JP2000111694A - 金属部材表面の化学除染方法 - Google Patents
金属部材表面の化学除染方法Info
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- JP2000111694A JP2000111694A JP10282199A JP28219998A JP2000111694A JP 2000111694 A JP2000111694 A JP 2000111694A JP 10282199 A JP10282199 A JP 10282199A JP 28219998 A JP28219998 A JP 28219998A JP 2000111694 A JP2000111694 A JP 2000111694A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の第１の目的は、化学除染に伴って発生
する金属イオンを捕集するために、炭素鋼で構成された
既設の浄化設備を利用できる金属部材表面の化学除染方
法を提供することにある。 【解決手段】放射性核種に汚染された金属部材表面から
放射性核種を除去する方法であって、除染部と同等以上
の耐食性材料で構成した仮設配管を介して除染部から原
子炉浄化設備の入口側に除染液を通水し、除染液中に含
まれる放射性核種を前記浄化設備により除去する。
する金属イオンを捕集するために、炭素鋼で構成された
既設の浄化設備を利用できる金属部材表面の化学除染方
法を提供することにある。 【解決手段】放射性核種に汚染された金属部材表面から
放射性核種を除去する方法であって、除染部と同等以上
の耐食性材料で構成した仮設配管を介して除染部から原
子炉浄化設備の入口側に除染液を通水し、除染液中に含
まれる放射性核種を前記浄化設備により除去する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水冷却型原子力発
電プラントに係わり、特に、放射性核種に汚染された一
次冷却系の機器，配管およびこれらを含む系統の金属部
材表面から放射性核種を化学的に除去する方法に関す
る。
電プラントに係わり、特に、放射性核種に汚染された一
次冷却系の機器，配管およびこれらを含む系統の金属部
材表面から放射性核種を化学的に除去する方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の化学除染に関する技術としては、
特開平3−10919号公報に示されるように、酸化処理剤と
して過マンガン酸を、還元剤としてジカルボン酸を用い
て原子炉の金属製構造部品を化学的に汚染除去する方法
がある。この方法によれば、還元剤として使用するジカ
ルボン酸は、過マンガン酸により酸化分解されて二酸化
炭素と水とになるため還元剤に起因する固体状の廃棄物
は発生しない。しかしながら、酸化剤として用いる過マ
ンガン酸はジカルボン酸により還元されて二価のマンガ
ンイオンが生成し、これと除染により溶解した金属イオ
ンをイオン交換樹脂塔に通水して除染液から取り除いて
いる。
特開平3−10919号公報に示されるように、酸化処理剤と
して過マンガン酸を、還元剤としてジカルボン酸を用い
て原子炉の金属製構造部品を化学的に汚染除去する方法
がある。この方法によれば、還元剤として使用するジカ
ルボン酸は、過マンガン酸により酸化分解されて二酸化
炭素と水とになるため還元剤に起因する固体状の廃棄物
は発生しない。しかしながら、酸化剤として用いる過マ
ンガン酸はジカルボン酸により還元されて二価のマンガ
ンイオンが生成し、これと除染により溶解した金属イオ
ンをイオン交換樹脂塔に通水して除染液から取り除いて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術では、
ジカルボン酸による鉄の溶解力が強くステンレス鋼に比
べて腐食しやすい炭素鋼から構成される系統に除染液を
通水すると炭素鋼から大量の鉄イオンが溶け出し廃棄物
の発生量が増加したり、シュウ酸鉄が析出したりするた
め、原子炉浄化系が炭素鋼で構成されているプラントで
は既設の浄化設備を利用できない。そのため、多くの放
射能を含む金属イオンを補集するために、遮蔽体で覆っ
た仮設のイオン交換樹脂塔を準備する必要が有り、除染
作業の被曝やコストが高くなるという問題がある。
ジカルボン酸による鉄の溶解力が強くステンレス鋼に比
べて腐食しやすい炭素鋼から構成される系統に除染液を
通水すると炭素鋼から大量の鉄イオンが溶け出し廃棄物
