JP2003121593A - 金属ナトリウムの洗浄方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】金属ナトリウムが付着した被洗浄部材を洗浄す
る際に、被洗浄部材のアルカリ腐食を防止し、また、反
応により発生する水素および反応熱による爆発の危険を
回避し、短時間に、かつ安全に被洗浄部材を洗浄する方
法および装置を提供すること。 【解決手段】洗浄装置１０は上方が開放になった洗浄容
器１とバブリングノズル２とを備えている。洗浄容器１
には洗浄用の液体が一定量貯留され、液相Ｌと気相Ｇを
構成している。バブリングノズル２は洗浄容器１に挿入
され、かつ洗浄容器１の内側壁にほぼ内接するように成
形された環状の管材で構成され、洗浄容器１の底面に設
置される。バブリングノズル２には洗浄容器１内に液相
中に気泡を放出するためのバブリング孔３が設けてあ
る。ガスボンベＢには不活性ガスが充填されており、連
絡配管４を介してバブリングノズル２に不活性ガスが供
給され、バブリング孔３から液相中に気泡が放出され、
バブリング作用が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は金属ナトリウムが付
着した被洗浄部材の洗浄方法および洗浄装置に係る。

【０００２】

【従来の技術】金属ナトリウムは下記（１）式のように
水と反応して水素と反応熱を発生することが知られてい
る。

【０００３】

【化１】 ２Ｎａ＋２Ｈ_２Ｏ→２ＮａＯＨ＋Ｈ_２………（１）

【０００４】水素は酸素雰囲気下で爆発を起こす危険が
あるため、金属ナトリウムの洗浄には細心の注意を払う
必要がある。

【０００５】高速増殖炉においては冷却材として金属ナ
トリウムが使用されており、原子炉内の燃料交換時等に
機器や部材に金属ナトリウムが付着する。そのため、機
器の保守あるいは部材を廃棄する際に金属ナトリウムを
除去する技術が必要である。

【０００６】金属ナトリウムを除去する方法として、例
えば、金属ナトリウムが付着した部材に高温の水蒸気あ
るいは水蒸気と窒素を吹き付け、付着した金属ナトリウ
ムを溶融して吹き飛ばしたり、水蒸気と噴霧水により金
属ナトリウムを徐々に溶解する方法がある。また、水蒸
気を用いて金属ナトリウムを反応させ、その後、生成し
た水酸化ナトリウム固形物を、温水に浸漬して分離する
方法もある。

【０００７】これらの水蒸気を使用する洗浄方法では、
金属ナトリウムは徐々に洗浄されるので、水素および反
応熱もまた穏やかに徐々に発生するため比較的安全な洗
浄方法である。また、洗浄廃液の処理についても、塩酸
（ＨＣｌ）を用いた中和処理により食塩（ＮａＣｌ）水
溶液となるため、環境への影響が少ない利点もある。

【０００８】しかし、水蒸気や噴霧水による洗浄方法で
は、吹き付けた水蒸気による潮解や噴霧水とナトリウム
の反応により局部的にほぼ飽和状態の水酸化ナトリウム
水溶液が生成する。この水酸化ナトリウム水溶液と鉄鋼
材が接触すると、鉄鋼材の表面がアルカリ腐食のため変
質するという問題があった。

【０００９】この問題を避けるため、再使用を予定して
いる部材を洗浄する場合、部材をアルコールに浸漬して
洗浄する方法が一般的である。部材をアルコールに浸漬
して洗浄すると下記（２）式によりアルコラート（Ｒ−
Ｏ−Ｎａ，Ｒ：アルキル基）が生成する。

【００１０】

【化２】

【００１１】この反応はアルコールの炭素数が少ないほ
ど反応時間が早いため、洗浄には一般的にエタノールが
使用される。

【００１２】アルコラートはアルカリ性であるが、アル
コールにより希釈されるためアルカリ腐食を起こさな
い。しかしアルコールによる洗浄方法では、反応により
発生する反応熱によって、可燃物であるアルコールの温
度が上昇するという問題があった。また、洗浄廃液の処
理についても、塩酸による中和処理でアルコールと食塩
水溶液となるため、産業廃棄物としての処理が必要であ
った。

