JPH0450557B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は放射能で汚染された各種機器、容器ま
たは配管（以下これらを単に原子力系機器と記
す）の除染装置に関する。

［発明の技術的背景］ 運転稼動中の原子力発電所および実験装置等の
原子力系機器は、放射能により汚染され、使用頻
度とともにその汚染レベルは上昇するので除染す
る必要がある。また、国内法規および原子炉特有
の法規からこれらの原子力系機器の検査（定検）
も厳しい方向に進んでいる。

しかして、これらの動向に伴つて前記原子力系
機器のより一層確実な除染方法の開発が望まれて
いる。

従来の放射能汚染の除染方法の１つとして、第
１図にその基本構成を示す砂粒を用いた表面処理
装置つまりサンドブラスト装置が知られている。

すなわち、第１図においては、被除染体１にホ
ーニングガン２から高圧空気と一緒に砂粒が噴射
され、被除染体１の汚染面を清浄化する装置であ
る。ここで、被除染体１とホーニングガン２はフ
ード３内に配置され、フード３にはブロア４に接
続する回収配管３ａと、砂粒子製造装置５に接続
された貯槽６からの供給配管６ａと、高圧空気源
７からの圧力給気配管９とが接続されている。ま
たブロア４と貯槽６との間を接続する配管４ａに
は廃棄処理装置８に接続するバイパス配管８ａが
接続されている。

ところで、砂粒は製造装置５で粒度などが調整
されて製造されて貯槽６に移送される。貯槽６の
下方には高圧空気源７から送られた高圧空気が通
流し、その高圧空気により前記砂粒に噴出圧力が
与えられ供給配管６ａを通しホーニングガン２に
砂粒が導びかれる。ホーニングガン２には配管９
を通つて高圧空気が流れているため、前記砂粒に
はさらに噴出圧力が附与され、ホーニングガン２
により被除染体１の汚染面に直接前記砂粒を高速
で噴出させて衝撃時の衝撃力によつて汚染面を浄
化し表面処理する。汚染面を衝撃した後の落下し
た砂粒はフード３内で回収され回収配管３ａを通
つてブロアー４により貯槽６に移送される。そし
て再使用されるか、またはバイパス配管８ａを通
して廃棄処理装置８に移送され、廃棄処理され
る。

［背景技術の問題点］ しかして、上記表面処理装置は、塗装の前処理
または表面を光沢面に仕上げるための表面処理に
対してはかなり十分な効果を持つている。

しかしながら、前記原子力系機器に対してこの
装置を利用すると、砂粒の研磨力が大きいため機
器表面に付着したクラツドだけでなく機器の表面
をも研磨してしまうことになる。

したがつて、原子炉機器の再使用および二次廃
棄物の減少を考慮すると必らずしも適切な装置と
は言えない欠点がある。

［発明の目的］ 本発明は上記欠点を除去するためになされたも
ので、雑固体廃棄物の処理や、使用中機器、工具
類の除染に際して十分な除染効果が期待でき、か
つ二次廃棄物が減少し、しかも連続運転が可能で
短時間に大量処理できる放射能で汚染された機器
の除染装置を提供することを目的とする。

［発明の概要］ すなわち本発明は、ガラス粒子に噴出圧力を与
えて、原子力系機器例えば金属表面に付着した放
射性物質を除去する汚染面に噴射させ、該ガラス
粒子の衝突時の衝撃力で前記汚染面を除染する放
射能で汚染された機器の除染する装置で、ガラス
粒子を被除染体の汚染面に向けて噴出するホーニ
ングガンと、このホーニングガンから噴出し被除
染体の表面を衝撃した後のクラツド含有使用済ガ
ラス粒子から磁性クラツドを分離除去する電磁分
離装置と、下部から気体を導入し電磁分離装置を
経た使用済ガラス粒子を他のガラス粒子とともに
流動状態にしてクラツドを沈降分離せしめ、上方
を流動するガラス粒子をホーニングガンに供給す
る流動槽と、この流動槽の上部から排気される排
ガス中のガラスおよびクラツドの微粉末を分離除
去するサイクロンセパレータと、電磁分離装置、
流動槽およびサイクロンセパレータで分離され排
出されるクラツドおよびガラスを圧縮するホツト
プレス装置とを具備したことを特徴とする放射能
で汚染された機器の除染装置である。

