JP3939392B2 - 有毒性液体のサンプル採取装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、別の理由で有毒性であり、特に固形粒子が混入され、最も粘性の少ない液体からスラリまでの何らかの濁度すなわち濃度を有しうる放射性の液体からサンプルを採取する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
前記液体のサンプルを採取することはその危険性のため原子力産業においては特に制約がある。一般に、分析すべき製品は採取する前は、保護壁を通り、分析のための所定の領域まで通じている採取パイプがその中に設けられているタンクに入っている。液体を採取パイプ中へ持ち上げるエアリフトがタンクに配設されている。次に、サンプルは気密シールの、本願の出願人はピッチャーと称しているフラスコ中へ導入される。これらのピッチャーは空気輸送網を介して分析設備へ転送される。従来のサンプルを充てんする方法は、ゴム製である、フラスコの止め栓を、採取パイプの端部に位置した針で穿孔することからなり、止め栓を外さなくてよい。針を介して先に脱気しておいたフラスコ中へサンプルは吸引される。しかしながら、この方法は針が細いため、粘性で異成分から成るサンプル、あるいは大きい粒子が混入された液体に対しては適さないことは明らかである。
【0003】
しかしながら、フランス国特許公報FR−A−2 633 395は本発明とある程度似た装置を記載している。すなわちサンプルを充てんすべきフラスコはその止め栓を外し、支持板の下に置き、該支持板の下から、フラスコの中の気体を空にし、液体を充てんできるサンプル採取回路パイプが出ている。しかしながら、これらのパイプは、フラスコが撤去されたときでさえも連続的に作用するサンプル採取回路の単に一分岐部を形成するだけであり、そのため分岐部に入っているものと、フラスコ内に残っている液体の量と成分とを予測することは困難で、フラスコの充てんは問題となりうる。採取されたサンプルは、たとえ空気エジェクタをフラスコの下流において採取回路に配設したとしても、このエジェクタはエアリフトを始動させるために液体を少量揚げること以外は液体の循環を保証するものではないので、サンプル採取回路の入口に存在するエアリフトによって、いずれにしても歪みを受ける。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の主な目的は完全に異なる原理に基くサンプル採取装置を用いて、サンプルが抽出される混合物あるいは固体と液体との懸濁物を正しく表わすサンプルを採取する要件を満足させ、一方粒子の成分あるいは粒径分布の変動を阻止し、かつ成分の分解を阻止することである。この方法は、フラスコを開放することは必要ではあるが、針やエアリフトというものをサンプル採取装置の安全性や密閉性を犠牲にすることのない手段で代替することを含む。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明のこの目的は、有毒性液体のサンプルを採取する装置が、タンクに通じる吸出しアームと、該タンクへの戻りアームとを含むサンプル採取回路と、該採取回路を通して液体を循環させる装置と、その下で吸出しおよび戻りアームの端部が延在する支持板とを含み、フラスコの縁部が前記アームの端部の周りで前記支持板の下に当てられ、吸出しアームと採取アームとが支持板の下に当てられたフラスコを介すること以外には連通されず、液体循環装置が戻りアームに位置し、吸出しアームが通気部に接続されることにより達成される。本発明の方法は次に採取されたサンプルを吸出し、フラスコが後退しているときは相互に遮断されているサンプル採取回路のアームを相互に接続することにより、支持板の下面に対してフラスコが押圧されたとき、該フラスコが一時的にその一部となる採取回路に沿ってサンプルを通すことからなる。吸出しは、フラスコに入っている製品が、それが元来入っていたタンクの中味を表わすようになるのに十分な時間実行される。次にこのフラスコは後退され、再び止め栓がされる。吸出しが製品のサンプルを乱したり、著しく歪ませることはなく、パイプも最大の粒子さえ詰らせることのないようにするのに十分な断面積を有する。この断面は採取回路内でのサンプルの分離を阻止するのに十分な循環速度を得るために最適化される。吸出しが続行している間に採取回路を通気することにより採取回路を空にし、吸出された液体が何らか残っていることから次に生じるサンプルに対する危険や汚染を避けることができる。採取回路の残りの部分が空にされるとフラスコは部分的に充てんされた状態に留まる。
