JP2960643B2 - ドライアイスブラスト用除染フード装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ドライアイス粒を除
染対象物に高圧で出射して、除染対象物から放射性汚染
物質を剥離することにより除染するドライアイスブラス
ト除染技術に関し、さらに詳しくは、ドライアイスブラ
スト除染による剥離物等が周囲に飛散して二次汚染が発
生するのを効果的に防止するためのフード装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】核燃料使用施設から発生する放射性廃棄
物は、超ウラン核種等によって汚染されているため、そ
の汚染量や放射線等量率については管理基準が定められ
ており、この管理基準に従って除染処理が施されてい
る。

【０００３】汚染物の除染処理は、汚染拡散防止を図る
ために、高い密封性を有しかつ作業者の被曝を極力低減
化するよう必要な遮蔽を施した除染セル等の設備の内部
で、マニプレータ等の遠隔機器を使用して行われてい
る。これらの除染処理の１つに、図９に示したドライア
イスブラスト除染による低レベル化処理がある。ドライ
アイスブラスト除染は、タンク１内のドライアイス粒を
フィーダー２で圧縮空気（約６ｋｇ／ｃｍ² ）と混合・
加速し、マニプレータ３で把持したブラストノズル４の
先端からターンテーブル５上に仮置した除染対象物６に
対して出射することによって、除染対象物６表面に付着
している汚染物質を剥離除去する。このようにして除染
され、汚染レベルを低減化した除染対象物６は、次いで
切断等により小型化して、保管容器に高充填して密封保
管・廃棄することになる。

【０００４】除染に使用されるブラスト材としては、上
記したドライアイス粒の他に、金属研磨材等が一般に使
用されている。金属研磨材は研削力が大きいため高い除
染効果が得られるが、反面、ブラスト材として使用後は
容易に破砕して研磨効果が低下するので廃棄される結
果、二次廃棄物となる。これに対してドライアイス粒の
ブラスト材は、使用後に昇華して炭酸ガスになるため、
金属研磨材のように二次廃棄物として残留することがな
い点で有利である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図９に
示したごときドライアイスブラスト除染においては、除
染による剥離物がブラスト後に飛散し、除染セル内周辺
や除染セルの換気系に移行することになるため、二次汚
染発生の可能性がある。

【０００６】そこで図９に示したような局所排気装置を
使用してブラスト後の剥離物の飛散防止を図ることも行
われている。この装置は、曲折自在な配管７の一端をフ
ィルタ室８の入口に接続し、フィルタ室８の出口に排気
ブロア９を接続して構成されており、フィルタ室８には
ＨＥＰＡフィルタ８ａが配置されている。配管７の先端
を除染対象物６近傍に設置することによって、ブラスト
後の剥離物はドライアイス粒が昇華した炭酸ガスととも
に配管７内に吸引され、フィルタ８ａで剥離物は濾過さ
れ、排気ブロア９からの排気は除染セル換気系（図示せ
ず）へ送られる。しかしながら、ドライアイス粒を用い
るために極低温環境となることから、空気中の水分が凝
固しフィルタ８ａ表面に結露してフィルタの目詰りが発
生しやすいという問題がある。その結果、フィルタの廃
棄が多くなり、使用後にのフィルタの廃棄に際して細断
等の処理作業に手間がかかるだけでなく二次廃棄物も多
くなる可能性がある。

【０００７】そこでこの発明は、ドライアイスブラスト
除染に際して、除染された剥離物が周辺に飛散するのを
防止するとともに、排気中の剥離物を効果的に回収して
浄化した上で排気ができるようにする除染フード装置を
提供することを目的としてなされたものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明によるドライア
イスブラスト用除染フード装置を、実施例を示す図面中
の参照番号を引用して以下に説明する。この発明のフー
ド装置は図１に示すように、除染フード１０とダストコ
レクター３０と排気ブロア５０とから構成される。

【０００９】除染フード１０は図２に示すように、開閉
自在な蓋１１と排気管１９と排水管２０とを有する容器
の内部に、除染対象物１２を載置するターンテーブル１
３と、除染対象物をターンテーブル上に保持固定する除
染対象物固定手段１７と、ターンテーブル上に載置した
除染対象物に向けてドライアイス粒を高圧で出射するブ
ラストノズル１５とを配設してなる。

