CZ20024109A3 - Zařízení k čištění nádoby od zbytků radioaktivních látek - Google Patents

Description

v

Rada zbytkových radioaktivních látek, respektive odpadů z jaderných elektráren nebo jaderných zařízení vzniká v tekuté formě nebo jako kaly. Dříve než mohou být tyto odpady řádně dopraveny na místo konečného uskladnění, je nezbytné jejich uložení v meziskladu. V praxi vznikají tyto mezisklady v bezprostřední blízkosti jaderných elektráren nebo jaderných zařízení, přičemž odpady jsou uloženy v nádobách nebo skladovacích nádržích, k tomuto účelu upravených. Tyto nádoby jsou obvykle masivní konstrukce, aby se zatížení životního prostředí radiací udržovalo co možná nejmenší. Pro plnění nádob, respektive jako přístup pro údržbářské nebo čisticí práce, je zpravidla upraven pouze jediný otvor, jehož rozměry jsou navíc dimenzovány poměrně malé. Nehledě na tento otvor mají nádoby nebo skladovací nádrže tohoto druhu zcela uzavřené opláštění, které sestává například z betonové konstrukce s vnitřním obložením z nerezové oceli.

Vždy podle délky uložení v meziskladu se mohou díky usazování na vnitřním obložení nebo na ploše dna uvnitř nádoby tvořit radioaktivně kontaminované zbytky, například ve formě sedimentovaných nebo vykrystalizovaných pevných látek. Tato

rezidua nelze jednoduše odstranit odčerpáním jako tekuté zbytky, takže musejí být v pravidelných časových odstupech odstraňovány pomocí vhodných čisticích zařízení, která se otvorem zavádějí do vnitřního prostoru nádoby. Tím je zajišťován dlouhodobý bezpečný provoz zařízení.

Ze spisu DE 196 17 613 Al je například známé zařízení, určené k tomuto účelu, které má vodicí sloup, spojený přes vzpěrný kloub s výkyvným ramenem. Na výkyvném rameni je přes otočný kloub uspořádán otočný výložník, opatřený určitým počtem rozprašovacích trysek. Zařízení může být do vnitřního prostoru nádoby zaváděno otvorem a může být fixováno v oblasti otvoru mimo nádobu. Díky otočnému pohyblivému uspořádání je přitom možné obsáhnout a vyčistit téměř všechny oblasti vnitřního obložení nebo dna nádoby.

Jako problematické se však v praxi prokázalo použití těchto zařízení u takových nádob, které mají uvnitř jeden nebo více sloupů, protože pro spolehlivé dosažení na všechny úseky stěn je zde nutný velký počet kloubů. Zařízení je pak nákladné a zejména tehdy, když se rozměry nádoby a tím vlastní hmotnost ramene výložníku zvětšují, což vede k nepohodlné manipulaci. Dále mohou být tato zařízení použita u různých rozměrů nádob jen velmi omezeně. Navíc vyžadují podmínky pro spolehlivé uchycení na nádobě, takže univerzální použití těchto zařízení není možné.

/

Úkolem vynálezu je vytvořit zařízení k čištění nádob pro radioaktivní, zejména tekuté odpady, které je s malými náklady univerzálně použitelné. Zařízení musí být dále zejména dostatečně nezávislé na eventuálních sloupech, upravených uvnitř nádoby.

• · · · · · · ······ ···· ···· ·· · • · « ·· · ·· · • · · · · · · · ·· · · • ···· ···· ···· ·· ·· ··· ·· ··

Podstata vynálezu

Tento úkol řeší zařízení určené k čištění nádoby od zbytků radioaktivních látek, které lze zavést do vnitřního prostoru nádoby otvorem, přičemž zařízení je provedeno jako vozidlo pohyblivé pomocí pohonu, jehož podvozek je přemístitelný ze zatažené klidové polohy do pracovní polohy s větší šířkou stopy.