の発生量が増加したり、シュウ酸鉄が析出したりするた
め、原子炉浄化系が炭素鋼で構成されているプラントで
は既設の浄化設備を利用できない。そのため、多くの放
射能を含む金属イオンを補集するために、遮蔽体で覆っ
た仮設のイオン交換樹脂塔を準備する必要が有り、除染
作業の被曝やコストが高くなるという問題がある。
【０００４】本発明の第１の目的は、化学除染に伴って
発生する金属イオンを補集するために、炭素鋼で構成さ
れた既設の浄化設備を利用できる金属部材表面の化学除
染方法を提供することにある。
発生する金属イオンを補集するために、炭素鋼で構成さ
れた既設の浄化設備を利用できる金属部材表面の化学除
染方法を提供することにある。
【０００５】また、除染液で溶解して出てくる金属イオ
ンの大部分は鉄イオンであり、廃棄物として発生するイ
オン交換樹脂の量はこの鉄イオンと酸化除染剤の分解に
よって発生するマンガンイオンとでほぼ決まるため、廃
棄物量を一層低減するためには鉄イオンの負荷を軽減す
ることが必要である。
ンの大部分は鉄イオンであり、廃棄物として発生するイ
オン交換樹脂の量はこの鉄イオンと酸化除染剤の分解に
よって発生するマンガンイオンとでほぼ決まるため、廃
棄物量を一層低減するためには鉄イオンの負荷を軽減す
ることが必要である。
【０００６】本発明の第２の目的は、鉄イオンを固体に
変換して捕集することにより、廃棄物発生量を一層低減
できる金属部材表面の化学除染方法を提供することにあ
る。
変換して捕集することにより、廃棄物発生量を一層低減
できる金属部材表面の化学除染方法を提供することにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】ジカルボン酸としてシュ
ウ酸を用いる化学除染液を炭素鋼で構成された既設の浄
化設備に通水するためには、炭素鋼で構成された部分を
通過する際の金属イオン特に鉄イオンの溶出速度を低減
するか、炭素鋼配管部分をバイパスすれば良い。すなわ
ち、除染部から除染部と同等以上の耐食性を有する材料
で構成した仮設の流路を通して除染液を既設の浄化設備
入口側に導くか、溶出速度を低減するために、除染液の
濃度を低減するか、ｐＨを高くするか、温度を下げるこ
とにより達成される。
ウ酸を用いる化学除染液を炭素鋼で構成された既設の浄
化設備に通水するためには、炭素鋼で構成された部分を
通過する際の金属イオン特に鉄イオンの溶出速度を低減
するか、炭素鋼配管部分をバイパスすれば良い。すなわ
ち、除染部から除染部と同等以上の耐食性を有する材料
で構成した仮設の流路を通して除染液を既設の浄化設備
入口側に導くか、溶出速度を低減するために、除染液の
濃度を低減するか、ｐＨを高くするか、温度を下げるこ
とにより達成される。
【０００８】また、鉄イオンを固形化してイオン交換樹
脂に対する負荷を低減するためには、シュウ酸によって
錯体を形成している３価の鉄イオンとシュウ酸イオンを
分解すれば、鉄イオンは水酸化鉄として容易に沈殿物と
なる。従って、この水酸化鉄を含む除染廃液をフィルタ
機能を有する脱塩装置に通水することにより、鉄成分は
イオン交換樹脂の負荷とならずに脱塩装置内に捕集され
て除染液から除去されるため、イオン交換樹脂の廃棄物
発生量を低減することができる。
脂に対する負荷を低減するためには、シュウ酸によって
錯体を形成している３価の鉄イオンとシュウ酸イオンを
分解すれば、鉄イオンは水酸化鉄として容易に沈殿物と
なる。従って、この水酸化鉄を含む除染廃液をフィルタ
機能を有する脱塩装置に通水することにより、鉄成分は
イオン交換樹脂の負荷とならずに脱塩装置内に捕集され
て除染液から除去されるため、イオン交換樹脂の廃棄物
発生量を低減することができる。
【０００９】従って、第１の目的を達成するための第１
の発明は、放射性核種に汚染された金属部材表面から放
射性核種を除去する方法であって、除染部と同等以上の
耐食性材料で構成した仮設配管を介して除染部から原子
炉浄化設備の入口側に除染液を通水し、除染液中に含ま
れる放射性核種を前記浄化設備により除去する。
の発明は、放射性核種に汚染された金属部材表面から放
射性核種を除去する方法であって、除染部と同等以上の
耐食性材料で構成した仮設配管を介して除染部から原子
炉浄化設備の入口側に除染液を通水し、除染液中に含ま
れる放射性核種を前記浄化設備により除去する。
【００１０】第１の目的を達成するための第２の発明
は、相対的に腐食しにくい第１の材料で構成されている
第１の系統と前記第１の材料よりも腐食しやすい第２の