【００１３】特開平１１−１３３１８７号公報には、金
属ナトリウムを滴下してプロペラ状羽根板により飛散さ
せつつ水蒸気と反応させる方法が開示されているが、高
速増殖炉廃棄時に排出する金属ナトリウムの廃棄方法を
対象としており、金属ナトリウムが付着した部材を直接
洗浄するものではなく、特に再使用に供する部材の洗浄
方法を提供するものではなかった。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】水蒸気による金属ナト
リウムの洗浄方法ではアルカリ腐食の問題があり、ま
た、アルコールを用いる方法では、アルコールの加熱の
問題および産業廃棄物処理の問題があった。

【００１５】本発明は上述した事情を考慮してなされた
ものであり、金属ナトリウムが付着した部材を洗浄する
際に、部材のアルカリ腐食を防止し、また、反応により
発生する水素および反応熱による爆発や発火の危険を回
避し、短時間に、かつ安全に部材を洗浄する金属ナトリ
ウムの洗浄方法および装置を提供することを目的とす
る。

【００１６】また、本発明の他の目的は、金属ナトリウ
ムが付着した部材を洗浄する際の洗浄廃液の処理が容易
で、環境への影響が少ない金属ナトリウムの洗浄方法お
よび装置を提供するにある。

【００１７】さらに、本発明の他の目的は、金属ナトリ
ウムが付着した部材を直接洗浄することが可能であり、
特に再使用する部材についてもアルカリ腐食の心配がな
く、安全に洗浄することができる金属ナトリウムの洗浄
方法および装置を提供するにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る金属ナトリ
ウムの洗浄方法は、上述した課題を解決するために、請
求項１に記載したように、金属ナトリウムが付着した被
洗浄部材の洗浄方法であって、洗浄装置を構成する洗浄
容器に洗浄液を貯留して液相を設け、その液相に金属ナ
トリウムが付着した被洗浄部材を浸漬するものである。

【００１９】また、本発明に係る金属ナトリウムの洗浄
方法は、上述した課題を解決するために、請求項２に記
載したように、金属ナトリウムが付着した被洗浄部材の
洗浄方法であって、前記洗浄容器の内側壁に沿ってガス
を吹込み、液相中に気泡を発生させるものである。

【００２０】さらに、本発明に係る金属ナトリウムの洗
浄方法は、上述した課題を解決するために、請求項３に
記載したように、前記洗浄装置に振動装置を設け、洗浄
装置内で被洗浄部材を振動させたり、また、請求項４に
記載したように、前記洗浄装置に振動装置を設け、洗浄
装置内で洗浄液を振動させるものである。

【００２１】一方、本発明に係る金属ナトリウムの洗浄
方法は、上述した課題を解決するために、請求項５に記
載したように、金属ナトリウムが付着した被洗浄部材を
洗浄する洗浄装置内に不活性ガスを吹き込み、洗浄装置
内の酸素濃度を爆発限界濃度以下としたり、また、請求
項６に記載したように、前記不活性ガスはアルゴンガス
とし、洗浄装置内の酸素濃度を１％以下としたり、ま
た、請求項７に記載したように、前記不活性ガスは窒素
ガスとし、洗浄装置内の酸素濃度を２％以下とするもの
である。

【００２２】また、本発明に係る金属ナトリウムの洗浄
装置は、上述した課題を解決するために、請求項８に記
載したように、金属ナトリウムが付着した被洗浄部材を
洗浄する洗浄装置であって、洗浄装置を構成する洗浄容
器内に被洗浄部材を浸漬するために貯留された洗浄液か
らなる液相を設け、その液相中に気泡を発生するための
バブリング装置を備えたものである。

【００２３】さらに、本発明に係る金属ナトリウムの洗
浄装置は、上述した課題を解決するために、請求項９に
記載したように、前記バブリング装置は一端が不活性ガ
スの供給源に接続された連絡配管と、この連絡配管の他
端に接続されたバブリングノズルを備え、このバブリン
グノズルは円環状の管材で形成されて、洗浄容器の底部
に洗浄容器内壁にほぼ内接するように設置され、前記バ
ブリングノズルの上面には気泡を発生するためのバブリ
ング孔を備えたり、また、請求項１０に記載したよう
に、前記洗浄容器は、その洗浄容器内部の酸素濃度を測
定する酸素計を備えたものである。

