JP2021012048A - Cleaning method cleaning device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、洗浄水と圧縮空気とを用いた洗浄方法及び洗浄装置に関し、特に原子力プラント設備の運転時に洗浄対象物である配管の内面に生成堆積したスケール及び夾雑物を除去し、配管の内面を清浄にすると共に、洗浄水に含まれるスケール及び夾雑物を除去し、浄化された洗浄水を配管の洗浄に再使用する洗浄方法及び洗浄装置に関する。 The present invention relates to a cleaning method and a cleaning device using cleaning water and compressed air, and particularly removes scales and contaminants generated and accumulated on the inner surface of a pipe which is a cleaning target during operation of a nuclear plant facility, and removes the inner surface of the pipe. The present invention relates to a cleaning method and a cleaning device for cleaning the cleaning water, removing scales and impurities contained in the cleaning water, and reusing the purified cleaning water for cleaning the pipes.
従来、原子力プラント設備の配管の内面に生成堆積したスケール及び夾雑物を除去する方法として、以下の洗浄方法がある。
(1)水によるフラッシング洗浄
ポンプを用いて配管に一定の流速で水を連続的に注入し、その後水の注入を停止することで、配管の内面に生成堆積したスケールを除去するサージング処理方法。
(2)化学薬品を使用した化学洗浄
塩酸を主成分とした洗浄薬剤を配管に注入及び排出する操作を繰返し行い、配管内面に生成堆積したスケールを洗浄薬剤により溶解又は剥離させる化学的処理方法。
Conventionally, there are the following cleaning methods as a method for removing scales and impurities generated and accumulated on the inner surface of piping of nuclear power plant equipment.
(1) Flushing cleaning with water A surging treatment method in which water is continuously injected into a pipe at a constant flow rate using a pump, and then the injection of water is stopped to remove scale generated and accumulated on the inner surface of the pipe.
(2) Chemical cleaning using chemicals A chemical treatment method in which a cleaning agent containing hydrochloric acid as a main component is repeatedly injected and discharged into a pipe, and the scale generated and accumulated on the inner surface of the pipe is dissolved or peeled off by the cleaning agent.
上記洗浄方法(1)によれば、ポンプから吐き出される水の流れにより洗浄の効果が得られる。しかしながら、配管に一定の流速で水を注入するとき、配管の内径および長さ、管内流速のなどの条件により圧力損失が発生する。このため、配管に対して十分な洗浄効果が得られる配管内径及び長さには制限がある。一方、圧力損失を考慮して容量及び揚程の大きなポンプを選定した場合では、水の圧力が配管の設計仕様の限界圧力を超えてしまい配管が破損するおそれがある。更に、ポンプ設備が大きくなることにより現場でのポンプの取扱いが困難となる。 According to the cleaning method (1), the cleaning effect can be obtained by the flow of water discharged from the pump. However, when water is injected into a pipe at a constant flow velocity, a pressure loss occurs depending on conditions such as the inner diameter and length of the pipe and the flow velocity in the pipe. Therefore, there are restrictions on the inner diameter and length of the pipe that can provide a sufficient cleaning effect on the pipe. On the other hand, if a pump having a large capacity and lift is selected in consideration of pressure loss, the pressure of water may exceed the limit pressure of the design specifications of the pipe and the pipe may be damaged. Further, as the pump equipment becomes large, it becomes difficult to handle the pump on site.
上記洗浄方法(2)によれば、洗浄薬剤を用いてスケールを溶解又は剥離させることで洗浄の効果が得られる。しかしながら、洗浄薬剤を使用することで二次的な廃液が発生してしまう。また、廃棄基準に準じた廃液処理が必須となり、廃液処理のための薬剤の使用、及び廃液処理のための付加的な作業時間が発生してしまう。更に薬品を取扱うのに必要とされる保護具の使用により作業環境が制限されてしまう。なお、洗浄薬剤では溶解しきれない泥状のスケールも配管内面に発生することから、上記洗浄方法(1)と同様の問題も起こりうる。 According to the cleaning method (2), the cleaning effect can be obtained by dissolving or peeling the scale with a cleaning agent. However, the use of a cleaning agent causes secondary waste liquid. In addition, waste liquid treatment according to the disposal standard is indispensable, and the use of chemicals for waste liquid treatment and additional work time for waste liquid treatment are required. In addition, the use of protective equipment required to handle chemicals limits the working environment. Since a muddy scale that cannot be completely dissolved by the cleaning agent is also generated on the inner surface of the pipe, the same problem as that of the cleaning method (1) may occur.
上記洗浄方法(1)及び(2)のいずれの場合でも、配管内に流体を送り込む時に発生する圧力損失に起因する制約が大きく影響し、配管に対して十分な洗浄効果が得られる範囲は限定されてしまう。そこで、十分な洗浄効果を得るために、配管を切断して複数の区間に分割して(例えば1,000mの配管を4分割して)洗浄を行うことが行われている。しかしながら、分割洗浄に伴う作業や準備片付けの日程が増加してしまい、効率的な洗浄方法ではない。 In either of the above cleaning methods (1) and (2), the constraint caused by the pressure loss generated when the fluid is sent into the pipe has a great influence, and the range in which a sufficient cleaning effect can be obtained for the pipe is limited. Will be done. Therefore, in order to obtain a sufficient cleaning effect, the pipe is cut and divided into a plurality of sections (for example, a 1,000 m pipe is divided into four parts) for cleaning. However, it is not an efficient cleaning method because the work and preparation and cleaning schedules associated with the divided cleaning increase.
