DE19617613A1 - Reinigungsvorrichtung für einen Behälter für radioaktiven Abfall - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Reinigungsvorrichtung für einen Behälter für radioaktiven Abfall.

Eine Reihe von schwachradioaktiven Abfällen aus Kernkraftwer­ ken oder kerntechnischen Anlagen fällt in flüssiger Form an. Bevor diese Abfälle einer sachgerechten Endlagerung zugeführt werden können, kann eine Zwischenlagerung erforderlich sein. Grundsätzlich ist eine solche Zwischenlagerung in unmittelba­ rer Nähe des Kernkraftwerks oder der kerntechnischen Anlage vorgesehenen Lagertanks oder Behältern für den radioaktiven Abfall möglich. Um eine Strahlenbelastung der Umgebung auszu­ schließen, sind derartige Lagertanks üblicherweise in massi­ ver Bauweise ausgeführt. Zum Befüllen der Lagertanks und/oder als Zugang für Inspektionen ist üblicherweise eine Zugangs­ öffnung vorgesehen. Mit Ausnahme dieser Zugangsöffnung weisen derartige Lagertanks eine vollständig geschlossene Umhüllung auf.

In Abhängigkeit von der Dauer einer Zwischenlagerung können sich durch Ablagerungen an den Innenwänden der Lagertanks ra­ dioaktiv kontaminierte Rückstände, beispielsweise in Form von sedimentierten oder auskristallisierten Feststoffen, bilden. Um einen dauerhaft sicheren Betrieb der Lagertanks zu gewähr­ leisten, kann in regelmäßigen Intervallen eine Reinigung von möglicherweise an den Innenwänden anhaftenden Rückständen er­ forderlich sein.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Reini­ gungsvorrichtung für einen Behälter für radioaktiven Abfall anzugeben, mit der eine sichere und zuverlässige Reinigung des Behälters von Rückständen an seinen Innenwänden möglich ist. Eine Reinigung des Behälters bei Verwendung einer derar­ tigen Reinigungsvorrichtung soll zudem ohne Gefährdung des Bedienpersonals durchführbar sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Reini­ gungsvorrichtung, bei der ein Führungsmast über ein Knickge­ lenk mit einem Schwenkarm verbunden ist, an dem über ein Drehgelenk ein mit einer Anzahl von Sprühdüsen versehener Schwenkausleger angeordnet ist.

Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, daß die Rei­ nigungsvorrichtung für eine sichere und zuverlässige Reini­ gung des Behälters unter Vermeidung einer Dosisbelastung des Bedienpersonals durch die ohnehin vorhandene Zugangsöffnung des Behälters in diesen einbringbar sein sollte. Um auch bei einer im Verhältnis zum Innenraum des Behälters asymmetrisch angeordneten Zugangsöffnung auf die gesamte Innenfläche des Behälters einwirken zu können, sollte die Reinigungsvorrich­ tung variierbar und damit besonders flexibel ausgebildet sein. Eine besonders hohe Flexibilität für die Reinigungsvor­ richtung kann erreicht werden, indem Sprühdüsen für ein Rei­ nigungsmittel nur indirekt, also über zwischengeschaltete Komponenten, ortsfest installiert sind.

Um auch bei variabler Innengeometrie des Behälters dessen In­ nenwände vollständig für die Reinigungsvorrichtung zugänglich zu machen, ist in vorteilhafter Weiterbildung die oder jede am Schwenkausleger angeordnete Sprühdüse mittels eines Li­ nearantriebes in Längsrichtung des Schwenkauslegers verfahr­ bar.

In weiterer vorteilhafter Weiterbildung ist mindestens eine Sprühdüse mit ihrer Sprührichtung in Längsrichtung des Schwenkauslegers und mindestens eine weitere Sprühdüse mit ihrer Sprührichtung in eine Richtung senkrecht zur Längsrich­ tung des Schwenkauslegers ausgerichtet. Somit ist mit beson­ ders einfachen Mitteln sowohl eine Reinigung der seitlichen Innenwände des Behälters als auch des Boden- oder Deckenbe­ reichs des Behälter ermöglicht.