【００２４】また、本発明に係る金属ナトリウムの洗浄
装置は、上述した課題を解決するために、請求項１１記
載したように、前記洗浄装置は、前記洗浄装置は、洗浄
容器と接続されて、金属ナトリウムが水と反応して発生
する水素を貯留するバッファタンクを備えたり、また、
請求項１２に記載したように、前記バッファタンクは水
素計と、水素濃度が爆発限界濃度となった場合に水素を
燃焼するための水素燃焼装置を備えたものである。

【００２５】さらに、本発明に係る金属ナトリウムの洗
浄装置は、上述した課題を解決するために、請求項１３
に記載したように、前記洗浄装置は前記洗浄容器および
バッファタンクの空気を吸引し、洗浄装置内部を真空に
する排気ポンプを備えたものである。

【００２６】さらに、本発明に係る金属ナトリウムの洗
浄方法は、上述した課題を解決するために、請求項１４
に記載したように、前記洗浄装置は、被洗浄部材を液相
中で振動させるための振動装置を備えたり、また、請求
項１５に記載したように、前記洗浄装置は、液相を構成
する洗浄液を振動させるための振動装置を備えたことを
特徴とするものである。

【００２７】

【発明の実施の形態】本発明に係る金属ナトリウムの洗
浄装置の実施の形態について添付図面を参照して説明す
る。

【００２８】図１は本発明に係る金属ナトリウムの洗浄
装置の第１の実施形態を示す説明図である。なお、以下
第１の実施形態においては洗浄装置の構造上不活性ガス
として空気より重い不活性ガス、例えばアルゴンガス等
を使用した例で説明する。

【００２９】洗浄装置１０は上方が開放になった有底円
筒型の洗浄容器１とバブリングノズル２とを備えてい
る。洗浄容器１には洗浄液が一定量貯留され、下部の液
相Ｌと上部の気相Ｇを構成している。バブリングノズル
２は洗浄容器１に挿入され、かつ洗浄容器１の内側壁に
ほぼ内接あるいは近接するように成形された環状の管材
であり、円筒型の洗浄容器１の底面近傍に設置される。

【００３０】バブリングノズル２には洗浄容器１内で液
相Ｌ中で気泡を放出するためのバブリング孔３が設けて
ある。バブリング孔３はバブリングノズル２の上面側に
周方向に沿って一定の間隔ごとに設けられる細孔であ
る。バブリングノズル２には連絡配管４が接続される。
このバブリングノズル２に接続された連絡配管４は洗浄
容器１の外部に延出され、その延出端は不活性ガスの供
給源としてのガスボンベＢに接続される。ガスボンベＢ
には不活性ガスが充填されており、連絡配管４を介して
バブリングノズル２に不活性ガスが供給され、バブリン
グ孔３から液相Ｌ中に気泡が放出される。

【００３１】洗浄容器１には、洗浄容器１内と外部雰囲
気とを遮断する目的で、シールド遮蔽手段としての養生
５が洗浄容器１の外周を取り囲むように取付けられる。
養生５は柔軟性のある例えばビニール製の袋状シートで
形成されており、養生５の上端には開閉自在な大気開放
口５ａが形成される。大気開放口５ａを閉じることによ
り外気と遮断し、また大気開放口５ａを開放させること
により内部気体の大気開放が可能である。

【００３２】被洗浄部材６は大気開放口５ａを通して洗
浄容器１の上端開口部から挿入される。被洗浄部材６に
は支持棒７が取付けられており、この支持棒７を動かす
ことにより被洗浄部材６の上下方向の移動が可能であ
る。養生５の大気開放口５ａからは被洗浄部材６のほか
に酸素計８が挿入されて、洗浄容器１の気相Ｇの酸素濃
度を計測する。

【００３３】次に本発明の金属ナトリウムの洗浄装置１
０を用いて被洗浄部材６を洗浄する方法を、図２、図３
および図４を用いて説明する。

【００３４】洗浄容器１には洗浄水（水道水）が貯留さ
れている。まず養生５を外力を作用させて押しつぶし、
洗浄装置１０内部の空気を外部に放出する。次に養生５
の大気開放口５ａを閉じて不活性ガス供給源としてのガ
スボンベＢより不活性ガス、例えばアルゴンをバブリン
グノズル２に流通させ、バブリング孔３より液相Ｌ中に
アルゴンの気泡が放出される（図２（Ａ））。気泡の発
生に伴なうバブリング作用により養生５内部に不活性ガ
スが次第に充填され、養生５の体積が膨張する（図２
（Ｂ））。養生５内に十分不活性ガスが充填されたら大
気開放口５ａを緩め、内部ガスを放出する（図２
（Ｃ））。この作業を酸素計８による酸素濃度の測定値
が爆発限界濃度以下の例えば１％以下となるまで繰り返
して行う。

