EP0060314A1 - Verfahren zur Dekontamination von Gegenständen - Google Patents

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EP0060314A1
EP0060314A1 EP19810102007 EP81102007A EP0060314A1 EP 0060314 A1 EP0060314 A1 EP 0060314A1 EP 19810102007 EP19810102007 EP 19810102007 EP 81102007 A EP81102007 A EP 81102007A EP 0060314 A1 EP0060314 A1 EP 0060314A1
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layer
contamination
connection
carrier layer
liability
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Herbert Dr. Chem. Münnich
Eberhard Dr. Ing. Fischer
Günter Dr. Schröder
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Carl Bechem GmbH
Deutsche Gesellschaft fuer Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoffen mbH
Original Assignee
Carl Bechem GmbH
Deutsche Gesellschaft fuer Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoffen mbH
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    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/001—Decontamination of contaminated objects, apparatus, clothes, food; Preventing contamination thereof

Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of claim 1.
  • the present invention is therefore based on the object of specifying a method with which inorganic materials deposited, applied or adhered to surfaces of objects, for example metallic and non-metallic surfaces, bodies and apparatus such as cells, machines, tools, devices, building parts, vehicles, etc. or organic, in particular also radioactive or toxic substances or living organisms can be removed.
  • objects for example metallic and non-metallic surfaces, bodies and apparatus such as cells, machines, tools, devices, building parts, vehicles, etc. or organic, in particular also radioactive or toxic substances or living organisms can be removed.
  • the invention enables safe and rapid decontamination of the surface of objects.
  • inorganic and organic substances and living microorganisms in particular radioactive contamination, for example from process equipment and cell walls, can be prevented. and can be eliminated quickly, inexpensively and with significantly reduced radiation exposure for the personnel compared to conventional methods.
  • the previously common decontamination process is very time-consuming due to repeated washing of the surfaces and causes long downtimes of the system.
  • the method according to the invention is not very time-consuming and requires negligible downtimes.
  • the decontaminated surfaces can be re-coated with a new contamination carrier layer immediately after removal of the contamination-containing multiple layer (layer package) and are thus very quickly available again for operational use.
  • the personnel involved in the decontamination and the subsequent removal of the cleaning waste are frequently exposed to health hazards in the previous methods, which are largely eliminated in the present invention, since the harmful materials are firmly integrated between the layers and back contamination is prevented.
  • the process is essentially chemical-mechanical and can be easily automated.
  • Fig. 1 the individual process steps of applying and removing the individual layers are shown.
  • a dense contamination carrier layer 6 is applied to the surfaces of an object 2 to be treated in a suitable manner, for example by spraying, dipping, gluing, painting, welding, etc. (FIG. 1).
  • the surfaces in question are previously prepared or pretreated in such a way that a defined connection or adhesion corresponding to the respective area of application is achieved between them and the contamination carrier layer 6.
  • a layer 4 for example a primer, is applied to the object 2 to impart the connection or adhesion.
  • the pretreatment of the surfaces can also be carried out, for example, by removing material, by chemical conversion of the molecular interfaces or the like. It only has to be ensured that an adequate connection or liability is thereby conveyed.
  • a further dense, covering packaging layer 10 is applied to the contaminated carrier layer 6 in a suitable manner, for example by spraying, dipping, brushing, gluing, welding, etc. (FIG. 3 ).
  • a material is used for the contamination carrier layer 10 through which a special physicochemical Mechanism of action is triggered. This is based on a molecular interaction between the layer lo and the layer 6 and between the layer 6 and the layer 4, thereby causing an intensive connection or adhesion between the packaging layer lo and the connection (liability) mediation layer 4 and at the same time lifts the original one Connection or adhesion between layers 6 and 4 in whole or in part.
  • the decontamination process described above works with a plurality of removable layers applied one above the other, depending on the type of pretreatment of the object 2 to be decontaminated, a two- or three-layer technique can be used.
  • the connection (liability) mediation layer 4 is omitted.
  • the contamination carrier layer 6 also takes on this task.
  • the first two layers 4 and 6 and in the two-layer technology, layer 6 represent the operating state.
  • Layer 4 is preferably a chlorine-free primer, which should be acid-resistant, abrasion-resistant and radiation-resistant.
  • the contamination carrier layer 6 is preferably a highly stable product with a likewise high radiation resistance.
  • connection (liability) mediation layer 4 and the contamination carrier layer 6 are applied before the contamination (FIG. 1).
  • These two layers can be special varnishes.
  • the use of suitable foils is also possible.
