DE3429700A1

DE3429700A1 - Reinigungsverfahren und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE3429700A1
Application number: DE19843429700
Authority: DE
Inventors: Tsuyoshi Ichinoseki; Hirobumi Mito Ibaragi Kato; Harumi Yokohama Kanagawa Kimuro; Shuji Miyahara
Original assignee: Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan; IHI Corp
Current assignee: Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan; IHI Corp
Priority date: 1983-09-01
Filing date: 1984-08-11
Publication date: 1985-04-04
Also published as: SE459719B; GB2145643B; GB8422098D0; SE8403942L; CA1271332A; US4655847A; FR2551368A1; SE8403942D0; FR2551368B1; GB2145643A

Description

Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan No. 9-13, 1-chome, Akasaka, Minato-ku Tokyo-to, Japan

PATENTANWÄLTE Dr. rer. nat. DIETER LOUIS Dipl.-Phys. CLAUS PÖHLAU Dipl.-lng. FRANZ LOHRENTZ Dipl.-Phys.WOLFGANG SEGETH

KESSLERPLATZ 1

8500 NÜRNBERG

Ishikawajima-Harima Jukogyo Kabushiki Kaisha No. 2-1, 2-chome, Ote-machi, Chiyoda-ku Tokyo-to, Japan

Reinigungsverfahren und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Reinigung von verschiedenartigen Maschinen, Mechanismen und Vorrichtungen, die in Nuklearanlagen zum Einsatz gelangen, und insbesondere auf ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Reinigung dieser Anlagenteile durch Verblasen von Trockeneisstücken oder -partikeln in Anwesenheit von Eisstücken bzw. -partikeln oder einem oberflächenaktiven Agens.

Herkömmliche Reinigungsverfahren dieser Art können grob folgendermaßen unterteilt werden:

1. Sandstrahlverfahren, wobei Sandkörner unter hohem Druck gegen zu reinigende Maschinen, Geräte, Vorrichtungen usw. geblasen werden;

2. Trockeneis-Blaseverfahren, wobei Trockeneispartikel gegen die zu reinigenden Maschinen, Geräte usw. geblasen werden;

3. Eis-Blaseverfahren, wobei Eispartikel gegen die zu reinigenden Maschinen, Geräte usw. geblasen werden;

4. Wasser-Sprüh- oder Blaseverfahren;

5. Sprüh- oder Blaseverfahren mit verflüssigtem Freon (Frigen) .

Wenn das Sandstrahlverfahren zur Reinigung von Maschinen, Geräten usw. von nuklearen Anlagen zur Anwendung kommt, dann werden die gegen die Oberflächen der zu reinigenden Objekte geblasenen Sandkörner zu radioaktiv verseuchten Abfallstoffen, so daß sich das Problem stellt, wie diese kontaminierten Stoffe zu beseitigen sind. Ferner werden radioaktiv verseuchte Stoffe durch Staubpartikel zerstreut, so daß ein Verfahren vorgesehen werden muß, um ein Zerstreuen von Staubpartikeln zu verhindern.

Im Fall des Trockeneis-Blaseverfahrens werden die Trockeneisstücke oder -partikel verdampft, so daß das zu reinigende Objekt nicht eingesehen werden kann und folglich der Reinigungsvorgang nachteilig beeinflußt wird.

Bei dem Eis-Blaseverfahren werden Eispartikel gegen das zu reinigende Objekt geblasen. Jedoch ist die Dichte von Eis niedriger als diejenige von Trockeneis, so daß das Eis-Blaseverfahren nicht so wirksam in seiner Reinigungswirkung oder -leistung ist wie das Trockeneis-Blaseverfahren.

Im Fall des Wasser-Sprüh- oder Blasverfahrens ist die Reinigungswirkung sehr gering. Darüber hinaus ist es sehr schwierig, weil eine gewaltige Wassermenge zur Anwendung kommen muß, die Beseitigung des radioaktiven Abwassers durchzuführen.

Bei dem Sprüh- oder Blaseverfahren mit verflüssigtem Frigen wird das verbrauchte Frigen verdampft und entfernt, die Reinigungswirkung ist bei diesem Verfahren schwach.

