JP2012127784A

JP2012127784A - 配管洗浄方法及び配管洗浄治具

Info

Publication number: JP2012127784A
Application number: JP2010279175A
Authority: JP
Inventors: Naoki Uchida; 直樹内田; Daishi Nakamura; 大司中村; Katsuro Hata; 勝郎畠; Kazuyuki Suzuki; 一之鈴木
Original assignee: Japan Atomic Energy Agency
Current assignee: Japan Atomic Energy Agency
Priority date: 2010-12-15
Filing date: 2010-12-15
Publication date: 2012-07-05
Anticipated expiration: 2030-12-15
Also published as: JP5360773B2

Abstract

【課題】使用済燃料を溶解する溶解槽の溶解液を送液するジェットポンプの吸引配管を効率的に洗浄する。
【解決手段】溶解槽内部に接続されている吸引配管２から溶解槽内の溶解液を吸引して送出流路に送出するジェットポンプ１のストレーナ１ｄを吸引配管へのストレーナ接続口１ｃから取り外し、取り外したストレーナの代わりにジェットポンプ点検口から配管洗浄治具３を挿し込んで該配管洗浄治具の筒体の先端部分をストレーナ接続口に気密状態に接合し、前記筒状体内を通して吸引配管へ洗浄流体を圧送して吸引配管内の洗浄を行うようにする。
【選択図】図８

Description

本発明は、配管洗浄方法及び配管洗浄治具に関する。

使用済燃料の再処理では、せん断機でせん断した使用済燃料を溶解槽で硝酸を供給しながら加熱することで溶解する。使用済燃料の溶解に伴って発生するスラッジは、溶解槽のスワーフバスケットで捕集されるか、溶解液に同伴して清澄工程で除去されるが、一部のスラッジについては、溶解槽の内部に堆積することになる。

溶解槽の溶解液送液は、蒸気で駆動するジェットポンプを使用して行うが、溶解槽の内部に配置されているジェットポンプ吸引配管がスラッジにより狭窄したり閉塞したりすることがある。

したがって、溶解液の送液を円滑に行うためには、ジェットポンプ吸引配管に付着したスラッジを取り除くための配管洗浄を行うことが必要である。

従来の使用済燃料を溶解する溶解槽の溶解液を送液するジェットポンプ吸引配管の洗浄は、フリージングデバイスを使用して吐出側配管を外側から冷却することにより配管内の溶液を凍らせて凍結栓を生成した上で、蒸気供給系統から高圧水の噴射を行い、スラッジにより狭窄したり閉塞している吸引配管のスラッジを物理的に除去するようにして行っている。

しかしながら、このフリージングデバイスによる洗浄方法は、凍結栓生成のために、大量の水を使用することから放射性廃液の発生量が多いこと、また、放射性廃液の発生量が多いことから、繰り返し洗浄には不向きである。

また、配管内の洗浄には、ワイヤー式洗浄機を使用する洗浄方法もあるが、配管が長くて屈曲個所が多い使用済燃料溶解槽の溶解液を送液するジェットポンプの吸引配管洗浄に適用することは困難である。

特開２００１−１４７２９６号公報

本発明は、使用済燃料を溶解する溶解槽の溶解液を送液するジェットポンプ吸引配管を洗浄するのに好適な配管洗浄方法及び該方法の実施に好適な配管洗浄治具を提案することにある。

本発明の配管洗浄方法は、溶解槽内部に接続されている吸引配管から溶解槽内の溶解液を吸引して送出流路に送出するジェットポンプのストレーナを吸引配管へのストレーナ接続口から取り外し、ジェットポンプ点検口を開口し，取り外したストレーナの代わりに前記ジェットポンプ点検口から配管洗浄治具を挿し込んで該配管洗浄治具の筒体の先端部分をストレーナ接続口に気密状態に接合し、前記筒状体内を通して吸引配管へ洗浄流体を圧送して吸引配管内の洗浄を行うことを特徴とする。

また、本発明の配管洗浄治具は、軸方向に相対的に摺動可能な２重構造であって先端部分は内側筒体が外側筒体よりも先に突出する突出部を形成した筒状体と、前記突出部の外周に嵌着されて該突出部の突出量を短くするように内側筒体を摺動させることにより軸方向に縮んで外径を大きくするように外周を膨出させる弾性体と、前記内側筒体内に設けられて該内側筒体の基端部と先端部を連通する洗浄流体流路を備えたことを特徴とする。