【0006】
本発明の別の目的は工場従業員に何ら危険を加えることなくサンプルを採取できるようにすることである。従って、フラスコの入口や出口へのアクセス手段を備えた密閉体をサンプル採取装置に追加することが推奨されており、採取アームと吸出しアームとが前記密閉体内に位置し、採取アームと吸出しアームとが前記密閉体の外側で吸出しパイプと戻りパイプとに接続されており、前記密閉体内に、フラスコを掴持する手段と、フラスコの止め栓を外して交換する手段と、フラスコを支持板の下に当てる手段とが配設され、通気部が前記密閉体内で終り、その一部が密閉体の外側で通気弁が装着されているパイプを含む。
【0007】
本装置は、密閉体がその上に装着されている車輪により地面を運動する車両の形態で構成し、実行したいと思う検査あるいは分析に応じて、端部が保護壁を通過している採取パイプを選別できるようにすることが有利である。循環装置はポンプでよいが、運動する機械要素を有する通常のポンプは不純物によって汚れたり、あるいは傷つくことがよくあり、また密閉体を開けたり、汚れた要素が外へ出てくるようにせざるを得ないポンプ交換を行うことは望ましくないため、本発明に対する特定の条件下で製品サンプルを吸出すためにポンプを使用することは問題となりうる。これがサンプル吸出しのためにジェットポンプを使用することが推奨される所以である。他に採取回路は、加圧された液体が供給され、サンプル採集回路の戻り枝管で終る駆動アームを含む。
【0008】
これにより、劣悪な作動や損傷の危険性がはるかに低下する。しかしながら、スラリや、粒子による吸出しパイプや戻りパイプの詰まりを阻止する配備をなす必要がある。ジェットポンプと、排出アームや採取アームに隣接する部分が循環装置の単一の取外し可能要素を形成し、かつ本装置が、循環装置に代替し、駆動アームを、加圧された水を自在に吸出しおよび戻りアームに強制送入し、該アームを詰まりから解放するように吸出しおよび戻りアームの対応する部分に接続する詰まり解放組立体をさらに含むことが推奨されている。
【0009】
本発明の方法は個別に、あるいは組み合わせて採用しうるその他の改良によりさらに容易に実行しうる。すなわち、フラスコの止め栓を掴持し、廻わし、かつフラスコから外されると取り出しうる、可能なら自動のねじ込み−ねじ込み解放装置と、それによりフラスコを支持板の下に押圧させるようにしうる昇降板を含むフラスコ支持体と、フラスコをねじ込み−ねじ込み解放装置へ、かつ支持板まで持ってくるアームのような可動支持体とを含む。
【0010】
本発明をその実施例を示す添付図面を参照して以下詳細に説明する。
【0011】
【発明の実施の態様】
図1から判るように、本発明の装置は製品の吸出しおよび戻りパイプ23,27(実際には直線に配置されており、その1本づつを示す)まで本装置を動きうるようにする車輪2と、脚3とを装着したフレーム1に装着された車両であり、前記脚3はねじを切ったステム5の端部において足場用ブロック4を含み、前記ステム5はフレーム1と一体のナット6において回転し、足場用ブロック4を地上に設置することにより、車輪2を持ち上げ前記車両をサンプル採取に望ましい位置で停止させることができる。
【0012】
フレーム1は保護密閉体7を担持しており、該密閉体7 は、特にフラスコ支持体8、支持板9、循環装置10、および後続の図において示すねじ込み/ねじ込み解放装置11を入れられている。また、密閉体7を通過する要素、特に、フラスコ用入口流路13、フラスコ出口開口14、覗き窓15、密閉体7内での作業を可能にするつまみ道具16を通す開口、支持板9を戻りパイプ27に接続する戻りアーム配管18の一部、駆動アーム配管19の一部および、希望に応じて支持板9を持ち上げるべく循環装置10を支持する引張り装置20と、また図示していないが制御のための電気あるいは流体を流す流路が位置している。密閉体7は放射線を吸収する外側の放射線保護壁21と、内側の裏張り材を形成し、シールを確実にする箱状構造体22から構成されている。