材料で構成されている第２の系統の両方を除染する場合
において、還元除染の各工程の初期に前記第１の材料に
適した除染剤濃度で前記第２の系統を隔離して除染し、
その後除染剤の一部を分解して前記第２の系統に適した
除染剤濃度で全系統を除染する。
は、相対的に腐食しにくい第１の材料で構成されている
第１の系統と前記第１の材料よりも腐食しやすい第２の
材料で構成されている第２の系統の両方を除染する場合
において、還元除染の各工程の初期に前記第１の材料に
適した除染剤濃度で前記第２の系統を隔離して除染し、
その後除染剤の一部を分解して前記第２の系統に適した
除染剤濃度で全系統を除染する。
【００１１】第２の目的を達成するための第３の発明
は、放射性核種に汚染された金属部材表面から放射性核
種を除去する方法であって、汚染を除去するための鉄成
分を含む除染液を、除染部から浄化設備入口側に接続す
る仮設配管の途中に設置した分解装置により分解し、鉄
成分を固形分として脱塩装置に捕集する。
は、放射性核種に汚染された金属部材表面から放射性核
種を除去する方法であって、汚染を除去するための鉄成
分を含む除染液を、除染部から浄化設備入口側に接続す
る仮設配管の途中に設置した分解装置により分解し、鉄
成分を固形分として脱塩装置に捕集する。
【００１２】第１の目的を達成するための第４の発明
は、沸騰水型原子力プラントの一次冷却系の金属部材表
面から放射性核種を除去する方法であって、炭素鋼で構
成された配管の上流側に除染液のｐＨを高くする薬剤を
注入し、炭素鋼で構成された配管の下流側に強酸性カチ
オン交換樹脂塔を設置して前記ｐＨ調整薬剤を回収す
る。
は、沸騰水型原子力プラントの一次冷却系の金属部材表
面から放射性核種を除去する方法であって、炭素鋼で構
成された配管の上流側に除染液のｐＨを高くする薬剤を
注入し、炭素鋼で構成された配管の下流側に強酸性カチ
オン交換樹脂塔を設置して前記ｐＨ調整薬剤を回収す
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の第１の実施例を図１を用
いて説明する。図１は沸騰水型原子炉一次系の全系統除
染を実施する場合の系統構成の一例を示している。除染
すべき対象としては、原子炉圧力容器１と燃料，セパレ
ータ，蒸気乾燥器を除く炉内機器，再循環ライン２，再
循環ポンプ３及び原子炉浄化系の系統とする。
いて説明する。図１は沸騰水型原子炉一次系の全系統除
染を実施する場合の系統構成の一例を示している。除染
すべき対象としては、原子炉圧力容器１と燃料，セパレ
ータ，蒸気乾燥器を除く炉内機器，再循環ライン２，再
循環ポンプ３及び原子炉浄化系の系統とする。
【００１４】すなわち、除染前に原子炉圧力容器１の蓋
を開放し、蒸気乾燥器，セパレータ及び燃料集合体を系
外に取出し、その後再度蓋を閉じておく。このとき、原
子炉圧力容器１には、還元除染剤を分解したときに発生
するガスを系外に逃がすためのベントライン２８を接続
しておく。
を開放し、蒸気乾燥器，セパレータ及び燃料集合体を系
外に取出し、その後再度蓋を閉じておく。このとき、原
子炉圧力容器１には、還元除染剤を分解したときに発生
するガスを系外に逃がすためのベントライン２８を接続
しておく。
【００１５】酸化剤及び還元剤を供給するために、除染
剤タンク２３，除染剤注入ポンプ２４，除染剤注入ライ
ン２５を用意する。また、溶解して発生する放射性核種
を含む金属イオンを捕捉するため、例えば原子炉浄化装
置１はカチオン交換樹脂のみで満たし、分解後に残った
微量の除染剤の除去や最終的な水の浄化のために原子炉
浄化装置２は混床樹脂で満たしておく。
剤タンク２３，除染剤注入ポンプ２４，除染剤注入ライ
ン２５を用意する。また、溶解して発生する放射性核種
を含む金属イオンを捕捉するため、例えば原子炉浄化装
置１はカチオン交換樹脂のみで満たし、分解後に残った
微量の除染剤の除去や最終的な水の浄化のために原子炉
浄化装置２は混床樹脂で満たしておく。
【００１６】還元除染の第１段階では炭素鋼でできた配
管部位をバイパスさせるため原子炉浄化系隔離弁２６を
閉じ、除染剤分解系弁１２を閉じ、除染剤分解系バイパ
ス弁２２を開いておく。除染剤分解系バイパスラインを
通過する除染液は除染剤分解系クーラー２７により温度
を下げられ、原子炉浄化系入口側の炭素鋼の腐食を抑制
した状態で浄化系に導かれ、除染剤中の金属イオンを除
去されることになる。
管部位をバイパスさせるため原子炉浄化系隔離弁２６を
閉じ、除染剤分解系弁１２を閉じ、除染剤分解系バイパ
