上澄み水３２とに分離する。

このようにして、移送タンクＴ２内に上澄み水３２が溜まったら、この上澄み水３２を上澄み水返還ポンプＰ２により吸引して上澄み水移送経路３９を通して上澄み水噴出装置４０に移送する。上澄み水噴出装置４０は、上澄み水３２を上澄み水パイプ４１を通して上澄み水噴出ノズル４２からスラッジ貯蔵タンクＴ１に貯蔵されたスラッジ３１に吹き付ける。これによりスラッジ３１が粉砕されてスラッジ液３７が形成される。

この後、再度、スラッジ液３７をスラッジ移送ポンプＰ１により吸引してスラッジ液移送経路３８を通して移送タンクＴ２に移送し、そして、移送タンクＴ２内の上澄み水３２をスラッジ貯蔵タンクＴ１に貯蔵されたスラッジ３１に吹き付ける。

以上の操作を繰り返し行うことによって、スラッジ貯蔵タンクＴ１に貯蔵されたスラッジ３１を移送タンクＴ２に移送することができる。

特許第４３５６７２８号公報

上述のように、従来移送装置によれば、以下のような利点がもたらされる。
（１）スラッジ３１の移送の一連の作業は、監視カメラ４５、４６からの映像情報等に基づいて、制御装置４７が遠隔操作により行うので、作業者の放射線による被ばくを最小限に抑えることができる。
（２）高圧水ジェットによりスラッジ３１を粉砕する場合には、スラッジ３１を確実に粉砕することができる。なお、スラッジ３１の最初の粉砕は、空気の吹き付けにより行う。
（３）スラッジ３１の粉砕に用いる高圧水として、もともとスラッジ貯蔵タンクＴ１に溜まっていた上澄み水３２を使用するので、放射性廃棄物の量が増加することはない。外部からの水を用いると、その分だけ、放射性廃棄物の量が増加する。

しかしながら、従来移送装置は、以下のような問題があった。

従来移送装置によれば、上述のようにして、スラッジ貯蔵タンクＴ１に貯蔵されたスラッジ３１の大部分を移送タンクＴ２に移送することができるが、スラッジ移送ポンプＰ１の性能上、どうしてもスラッジ貯蔵タンクＴ１に少量のスラッジ液３７が残留する。

従来、この残留スラッジの移送は、人手により行っていたので、被ばくのおそれがあった。

従って、この発明の目的は、スラッジ移送ポンプの性能上、スラッジ貯蔵タンクに残留する少量のスラッジ液を別のタンクに移送する際に、遠隔操作により被ばくのおそれなく安全かつ確実にスラッジ貯蔵タンクの残留スラッジ液を吸引することができる残留放射性スラッジ液吸引装置を提供することにある。

この発明は、上記目的を達成するためになされたものであって、下記を特徴とするものである。

[１] 一方のタンク内の残留スラッジ液を他方のタンクに移送する際に、前記残留スラッジ液を吸引するための残留放射性スラッジ液吸引装置であって、吸引装置本体と、前記吸引装置本体に取り付けられた複数個の浮力体と、前記吸引装置本体に取り付けられた、前記残留スラッジ液を吸引する吸引ヘッドと、前記浮力体に取り付けられた空気噴射ノズルと、前記空気噴射ノズルに空気を供給する空気供給源とを備え、前記浮力体は、リング状の空気チューブと、前記空気チューブによって囲まれた空間内に設けられた浮力部材とから構成され、前記吸引装置本体は、前記浮力体の浮力によって、前記残留スラッジ液の液面上に浮上すると共に、前記空気供給源からの空気を前記空気噴射ノズルから噴射させることによって、前記残留スラッジ液の液面上を移動可能であることに特徴を有するものである。

[２] [１]に記載された残留放射性スラッジ液吸引装置において、前記浮力部材は、発泡スチロールからなっていることに特徴を有するものである。

[３] [１]または[２]に記載された残留放射性スラッジ液吸引装置において、前記吸引ヘッドは、上下動可能であることに特徴を有するものである。

[４] [１]から[３]の何れか１つに記載された残留放射性スラッジ液吸引装置において、前記浮力体は、多角形の各頂点に配され、前記吸引ヘッドは、少なくとも３個の前記浮力体によって囲まれていることに特徴を有するものである。

この発明によれば、スラッジ貯蔵タンクに残留する少量のスラッジ液を別のタンクに移送する際に、被ばくのおそれなく安全かつ確実にスラッジ貯蔵タンク内の放射性スラッジ液を吸引することができる。