【0013】
入口流路13は直列に装着され、安全性を高め、希望に応じてフラスコ67を段階的に導入できるようにするエアロックを形成した2個の弁125,126を含む。入口流路13はフラスコを掴みうるハウジングに終っている。
【0014】
出口開口14は、該開口の次に、遮閉した箱31、すなわち、採取された放射性サンプルを分析設備まで運ぶための可動で、放射線に対して保護性の密閉体を位置させることができるように設計されている。壁21には、典型的には開口14を閉鎖する摺動保護プレート34を含む密閉体ポート32が取り付けられている。同じ種類の前記箱31用ポート33が箱31の開口を閉鎖する。保護プレート34が箱用ポート33に結合され、この組立体が、保護プレート34の頂部に配設された持上げ用アイボルト39を引っ張ることにより外されるとすれば、前記箱31の内部は開口14と連通するようにされる。
【0015】
そのため、サンプルで一杯となったフラスコが前記箱31中へ移されうるには、箱状構造体22のポート47を開ければ十分である。前記箱状構造体22のポート47は、前記構造体22に装着したつまみ道具を介してハンドル48を引っ張ることにより箱状構造体22の内部に向かって開放する。
【0016】
製品の吸出しおよび戻りパイプ23,27はサンプルを採取し、分析すべき製品で一杯のタンクで終っており、これらのタンク25は生物学的に保護するスラブ24の下に位置している。駆動アーム19については、密閉体7にしっかりと固定されている弁30によって開閉しうる供給パイプ29を介して加圧水系28に通じている。
【0017】
フラスコ支持体8が図2に示されている。フラスコ支持体8は回転アーム65と、以下本発明の出願人が習慣的に用いる用語に従ってピッチャーと称するフラスコ67が位置している昇降板66とを基本的に含む。昇降板66は回転アーム65を貫通した案内リング69内を摺動する2個の小さい柱68の頂部に固定されている。前記柱68の脚は、それらが固定されているベース70によって相互に接続され、前記ベース70は下端がクランク73にしっかりと固定されたねじ付きステム72の丸味をつけた頂部71に乗っている。ねじ付きステム72は、箱状構造体22に固定されたブラケット75に固定されたねじ付きスリーブ74と係合する。クランク73を廻すことにより、ねじ付きステムが上昇し、その結果ベース70を持ち上げ、丸味のついた頂部71がベース70と接触するようになると直ちに小さい柱68や昇降板66も上昇する。垂直運動の終了条件が達成されたことを確かめるために、ねじ付きベース72にしっかりと固定されたディスク77と協働する2個の移動センサ76の端部がブラケット75に固定されている。ブラケット75に収納されたねじ付きスリーブ74の端部に対してディスク77とクランク73のレバー78とが機械的に当接する。
【0018】
ピッチャー67は、つまみ道具16によりクランク73のハンドル79を手で動かすことにより垂直方向に移動する。
【0019】
回転アーム65は、箱状構造体22にしっかりと固定された支持構造体83の軸受け82に保持された垂直スピンドル81を介して運動を伝達する回転ジャッキ80によって回転させられる。
【0020】
ピッチャー67は、支持板9の下に持って来られた後、該支持板9の下面に対して押圧されるようになるまでねじ付きステム72によって持ち上げることができる。
【0021】
吸出しアーム17は支持板9の上面に溶接されたパイプ87を含み、該パイプは支持板9を貫通しオリフィス88を形成し、該オリフィス88は、ピッチャー67の縁部90が装入される支持板9の分配カラー89の下面に出て来る。戻りアーム18については、分配カラー89から十分離れたところで支持板9の下面に溶接された別のパイプ91を含む。2個のオリフィス92と93は支持板9を通過する。循環装置10からは下流側のオリフィス92はパイプ91の延長部分であり、一方、循環装置10からは上流側のオリフィス93はオリフィス88より低い高さにおいて、フラスコ67の縁部90の内側で分配カラー89の下面から出て来ており、そのため、さもなければその吸出しアームや戻りアームが分離してしまう液体サンプル採取回路を閉鎖する。2個のオリフィス92と93は、循環装置10のアーチ状パイプ94によって接続されており、前記アーチ状パイプ94の中間部において、引っ張り装置20のための掴持部として用いられる小さいプレートが溶接されている。