DE2642065B2 - Probenahme-Einrichtung für toxische und/oder radioaktive Stoffe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Probenahmeeinrichtung für toxische und/oder radioaktive Stoffe, bei der Dreh- und Hubbewegungen auszuführen sind und mindestens ein Nadelkopfbefüllungssystem unterhalb einer Halterung für ein Probengefäß angeordnet ist, die aus einer Flaschciihülse zur Aufnahme des Probengefäßes besteht, welche mittels eines Drehtellers über das Nadelkopfbefüllungssystem und 7m- und Ableitungen verfahrbar ist.

Zur Prozeßüberwachung und Prozeßkontrolle z, B, bei der Wiederaufarbeitung von bestrahlten Kernbrennstoffen sind Probenahmeeinrichtungen notwendig, mit denen Proben aus den einzelnen Prozeßbehältern der Anlage gezogen wenden können. Diese Prozeßströme enthalten neben gelösten toxischen und/oder radioaktiven Stoffen häufig einen mehr oder weniger großen Feststoffanteil, der aus ungelösten Brennstoffresten, Spaltproduktedelmetallen oder Degradationsprodukten des Extraktionsmittels besteht Diese Feststoffanteile lagern sich an den medienberührten Oberflächen des Probenahmesystems ab und erschweren durch die damit verbundene Strahlung die Wartung und die Reparatur der Probenehmer.

Aus der GB-PS 11 11 114 ist eine Einrichtung bekannt, mit der auch Dreh- und Hubbewegungen entkoppelt hintereinander ausführbar sind. Bei diesen Hubbewegungen eines Dreharmes werden aber die kontaminierten Oberflächenteile einer Welle in den Zylinderraum eines Zylinders hochgehoben und somit Kontamination eingebracht Von diesem Raum gelangt dann die Kontamination auf der Oberfläche des oberen Wellenteils durch einen Ansatz ebenfalls über die Hubbewegungen in die Umgebung.

Die Aufgabe, die der Erfindung gestellt ist, besteht darin, eine Probenahmeeinrichtung zu schaffen, welche insbesondere zur i'rozeßüberwachung und Kontrolle bei der Wiederaufarbeitung von bestrahlten Kernbrennstoffen einsetzbar ist und bei der die empfindlichen Teile sowohl von Kontamination als auch bei notwendigen Dekontaminationsmaßnahmen von Reinigungsmittel freigehalten werden.

Die Lösung dieser Aufgabe ist in den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 beschrieben. Die übrigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.

Durch die Verwendung des in der DE-PS 26 14 787 beschriebenen konischen Nadelkopfes mit Venturidüse und nach oben zeigenden Hohlnadeln wird die Verstopfungsgefahr nahezu beseitigt und ein Nachtropfen beim Abziehen der Flaschen verhindert. Die Senkrechtstellung erniedrigt außerdem den Anteil der unerwünschten Feststoffanteile in der Probe. Weiterhin sind die Dreh- und Hubbewegung voneinander entkoppelt Die Drehbewegung erfolgt erfindungsgemäß durch einen pneumatischen Rundschalttisch von oben, wobei z. B. acht Drehpositionen (eine Magazinpcsition, sechs Probenahmepositionen mit entsprechenden Nadelkopfbefüllungssystemen und eine Rohrpostposition) mechanisch durch das Einrasten einer Sperrklinke im Rundschalttisch fixiert sind. Der pneumatische Arbeitszylinder arbeitet daher immer gegen einen festen Anschlag, so daß das aufwendige Justieren von Endschaltern für die Steuerung der Endposition entfällt.

Die Hubbetätigung erfolgt in vorteilhafter Weise ebenfalls von oben über Pneumatikzylinder auf eine Mitnehmerscheibe (Deckel-Scheiben-Anordnung), mit der die Flaschenhülse (Halterung für das Probenahmegefäß) mit dem darin befindlichen Probefläschchen auf die Nadelkopfbefüllungssysteme aufgespießt wird. Auch hier arbeiten die Pneumatikzylinder gegen feste Anschläge.

Beim Einsatz des Probenehmers in z. B. einer Wiederaufarbeitungsanlage ist der Probenehmer in eine Handschuhbox eingebaut. Die Decke dieser Box kann dabei in einer besonders vorteilhaften Ausgestalttingsform der Erfindung als Auflager für den Rundschalttisch und die Hubzylinder ausgebildet sein. Durch die

Entkopplung von Dreh- und Hubbewegung lassen sich die mechanischen Durchführungen kontaminationsdicht ausführen (O-Ringdichtung für die Drehbewegung, Lippendichtung für die Pneumatikzylinder). Die Durchführungen in der Boxendeeke werden dabei wesentlich weniger beansprucht wie entsprechende Durchführungen im Boxenboden. Da auch der Rohrpostabgang nach oben erfolgt und die Führung der Dreh- und Hubbewegung über ein in der Boxendeeke eingeflanschtes Führungsrohr bewirkt wird, kann der ganze untere Teil des Probenehmer zu Dekontaminationszwecken sogar geflutet werden, ohne daß dabei Lager oder mechanische Durchführungen unter Flüssigkeit stehen.

