CH666573A5 - Verfahren und vorrichtung zum dekontaminieren radioaktiv verschmutzter metallprofile. - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Dekontaminieren radioaktiv verschmutzter Metallprofile.

In Kernkraftwerken verwendete Metallprofile, wie z.B. Aluminiumgerüststege, die zu Reparaturen oder Neuerstellungen beliebiger Anlagenteile verwendet werden, müssen, bevor sie den Kraftwerksbereich verlassen gründlich dekontaminiert werden.

Dies ist insbesondere dann problematisch, wenn die Verschmutzung aus anhaftenden Massen, wie Kalk- oder Zementspritzern besteht.

Dazu wird üblicherweise eine Säure (Schwefelsäure) unter Druck auf die Metalloberfläche der Profile gespritzt. Dabei fallen natürlich grosse Volumina kontaminierter Säure an, die zu entsorgen aufwendig und kostspielig ist.

Die vorliegende Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, derartige Metalloberflächen zu dekontaminieren

— ohne das Volumen der Verunreinigungen zu vergrössern und

— ohne die Oberflächen der Profile zu verletzen.

Überraschenderweise können Metallprofile worunter auch

Rohrabschnitte verstanden werden, vollkommen dadurch dekontaminiert werden, dass man sie relativ zu umlaufenden Metalldrahtbürsten unter Einwirkung der Bürsten auf die Metalloberfläche bewegt und den Schmutz dadurch mechanisch entfernt.

Es ist insbesondere überraschend, dass die Metalloberfläche der Profile von den Stahldrähten der Bürsten nicht zerkratzt werden, was unweigerlich neben einer Qualitätsverschlechterung, insbesondere zu einer Rückverschmutzung durch in die Riefen abgelagerten Staub führen würde.

Die Profile weisen eine blanke dekontaminierte Oberfläche auf.

Die Bürsten sollen dabei mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 15 bis 60 m/sec umlaufen und mit einer Andruckkraft von etwa 1000 N auf die bzw. an die Oberfläche gedrückt werden. Dabei können die Profile mit einem Vorschub noch etwa 3m/min bewegt werden.

Bei im wesentlichen glatten Oberflächen genügen Bürsten mit durchgehend zylindrischer Oberfläche, wobei diese von beiden Seiten und seitlich an den Kanten auf die Profile einwirken. Die Bürsten können aus Scheibensegmenten zusammengesetzt sein, um diese unterschiedlichen Profilbreiten anpassen zu können.

Diese Art des Zusammenbaus der Bürsten hat gleichzeitig den Vorteil, stufenförmige Querschnitte dadurch herzustellen, dass Bürsten unterschiedlicher Durchmesser aneinanderliegend auf einer zugehörigen Achse montiert werden.

Mit derartigen Konstruktionen ist es möglich, gleichzeitig verschieden tiefliegende Bereiche eines Profils zu säubern.

Bei Profilen, die, wie vorstehend beschrieben, Nuten oder Stege aufweisen, wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, die waagrechten Bereiche des Profils mit Bürsten mit waagrechten Achsen und die senkrechten Bereiche der Stege mit senkrecht angeordneten Bürsten (beidseitig) zu behandeln. Dabei können gewinkelte oder T-förmige Stege, wie oben beschrieben, ebenfalls dadurch gereinigt werden, dass die Bürsten über die Längsachse unterschiedliche Tiefen bestreichen.

Im Falle von Rohren wird analog verfahren. Dabei wird die innere Wandung mit Hilfe einer auf einer Welle kopfseitig angeordneten rotierenden Bürste behandelt, die in das Rohr ge5

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schoben wird. Auf diese Weise lassen sich bis zu ca. 3 Meter lange Rohrabschnitte dekontaminieren. Die Absaugung des innen anfallenden Staubes kann dabei vorteilhaft über eine auf das Rohr geschobene Absaughülle erfolgen.

Der anfallende Staub kann abgesaugt und mit Hilfe von Abscheidern gesammelt und entsorgt werden. Dazu wird vorgeschlagen, den abgesaugten Staub zunächst in einen Zyklonabscheider und anschliessend in ein Staubfilter mit Taschenfiltern zu überführen, wobei der abgeschiedene Staub bequem abgesackt werden kann.

Das notwendige Saugaggregat ist vorzugsweise dem (den) Filter(n) nachgeschaltet und saugt Luft zusammen mit anfallendem Staub durch die Filteranlage.

Vor dem Absaugen kann der Staub auch mit Wasser benetzt werden.

Die Reinigungsvorrichtung befindet sich in einem luftdicht allseitig abgeschlossenen Gehäuse, wobei die zum Transport der Schmutzteilchen notwendige Luftmenge durch die Eintrittsund Austrittsöffnungen für die Profile in den Innenraum des Gehäuses gelangt. Durch die rotierenden Bürsten entsteht eine genügende Menge an nicht stationären Wirbeln, um den abgetragenen Schmutz auch vom Boden des Gehäuses hochzuwir-beln und der Absaugmündung zuzuführen. Zusätzlich können im Boden des Gehäuses Luftschlitze freigelassen sein. Durch sie eingesaugte Luft bewirkt einen Staubtransport von unten nach oben zur Absaugung hin.

