DE4319095C2 - Vorrichtung zur Dekontamination einer radioaktiv kontaminierten Oberfläche - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Dekontamination einer radio­ aktiv kontaminierten Oberfläche, wie sie beispielsweise aus der DE 40 17 998 C2 bekannt ist.

Bei Reparatur- und Prüfarbeiten an Anlagenteilen einer kerntechnischen Anlage können radioaktiv kontaminierte Oberflächen zu einer hohen Strahlenbelastung des Reparaturpersonals führen. Um die Strahlenexposition möglichst niedrig zu halten, ist es erforderlich, diese Oberflächen vor Durchführung der Reparaturarbeiten zu dekontaminieren. So besteht beispielsweise beim Austausch von Dampferzeugern in Kernkraftwerken die Notwendigkeit, freiliegende Innenflächen von stationären Loopleitungen vor Beginn der Anarbeitung der Schweißfugen und der eigentlichen Schweißarbeiten zu dekontaminieren.

Aus der DE 40 17 998 C2 ist eine mobile Vorrichtung zur Dekontamination der Innenoberfläche eines an einem Ende offenen Rohres, beispielsweise einer stationä­ ren Loopleitung eines Druckwasserreaktors nach Abtrennen des Dampferzeugers, mit einem trockenen Sandstrahlverfahren bekannt, bei der eine Strahlanlage mit geschlossenem Strahlmittelkreislauf zum Einsatz gelangt. Diese Strahlanlage enthält Einrichtungen zum Trennen des aus einem Arbeitsvolumen angesaugten trockenen Strahlmittel-Staub-Gemisches in zwei Fraktionen mit unterschiedlicher Korngröße, wobei die Fraktion mit der größeren mittleren Korngröße einem Druckbehälter zur Wiederverwendung zugeführt wird. Zum Erzeugen eines zum Absaugen des Strahl­ mittel-Staub-Gemisches und zum Abtrennen des Staubes vom Strahlmittel erforder­ lichen Unterdruckes ist ein mit Druckgas betriebener Injektor vorgesehen. Zwischen dem Zyklon und der Einrichtung zum Abtrennen des Staubes vom Strahlmittel be­ findet sich ein Filterbehälter, in dem das vom Injektor angesaugte und nach Verlas­ sen dieser Abtrenneinrichtung, beispielsweise einem Zyklon, noch radioaktiven Staub führende Druckgas durch ein Aerosolfilter gereinigt wird, bevor es über den Injek­ tor in den Außenraum austritt.

Unterhalb der im Filterbehälter angeordneten Filter ist außerhalb des Strömungswe­ ges des Staub transportierenden Druckgases ein Staubbehälter angeordnet, in dem sich ein Teil des Staubes durch die Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit und unter der Wirkung der Schwerkraft absetzt.

Um bei ausreichendem Durchsatz eine das Absetzen von Staub ermöglichende niedrige Strömungsgeschwindigkeit im Filterbehälter erreichen zu können, muß ein Filterbehälter mit großem Volumen und ein Aerosolfilter mit großer Oberfläche verwendet werden. Außerdem fällt im Staubbehälter der Staub nur in loser, wenig komprimierter Form an, so daß das Waste-Volumen relativ groß ist. Dieser lose geschüttete Staub muß mit den großen Aerosolfiltern in mehreren dosisintensiven Einzeltransporten entsorgt werden.

Aus der DE 30 17 590 C2 ist ein Filtergehäuse bekannt, das zur Aufnahme von Filtereinsätzen geeignet ist, die einfach und sicher fernbedienbar ausgewechselt werden können. Eine Verringerung des Waste-Volumens kann dadurch jedoch nicht erzielt werden.

In der DE 30 01 289 C2 ist eine Filteranlage offenbart, bei der Filtereinsätze in einem abgeschirmten Aufnahmegehäuse integriert sind, aus dem sie zur Entsorgung nicht mehr entnommen werden müssen. Dadurch wird zwar die radioaktive Bela­ stung der Umgebung bei der Entsorgung verhindert. Da jedoch die Staubpartikel im wesentlichen von den in den Abfallbehältern integrierten Filtereinsätzen aufge­ nommen werden, ist die bekannte Filteranlage nur für Prozeßluft geeignet, in der die Staubpartikel in verhältnismäßig geringer Teilchenkonzentration vorliegen. Bei Stäuben mit hoher Teilchenkonzentration, wie sie bei trockenen mechanischen Strahlverfahren auftreten, wären nämlich Filter mit hoher Aufnahmekapazität, d. h. mit sehr großem Volumen erforderlich, die ebenfalls zu einem hohen Waste-Volu­ men führen würden.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung zur Dekontamina­ tion radioaktiv kontaminierter Oberflächen anzugeben, mit der eine weitere Verrin­ gerung der Dosisbelastung des Personals beim Betrieb der Strahlanlage und beim Entsorgen des anfallenden radioaktiven Staubes und der Filter und eine Verringe­ rung des Waste-Volumens ermöglicht wird.