上記洗浄方法(1)及び(2)のいずれの場合でも、配管内に流体を連続的に注入して洗浄を行うことから、洗浄時での水または洗浄薬剤の使用量は配管の総内容積の5倍程度が必要となる。また洗浄方法(2)の方法では、配管内部の洗浄薬剤除去のための水洗が必要になることから、更に配管の総内容積の5倍程度の量の水使用が必要となる。 In both of the above cleaning methods (1) and (2), since the fluid is continuously injected into the pipe for cleaning, the amount of water or cleaning agent used at the time of cleaning is the total internal volume of the pipe. About 5 times as much as is required. Further, in the cleaning method (2), since it is necessary to wash the inside of the pipe with water to remove the cleaning chemical, it is necessary to use an amount of water about 5 times the total internal volume of the pipe.
そこで、本発明は、配管を分割すること無く、より少ない量の洗浄水でスケール及び夾雑物を配管から除去することができる洗浄方法及び洗浄装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a cleaning method and a cleaning device capable of removing scales and impurities from the pipe with a smaller amount of cleaning water without dividing the pipe.
一態様では、原子力プラント設備の配管の内面を洗浄するための洗浄方法であって、前記配管に接続された供給ラインに洗浄水を供給し、前記洗浄水の前記供給ラインへの供給を停止し、圧縮空気を前記供給ライン内に注入して、前記供給ライン内の前記洗浄水を前記配管に押し込み、前記配管内に押し込まれた前記洗浄水が前記配管から排出されるまで、前記圧縮空気を前記供給ラインを通じて前記配管内に注入し続ける、洗浄方法が提供される。 In one aspect, it is a cleaning method for cleaning the inner surface of a pipe of a nuclear plant facility, in which cleaning water is supplied to a supply line connected to the pipe and the supply of the cleaning water to the supply line is stopped. , Compressed air is injected into the supply line, the cleaning water in the supply line is pushed into the pipe, and the compressed air is discharged until the cleaning water pushed into the pipe is discharged from the pipe. A cleaning method is provided that continues to inject into the pipe through the supply line.
一態様では、前記圧縮空気によって押し流される前記配管内の前記洗浄水の量は、前記配管の総内容積の1%〜51%である。
一態様では、前記圧縮空気によって押し流される前記供給ライン内の前記洗浄水の流速は、1.5m/s以上である。
一態様では、前記洗浄方法は、前記洗浄水を前記供給ライン内に供給する前に、前記配管から汚水を除去する工程をさらに含む。
一態様では、前記洗浄方法は、前記配管から排出された前記洗浄水を、ろ過精度1μm〜15μmの複数のフィルタを通過させる工程をさらに含む。
In one aspect, the amount of the wash water in the pipe that is swept away by the compressed air is 1% to 51% of the total internal volume of the pipe.
In one aspect, the flow velocity of the washing water in the supply line swept away by the compressed air is 1.5 m / s or more.
In one aspect, the cleaning method further comprises removing sewage from the piping before supplying the cleaning water into the supply line.
In one aspect, the cleaning method further comprises passing the cleaning water discharged from the pipe through a plurality of filters having a filtration accuracy of 1 μm to 15 μm.
一態様では、前記複数のフィルタを通過した前記洗浄水を前記配管または他の配管の洗浄に再使用する。
一態様では、前記配管から排出された前記洗浄水の濁度が基準値以下に低下するまで、洗浄水を前記供給ライン内に供給する工程と、前記洗浄水の供給を停止する工程と、圧縮空気で前記供給ライン内の前記洗浄水を前記配管に押し込む工程と、前記配管内に押し込まれた前記洗浄水が前記配管から排出されるまで前記圧縮空気を前記配管内に注入し続ける工程を繰り返す。
In one aspect, the wash water that has passed through the plurality of filters is reused for cleaning the pipe or other pipes.
In one aspect, the step of supplying the wash water into the supply line, the step of stopping the supply of the wash water, and the compression until the turbidity of the wash water discharged from the pipe drops below the reference value. The step of pushing the washing water in the supply line with air into the pipe and the step of continuing to inject the compressed air into the pipe until the washing water pushed into the pipe is discharged from the pipe are repeated. ..
