CS216391A3 - Method of drying liquid radioactive waste disposed in a barrel and filling adapter for making the same - Google Patents

Description

91

(S) á-ZJ F - 1 -

Způsob sušení v sudu tekutýchplnicí adaptér k tomuto účelu

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu sušení v sudu tekutýchradioaktivních odpadů, které se vypouštějí do nádobyuzavřené víkem a v ní se ohřívají topením. Předmětem vy-nálezu je rovněž plnicí adaptér, obzvláště vhodný k pro-vádění tohoto způsobu.

Dosavadní stav techniky

Způsob sušení radioaktivních odpadů v sudu, příkterém se tekuté odpady tepelným odebíráním vody převá-dějí na pevný odpadní produkt, jsou zná.mé napříkladz německých spisů DE-AS 30 Op 005 a DE-OS 32 00 33I· Při jednom známém sušení v sudu podle německéhopat. spisu l Ó3Q zqp se otevřený normovaný sud s obsahem2OO litrů přitiskne k sušicímu krytu, který má přívody aplnicí hrdlo pro zahušťovaný odpad. Sud je tenkostěnný,zejména z plechu. To má za následek nežádoucí velkouspotřebu prostoru, protože t. zv. "horká oblast" nebolioblast záření, ve které se se sudem manipuluje v důsled-ku nebezpečí záření při transportu a uzavírání pouzes dálkovým ovládáním, se musí zpravidla oddělit od t.zv."studené oblasti" nebo oblasti obsluhy3 stíněním nebostěnou. Mimoto není takový sud schopný k trvalému usklad-nění odpadu.

Proti známému stavu techniky spočívá úloha vyná-lezu v tom, jak zlepšit uvedené způsoby úpravy tekutýchodpadů tak, aby zatížení personálů zářením bylo nepatrnéa současně aby byly nepatrné i náklady. Mimoto je třeba zkonstruovat plnicí adaptér, umožňující takové sušení.

Podstata vynálezu

Tato úloha se podle vynálezu řeší tím, že jako nádo-by se použije stínící nádoby, zejména nádoby z litiny po-měrně s velkou tlouštkou stěny, že ze středového otvoruvíka nádoby se vyjme zátka a do tohoto otvoru se vsad.íplnicí adaptér, odpovídající vnějšímu průměru, kterýmse vpouštějí do nádoby odpady a odtahují brýdy. Jakostínící nádoby se použije s výhodou poměrně tlustostěn-ného odlitku, například sudu nebo nádoby s tlouštkouzOO mm. Taková nádoba působí sama jako stínící element,takže uvedená stěna může být tenší nebo může úplně odpad-nout. Nádobou může přitom být přípustná běžná nádoba kekonečnému uskladnění. Při použití stínící nebo definitivní skladovací ná-doby se ozáření personálu sníží nejen při úpravě, nýbrži při následujícím transportu. K tomu přispívá i víko,protože jeho velice malým středovým otvorem může unikatjenom nepatrné množství rozptylového záření, a to jenomnahoru. Při použití adaptéru se nezbytné pracovní nárokypro uzavření a plnění a pro odvádění brýd omezí na koneč-né uzavření malého středového otvoru. Jeho průměr obnášítotiž s výhodou 1O až 30 % vnějšího průměru plnicí nádoby,takže se dá úplně uzavřít příslušně malou zátkou. I tatozátka je vytvořena tak, že působí v ustavené poloze jakoštít proti záření. Jenom po velice krátkou dobu běhemvyjímání zátky existuje možnost unikání rozptylového zá-ření.

Je účelné, když adaptér, opatřený vyčnívající příru-bou, se nasadí na víko, a když volný konec adaptéru vy-čnívá do otvoru víka jen tak daleko, aby nepřesahovalpřes spodní stranu víka. Dále je účelné, když do - 3 - vnitřku stínící nádoby je zasunuta sonda k měření hladiny,aby bylo měření co nejpřesnější. S výhodou jde při tomo měřicí trubku dynamického měřiče tlaku.