【００３５】酸素計８の酸素濃度測定値が１％以下とな
ったら、大気開放口５ａから酸素計８を引き抜き、被洗
浄部材６を支持棒７の操作により下方に移動させ、液相
Ｌに挿入する（図２（Ｄ））。液相Ｌに挿入されると被
洗浄部材６の表面に付着した金属ナトリウムは瞬時に水
と反応し、水素と反応熱を発生する。

【００３６】図３（Ａ）は洗浄容器１内の底部に設置さ
れるバブリングノズル２の構成を示す平面図である。図
３（Ａ）に示すとおり、バブリングノズル２は環状に形
成されており、その外径は洗浄容器１の内側壁にほぼ内
接あるいは近接する大きさである。図３（Ａ）はバブリ
ングノズル２を上方から見た平面図を示しており、バブ
リングノズル２には円周方向に沿って等間隔にバブリン
グ孔３が設けられている。不活性ガスはガスボンベＢよ
り連絡配管４を通じてバブリングノズルに案内され、バ
ブリング孔３から液相Ｌに向けて放出される。

【００３７】また変形例として図３（Ｂ）に示すように
バブリングノズル２の環状部に十字形の部材を配してバ
ブリング孔３を設けたものは洗浄容器１の内側壁付近だ
けでなく全体的に気泡を発生させることができ、バブリ
ング作用による洗浄効果を高めることができる。

【００３８】図４を用いて、本発明に係る金属ナトリウ
ムの洗浄装置における金属ナトリウムの挙動および洗浄
状況について説明する。

【００３９】被洗浄部材６に付着していた金属ナトリウ
ムＮは、表面が水と反応しながら被洗浄部材６より剥離
する。剥離した金属ナトリウムＮは比重差（密度差）に
より液面に浮き上がり、水との接触面で反応しながら水
素と反応熱を発生する。この時金属ナトリウムＮは、発
生した水素の勢いによって水面を任意の方向に移動す
る。反応熱は、金属ナトリウムＮが水面を移動すること
により周囲の水によって冷却されるが、金属ナトリウム
Ｎが洗浄容器１の側壁付近に付着すると水素ガスの推進
力による移動がなされなくなることがある。この場合、
金属ナトリウムＮの反応熱による局所的な温度上昇が起
こり、水素ガスが高温化するので、周囲に酸素があると
爆発の危険性がある。

【００４０】本発明の金属ナトリウムの洗浄装置１０に
おいては、金属ナトリウムＮが洗浄容器１の側壁付近に
付着して温度上昇を起こす危険を回避するために、側壁
内周にそってバブリングノズル２を配置し、側壁付近に
不活性ガスの気泡を集中的に発生させることにより金属
ナトリウムＮが側壁付近に付着する現象を有効的にかつ
未然に阻止している。

【００４１】バブリングノズル２の各バブリング孔３か
らの気泡は、側壁付近を上昇し、液相Ｌの液面付近に到
達する。この時気泡の挙動によって発生した波と、気泡
の崩壊によって発生する波とにより金属ナトリウムＮは
洗浄容器１の中央方向に押し返される。この作用により
金属ナトリウムＮが側壁付近に付着するのを防止するこ
とができる。不活性ガスと生成した水素は大気開放口５
ａから大気放出されるが、水素は養生５ａ中で十分冷却
されて放出されるので、爆発の危険がなく、大気中に放
散される。

【００４２】図５は本発明に係る金属ナトリウムの洗浄
装置の第２の実施形態を示すものである。

【００４３】第２の実施形態に示す金属ナトリウムの洗
浄装置３０においては、洗浄容器３１は上端を密封蓋と
しての蓋板３１ａによって閉じて、洗浄容器３１と外気
とが直接接触しない非接触構造に構成する。洗浄容器３
１の底部には第１の実施形態と同様に、バブリングノズ
ル２が洗浄容器３１の内側壁に沿って環状に設けられて
おり、バブリングノズル２にはバブリング孔３が周方向
に等間隔に設けられている。バブリングノズル２は不活
性ガス供給源、あるいは貯蔵タンクとしてのガスボンベ
Ｂに連結されており、ガスボンベＢから不活性ガスが供
給されるようになっている。