一態様では、原子力プラント設備の配管の内面を洗浄するための洗浄装置であって、洗浄水を貯留する洗浄水貯槽と、前記洗浄水貯槽から前記配管まで延びる供給ラインと、前記供給ラインに取り付けられ、前記洗浄水貯槽内の前記洗浄水を前記供給ライン内に供給する給水ポンプと、前記供給ラインに接続されたコンプレッサーを備え、前記コンプレッサーは、前記給水ポンプの運転が停止した後に、圧縮空気を前記供給ライン内に注入して、前記供給ライン内の前記洗浄水を前記配管に押し込み、さらに前記配管内に押し込まれた前記洗浄水が前記配管から排出されるまで、前記圧縮空気を前記供給ラインを通じて前記配管内に注入し続けるように動作する、洗浄装置が提供される。 In one aspect, it is a cleaning device for cleaning the inner surface of the piping of the nuclear plant equipment, and is attached to the cleaning water storage tank for storing the cleaning water, a supply line extending from the cleaning water storage tank to the piping, and the supply line. A water supply pump for supplying the washing water in the washing water storage tank to the supply line and a compressor connected to the supply line are provided, and the compressor is provided with compressed air after the operation of the water supply pump is stopped. Is injected into the supply line, the cleaning water in the supply line is pushed into the pipe, and the compressed air is supplied until the cleaning water pushed into the pipe is discharged from the pipe. A cleaning device is provided that operates to continue injecting into the pipe through the line.
一態様では、前記洗浄装置は、前記供給ラインに取り付けられた水流量計をさらに備えている。
一態様では、前記洗浄装置は、前記配管から排出された前記洗浄水、及び前記配管から除去されたスケールを回収する排水受槽と、排水浄化槽と、前記排水受槽から前記排水浄化槽に延びる排水移送ラインと、前記排水移送ラインに取り付けられた第1フィルタと、前記排水浄化槽に接続された浄化循環ラインと、前記浄化循環ラインに取り付けられた第2フィルタをさらに備えている。
In one aspect, the cleaning device further comprises a water flow meter attached to the supply line.
In one aspect, the cleaning device includes a drainage receiving tank for collecting the washing water discharged from the pipe and the scale removed from the pipe, a wastewater septic tank, and a drainage transfer line extending from the drainage receiving tank to the wastewater septic tank. A first filter attached to the wastewater transfer line, a purification circulation line connected to the wastewater septic tank, and a second filter attached to the purification circulation line are further provided.
本発明によれば、長さ1,000mまでは配管を切断分割すること無く、配管内面に堆積したスケール及び夾雑物を剥離除去できることから、作業負荷が軽減でき且つ当該配管の稼働停止期間の短縮が可能となる。 According to the present invention, since the scale and impurities accumulated on the inner surface of the pipe can be peeled off and removed without cutting and dividing the pipe up to a length of 1,000 m, the work load can be reduced and the operation stop period of the pipe can be shortened. Is possible.
洗浄水を供給ライン(及び配管)内に供給し、その後に圧縮空気を供給ラインを通じて配管内に連続的に注入することで、先に供給された洗浄水を配管内で高速移動させる。洗浄水の高速流によってスケール及び夾雑物を配管の内面から剥離除去することが可能となる。また、摩擦損失の少ない圧縮空気で配管内の洗浄水を押し流すので、配管に対する負荷が少ない洗浄が行える。 By supplying the wash water into the supply line (and the pipe) and then continuously injecting compressed air into the pipe through the supply line, the previously supplied wash water is moved at high speed in the pipe. The high-speed flow of wash water makes it possible to peel off scales and impurities from the inner surface of the pipe. Further, since the cleaning water in the pipe is flushed with compressed air having a small friction loss, cleaning with a small load on the pipe can be performed.
従来のフラッシング洗浄方法では、洗浄に対して必要な洗浄水の使用量は配管の総内容積の5倍程度である。また、従来の化学洗浄方法では、配管内の洗浄薬剤除去のための水洗が必要になることから、当該配管の総内容積の10倍程度の水が必要となる。また、分割洗浄を行った場合は分割洗浄回数分の洗浄水の使用量が必要となる。本発明では水(洗浄水)と圧縮空気との組み合わせを使用することにより、洗浄対象物である配管の総内容積の3倍程度の量の洗浄水で洗浄を行える。したがって、本発明は、使用洗浄水の削減を図れると共に、洗浄水を貯留する設備規模も小さくなり作業エリアが縮小できる。 In the conventional flushing cleaning method, the amount of cleaning water used for cleaning is about 5 times the total internal volume of the pipe. Further, in the conventional chemical cleaning method, water washing for removing the cleaning agent in the pipe is required, so that water of about 10 times the total internal volume of the pipe is required. Further, when the divided cleaning is performed, the amount of washing water used for the number of times of the divided cleaning is required. In the present invention, by using a combination of water (cleaning water) and compressed air, cleaning can be performed with an amount of cleaning water that is about three times the total internal volume of the pipe that is the object to be cleaned. Therefore, according to the present invention, the amount of wash water used can be reduced, the scale of the facility for storing the wash water can be reduced, and the work area can be reduced.