Plnicí adaptér, zejména k provádění uvedenéhozpůsobu, se podle vynálezu vyznačuje tím, že rovný, s vý-hodou válcový ocelový plást má na jednom konci přírubu,přečnívající přes jeho vnější obvod, a na druhém koncinejméně dvě připojovací místa, přičemž jedno připojovacímísto vede k plnicímu potrubí, probíhajícímu zejménastředem ocelového pláště. Přírubou je adaptér opřen ovíko stínící nádoby. Protože vyčnívá z otvoru víka, jecentrován jak ve vodorovném tak ve svislem směru vzhledemks stínící nádobě,

Je výhodné, když jsou místa připojení uspořádánazvenku, to znamená v plášti nebo na obvodu ocelovéhopláště, lia konci odvráceném od příruby pak může být v zá-běru podpěra pro plnicí adaptér. To platí zejména v pří-padě ,když podpěra, zahrnuje pohon, přestavitelný ve směrupodélné osy ocelového pláště. Pohon slouží k nasazeníocelového pláště na víko a k jeho snímání. Přitom má jíts výhodou o regulační pohon pracující s tlakovým vzduchem,který je dobře přizpůsoben přímočarému pohybu a může mítjednoduchou konstrukci. Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude vysvětlen v souvislosti s příkladyprovedení znázorněnými na výkresech, kde značí obr. 1schematicky zařízení k sušení v sudu v bokoryse a obr. 2svislý řez plnicím adaptérem ve větším měřítku. Příklady provedení vynálezu

Zařízení podle vynálezu slouží k sušení teku-tých radioaktivních odpadů, vznikajících například v ja- 4 děrné elektrárně s tlakovodním nebo varným reaktorem,v uzavřené nádobě, Jedná se přitom především o zbytkyze systémů ke zpracování radioaktivních odpadních vod,tedy o t, zv. koncentrovaný odparek, který sestává hlav-ně ze solí rozpustných ve vodě, například ze solí kyseli-ny bor i té. Může však jít o suspenze nebo o nánosy filtrač-ních pryskyřic nebo pod.

Zařízení £ obsahuje například dvě sušicí stani-ce 2., které jsou umístěny vedle sebe v pouze naznače-né budově a mají každá jeden plnicí adaptér £ a topení 6.,Jsou plněny stejnými sudy nebo stínícími nádobami 8_, kte-ré spočívají na dopravních paletách Pro pohyb palet £slouží například v zařízení i_ transportér lO na vzducho-vém polštáři, Místo něho lze použít jiného dopravního za-řízení, například s elektrickým pohonem, případně i kole-jového vozidla.

Transportér iQ na vzduchovém polštáři má základnítěleso 12 s vodorovnou ložnou plochou 13. Kolem okrajespodní strany 14 základního tělesa 12 probíhá kruhová ha-dice 15^ která s podlahou ló budovy vytváří nejméně jednuvzduchovou komoru _i. Když se vzduchová komora 17 naplnípřes tlakovzdušnou přípojku 18 z vnějšího zdroje tlakovýmvzduchem, který je naznačen šipkou i£, základní těleso 12se nadzdvihne. Potom se dá na všechny strany lehce natáčeta pojíždět třecím kolem 20_, které se dotýká podlahy 16 aje uváděno v činnost neznázorněným tlakovzdušným motorem.Třecím kolem lze transportér iO i spolehlivě zabrzdit.

Tlakovzdušná přípojka 18 vede do ovládacího pane-lu 22~, který je posazen bud na čelní straně základníhotělesa 12 nebo je vytvořen s prodlouženými hadicemi jakopanel pro dálkové ovládání. Schematicky naznačenými ruko-jetmi 23 a spínači 24 ovládacího panelu 22 se napříkladovládá pohon třetího kola 20 a jeho směrové nastavení. Mi-moto se jimi nastavuje tlak ve vzduchové komoře z? a/nebo - 5 - v hadici 15, Tím způsobem se reguluje výška horní stranyneboli ložné plochy 13 ke zdvižení a naopak posazení pa-let £.

Palety £ jsou s výhodou z kovu, mohou být vyrobe-ny například jako odlitek z lehkého kovu nebo ze železanebo jako svařovaná konstrukce z ocelového plechu. Tvořísvýma nohama zé, které stojí po obou stranách dna 27, me-zeru z8, do které může vjet svým základním tělesem 12transportér lO na vzduchovém polštáři, Horn^ strana z£každé palety £, na kterou dosedá stínící nádoba 8_, jetvořena přídavným topením 30, Ve znázorněném příkladě jepřídavné topení 30 elektrické, mohlo by však být i parní.

