HU212236B - Method and apparatous for treating of liquid radioactive wastes - Google Patents

Description

A találmány tárgya eljárás és berendezés folyékony radioaktív hulladékok kezelésére besűrítéssel és a gőzök kondenzálásával, miközben a besűrítés alatt a hulladékot folyamatosan utánatöltik.

Az ismert tartályon belüli szárító eljárások során a folyékony radioaktív hulladékokat termikus vízelvonással szilárd termékké alakítják.

Ilyen eljárás ismerhető meg például a DE-PS 16 39 299 szabadalmi leírásból. Itt az utánatöltéshez abban az edényben végzik a szintmérést, amelyben a besűrítés történik. A szintmérés azonban viszonylag pontatlan és túl kis feltöltéshez vezet, ha kellő biztonsággal el akarják kerülni azt, hogy az utánatöltött hulladékok túlfolyjanak. Ehhez járul még az is, hogy a szintmérő készülékek erős hő- és sugárzó hatásnak vannak kitéve és így gyakrabban meghibásodnak.

Olyan berendezés alkalmazását is javasolták, amelynél az utánatöltést a hordószint függvényében végzik, amit különböző mélységben bemerülő szondákkal határoznak meg. Ezek azonban idővel hajlamosak a ráégésre és kérgesedésre, ami ugyancsak hibás kapcsolást eredményezhet.

Az ismert megoldásokkal szemben a találmány feladata az utántöltés vezérlésének javítása és ehhez megfelelő eljárás és berendezés kidolgozása.

Az említett feladatot a találmány szerint olyan eljárással oldhatjuk, melynek során a kondenzátum menynyiségét mérjük és annak mértékét használjuk fel az utántöltés vezérléséhez. A találmány szerinti eljárásnál a radioaktív hulladékok (koncéntrátumok) problematikus közvetlen mérését a viszonylag tiszta kondenzátum problémamentes mérésével helyettesítjük. Ezt a mérést a sugárzási területen kívül és egyszerű eszközökkel is el lehet végezni, amint azt a későbbiekben még részletesebben tárgyaljuk.

A találmány szerinti eljárás egyik előnyös változatánál a kondenzátum mennyiségét mérőedénnyel előnyösen literenként szintméréssel határozzuk meg, miután a mérőedényt szelepen keresztül leeresztjük. A szelep nyitásainak száma megfelel a kondenzátum mennyiségének és ezt használjuk fel az utántöltés vezérléséhez.

Alternatív módon, ha a kondenzátum keletkezése egyenletes, az utántöltést a kondenzátum mennyiségétől függően időkapcsolóval is vezérelhetjük.

Egy bevált kiviteli példa szerint a besűrítést szakaszosan végezzük, és a besűrítési folyamatot a kondenzátum mennyiségének függvényében szakítjuk meg.

Ezzel egyidejűleg, amikor a gőzöket vákuummal szívjuk el, a vákuumot a kondenzátum mennyiségének függvényében időközönként levegő hozzávezetésével megszüntethetjük, miközben az utántöltést normál nyomáson vagy szivattyúval megnövelt túlnyomás mellett végezhetjük. A kondenzátum mennyiségének mérését és bizonyos szelepek nyitása után vagy bizonyos jelek fellépése esetén az időzítő kapcsoló időfüggését kombinálva egyszerűen vezérelhető az utántöltés és könnyen felismerhető a szárítási folyamat vége.

A hulladékokat előnyösen lezárható tartályba töltjük, amelyben célszerűen a szárítást és végezzük. Ehhez folyamatosan mérjük a tartály feltöltési szintjét. A feltöltési szintet az utántöltés végső lekapcsolására használhatjuk. A végleges lekapcsoláshoz különösen jól alkalmazható a torlónyomásos szintmérés.

Tartályként előnyösen árnyékolt tartályt, különösen nagy falvastagságú öntöttvas tartályt alkalmazunk. Erre a célra bármely engedélyezett végleges tárolótartály megfelel.