洗浄対象物である配管から排出されるスケール及び夾雑物ならびに洗浄水は、排水受槽で受け止められる。固形分のスケール及び夾雑物は、排水受槽内で沈降し、回収することができる。また、排水受槽で回収しきれない微細なスケール及び夾雑物は第1フィルタ(ろ過精度10μm〜15μm)で除去し、第1フィルタを通過した洗浄水を排水浄化槽内に導く。さらに、洗浄水を、第2フィルタ(ろ過精度1μm〜3μm)と排水浄化槽との間で循環させることで、洗浄水に含まれる微細なスケール及び夾雑物を第2フィルタで除去する。
The scale, impurities, and washing water discharged from the piping, which is the object to be washed, are received by the drainage receiving tank. Solid scales and contaminants can settle and be recovered in the drainage tank. In addition, fine scales and impurities that cannot be collected in the wastewater receiving tank are removed by the first filter (filtration accuracy 10 μm to 15 μm), and the washing water that has passed through the first filter is guided into the wastewater septic tank. Further, by circulating the washing water between the second filter (
このように、ろ過精度の異なる2つのフィルタで微細なスケール及び夾雑物を除去することで、洗浄水の浄化を行い、洗浄水を配管の洗浄に再使用することが可能となる。なお、フィルタはスケール及び夾雑物(粒子)を吸着するため、ろ過能力が高いほど好ましいが、高能力のフィルタのみを使用すると、フィルタの廃棄頻度が高くなる。そこで、前述したろ過能力の違う複数のフィルタを使用することで、フィルタの廃棄を削減できる。また、本発明では化学薬品を使用しないことから、洗浄水中のスケールおよび夾雑物(粒子)はイオン化しない為、フィルタへの吸着が容易になる。 In this way, by removing fine scales and impurities with two filters having different filtration accuracy, it is possible to purify the cleaning water and reuse the cleaning water for cleaning the pipes. Since the filter adsorbs scale and impurities (particles), it is preferable that the filter has a high filtration capacity, but if only a high-capacity filter is used, the frequency of discarding the filter increases. Therefore, by using a plurality of filters having different filtration capacities as described above, it is possible to reduce the waste of the filters. Further, since no chemical is used in the present invention, scales and impurities (particles) in the washing water are not ionized, so that they can be easily adsorbed on the filter.
以下、本発明に係る洗浄方法及び洗浄装置の実施形態を添付図面を参照して説明する。
本発明の洗浄装置の一実施形態は図1に示すように構成される。図1において、符号1は洗浄対象物である配管である。符号2〜8で示される構成要素は、水(洗浄水)及び圧縮空気を配管1内に供給するための構成である。符号12〜23で示される構成要素は、配管1から排出された洗浄水の受け入れ、及び洗浄水を浄化するための構成である。更に、符号24で示される構成要素は、浄化された洗浄水を移送するための構成である。洗浄対象物である配管1は、原子力プラント設備の配管であり、例えば地下水を移送するための樹脂製の配管である。配管1の内径は25mm〜250mmの範囲内であり、配管1の長さは、10m〜1000mの範囲内である。
Hereinafter, the cleaning method and the embodiment of the cleaning device according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
One embodiment of the cleaning device of the present invention is configured as shown in FIG. In FIG. 1,
[給水]
配管1の洗浄に使用される洗浄水は、洗浄水貯槽2に貯留されている。この洗浄水貯槽2は、供給ライン6によって配管1の一方の開口端に接続されている。供給ライン6は、洗浄水貯槽2から配管1まで延びている。給水ポンプ3は、供給ライン6に設けられている。本実施形態では、まず、洗浄水貯槽2に貯留されている洗浄水は、給水ポンプ3によって供給ライン6に供給される。このとき、洗浄水の一部は、供給ライン6を流れて配管1内に流入してもよい。配管1の1回の洗浄に使用される洗浄水の量は、配管1の総内容積の1%以上の量である。この洗浄水の量は、任意に設定することができる。水流量計7は、供給ライン6に取り付けられている。この水流量計7は、供給ライン6を通って配管1に注入される洗浄水の流量を測定するように構成されている。
[water supply]
The washing water used for cleaning the
[連続送気]
供給ライン6には、送風ライン8が接続されている。より具体的には、送風ライン8の一端は、配管1と給水ポンプ3との間の位置で供給ライン6に接続され、送風ライン8の他端はコンプレッサー4に接続されている。コンプレッサー4は、送風ライン8を通じて供給ライン6に接続され、さらに供給ライン6を通じて配管1に連通している。空気流量計5は、送風ライン8に取り付けられている。この空気流量計5は、コンプレッサー4から供給ライン6に送られる圧縮空気の流量を測定するように構成されている。
[Continuous air supply]