Um auf besonders einfache Weise die Innenwände des Behälters in ihrer gesamten Höhe für die Reinigungsvorrichtung zugäng­ lich zu machen, ist vorteilhafterweise deren Führungsmast in seiner Längsrichtung verfahrbar.

In weiterer vorteilhafter Weiterbildung ist der Schwenkarm über eine Seilanordnung im Knickgelenk bewegbar. Eine Justie­ rung des Schwenkarm ist somit mit besonders einfachen Mitteln möglich.

In weiterer vorteilhafter Weiterbildung weist die Reinigungs­ vorrichtung eine in den Innenraum des Behälters einbringbare Beobachtungskamera auf. Der Reinigungsvorgang ist somit von einer Position außerhalb des Behälters überwachbar und daher besonders sicher fernbedienbar. Eine Reinigung des Behälters ist somit mit einer derartigen Reinigungsvorrichtung prak­ tisch ohne Dosisbelastung des Bedienpersonals durchführbar.

Um die von den Innenwänden des Behälters gelösten Rückstände zuverlässig abzuführen, umfaßt die Reinigungsvorrichtung vor­ teilhafterweise ein Tauchrührwerk und eine Entnahmepumpe, die in den Innenraum des Behälters einbringbar sind.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbeson­ dere darin, daß eine sichere und zuverlässige Reinigung des Behälters mit einfachen Mitteln praktisch ohne Belastung der Umgebung ermöglicht ist. Durch die Einbringung der Reini­ gungsvorrichtung in den Innenraum des Behälters durch dessen ohnehin vorhandene Zugangsöffnung sind keine baulichen Maß­ nahmen, insbesondere an der Umhüllung des Behälters, erfor­ derlich. Die Reinigungsvorrichtung ist vollständig von einer Position außerhalb des Behälters aus bedienbar, so daß das Bedienpersonal bei der Reinigung des Behälters praktisch kei­ ner Belastung durch den radioaktiven Abfall ausgesetzt ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt die Figur eine Reini­ gungsvorrichtung für einen Behälter für radioaktiven Abfall.

Die Reinigungsvorrichtung 1 gemäß der Figur dient zur Reini­ gung des Behälters 2. Bei diesem handelt es sich im Ausfüh­ rungsbeispiel um einen im wesentlichen zylindrischen Lager­ tank zur Zwischenlagerung von schwach radioaktivem flüssigem Abfall. Der Behälter 2 ist dazu in massiver Bauweise ausge­ führt. Zum Befüllen und/oder als Zugang für Inspektionen weist der Behälter 2 eine im Verhältnis zu seiner Zylinder­ achse 4 asymmetrisch angeordnete Zugangsöffnung 6 auf. Mit Ausnahme der Zugangsöffnung 6, die beispielsweise in der Art eines Mannloches mit einem Durchmesser von 600 mm ausgeführt sein kann, weist der Behälter 2 eine vollständig geschlos­ sene, in Beton ausgeführte Umhüllung 8 auf.

Die Reinigungsvorrichtung 1 umfaßt einen Führungsmast 10, der über ein Gerüst 11 in einer Rollenanordnung 12 in seine durch den Pfeil x angedeutete Längsrichtung verfahrbar gehaltert ist. Der Führungsmast 10 ist durch einen an die Zugangsöff­ nung 6 angepaßten Deckelflansch 14 geführt. Zum Verfahren des Führungsmastes 10 ist eine Antriebseinheit 15 vorgesehen, beispielweise eine Handkurbel oder ein fernbedienbares Rohr.