Durch die Erfindung werden, ein Verfahren und eine Vorrichtung geschaffen, wobei ein Zerstreuen oder Verteilen von Staubpartikeln verhindert und auch ein Abschirmen oder Einnebeln durch Sublimation von Trockeneis unterbunden werden können, so daß eine wirksame Reinigung von verschiedenartigen Maschinen, Geräten, Vorrichtungen usw. durchgeführt werden kann. Erfindungsgemäß werden Trockeneispartikel oder -Stückchen unter hohem Druck und in Gegenwart von Eispartikeln oder einem oberflächenaktiven Agens (Reaktionsmittel) gegen die Flächen eines zu reinigenden Objekts geblasen, so daß ein Zerstreuen von radioaktiv verseuchten Stoffen in die Atmosphäre verhindert werden kann.

Die Aufgabe der Erfindung und deren Lösung sowie weitere Ziele wie auch die Merkmale und Vorteile der Erfindungsgegenstände werden aus der folgenden, auf die Zeichnungen Bezug nehmenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen deutlich. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 ein Blockbild von Anlagen zur Durchführung

des Verfahrens;
Fig. 3 ein Blockbild zur Erläuterung der Möglichkeiten der Zugabe eines oberflächenaktiven Agens.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform wird Eis 5 von einem Lastkraftwagen 23 herangeführt und in einer Kühlanlage 24 gelagert, bis es zu Partikeln gebrochen wird. In gleicher Weise wird Trockeneis 6 von einem LKW 25 angeliefert und in einer Kühlanlage 26 gelagert, bis es zu Partikeln oder Stückchen gebrochen wird.

Ein Eisblock wird aus der Kühlanlage 24 entnommen und durch einen Förderer zu einem Brecher 1 geführt. Das hier gebrochene Eis wird mittels eines Siebes 2 in Eispartikel 5a und Eispulver 5b klassiert, worauf die Eispartikel 5a in einem Kübel 8 gelagert werden.

Ein Block von Trockeneis wird nach seiner Entnahme aus der Kühlanlage 26 durch einen Förderer zu einem Brecher 3 transportiert, das in diesem gebrochene Trockeneis wird mittels eines Siebes 4 in Trockeneispartikel 6a und Trockeneispulver 6b klassiert. Die Trockeneispartikel 6a werden unmittelbar in einen Kübel 9 eingebracht, während aus dem Trockeneispulver 6b durch eine Pelletisier- oder Granuliervorrichtung 7 Trockeneispartikel 6a gebildet werden, die dann dem Kübel 9 zugeführt werden.

Das herausragende Merkmal der Erfindung liegt in der Tatsache, daß die Trockeneis- sowie die Eispartikel oder -Stückchen 6a bzw. 5a in einem geeigneten Verhältnis gemischt und dann gegen die Flächen von zu reinigenden Maschinen, Geräten usw. geschleudert werden.

Eine Verblaseapparatur 11 weist einen Trichter 10, der mit den Eispartikeln 5a aus dem Kübel 8 und mit den Trockeneispartikeln 6a aus dem Kübel 9 beschickt wird, einen oberen Behälter 12a, der an seinem oberen Teil über ein magnetbetätigtes Absperrorgan 13 mit dem Trichter 10 ver-

bunden ist, und einen unteren Behälter 12b, der an seinem oberen Teil über ein magnetbetätigtes Absperrorgan 14 mit dem Bodenteil des oberen Behälters 12a verbunden ist, auf. Am Bodenteil des unteren Behälters 12b ist ein magnetbetätigtes Absperrorgan 15 angeordnet. Zur Verblaseapparatur 11 gehört ferner ein Kompressor 16, der über eine Drucklauf-leitung 17 mit einer Blasedüse 18 in Verbindung steht.