Vynález přitom vychází z úvahy, že univerzální použití u různých typů nádob je možné s pomocí zařízení, které je uvnitř nádoby volně pohyblivé. Prostřednictvím pojízdného poháněného zařízení je možné ve vnitřku nádoby dosáhnout také na různé zářezy nebo jiné zakryté oblasti i snadno objíždět případné sloupy. Aby byla i u poměrně malých otvorů umožněna uvnitř nádoby dostatečná jízdní stabilita vozidla, může se podvozek tohoto vozidla po zavedení otvorem vysunout z úzké klidové polohy do rozšířené pracovní polohy, takže může dopravovat i vysoká zatížení, respektive může bez problémů zachytit síly, vyskytující se u velkých výložníků s odpovídajícími pákovými převody. Navíc odpadá zdlouhavá fixace zařízení v oblasti otvoru. Vozidlo může přitom být jak v klidové poloze, tak i v pracovní poloze dvoustopé nebo může mít v pracovní poloze minimálně jednu dodatkovou stopu.

v

Šířku stopy je možné měnit podle aktuálních podmínek použití uvnitř zásobníku, aby tak mohly být vyčištěny také těžko přístupné oblasti nádoby. Obzvlášť výhodná forma provedení předkládaného vynálezu je naproti tomu realizovatelná tak, že podvozek má vůči otvoru menší šířku stopy pouze v klidové poloze. Zatažená klidová poloha je zde nastavována pouze pro zavedení vozidla do vnitřního prostoru nádoby, což umožňuje individuální použití, zejména bez předcházející demontáže vozidla. Ve vnitřním prostoru nádoby se

• ··· * · • · · ···· ·· <1 podvozek vozidla vysune do předem určené pracovní polohy, která je udržována během provádění čištění.

Zvlášť výhodného provedení zařízení podle vynálezu lze dosáhnout také tak, že podvozek má oboustranně uspořádaný výložník, který lze naklápět zejména pomocí vedení ve tvaru paralelogramu. Na v podstatě symetrickém výložníku je přitom uspořádán například větší počet kladek nebo kol v jedné stopě, která je měnitelná pomocí vysouvacího pohybu. Díky vedení ve tvaru paralelogramu je přitom spolehlivě udržováno rovnoběžné vedení stop.

Další obzvlášť slibné provedení předkládaného vynálezu je realizováno tehdy, když je podvozek přemístitelný napříč k podélné ose vozidla. Poloha vozidla tak není ovlivňována změnami šířky stopy, protože podvozek se pohybuje pouze napříč k podélné ose. Řízení vozidla tak může být podstatně ulehčeno. Podvozek má k tomuto účelu například dvojité paralelogramové vedení, které je nastavitelné pomocí nastavovací jednotky mezi výložníkem a kloubem, uspořádaným na vozidle.

Přitom se jako obzvlášť výhodné prokázalo, je-li podvozek pomocí hydraulického pohonu nastavitelný plynule. Tímto způsobem může být snadno nastavována libovolná šířka stopy, přizpůsobená aktuálním podmínkám použití, a tak optimalizován proces čištění. Hydraulický pohon navíc umožňuje nerušený a na údržbu nenáročný provoz.

U dalšího provedení, blízkého praxi, u něhož je podvozek vybaven housenkovým pásem, je u vozidla dosaženo co možná největší přilnavosti ke dnu. Nerovnosti povrchu tak mohou být bez problémů překonávány, i když jsou usazeniny viskózní. Pásy jsou ·· ·· · ·· ···· ··· 9 · · · ·· · • · · ·· · ·· ·

výhodným způsobem pogumovány nebo opatřeny gumovou vrstvou, aby tak bylo dosaženo ještě lepší přilnavosti ke dnu nádoby. Pro další nárůst přilnavosti ke dnu existuje dále možnost zatížit vozidlo rozmístěním závaží, takže je dosaženo větší přítlačné síly na dno.

Další, zvlášť účelná forma provedení vynálezu spočívá v tom, že na vozidlo lze fixovat rozprašovací a/nebo míchací zařízení. Prostřednictvím míchacího zařízení mohou být zbytky, přichycené na vnitřních plochách stěn nádoby, uvolněny a spláchnuty a následně odstraněny běžným čerpadlem. Pomocí míchadla je možné zvýšit tekutost zbytků za přivádění kapaliny až do potřebného množství, takže tyto zbytky lze odstranit čerpadlem. Vozidlo zde může být také vybaveno úchyty pro volitelnou fixaci rozprašovacího zařízení nebo míchadla.