【００４４】被洗浄部材６は第１の実施形態と同様に支
持棒７の一端に取付けられ、この支持棒７の操作で上下
方向に移動自在に支持される。洗浄作業前には洗浄容器
３１内は気相Ｇに保持されている。支持棒７のもう一端
は洗浄容器３１の蓋板３１ａに設けられた支持棒挿通孔
３１ｂを通して洗浄容器３１の外部に突出しており、こ
の突出部分を上下に移動させることにより、被洗浄部材
６を気相Ｇと液相Ｌの間で上下移動させることが可能で
ある。支持棒７と支持棒挿通孔３１ｂのシール部分は内
部ガスが外部に流出しないよう良好にシールされてい
る。蓋板３１ａには液面計３２が取付けられ、液相Ｌの
量が監視される。

【００４５】洗浄容器３１の底部には洗浄液である給
水、例えば水道水を供給するための供給ラインＷが接続
されており、供給バルブ３３を介して洗浄容器３１に水
道水が供給される。酸素計３４は洗浄容器３１と配管に
より外付けに接続される構造となっている。

【００４６】この金属ナトリウムの洗浄装置３０におい
ては、洗浄容器３１に貯留する不活性ガスおよび水素ガ
スによる洗浄容器３１内の圧力上昇を防止するために圧
力緩衝用のバッファタンク３５を設けてある。バッファ
タンク３５と洗浄容器３１とは配管３６によって接続さ
れ、配管３６の途中には洗浄装置１０の圧力上昇に備え
て安全弁３７と、洗浄容器３１とバッファタンク３５と
を遮断するためのシャットバルブ３８が設けられてい
る。

【００４７】金属ナトリウムの洗浄装置３０では、洗浄
容器３１とバッファタンク３５内の空気を排気するため
に排気ポンプ４２が設けられている。排気ポンプ４２と
バッファタンク３５とは配管４３により接続されてい
る。排気ポンプ４２と洗浄容器３１とは配管４４を介し
て接続されており、洗浄容器３１およびバッファタンク
３５を負圧、あるいは真空にすることが可能である。バ
ッファタンク３５には水素計４５が付設されており、バ
ッファタンク３５内の水素濃度が測定される。

【００４８】図５に示された金属ナトリウムの洗浄装置
３０では、金属ナトリウムの反応により発生する水素は
バッファタンク３５により十分希釈されるが、水素濃度
が上昇した場合に備えて水素燃焼装置４６が接続されて
おり、バッファタンク３５内の水素を燃焼処理して大気
に開放する構成となっている。水素燃焼装置の下流側は
大気開放端４７となっており、水素の燃焼ガスは大気開
放端４７から大気開放される。バッファタンク３５内の
ガスを直接大気開放する場合もこの大気開放端４７から
大気開放され、放出される。

【００４９】本発明の第２の実施形態で金属ナトリウム
の洗浄を行う手順を説明する。

【００５０】まず洗浄容器３１の内部を真空にするため
洗浄容器３１およびバッファタンク３５を密閉する。こ
のときガスボンベＢのパージ用元バルブ４８およびバブ
リング用元バルブ４９は閉としてある。次に排気ポンプ
元バルブ５０を開として、排気ポンプ４２で例えば内圧
０．０５ｋｇｆ／ｃｍ^２（絶対圧）まで負圧となるよう
に空気を排気する。排気後、排気ポンプ元バルブ５０を
閉とする。支持棒挿通孔３１ｂの支持棒７とのシール部
分は上記負圧時に空気の流入が起きないよう良好にシー
ルされている。洗浄前の状態では被洗浄部材６は支持棒
７により気相Ｇ位置に保持されている。

【００５１】次にパージ用元バルブ４８を開としてガス
ボンベＢから不活性ガスを洗浄容器３１に流入させる
と、洗浄容器３１およびバッファタンク３５には次第に
不活性ガスが貯留され、洗浄容器３１およびバッファタ
ンク３５の内圧は大気圧まで上昇する。洗浄容器３１内
の内圧が大気圧になったら、パージ用元バルブ４８を閉
じ、酸素計３４によって酸素濃度を測定する。