In der Druckluftleitung 17 sind stromauf vom Absperrorgan 15 ein Ventil V-. und stromab vom Absperrorgan 15 ein Ventil V. angeordnet. Mit der Druckluftleitung 17 sind zwischen den Ventilen V_. und V. eine vom Absperrorgan 15 kommende Leitung und eine zum unteren Behälter 12b führende Zuflußleitung 20 verbunden. Von der Leitung 20 zweigt eine Zuflußleitung 19 zum oberen Behälter 12a ab, in der ein Ventil V angeordnet ist. Zwischen dem Anschluß der Zuflußleitung 20 an den Behälter 12b und der Verbindungsstelle mit der Zuflußleitung 19 liegt in der Leitung 20 ein Ventil V₃.

über Förderer 27, 28 werden die Eis- und Trockeneispartikel aus den Kübeln 8 und 9 dem Trichter 10 zugeführt. Eine Mischung aus Eispartikeln 5a und Trockeneispartikeln 6a wird durch die Blasedüse 18, der ein Fernbedienungsgerät 29 zugeordnet ist, durch Preßluft mit hohem Druck gegen die Flächen eines zu reinigenden Objekts 22, das auf einem Drehtisch 21 ruht, geblasen.

Die über die Förderer 27, 28 in den Trichter 10 eingebrachten Eis- und Trockeneispartikel 5a bzw. 6a werden in dem Trichter 10 in geeignetem Verhältnis gemischt, und die Mischung wird in die Verblaseapparatur 11 eingegeben, deren Behälter 12a und 12b miteinander verbunden sind, so daß die Mischung aus den Partikeln 5a und 6a in die Druckluftleitung 17 in der folgenden Weise eingeführt wird.

Wenn der obere Behälter 12a mit der Eismischung aus dem Trichter 10 beschickt werden soll, dann werden das magnetbetätigte Absperrorgan 14 sowie das Ventil V₁ geschlossen und das magnetbetätigte Absperrorgan U geöffnet, so daß die E]ismischung in den oberen Behälter 12a gelangt. Anschließend werden das Absperrorgan 13 sowie das Ventil V» geschlossen, während das Absperrorgan 14 sowie die Ventile V₁ und V-. geöffnet werden, wodurch die Mischung aus den Eis- und Trockeneispartikeln 5a, 6a vom oberen Behälter 12a in den unteren Behälter 12b durch Druckluft eingebracht wird. Dann werden das magnetbetätigte Absperrorgan 15 und die Ventile V₂ sowie V. (bei offenem Ventil V₃) geöffnet, so daß die Eismischung aus dem unteren Behälter zur Blasedüse 18 gefördert wird. Gleichzeitig werden das Absperrorgan 14 sowie das Ventil V geschlossen und das Absperrorgan 13 geöffnet, so daß eine neue Charge an gemischten Eis- und Trockeneispartikeln 5a und 6a aus dem Trichter 10 in den oberen Behälter 12a eingebracht wird. Der oben beschriebene Vorgang läuft zyklisch ab, wodurch die Eismischung aus den Partikeln 5a, 6a ununterbrochen der Blasedüse 18 zugeführt werden kann und wird.

Diese Mischung der Eis- und Trockeneispartikel 5a und 6a wird durch die über das ferngesteuerte Bedienungsgerät betätigte und geführte Blasedüse 18 wuchtig gegen das zu reinigende Objekt 22 geblasen.

Wenn die Eismischung auf das zu reinigende Objekt 22 auftrifft, dann weiden die Trockeneispartikel 6a zerschmettert, so daß die Neigung zur Erzeugung von Rauch oder Dämpfen vorliegt. Gleichzeitig werden jedoch auch die auf das Objekt 22 auftreffenden Eispartikel 5a zerschmettert, wodurch ein Nebel entsteht. Das Ergebnis ist also, daß ein Feucht- oder Naßsprüh- bzw. -blasevorgang ausgeführt wird, was bedeutet, daß die rauchartige

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Verdampfung des Trockeneises verhindert, werden kann, und das hat zur Folge, daß das Objekt 22, das dem Reinigungsvorgang unterworfen wird, deutlich zu sehen und der Reinigungsvorgang klar zu beobachten ist. Das stellt eine wesentliche Verbesserung der Arbeitsbedingungen dar. Ferner wird durch diesen Naßblasevorgang das Zerstreuen von kontaminierten Teilchen, die durch das Anblasen der Eis- und Trockeneispartikel entfernt worden sind, unterbunden.