Jako zvlášť výhodné se zde prokázalo, když je rozprašovací a/nebo míchací zařízení možné na vozidlo fixovat ve výkyvném provedení, aby se tak zlepšila jeho schopnost dosáhnout na nepřístupná místa. Zároveň je tak možné měnit úhel rozprašování a působit tak na usazené zbytky rozprášeným paprskem z různých směrů. Tímto způsobem je možné spolehlivě odstranit i pevně přichycené zbytky.

Další výhodné provedení spočívá také v tom, že rozprašovací zařízení má lineárně pohyblivé rozprašovací trysky. Tyto rozprašovací trysky tak mohou být přisunuty do bezprostřední blízkosti čištěných úseků nádoby, například pomocí teleskopických úseků rozprašovacího zařízení nebo podobných zařízení, čímž stoupá čisticí výkon.

Jiná účelná obměna je vytvořena také tím, že vozidlo je vybaveno čerpadlem, aby mohly být uvolněné a tedy tekuté zbytky

·· ··· · • · · ihned odváděny. Čerpadlo je proto například spojeno s hadicovým vedením, které je vyvedeno ven otvorem v nádobě. Vyčištěné úseky ploch dna nebo stěn nádoby tak nejsou znečišťovány volnými zbytky v úsecích, které budou ošetřovány následně.

U jedné formy provedení předkládaného vynálezu, která je obzvlášť blízká praxi, je vozidlo vybaveno kamerou. Díky tomu může obsluhující personál sledovat a dokumentovat činnost vozidla z bezpečné vzdálenosti. Navíc je možné pomocí řídicí jednotky vyhotovit ze snímaných veličin program pohybu vozidla a s tímto vozidlem pak manipulovat bez zásahů obsluhujícího personálu. Případná potřebná spojovací nebo hadicová vedení jsou přitom vedena a tažena za vozidlem.

Vhodná je dále obměna zařízení, kde je vozidlo provedeno vodotěsné, a to pro trvalý provoz pod hladinou kapaliny ve vnitřním prostoru nádoby, takže vozidlo může být použito už před nebo v průběhu vyprazdňování nádoby. Proces čištění je tak značně usnadněn.

Výhody, kterých lze pomocí vynálezu dosáhnout, spočívají zejména v tom, že díky schopnosti měnit šířku stopy podvozku je umožněno provádění prací přes otvor nádoby, tedy jak s vysoce efektivní základnou v pracovní poloze a tedy s vysokou provozní stabilitou, tak i v klidovém stavu s poměrně malou základnou. Přímo tímto otvorem je k účelům čištění možné z důvodů stability umístit ve vnitřním prostoru nádoby také všeobecně použitelné vozidlo. Je tím umožněno použití mobilních přístrojů jako takových, což poskytuje výhodu v přístupnosti a také v provozní flexibilitě u nádob, kontaminovaných nejrůznějšími způsoby.

·· ·» · «44444 • 4 · · 4 · · · · · 4

··· · · 4 444 4 4

4444 4444

4444 44 44 444 44 44

Přehled obrázků na výkresech

Příklad provedení vynálezu je blíže vysvětlen podle obrázků, na kterých znamená obr. 1 zařízení určené k čištění nádoby od zbytků radioaktivních látek v pohledu z boku, obr. 2 půdorys zařízení znázorněného na obr. 1, obr. 3 pohled z boku na zařízení znázorněné na obr. 1 s míchadlem.

Příklady provedení vynálezu

Shodné díly na všech obrázcích jsou opatřeny totožnými vztahovými značkami.

Obr. 1 znázorňuje zařízení 1 podle vynálezu, které je určeno k čištění neznázorněné nádoby, v částečném řezu v pohledu z boku. Zařízení Ije provedeno jako samojízdné vozidlo 2, jehož podvozek 4 je vybaven housenkovými pásy 6. Housenkové pásy 6, nezávisle poháněné pohonem 8., přitom umožňují optimální přilnavost ke dnu nádoby, takže vlastní manévrovací schopnosti vozidla 2 jsou zajištěny i za obtížných podmínek. Pomocí vozidla 2 jsou snadno dosažitelné i těžko přístupné oblasti nádoby.