駆動アーム19については、循環装置10の一部であり、そこから延在するアーチ状パイプ94に接続された枝管97に接続された可撓性部分96で終る。合流部はベンチュリ98が占め、該ベンチュリ98は循環装置10の基本的な部分を形成している。図1に戻れば、弁30を開放することにより、供給源28からの加圧された水が流れるようにし、供給パイプ29を介して駆動アーム19とベンチュリ98とを通り、典型的には水をパイプ91と、元来の供給源であるタンク25まで戻りパイプ27を通して循環装置10の下流の個所まで流れるようにする。この流れはベンチュリ98における圧力低下を伴い、この作用により、サンプル採取すべき液体は、何ら攪拌されたり、乱されることのない安定した流れでタンク25から吸出され、吸出しアーム17内で上昇し、パイプ87を通ってフラスコ67へ入り、最終的にベンチュリ98に達し、その後駆動液と混合され、余剰分はタンク25へ戻る。従って、循環装置10は、全く運動することのない回転する機械要素あるいは部材を有しないジェットポンプである。弁30が再び閉鎖すると、タンク25からの製品はピッチャー67に留まり、該ピッチャーはねじ込み/ねじ込み解放装置11を用いることにより支持板から撤去され、止め栓がなされる。
【0022】
パイプ87は、タンク25内の中味の吸出しを停止する効果のある、駆動水の流れを止める前に、パイプ(図1)に接続された通気パイプ132に配設された通気弁131を開放することにより通気される。通気弁131は密閉体7の外側で、通気パイプ132の頂部に装着されている。しかしながら、通気パイプ132の端部は、汚染された製品を外部へ排出する危険性を排除するべく密閉体7の中へ戻っている。次に、吸出しによりパイプ87自体を空にし、フラスコ67内の液位が(オリフィス88の縁部より低い)オリフィス93の縁部の下方へ低下するまで製品の転送はサイフォン作用により続く。次に駆動水は停止され、循環装置10内では該装置が空になるまでサイフォン作用が続く。ピッチャー67はサンプル採取された製品の満杯近い状態が続き、一方循環装置10からの残留液体がピッチャーへ入ることによる混乱はない。
【0023】
循環装置10はまた該装置10の下方で支持板9に位置したクロススライドを含む。循環装置10の正確な設置はクロススライド99の孔101を通る2個のピン100によって保証される。アーチ状のパイプ94の端部からはオリフィス92と93が延在しており、さらに支持板9から垂下したねじ付きステム102がクロススライド99を貫通するタップ孔103の前に位置する。そのため、クランク104を廻せばねじ付きステムをタップ孔103と係合させ、かつクロススライド99が確実にロックされ、従って吸出しアーム17の一部と戻りアーム18の一部との接続部のシールを提供し、循環装置10を適所で保持する。
【0024】
循環装置10は、引っ張り装置20により外された後図4に示すダミーバー105と交換することが可能である。前記ダミーバー105は断面が循環装置10のクロススライド99と正確に同じであるため、参照番号99′で示し、それ以上の説明は不要と思われるクロススライドの他に、詰まり解放のための接続部分であって、ダミーバーが組み立てられるとオリフィス92,93への連続部分を形成する接続部分106,107を含む。駆動アーム19の可撓性部分96の端部を前記接続部分106,107の自由端に接続することにより、加圧された水が戻りアーム18の上流部分へ吹き出し、タンク25から採取された液体の流れと対向して、ピッチャー67を介して吸出しアーム17中へ入るようにさせうる。このため、配管系のこれらの部分に粒子が溜って詰ったとしても、この詰まりを解除することができる。さもなければ、ダミーバー105は使用せず、支持板9から外し、箱状構造体22内のどこかに仕舞っておく。
【0025】
次に、図5に完全に示すねじ込み、およびねじ込み解放装置を参照する。
【0026】
