JPH0290058A

JPH0290058A - 放射性廃棄物固化体の硬化度合確認方法と装置

Info

Publication number: JPH0290058A
Application number: JP63242896A
Authority: JP
Inventors: Wataru Tanaka; 弥田中; Toru Saito; 徹斉藤; Osamu Kawaguchi; 修川口; Masaichi Ouchi; 大内　正市
Original assignee: Hitachi Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd
Priority date: 1988-09-28
Filing date: 1988-09-28
Publication date: 1990-03-29

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は放射性廃棄物固化体の健全性を確認する方法と
装置に係り、特に固化体の超音波伝播速度を測定するこ
とにより、固化体内部の硬化度合を確認する方法とその
装置に関する。

〔従来の技術〕

放射性廃棄物の固化処理においては、放射性廃棄物を充
填した容器に固化材（例えはセメント又はセメントと水
ガラスの混合物など）を注入した後、もしくは放射性廃
棄物と固化材とを混合して容器に充填した後、所定時間
養生し、キャッピングをして固化体とする。

他方、従来、コンクリートの硬化度合をｊ１ｇ定する方
法として、シュミットハンマー法がある。これは、−船
釣に反発硬度計と称さ扛る方法に属し、硬化したコンク
リートの表面に検出棒を押し当て、規定の押付力に達し
た時点でロックが解除され、規定の力でコンクリート表
面を打撃し、その反発力で押し戻された検出棒の移動距
離からコンクリートの表面硬度を測定する方法である、
（例えば特開昭５７−１８２６３５号公報参照。）〔発
明が解決しようとする課題〕を記シュミットハンマー法は、前述のように、硬化が完
了したコンクリートの表面にハンマー（検出棒）を押し
当て、規定の押付力に達した時点でロックが解除され、
規定の力でコンクリ−１−表面を打撃しその反発力で押
し戻されたハンマー（検出棒）の移動距離からコンクリ
ートの表面硬度を測定するため、コンクリート内部の状
態（硬化度合）の良否にかかわらす表面の硬度のみの確
認しかできない。さらにシュミットハンマー法は、その
ハンマー（検出棒）の押付角度の違いが直接ａｌｌ定し
た硬度（反発硬度）に影響を与えるため。

訓定員が変れば得られるデータも違うというようにデー
タのバラツキも非常に大きい。

また、前述のように、放射性廃棄物の固化処理において
は、放射性廃棄物を充填した容器に固化材を注入した後
、もしくは放射性廃棄物と固化材を混合し容器に充填し
た後、規定時間養生しキャッピング（上蓋設置）して固
化体としている。この固化体の硬化度合をシュミットハ
ンマー法で測るとすれば、容器表面以外の固化材部にて
測定する必要があり、このことから、シュミットハンマ
ー法を適用するには、−旦キャツピングした上蓋をはず
し、反発硬度を測定した後、再びキャッピング（上蓋設
置）するという二重の操作及びキャッピング設備が必要
となり、コストアップの原因ともなる等の問題があった
。

本発明の目的は、キャッピングしたままの固化体容器外
側から固化体内部の状態（硬化度合）を確認し、固化体
の健全性を簡易に、且つ短時間で確認することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、放射性廃棄物固化体内での超音波伝播速度
を測定することにより固化体内部の状態（硬化度合）を
確認する方法により達成される。

固化体内の超音波伝播速度を測定するには、超音波発振
子及び受振子を該固化体の向い合う面に押し当てて測定
する。

［作　　　用］放射性廃棄物固化体内での超音波伝播速度は該固化体の
硬化度合に依存する事実が見出された。

よって、超音波伝播速度の測定結果から該固化体内部の
硬化度合を簡易容易に知ることができる。

［実　施　例］放射性廃棄物を充填した容器は、固化材注入装置により
固化材を注入され、所定時間養生ぎわ、キャッピングさ
れたのち、中間貯蔵施設へ放射性廃棄物固化体として搬
入される。これら放射性廃棄物固化体はサイト外搬出の
ため健全性を確認する必要があり、搬出までの工程にお
いて本発明に基づく硬化確認が行われる。

これを行う硬化確認装置は、超音波受発振子及びその自
動位′Ｉｉ設定装置を有する。放射性廃棄物固化体（１
１生済）はコンベア上を自動送りされ、硬化確認装置の
測定位置で自動位置決めされ停止する。次に超音波受発
振子を自動位置設定装置にて固化体の側面、もしくは両
端面の測定位置に規定の押し付方で押し付ける。次に隔
離された室内に設けた超音波伝播時間測定器により、超
音波受発振子から超音波を固化体中へ発信し超音波受振
子により受信し、固化体をよぎる超音波の伝播時間を測
定する。この超音波伝播時間と超音波伝播距離の測定値
を演算器に入力し超音波伝播速度を得る。そして、この
超音波伝播速度から固化体内部の状態（硬化度合）を判
断し、サイト外搬出の可否を判断する。サイト外搬出に
問題有りと判断された放射性廃棄物固化体は、中間貯蔵
施設に送られ再びそこに保存するか、もしくは内部を点
検する。

