JPS636839B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、アルカリ金属、特に高速増殖炉の冷
却材として使用されるナトリウムの付着した機器
を洗浄する方法に関する。

約98℃で溶融するナトリウムは、約300〜550℃
の範囲で高速増殖炉の冷却材として使用され、原
子炉容器、ポンプ、熱交換器又は蒸気発生器等の
中を流通する。

前述のポンプや熱交換器等の機器は、かなり長
い期間使用されるものであるが、その間に定期的
若しくは必要に応じ点検し修理する場合がある。
そしてその後該機器は再使用するのが好ましい。

前記点検、修理は大気中で行なうのが一般的で
あるから、それに先立ち液体ナトリウムは排出さ
れるが、ナトリウムに触れていた部分には、なお
ナトリウムが付着している。外表面にナトリウム
が付着したまゝの前記機器の内部構造物（熱交換
器にあつては、伝熱管組立体等）を大気に直接曝
すと、湿分に反応して水素ガスを発生したり、水
酸化ナトリウムが表面に残存したりして前記点
検、修理上好ましくない。

このため、ナトリウム付着内部構造物を大気に
曝す前に洗浄（付着ナトリウムの除去）が行なわ
れているが、水蒸気、加湿ガス又はアルコール等
を用いて粗洗浄（一次洗浄）を行ない、その後二
次洗浄として構造物を純水中に浸漬してすすぎ洗
いを行なうのが従来の一般的洗浄プロセスであつ
た。

しかるに、内部構造物は複雑な構造をしてお
り、その表面に200μm程度のせまい巾の入口をも
ち、内部で若干広くなつた盲空間（以下クレビス
という。）が存在するのが普通である。このよう
なクレビスがあると、前述の洗浄後においてもそ
の奥にナトリウムが残存し、入口部に水酸化ナト
リウムの水溶液が残存しやすい。

内部構造物を大気中で点検、修理するに際し、
クレビス入口部の水酸化ナトリウム水溶液は炭酸
ガスと反応して炭酸ナトリウムになるのである
が、炭酸ナトリウムが封栓として作用し、内部に
未反応の水酸化ナトリウム水溶液が残存する。

前述のように、内部構造物の表面のクレビスに
水酸化ナトリウム水溶液が残存していると、再使
用時の予熱の際に、アルカリ応力腐食割れが発生
するという不具合が生ずる。

本発明は、前記した再使用時のアルカリ応力腐
食割れを防止するためになされたものであり、最
終洗浄である二次洗浄として、減圧による沸騰気
泡の物理的排除と炭酸ガスとの反応による無害な
炭酸化物への化学的転換とを併用することにより
クレビス内の水酸化ナトリウムを完全に除去しう
る洗浄方法を提供することを目的とする。

以下、具体例について本発明方法を説明する。

第１図は、本発明の方法を実施する装置の系統
図である。

第１図において、ポツト状の洗浄槽１０の下部
には、機器の内部構造物すなわち被洗浄物１を載
せる多孔支持板１１が架設され、その外周にはヒ
ータ１３が添設されている。

被洗浄物１が挿入されて置かれた後、洗浄槽１
０の上部開口は蓋１５で閉じられるが、蓋１５に
は弁２１を備えた排気管２２が連結している。弁
２４を具えた排水管２５が洗浄槽１０の底部に連
絡し、他方真空ポンプ２７と弁２８を具えた真空
排気管２９がその上部に連絡している。

又、水蒸気や純水等の洗浄剤を導入する供給管
３１，３３が図示のように連結され、夫々に弁３
５，３６が設けられている。

図示した装置において、被洗浄物１を洗浄する
過程を説明すると、図示のように被洗浄物１をセ
ツトし蓋１５を取りつける。

第一次洗浄としてまず弁２８を開け、真空ポン
プ２７を起動して洗浄槽１０内の空気を真空排気
管２９を通して排出し、次いで弁２８を閉として
からヒータ１３により洗浄槽１０内を予熱する。
しかる後弁３５，３６を開放し、供給管３１，３
３から水蒸気等を注入する。排気管２２からは連
続的に水素ガスを含む水蒸気の排気を行なう。操
作終了後、弁２４を開いて除去されたナトリウム
（化合物）を含む水蒸気の凝縮水を排水管２５を
通じて図示しない廃水タンクへ排出する。