A blower line 8 is connected to the supply line 6. More specifically, one end of the blower line 8 is connected to the supply line 6 at a position between the
給水ポンプ3により洗浄水を供給ライン6(及び配管1)に供給した後、給水ポンプ3の運転を停止させる。次に、コンプレッサー4を作動させ、圧縮空気を送風ライン8を介して供給ライン6に連続的に送る。供給ライン6内に存在する洗浄水は、圧縮空気によって配管1内に押し込まれる。このとき、供給ライン6を流れる洗浄水の流量は、供給ライン6に設置してある水流量計7によって測定される。コンプレッサー4による圧縮空気の送気は、供給ライン6を流れる洗浄水の流速が1.5m/s以上、好ましくは2.0m/s以上に維持されるように行われる。流速[m/s]は、水流量計7によって測定された流量[m3/s]と、供給ライン6の断面積[m2]から計算することができる。供給ライン6を流れる洗浄水の流速は、配管1に流入する洗浄水の流速に相当する。
After the washing water is supplied to the supply line 6 (and the pipe 1) by the
コンプレッサー4の運転、すなわち圧縮空気の注入は、供給ライン6内の洗浄水が配管1内に押し込まれた後も続けられる。したがって、洗浄水は、圧縮空気によって配管1内を押し流される。圧縮空気の連続送気中は、配管1内に存在する洗浄水が水塊として高速で移動する。この高速の水塊は、配管1の内面に付着堆積したスケール及び夾雑物を剥離除去することができる。さらに、配管1の内面では、液相と気相が混合した水塊状態の乱流が形成されており、その混合水塊が通過する個所では強力な撹拌力が発生し、スケール及び夾雑物を剥離除去する洗浄効果も得られる。このように、配管1に対しては高速流及び強力な撹拌力の2種類の洗浄作用を伴った洗浄が行える。コンプレッサー4は、配管1内に押し込まれた洗浄水が配管1から排出されるまで、圧縮空気を供給ライン6を通じて配管1内に注入し続ける。
The operation of the compressor 4, that is, the injection of compressed air, continues even after the wash water in the supply line 6 is pushed into the
[排水]
配管1の他端は、排水ライン13に接続されている。この排水ライン13は、排水受槽15に接続されている。配管1から排出された洗浄水は、排水ライン13を通って排水受槽15に受け入れられる。排水ライン13を流れる洗浄水の流量は、排水ライン13に設置された水流量計12によって測定される。排水ライン13を流れる洗浄水の流速[m/s]は、水流量計12によって測定された流量[m3/s]と、排水ライン13の断面積[m2]から計算することができる。
[Drainage]
The other end of the
排水ライン13を流れる洗浄水の流速は、配管1から流出した洗浄水の流速に相当する。本実施形態では、排水ライン13を流れる洗浄水の流速(すなわち、配管1から流出した洗浄水の流速)は、1.5m/s以上であり、好ましくは2.0m/s以上である。配管1から流出した洗浄水は、スケール及び夾雑物を随伴して排水受槽15に回収される。排水ライン13を流れる洗浄水の一部は試料採取ライン14に導かれ、洗浄水の採取が行われる。この試料採取ライン14は、排水ライン13に接続されている。
The flow velocity of the washing water flowing through the
[洗浄終了判定]
上述した給水、連続通気、及び排水は、配管1の内面が十分に洗浄されるまで、繰返される。配管1の洗浄終了の判定は、試料採取ライン14から採取された洗浄水中にスケール及び夾雑物が目視にてほぼ認められなくなること、及び/又は洗浄水の濁度が所定の基準値(例えば20度)以下に低下したことに基づいて行われる。濁度の基準値は洗浄対象物である配管1のスケール付着量によって任意の値を設定するが、洗浄水の濁度を50度以下、好ましくは30度以下、より好ましくは20度以下まで低下させることで十分な洗浄ができることが多い。
[Washing end judgment]
The water supply, continuous ventilation, and drainage described above are repeated until the inner surface of the
洗浄水中に随伴している大きな固形物のスケール及び夾雑物は、排水受槽15内で沈降し、排水受槽15の底部に堆積する。排水受槽15の底部に堆積した固形物のスケール及び夾雑物は容易に一括回収できる。排水受槽15に貯留された洗浄水は、排水移送ポンプ16によって排水移送ライン17及び第1フィルタ18(ろ過精度10μm〜15μm)を通って排水浄化槽19に排出される。排水移送ライン17の一端は排水受槽15に接続され、排水移送ライン17の他端は排水浄化槽19に連通している。排水移送ポンプ16及び第1フィルタ18は排水移送ライン17に設置されている。
Large solid scales and contaminants associated with the wash water settle in the
沈降速度が遅い微細なスケール及び夾雑物の大部分は、排水移送ライン17に取り付けられた第1フィルタ18によって吸着除去される。第1フィルタ18を通過した洗浄水は、排水浄化槽19に流入し、排水浄化槽19に貯留される。排水浄化槽19には、浄化循環ライン20が接続されている。この浄化循環ライン20の両端は排水浄化槽19に接続されており、循環ポンプ22及び第2フィルタ23(ろ過精度1μm〜3μm)は浄化循環ライン20に設置されている。第2フィルタ23は、第1フィルタ18よりも細かいろ過精度を有している。循環ポンプ22を稼働すると、洗浄水は、排水浄化槽19と第2フィルタ23との間を循環する。第1フィルタ18によって除去されなかった微細なスケール及び夾雑物は、第2フィルタ23によって除去される。このように、洗浄水が排水浄化槽19と第2フィルタ23との間を循環するにつれて、洗浄水が浄化される。
Most of the fine scales and impurities having a slow sedimentation rate are adsorbed and removed by the
排水受槽15及びフィルタ18,23によりスケール及び夾雑物を除去することで、洗浄水を配管1又は別の配管の洗浄に再使用することが可能となる。よって、複数の洗浄対象物を洗浄する場合でもリサイクル水が使用できることから、原子力プラント設備内において水の総使用量が低減され、水の最終処理を行う水処理設備の負荷を軽減でき且つ短時間で水処理が可能であり、ひいては廃棄物の減容化につながる。
By removing the scale and impurities by the
