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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abtragung von radio-
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aktiv kontaminierten Oberflächenschichten auf der inneren Oberfläche
von Rohren oder rohrähnlichen Gebilden mittels eines fliessfähigen Schleifmittels.
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In der Kerntechnik bestehen grosse Probleme bei der Beseitigung und
Endlagerung kontamininrter Teile. Radioaktiv verseuchte Anlagen insgesamt zu vcrschrotten
bringt neben den Problemen bei der Überführung in einen endlagerungsfähigen Zustand
vor allem Probleme der Lagerkapazitäten mit sich.
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Da grösstenteils die Anlagen teile nur in den Oherflächenbereichen
der Werkstoffe kontaminiert sind, wäre es daher notwendig, die kontaminierten Bereiche
i)zw. Oberflächenschichten zu entfernen und diese unter kerntechnischen Gesichtspunkten
zu beseitigen. Die dekontaminierten Teile können dann konventionell verscllrottet
werden.
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Die bisherigen Vorschläge zur Lösung dieser Probleme sind kaum durchfiihrbar,
da besondere Gesetzmässigkeiten im kerntechnischen Bereich die bekannten Reinigungsverfahren
praktisch nicht anwendbar machen. Die hohe radioaktive Strahlung schliesst manllelle
Arbeiten vor Ort durch Personen aus. Lediglich einfache Arbeiten mit fernbedienten
Manipulatoren sind durchfiihrbar. Besondere Schwierigkeiten treten auf, wenn die
inneren Oberflächen von Rohren oder rohrähnlichen Gebilden dekontaminiert werden
sollen.
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Hierunter fallen beispielsweise auch Armaturen, Ventile oder li^;;;e
austauscher.
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Daher sind mechanische Reinigungsverfahren, wie spanendes Bearbeiten
der Oberflächen zur Entfernung der kontaminierten
Oberflächenschicht,
wie beispielsweise Drehen, Hobeln oder Fräsen, oder schleifendes Bearbeiten mit
Schleifscheiben oder Bürsten, also Methoden, die ein manuelles Arbeiten im Strahlungsbereich
erfordern, nicht anwendbar.
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Ein weiteres Reinigungsverfahren, das Sandstrahlen, kann ebenfalls
nicht ziir Anwendung kommen, da die bei die sein Verfahren auftretenden Staubmengen
radioaktiv verscucht sind. Diese Staubi?elastung tritt auch bein Schlei fen oder
Bürsten auf.
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Es war daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
zu schaffen, mit welchem radioaktiv kontaninierte Oberflächenschichten auf der inneren
Oberfläche von Rohren und rollrähnlichen Gebilden bis zur gewünschten Tiefe abgetragen
und bearbeitet werden können, ohne dass manuelle Arbeiten im Strahlungshereich erforderlich
sind,und ohne dass eine Belastung der Umwelt durch unkontrollierte Stoffe,wie Stauh,
Dämpfe oder Gase auftritt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass eine Schleifpaste
durch das Rohr oder rohrähnliche Gebilde gepresst wird. Dicsc Schleifpaste enthält
vorzugsweise neben einer abrasiven Substanz, einer chemisch aggresiven oder inerten
Flüssigkeit und gegebenenfalls einem Trägermaterial, das die abrasive Substanz auf
seiner Oberfläche aufzunehmen vermag, gegenüber der Schleifflüssigkeit chemisch
inerte Metallpartikel von 0,5 bis 5 mm Durchmesser.
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Das Schl@ifmittel ist zweckmässigerweise möglichst abrasiv zu wählen,
da dadurch die Bearbeitungszeiten kurz sind. Je
nach den Erfordernissen
und Bedingungen werden verschiedene Schleifmassen eingesetzt. Prinzipiell ist das
Schleifmittel immer aus zwei oder mehr Komponenten zusammengesetzt, in jedem Fall
aus einer abrasiven Komponente und einer flüssigen Kompo nente, welche den radioaktiven
Abrieb bindet, aber auch die Fliessfähigkeit der Mischung bestimmt. Als abrasive
Substanzen eignen sich besonders Sand, Quarzglaspartikel (Sililiate) oder abrasive
Metalloside, wie beispielsweise Aluminiumoxid odcr Titanoxid, oder Karbide, wie
beispielsweise Wolframearbi d oder Siliziumcarbid. Das gegebenenfalls zugesetzte
Trägermaterial muss die Eigenschaft besitzen, die Schleifsubstanz in seine Oberfläche
aufzunehmen und kann beispielsweise aus Sägemehl oder Maiskobengranulat bestehen.