Die genannten Aufgaben werden gemäß der Erfindung gelöst mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Eine Vorrichtung zur Dekontamination einer radioaktiv kontaminierten Oberfläche mit einem trockenen mechanischen Strahlmittel enthält gemäß der Erfindung eine Absaugeinrichtung zum Absaugen des beim Strahlen entstehenden Strahlmittel-Staub-Gemisches, einen Separator zum Trennen des von der Absaugeinrichtung abgesaugten Strahlmittel-Staub-Gemisches in eine Staub­ fraktion und in eine wiederverwendbare Strahlgutfraktion sowie einen zwischen die Absaugeinrichtung und dem Separator geschalteten Sammelbehälter, der eine Fil­ tereinrichtung zum Filtern des durch den Sammelbehälter hindurch in die Absaug­ einrichtung strömenden Sauggases enthält. Im Sammelbehälter und in der Filterein­ richtung sammelt sich auch die Radioaktivität durch das Ablösen der Kontamina­ tion an den zu dekontaminierenden Rohrenden.

Da die Filter im Sammelbehälter angeordnet sind und gemeinsam mit dem Staub entsorgt werden können, ist ebenfalls die mit der Entsorgung verbundene Dosisbe­ lastung des Personals deutlich verringert. Da der Staub am Filter und unterhalb der Filter im Sammelbehälter in relativ kompakter Form und nicht mehr in kleinen Ein­ zeltöpfen mit relativ großem Totvolumen anfällt, ist das Waste-Volumen gegenüber der bekannten Ausführungsform deutlich verringert.

Durch eine Abblaseleitung zum Abblasen der Filter können die Filter durch Gegen­ druckbeaufschlagung gereinigt werden und der am Filter in kompakter Form festge­ setzte Staub fällt auf den Boden des Sammelbehälters ab und liegt dort in deutlich höherer Dichte als bei der bekannten Einrichtung vor.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Sammelbehälter zusätzlich in einem verschließbaren Abschirmbehälter angeordnet, der eine weitere Verringe­ rung der Dosisbelastung beim Betrieb der Strahlanlage und beim Abtransport des radioaktiven Staubes und der Filter bewirkt. Ferner entfällt gegenüber der bekann­ ten Ausführungsform als dosisintensiver Arbeitsgang eine Filtergehäusereinigung nach Ausbau des Filters, die bei der bekannten Ausführungsform notwendig war, um die Grenzwerte für Kontamination und Dosisleistung beim Transport radioakti­ ver Güter einzuhalten.

Mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung wird der Gesamtzeitbedarf durch den Wegfall des Wechsels der bekannten Staubtöpfe verringert. Außerdem ist das Waste-Volumen bis zu einem Faktor 5 verringert, so daß für die Dekontamination einer Vier-Loop-Anlage mit acht Rohrenden ein einziger Sammelbehälter mit einem Volumen von 200 l ausreicht.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf das Ausführungsbeispiel der Zeichnung verwiesen, in deren einziger Figur eine Vorrichtung gemäß der Erfin­ dung in einem Teilschnitt veranschaulicht ist.

Gemäß der Figur enthält eine Vorrichtung zur Dekontamination einer radioaktiv kontaminierten Oberfläche gemäß der Erfindung eine Strahlanlage 1 mit geschlos­ senem Strahlmittelkreislauf. Die Strahlanlage 1 umfaßt einen Separator 2, vorzugs­ weise einen Zyklon, der mit seinem Auslaß über einem Vorratsbehälter 4 angeordnet ist. In diesem Vorratsbehälter 4 wird das wiedergewonnene Strahlgut gesammelt. Der Vorratsbehälter 4 ist über ein in der Figur nicht dargestelltes Fallventil mit ei­ nem Druckbehälter 6 verbunden. Dieser Druckbehälter 6 ist in seinem oberen Be­ reich an eine Druckleitung 10 angeschlossen, in die über ein am Boden des Druckbehälters 6 angeordnetes Zuführungsventil das rückgewonnene Strahlmittel eingeschleust wird.