ピッチャー67はその縁部にねじ込まれた止め栓108を有する。ねじ込み/ねじ込み解放装置のための駆動要素はこれもクランク109であって、クランク109は箱状構造体22に固定された支持構造体112のブッシュ111に担持されたスピンドル110を回転させる。スピンドル110は下端において中空のマンドレル113を有しており、該マンドレルは止め栓108の頂部でニップル114に嵌合している。マンドレル113はその内面に突起115を備え、該突起115はスリーブ114のスロット116とバヨネット式に嵌合される。ねじ込み/ねじ込み解放装置11の下に最も新らしく持って来られたピッチャー67の止め栓108を掴持するために、スピンドル110がブッシュ111内で摺動できるために可能であるが、クランク109のハンドルを持ち上げると、次に回転させながら落すことにより内側突起115がバヨネット式嵌合スロット116の中へ入り込むことができる。前記突起が前記スロットの端に達すると、クランク109を連続して運動させることにより止め栓108を動かせて、止め栓を緩める。この目的に対して、ピッチャーの底には直線のスロット130が設けられ、該スロットには、昇降板66の壁に直径方向に作られ、ピッチャーの本体の回転を阻止するほぞ117が嵌合される。ねじ込みの解放が終了すると、クランク109が再び完全に持ち上げられ、循環装置10の下に持って来られた後一杯にされたピッチャー67が再び持って来られ閉鎖が必要とされるまで支持構造体112のブラケット118に位置する。前記作業はクランク109を逆方向に作動させることにより実行される。2個のセンサ119,120が支持構造体112に固定されていることが判る。第1のセンサはマンドレル113が完全に上昇したときに該マンドレルの存在を検出し、一方、第1のセンサより少し上方に位置した第2のセンサが小さい柱122によって支持されたディスク121の存在を検出する。前記柱122はマンドレル113のカバー123を貫通して摺動し、前記カバー123の下方を延在するリング124によって接続されている。マンドレル113によって止め栓108が掴持されていないときは、ディスク121がカバー123に載置され、リング124がカバーから垂下される。これとは逆に、止め栓108が内方突起115によって保持されると、ニップル114がリング124とディスク121とを持ち上げ、このためクランク109が再び完全に持ち上げられるとディスク121が第2のセンサ120の高さに達し、該センサによって検出でき、マンドレル113は第1のセンサ119の高さに達する。このため、より確実な作動が得られる。
【0027】
所望のサンプルが採取されると、満杯のピッチャー67はつまみ道具の中の1個により取り上げられ、箱31中に置かれる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による装置の全体図。
【図2】フラスコ支持体を示す図。
【図3】支持板と循環装置とを示す図。
【図4】パイプの詰まりを解除するための接続組立体の図。
【図5】ねじ込み/ねじ込み解放装置の図。
【符号の説明】
2 車輪
7 保護密体
8 フラスコ支持体
9 支持板
10 循環装置
11 ねじ込み/ねじ込み解放装置
13 フラスコ入口チャンネル
14 フラスコ出口開口
16 つまみ道具開口
17 吸出しアーム
18 戻りアーム
22 箱状構造体
23 吸出しパイプ
25 タンク
27 戻りパイプ
31 箱
67 フラスコ
79 クランク装置
88,93 アームの端部
90 フラスコの縁部
94 パイプ
97,98 ジェットポンプ
99,99′ クロススライド
106,107 パイプ
108 止め栓
110 回転軸
113 頭部
118 ブラケット
131,132 通気弁

Claims (15)

  1. タンク(25)からの、固体を含有した液体である有毒性液体のサンプルを採取し、このサンプルをフラスコ(67)中へ注入する装置であって、前記タンク(25)へ通じる吸出しアーム(17)と戻りアーム(18)を含むサンプル採取回路と、前記サンプル採取回路を通して液体を循環させる装置(10)と、吸出しアームと戻りアームの端部(88,93)がその下から出ている支持板(9)を含み、前記フラスコ(67)の縁部(90)が前記端部の周りで前記支持板の下に当てられる、有毒性液体のサンプルを採取する装置において、前記吸出しおよび戻りアームが前記支持板の下に当てられたフラスコを介する以外では連通せず、液体循環装置(10)が戻りアームに位置し、吸出しアームが通気部(131,132)に接続されていることを特徴とする有毒性液体のサンプルを採取する装置。