Weiterhin muss das Schleifmittel eine Flüssigkeit enthalten, die je nach den arbeitsteehnischen
Bedingungen chemisch aggresiv oder inert ist. hierfür komnen ganz allgemein Säuren,
Laugen, Wasser oder organische Flüssigkeiten infrage. Vorteilhafterweise werden
dem Schleifmittel noch gegenüber der Flüssigkeit chemisch inerte Metallpartikel
von 0,5 - 5 mm Durchmesser hinzugegeben, die als Beschwerer wirken und dadurch die
Schleifwirkung der Schleifmasse beträchtlich erhöhen. Vorzugsweise beträgt der Durchmesser
der Metailpartikel, die kugelförmig oder auch unregelmässig geformt sein können,
1 bis 3 mm. Diese Metallpartikel werden im allgemeinen in einer Menge von 10 bis
60 Gew.% zugesetzt und bestehen beispielsweise aus gewöhnlichem oder rostfreiem
Stahl.
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Neben oder anstatt Metallpartikeln können auch Teilchen aus sonstigen
Materialien zugesetzt werden, sofern sie als Beschweren zu wirken vermögen. Beispielsweise
können auch Aluminiumoxidkugeln oder Wolframkarbidteilchen zugesetzt werden.
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Das erfindungsgemässe Verfahren hat den Vorteil, dass kein manuelles
Arbeiten im Bereich der radioaktiven Strahlung erforderlich ist, da der Schleifvorgang
von selbst und ohne manuelles äusseres Zutun abläuft. Lediglich Nebenarbeiten, wie
Ein- und Ausbringen der zu dekontaninierenden Gegenstände in oder aus der Reinigungsanlage
sind durchzuführen, welche fernbedient mit FIanipulatçren verrichtet werden können.
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Weiterhin tritt während des Arbeitsvorganges keine Umweltbelastung
durch freiwerdende radioaktive Stoffe auf, da der radioaktive Abrieb von dem Schleifmittel
aufgenommen wird. Das verbrauchte Schleifmittel wird dan der normalen radioaktiven
Abfallbcseitigung zugeführt.
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Das erfindungsgeraässe Verfahren eignet sich zur Reinigung aller möglicher
Rohre und rohränlichen Gebilde im weitesten Umfang, sowiet man eine Schleifpaste
durch sie hindurch pressen kann.
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Rohre verschiedenster Nennweiten, sogar komplette Wärmetauscher, Vcntile
und andere Armaturen können damit bearbeitet werden.
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Auch taiderstandsfähige Schmutzschichten und besonders Oxidschichten,
aufgedampfte oder elektrolytisch aufgebrachte Schichten lassen sich mit dem erfindungsgcniässen
Verfahren hervorragend entfernen. Dabei ist ein besonders Merkmal des erfindungsgemässen
Verfahrens, dass der Abtrag sehr gleichmässig erfolgt und Oberflächen von hoher
Güte erhalten werden. Insbesondere findet in solchen Fällen ein Schleifmittel mit
zusätzlichem Trägermaterial Anwendung. Bei Verwendung von sehr feinen Schleifpasten
können damit Oberflächen feinst poliert werden.
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Das erfindungsgemässe Verfahren soll im folgenden anhand eines Beispiels
näher erläutert werden.
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Gemäss der Abbildung wird in einen geschlossenen Rohrkreislauf'(l)
ein Schleifmittel eingefüllt und mittels einer Pumpe (2) ständig im Umlauf gehalten.
Durch die auftretenden Reibungskräfte zwischen den abrasiven Komponenten im Schleifmittel
und der Rohrleitungsinnenwandung wird der geforderte Abrieb erzeugt.
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Auf diese Weise können auch Wärmetauscher und Armaturen innen gere@inigt
werden oder ganze kerntechnisciie Anlagen, die vorher entsprechend präpariert wurden.
Blindflansche oder Stutzen für Messinstrumentc sowie Rohrabzlfeigungen, die in einen
andercn Kreis- -lauf übergehen, sollten vorher mittels Dichtungen vom vorgesehenen
Reinigungskreislauf ausgeschlossen werden.
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Das Schleifmittel besteht hierbei beispielsweise aus 50 ?jo Petroleum,
20 5o feinkörmigem Siliziumoxid als abrasive Substanz und 30 % Stahlgranulat von
1 - 2 mm Durchmesser. - Es kann aber auch aus 30 % Wasser, 20 % Siliziumkarbid,
25 % Sägemehl und 25 % Stahlspäne von 0,5 - 2 mm Durchmesser bestehen.
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Als Schleifpaste kann beispielsweise auch eine Mischung verwendet
werden, die aus 30 % Wasser, 20 «,o Maiskolbengranulat, 10 % Walnussschlengranulat,
30 % feinkörnigem Wolframcarbid und 10 % Stahlkugeln von 1 - 3 mm Durchmesscr besteht,
oder eine Mischung aus 40 % Wasser, 30 % Sägemehl, 10 % feinkörnigem Aluminiumoxid
und 20 % Stahlkörner vom Durchmesser 2 - 4 mm.
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Mit dem erfindungsgemässen Verfahren lassen sich kontaminierte Schichten
auf den inneren Oberflächen von Rohren und rohrähnlichen Gebilden in kurzer Zeit
und ohne grossen maschinellen Aufwand entfernen.
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L e e r s e i t e