  • the layer package 1 0 , 8, 6 can detach itself or be scratched and, for example with compressed air or mechanically, the double layer 6, 1o with the fixed, integrated one Contamination 8 can be easily removed (Fig. 4). By including the contamination, back contamination is reliably prevented.
  • the contamination carrier layer 6 is applied again to the surface of the object 2 or to the connection (liability) mediation layer 4, and the process can be repeated (as often as required) (FIG. 5).

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Abstract

Die zu dekontaminierenden Gegenstände werden mit einer Kontaminationsträgerschicht versehen. Vor dem Aufbringen der Kontaminationsträgerschicht wird vorzugsweise noch eine die Verbindung oder Haftung zwischen dieser Trägerschicht und der Oberfläche des Gegenstandes vermittelnde Schicht aufgebracht. Nach der Kontamination wird zum Zweck der Dekontamination auf die Kontaminationsträgerschicht eine Verpackungsschicht aufgetragen, die sich fest mit der Trägerschicht verbindet, wodurch die Kontaminationsstoffe fest eingebunden werden, und die die Haftung zwischen Kontaminationsträgerschicht und Gegenstand ganz oder teilweise aufhebt, wodurch die Mehrfachschicht aus Träger- und Verpackungsschicht mit eingebundenen Kontaminationsstoffen leicht vom Gegenstand entfernbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • In vielen Bereichen der Technik, Wissenschaft usw. stellt die Dekontamination von Gegenständen ein großes Problem dar. Es ist bekannt, unerwünschte Substanzen von den äußeren Flächen von metallischen und nichtmetallischen Gegenständen, Flächen, Körpern oder Apparaten usw. auf nachfolgend angegebene Art und Weise zu entfernen :
    • - Mechanisch, beispielsweise durch Abwischen, Abkratzen, Abspritzen mit Flüssigkeiten unter Druck, Abbürsten, Abschleifen usw.;
    • - durch chemische Behandlung, beispielsweise durch Abwaschen, Aufweichen usw.;
    • - durch physikalisch-chemische Verfahren, wie Diffusion, Kapillarwirkung usw., beispielsweise durch Abbeizen, Lösen in Säuren oder Basen bzw. sauren oder alkalischen Lösungen, Lösen in Wasser usw.;
    • - durch thermische Behandlung, wie Abflämmen und Rösten.
  • Diese bekannten Verfahren zeigen aber keine zufriedenstellenden Ergebnisse.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem auf Oberflächen von Gegenständen, beispielsweise von metallischen und nichtmetallischen Flächen, Körpern und Apparaten wie Zellen, Maschinen, Werkzeugen, Vorrichtungen, Gebäudeteilen, Fahrzeugen usw. abgelagerte, aufgebrachte oder haftende anorganische oder organische, insbesondere auch radioaktive oder giftige Substanzen oder auch lebende Organismen entfernbar sind.
  • Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.
  • Die Erfindung ermöglicht eine sichere und schnelle Dekontamination der Oberfläche von Gegenständen. Neben anorganischen und organischen Substanzen sowie lebende Mikroorganismen können insbesondere radioaktive Kontaminationen, beispielsweise von Prozeßapparaturen und Zellenwänden, sicher. und im Vergleich zu bisher üblichen Verfahren schnell, kostengünstig und mit wesentlich verringerter Strahlenbelastung für das.Personal beseitigt werden.
  • Die Dekontamination von mit radioaktivem Material behafteten Oberflächen erfolgte bisher meist durch viele hintereinanderfolgende Waschvorgänge, die große Mengen an Säuren, Lösungsmitteln und Waschmitteln.erfordert, welche wiederum Sekundärabfall darstellen, der mit hohem Kostenaufwand konzentriert und beseitigt werden mußte.Ein solcher Sekundärabfall entsteht beim erfindungsgemäßen Verfahren nicht mehr.
  • Darüber hinaus ist der bisher übliche Dekontaminationsprozeß durch mehrfaches Abwaschen der Oberflächen sehr zeitaufwendig und verursacht lange Stillstandzeit der Anlage. Das erfindungsgemäße Verfahren dagegen ist wenig zeitaufwendig und erfordert vernachlässigbare Stillstandszeiten. Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens können die dekontaminierten Oberflächen sofort nach Entfernen der kontaminationshaltigen Mehrfachschicht (Schichtpaket) wieder mit einer neuen Kontaminationsträgerschicht belegt werden und stehen damit sehr schnell dem betrieblichen Einsatz erneut zur Verfügung.