ス弁２２を開いておく。除染剤分解系バイパスラインを
通過する除染液は除染剤分解系クーラー２７により温度
を下げられ、原子炉浄化系入口側の炭素鋼の腐食を抑制
した状態で浄化系に導かれ、除染剤中の金属イオンを除
去されることになる。
【００１７】原子炉圧力容器１内の水位を再循環ポンプ
３の動作が可能な最低レベルとした後、仮設循環ライン
２０に設けられた仮設主循環ポンプ１７，除染剤分解系
ポンプ１１を起動して仮設ラインを通水状態とし、再循
環ポンプ３を起動してポンプのシュール熱と仮設循環ラ
イン２０に設けられているヒータ１８により入熱で水の
温度を９０℃付近まで上昇させる。
３の動作が可能な最低レベルとした後、仮設循環ライン
２０に設けられた仮設主循環ポンプ１７，除染剤分解系
ポンプ１１を起動して仮設ラインを通水状態とし、再循
環ポンプ３を起動してポンプのシュール熱と仮設循環ラ
イン２０に設けられているヒータ１８により入熱で水の
温度を９０℃付近まで上昇させる。
【００１８】そこで、還元剤であるシュウ酸を除染剤タ
ンク２３から除染剤注入ポンプ２４を起動して、除染剤
注入ライン２５を介してシュウ酸濃度を０.３％ 以下、
望ましくは０.２％ 程度となるように炉内に注入する。
水中のシュウ酸濃度及び溶解して放射性核種の濃度は、
制御棒駆動機構冷却水流路１６から除染剤分解系バイパ
スラインを通ってきた循環水の一部を原子炉浄化系入口
側サンプリングライン８を介してサンプリングし、分析
装置１０により把握する。この時、溶出した放射性核種
を含む金属イオンは、カチオン樹脂だけで構成されてい
る原子炉浄化装置１だけに通水することにより捕捉す
る。
ンク２３から除染剤注入ポンプ２４を起動して、除染剤
注入ライン２５を介してシュウ酸濃度を０.３％ 以下、
望ましくは０.２％ 程度となるように炉内に注入する。
水中のシュウ酸濃度及び溶解して放射性核種の濃度は、
制御棒駆動機構冷却水流路１６から除染剤分解系バイパ
スラインを通ってきた循環水の一部を原子炉浄化系入口
側サンプリングライン８を介してサンプリングし、分析
装置１０により把握する。この時、溶出した放射性核種
を含む金属イオンは、カチオン樹脂だけで構成されてい
る原子炉浄化装置１だけに通水することにより捕捉す
る。
【００１９】予め設定しておいた除染時間又は原子炉浄
化系入口側の放射能濃度が設定値、例えばピーク時の１
０分の１以下となったら、除染剤分解系弁１２を開きバ
イパス弁２２を閉じる。これと共に酸化剤である過酸化
水素を過酸化水素水タンク１３から過酸化水素水注入ポ
ンプ１４を起動して注入し、除染剤分解装置１５により
シュウ酸を酸化分解させる。
化系入口側の放射能濃度が設定値、例えばピーク時の１
０分の１以下となったら、除染剤分解系弁１２を開きバ
イパス弁２２を閉じる。これと共に酸化剤である過酸化
水素を過酸化水素水タンク１３から過酸化水素水注入ポ
ンプ１４を起動して注入し、除染剤分解装置１５により
シュウ酸を酸化分解させる。
【００２０】除染液中のシュウ酸濃度が炭素鋼の除染に
適するレベル０.０２から０.０５％になるまで分解した
後、再び除染剤分解系弁１２を閉じ、除染剤分解系バイ
パス弁を開く。この時過酸化水素の注入も停止する。除
染剤分解装置１５としては、触媒分解装置や紫外線照射
分解装置を用いることができる。
適するレベル０.０２から０.０５％になるまで分解した
後、再び除染剤分解系弁１２を閉じ、除染剤分解系バイ
パス弁を開く。この時過酸化水素の注入も停止する。除
染剤分解装置１５としては、触媒分解装置や紫外線照射
分解装置を用いることができる。
【００２１】ここで、原子炉浄化系隔離弁２６を開き原
子炉浄化系ポンプ７を起動し、還元除染の第２段階とし
て炭素鋼で構成されている原子炉浄化系の除染を行う。
第２段階として予め設定しておいた除染時間又は原子炉
浄化系入口側の放射能濃度が設定値、例えばピーク時の
１０分の１以下となったら、再び除染剤分解系弁１２を
開き、バイパス弁２２を閉じる。
子炉浄化系ポンプ７を起動し、還元除染の第２段階とし
て炭素鋼で構成されている原子炉浄化系の除染を行う。
第２段階として予め設定しておいた除染時間又は原子炉
浄化系入口側の放射能濃度が設定値、例えばピーク時の
１０分の１以下となったら、再び除染剤分解系弁１２を
開き、バイパス弁２２を閉じる。
【００２２】これと共に酸化剤である過酸化水素を過酸
化水素水タンク１３から過酸化水素水注入ポンプ１４を
起動して注入し、除染剤分解装置１５によりシュウ酸を