Die robusten pneumatischen Antriebe sind außerdem erfindungsgemäß oben außerhalb der Box leicht zugänglich angeordnet und arbeiten gegen feste Anschlage. Das delikate Justieren anfälliger Endschalter in kontaminierten Bereichen entfällt damit Die mechanischen Durchführungen liegen demnach in einem wenig beanspruchten Teil der Box und können funktionssicher für die Dreh- bzw. für die Herbewegung ausgeführt werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels mittels der Fig. 1, 2 und 3 näher erläutert.

F i g. 1 zeigt hierbei einen Schnitt durch die Anlage,

F i g. 2 eine Aufsicht auf das Stativ mit Nadelkopfbefüllungssystemen und

F i g. 3 einen Schnitt mit Aufsicht auf den Niederhaiter.

Die Fig. 1 zeigt die Ausführung in einer Handschuhbox, bei der auf einem Rahmen 1 ein Stativ 2 mit tellerförmiger Halterung 3 für die Nadelkopfbefüllungssysteme 4 befestigt ist. An der Deckplatte 5 über dem Stativ 2, 3 ist dahingegen die Einrichtung für die Hub- und Drehbewegungen der Probenahmeeinrichtung befestigt.

Auf der Platte 3 des Stativs 2 (siehe auch F i g. 2) sind sechs versc.iiedene Nadelkopfbefüllungssysteme 4 auf -»o einem Kreisumfang 6 angeordnet. Sie alle besitzen eine Zu- und eine Abführleitung 7 bzw. 8 für die Probeflüssigkeit. Das Nadelkopfbefüllungssystem 4 nach F i g. 1 weist die Form mit einer Doppelhohlnadel 9 auf. Ein Teil der Platte 3 (siehe wiederum F i g. 2) ist « segmentartig abgeschnitten, so daß Raum geschaffen ist für eine Zuleitung 10 für Druckluft. Diese Zuführung 10 gehört zu einem Rohrpostsystem, welches mittels F i g. 1 noch näher beschrieben wird.

Zur Befüllung von Probefläschchen 11, welche einen unteren Abschluß mit einer Gummimembran 12 aufweisen, durch den die Hohlnadeln 9 hindurchgestoßen werden können, muß eine Hub- und Dreheinrichtung verwendet werden. Diese besteht aus einem Drehteller 13, welcher am unteren Ende 14 einer Drehwelle 15 mittels einer Halterung 16 befestigt ist. Die Achse 17 der Welle 15 ist derart eingestellt, daß ihre gedachte Weiterführung durch den Mittelpunkt des Kreises 6 (siehe auch Fig.2) hindurchstoßen würde. Gelagert ist die Welle ISi in einer Lagerbuchse 18, welche dicht an der Abdeckplatte 5 angeflanscht ist. Die Welle 15 ragt durch die Abdeckplatte 5 hindurch und ist mit einem Rundschalttisch 19 bekannter Bauart verbunden. Dieser Rundschalttisch 19 dient zur Einstellung der Probegefäßc 11 in Befüllungs-, Magazin- *'< oder Entnahmestellunf.

Das Probegefäß 11 isi in einer Flaschenhülse 20 zum Anfahren der einzelnen Positionen gehalten. Diese Flaschenhülse 20 ist von zylindrischer Form und weist an ihrem unteren freien Ende eine Durchstoßöffnung21 und an ihrem oberen Ende eine Einfüllöffnung 22 auf. Außerdem weist sie an ihrer einen Stirnfläche eine seitliche Nase 23 auf, welche zusammen mit der halbschalig ausgebildeten Hülse 24 selbst die Halterung für die Flaschenhülse 20 bildet. Die Hülse 24 ist an der Unterseite des Drehtellers 13 angeschweißt Der Drehteller 13 selbst und mit ihm die Halterung 20 bzw. die Nase 23 wird beim Anfahren der einzelnen Positionen von einer Deckel-Scheiben-Anordnung geführt, welche aus dem oberen Ring 25 und dem unteren Ring 26 besteht, welche aneinandergeschraubt sind und einen Zwischenraum 27 freigeben, in dem die Nase 23 bei den Drehbewegungen des Drehtellers 23 gleiten kann. Beide Scheiben (bzw. Deckel-Scheibe) weisen einen größeren Durchmesser auf als der Drehteller.

An dem oberen Ring 25 ist der Niederhalter 28 für die Hubbewegungen der Deckel-Sche.^:->sn-Anordnung 25, 26, die ausgeführt werden müssen, wenn das Probengefäß 11 über die Hohlnadel 9 gestülpt werden soll, befestigt Der Niederhalter 28 besteht aus drei Armen (siehe auch F i g. 3) und wird über eine Führungshülse 29 über ein Führungsrohr 30 geführt, welches auf der Lagerbuchse 18 aufsitzt Über drei Druckluftzylinder 31, einer pro Arm des Niederhalters 28, und Druckluftstifte 32 kann der Niederhalter 28 entlang dem Führungsrohr

30 bis zu. einem Anschlag 33 am unteren Ende des Führungsrohres 30 bewegt werden. Der Weg zwischen Anschlag 33 und dem Flansch 34 für die Führungshülse 29 ist derart bemessen, daß die Befüllung des Probengefäßes 11 einwandfrei vorgenommen werden kann.