この発明の残留放射性スラッジ液吸引装置によりスラッジ貯蔵タンクのスラッジ液を吸引している状態を示す概略図である。 この発明の残留放射性スラッジ液吸引装置を示す平面図である。 この発明の残留放射性スラッジ液吸引装置を示す正面図である。 この発明の残留放射性スラッジ液吸引装置の浮力体を示す断面図である。 この発明の残留放射性スラッジ液吸引装置によりスラッジ液を吸引している状態を示す正面図である。 この発明の残留放射性スラッジ液吸引装置の吸引ヘッドをスラッジ貯蔵タンクの底部まで下降させてスラッジ液を吸引している状態を示す正面図である。 従来移送装置を示す概略構成図である。

この発明の残留放射性スラッジ液吸引装置の一実施態様を、図面を参照しながら説明する。

図１は、この発明の残留放射性スラッジ液吸引装置によりスラッジ貯蔵タンクのスラッジ液を吸引している状態を示す概略図、図２は、この発明の残留放射性スラッジ液吸引装置を示す平面図、図３は、この発明の残留放射性スラッジ液吸引装置を示す正面図、図４は、この発明の残留放射性スラッジ液吸引装置の浮力体を示す断面図である。

図１から図４において、Ｔ１は、一方のタンクとしてのスラッジ貯蔵タンクである。スラッジ貯蔵タンクＴ１内には、スラッジ貯蔵タンクＴ１から他方のタンクとしての移送タンク（図示せず）に、例えば、上記従来移送装置によりスラッジを移送した後のスラッジ液（Ｌ）が少量、残留している。なお、ここで、残留スラッジ液（Ｌ）は、スラッジ上の残留上澄み水（図７参照）のみの場合も含まれる。

１は、吸引装置本体、２は、吸引装置本体１に水平に取り付けられた複数個の浮力体である。浮力体２は、この例では、三角形の各頂点に１個づつ配されているが、三角形以外の多角形の各頂点に配しても良い。

浮力体２は、図４に示すように、空気が注入されたリング状のゴムチューブ３と、ゴムチューブ３の上部開口を閉塞する閉塞板４と、ゴムチューブ３と閉塞板４とにより形成された空間（Ｓ）内に入れられた発泡スチロール等からなる浮力部材７とからなり、閉塞板４には、空気チューブ６が接続されるプラグ５が取り付けられている。空間（Ｓ）には、空気チューブ６を介してスラッジ貯蔵タンクＴ１外に設置された空気供給源（図示せず）から空気が供給されるようになっている。空間（Ｓ）に供給された空気は、ゴムチューブ３と浮力部材７との間の隙間を通って浮力体２の下部から空気バブルとなって放出され、これによって、吸引装置本体１のバランス調整が行えるようになっている。

８は、残留スラッジ液（Ｌ）を吸引する吸引ヘッドであり、三角形の頂点に配された３個の浮力体２に囲まれるように吸引装置本体１に取り付けられている。吸引ヘッド８は、スラッジ貯蔵タンクＴ１内に吊り下げられた吸引ポンプ９に吸引パイプ１０を介して接続されている。吸引ポンプ９により吸引された残留スラッジ液（Ｌ）は、移送パイプ１１を介して上述した移送タンクに移送される。吸引ヘッド８は、吸引高さを調整するために、シリンダ１２により吸引装置本体１に対して上下動可能である。シリンダ１２は、前記空気供給源から供給される空気により遠隔操作される。シリンダ１２によって吸引ヘッド８をこれがスラッジ貯蔵タンクＴ１の底部に接するまで下降させれば、吸引装置本体１による吸引位置を固定することができる。

１３は、浮力体２に取り付けられた空気噴射ノズルである。空気噴射ノズル１３は、それぞれ独立して空気チューブ１４を介して前記空気供給源に接続されている。吸引装置本体１が浮上した状態で空気噴射ノズル１３に空気を供給することによって、吸引装置本体１は、自在に残留スラッジ液（Ｌ）上を移動する。例えば、図２に示すように、２個の浮力体２（図中下部）に取り付けられた空気噴射ノズル１３に空気を供給して、図中Ａ方向に空気を噴射させると、吸引装置本体１は、図中Ｂ方向に前進する。空気噴射ノズル１３への空気の供給は、遠隔操作される。

このように構成されている、この発明の残留放射性スラッジ液吸引装置によれば、以下のようにして、スラッジ貯蔵タンクＴ１内の残留スラッジ液（Ｌ）が吸引され、移送タンク（図示せず）内に移送される。