【００５２】この時の酸素濃度は、不活性ガスとしてア
ルゴンを使用した場合は例えば１％以下、不活性ガスと
して窒素を使用した場合は例えば２％以下を目安とす
る。この酸素濃度限界は使用する各不活性ガスの爆発下
限界濃度によって決定する。排気およびパージ作業中
は、洗浄容器元バルブ５１およびバッファタンク元バル
ブ５２は常時開としていて良いが、どちらか一方のバル
ブを閉としてシャットバルブ３８を閉じることにより、
洗浄容器３１あるいはバッファタンク３５を単独で排気
およびパージすることも可能である。

【００５３】次に給水バルブ３３を開として洗浄容器３
１内に水を給水する。このとき給水量は液面計３２によ
って監視されている。被洗浄部材６を浸漬洗浄するのに
十分な液量となったら給水バルブ３３を閉とする。給水
することにより洗浄容器３１の内圧は上昇するので、大
気開放端４７を開として大気圧まで洗浄容器３１内部ガ
スを放出する。

【００５４】支持棒７により気相Ｇに保持されていた被
洗浄部材６を支持棒７を押し下げることにより下方に移
動させ、液相Ｌに一気に浸漬する。被洗浄部材６に付着
した金属ナトリウムは水と反応し、水素と反応熱を発生
する。この時水素の発生による洗浄容器３１内の圧力上
昇はバッファタンク３５により緩衝される。

【００５５】洗浄容器３１内は十分に低い酸素濃度とし
てあるため水素の爆発の危険はないが、洗浄作業中にバ
ブリング用元バルブ４９を開として、第１の実施形態と
同様にバブリングノズル３２から気泡を放出することに
より金属ナトリウムの反応による局部的な温度上昇を防
止することができ、より安全性を向上させることができ
る。

【００５６】この場合は、不活性ガスが洗浄容器３１内
に流入することにより、洗浄容器３１およびバッファタ
ンク３５の圧力が上昇するので、大気開放端４７を開放
してバッファタンク３５内のガスを大気放散する。水素
濃度は水素計４５により監視されているが、水素濃度が
数％、例えば４％以上となった場合は、安全のため水素
燃焼装置４６によって水素の燃焼処理を行って大気開放
端４７から大気放散する。

【００５７】なお第２の実施形態においては、使用する
不活性ガスとして空気より重いガスに限定されないので
アルゴンガスの他、窒素ガスなどの使用が可能である。

【００５８】次に本発明に係る金属ナトリウムの洗浄方
法の他の実施形態について説明する。

【００５９】図６および図７は金属ナトリウムの付着し
た複数の被洗浄部材を一度に洗浄処理するための洗浄装
置の第３および第４の実施形態をそれぞれ示す説明図で
ある。

【００６０】図６に示す第３の実施形態においては、支
持棒７に複数の被洗浄部材６を取付けて一度に洗浄す
る。また図７に示す第４の実施形態においては被洗浄部
材６を多数収納可能な籠７０を用意し、籠７０をフック
つき支持棒７１によって吊るすことにより、一度に複数
の被洗浄部材６の洗浄操作が可能である。第３および第
４の実施形態ではその他の部分については第２の実施形
態と変わらないので同じ番号を付して当該部分の構成、
作用の説明を省略する。

【００６１】次に本発明に係る金属ナトリウムの洗浄装
置の第５の実施形態について図８を用いて説明する。な
お、図８において図５、図７と同一部分には同一符号を
付し、その部分の構成の説明は省略する。

【００６２】第５の実施形態はフックつき支持棒７１と
被洗浄部材６とを振動させるための振動装置８１および
洗浄液を振動するための振動装置８２とを備えたもので
ある。

【００６３】例えば被洗浄部材６が複雑な形状の部品で
ある場合などでは、被洗浄部材６を水に浸漬しただけで
は金属ナトリウムが付着した入り組んだ部分では水の流
動が起こらない場合がある。この時、金属ナトリウムの
接触面の水は、ほぼ飽和された水酸化ナトリウム水溶液
となってそれ以上反応が進行しない。したがってこの場
合、未反応の金属ナトリウムが残ることとなり、被洗浄
部材６の洗浄作業が遅れるだけでなく、洗浄終了と誤解
して被洗浄部材を引き上げたときなどに急に金属ナトリ
ウムの反応が始まる可能性がある。