A találmány szerinti eljárás végrehajtására olyan berendezést javasolunk, amelynél a kondenzátum felfogására mérőedényt alkalmazunk, amelynek vezérelhető, a kondenzátum szakaszos ürítését végző szelepe és a mérőedényből kiürített kondenzátum mennyiségét meghatározó egysége van, amely egység vezérlő kapcsolatban van a hulladékok utántöltésével.

A találmányt a továbbiakban a mellékelt rajzon látható példaképpen! kiviteli alakok alapján ismertetjük részletesebben, ahol az

l.ábra a találmány szerinti eljárást végrehajtó berendezés oldalnézeti rajza.

A rajzon az 1 berendezés olyan folyékony radioaktív hulladékok tartályon belüli szárítására alkalmas, amelynek például egy nagynyomású víz- vagy gőzturbinával összekötött atomerőműben keletkeznek. Elsősorban olyan anyagokról, úgynevezett elpárologtató koncentrátumokról van szó, amelyek a radioaktív szennyvízkezelő rendszerből maradnak vissza, és lényegében vízben oldódó sókból, például bórsav sóiból állnak. Adott esetben szuszpenziók, mint például felduzzadt szűrőgyanták, vagy hasonlók is kezelhetők a találmány szerinti eljárással.

Az 1 berendezés például két 2 és 3 szárító állomást tartalmaz, amelynek a csupán helyenként jelzett épületben vannak egymás mellett elhelyezve, és amelynek egy-egy 5 betöltő adapterrel és 6 fűtéssel vannak ellátva. Ezekben azonos típusú hordókat vagy árnyékolt 8 tartályokat helyezünk el egy-egy szállító 9 raklapon. Az 1 berendezéshez tartozik továbbá legalább egy légpárnás 10 szállítótargonca, amely a 9 raklapok szállítására szolgál. Ehelyett természetesen más villamos szállítóeszközt például sínhezkötött villamos targoncát is alkalmazhatunk.

A 9 raklapok a 27 raklapfenék két szélén kiálló 26 lábai között 28 térköz van. Ide lehet a légpárnás 10 szállítótargoncát becsúsztatni. Az egyes 9 raklapok 29 felső részét, amelyen a megfelelő árnyékolt 8 tartály fekszik, 30 kiegészítő fűtés alkotja. A rajzon villamos 30 kiegészítő fűtést tüntettünk fel. Fűtőenergiaként azonban gőz is felhasználható.

Az árnyékolt 8 tartály előnyösen öntöttvasból van kialakítva. Egy darabból áll, 32 fenéklapja és előnyösen hengeres, viszonylag vastag árnyékoló 33 oldalfala van. A 33 oldalfalat villamos 6 fűtés veszi körül, amikor a 2 és 3 szárító állomáson elhelyezett, az árnyékolt 8 tartályt körülvevő, függőleges síkban elforgatható 37 fűtőpalást két 35 és 36 burkolata össze van zárva. Az árnyékolt 8 tartály 40 fedele ugyancsak előnyösen öntöttvasból készül. A közepén 41 nyílás van, amelynek átmérője az árnyékolt 8 tartály D = H-2w átmérőjének törtrésze (például lizedrésze). A 41 nyílásba 5 betöltő

HU 212 236 Β adapter illeszkedik szorosan, és 43 peremmel fekszik fel a 40 fedél illeszkedő méretű 43R beugrásán.

Az 5 betöltő adapter külső 4 háza függőleges tengelyű 44 csőből van kialakítva, amelynek felső vége 45 zárófedéllel van lezárva és például függőlegesen mozgatható sűrített levegős vagy villamos 46 hajtással van összekötve. A 46 hajtás az egyes 2 és 3 szárító állomásokon van elhelyezve és a 47 épületmennyezeten vagy állványon van rögzítve.