上記の如く、放射性廃棄物固化体の内部状態（硬化度合
）を簡易に、且つ容易に確認出来、またシステムの簡素
化及びニス１−低減が図れる。

以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明を適用した同化処理設備の概略フロー
図である。第１図において、放射性廃棄物を充填した容
器５に、固化材計量ホッパ１及び添加水計量タンク２に
て夫々計量した固化材と添加水を混線機３にて均一に混
練したものを、固化材注入弁４を介して所定量注入する
。同化付注入後、容器５は、キャッピング装置により容
器上蓋６をキャッピングされ、その後養生エリア７にて
所定日数養生され、放射性廃棄物固化体となる。

次に、サイト外搬出の際に自動搬送位置決め装置を用い
た本発明に基づく放射性廃棄物固化体の硬化確認装置に
より測定を行なって、固化体内部の健全性を確認し５サ
イト外搬出の可否を判断する。内部が健全である固化体
は、そのままサイト外へ搬出するが、内部に異常がシめ
られサイト外へ搬出することに問題有りと判断された放
射性廃棄物固化体は、放射性廃棄物中間貯蔵施設（サイ
ト内）に送られ再び養生するか、又は放射性廃棄物固化
体内部を点検する。

本発明に基づく放射性廃棄物固化体の硬化確認装置は、
自動搬送位置決め装置８、超音波発振子９、超音波受信
子１０、超音波受発振−ｆ設定装置１１、超音波伝播時
間測定器１３、及び演算装置１４から構成される。

固化材を注入され所定日数養生した放射性廃棄物固化体
は、自動搬送位置決め装置８により、測定位置に搬送・
位置決めされる６次に、超音波発振子９及び超音波受振子１０を超音波受
発振子設定装置】１により、放射性廃棄物固化体の両側
面もしくは両端面に自動的に規定の押付け力にて押し付
ける。

この状態で、放射性廃棄物固化体から離れた操作室１２
に設置した超音波伝播時間Ｋｌ’ｌ定器１：３を操作員
が操作し、超音波発振子９から超音波を発信し、超音波
受振子１０にて、放射性廃棄物固化体内部を伝播してき
た超音波を受信する。これにより、超音波伝播時間測定
器】３では、その超音波伝播時間を測定する。この超音
波伝播時間を演算装置１４に入力し、超音波伝播距離（
これは後述のようににして求められる）との相関から、
超音波伝播速度を得る。この超音波伝播速度の値をもっ
て、放射性廃棄物固化体内部の硬化度合を確認する。

第２図は前記超音波受発振子設定装ｕＷ１１（伝播距離
自動測定機能付）の−例を示す。図示の如く、超音波受
発振子設定装置は、超音波発振子９、超音波受振子１０
．油圧源１５、電磁弁１６、鉛直方向油圧シリンダ１７
．水平方向油圧シリンダ１８：圧力検出器（ロードセル
）１９、制御装置２０、鉛直方向ロッド２１、水平方向
ロッド２２より構成される。

放射性廃棄物充填容器５を所定位置に停止させた後、超
音波伝播速度の測定を開始する。

まず、油圧ｒＡ１５を起動状態にし、電磁弁１６が初期
状態であることを確認する。次いで、超音波発振子９と
超音波受信子１ｏを下方に移動するために、鉛直方向油
圧シリンダ１７の油入口用電磁弁１６を全開としく但し
、操作は全て制御装置２０による自動運転）、鉛直方向
ロッド２１を介して、所定位置まで超音波発振子９及び
受振子１０とそれに結合された圧力検出器（ロードセル
）１９を下げる。そして、今度は水平方向へ移動させる
ため水平方向油圧シリンダ１８の油入口電磁弁１６を全
開とし、水平方向ロッド２２を介して超音波発振子９と
超音波受振子１０を放射性廃棄物充填容器５に押し付け
る。ここで圧力検出器（ロードセル）１９により押し付
け力を連続的に測定し、所定の押付け力に達した時点で
制御装置のインタロックにより水平方向ロッド２２の移
動を停止する。