Vozidlo 2. nese na koncovém úseku míchadlo 10, které je pohyblivě fixováno v upínači 12. Pomocí rotačního pohonu 14 může být tedy míchadlo 10 naklápěno o asi 45° v obou směrech. Ve středové oblasti vozidla 2 je uvnitř upínače 18 uspořádáno řízení 16, chráněné proti vlivům okolního prostředí, s jehož prostřednictvím je ♦ 4

možné použití vozidla 2 také pod hladinou kapaliny ve vnitřním prostoru nádoby. Přenos řídicích dat na kontrolní zařízení, uspořádané vně nádoby, je přitom prováděno pomocí neznázorněných vedení nebo popřípadě také bezdrátově. Vozidlo 2 je proto flexibilně použitelné v různých nádobách.

Aby bylo možné zavést vozidlo 2. do vnitřního prostoru nádoby také poměrně malým otvorem, je podvozek 4 přemístitelný napříč k podélné ose 20 vozidla 2_, jak je blíže znázorněno na obr. 2. Pod podélnou osou 20 je patrná jednak šířka b stopy v zatažené klidové poloze, zmenšená oproti otvoru, nad podélnou osou 20 pak rozšířená pracovní poloha s větší šířkou B stopy. Housenkové pásy 6. jsou přitom uspořádány na každém výložníku 22 vozidla 2. a jsou posuvné pomocí vedení 24 ve formě paralelogramu hydraulickým pohonem 26.

Obr. 3 naproti tomu znázorňuje obměněné provedení vozidla 2. v řezu při pohledu z boku, u kterého je rozprašovací zařízení 28 na upínači 12 výkyvné fixováno pomocí výkyvného pohonu 30. Rozprašovací zařízení 28 má teleskopický úsek 32. aby bylo možné pohybovat rozprašovací tryskou 34 do vhodné relativní polohy vůči vnitřní stěně nádoby. Vozidlo 2. je dále na svém konci, protilehlém vůči rozprašovacímu zařízení 28 vybaveno čerpadlem 36. s jehož pomocí mohou být tekuté součásti zbytků odstraňovány. Na vozidle 2. může být dále upevněna neznázorněná kamera, aby tak byla umožněna snadná kontrola čisticího procesu i jízdního pohybu vozidla 2..

Claims (12)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zařízení určené k čištění nádoby od zbytků radioaktivních látek, které lze zavést do vnitřního prostoru nádoby otvorem, přičemž zařízení (1) je provedeno jako vozidlo (2) pohyblivé pomocí pohonu (8), jehož podvozek (4) je přemístitelný ze zatažené klidové polohy do pracovní polohy s větší šířkou (B) stopy.
2. 2. Zařízení f|| podle nároku 1, u kterého má podvozek (4) vůči otvoru menší šířku (b) stopy pouze v klidovém stavu.
3. 3. Zařízení podle nároku 1 nebo 2, u kterého má podvozek (4) oboustranně uspořádaný výložník (22), který lze přestavovat zejména pomocí vedení (24) ve tvaru paralelogramu.
4. 4. Zařízení podle nejméně jednoho z předcházejících nároků, u kterého je podvozek (4) přemístitelný do polohy napříč k podélné ose (20) vozidla (2).
5. 5. Zařízení £j| podle nejméně jednoho z předcházejících nároků, u kterého je podvozek (4) plynule nastavitelný pomocí hydraulického pohonu (26).
6. 6. Zařízení Jjg podle nejméně jednoho z předcházejících nároků, u kterého je podvozek (4) vybaven housenkovým pásem (6).
7. 7. Zařízení podle nejméně jednoho z předcházejících nároků, u kterého je na vozidle (2) možné fixovat rozprašovací zařízení (28) a/nebo míchadlo (10).

   • toto · toto to • to·· to · ···· ·· • to ♦ • · ·« • · to • toto • · · ·· ··· ·· ·toto to ·· to·
8. 8. Zařízení^J podle nároku 7, u kterého je možné rozprašovací zařízení (28) a/nebo míchadlo (10) ve výkyvném provedení fixovat na vozidle (2).
9. 9. Zařízení podle nároku 7 nebo 8, u kterého má rozprašovací zařízení (28) lineárně přemístitelné rozprašovací trysky (34).
10. 10. Zařízení podle nejméně jednoho z přecházejících nároků, u kterého má vozidlo (2) čerpadlo (36).
11. 11. Zařízení podle nejméně jednoho z předcházejících nároků, u kterého je vozidlo (2) vybaveno kamerou.
12. 12. Zařízení podle nejméně jednoho z předcházejících nároků, u kterého je vozidlo (2) provedeno vodotěsné.