A 44 cső az első eleme annak az elszívó berendezésnek, amely a szárításnál és besűrítésnél keletkező és csatlakozáson keresztül kilépő gőzöket és párákat tömlőn keresztül 12 kondenzátorba vezeti. A 12 kondenzátor tartalmát a rajzon nem ábrázolt vízgyűrűszivattyú üríti le, amit 15 vezeték melletti 14 nyíl jelez. A 12 kondenzátor 16 hűtőkígyója hűtővizes rendszerhez csatlakozik.

A kondenzátumot a 12 kondenzátor alsó részén lévő 18 vezetéken keresztül meghatározott térfogatú gyűjtő-, illetve 20 mérőedénybe vezetjük. A 20 mérőedényben a kondenzátum mennyiségét ismert módon, például súlyméréssel vagy feltöltési szint méréssel határozzuk meg. Ha a meghatározott, például 1 1 feltöltési szintet elértük, akkor a 20 mérőedényt 21 szelep nyitásával leürítjük, amint azt a 22 nyíl jelzi. Ily módon az árnyékolt 8 tartályból elpárolgó, utántöltéssel pótlandó vízmennyiség a kondenzátum mennyiségével, például a 21 szelep nyitásainak számával, pontosan és kis ráfordítással meghatározható. Ehhez a 21 szelepen 24 érintkező van kialakítva, amelyen keresztül 25 időkapcsoló és számláló vezérelhető. 26 nyíl jelzi, hogy a 25 időkapcsoló és számláló vezérli az utántöltést.

Az 5 betöltő adapter 48 csatlakozásával ferdén szemben 50 csatlakozás található, amelyhez 51 tömlő csatlakozik, amely a betöltővezeték részét képezi. Az tömlő a 8 tartály vezérelt szellőztetését szolgálja a radioaktív 52 hulladék szárítása közben. Az 51 tömlőn keresztül végezhető a folyékony radioaktív 52 hulladék betöltése is, amely célszerűen a 44 cső tengelyvonalában vezetett 53 bevezető csövön keresztül, a 4 ház belső falának érintése nélkül kerül az árnyékolt 8 tartályba. Az 54 nyíllal jelzett betöltést a rajzon nem ábrázolt szelepnek a kondenzátum mennyiségének függvényében történő vezérlésével végezzük.

Az 50 csatlakozásnál 56 tömlővel felszerelt további 55 csatlakozó van kialakítva a 4 házon 56 tömlővel, amely a rajzon nem ábrázolt préslégforráshoz vezet. Az 58 nyíllal jelzett sűrített levegő az 5 betöltő adapterben elhelyezett 57 szintmérő berendezésbe van bevezetve, amely torlónyomásos méréselv alapján működik. Csak betöltés közben mérünk szintet a 8 tartályban. Szárítás közben kb. 0,2 bar nyomáscsökkenést hoz létre az elszívó berendezés. A torlónyomásos mérést a végálláskapcsolásra és a koncentrátum találmány szerinti meghatározásának ellenőrzésére használjuk.

Az árnyékolt 8 tartály feltöltését vagy utántöltését fokozatosan végezzük. Teljes feltöltés után, amikor az hulladék kiszárítása megtörtént, a 40 fedélről az 5 betöltő adaptert felfelé leemeljük úgy, hogy az árnyékolt 8 tartály a légpárnás 10 szállítótargoncával manipulátorhoz vagy 60 lezáró állomáshoz szállítható legyen. A 60 lezáró állomás 61 dugózó hajtást és 62 csavarozó egységet tartalmaz, amelyek egymás mellett a 47 épületmennyezeten vagy állványon vannak rögzítve. Mindkettő működtethető sűrített levegővel, amint azt a 63, 64 és 65 nyilakkal jeleztük. Ehelyett azonban villamos hajtás is alkalmazható. A dugattyúval működtetett 61 dugózó hajtás függőleges mozgást végez, miközben a 67a emelőrészen oldhatóan rögzített 67b dugót a 40 fedél 41 nyílásába helyezi. A 67b dugó metszeti képe T-alakú. Ebben a helyzetben a 67b dugót 62 csavarozó egység rögzíti, miáltal végleges raktározásra alkalmas kötés jön létre, amit a légpárnás 10 szállítótargonca a rajzon nem ábrázolt átadó állomásra szállít. Innen folytatódik a szállítás az átmeneti vagy a végleges tárolóhelyre.