Letztlich wird die das Sauggerät verlassende entstaubte Luft Messstellen für z.B. Aktivitätsaustritt und und Asbeststaub zugeführt, um die Einhaltung vorgeschriebener Reinhaltevor-schriften kontrollieren zu können.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung weist die im unabhängigen Anspruch enthaltenen Merkmale auf, sie wird anhand der nachstehenden Figurenbeschreibung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt die erfindungsgemässe Vorrichtung im Einsatz bei Stege aufweisenden Profilen;

Fig. 2 zeigt derartige Profile;

Fig. 3 die gesamte Anlage.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist in einem nach aussen luftdicht abschliessenden Gehäuse 1 untergebracht. Dieses besteht aus der Rahmenkonstruktion 15 und der darauf angebrachten Wandung 16. Seitlich lässt die Wandung eine Eintritts- und eine Austrittsöffnung 2, 3 frei, an die ein Zuführ-und Abführtisch 17, 18 mit Laufrollen 19 anschliesst. Über diesen können die Profile 5 durch die Vorrichtung geführt werden. Im Inneren des Gehäuses sind Elektromotoren 10, 11, 12 angeordnet, die sich auf der Rahmenkonstruktion 15 abstützen. Sie treiben, hier über Riemen, die Bürsten 6, 7, 8, 9 an. Bei im wesentlichen beidseitig ebenen Profilen genügt eine obere und eine untere Bürstenwalze, die dargestellte Vorrichtung bezieht sich auf ein Profil mit etwa glatter Unterseite (siehe Fig. 2) und oberen Stegreihen 23. Nächst der Eingangsöffnung 2 sind Bürstenwalzen 9 angeordnet, mit deren Hilfe die Stegflanken gereinigt werden. Diese Bürsten werden von den Motoren 12 getrieben.

Die Bürsten sind an einem Träger 20 angeordnet. Dieser Träger ist über einen schwenkbaren Hebel mit einem hydraulisch oder pneumatisch betätigbaren Kolben/Zylinderpaar 22 verbunden, wodurch die Bürsten achsparallel verschwenkbar sind, z.B. um diese unterschiedlichen Materialstärken anpassen zu können und vor allem einen erforderlichen Andruck zu erzeugen. Die oberen Bereiche der Stege stehen mit der Bürste 8 in Eingriff. Auch diese Bürste kann anheb- und absenkbar ausgeführt sein.

Bei dieser Bürste ist es ohne weiteres möglich, durch eine Kombination von Bürstensegmenten und Distanzstücken, den

Stegoberseiten Bürsten und den Zwischenräumen Distanzstücke zuzuordnen.

In Vorschubrichtung des Werkstücks schliesst sich an der Unterseite die Bürste 6, angetrieben vom Motor 10 und an der Oberseite die Bürste 7 an, die gemeinsam mit der Bürste 8 vom Motor 11 angetrieben wird. Die Bürste 7 ist mit Hilfe von Distanzstücken in einzelne Segmente aufgeteilt und taucht in die Zwischenräume zwischen den Stegen 23. Die Bürste ist absenk-und anhebbar gelagert und kann über den Zylinder 24 justiert und angedrückt werden.

Bei der vorliegenden Ausführungsform ist jeder inneren Stegflanke eine separate Bürste 9 zugeordnet (3 Rinnen, 6 Bürsten). Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, von einer Bürste gleichzeitig zwei Flanken reinigen zu lassen.

Mit dem Antrieb 13 wird letztlich die Bürste 24 in Rotation versetzt, um die Aussenflanken 25 der Profile zu säubern.

Auf einen eigenen Antrieb zur Vorwärtsbewegung der Profile durch die Anlage kann prinzipiell verzichtet werden. Durch gegensinnigen Lauf der Bürsten oder durch gebremste Reibrollen (nicht dargestellt) ist es ohne weiteres möglich, dass der Vortrieb für die Metallprofile allein von der Reibung durch die Bürsten erzeugt wird.

Bei gegensinnigem Lauf der Bürsten kann die Bremswirkung auch von den entgegen dem Vorschub gerichtet rotierenden Bürsten ausgehen. Hier ist ggf eine Anpassung der Umfangsgeschwindigkeit erforderlich.

Neben der Absaugöffnung 14 können zusätzliche Mündungen in die Nähe der Bürsten gebracht werden, eine einzige (obere) Absaugung ist jedoch in der Regel ausreichend.

Grundsätzlich ist es möglich, diese Reinigungsvorrichtung für sich zu betreiben und nach einigen Reinigungsvorgängen den kontaminierten, abgetragenen Staub zu sammeln.