本発明の配管洗浄方法及び該方法の実施に好適な配管洗浄治具によれば、ジェットポンプにおけるストレーナ取り付け部を利用して配管洗浄治具を取り付けて該ジェットポンプへの吸引配管を容易に効率的に洗浄することができる。

再処理施設における溶解槽内の溶解液を送液するジェットポンプを示すものであり、（ａ）は縦断正面図、（ｂ）は右側面図である。本発明の実施例である配管洗浄治具の正面図である。本発明の実施例である配管洗浄治具における外側筒体を示すものであり、正面図（ａ）、左側面図（ｂ）、右側面図（ｃ）である。本発明の実施例である配管洗浄治具におけるロックナットを示すものであり、正面図（ａ）と左側面図（ｂ）である。本発明の実施例である配管洗浄治具における止め金具を示すものであり、正面図（ａ）、左側面図（ｂ）、右側面図（ｃ）である。本発明の実施例である配管洗浄治具における内側筒体を示すものであり、正面図（ａ）、左側面図（ｂ）、右側面図（ｃ）である。本発明の実施例である配管洗浄治具における気密弾性体を示すものであり、正面図（ａ）、左側面図（ｂ）、右側面図（ｃ）である。本発明の実施例である配管洗浄治具を使用した配管洗浄系統図である。本発明の実施例である配管洗浄作業工程図である。

本発明の配管洗浄治具は、軸方向に相対的に摺動可能な２重構造であって先端部分は内側筒体が外側筒体よりも先に突出する突出部を形成した筒状体と、前記突出部の外周に嵌着されて該突出部の突出量を短くするように内側筒体を摺動させることにより軸方向に縮んで外径を大きくするように外周を膨出させる弾性体と、前記内側筒体内に設けられて該内側筒体の基端部と先端部を連通する洗浄流体流路を備える。そして、この配管洗浄治具を使用する配管洗浄は、溶解槽内部に接続されている吸引配管から溶解槽内の溶解液を吸引して送出流路に送出するジェットポンプのストレーナを吸引配管へのストレーナ接続口から取り外し、ジェットポンプ点検口を開口し，取り外したストレーナの代わりに前記ジェットポンプ点検口から配管洗浄治具を挿し込んで該配管洗浄治具の筒体の先端部分をストレーナ接続口に気密状態に接合し、前記筒状体内を通して吸引配管へ洗浄流体を圧送して吸引配管内の洗浄を行う。

再処理施設における溶解槽内の溶解液を送液するジェットポンプについて図１を参照して説明する。

送液の動力であるジェットポンプ１は、ポンプケーシング１ａによって形成されたポンプ室１ｂから吸引配管２に連なるストレーナ接続口１ｃにストレーナ１ｄを接続し、送出流路１ｅに向けてジェット流体を噴出するジェットノズル１ｆを備える。ジェットノズル１ｆからジェット流体（蒸気）を噴出すると、ポンプ室１ｂ内の流体も引き込まれて一緒に送出流路１ｅに送出される。ポンプ室１ｂ内の流体が送出されると該ポンプ室１ｂ内の圧力が低下することから、吸引配管２の溶解液がストレーナ１ｄを通して吸い出されてポンプ室１ｂ内に流入する。

そして、ポンプ室１ｂに流入した溶解液は、同様にして送出流路１ｅに送出されて溶解液の送液が実現する。

ストレーナ１ｄは、具体的な図示説明は省略するが、先端を開口し、後端を封止し、中間領域に濾過窓を形成した筒状体であり、後端部にポンプケーシング１ａへの係止爪を備える。

ジェットポンプ１のストレーナ接続口１ｃに対するストレーナ１ｄの接続は、ストレーナ接続口１ｃと対向するポンプケーシング１ａにジェットポンプ点検口１ｇを形成し、このジェットポンプ点検口１ｇからストレーナ１ｄを挿入してその先端をストレーナ接続口１ｃに接合して後端部の係合爪をポンプケーシング１ａに係合させることによりストレーナ１ｄの開口を吸引配管２に連通させるように固定することにより行う。

ジェットポンプ１からのストレーナ１ｄの取り外しは、ストレーナ１ｄの係止爪のポンプケーシング１ａへの係止を解除し、ジェットポンプ点検口１ｇから引き抜くようにして行う。

このようなジェットポンプ１に接続されている吸引配管２の洗浄は、ジェットポンプ点検口１ｇからストレーナ１ｄを取り外し、取り外したストレーナ１ｄの代わりにジェットポンプ点検口１ｇから筒状の配管洗浄治具３を挿し込んで該配管洗浄治具３の先端部をストレーナ接続口１ｃに挿入して気密状態に接合し、前記筒状体内を通して吸引配管２へ洗浄流体を圧送するようにして行う。