図１に示すように、吸引ポンプ９をスラッジ貯蔵タンクＴ１内に吊り下げると共に、この発明の残留放射性スラッジ液吸引装置を残留スラッジ液（Ｌ）の液面上に下ろす。吸引ヘッド８と吸引ポンプ９とは、吸引パイプ１０により接続され、吸引ポンプ９と移送タンクとは移送パイプ１１により接続されている。

図５に示すように、浮力体２により残留放射性スラッジ液吸引装置が残留スラッジ液（Ｌ）の液面上に浮いた状態で吸引ポンプ９を作動させる。これにより、残留スラッジ液（Ｌ）が吸引される。吸引された残留スラッジ液（Ｌ）は、移送パイプ１１を通って移送タンクに移送される。

残留スラッジ液（Ｌ）の吸引場所を変える場合には、所望の空気噴射ノズル１３から空気を噴射させる。これによって、残留放射性スラッジ液吸引装置は、任意の場所に移動させることができる。残留放射性スラッジ液吸引装置を移動させる必要があるのは、濃度が高く、一箇所のみでの吸引では、全ての残留スラッジ液（Ｌ）の吸引が円滑に行えない場合があるからである。

所望の場所に移動させた後は、上述したと同様にして、吸引ポンプ９を作動させて残留スラッジ液（Ｌ）を吸引する。

残留スラッジ液（Ｌ）の液面が下がった状態で、定位置で残留スラッジ液（Ｌ）を吸引する場合には、図６に示すように、シリンダ１２を作動させて吸引ヘッド８をこれがスラッジ貯蔵タンクＴ１の底部に当るまで下降させる。これにより吸引装置本体１の位置が固定されるので、定位置での残留スラッジ液（Ｌ）の吸引が可能となる。

以上の操作は、全て、遠隔操作により行われる。

この発明の残留放射性スラッジ液吸引装置によれば、以上のようにして、スラッジ貯蔵タンクＴ１内の残留スラッジ液（Ｌ）が吸引され、移送タンク（図示せず）内に、被ばくのおそれなく安全かつ確実に移送される。

１：吸引装置本体
２：浮力体
３：ゴムチューブ
４：閉塞板
５：プラグ
６：空気チューブ
７：浮力部材
８：吸引ヘッド
９：吸引ポンプ
１０：吸引パイプ
１１：移送パイプ
１２：シリンダ
１３：空気噴射ノズル
１４：空気チューブ
３１：スラッジ
３２：上澄み水
３３：空気吹き込み装置
３４：空気供給源
３５：空気パイプ
３６：空気ノズル
３７：スラッジ液
３８：スラッジ液移送経路
３９：上澄み水移送経路
４０：上澄み水噴出装置
４１：上澄み水パイプ
４２：上澄み水噴出ノズル
４３：点検孔
４４：放射線遮蔽手段
４５：監視カメラ
４６：監視カメラ
４７：制御装置

Claims (4)

1. 一方のタンク内の残留スラッジ液を他方のタンクに移送する際に、前記残留スラッジ液を吸引するための残留放射性スラッジ液吸引装置であって、
   吸引装置本体と、前記吸引装置本体に取り付けられた複数個の浮力体と、前記吸引装置本体に取り付けられた、前記残留スラッジ液を吸引する吸引ヘッドと、前記浮力体に取り付けられた空気噴射ノズルと、前記空気噴射ノズルに空気を供給する空気供給源とを備え、前記浮力体は、リング状の空気チューブと、前記空気チューブによって囲まれた空間内に設けられた浮力部材とから構成され、前記吸引装置本体は、前記浮力体の浮力によって、前記残留スラッジ液の液面上に浮上すると共に、前記空気供給源からの空気を前記空気噴射ノズルから噴射させることによって、前記残留スラッジ液の液面上を移動可能であることを特徴とする残留放射性スラッジ液吸引装置。
2. 前記浮力部材は、発泡スチロールからなっていることを特徴とする、請求項１に記載の残留放射性スラッジ液吸引装置。
3. 前記吸引ヘッドは、上下動可能であることを特徴とする、請求項１または２に記載の残留放射性スラッジ液吸引装置。
4. 前記浮力体は、多角形の各頂点に配され、前記吸引ヘッドは、少なくとも３個の前記浮力体によって囲まれていることを特徴とする、請求項１から３の何れか１つに記載の残留放射性スラッジ液吸引装置。

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