【００６４】このような課題を回避するために、第５の
実施形態においては、被洗浄部材６の洗浄作業中に金属
ナトリウムの付着部分の水が良好に流動し、金属ナトリ
ウムが残らず洗浄されるよう工夫したものである。

【００６５】すなわち本実施形態においてはフックつき
支持棒７１に振動装置８１を接続し、洗浄作業中に振動
を与えることにより洗浄効果を高めたものである。また
一方で洗浄容器３１の底面に振動装置８２を設置し、洗
浄液を振動させることにより洗浄効果をさらに高めたも
のである。

【００６６】振動装置８１および８２の種類としては超
音波振動装置を好適に使用することができるが、超音波
振動装置以外の振動装置を使用することもできる。ま
た、図８には複数の被洗浄部材６を洗浄処理する方法と
して籠７０とフックつき支持棒７１を用いた例を示した
が、第１および第２の実施形態に示すように単独の被洗
浄部材６を洗浄する方法にも応用可能である。

【００６７】

【発明の効果】以上説明の通り、本発明に係る金属ナト
リウムの洗浄方法においては、金属ナトリウムの当量に
対して十分大量の水中で洗浄作業を行うので、水が飽和
の水酸化ナトリウム水溶液とならず、被洗浄部材のアル
カリ腐食を防止しつつ、金属ナトリウムの洗浄を行うこ
とができる。

【００６８】また、本発明に係る金属ナトリウムの洗浄
装置においては、金属ナトリウムが付着した被洗浄部材
の洗浄を低濃度酸素の雰囲気下で行い、不活性ガスを洗
浄容器の側壁付近にバブリングして金属ナトリウムが洗
浄容器の側壁付近に付着することを防止することにより
反応熱をさらに効率良く排除するため、金属ナトリウム
と水との反応により発生する水素の爆発の危険がなく、
安全に被洗浄部材の洗浄を行うことができる。

【００６９】また洗浄容器を密閉し、バッファタンクと
接続した構成としたものは、水素ガスをバッファタンク
に導入することにより希釈し、必要に応じて水素燃焼装
置により燃焼処理するので、より安全に被洗浄部材の洗
浄ができる。

【００７０】さらに被洗浄部材の支持棒に振動装置を設
けたものは、被洗浄部材の洗浄中に振動を与えるため、
複雑な形状の被洗浄部材でも金属ナトリウムの洗浄効果
が高く、金属ナトリウムの洗浄残りによる爆発の危険を
回避するのでより安全である。

【００７１】一方、洗浄容器に振動装置を設けたもの
は、被洗浄部材の洗浄中に洗浄液を振動し、撹拌する効
果を持ち、金属ナトリウムの付着部分の水が良好に流動
し、金属ナトリウムの洗浄残りがなく、より確実に被洗
浄部材の洗浄を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る金属ナトリウムの洗浄装置の第１
の実施形態を示す説明図。

【図２】本発明に係る金属ナトリウムの洗浄装置の第１
の実施形態における洗浄方法を示す説明図。

【図３】（Ａ）はバブリングノズルの構成を示す平面
図、（Ｂ）はバブリングノズルの変形例である環状部に
十字形部材を設けた構成を示す平面図。

【図４】本発明に係る金属ナトリウムの洗浄方法におけ
る金属ナトリウムの挙動とバブリングの効果について説
明する説明図。

【図５】本発明に係る金属ナトリウムの洗浄装置の第２
の実施形態を示す説明図。

【図６】本発明に係る金属ナトリウムの洗浄装置の第３
の実施形態を示す説明図。

【図７】本発明に係る金属ナトリウムの洗浄装置の第４
の実施形態を示す説明図。

【図８】本発明に係る金属ナトリウムの洗浄装置の第５
の実施形態を示す説明図。

【符号の説明】

１ 洗浄容器 ２ バブリングノズル ３ バブリング孔 ４ 連絡配管 ５ 養生 ６ 被洗浄部材 ７ 支持棒 ８ 酸素計 １０ 洗浄装置 ３０ 洗浄装置 ３１ 洗浄容器 ３２ 液面計 ３３ 給水バルブ ３４ 酸素計 ３５ バッファタンク ３７ 安全弁 ３８ シャットバルブ ４２ 排気ポンプ ４５ 水素計 ４６ 水素燃焼装置 ４７ 大気開放端 ４８ パージ用元バルブ ４９ バブリング用元バルブ ５０ 排気ポンプ用元バルブ ５１ 洗浄容器元バルブ ５２ バッファタンク元バルブ ７０ 籠 ７１ フックつき支持棒 ８１ 振動装置 ８２ 振動装置 Ｌ 液相 Ｇ 気相 Ｂ ガスボンベ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 二宮 進 神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号 株 式会社東芝浜川崎工場内 Ｆターム(参考） 4G075 AA06 AA13 AA54 BA06 BD13 CA63 CA80 DA02 EC30