配管洗浄治具３は、図２に示すように、軸方向に相対的に摺動可能な２重構造であって先端部分は内側筒体３１を外側筒体３２よりも先に突出する突出部を形成した筒状部と、前記内側筒体３１の突出部３１ａの外周に嵌着されて該突出部３１ａの突出量を短くするように内側筒体３１を外側筒体３２に対して相対的に摺動させることにより軸方向に縮んで外径を大きくするように外周を膨出させる気密弾性体３３と、前記内側筒体３１内に設けられて該内側筒体３１の基端部と先端部を貫通して先端に開口する洗浄流体流路３１ｂを備える。

外側筒体３２と内側筒体３１の間は複数のＯリング３４によって摺動可能な気密状態に封止される。

外側筒体３２は、図３に示すように、その中間部の外周に、ストレーナ１ｄの基端部と同様に、内側筒体３１の突出部３１ａにおける先端をストレーナ接続口１ｃに挿入するように接合した状態でポンプケーシング１ａに係止できるように係合させる係止爪３２ａが形成されている。また、基端部には、この外側筒体３２を回転させて係合爪３２ａをポンプケーシング１ａに係合させるレバー３２ｂと、内側筒体３１に螺合して該内側筒体３１を外側筒体３２に対して相対的に進退摺動させるロックナット３５を備える。このロックナット３５は、ネジ本体３５ａの端面に鍔３５ｂを備え、外側筒体３２の基端面にネジ３６により固定された止め金具３７に前記鍔３５ｂを回転可能に係合するようにして取り付けられる。図４は、ロックナット３５を示し、図５は、止め金具３７を示している。

内側筒体３１は、図６に示すように、その基端部は、外側筒体３２よりも突出し、その外周にはネジ溝３１ｃが形成され、このネジ溝３１ｃに螺合するロックナット３５を捻じ込むことにより該ロックナット３５を外側筒体３２の基端に当接させた後に内側筒体３１を基端方向に引き出すように摺動させて該内側筒体３１の突出部３１ａに嵌着した気密弾性体３３を軸方向に圧縮して外径方向に膨張させてストレーナ接続口１ｃの内壁面に圧接する。突出部３１ａの先端には気密弾性体３３を抜け止めする鍔３１ａ_１が形成されている。図７は、気密弾性体３３を示している。

また、内側筒体３１の基端に開口する洗浄流体流路３１ｂには、洗浄流体を供給する配管を選択的に接続するための洗浄配管接続端子３１ｄを形成する。

前記洗浄配管接続端子３１ｄに接続する洗浄流体供給系は、図８に示すように、加圧系統、試薬供給系統、高圧水供給系統を備える。加圧系統は、手押しポンプ４１によって純水を供給する系統である。試薬供給系統は、圧送タンク５１に収容したＮａＯＨ溶液、ＨＮＯ_３溶液、純水をコンプレッサ５２により加圧して供給する系統である。そして、高圧水供給系統は、タンク６１に収容した純水を高圧水供給装置６２によって高圧状態に加圧して供給する系統である。なお、この洗浄流体における試薬は、吸引配管２に堆積するスラッジがモリブデン酸ジルコニウムであることを想定して選択しており、堆積物の種類に応じて設定する。

この配管洗浄治具３を使用する吸引配管２の洗浄作業工程を図９を参照して説明する。

ステップＳ１
ジェットポンプ１の流量が所定値に低下したのを送液元貯槽の液位計の液位低下率で確認する。なお，溶解液は該ジェットポンプで送液を継続するか、別系統のジェットポンプにより送液を行って全量送液する。

ステップＳ２
送液元貯槽の液量が所定量以下であることを確認し、ジェットポンプ１のジェットノズル１ｆからポンプ室１ｂ内に純水を供給する。その後、ジェットポンプ１を起動して送出系統内を蒸気ブローした後にジェットポンプ１を停止する。

ステップＳ３
ジェットポンプ１のストレーナ１ｄを取り外し、その代わりに配管洗浄治具３を取り付ける。そして、圧送タンク５１から純水を供給して吸引配管２内を含む系統内の空気抜きを行う。

ステップＳ４
配管洗浄治具３におけるロックナット３５を捻じ込んで先端部の気密弾性体３３を膨張させて配管洗浄治具３と吸引配管２を高圧に対して気密状態を保持することができるようにする。そして、圧力計（図示省略）を監視しながら手押しポンプ４１により吸引配管２内を加圧し、加圧終了後の圧力降下時間を計測する。