酸化分解させる。除染液中のシュウ酸濃度が予め設定し
ていた濃度、例えば１０ppm以下となるまで分解し、過
酸化水素の注入を停止し、原子炉浄化装置１から原子炉
浄化装置２に切り替えて残ったシュウ酸を系統水から除
去し除染第１サイクルの還元工程を終了する。
化水素水タンク１３から過酸化水素水注入ポンプ１４を
起動して注入し、除染剤分解装置１５によりシュウ酸を
酸化分解させる。除染液中のシュウ酸濃度が予め設定し
ていた濃度、例えば１０ppm以下となるまで分解し、過
酸化水素の注入を停止し、原子炉浄化装置１から原子炉
浄化装置２に切り替えて残ったシュウ酸を系統水から除
去し除染第１サイクルの還元工程を終了する。
【００２３】第２サイクルの酸化除染時には、酸化剤に
よるイオン交換樹脂の損傷を防ぐため浄化系を隔離し、
過マンガン酸カリウム濃度が０.０５％ 以下となるよう
に調整し、金属表面に生成しているクロム酸化物層を酸
化溶解する。酸化除染時間は予め設定していた時間で終
了し、廃棄物量を低減するためにシュウ酸を注入して、
過マンガン酸イオンを分解してマンガンイオンとする。
過マンガン酸イオンが分解したら第１サイクルの還元工
程と同じ処理を行い、還元除染剤の分解が完了した時点
で第２サイクルが終了する。上記の２サイクル除染の場
合の概略工程は図２に示した通りである。
よるイオン交換樹脂の損傷を防ぐため浄化系を隔離し、
過マンガン酸カリウム濃度が０.０５％ 以下となるよう
に調整し、金属表面に生成しているクロム酸化物層を酸
化溶解する。酸化除染時間は予め設定していた時間で終
了し、廃棄物量を低減するためにシュウ酸を注入して、
過マンガン酸イオンを分解してマンガンイオンとする。
過マンガン酸イオンが分解したら第１サイクルの還元工
程と同じ処理を行い、還元除染剤の分解が完了した時点
で第２サイクルが終了する。上記の２サイクル除染の場
合の概略工程は図２に示した通りである。
【００２４】除染目標レベルに合わせて、第３サイクル
以上の除染工程となる場合は第２サイクルと同じ工程が
繰り返され、最終サイクルが終了した後、混床樹脂を装
荷した原子炉浄化装置２に通水し、水の純化を十分に実
施して系統内に残存する不純物を除去する。
以上の除染工程となる場合は第２サイクルと同じ工程が
繰り返され、最終サイクルが終了した後、混床樹脂を装
荷した原子炉浄化装置２に通水し、水の純化を十分に実
施して系統内に残存する不純物を除去する。
【００２５】本発明の第２の実施例を図３を用いて説明
する。第１の実施例では、沸騰水型原子炉一次系の全系
統を対象としたが、原子力発電プラント内において、除
染容器２９を用いてその内部に部品を入れて除染するこ
とがある。このような場合にも、図３に示すように除染
容器２９に、仮設循環ライン２０を設け、仮設主循環ポ
ンプ１７で水を循環させながら、ヒータ１８とクーラー
１９で温度を制御すると共に、酸化剤及び還元剤を供給
するために、除染剤タンク２３，除染剤注入ポンプ２
４，除染剤注入ライン２５を用意する。
する。第１の実施例では、沸騰水型原子炉一次系の全系
統を対象としたが、原子力発電プラント内において、除
染容器２９を用いてその内部に部品を入れて除染するこ
とがある。このような場合にも、図３に示すように除染
容器２９に、仮設循環ライン２０を設け、仮設主循環ポ
ンプ１７で水を循環させながら、ヒータ１８とクーラー
１９で温度を制御すると共に、酸化剤及び還元剤を供給
するために、除染剤タンク２３，除染剤注入ポンプ２
４，除染剤注入ライン２５を用意する。
【００２６】さらに、除染液中の放射性イオンを除去す
るために既設の原子炉浄化系につながる除染剤の分解系
とバイパス系を有する仮設循環ラインを構成する。除染
剤の分解時に発生するガスを抜くために除染容器２９に
はベントライン２８も設けておく。
るために既設の原子炉浄化系につながる除染剤の分解系
とバイパス系を有する仮設循環ラインを構成する。除染
剤の分解時に発生するガスを抜くために除染容器２９に
はベントライン２８も設けておく。
【００２７】この場合には、炭素鋼を含む系統の除染は
行わないので、実施例１のように還元除染剤の濃度を２
段階に制御する必要はなく、除染の概略工程は図４に示
すようになる。
行わないので、実施例１のように還元除染剤の濃度を２
段階に制御する必要はなく、除染の概略工程は図４に示
すようになる。
【００２８】すなわち、除染容器２９に除染対象部品を
入れ、水を張った後仮設循環ライン２０に設けられた仮
設主循環ポンプ１７，除染剤分解系ポンプ１１を起動し
て仮設ラインを通水状態とし、ヒータ１８による入熱で