Stíněná nádoba 8. sestává s výhodou z litiny, jejednodílná a má dno 32 a s výhodou válcovou, poměrně sil-nou boční stěnu 33, ÍeJÍž tlouštka je například vv = 15Οnebo zOO mm. Tato tlouštka stěny v: stačí pro dostatečnéstínění a zabraňuje vyzařování radioaktivních látek. Mú-ze přitom jít o přípustnou nádobu pro trvalé uložení,která má konvenční konstrukci a rozměry. l< boční stěněpřiléhá elektrické topení 6., když jsou jeho obě skořepiny 35, 36, uložené výkyvné ve vodorovné rovině v sušicístanici 2 nebo £, sklopeny v topný '.plášt 37x který v pod-statě obepíná stíněnou nádobu 8*. V rozevřené poloze jevzdálenost mezi skořepinami 35# 36 větší než vnější prů-měr stínící nádoby _S a než šířka palety £, takže stínícínádoba 8_ s paletou £ se vejde mezi ně a přímo tam můžezajet. S výhodou je topení £ elektrické odporové, mohloby však být i infračervené. Víko 40 stínící nádoby 8_ může být rovněž s výho-dou z litiny a je při provozu upevněno na nádobě 8.. ]eopatřeno středovým otvorem 41 kruhového průřezu, jehožprůměr d je nepatrný zlomek, například desetina vnitřní-ho průměru D = H-zw stíněné nádoby 8.. Oo otvoru 4½ vyčníváplnicí adaptér £, který dosedá přírubou 43 do osazení 6 43% Μα víku 4Ο·

Plnicí adaptér £ má jako vnější skříň. 4 troubu 44se svislou osou, která je na svém horním konci uzavřenazávěrným víkem 45 a je upevněna například na tlakovzduš-ném pohonu 46 přestavitelně ve svislém směru. K jedné ake druhé straně pístu tohoto pohonu 46 se přivádí vzduchpřípojkou 46a, 46b. Tlakovzd.ušný pohon 46 je přirazen su-šicí stanici 42 nebo 43 a je upevněn nad plnicím adapté-rem například na stropě 47 budovy. Místo tlakovz dušnéhopohonu 46 lze použít elektrického pohonu se zdvihacím vře- tenem.

Trouba 44 tvoří první dál odsávacího zařízení propáry nebo brýdy, vznikající při sušení a zahuštování,které se odtahují boční přípojkou 48 a hadicí 49 do ne-znázorněného kondenzátoru. Proti přípojce 48 leží šikmonaproti přípojka 5O, k níž je připevněna hadice 51, tvoří-cí součást přívodního potrubí. Přívodní potrubí slouží k řízenému provzdušňování stínící nádoby _S při sušení jejíhoobsahu, tedy radioaktivního odpadu 52. Mimoto se přívodnímpotrubím přivádějí tekuté radioaktivní odpady 5-2 x určenék sušení, které pak přicházejí přívodní trubkou 53 uspo-řádanou ve středu trouby 44 bez styku s vnitřní stěnouskříně £ do stínící nádoby 8^. U přípojky 50, nad ní nebo pod ní, má skříň £ dalšípřípojku 55 s hadicí 56, která vede k ne znázorněnému zdro-ji tlakového vzduchu. Tlakový vzduch se vede do měřičehladiny 57 v plnícím adaptéru £, který pracuje na dyna-mickém principu. Měření se provádí pouze při plnění stí-nící nádoby 8. sušení se vytváří odsávacím zařízením, sestávajícím z trubky 44, přípojky 48 a hadice 49 podtlak,