【００１０】ダストコレクター３０は図４に示すよう
に、固・液と気体とを分離するサイクロン３３と、除染
フード１０からの排気および排水をサイクロンへ接線方
向に送入する入口管３４と、サイクロンで分離された気
体をダストコレクター外部へ排出するためにサイクロン
頂部中央に配設した出口管３５と、出口管下方に取り外
し自在に配設した円筒状ＨＥＰＡフィルタ３６と、ＨＥ
ＰＡフィルタの外周に同心状に取り外し自在に配設した
円筒状デミスタ３７と、サイクロンで分離された固・液
を回収するためにサイクロン底部中央に配設した排出管
３９と、排出管下方に取り外し自在に配設した回収容器
４０とを有している。

【００１１】除染フード１０の排気管１９および排水管
２０とダストコレクター３０の入口管３４とをホース５
１で連結し、ダストコレクター３０の出口管３５と排気
ブロア５０とをホース５２で連結する。

【００１２】

【作用】上記したこの発明の装置においては、除染フー
ド１０の容器の蓋１１を開いて除染対象物１２を容器内
部のターンテーブル１３上に載置し、除染対象物固定手
段１７で保持固定した後、ブラストノズル１５からドラ
イアイス粒を高圧で出射することによって、除染対象物
に付着した放射性汚染物質を剥離することができる。剥
離物やドライアイス粒の昇華による炭酸ガスを含む除染
フード内の雰囲気は、ダストコレクター３０を介して排
気ブロア５０に連結されている排気管１９から吸引され
てダストコレクター３０へ送られるため、剥離物を周辺
に飛散させることがない。極低温環境の除染フード内で
生じる結露水は除染フード底部に溜まるので、排水管２
０により吸引排出する。

【００１３】除染フードからの排気および排水はダスト
コレクター３０の入口管３４からサイクロン３３へ送入
され、ここで固・液と気体とがサイクロンセパレートさ
れて分離される。分離された固・液は排出管３９を経て
サイクロン下方の回収容器４０内に回収される。一方、
気体はサイクロン３３の内周壁に沿って上昇し、デミス
タ３７を通過することにより気体中に含有するミストが
除去され、次いでＨＥＰＡフィルタ３６を通過すること
により微量の汚染物質がさらに除去され、かくして濾過
浄化された気体は排気ブロア５０と連結されている出口
管３５から吸引排出される。

【００１４】デミスタ３７で除去されたミストは水滴と
なって落下し、サイクロンセパレートされた固・液とと
もに回収容器４０内に回収される。所定量が回収された
ときに、回収容器４０をダストコレクター３０から取り
外し、放射性廃棄物として処理する。また、使用済のデ
ミスタ３７およびＨＥＰＡフィルタ３６も、回収容器４
０内に回収して処理することができる。回収容器４０を
圧縮減容可能なペール缶とすれば、使用済デミスタ３７
およびＨＥＰＡフィルタ３６とともにプレス圧縮するこ
とにより、圧縮減容化処理が可能となる。

【００１５】

【実施例】以下に好ましい実施例を示す図面を参照し
て、この発明を詳述する。図１は、この発明によるドラ
イアイスブラスト用除染フード装置の全体概念を示すも
のであり、除染フード１０とダストコレクター３０と排
気ブロア５０とをホース５１，５２で接続して構成して
ある。除染フード１０内の排気および排水、さらにはダ
ストコレクター３０で分離された固・液の排出は、排気
ブロア５０による吸引によって行われる。フード装置全
体は遮蔽を施した除染セルの内部に設置され、除染セル
外部からマニプレーターで遠隔操作される。