Der Führungsmast 10 ist an seinem im eingebauten Zustand un­ teren Ende 16 über ein Knickgelenk 18 mit einem Schwenkarm 20 verbunden. Der Schwenkarm 20 ist über eine Seilanordnung 22 im Knickgelenk 18 bewegbar. Die Seilanordnung 22 umfaßt dazu ein über eine am Führungsmast 10 angeordnete Umlenkrolle 24 geführtes Seil 26, das einerseits über eine Aufhängung 28 mit dem Schwenkarm 20 und andererseits mit einer Windeneinheit 30 verbunden ist. Über die Seilanordnung 22 ist der Schwenkarm 20 somit mit besonders einfachen Mitteln von einer Position außerhalb des Behälters 2 aus im Knickgelenk 18 bewegbar.

Am Schwenkarm 20 ist über ein Drehgelenk 32 ein mit einer An­ zahl von Sprühdüsen 34 versehener Schwenkausleger 36 angeord­ net. Jede Sprühdüse 34 ist über einen ihr zugeordneten Schlauchanschluß 35 an jeweils einen (nicht dargestellten) durch den Deckelflansch 14 geführten Schlauch zum Zuführen eines Reinigungsmediums anschließbar.

Der Schwenkausleger 36 ist mittels einer Antriebseinheit 37 um das Drehgelenk 32 schwenkbar. Im Bereich des Drehgelenks 32 weist der Schwenkarm 20 weiterhin eine Laufrolle 38 auf.

Der Schwenkausleger 36 umfaßt ein Führungsrohr 40, auf dem ein mit den Sprühdüsen 34 versehenes Mantelrohr 42 verschieb­ bar angeordnet ist. Zur Verschiebung des Mantelrohrs 42 ge­ genüber dem Führungsrohr 40 ist am Schwenkausleger 36 ein Li­ nearantrieb 44 angeordnet, mittels dessen somit die Sprühdü­ sen 34 in Längsrichtung des Schwenkauslegers 36 verfahrbar sind.

Im Ausführungsbeispiel ist eine der Sprühdüsen 34 derart an­ geordnet, daß ihre Sprührichtung in Längsrichtung des Schwenkauslegers 36 ausgerichtet ist. Drei weitere Sprühdüsen 34 sind mit ihrer Sprührichtung in eine Richtung senkrecht zur Längsrichtung des Schwenkauslegers 36 ausgerichtet.

Im Ausführungsbeispiel sind in den Innenraum 50 des Behälters 2 ein Tauchrührwerk 52 und eine Entnahmepumpe 54 eingebracht. Das Tauchrührwerk 52 und die Entnahmepumpe 54 sind über in einem durch den Deckelflansch 14 geführten Rohrsystem 56 an­ geordnete Steuerleitung steuerbar. Durch das Rohrsystem 56 sind auch von der Entnahmepumpe 56 geförderte Flüssigkeiten abführbar. Zusätzlich oder alternativ ist auch eine an sich bekannte Beobachtungskamera in den Innenraum 50 des Behälters 2 einbringbar.

Zum Einbringen der Reinigungsvorrichtung 1 in den Behälter 2 durch dessen Zugangsöffnung 6 sind der Schwenkarm 20 und der Schwenkausleger 36 derart ausgerichtet, daß ihre Längsrich­ tungen zu Längsrichtung x des Führungsmastes 10 parallel sind. In diesem Zustand kann der Führungsmast 10 über seine Antriebseinheit 15 abgesenkt werden, bis die am Schwenkarm 20 angeordnete Laufrolle 38 den Boden des Behälters 2 berührt. Sodann werden der Schwenkarm 20 und mit ihm der an diesem an­ geordnete Schwenkausleger 36 über die Seilanordnung 22 im Knickgelenk 18 solange bewegt, bis ihre Ausrichtung annähernd horizontal ist. Die Laufrolle 38 ermöglicht dabei - falls er­ forderlich - eine besonders leichte Bewegung der Spitze des Schwenkarms 20 am Boden des Behälters 2. Der Schwenkarm 20 ist in seinen Abmessungen derart dimensioniert, daß in der horizontalen Ausrichtung die Drehachse des Drehgelenks 32 an­ nähernd mit der Zylinderachse 4 des Behälters 2 zusammen­ fällt.