なお、水蒸気の代りに、加湿ガス、アルコール
等を使用して第一次洗浄を行なつてもよい。

次に、被洗浄物１のクレビス内の状態を示した
第２図を参照して、第二次洗浄を説明する。

第１次洗浄後、供給管３１は、図示しない弁に
より切換えて炭酸ガスの供給源に接続する。

しかる後に (イ) 弁２１，２４，３５，３６を閉じ、弁２８を
開け真空ポンプ２７を起動して洗浄槽１０内を
真空引し、目標値まで減圧する。

第２図イは、ステツプ(イ)により減圧の状態に
おかれたときの被洗浄物１のクレビス３の内部
を拡大して模式的に示したものである。すなわ
ち、減圧されたために、いわゆる減圧沸騰が起
り、水酸化ナトリウム水溶液Ａ内に水蒸気泡Ｄ
が生じて、これはクレビス３外へ離脱してい
く。同時に水溶液Ａの一部も押し出される。

(ロ) 減圧後、弁２８を閉じ弁３６を開けて供給管
３３から純水を洗浄槽１０の中に注入し、洗浄
物１をその中に没したまま適当時間保持する。

減圧下で水が充填されつつあるときは、クレ
ビス３の外部からの水の供給によつて残存ナト
リウムＢも水と反応して、水素ガスと水酸化ナ
トリウムに変化する。

水素ガスは、水蒸気泡Ｄと同様に外部へ脱出
していく。

このようにしてステツプ(ロ)の終了時には第２
図ロのように相当に稀釈された低濃度の水酸化
ナトリウム水溶液Ａのみがクレビス３の中に残
る。しかし、クレビス３の外部に対しての濃度
拡散は低速でしか行なわれないので、長時間か
けても水酸化ナトリウム濃度は殆んど低減され
ない。

(ハ) 次に弁２４を開き、純水を洗浄槽１０から排
出すると同時に弁３５を開いて供給管３１から
炭酸ガス（炭酸ガスと不活性ガスの混合気でも
よい。）を洗浄槽１０内に導入し、炭酸ガスで
満したまゝ保持する。

ステツプ(ハ)の操作を行なつた後は、大むね第
２図ハの状況、すなわち入口部には炭酸ナトリ
ウムＣが生成するが、奥の方では依然水酸化ナ
トリウム水溶液Ａが残る。

更に再びステツプ(イ)の操作を行なうと、第２
図ニのように水蒸気泡Ｄが発生し離脱するた
め、水酸化ナトリウム水溶液Ａおよび炭酸ナト
リウムＣの大部分も押し出されることになり、
ステツプ(ロ)の状態では第２図ホのように小量の
炭酸ナトリウムＣと一層稀薄になつた水酸化ナ
トリウム水溶液Ａとが残存する。ここで更にス
テツプ(ハ)の操作を行なうと、第２図ヘのように
炭酸ナトリウムＣは入口部で粗に生成されかつ
奥でもかなり底部近くまで生成される。これ
は、第２図ホにて既に水溶液Ａの濃度が稀薄な
ために、ステツプ(ハ)の操作において水酸化ナト
リウムと炭酸ガスとの反応よりも、水の炭酸ガ
ス雰囲気への蒸発が先行するためである。この
ため、奥に残存する水酸化ナトリウム水溶液Ａ
は僅小化する。このように、ステツプ(イ)〜(ハ)の
操作を反復すると、最終的には第２図トのよう
にクレビス３の中には小量の炭酸ナトリウムＣ
だけが残るのみで、水酸化ナトリウム水溶液Ａ
は皆無となり、再使用時に予熱を行なつてもア
ルカリ応力腐食割れは生じない。

本発明者の実験によれば、実機において前記ス
テツプ(イ)、(ロ)、(ハ)を少くとも３回繰返せば、第２
図トの状態になることが確認された。

なお前記具体例のステツプ(ハ)において、炭酸ガ
スを導入後そのまゝ保持したが、排水完了後真空
ポンプ２７により炭酸ガスを吸引排出して洗浄槽
１０内を一旦減圧し、しかる後に再度炭酸ガスを
供給管３１より導入して保持すると、第２図ロの
状態で減圧沸騰が生じ、迅速に水酸化ナトリウム
水溶液Ａをなくして第２図トの状態にすることも
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の方法を実施する装置の系統
図、第２図イ〜トは本発明方法の各ステツプにお
ける状態説明図である。 １……被洗浄物、１０……洗浄槽、１５……
蓋、２１，２４，２８，３５，３６……弁、２２
……排気管、２５……排水管、２７……真空ポン
プ、２９……真空排気管、３１，３３……供給
管、Ａ……水酸化ナトリウム水溶液、Ｂ……残存
ナトリウム、Ｃ……炭酸ナトリウム、Ｄ……水蒸
気泡。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 洗浄槽内に収容した被洗浄物を一次洗浄した
   後洗浄廃液を前記槽から排出し、しかる後前記槽
   内を減圧し、前記槽内に純水を注入し、前記被洗
   浄物を前記純水内に没して保持し、更に前記槽内
   の純水を炭酸ガスで置換して保持する二次洗浄を
   所定回数繰返すことを特徴とするアルカリ金属付
   着構造物の洗浄方法。