Die Abdichtung der Welle 15 gegenüber dem Befüllungsraum 35 erfolgt über den O-Ring 36, welcher in der Lagerbüchse 18 untergebracht ist. Die Abdichtung der Stifte 32 gegenüber dem Raum 35 erfolgt über die Lippendichtungen, welche in dem Druckluftzylinder

31 untergebracht sind.

L>er Innendurchmesser des oberen Ringes 25 der Deckel-Scheiben-Anordnung 25, 26, 27 ist derart bemessen, daß ein Abführrohr 37 für gefüllte Probengefäße 11 an die (eingezeichnete) Entnahmeposition 38 herangeführt werden kann. Das Entnahmerohr 37 und das Zuführungsrohr 10 für Druckluft bilden ein Rohrpostsystem. Die Austrittsöffnung 39 der Zuführung 10 und die Eintrittsöffnung 40 der Abführleitung 37 sind derart übereinander angeordnet, daß mittels Druckluft aus dem Zuführrohr 10 das Probengefäß 11 aus seiner Halterung 20, 24 herausgeblasen und über das Abführrohr 37 abtransportiert werden kann. Hierbei befinict sich selbstverständlich das Probegefäß 11 in der zwischen den beiden Rohren 10 und 37 liegenden Rohr- bzw. Entladt position.

Das Abführrohr 37 ist über eine Flanschverbindung 41 durch die Abdeckplatte 5 dicht in den Außenraum 42 hindurchgeführt. Um das Abführrohr 37 näher bzw. zentrierter in die cntnahmeposition zu bringen, können auch zusätzliche Ausnehmungen (nicht näher dargestellt) in der oberen Scheibe 25 vorgesehen s;in. Eine entsprechende Ausnehmung kann in der ebenfalls nich; näher dargestellten Befüllungsvorrichtung der Halterung 20,24 vorgesehen sein, in der das Probegefäß 11 in die Halterung bzw. die Hnlierungsbüchse 20 von Hand, maschinell oder über ein weiteres Rohrleitungssystem 43 vom AuBenraum 42 eingesetzt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentanspröche:

1. Probenahmeeinrichtung für toxische und/oder radioaktive Stoffe, bei der Dreh- und Hubbewegungen auszuführen sind und mindestens ein Nadelkopf- befüllungssystem unterhalb einer Halterung für ein Probengefäß angeordnet ist, die aus einer Flaschenhülse zur Aufnahme des Probengefäßes besteht, welche mittels eines Drehtellers über das Nadelkopfbefüllungssystem und Zu- und Ableitungen ι ο verfahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehteller (13) zwischen einer Deckel-Scheibe-Anordnung (25, 26) mit Rundschlitz (27) angeordnet ist, daß die Flaschenhülse (20) eine seitlich abstehende Nase (23) aufweist, welche in is dem Rundschlitz (27) über eine dem Drehteller (13) befestigte weitere Halterung (24) bei den Drehbewegungen geführt ist, und daß an der Deckel-Scheibe-Anordnung (25, 26) ein Niederhalter (28) befestigt ist, mit dem über eine Führungshülse (29) entlang einem Mantel (18 bzw. 30) der Drehwelle (15) des Drehtellers (13) parallel zur Wellenachse (17) die Deckel-Scheibe-Anordnung (25,26) und hiermit die Flaschenhülse (20) mit dem Probenahmegefäß (U) translatorisch in Befüllungsposition bewegbar ist

2. Probenahmeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadelkopf-Befül-Iungssysteme (4) auf einem Kreisumfang (6) des Stativs (2, 3) derart angeordnet sind, daß die Flaschenhülse (20) mit dem Probenahmegefäß (U) auf die Hohlnadeln (9) herabsenkbar sind.

3. Probenahmeeinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Niederhalter (28) mittels pneumatisch betätigbarer Stifte (32) bewegbar ist.

4. Probenahmeeinrichtung nach Anspruch t bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rundschalttisch (19) und die Druckzylinder (31) für die Stifte (32) oberhalb einer Abdeckplatte (5) zur Abgrenzung des Raumes zur Probenahme (35) angeordnet sind. *o

5. Probenahmeeinrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte (32) und die Welle (15) mittels Dichtungen (36) gegenüber dem Raum zur Befüllung (35) abgedichtet sind.

6. Probenahmeeinrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Entnahme des Probegefäßes (U) aus der Hülse (20) mittels einer pneumatisch betriebenen Einrichtung (10, 37) erfolgt, die aus einem zur Unterseite des Drehtellers (13) führenden Zuleitung (10) für ein Druckmedium * und einer über dem Drehteller (13) liegenden Rohrabführung (37) besteht, wobei die Austrittsöffnung (39) der Zuleitung (10) und die Eintrittsöffnung (40) der Rohrabführung (37) einander gegenüberstehen.