浄化された洗浄水は、排水浄化槽19から洗浄水貯槽2に移送され、配管1又は別の配管の内部を洗浄するために再使用される。洗浄水を排水浄化槽19から洗浄水貯槽2に移送するための手段は特に限定されない。図1に示す実施形態では、浄化された洗浄水は、排水浄化槽19から一旦タンクトレーラー24に移され、タンクトレーラー24によって洗浄水貯槽2に運搬される。図2に示す実施形態では、排水浄化槽19内の浄化された洗浄水は、浄化洗浄水戻りライン25を通じて洗浄水貯槽2に戻される。洗浄水貯槽2に戻された洗浄水は、洗浄水貯槽2から洗浄対象物としての配管1又は別の配管に供給される。
The purified wash water is transferred from the wastewater
次に、上記洗浄装置を用いて配管1の内面を洗浄する洗浄方法について、図3に示すフローチャートを参照して説明する。
ステップ1では、まず、配管1の内部に存在する汚水を配管1から除去する。汚水を配管1から除去する目的は、次のステップ2において、正確な量の洗浄水を供給ライン6に供給するためである。本実施形態では、コンプレッサー4を作動させて圧縮空気を供給ライン6を通じて配管1内に送り、汚水を配管1から除去する。一実施形態では、配管1に接続されたドレイン(図示せず)を開いて汚水を配管1から除去してもよい。
Next, a cleaning method for cleaning the inner surface of the
In
ステップ2では、給水ポンプ3を作動させて、洗浄水貯槽2内の洗浄水を供給ライン6内に供給する。このとき、洗浄水の一部は配管1に供給されてもよい。
ステップ3では、給水ポンプ3の運転を停止し、洗浄水の供給ライン6への供給を停止する。
In step 2, the
In
ステップ4では、コンプレッサー4を作動させて、圧縮空気の供給ライン6内への注入を開始する。圧縮空気は、供給ライン6内に存在する洗浄水を配管1内に押し込む。このとき、供給ライン6を流れる洗浄水の流速は、1.5m/s以上、好ましくは2.0m/s以上である。
ステップ5では、ステップ4で圧縮空気により配管1に押し込まれた洗浄水が配管1から排出されるまで、供給ライン6を通じて配管1への圧縮空気の注入を継続する(コンプレッサー4の運転を継続する)。言い換えれば、圧縮空気により配管1に押し込まれた洗浄水が配管1から排出され、圧縮空気が配管1から流出し始めた後、配管1への圧縮空気の注入を停止する(コンプレッサー4の運転を停止する)。
上記ステップ2からステップ5までの工程は、配管1から排出された洗浄水の濁度が基準値以下となるまで、複数回繰り返される。
In step 4, the compressor 4 is activated to start injecting compressed air into the supply line 6. The compressed air pushes the cleaning water existing in the supply line 6 into the
In
The steps from step 2 to step 5 are repeated a plurality of times until the turbidity of the washing water discharged from the
ステップ6では、排水受槽15内に回収された洗浄水を、第1フィルタ18及び第2フィルタ23を通過させることで、洗浄水を浄化する。
ステップ7では、浄化した洗浄水は、排水浄化槽19に貯留される。排水浄化槽19内の浄化した洗浄水は、洗浄水貯槽2に戻される。
ステップ8では、浄化した洗浄水は、配管1又は別の配管の洗浄に再使用される。
In step 6, the washing water collected in the
In
In step 8, the purified wash water is reused for cleaning
[実施例1]
図1に示す洗浄装置を用いて、洗浄対象物である配管1へ供給した洗浄水の量に対する洗浄水の流速の測定結果を表1に示す。
Table 1 shows the measurement results of the flow velocity of the cleaning water with respect to the amount of the cleaning water supplied to the
本発明に係る洗浄方法は、圧縮空気を用いて配管1内の洗浄水を押し出すので、配管1内の圧力を過度に上昇させることなく、洗浄水の流速を上げることができる。すなわち、配管1内での圧縮空気に対する抵抗は小さいので、圧縮空気自体の圧力を過度に高くしなくても、圧縮空気は配管1内の洗浄水を高速で押し流すことができる。洗浄水の流速を上げる観点から、給水量(%)は、1%〜51%が好ましい。表1に示す実験結果は、給水量(%)は、1%〜39%が好ましく、より好ましくは1%〜22%であることを示している。洗浄水の節減を考慮すると、給水量(%)は1%〜15%が好ましい。
In the cleaning method according to the present invention, since the cleaning water in the
[比較例1]
配管1に対して特許文献1に記載されている洗浄方法を、炭酸ガスの代わりに圧縮空気を使用して行った洗浄水の流速の測定結果を表2に示す。この実験では、図1に示す洗浄装置を用いて特許文献1の洗浄方法を実施した。供給側および排水側の流速は共に1.5m/sに達したものの2.0m/sには達せず、また、多くの水を使用する為、実用的ではない。
Table 2 shows the measurement results of the flow velocity of the cleaning water obtained by using compressed air instead of carbon dioxide in the cleaning method described in
次に、従来の洗浄方法と本発明の洗浄方法の結果の違いを表3〜5に示す。
原子力プラント設備の配管の従来の洗浄方法としては、特許文献2に記載されているように配管内に水(洗浄液)と空気とを交互に、任意の間隔で当該配管に圧入して洗浄する方法もある。この方法では当該配管内に液プラグと気柱を交互に発生させることにより、スラッジ類を舞い上げ、高速で運搬させて洗浄を行っている。 As a conventional cleaning method for piping of nuclear plant equipment, as described in Patent Document 2, water (cleaning liquid) and air are alternately injected into the piping at arbitrary intervals to clean the piping. There is also. In this method, sludges are blown up by alternately generating liquid plugs and air columns in the pipe, and the sludges are transported at high speed for cleaning.