Darüber hinaus werden auf Grund der latenten Wärme bei der Sublimation des Trockeneises die Härte und Festigkeit der Eispartikel gesteigert, so daß die Reinigungswirkung und -leistung verbessert werden.

Die Fig. 2 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung, wobei an Stelle der Eispaitikel 5a ein oberflächenaktives Agens zur Anwendung kommt. Bei dieser Ausführungsform werden im unterschied zu derjenigen von Fig. 1 die Trockeneispartikel 6a vom Sieb 4 und von der Pelletisiervorrichtung 7 unmittelbar durch den Förderer 2 8 dem Trichter 10 zugeführt.

Das oberflächenaktive Agens wird als ein Mittel verwendet, um zu verhindern, daß radioaktiv verseuchte Stoffe in die Atmosphäre ausgeschleudert werden, wenn die Trockeneispartikel 6a gegen das zu reinigende Objekt 22 geworfen werden, d.h., die radiaoaktiv verseuchten Stoffe werden durch das oberflächenaktive Agens angezogen und nicht von dem bei der Sublimation des Trockeneises erzeugten Gas mitgeführt und durch dieses zerstreut.

Wie die Fig. 3 zeigt, kann das oberflächenaktive Agens auf die folgenden drei Arten zugegeben werden:

(A) Das Agens wird den Trockeneispartikeln 6a bei ihrem Transport zur Verblaseapparatur 11 zugegeben;

(B) das oberflächenaktive Agens wird Ln der ülasodüse 18 den Trockene!spartLkeln 6a zugegeben;

(C) das oberflächenaktive Agens wird auf das zu reinigende Objekt 22 unmittelbar aufgebracht, und zwar vor oder bei Beginn der Reinigung.

Ein solches ein Zerstreuen oder Verbreiten verhinderndes Agens kann ein oberflächenaktives Agens sein, das eine Affinität zu den radioaktiven Substanzen und den Oberflächenmaterialen oder -stoffen des Objekts 22 aufweist, also beispielsweise Alkohol.

Wenn die Trockeneispartikel 6a auf das Objekt 22 auftreffen, dann wird dieses durch die Partikel gereinigt, und die verseuchten, durch dieses Anblasen entfernten Teilchen werden zerstreut. Gleichzeitig werden die Trockeneispartikel am Objekt 22 zerschmettert, so daß die Neigung zur Erzeugung von Rauch vorliegt.

Wenn jedoch das oberflächenaktive Agens als ein das Zerstreuen verhinderndes Mittel zugegeben wird, wie das die Erfindung vorsieht, dann werden die radioaktiv verseuchten Stoffe vom oberflächenaktiven Agens angezogen und fallen nach unten, weshalb sie nicht durch das bei der Sublimation des Trockeneises erzeugte Gas mitgeführt und verteilt werden. Auf diese Weise kann eine Zerstreuung der radioaktiven Stoffe in die Atmosphäre vermindert werden, während die Beseitigung der Abgase leicht bewirkt werden kann.

Wie Fig. 3 zeigt, wird das verbrauchte oberflächenaktive Agens, an dem die radioaktiven Stoffe haften, in einer Austragstufe abgezogen und in einer weiteren Stufe beseitigt .

Das oberflächenaktive Agens kann eine Verteilung der radioaktiv verseuchten Stoffe in die Atmosphäre verhindern, wobei der Zeitpunkt der Zugabe -(A),(B) oder (C) in Fig. 3 keine Rolle spielt.