Ein bevorzugter Teil der vorliegenden Erfindung besteht jedoch darin, den anfallenden Staub kontinuierlich abzusaugen.

Zur Regulierung der Luftmenge kann dabei die Leistung des Saugmotors dienen. Es ist jedoch von Vorteil, hierzu die Eintrittsöffnungen 2, 3 zu verwenden, die geöffnet und verengt werden können. Dadurch ist es z.B. möglich, periodisch Druckimpulse durch schnelles Öffnen und Schliessen und damit einen sicheren Materialtransport zu erzeugen.

Fig. 2 zeigt Profile 5, wie sie z.B. im Gerüstbau verwendet werden. Diese bestehen aus Aluminium und weisen die Tragkraft verstärkende Stege 23 auf. Schematisch sind hier die an der Platte 26 gelagerten Bürsten 9 dargestellt.

Fig. 3 zeigt die schematische Darstellung der Gesamtanlage. Über die Tische 17, 18 werden, wie oben dargestellt, die Profile der Dekontaminierungsvorrichtung 27 zugeführt und dort mit Hilfe umlaufender Metalldrahtbürsten gereinigt. Über die Öffnungen 2 und 3 wird der Vorrichtung Luft zugeführt, da sie unter einem Unterdruck steht. Dieser Unterdruck wird erzeugt durch das Saugaggregat 28. Vorzugsweise wird hier ein Schraubenverdichter mit einer Leistung von 1800 m3 Luft/h eingesetzt. Über die Leitung 29 gelangt das abgesaugte Staub/Luft-Gemisch in die Vorabscheidung, welche als Zyklonabscheider 30 ausgelegt ist. An dessen Fussteil 31 kann eine Absackanlage an-geschlossn werden. Über Leitung 32 wird das stark verdünnte Staub/Luft-Gemisch einem Staubfilter 33 zugeführt, der eine Abrüttelvorrichtung zum periodischen Entfernen des Filtrats aufweist. Über die Leitung 34 ist dieser mit dem Schraubenverdichter 28 verbunden. Es muss als ausgesprochen überraschend angesehen werden, dass die Druckverluste in den Leitungen 29, 32, 34 und den Abscheidern 30 und 33 ausreichend niedrig sind, um sämtlichen Staub aus der Dekontaminiervorrichtung 28 absaugen zu können.

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Claims (19)

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1. Verfahren zum Dekontaminieren radioaktiv verschmutzter Metallprofile, dadurch gekennzeichnet, dass man die Profile relativ zu umlaufenden Metalldrahtbürsten unter Einwirkung bewegt und den Schmutz mechanisch entfernt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlaufbürsten mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 15-60 m/s rotieren.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlaufbürsten mit einer Kraft von etwa 1000 N auf die Profile niedergehalten werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorschubgeschwindigkeit des Profils etwa 3 m/Min. beträgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der anfallende Staub abgesaugt und mit Hilfe von Abschneidern gesammelt und entsorgt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Staub zunächst in einen Zyklonhauptabschneider und anschliessend in ein Staubfilter mit Filtertaschen überführt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass den Staubfiltern ein Saugaggregat nachgeschaltet ist, wobei die Abluft einer Messstelle für z.B. Aktivitätenaustritt und Asbeststaub zugeführt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Absaugmaterial vor dem Absaugen benetzt wird.

9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch ein luftdicht abgeschlossenes Gehäuse (1) mit Eintritt-(2) und Austrittsöffnung (3), eine Auflage (4) für die zu dekontaminierenden Profile (5), sowie umlaufenden Bürsten (6, 7, 8) mit waagrechter Rotationsachse und Motoren zum Antreiben der Bürsten (10, 11).

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch Bürsten (9) mit senkrechter Rotationsachse und Motoren zum Antreiben.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen Antrieb zur kontrollierten Bewegung der Profile.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass den Bürsten eine Absaugvorrichtung (28) zugeordnet ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintritts- und Austrittsöffnungen (2, 3) zur Regulierung der hindurchtretenden Luftmenge verstellbar sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugmündung (14) am Kopf des Gehäuses angeordnet ist und im Boden des Gehäuses Luftschlitze freigelassen sind.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Bürsten (6, 7, 8) aus Scheibensegmenten zusammengesetzt sind.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Bürsten (7, 9) verfahrbar angeordnet sind.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Absaugvorrichtung (28) und der Absaugmündung eine Staubscheidevorrichtung (30, 33) installiert ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Staubabscheidevorrichtung aus einem Zyklon-Hauptabscheider (30) und einem nachgeschalteten Taschenfilter (33) besteht, die jeweils mit einer Absackeinrichtung (31) für den abgeschiedenen Schmutz versehen sind.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugvorrichtung (28) ein Schraubenverdichter ist.