Das beim Strahlen entstehende Strahlmittel-Staub-Gemisch wird über eine Saugleitung 12 in dem Separator 2 befördert. Der zum Betrieb des als Separator 2 verwendeten Zyklons erforderliche Unterdruck wird durch eine Absaugeinrichtung 14, beispielsweise ein Gebläse, oder einen mit Druckgas, vorzugsweise Druckluft, betriebenen Injektor erzeugt, der das aus dem Zyklon angesaugte gereinigte Sauggas über einen Gasauslaß 16 in die Umgebung abbläst.

Der Separator 2, der Vorratsbehälter 4 und der Druckbehälter 6 sind gemeinsam auf einem fahlbaren Untersatz angeordnet und bilden eine Einheit.

Zwischen dem Separator 2 und der Absaugeinrichtung 14 befindet sich im Strömungsweg des Sauggases ein beispielsweise aus Stahl bestehender Sammelbehälter 20. Der Sammelbehälter 20 ist räumlich getrennt von der den Separator 2, Vorratsbehälter 4 und Druckbehälter 6 umfassenden fahrbaren Einheit angeordnet und befindet sich zusätzlich in einem Abschirmbehälter 22, vorzugsweise ein Abschirmbehälter 22 aus Beton, der mit einem in der Figur nicht dargestellten Deckel verschlossen werden kann und zum einfacheren Transport mit Transportösen 24 versehen ist.

Der Anschluß des Sammelbehälters 20 in den Strömungsweg des Sauggases erfolgt vorzugsweise über flexible Schlauchleitungen 18 und 19. Im Sammelbehälter 20 sind mehrere, beispielsweise drei, parallelgeschaltete hohlzylindrische Aerosolfilter 30 angeordnet, die zwischen einer im Schnitt L-förmigen Halterung 32 und einem Deckel 34 des Sammelbehälters 20 eingespannt sind. An den Stirnflächen der zylindrischen Aerosolfilter 30 befinden sich jeweils Dichtringe 33, die verhindern, daß staubdurchsetztes Druckgas an den Filtern 30 vorbei über den Injektor 14 in den Außenraum gelangt. Bei dem in der Figur im Schnitt dargestellten linken Filter 30 ist zu erkennen, daß der innere Hohlraum strömungsabseitig in einen trichterförmigen Auslaßstutzen 36 mündet, der in einen über den Deckel 34 angeordneten Innenraum eines Filterkopfes 38 mündet. Dieser Filterkopf 38 ist über die flexible Schlauchleitung 18 an die Absaugeinrichtung 14 angeschlossen.

In den trichterförmigen Auslaßstutzen 36 münden außerdem noch Abblaseleitungen 40, die über ein nicht näher dargestelltes Ventil an einen Druckluftspeicher angeschlossen sind und mit denen bei abgeschaltetem Injektor 14 ein stoßartiges Abblasen der Filter 30 durchgeführt werden kann.

Der bei der Strahlbehandlung anfallende Staub setzt sich an den Filtern 30 in komprimierter Form ab und liegt auch nach dem Abblasen im Sammelbehälter 20 in komprimierter Form vor und kann ohne zusätzliche Demontagemaßnahmen gemeinsam mit den radioaktiv kontaminierten Filtern 30 bei geringer Dosisbelastung des Personals entsorgt werden.

Claims (4)

1. Vorrichtung zur Dekontamination einer radioaktiv kontaminierten Oberfläche mit einem trockenen mechanischen Strahlmittel mit

• a) einer Absaugeinrichtung (14) zum Absaugen des beim Strahlen entstehenden Strahlmittel-Staub-Gemisches gemeinsam mit einem Sauggas,
• b) einem Separator (2) zum Trennen des von der Absaugeinrichtung (14) abgesaugten Strahlmittel-Staub-Gemisches in eine Staubfraktion und in eine wiederverwendbare Strahlgutfraktion sowie
• c) einem zwischen die Absaugeinrichtung (14) und dem Separator (2) geschalteten Sammelbehälter (20), der
• d) eine Filtereinrichtung (30, 32, 34) zum Filtern des durch den Sammelbehälter (20) zur Absaugeinrichtung (14) strömenden Sauggases enthält,
  dadurch gekennzeichnet, daß
• e) die Filtereinrichtung (30, 32, 34) im Sammelbehälter an eine Abblaseleitung (40) zum Abblasen der Filter (30) anschließbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit einem in einem verschließbaren Abschirmbehälter (22) angeordneten Sammelbehälter (20).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit einem Gebläse als Absaugeinrichtung (14).

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit einem Sammelbehälter (20), der räumlich vom Separator (2), vom Vorratsbehälter (4) und vom Druckbehälter (6) getrennt ist.