水の温度を９０℃付近まで上昇させる。そこで、還元剤
であるシュウ酸を除染剤タンク２３から除染剤注入ポン
プ２４を起動して、除染剤注入ライン２５を介してシュ
ウ酸濃度を０.３％ 以下、望ましくは０.２％ 程度とな
るように除染容器２９を注入する。
入れ、水を張った後仮設循環ライン２０に設けられた仮
設主循環ポンプ１７，除染剤分解系ポンプ１１を起動し
て仮設ラインを通水状態とし、ヒータ１８による入熱で
水の温度を９０℃付近まで上昇させる。そこで、還元剤
であるシュウ酸を除染剤タンク２３から除染剤注入ポン
プ２４を起動して、除染剤注入ライン２５を介してシュ
ウ酸濃度を０.３％ 以下、望ましくは０.２％ 程度とな
るように除染容器２９を注入する。
【００２９】水中のシュウ酸濃度及び溶解した放射性核
種の濃度は、除染剤分解系バイパスラインを通ってきた
循環水の一部を原子炉浄化系入口側サンプリングライン
８を介してサンプリングし、分析装置１０により把握す
る。この時、溶出した放射性核種を含む金属イオンは、
カチオン樹脂だけで構成されている原子炉浄化装置１だ
けに通水することにより捕捉する。
種の濃度は、除染剤分解系バイパスラインを通ってきた
循環水の一部を原子炉浄化系入口側サンプリングライン
８を介してサンプリングし、分析装置１０により把握す
る。この時、溶出した放射性核種を含む金属イオンは、
カチオン樹脂だけで構成されている原子炉浄化装置１だ
けに通水することにより捕捉する。
【００３０】予め設定しておいた除染時間又は原子炉浄
化系入口側の放射能濃度が設定値、例えばピーク時の１
０分の１以下となったら、除染剤分解系弁１２を開き、
バイパス弁２２を閉じると共に酸化剤である過酸化水素
を過酸化水素水タンク１３から過酸化水素水注入ポンプ
１４を起動して注入し、除染剤分解装置１５によりシュ
ウ酸を酸化分解させる。
化系入口側の放射能濃度が設定値、例えばピーク時の１
０分の１以下となったら、除染剤分解系弁１２を開き、
バイパス弁２２を閉じると共に酸化剤である過酸化水素
を過酸化水素水タンク１３から過酸化水素水注入ポンプ
１４を起動して注入し、除染剤分解装置１５によりシュ
ウ酸を酸化分解させる。
【００３１】除染液中のシュウ酸濃度が予め設定してい
た濃度、例えば１０ppm 以下となるまで分解し、過酸化
水素の注入を停止し、原子炉浄化装置１から原子炉浄化
装置２に切り替えて残ったシュウ酸を系統水から除去し
除染第１サイクルの還元工程を終了する。第２サイクル
の酸化処理は実施例１と同様であり、第２サイクルの還
元処理は本実施例の第１サイクルと同様の処理となる。
以下最終浄化までの考え方も第１の実施例と同様であ
る。
た濃度、例えば１０ppm 以下となるまで分解し、過酸化
水素の注入を停止し、原子炉浄化装置１から原子炉浄化
装置２に切り替えて残ったシュウ酸を系統水から除去し
除染第１サイクルの還元工程を終了する。第２サイクル
の酸化処理は実施例１と同様であり、第２サイクルの還
元処理は本実施例の第１サイクルと同様の処理となる。
以下最終浄化までの考え方も第１の実施例と同様であ
る。
【００３２】本実施例のように部品除染の場合において
も除染容器の容量が多くなってきた場合には既設の原子
炉浄化設備を利用することにより、除染のための仮設設
備が少なくて済む利点がある。
も除染容器の容量が多くなってきた場合には既設の原子
炉浄化設備を利用することにより、除染のための仮設設
備が少なくて済む利点がある。
【００３３】本発明の第１の実施例では、炭素鋼製の配
管の腐食を抑制するために除染剤濃度が高いときには温
度を低下させて通液し、除染剤の濃度を低減した後、炭
素鋼部位を除染するものであった。これに対して、図５
に示すように炭素鋼配管で構成された原子炉浄化系入口
部にｐＨ調整剤タンク３０とｐＨ調整剤注入ポンプ３１
を用いてｐＨ調整剤を注入して、炭素鋼部位のｐＨを中
性側に近づけ腐食環境を抑制する方法もある。
管の腐食を抑制するために除染剤濃度が高いときには温
度を低下させて通液し、除染剤の濃度を低減した後、炭
素鋼部位を除染するものであった。これに対して、図５
に示すように炭素鋼配管で構成された原子炉浄化系入口
部にｐＨ調整剤タンク３０とｐＨ調整剤注入ポンプ３１
を用いてｐＨ調整剤を注入して、炭素鋼部位のｐＨを中
性側に近づけ腐食環境を抑制する方法もある。
【００３４】除染剤がシュウ酸である場合には、ｐＨ調
整剤としては水酸化カリウムを使用することができる。
シュウ酸の一部はシュウ酸カリウムとなってｐＨが高く