  • Weiterhin wird das mit der Dekontamination und der anschließenden Beseitigung der Reinigungsabfälle beschäftigte Personal häufig bei den bisherigen Verfahren gesundheitlichen Belastungen ausgesetzt, die bei der vorliegenden Erfindung weitgehend entfallen, da hier die schädlichen Materialien zwischen den Schichten fest eingebunden werden und Rückkontamination verhindert wird. Der Arbeitsvorgang erfolgt im wesentlichen chemisch-mechanisch und kann leicht automatisiert werden.
  • Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Aufgabenlösung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Durch die Weiterbildung der erfindungsgemäßen Aufgabenlösung nach Anspruch 2 in Verbindung mit der Weiterbildung nach Anspruch 4 ergibt sich der große Vorteil, daß die anfallenden Sekundärabfälle vernachlässigbar gering sind und die Entfernung der die Kontaminationsstoffe enthaltenden Mehrfachschicht unter geringstem mechanischen Aufwand erfolgen kann.
  • Die Erfindung soll nun anhand der beigefügten Prinzipzeichnung näher erläutert werden.
  • bis 5 In den Fig. 1 sind die einzelnen Verfahrensschritte des Aufbringens und Entfernens der einzelnen Schichten dargestellt.
  • Auf die zu behandelnden Oberflächen eines Gegenstandes 2 wird eine dichte Kontaminationsträgerschicht 6 in geeigneter Weise, beispielsweise durch Aufspritzen, Eintauchen, Aufkle- ben, Aufstreichen, Schweißen usw. aufgebracht (Fig. 1). Die betreffenden Oberflächen werden vorher in der Weise präpariert bzw. vorbehandelt, daß zwischen ihnen und der Kontaminationsträgerschicht 6 eine definierte, dem jeweiligen Anwendungsbereich entsprechende Verbindung oder Haftung erzielt wird. Hierzu wird auf den Gegenstand 2 eine Schicht 4, beispielsweise eine Grundierung, zur Vermittlung der Verbindung oder Haftung aufgebracht. Die Vorbehandlung der Oberflächen kann beispielsweise auch durch Materialabtragen, durch chemische Umwandlung der molekularen Grenzflächen oder dergl. erfolgen. Es muß nur sichergestellt werden, daß hierdurch eine ausreichende Verbindung oder Haftung vermittelt wird.
  • Nach erfolgter Kontamination (Fig. 2), beispielsweise durch radioaktive Substanzen 8, wird eine weitere dichte, abdeckende Verpackungsschicht 1o in geeigneter Weise, beispielsweise durch Aufspritzen, Tauchen, Aufpinseln, Aufkleben, Schweißen usw. auf die kontaminierte Trägerschicht 6 aufgetragen (Fig. 3).
  • Für die Kontaminationsträgerschicht 1o wird ein Material verwendet, durch das ein spezieller physikalisch-chemischer Wirkmechanismus ausgelöst wird. Dieser basiert auf einer molekularen Wechselwirkung zwischen der Schicht lo und der Schicht 6 sowie zwischen der Schicht 6 und der Schicht 4, bewirkt dabei eine intensive Verbindung oder Haftung zwischen der Verpackungsschicht lo und der Verbindungs-(Haftungs-) Vermittlungsschicht 4 und hebt gleichzeitig die ursprüngliche Verbindung oder Haftung zwischen den Schichten 6 und 4 ganz oder teilweise auf.
  • Die zwischen der Schicht 6 und der Schicht 1o sandwichartig verpackte Kontamination ist auf diese Weise sicher eingeschlossen. Gleichzeitig läßt sich diese fest zusammenhaftende Mehrfachschicht (Schichtpaket) aufgrund der zur Schicht 4 aufgehobenen oder verringerten Haftung leicht vom Gegenstand 2 entfernen (Fig. 4). Dies kann beispielsweise durch Anblasen mit Preßluft, Absaugen, Abbürsten oder Abziehen erfolgen. Das zur Vernichtung anfallende Material in Form von Bruchstücken der beschriebenen Mehrfachschicht 6, 8 (Schichtpaket) ist trocken und nicht-klebend und kann durch Fegen oder Absaugen entsprechend aufgenommen werden.
  • Das vorgehend beschriebene Dekontaminationsverfahren arbeitet mit mehreren übereinander aufgetragenen entfernbaren Schichten, wobei je nach Art der Vorbehandlung des zu dekontaminierenden Gegenstandes 2 eine Zwei- oder Dreischichttechnik angewendet werden kann. Bei der Zweischichttechnik (nicht dargestellt) entfällt die Verbindungs- (Haftungs-) Vermittlungsschicht 4. Deren Aufgabe wird von der Kontaminationsträgerschicht 6 mit übernommen.