- 7 -

Když je obsah při úplném naplnění vysušen, zdvih-ne se plnicí adaptér £ od víka 4° nahoru, takže stínícínádoba 8_ se může přemístit transportérem iQ k manipuláto-ru nebo do uzavírací stanice 60. Uzavírací stanice 60 za-hrnuje ukládač 6i zátky a šroubovací ústrojí, které jsouupevněny vedle sebe na stropě 47 budovy. Oboje jsou s vý-hodou uváděny v činnost tlakovým vzduchem, jak je naznače-no šipkami ó£, óa, 65. Místo toho lze použít elektrickéhopohonu. Ukládač 61 zátky koná pomocí pístového pohonu svis-lý pohyb, při kterém se zátka 67b, uvolnitelně upevněná nazdvihací dílu 67a, vsadí do otvoru 41 víka £0. Zátka 67amá v řezu tvar T. V otvoru 41 se zátka 47 upevní šroubova-cím ústrojím Ó2 tak, aby vznikl útvar schopný konečnéhouskladnění, který se pak přemístí transportérem 2O do 5-ie-znázorněné překládači stanice. Odtud se pak odtransportujena mezilehlou nebo konečnou skládku.

Ukládačem 61 zátky 67b se dá před začátkem plně-ní zátka 67b zdvihnout z otvoru 41 víka 40. Zátka 67b jev něm zašroubována nebo vložena tak, aby nahoře a dolelícovala hladce s povrchem víka 4Q. Plnicí adpptér £ mů-že být konstrukčně spojen s manipulátorem 60, což znamenás vytahovačem zátky nebo se šroubovacím ústrojím 62 a/nebos ukládačem 61 zátky 67b.

Plnící adaptér 5. podle obr. 2 má jako vnější prů-měr skříně 4 na dolním konci 88, q mm. Tam vyčnívá do ot-voru 41, jehož průměr je například d = 1OO mm. Vnitřníprůměr D stínící nádoby 8_ je 600 až 76Ο mm, napříkladD = 76Ο mm, vnější průměr H například zO6O mm, takže po-měr průměrů d/D je asi 13 %. Tlouštka ví stěny je 15Ο mm,což při použití litiny pro běžné radioaktivní odpady 53stačí jako stínění, které chrání okolní personál.

Plnicí adaptér 5. je na víku 40 upevněn ručnímupevňovacím ústrojím nebo rychloupínacím hákem 70z kte-rý je jednak zašroubován do víka 4O a jednak dosedá svým 8 límcem. 71 na kruhový nástavec 72 skříně 4. V této polozenepřečnívá skříň £ svým volným koncem 73 přes spodnístranu 74 víka 40. Pouze měřící trubka 57 pro dynamickéměření hladiny vyčnívá svým dolním koncem 75 v délce asi1 cm pod dolní stranu 74 víka 40. Místo rychloupínacíhoháku 22 může být upraveno pneumatické nebo elektricképřítlačné ústrojí, například ve formě pohonu 46.

Na rozdíl od provedení podle obr. 1 může pohon £Ók nasazování a zdvihání plnicího adaptéru působit místona hornimkonci na závěrné víko 45 na límec J7i, který paktvoří tu část opěry plnicího adaptéru, která je spojenas pohonem 46. Pohoří 46 může být dálkově ovládán. Nasazo-vání a zdvihání plnicího adaptéru od víka. 40 lze rovněžprovádět ručně.

Souhrnně lze konstatovat, že plnicí adaptér £slouží k přímému sušení uvnitř uzavřené nádoby v útvaru,který má požadované stínění a ke kterému lze přiložitpřídavné topení 30, Spojuje v sobě potřebné přípojky kevpouštění tekutých odpadů £2, odtah 48, 4Q brýd a měřičhladiny 57. V důsledku přípojek 48, 50 55, opatřenýchpružnými hadicemi 49, 51 # 56,lze dosáhnout jednoduché ma-nipulace, která umožňuje, aby se plnicí adaptér £ pouzenasadil na středový otvor 41 a přitisknul, takže odpadájakékoliv vyrovnávání nebo přizpůsobování dalším otvorůmi další přípojka pro nezbytná potrubí. Při zdvižení plni-cího adaptéru £ od naplněné stínící nádoby 8_ se otevřepouze malý středový otvor 42, čímž se sníží na minimumrozptylové záření a umožňuje okamžité uzavření zátkouÓ2b.