なり、炭素鋼の腐食が抑制でき、既設の原子炉浄化系が
利用可能となる。ただし、浄化系出口側の炭素鋼の腐食
も抑制しなければならないので、原子炉浄化系に用いる
樹脂はアルカリ金属イオンの交換力が小さい必要がある
ため、弱酸性イオン交換樹脂やキレート樹脂を用いる必
要があり、炭素鋼部位の下流側にアルカリ金属イオンを
除去するための強酸性カチオン交換樹脂を用いた仮設の
イオン交換樹脂塔３２を設置する。
整剤としては水酸化カリウムを使用することができる。
シュウ酸の一部はシュウ酸カリウムとなってｐＨが高く
なり、炭素鋼の腐食が抑制でき、既設の原子炉浄化系が
利用可能となる。ただし、浄化系出口側の炭素鋼の腐食
も抑制しなければならないので、原子炉浄化系に用いる
樹脂はアルカリ金属イオンの交換力が小さい必要がある
ため、弱酸性イオン交換樹脂やキレート樹脂を用いる必
要があり、炭素鋼部位の下流側にアルカリ金属イオンを
除去するための強酸性カチオン交換樹脂を用いた仮設の
イオン交換樹脂塔３２を設置する。
【００３５】この場合の除染工程は、除染剤濃度が一定
のため図４に示した概略工程と同一となる。したがっ
て、この方法によれば除染剤の温度を低下させるための
冷却器は必要なくなり、除染工程も単純化できる利点が
ある。
のため図４に示した概略工程と同一となる。したがっ
て、この方法によれば除染剤の温度を低下させるための
冷却器は必要なくなり、除染工程も単純化できる利点が
ある。
【００３６】
【発明の効果】本発明によれば、炭素鋼で構成された既
設の浄化装置を利用できるため、除染作業に伴う作業員
の被曝と仮設設備に関わるコストを低減することができ
る。また、鉄成分を固体として捕集することによりイオ
ン交換樹脂の負荷が低減し、廃棄物となるイオン交換樹
脂の量を低減できる。
設の浄化装置を利用できるため、除染作業に伴う作業員
の被曝と仮設設備に関わるコストを低減することができ
る。また、鉄成分を固体として捕集することによりイオ
ン交換樹脂の負荷が低減し、廃棄物となるイオン交換樹
脂の量を低減できる。
【図１】沸騰水型原子炉一次系の系統除染を実施する場
合の系統構成を示した図である。
合の系統構成を示した図である。
【図２】２サイクル除染時の工程の概略を示した図であ
る。
る。
【図３】原子力発電プラント内で除染容器を用いた除染
を実施する場合の系統構成を示した図である。
を実施する場合の系統構成を示した図である。
【図４】部品除染における２サイクル除染時の概略工程
を示した図である。
を示した図である。
【図５】沸騰水型原子炉一次系の系統除染を実施する場
合の第２の系統構成を示した図である。
合の第２の系統構成を示した図である。
１…原子炉圧力容器、２…再循環ライン、３…再循環ポ
ンプ、４…給水系配管、５…原子炉浄化装置１、６…原
子炉浄化装置２、７…原子炉浄化系ポンプ、８…原子炉
浄化系入口側サンプリングライン、９…原子炉浄化系出
口側サンプリングライン、１０…分析装置、１１…除染
剤分解系ポンプ、１２…除染剤分解系弁、１３…過酸化
水素水タンク、１４…過酸化水素水注入ポンプ、１５…
除染剤分解装置、１６…制御棒駆動機構冷却水流路、１
７…仮設主循環ポンプ、１８…ヒータ、１９…クーラ
ー、２０…仮設循環ライン、２１…給水系弁、２２…除
染剤分解系バイパス弁、２３…除染剤タンク、２４…除
染剤注入ポンプ、２５…除染剤注入ライン、２６…原子
炉浄化系隔離弁、２７…除染剤分解系クーラー、２８…
ベントライン、２９…除染容器、３０…ｐＨ調整剤タン
ク、３１…ｐＨ調整剤注入ポンプ、３２…仮設イオン交
換樹脂塔。
ンプ、４…給水系配管、５…原子炉浄化装置１、６…原
子炉浄化装置２、７…原子炉浄化系ポンプ、８…原子炉
浄化系入口側サンプリングライン、９…原子炉浄化系出
口側サンプリングライン、１０…分析装置、１１…除染
剤分解系ポンプ、１２…除染剤分解系弁、１３…過酸化
水素水タンク、１４…過酸化水素水注入ポンプ、１５…
除染剤分解装置、１６…制御棒駆動機構冷却水流路、１
７…仮設主循環ポンプ、１８…ヒータ、１９…クーラ
ー、２０…仮設循環ライン、２１…給水系弁、２２…除
染剤分解系バイパス弁、２３…除染剤タンク、２４…除
染剤注入ポンプ、２５…除染剤注入ライン、２６…原子
炉浄化系隔離弁、２７…除染剤分解系クーラー、２８…
ベントライン、２９…除染容器、３０…ｐＨ調整剤タン
ク、３１…ｐＨ調整剤注入ポンプ、３２…仮設イオン交
換樹脂塔。
Claims (9)
- 【請求項１】放射性核種に汚染された金属部材表面から