しかしながら、本発明が特許文献2の方法と大きく相違する点は、本発明では予め定められた量の水(洗浄液)のみを圧縮空気で押し流すので、洗浄水の使用量を少なくできる点、及び配管1内に存在する洗浄水の量が少ないので、洗浄水の流速を高めることができる点である。また、洗浄水を保管する洗浄水貯槽2や排水受槽15の設備が大きくならない等の利点もある。さらに、洗浄水を再使用する場合に洗浄水の浄化処理も短時間で行えるという利点もある。また、再使用する洗浄水の移送水量が少ないため、移送に関する装置や手段も過大、煩雑にならない利点もある。
However, the major difference between the present invention and the method of Patent Document 2 is that in the present invention, only a predetermined amount of water (cleaning liquid) is flushed with compressed air, so that the amount of cleaning water used can be reduced, and piping. Since the amount of wash water existing in 1 is small, the flow velocity of the wash water can be increased. In addition, there is an advantage that the facilities of the washing water storage tank 2 and the
また、特許文献2の洗浄方法では洗浄対象物の配管内径が大きくなると、必然的に洗浄液の量が増加することが想定され、ひいては給水設備のポンプ容量や揚程の仕様を大きく選定することが必須になる。これに対し、本発明では、予め定められた量の洗浄水だけを供給ライン6(及び配管1)内に供給するだけでよいので、給水ポンプ3に必要とされる容量及び揚程は配管内径には左右されない。
Further, in the cleaning method of Patent Document 2, it is assumed that the amount of cleaning liquid inevitably increases as the inner diameter of the pipe of the object to be cleaned increases, and it is essential to select a large pump capacity and lift specifications of the water supply equipment. become. On the other hand, in the present invention, only a predetermined amount of washing water needs to be supplied into the supply line 6 (and the pipe 1), so that the capacity and head required for the
更に、特許文献2の洗浄方法では洗浄対象物の配管が長くなるほど、洗浄液を連続的に注入した場合には圧力損失が発生してしまい、損失水頭を考慮した給水設備のポンプ容量や揚程の仕様選定が必要となる。これに対し、本発明では圧縮空気を配管内に連続送気することで洗浄水を水塊として移動させることから、給水設備のポンプ仕様の制約を受けない。 Further, in the cleaning method of Patent Document 2, the longer the piping of the object to be cleaned, the more pressure loss occurs when the cleaning liquid is continuously injected, and the specifications of the pump capacity and lift of the water supply facility in consideration of the head loss. Selection is required. On the other hand, in the present invention, since the cleaning water is moved as a water mass by continuously supplying compressed air into the pipe, the pump specifications of the water supply facility are not restricted.
特許文献2の排液リサイクル方法は、洗浄排液をハイドロサイクロンに送り、固形物と洗浄排液を遠心分離式で分離させるというものである。一般的に、遠心分離式の固液分離は濾材(フィルター)等を用いないため、廃棄物の発生がない利点があるが、固体微粒子(10μm以下)については完全に分離できないと推察される。そのことから洗浄排液の再使用時には、洗浄液の清浄度を保てない可能性がある。これに対し、本発明の上記実施形態ではろ過精度1μm〜15μmの2つのフィルタを使用していることから、10μm以下の固形微粒子を除去可能であり、洗浄水の再使用時には洗浄水の清浄度を十分に保てる。 The effluent recycling method of Patent Document 2 is to send the lavage effluent to a hydrocyclone and separate the solid matter and the effluent effluent by a centrifugal separation method. In general, centrifugal separation type solid-liquid separation does not use a filter medium (filter) or the like, so it has the advantage of not generating waste, but it is presumed that solid fine particles (10 μm or less) cannot be completely separated. Therefore, when the cleaning liquid is reused, the cleanliness of the cleaning liquid may not be maintained. On the other hand, in the above embodiment of the present invention, since two filters having a filtration accuracy of 1 μm to 15 μm are used, solid fine particles of 10 μm or less can be removed, and the cleanliness of the wash water when the wash water is reused. Can be kept enough.