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属ナトリウムが付着した被洗浄部材の
   洗浄方法であって、洗浄装置を構成する洗浄容器に洗浄
   液を貯留して液相を設け、その液相に金属ナトリウムが
   付着した被洗浄部材を浸漬させることを特徴とする金属
   ナトリウムの洗浄方法。
2. 【請求項２】 金属ナトリウムが付着した被洗浄部材の
   洗浄方法であって、前記洗浄容器の内側壁に沿ってガス
   を吹込み、液相中に気泡を発生させる請求項１記載の金
   属ナトリウムの洗浄方法。
3. 【請求項３】 前記洗浄装置に振動装置を設け、洗浄装
   置内で被洗浄部材を振動させる請求項１記載の金属ナト
   リウムの洗浄方法。
4. 【請求項４】 前記洗浄装置に振動装置を設け、洗浄装
   置内で洗浄液を振動させる請求項１記載の金属ナトリウ
   ムの洗浄方法。
5. 【請求項５】 金属ナトリウムが付着した被洗浄部材を
   洗浄する洗浄装置内に不活性ガスを吹き込み、洗浄装置
   内の酸素濃度を爆発限界濃度以下とすることを特徴とす
   る金属ナトリウムの洗浄方法。
6. 【請求項６】 前記不活性ガスはアルゴンガスとし、洗
   浄装置内の酸素濃度を１％以下とする請求項５記載の金
   属ナトリウムの洗浄方法。
7. 【請求項７】 前記不活性ガスは窒素ガスとし、洗浄装
   置内の酸素濃度を２％以下とする請求項５記載の金属ナ
   トリウムの洗浄方法。
8. 【請求項８】 金属ナトリウムが付着した被洗浄部材を
   洗浄する洗浄装置であって、洗浄装置を構成する洗浄容
   器内に被洗浄部材を浸漬するために貯留された洗浄液か
   らなる液相を設け、その液相中に気泡を発生するための
   バブリング装置を備えたことを特徴とする金属ナトリウ
   ムの洗浄装置。
9. 【請求項９】 前記バブリング装置は一端が不活性ガス
   の供給源に接続された連絡配管と、この連絡配管の他端
   に接続されたバブリングノズルを備え、このバブリング
   ノズルは円環状の管材で形成されて、洗浄容器の底部に
   洗浄容器内壁にほぼ内接するように設置され、前記バブ
   リングノズルの上面には気泡を発生するためのバブリン
   グ孔を備えた請求項８記載の金属ナトリウムの洗浄装
   置。
10. 【請求項１０】 前記洗浄容器は、その洗浄容器内部の
    酸素濃度を測定する酸素計を備えたことを特徴とする請
    求項８記載の金属ナトリウムの洗浄装置。
11. 【請求項１１】 前記洗浄装置は、洗浄容器と接続され
    て、金属ナトリウムが水と反応して発生する水素を貯留
    するバッファタンクを備えたことを特徴とする請求項８
    記載の金属ナトリウムの洗浄装置。
12. 【請求項１２】 前記バッファタンクは水素計と、水素
    濃度が爆発限界濃度となった場合に水素を燃焼するため
    の水素燃焼装置を備えたことを特徴とする請求項８記載
    の金属ナトリウムの洗浄装置。
13. 【請求項１３】 前記洗浄装置は、前記洗浄容器および
    前記バッファタンクの空気を吸引し、洗浄装置内部を真
    空にする排気ポンプを備えたことを特徴とする請求項８
    記載の金属ナトリウムの洗浄装置。
14. 【請求項１４】 前記洗浄装置は、被洗浄部材を液相中
    で振動させるための振動装置を備えたことを特徴とする
    請求項８記載の金属ナトリウムの洗浄装置。
15. 【請求項１５】 前記洗浄装置は、液相を構成する洗浄
    液を振動させるための振動装置を備えたことを特徴とす
    る請求項８記載の金属ナトリウムの洗浄装置。