放射性核種を除去する方法であって、除染部と同等以上
の耐食性材料で構成した仮設配管を介して除染部から原
子炉浄化設備の入口側に除染液を通水し、除染液中に含
まれる放射性核種を前記浄化設備により除去することを
特徴とする金属部材表面の化学除染方法。 - 【請求項２】請求項１において、前記放射性核種を除去
された除染液を再び除染部に戻して使用することを特徴
とする金属部材表面の化学除染方法。 - 【請求項３】請求項１又は２において、前記仮設配管の
途中に設置した冷却器により除染液の温度を下げること
を特徴とする金属部材表面の化学除染方法。 - 【請求項４】相対的に腐食しにくい第１の材料で構成さ
れている第１の系統と前記第１の材料よりも腐食しやす
い第２の材料で構成されている第２の系統の両方を除染
する場合において、還元除染の各工程の初期に前記第１
の材料に適した除染剤濃度で前記第２の系統を隔離して
除染し、その後除染剤の一部を分解して前記第２の系統
に適した除染剤濃度で全系統を除染することを特徴とす
る金属部材表面の化学除染方法。 - 【請求項５】請求項４において、前記第１の系統が沸騰
水型原子力プラントの原子炉圧力容器と再循環系統であ
り、前記第２の系統が原子炉浄化系であることを特徴と
する金属部材表面の化学除染方法。 - 【請求項６】請求項４又は５において、前記還元除染の
各工程に用いる除染剤がシュウ酸であることを特徴とす
る金属部材表面の化学除染方法。 - 【請求項７】請求項６において、前記還元除染の各工程
の初期におけるシュウ酸濃度が0.1％以上０.３％以下で
あり、除染剤の一部を分解した後の除染剤濃度が０.０
２％以上０.０６％ 以下であることを特徴とする金属部
材表面の化学除染方法。 - 【請求項８】放射性核種に汚染された金属部材表面から
放射性核種を除去する方法であって、汚染を除去するた
めの鉄成分を含む除染液を、除染部から浄化設備入口側
に接続する仮設配管の途中に設置した分解装置により分
解し、鉄成分を固形分として脱塩装置に捕集することを
特徴とする金属部材表面の化学除染方法。 - 【請求項９】沸騰水型原子力プラントの一次冷却系の金
属部材表面から放射性核種を除去する方法であって、炭
素鋼で構成された配管の上流側に除染液のｐＨを高くす
る薬剤を注入し、炭素鋼で構成された配管の下流側に強
酸性カチオン交換樹脂塔を設置して前記ｐＨ調整薬剤を
回収することを特徴とする金属部材表面の化学除染方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10282199A JP2000111694A (ja) | 1998-10-05 | 1998-10-05 | 金属部材表面の化学除染方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10282199A JP2000111694A (ja) | 1998-10-05 | 1998-10-05 | 金属部材表面の化学除染方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000111694A true JP2000111694A (ja) | 2000-04-21 |
Family
ID=17649367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10282199A Pending JP2000111694A (ja) | 1998-10-05 | 1998-10-05 | 金属部材表面の化学除染方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000111694A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109493988A (zh) * | 2018-12-14 | 2019-03-19 | 核工业理化工程研究院 | 核生化洗消废液预处理装置及处理方法 |
-
1998
- 1998-10-05 JP JP10282199A patent/JP2000111694A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109493988A (zh) * | 2018-12-14 | 2019-03-19 | 核工业理化工程研究院 | 核生化洗消废液预处理装置及处理方法 |
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