Es war bisher die Rede davon, daß die Luft durch den Kompressor 16 verdichtet wird und die Blöcke aus Eis sowie Trockeneis mittels der Brecher 1 bzw. 3 zerkleinert und dann durch die Siebe 2 bzw. 4 in Partikel und Pulver klassiert werden. Es ist jedoch klar, daß an Stelle des Kompressors 16 irgendeine andere geeignete Einrichtung zur Anwendung gelangen kann und daß andere geeignete Vorrichtungen dazu dienen können, die Eis- und Trockeneispartikel zu erzeugen. Auch ist klar, daß, wie in Fig. 1 durch gestrichelte Linien angedeutet ist, ein Mischer 30 zwischen dem Kübel 8 für die Eispartikel sowie dem Kübel 9 für die Trockeneispartikel einerseits und dem Trichter 10 andererseits angeordnet werden kann, so daß die Eis- und Trockeneispartikel vor ihrer Zufuhr in den Trichter 10 gemischt werden. Ferner muß die Verblaseapparatur 11 nicht die beiden Behälter 12a und 12b aufweisen, vielmehr kann auch nur ein Behälter vorgesehen sein. Weitere Abwandlungen und Abänderungen, die in den Rahmen der Erfindung fallen, sind selbstverständlich möglich.

Gemäß der Erfindung können also, wenn die Eis- sowie Trokkeneispartikel getrennt vorbereitet, dann gemischt werden und diese Mischung gegen ein zu reinigendes Objekt geblasen wird, die Verdampfung des Trockeneispulvers durch die Eispartikel bzw. das Eispulver unterdrückt und das Abschirmen oder Verschleiern des zu reinigenden Objekts durch den Rauch des verdampften Trockeneises verhindert werden. Ferner kann ein Naßsprüh- oder -blasevorgang ausgeführt werden, weil die Eisp.irtikel gebrochen und zu Wasser werden, so daß die verseuchten Teilchen an

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einem Zerstreuen und Ausbreiten oder an einem Austragen durch ein Filter in die umgebende Atmosphäre gehindert werden. Darüber hinaus kann das Objekt wirksam durch die Trockeneispartikel gereinigt werden, so daß die Reinigungsleistung verbessert wird.

Wenn gemäß der Erfindung die Trockeneispartikel gegen das zu reinigende Objekt in Anwesenheit eines oberflächenaktiven Agens geblasen werden, so werden die verseuchten Teilchen von diesem Agens angezogen und können abgeführt werden, so daß die verseuchten Teilchen an einer Verbreitung in die Umgebung gehindert sind. Des weiteren wird die Beseitigung der radioaktiv verseuchten Stoffe erleichtert.

Claims

PATENTANWÄLTE Dr. rer. nat. DIETER LOUIS Dlpl.-Phys. CLAUS POHLAU Dipl.-Ing. FRANZ LOHRENTZ Dipl.-Phys.WOLFGANG SEGETH

KESSLERPLATZ 1

8500 NÜRNBERG 20

Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan No. 9-13, 1-chome, Akasaka, Minato-ku Tokyo-to, Japan

Ishikawajima-Harima Jukogyo Kabushiki Kaisha No. 2-1, 2-chome, Ote-machi, Chiyoda-ku Tokyo-to, Japan

Reinigungsverfahren und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Patentansprüche

(Ij. Reinigungsverfahren, gekennzeichnet durch Blasen von Trockeneispartikeln gegen ein zu reinigendes Objekt unter Anwesenheit von aus der Eispartikel und ein oberflächenaktives Agens umfassenden Gruppe ausgewählten Materialien.
2. Reinigungsvorrichtung, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (3) zur Erzeugung von Trockeneispartikeln (6a) aus einem Trockeneisblock, durch eine Einrichtung (1) zur Erzeugung von Eispartikeln (5a) aus einem Eisblock, durch eine Verblaseapparatur (11) und durch eine Einrichtung (28, 27) zur Förderung der Trocken-

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eis- sowie Eispartikel zur Verblaseapparatur, die einen Kompressor (16) sowie eine Blasedüse (18) umfaßt, welche eine Mischung von Trockeneis- sowie Eispartikeln in einem geeigneten Verhältnis gegen ein zu reinigendes Objekt (22) bläst.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Einrichtung (27, 28) zur Förderung der Eissowie Trockeneispartikel eine diese Partikel mischende Mischeinrichtung (30) eingefügt, ist.