【００１６】図２および図３は除染フード１０の実施例
を示すものであり、全体形状は開閉自在な蓋１１を備え
た箱形としてある。蓋１１は図３に一点鎖線で示すよう
に約６０°に開き、その開閉は例えばエアシリンダ等
（図示せず）を利用することによりマニプレータでの遠
隔操作をしやすくすることができる。除染フード内部に
は、除染対象物１２を載置するターンテーブル１３が配
設され、減速モータ１４により０〜２０ｒｐｍで回転さ
せることができる。ドライアイス粒はブラストノズル１
５からターンテーブル上の除染対象物１２に向けて出射
されるが、高圧（〜２２ｋｇｆ／ｃｍ² ）で出射するこ
とから反力が大きく、マニプレータで保持することが困
難であるため、除染フードの蓋１１の側壁に取り付けた
ブラスト台１６に、ブラストノズル１５をその角度を自
在に変更できるように載置するとともに、ブラスト台１
６の高さも変更できるようにされている。また、ターン
テーブル上の除染対象物１２が高圧で出射されるドライ
アイス粒で落下しないように、蓋１１頂部に固定用シリ
ンダ１７を配設し、ターンテーブル上の除染対象物１２
へ向けて上方から固定用腕１８を伸ばして除染対象物を
保持固定する。除染フードにはさらに、除染フード内の
雰囲気を外部に排気するための排気管１９が蓋１１側壁
に配設されており、除染フード底部に溜まる水を排出す
るための排水管２０が除染フード下部側壁に配設されて
いる。また蓋１１の一部は、除染フード内部の状況を確
認できるように例えばアクリル樹脂製の透明窓２１とさ
れている。

【００１７】除染フード１０の使用に際しては、先ず蓋
１１を開いて除染対象物１２をターンテーブル１３上に
載置したのち蓋１１を閉じ、固定用シリンダ１７を作動
して固定用腕１８を下方に伸ばしてターンテーブル上の
除染対象物を保持固定する。次いでターンテーブル１３
を回転させながらブラストノズル１５からドライアイス
粒を高圧出射して、除染対象物１２に付着している汚染
物質を剥離させる。ドライアイス粒はブラスト後すぐに
昇華して炭酸ガスとなる。剥離物と炭酸ガスを含む除染
フード１０内の雰囲気は排気管１９より吸引排出されて
ダストコレクター３０へ送られる。またドライアイス粒
により除染フード１０内は極低温環境となるため結露が
生じ、結露水は除染フード底部に溜まる。この結露水は
排水管２０によって吸引排出されてダストコレクター３
０へ送られる。かくして、剥離物や炭酸ガスが除染セル
内に広範囲に飛散して二次汚染が発生する危険を効果的
に防止することができる。

【００１８】図４はダストコレクター３０の実施例を示
すものであり、図５および図６はそれぞれ図４のＡ−Ａ
線およびＢ−Ｂ線に沿う横断面図を示している。ダスト
コレクター３０は全体が円筒形状をしており、複数のワ
ンタッチ式留め金３１，３２によって蓋部３０ａ、上部
３０ｂおよび下部３０ｃに３分割できるようになってい
る。ダストコレクター上部の内部は約３０°のコーンか
らなるサイクロン３３で構成され、サイクロン３３下部
に入口管３４が接線方向に取り付けられている。入口管
３４は除染フード１０の排気管１９とホース５１（図
１）により連結されている。サイクロン３３の頂部はダ
ストコレクター蓋部３０ａで塞がれていて、蓋部中央に
は気体の出口管３５が上向きに配設されている。出口管
３５の下方には、円筒状ＨＥＰＡフィルタ３６と、その
外周に同心状に配した円筒状デミスタ３７が取り外し自
在に配設されている。ＨＥＰＡフィルタ３６およびデミ
スタ３７の上端側は蓋部３０ａにより塞がれており、下
端側は中央中空部も含めて底板３８により塞がれてい
る。サイクロン３３底部中央には排出管３９が下向きに
伸びており、排出管３９下方にはプレス圧縮可能なペー
ル缶からなる回収容器４０が取り外し自在に配設してあ
る。