  • Bei der Dreischichtentechnik stellen die ersten beiden Schichten 4 und 6 und bei der Zweischichtentechnik die Schicht 6 den Betriebszustand dar.
  • Die Schicht 4 ist vorzugsweise eine chlorfreie Grundierung, die säurefest, abriebfest und strahlenbeständig sein soll.
  • Die Kontaminationsträgerschicht 6 ist vorzugsweise ein hochstabiles Produkt mit ebenfalls hoher Strahlenbeständigkeit.
  • Die Verbindungs- (Haftungs-) Vermittlungsschicht 4 und die Kontaminationsträgerschicht 6 werden vor der Kontamination aufgetragen (Fig. 1). Diese beiden Schichten können spezielle Lacke sein. Auch der Einsatz von geeigneten Folien ist möglich.
  • Zur Dekontamination wird dann die Verpackungsschicht 10 aufgebracht, beispielsweise aufgesprüht, aufgestrichen, aufgeklebt usw. (Fig. 3). Dabei gehen die Schichten 6 und 10 eine fest haftende Verbindung ein und umschließen die Kontaminations- oder Schmutzstoffe 8. Beim Abbinden dieser beiden Schichten wird die Haftung zwischen den Schichten 4 und 6 aufgehoben oder verringert. Es ist auch möglich, die Haftung zwischen Verbindungs- (Haftungs-) Varmittlungsschicht 4 und dem Gegenstand 2 aufzuheben oder zu verringern.
  • Zur Dekontamination kann nach dem Abbinden der Verpackungsschicht 1o das Schichtenpaket 10, 8, 6 sich von selbst lösen oder angeritzt werden und z.B. mit Preßluft oder mechanisch die Doppelschicht 6, 1o mit der fixierten, eingebundenen Kontamination 8 leicht entfernt werden (Fig. 4). Durch den Einschluß der Kontamination wird eine Rückkontamination sicher verhindert.
  • Nach dem Dekontaminieren wird auf die Fläche des Gegenstandes 2 oder auf die Verbindungs- (Haftungs-) Vermittlungsschicht 4 erneut die Kontaminationsträgerschicht 6 aufgetragen, und der Vorgang kann (beliebig oft) wiederholt werden (Fig. 5).

Claims (9)

1. Verfahren zur Dekontamination von Gegenständen, dadurch gekennzeichnet daß die Gegenstände mit wenigstens einer Kontaminationsträgerschicht (6) versehen werden, auf die nach erfolgter Kontamination (8) wenigstens eine Verpackungsschicht (10) aufgebracht wird, und daß nach dem Aufbringen der Verpackungsschicht (10) die aus der Kontaminationsträgerschicht (6) und der Verpackungsschicht (10) gebildete, die Kontaminationsstoffe (8) enthaltende Mehrfachschicht '(6, 8, 10) entfernt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kontaminationsträgerschicht (6) und der Oberfläche des Gegenstandes (2) eine eine Verbindung (Haftung) zwischen der Kontaminationsträgerschicht (6) und der Oberfläche vermittelnde Schicht (4) aufgebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- zeichnet, daß das Aufbringen der einzelnen Schichten (4, 6, 10) durch Aufspritzen, Tauchen, Kleben, Schweißen, Aufstreichen usw. erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung oder Haftung ganz oder teilweise aufhebbar ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verpackungsschicht (10) durch physikalisch-chemische Wechselwirkung einerseits mit der Kontaminationsträgerschicht (6) eine feste Verbindung unter Einschluß der Kontaminationssubstanzen eingeht und andererseits eine völlige oder teilweise Aufhebung der Verbindung oder Haftung zwischen der Kontaminationsträgerschicht (6) und der Oberfläche des Gegenstandes (2) oder zwischen der Kontaminationsträgerschicht (6) und der Verbindungs- (Haftungs-) Vermittlungsschicht (4) bewirkt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernung der die Kontaminationssubstanzen (8) enthaltende Mehrfachschicht (6, 10) von dem Gegenstand (2) selbsttätig, durch Anblasen, Absaugen, Abbürsten oder Abziehen erfolgt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungs- (Haftungs-) Vermittlungsschicht eine chlorfreie Grundierung ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundierung säurefest, abriebfest und strahlenbeständig ist.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaminationsträgerschicht (6) z.B. aus einem säurefesten, abriebfesten und strahlenbeständigen Material besteht.
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