A betöltés kezdetén a 61 dugózó hajtással lehet a 67b dugót a 40 fedél 41 nyílásából kivenni. Az 5 betöltő adapter a 61 dugózó hajtással és/vagy a 62 csavarozó egységgel egy konstrukciós egységként is kialakítható.

Összefoglalásképpen a következőket lehet megállapítani:

A szárítás folyamán kisebb vagy nagyobb vákuum alatt keletkező gőzöket kondenzáljuk, és a viszonylag tiszta kondenzátumot meghatározott térfogatú 20 mérőedényben fogjuk fel. A feltöltési szintmérő megszólalása után ezt a kondenzátumot a 22 nyíl irányában egy nagyobb tartályba vagy az épületiszaphoz vezetjük, miközben a 21 szelep nyitásainak számát feljegyezzük. A számláló vagy a 25 időkapcsoló által meghatározott kondenzátum mennyiség kiürítése után megkezdjük az 54 nyíllal jelzett utántöltést. Az utántöltést a berendezés kiszellőztetésével kezdjük és a feltöltési szintmérés eredménye alapján fejezzük be. A kondenzátum mennyiségének mérését és bizonyos szelepek nyitása után vagy bizonyos jelek fellépése esetén az időzítő kapcsoló időfüggését kombinálva egyszerűen vezérelhető az utántöltés és könnyen felismerhető a szárítási folyamat vége.

Claims (8)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Eljárás folyékony radioaktív hulladékok kezelésére besűrítéssel és a gőzök kondenzálásával, miközben a besűrítés alatt a hulladékot folyamatosan utánatöltik, azzal jellemezve, hogy a kondenzátum mennyiségét mérjük és annak mértékét használjuk fel az utántöltés vezérléséhez.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kondenzátum mennyiségét mérőedénnyel (20) előnyösen literenként szintméréssel határozzuk meg, miután a mérőedényt (20) szelepen keresztül leeresztjük, és a szelep (21) nyitásainak számát használjuk fel az utántöltés vezérléséhez.
3. 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az utántöltést a kondenzátum mennyiségétől függően időkapcsolóval (25) vezéreljük.
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás,

   HU 212 236 Β azzal jellemezve, hogy a besűrítést szakaszosan végezzük, és a besűrítési folyamatot a kondenzátum mennyiségének függvényében szakítjuk meg.
5. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a gőzöket vákuummal szívjuk el és a vákuumot a kondenzátum mennyiségének függvényében időközönként levegő hozzávezetésével megszüntetjük.
6. 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a hulladékokat (52) lezárható tartályba (8) töltjük, mérjük a tartály (8) feltöltési szintjét és azt az utántöltés végső lekapcsolására használjuk.
7. 7. A 6. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az utántöltést torlónyomásos szintmérés eredményeként fejezzük be.
8. 8. Berendezés folyékony radioaktív hulladékok kezelésére besűrítéssel és a gőzök kondenzálásával, különösen az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti eljárás végrehajtására, azzal jellemezve, hogy a kondenzátum felfogására mérőedényt (20) alkalmazunk, amelynek vezérelhető, a kondenzátum szakaszos ürítését végző szelepe (21) és a mérőedényből (20) kiürített kondenzátum mennyiségét meghatározó egysége (24, 25) van, amely egység (24, 25) vezérlő kapcsolatban van a hulladékok (52) utántöltésével (54).