ステップＳ５
圧力降下時間または最大加圧圧力を計測（判定）して洗浄処理作業を分岐する。具体的には、圧力降下時間が１秒を超えるか、加圧圧力が０．０５ＭＰａ以上になるか、を計測する。

ステップＳ６
ＮＯのときには、高圧水による洗浄に分岐する。この洗浄では、配管洗浄治具３に高圧水供給系統を接続してタンク６１から吸引配管２内に高圧水を供給する。そして、配管洗浄治具３のロックナット３５を緩めて気密弾性体３３を小径に復元させて配管洗浄治具３をジェットポンプ点検口１ｇから抜き取り、ストレーナ１ｄを取り付ける。

ステップＳ７
ジェットポンプ１を起動して送液量を測定する。送液量が所定量に回復していれば洗浄を終了し、回復していないときにはステップＳ１に戻る。

ステップＳ８
ステップＳ５において、ＹＥＳのときには試薬を使用する洗浄に分岐する。この洗浄では、配管洗浄治具３のロックナット３５を緩めて気密弾性体３３を小径に復元させることにより、吸引配管２内の気密を解き、ジェットポンプ１を起動して系統内の溶液を排出する。そして、圧送タンク５１からＮａＯＨを供給して吸引配管２内を含む系統内の液置換，空気抜きを行う。その後、配管洗浄治具３におけるロックナット３５を捻じ込んで先端部の気密弾性体３３を膨張させて配管洗浄治具３と吸引配管２を高圧に対して気密状態を保持することができるようにする。圧送タンク５１からＮａＯＨを供給（圧力０．４ＭＰａ）し、さらに，圧力計（図示省略）を監視しながら、手押しポンプ４１により吸引配管２内を加圧し、その圧力降下時間を計測する。

ステップＳ９
配管洗浄治具３のロックナット３５を緩めて気密弾性体３３を小径に復元させることにより、吸引配管２内の気密を解き、ジェットポンプ１を起動して系統内の溶液を排出する。そして、圧送タンク５１からＨＮＯ_３を供給して吸引配管２内を含む系統内の液置換，空気抜きを行う。その後、配管洗浄治具３におけるロックナット３５を捻じ込んで先端部の気密弾性体３３を膨張させて配管洗浄治具３と吸引配管２を高圧に対して気密状態を保持することができるようする。圧送タンク５１からＨＮＯ_３を供給（圧力０．４ＭＰａ）し、さらに，圧力計（図示省略）を監視しながら、手押しポンプ４１により吸引配管２内を加圧し、その圧力降下時間を計測する。そして、ステップＳ５に戻る。

１…ジェットポンプ、１ａ…ポンプケーシング、１ｂ…ポンプ室、１ｃ…ストレーナ接続口、１ｄ…ストレーナ、１ｅ…送出流路、１ｆ…ジェットノズル、１ｇ…ジェットポンプ点検口、２…吸引配管、３…配管洗浄治具、３１…内側筒体、３１ａ…突出部、３１ａ_１…鍔、３１ｂ…洗浄流体流路、３１ｃ…ネジ溝、３１ｄ…洗浄配管接続端子、３２…外側筒体、３３…気密弾性体、３４…Ｏリング、３５…ロックナット、３５ａ…ネジ部、３５ｂ…鍔、４１…手押しポンプ、５１…圧送タンク、６１…タンク。

Claims

溶解槽内部に接続されている吸引配管から溶解槽内の溶解液を吸引して送出流路に送出するジェットポンプのストレーナを吸引配管へのストレーナ接続口から取り外し、取り外したストレーナの代わりにジェットポンプ点検口から配管洗浄治具を挿し込んで該配管洗浄治具の筒体の先端部分をストレーナ接続口に気密状態に接合し、前記筒状体内を通して吸引配管へ洗浄流体を圧送して吸引配管内の洗浄を行うことを特徴とする配管洗浄方法。
軸方向に相対的に摺動可能な２重構造であって先端部分は内側筒体が外側筒体よりも先に突出する突出部を形成した筒状体と、前記突出部の外周に嵌着されて該突出部の突出量を短くするように内側筒体を摺動させることにより軸方向に縮んで外径を大きくするように外周を膨出させる弾性体と、前記内側筒体内に設けられて該内側筒体の基端部と先端部を連通する洗浄流体流路を備えたことを特徴とする配管洗浄治具。