従来の技術では配管内流体通水時に発生する圧力損失により洗浄対象物への洗浄範囲に制限があり、配管を切断して洗浄することが必要であったのに対し、本発明の洗浄方法及び洗浄装置では、圧縮空気を使用するので、圧力損失が少なく、より低い圧力で高い流速を実現することができる。結果として、配管を切断して複数に分割することは不要である。さらには、洗浄水の使用量の削減、作業負荷の軽減、洗浄設備規模の縮小、当該洗浄対象物の稼働停止期間の短縮、全工事期間の短縮ができる。このことから、原子力プラント設備において被ばく線量、使用水確保、廃棄物減容の観点から、本発明の洗浄方法及び洗浄装置の寄与は大きい。 In the conventional technique, the cleaning range to the object to be cleaned is limited due to the pressure loss generated when the fluid in the pipe is passed, and it is necessary to cut and clean the pipe. Since the cleaning device uses compressed air, pressure loss is small and a high flow velocity can be achieved at a lower pressure. As a result, it is not necessary to cut the pipe and divide it into multiple pieces. Furthermore, it is possible to reduce the amount of cleaning water used, reduce the workload, reduce the scale of cleaning equipment, shorten the period of suspension of operation of the object to be cleaned, and shorten the entire construction period. From this, the cleaning method and the cleaning device of the present invention make a great contribution from the viewpoints of exposure dose, securing of water used, and reduction of waste volume in nuclear power plant equipment.
上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。 The above-described embodiment is described for the purpose of enabling a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs to carry out the present invention. Various modifications of the above embodiment can be naturally performed by those skilled in the art, and the technical idea of the present invention can be applied to other embodiments. Therefore, the present invention is not limited to the described embodiments, but is construed in the broadest range according to the technical idea defined by the claims.
1 配管(洗浄対象物)
2 洗浄水貯槽
3 給水ポンプ
4 コンプレッサー
5 空気流量計
6 供給ライン
7 水流量計(供給側)
8 送風ライン
12 水流量計(排水側)
13 排水ライン
14 試料採取ライン
15 排水受槽
16 排水移送ポンプ
17 排水移送ライン
18 第1フィルタ
19 排水浄化槽
20 浄化循環ライン
22 循環ポンプ
23 第2フィルタ
24 タンクトレーラー
25 浄化洗浄水戻りライン
1 Piping (object to be cleaned)
2 Washing
8
13
Claims (10)
前記配管に接続された供給ラインに洗浄水を供給し、
前記洗浄水の前記供給ラインへの供給を停止し、
圧縮空気を前記供給ライン内に注入して、前記供給ライン内の前記洗浄水を前記配管に押し込み、
前記配管内に押し込まれた前記洗浄水が前記配管から排出されるまで、前記圧縮空気を前記供給ラインを通じて前記配管内に注入し続ける、洗浄方法。 A cleaning method for cleaning the inner surface of piping in nuclear plant equipment.
Wash water is supplied to the supply line connected to the pipe,
The supply of the washing water to the supply line is stopped,
Compressed air is injected into the supply line, and the cleaning water in the supply line is pushed into the pipe.
A cleaning method in which the compressed air is continuously injected into the pipe through the supply line until the cleaning water pushed into the pipe is discharged from the pipe.
洗浄水を貯留する洗浄水貯槽と、
前記洗浄水貯槽から前記配管まで延びる供給ラインと、
前記供給ラインに取り付けられ、前記洗浄水貯槽内の前記洗浄水を前記供給ライン内に供給する給水ポンプと、
前記給水に接続されたコンプレッサーを備え、
前記コンプレッサーは、前記給水ポンプの運転が停止した後に、圧縮空気を前記供給ライン内に注入して、前記供給ライン内の前記洗浄水を前記配管に押し込み、さらに前記配管内に押し込まれた前記洗浄水が前記配管から排出されるまで、前記圧縮空気を前記供給ラインを通じて前記配管内に注入し続けるように動作する、洗浄装置。 A cleaning device for cleaning the inner surface of piping in nuclear plant equipment.
A wash water storage tank that stores wash water and
A supply line extending from the washing water storage tank to the pipe,
A water supply pump attached to the supply line and supplying the washing water in the washing water storage tank into the supply line.
Equipped with a compressor connected to the water supply
After the operation of the water supply pump is stopped, the compressor injects compressed air into the supply line, pushes the cleaning water in the supply line into the pipe, and further pushes the cleaning water into the pipe. A cleaning device that operates to continue injecting the compressed air into the pipe through the supply line until water is discharged from the pipe.
排水浄化槽と、
前記排水受槽から前記排水浄化槽に延びる排水移送ラインと、
前記排水移送ラインに取り付けられた第1フィルタと、
前記排水浄化槽に接続された浄化循環ラインと、
前記浄化循環ラインに取り付けられた第2フィルタをさらに備えている、請求項8または9に記載の洗浄装置。 A drainage receiving tank that collects the washing water discharged from the pipe and the scale removed from the pipe.
Wastewater septic tank and
A wastewater transfer line extending from the wastewater receiving tank to the wastewater septic tank,
The first filter attached to the drainage transfer line and
A purification circulation line connected to the wastewater septic tank and
The cleaning device according to claim 8 or 9, further comprising a second filter attached to the purification circulation line.
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