【００１９】ダストコレクター３０の作動は次の通りで
ある。除染フード１０の排気管１９から吸引排出された
排気は、入口管３４からサイクロン３３に送入され、サ
イクロン内を旋回しながらサイクロンセパレートされ、
固・液と気体とに分離される。分離された固・液は排出
管３９から回収容器４０へ落下することにより回収され
る。一方、気体はサイクロン３３内周壁に沿って旋回上
昇し、デミスタ３７を通過する際に気体中に含有するミ
ストが除去され、除去されたミストは水滴となってデミ
スタ３６から滴下してサイクロン３３内周壁を伝わって
排出管３９から回収容器４０へ落下回収される。デミス
タ３７を通過して除湿された気体は次いでＨＥＰＡフィ
ルタ３６を通過する際に気体中に含有する微量の汚染物
質がさらに濾過され、かくして濾過浄化された気体は出
口管３５から排気ブロア５０へ吸引排出され、図示しな
い除染セル換気系へ送られる。なお、デミスタ３７とＨ
ＥＰＡフィルタ３６の上下端は塞がれているため、気体
はすべて矢印（図４）で示したようにデミスタ３７およ
びＨＥＰＡフィルタ３６を半径方向に通過することにな
り、デミスタおよびＨＥＰＡフィルタによる効果的な除
湿および濾過浄化がなされる。また、デミスタ３７によ
りミストを除去したのちにＨＥＰＡフィルタ３６に通過
させるため、極低温下でのミストの凝固によるＨＥＰＡ
フィルタ３６の目詰まりを効果的に低減することがで
き、ＨＥＰＡフィルタの寿命を向上させることになる。

【００２０】上記のダストコレクター３０の作動は、ダ
ストコレクターの入口管３４と除染フード１０の排気管
１９とをホース５１で連結した場合について説明した
が、除染フード１０底部に所定量の結露水が溜まった時
点で、除染フードの排気管１９に取り付けていたホース
５１を外して排水管２０に付け替えて、除染フード１０
底部に溜まった結露水を除染フード内の雰囲気と一緒に
排水管２０から吸引排出し、これをダストコレクター３
０のサイクロン３３に送入して上記したと同様に固・液
と気体とをサイクロンセパレートすることができる。な
お、除染フード１０の排気管１９および排水管２０は、
ホースが取り付けられていない状態のときはメクラキャ
ップ（図示せず）を取り付けて塞いでおく。また場合に
よっては、除染フードの排気管１９と排水管２０の両方
にホースを取り付け、これらのホースをダストコレクタ
ー３０の入口管３４で合流させ、除染フード１０内の排
気と排水とを同時に行うことも可能である。なお、除染
フードの排気管１９や排水管２０、さらにはダストコレ
クター３０の入口管３４や出口管３５へのホースの取り
付け接続は、従来から慣用されている各種タイプのワン
タッチ式カプラーを利用することにより、マニプレータ
を用いる遠隔操作によっても容易に行うことができる。

【００２１】デミスタ３７およびＨＥＰＡフィルタ３６
を所定期間使用した後に交換する場合には、留め金３１
を開いてダストコレクターの蓋部３０ａを取り外して、
使用済のデミスタおよびフィルタを取り出す。さらに留
め金３２を開いて回収容器４０を取り出し、使用済のデ
ミスタとフィルタを回収容器４０に収容し、この状態で
回収容器４０をプレス圧縮することにより１／３程度ま
で圧縮減容することができる。新たなデミスタおよびＨ
ＥＰＡフィルタ、さらには新たな回収容器を所定箇所に
セットし、留め金３１，３２でダストコレクター３０を
組み立てることにより再使用可能となる。

【００２２】図２の除染フード１０と、図４のダストコ
レクター３０と、排気ブロア５０とからなるこの発明の
アイスブラスト除染用フード装置をホース５１，５２で
連結し（図１）、これを図７のように除染セル内に設置
してアイスブラスト除染を行った。除染時の周辺汚染監
視結果を図８のグラフに示す。監視場所は図７のＸ点
（除染フード１０周辺）、Ｙ点（排気ブロア５０）およ
び除染セル内換気用の地下デミスタ（Ｚ点：図示せず）
について監視し、１２個の除染対象物を除染処理した場
合の各処理毎の線量当量を測定した。図８のグラフか
ら、アイスブラスト除染により除染対象物から剥離した
剥離物は除染セル内に飛散することなく、二次汚染の発
生を防止できることが確認できる。なお、除染フード１
０周辺のＡ点での線量当量の上昇は、除染フード１０内
に汚染が蓄積したために観察されたものである。