  2. フラスコ(67)を出し入れするためのアクセス部(13,14)を備えた密閉体(7)を含み、戻りアーム、吸出しアームおよび支持板が前記密閉体内に位置しており、前記吸出しおよび戻りアームが前記密閉体(7)の外側にある吸出しパイプ(23)と戻りパイプ(27)とに接続されており、前記密閉体(7)の内部には、フラスコを掴持し、取り外し、前記フラスコ(67)に止め栓(108)を取り付け、フラスコの縁部(90)を支持板の下に当てる手段が配設されており、前記通気部(131,132)が前記密閉体(7)内から出てくるパイプ(132)を含み、一部が密閉体の外にあり通気弁(131)を装着していることを特徴とする請求項1に記載の有毒性液体のサンプルを採取する装置。
  3. 運動可能な装置であり、前記密閉体は車輪(2)に取り付けられていることを特徴とする請求項2に記載の有毒性液体のサンプルを採取する装置。
  4. 前記循環装置(10)がジェットポンプ(97,98)を含み、前記サンプル採取回路が、加圧された液体が供給され、戻りアーム(18)で終る駆動アーム(19)を含むことを特徴とする請求項1に記載の有毒性液体のサンプルを採取する装置。
  5. ジェットポンプ(97,98)と、戻りおよび吸出しアームのアーチ状パイプ(94)が循環装置の単一で取り外し可能な要素を形成し、前記循環装置の要素と前記支持板が、相互の固定手段と、前記支持板(9)と流体循環装置(10)の要素に固定された、吸出しアームと戻りアームの対応部分(99〜104)を接続する手段を装着されていることを特徴とする請求項4に記載の有毒性液体のサンプルを採取する装置。
  6. 前記循環装置の単一で取り外し可能要素が支持板(9)の上面に位置し、支持板に取り外し可能に組み付けられているクロススライド(99)を含むことを特徴とする請求項5に記載の有毒性液体のサンプルを採取する装置。
  7. 2本のパイプ(106,107)と、支持板(9)に固定し、前記パイプを一端を介して吸出しアームと戻りアームの対応部分に接続する手段(99′)とから構成される逆吹出し組立体(105)を含み、前記パイプの他端は駆動アーム(19)に接続することができることを特徴とする請求項5に記載の有毒性液体のサンプルを採取する装置。
  8. 前記パイプ(106,107)が分離されており、駆動アームが可撓性部分(96)を有することを特徴とする請求項7に記載の有毒性液体のサンプルを採取する装置。
  9. 逆吹出し組立体が循環装置の単一で取外し可能要素のクロススライド(99)と同一のクロススライド(99′)を含むことを特徴とする請求項7に記載の有毒性液体のサンプルを採取する装置。
  10. 前記フラスコの縁部を支持板の下に当てる手段が昇降板(66)を含むフラスコ(67)支持体を含むことを特徴とする請求項2に記載の有毒性液体のサンプルを採取する装置。
  11. 止め栓(108)を外し交換する手段が、止め栓(108)を掴持し、廻し、フラスコから持ち上げることができる頭部(113)を有する機械的なねじ込み、およびねじ込み解放装置から構成されていることを特徴とする請求項10に記載の有毒性液体のサンプルを採取する装置。
  12. フラスコを掴持する手段が、昇降板を支持板(9)と、ねじ込みおよびねじ込み解放装置(11)の下に位置するように前記昇降板を担持する可動支持体(65)を含み、前記昇降板はフラスコの回転を止めるための要素(117)を設けられていることを特徴とする請求項11に記載の有毒性液体のサンプルを採取する装置。
  13. フラスコを昇降させる手段が昇降板を制御するクランク装置(79)を含むことを特徴とする請求項10に記載の有毒性液体のサンプルを採取する装置。
  14. ねじ込みおよびねじ込み解放装置が、摺動回転軸心(110)を有する頭部(113)用の制御クランク(109)と、フラスコ(67)から離れた位置にある、制御クランク(109)用支持ブラケット(118)とを含むことを特徴とする請求項11に記載の有毒性液体のサンプルを採取する装置。
  15. 密閉体を通してアクセスする部分がフラスコ導入通路と、可動容器(31)に対する接続ポートとを含むことを特徴とする請求項2に記載の有毒性液体のサンプルを採取する装置。
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