次に、前述したように超音波伝播時間をａｌｌ定し、ま
た、水平方向ロッド２２の移動距離から、超音波伝播距
離を測定しこれらに基づき（Ａ′Ｉ、′１装置１４にて
超音波伝播速度を算出する。

上記の３Ｆｑ定作業が１つの放射性廃棄物充填容器に対
し、で終了したら、上記と逆の操作で超音波受信子９，
１０を該容器から退却せしめ、次の放射性廃棄物充填容
器に対して同様なｉｌｌ！ｌ定作業を行なう。

第３図は、模擬廃棄物ペレットを充填した容器に固化材
を注入した時点からの養生日数と固化体の反発硬度と超
音波伝播速度の実測結果を示す。

この実験においては、模擬廃棄物ペレットは主成分が硫
酸ソーダである直径２８１Ｘ高さ２８画の円筒形のもの
を使用し、この模Ｐ：１廃棄物ペレットをドラム缶（内
容：ｔ２００Ｑ）に実装充填レベルまで自然落下充填し
た。このドラム缶に粘度約ＺＯＯ（ｌｃｐの固化材を注
入し、注入完了後から超音波伝播速度とシュミットハン
マー法による反発硬度の経時変化を測定した。

第３図に示す如く、固化体の超音波伝播速度および反発
硬度は約１日養生後から測定可能となり、養生日数と共
に徐々に増加し、約７日養生後からはほぼ平衡状態に達
することがわかる。このことから、固化体の超音波伝播
速度は、内部の廃棄物種類により値が若干変化するも、
内部の状態（硬化度合）を表わす指標となることがわか
る６十−記実験では、固化材としては特開昭５７−１９
７５００号公報に記載のような、水ガラスとその硬化剤
とセメントからなるものを用いた。

しかし、他の固化材を用いた場合でも同様な現象が生じ
るものである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、放射性廃棄物固化体容器外側からキャ
ッピング（容器とＭ設Ｂ）したまま超音波伝播速度を測
定して放射性廃棄物固化体内部の状態（硬化度合）を検
査することにより、固化体の健全性を簡易に、且つ短時
間で確認でき、また、その自動化も比較的簡単な装置で
可能であり、固化処理設備の簡素化及びコスト低減が図
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した同化処理設備の概略フロー図
、第２図は超音波受発振子設定装置の概略図、第３図は
模擬廃棄物ペレッ１−充填容器に固化材を注入した時点
からの養生日数と固化体の反発硬度及び超音波伝播速度
の相関を示す図である。１・・・固化材計量ホッパ　２・・・添加水計量タンク
３・・・混練機　　　　　　４・・・固化材注入弁５・
・・放射性廃棄物充填容器（３・・・′Ｒ器上蓋　　　　　７・・養生エリア８・
・・自動搬送位置決め装置９・・・超音波発振子　　　ＩＯ・・・超音波受振ｒｌ
・・・超音波受発振子設定装置２・・操作室３・・・超音波伝播時間側定器４・・演算装置　　　　　１５・・・油圧ｇ装置６・・
・電磁弁７・・鉛直方向油圧シリンダ８・・・水４Ａ方向油圧シリンダ１ト・・圧力検出器（ロードセル）２０・・・制御表′１１２１・・・鉛直方向ロッド２２
・・水東方向ロッド第１図代理人　　８　　多　　／Ｊ゛′Ｆ、−〜１７・−潰ビ
主エリア第２図嗜渭ＩＮ枝１１４へ１７°・鉛直方向テ由圧シリンダ囚−鮎匍■是厘超音５
皮イ云キ番速度（ｍ統）ヌ乏　発　６史　度市幸町３丁目２番１号日立エンジニアリング

Claims

【特許請求の範囲】１　放射性廃棄物および固化材を充填した容器の向い合
う面に超音波発振子および受振子を当接させ、該容器内
を通過する超音波の伝播速度を測定することにより、該
容器内の固化材の硬化度合を測定することを特徴とする
放射性廃棄物固化体の硬化度合確認方法。２　超音波発振子および受振子を夫々支持する１対の支
持部材と、放射性廃棄物および固化材を充填した容器の
向い合う面に上記超音波発振子および受振子を所定の押
し付け力で当接させるように上記１対の支持部材を位置
決めする機構と、上記当接時における上記超音波発振子
および受振子間の上記容器内を伝播する超音波の伝播時
間を測定する手段と、上記支持部材の位置決め移動量か
ら上記当接時における上記超音波発振子および受振子間
の上記容器内を伝播する超音波の伝播距離を測定する手
段と、上記の測定された超音波伝播時間および伝播距離
から上記容器内の超音波伝播速度を算出する手段とを備
えたことを特徴とする放射性廃棄物固化体の硬化度合確
認装置。