Claims (9)

1. 2163-91 9 T £ -v 03 ~ W ) c 9 * <0 · - co . co < 9 - C 2· > . — · n to 4- rn a to Ό «< HN — -< i. Způsob sušení v sudu tekutých radioaktivních odpadů,které jsou napuštěny do nádoby uzavřené víkem a zahřívají se v ní topením, vyznačuj í c íse t í m , že se jako nádoby použije stínicí nádo-by , ze středového otvoru jejího víka se vyjme zátka a do otvoru se zasune plnicí adaptér odpovídající svým vnějším průměrem, kte-rým se jednak vpouštějí odpady a jednak odtahují brýdy,
2. 2, Způsob podle nároku i, vyznačující se<t í m , že plnicí adaptér se svou vyčnívající přírubou nasadí s výhodou do osazení ve ví ku a volný konec plnicího adaptéru se zasune do otvoru tak, aby nevyčníval pod dolní stranu víka
3. 3. Způsob podle nároku i nebo 2, vyznačujícíse t í m , že z volného konce plnicího adap-téru se do vnitřku stínicí nádoby zasune son- da měřiče hladiny , s výhodou měřicí trubka prodynamické měření.
4. 4, Plnicí adaptér, s výhodou k provádění způsobu podlejednoho z nároků 1 až 3, vyznačující setím, že rovný, s výhodou válcový ocelový plášt (44)má na jednom konci přírubu (43), přečnívající přes je-ho vnější obvod, a na druhém konci nejméně dvě připojo-vací místa (48, 5O), přičemž jedno připojovací mís- to (5O) vede k plnicímu potrubí (53), procházej ícímuocelovým pláštěm (44)· 2163-91 - 10 -
5. 5. Plnicí adaptér podle nároku 4, vyznačujícíse t í m , že připojovací místa (48, 50) jsu uspořá-dána na obvodu ocelového pláště (44) a na jeho konciodvráceném od příruby (43) dosedají podpěrná ústro-jí (45, 46).
6. 6. Plnicí adaptér podle nároku 5, vyznačujícíse tím, že podpěrná ústrojí zahrnují pohon (4Ó),přestavítelný ve směrw osy ocelového pláště (44)·
7. 7. Plnicí adaptér podle nároku ó, vyznačujícíse t í m , že pohon (46) je regulační pohon, pra-cující s výhodou s tlakovým vzduchem.
8. 8. Plnicí adaptér podle jednoho z nároků 4 až 7 ,vyznačující se t í m , že je na konciodvráceném od příruby (4Ó) opatřen závěrným víkem (45)·
9. 9. Plnicí adaptér podle jednoho z nároků 4 až 8 ,vyznačující se tím, že obsahujezátku (67b), jejíž průřez má tvar T a jejíž rozměryodpovídají rozměrům ocelového pláště (44) a příruby(43) · Seznam vztahových značek: 1 zařízení ' 2, 3 sušicí stanice « 4 skříň 5 plnicí adaptér 6 topení 8 stínící nádoba 9 paleta 10 transportér na vzduchovém polštáři 22 základní těleso 13 ložná plocha 24 dolní strana 25 hadice 2Ó podlaha 27 vzduchová komora iS tlakovzdušná' přípojka 29 šipka 20 třecí kolo 22 ovládací panel 23 rukojet 24 spínač noha |dno palety ,prostor j - 2Ó 27 28 ΛΛ3Γ90V fλΖΞίγΝλΛOdd avgn « 29 horní strana 1 6 ΙΙΛ ? i 30 přídavné topení 32 dno CfiSA 33 boční stěna 35, 36 skořepina v 0 z ε c 0 37 40 4í topný pláštvíko <? otvor 43 příeuba 13 43% osazení 44 trouba 45 závěrné víko 4Ó tlakovzdušný pohon 47 strop 48 přípojka 49 hadice 50 přípojka 51 hadice 52 radioaktivní odpad 53 přívodní trubka 55 přípojka 56 hadice 57 měřič hladiny 57 a zdvihací díl 60 závěrná stanice (manipulátor) 61 ukládač zátky 62 šroubovací ústrojí 63,64 ,65 šipka 67a zdvihací díl 6yb zátka 70 rychloupínací hák 71 límec 72 kruhový nástavec 73 volný konec 74 dolní strana 75 dolní konec