Für eine Reinigung des Behälters 2 von an seinen Innenwänden anhaftenden Rückständen wird, beispielsweise den Sprühdüsen 34 mittels einem handelsüblichen Hochdruckreinigers ein Rei­ nigungsmedium, beispielsweise vorgewärmtes Wasser oder eine Reinigungschemikalie, zugeführt. Zur Reinigung des Behälter­ bodens werden dabei diejenigen Sprühdüsen 34 ausgewählt, de­ ren Sprührichtung in Richtung des Behälterbodens zeigt. Der Führungsmast 10 wird über seine Antriebseinheit 15 derart ab­ gesenkt, daß die zum Boden des Behälters 2 ausgerichteten Sprühdüsen 34 diesen erreichen. Durch Schwenken des Schwenkauslegers 36 um die Zylinderachse 4 mittels seiner An­ triebseinheit 37 und durch ein Verfahren der Sprühdüsen 34 mittels des Linearantriebs 44 ist dabei der gesamte Boden des Behälters 2 von den Sprühdüsen 34 erreichbar.

Zur Reinigung der Seitenwand des Behälters 2 wird die mit ih­ rer Sprührichtung in Längsrichtung des Schwenkauslegers 36 ausgerichtete Sprühdüse 34 mit dem Reinigungsmedium beauf­ schlagt. Die Sprühdüsen 34 des Schwenkarms 36 werden dazu mittels des Linearantriebs 44 bis hin zur Innenwand des Be­ hälters 2 ausgefahren. Durch ein Schwenken des Schwenkarms 36 um die Zylinderachse 4 des Behälters 2 und ein geeignetes Verfahren des Führungsmastes 10 in dessen Längsrichtung x wird die gesamte Innenfläche des Behälters 2 erreicht.

Der Reinigungsvorgang wird mittels der Beobachtungskamera überwacht und gesteuert. Die flüssigen Abfälle und/oder das Reinigungsmedium mit den in ihm gelösten Rückständen des Ab­ falls werden nach einer für eine Förderung vorteilhaften Durchmischung mittels des Tauchrührwerks 52 über die Entnah­ mepumpe 54 in den Außenraum des Behälters 2 verbracht, insbe­ sondere in ein geeignetes Transportgefäß.

Mittels der Reinigungsvorrichtung 1 ist somit mit besonders einfachen Mitteln und ohne Gefährdung des Bedienpersonals eine sichere und zuverlässige Reinigung des Behälters 2 von an seinen Innenwänden haftenden Rückständen möglich. Der Zu­ gang zum Innenraum 50 des Behälters 2 folgt dabei durch die ohnehin vorhandene Zugangsöffnung 6, ohne daß weitere bauli­ che Maßnahmen erforderlich wären.

Claims (7)

1. Reinigungsvorrichtung (1) für einen Behälter (2) für radioaktiven Abfall, bei der ein Führungsmast (10) über ein Knickgelenk (18) mit einem Schwenkarm (20) verbunden ist, an dem über ein Drehgelenk (32) ein mit einer Anzahl von Sprühdüsen (34) versehener Schwenkausleger (36) angeordnet ist.

2. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei dem die oder jede am Schwenkausleger (36) angeordnete Sprühdüse (34) mittels eines Linearantriebes (44) in Längsrichtung des Schwenkauslegers (36) verfahrbar ist.

3. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der mindestens eine Sprühdüse (34) mit ihrer Sprührichtung in Längsrichtung des Schwenkauslegers (36) und mindestens eine weitere Sprühdüse (34) mit ihrer Sprührichtung in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung des Schwenkauslegers (36) ausgerichtet ist.

4. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, deren Führungsmast (10) in seiner Längsrichtung (x) verfahrbar ist.

5. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, deren Schwenkarm (20) über eine Seilanordnung (22) im Knickgelenk (18) bewegbar ist.

6. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einer in den Innenraum (50) des Behälters (2) einbringbaren Beobachtungskamera.

7. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit einer Entnahmepumpe (54) und einem Tauchrührwerk (52), die in den Innenraum (50) des Behälters (2) einbringbar sind.