【００２３】

【発明の効果】以上の説明からわかるように、この発明
のアイスブラスト用除染フード装置によれば、アイスブ
ラスト除染を除染フード内で行い、放射性剥離物やドラ
イアイス粒が昇華して生ずる炭酸ガスはすべてダストコ
レクターへ送入し、放射性剥離物を回収するようにした
ため、除染セル内に放射性剥離物が飛散することなく、
二次汚染を効果的に防止することができる。

【００２４】除染フードからの排気および排水はダスト
コレクターでサイクロンセパレートされて、分離された
固・液は回収容器に回収し、一方、分離された気体中の
ミストはデミスタで除去したのちＨＥＰＡフィルタへ送
られてさらに微量の汚染物質を除去できるため、極低温
環境でのミストの凝固がフィルタで起こることがない。
その結果、フィルタの目詰りが起こりにくくフィルタ寿
命を長くすることができるとともに、フィルタで微量の
汚染物質を効果的に濾過、浄化した後に除染セル換気系
へ排気することが可能となる。

【００２５】また、使用後のデミスタおよびＨＥＰＡフ
ィルタも回収容器に収容して処理することができ、回収
容器をプレス圧縮可能なペール缶とすれば、使用済デミ
スタやＨＥＰＡフィルタとともにプレス圧縮することに
より、約１／３程度に圧縮減容化処理も可能となる。

【００２６】さらに、この発明の除染フード装置は構造
が簡単であるため小型・軽量化することができ、容易に
組み立てができるため、狭隘な除染セル内でマニプレー
タ等の遠隔機器での取扱いが容易にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のドライアイスブラスト用除染フード
装置の概念の説明図。

【図２】この発明の除染フード装置を構成する除染フー
ドの実施例を示す説明図。

【図３】図２の除染フード内に除染対象物を載置した状
態を示す断面図。

【図４】この発明の除染フード装置を構成するダストコ
レクターの実施例を示す断面図。

【図５】図４のＡ−Ａ線に沿う横断面図。

【図６】図４のＢ−Ｂ線に沿う横断面図。

【図７】この発明の除染フード装置による除染時の周辺
汚染監視試験を行った際の除染セル内での装置レイアウ
トを示す説明図。

【図８】図７の装置レイアウトによる周辺汚染監視結果
を示すグラフ。

【図９】従来のドライアイスブラスト除染処理に使用さ
れている局所排気装置を示す説明図。

【符号の説明】

１０： 除染フード １１： 蓋 １２： 除染対象物 １３： ターンテーブル １５： ブラストノズル １７： 除染対象物固定手段 １９： 排気管 ２０： 排水管 ３０： ダストコレクター ３３： サイクロン ３４： 入口管 ３５： 出口管 ３６： ＨＥＰＡフィルタ ３７： デミスタ ３９： 排出管 ４０： 回収容器 ５０： 排気ブロア ５１，５２： ホース。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G21F 9/28 G21F 9/02

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 除染フードとダストコレクターと排気ブ
   ロアとから構成され；除染フードは、開閉自在な蓋と排
   気管と排水管とを有する容器の内部に、除染対象物を載
   置するターンテーブルと、除染対象物をターンテーブル
   上に保持固定する除染対象物固定手段と、ターンテーブ
   ル上に載置した除染対象物に向けてドライアイス粒を高
   圧で出射するブラストノズルとを配設し；ダストコレク
   ターは、固・液と気体とを分離するサイクロンと、除染
   フードからの排気および排水をサイクロンへ接線方向に
   送入する入口管と、サイクロンで分離された気体をダス
   トコレクター外部へ排出するためにサイクロン頂部中央
   に配設した出口管と、出口管下方に取り外し自在に配設
   した円筒状ＨＥＰＡフィルタと、ＨＥＰＡフィルタの外
   周に同心状に取り外し自在に配設した円筒状デミスタ
   と、サイクロンで分離された固・液を回収するためにサ
   イクロン底部中央に配設した排出管と、排出管下方に取
   り外し自在に配設した回収容器とからなり；除染フード
   の排気管および排水管とダストコレクターの入口管とを
   ホースで連結し、ダストコレクターの出口管と排気ブロ
   アとをホースで連結してなることを特徴とするドライア
   イスブラスト用除染フード装置。
2. 【請求項２】 前記回収容器が圧縮減容可能なペール缶
   からなる請求項１記載の除染フード装置。