本発明によれば、ガラス粒子は密度が小さいた
め、金属表面を研磨することなく原子力系機器の
表面に付着したクラツドのみを分離することがで
き、原子炉系機器の再使用が可能になる。また、
二次廃棄物として発生するガラス粒子とクラツド
は、異種材料を混入させることなく、ガラス固化
体を製造することができるため、二次廃棄物量を
減少させることができる。さらに除染材として用
いるガラス粒子は、コストが安く最も一般的なソ
ーダ石灰ガラスか、耐薬品性であるホウケイ酸ガ
ラスを用いるため上記ガラスの焼結温度（ソーダ
石灰ガラス：800℃〜1000℃、ホウケイ酸ガラ
ス：1000℃〜1200℃）で加熱し、高圧力で圧縮し
てペレツト状のガラス固化体を製造することが容
易である。

［発明の実施例］ 以下、第２図を参照しながら本発明に係る装置
の一実施例を説明する。なお、第２図中第１図と
同一部分は同一符号で示す。

第２図において、被除染体１とホーニングガン
２はフード３内に配置されている。ホーニングガ
ン２には高圧空気源７から高圧配管９を通して高
圧空気が流入されるとともに流動槽１０内のガラ
ス粒子１１が供給配管１２を通して供給される。
流動槽１０内の下方には分散板１３が配置され、
ガラス粒子はそのガラス粒子を収納した供給装置
１４から流動槽１０内の分散板１３上に配管１６
を通して供給される。また、供給装置１４内のガ
ラス粒子の一部は分岐管１５からホーニングガン
２へも供給されるようになつている。流動槽１０
の上端には、ガラス粒子を流動化し微細なクラツ
ドやガラス粉末を含んで上昇する気体を排気する
排出配管１７が接続され、排出配管１７はサイク
ロンセパレータ１８に接続されている。サイクロ
ンセパレータ１８の上方は配管１９を介してガス
処理装置２０に接続されている。ガス処理装置２
０の下流側は配管２１を通して給気装置２３に接
続されている。給気装置２３は前記流動槽１０へ
気体を流入しガラス粒子１１を流動させるための
給気配管２４が接続されている。

一方、サイクロンセパレータ１８の下方は配管
２２によりホツトプレス装置２５に接続されてお
り、サイクロセパレータ１８から送られたクラツ
ドとガラスの微粉末とをホツトプレス装置２５で
固化体に成形する。

また流動槽１０の分散板１３近傍から接続され
た配管２６の端末はバブル２７を介して電磁分離
装置２８に接続されている。電磁分離装置２８は
電磁力によつてガラス粒子とクラツドとを分離す
る装置で、その下方は配管２９を介してホツトプ
レス装置２５へ、その上方は配管３０を介して流
動槽１０を供給側へ接続されるととものに、フー
ド３から排出されるガラス粒子を配管３ａを通し
て電磁分離装置２８へ供給する系統が設けられて
いる。さらに流動槽１０の側面には放射線検出器
３１が配置されている。

ここで、サイクロンセパレータ１８を通つた排
ガスは、排ガス処理装置２０で処理され、配管２
１を通つて給気装置２３に戻される。

一方、フード３内で回収されたガラス粒とクラ
ツドは、配管３ａを通つて電磁分離装置２８へ導
入され、ガラス粒子は配管３０を通つて流動槽１
０へ戻され、クラツドはホツトプレス装置２５へ
導入される。ホツトプレス装置２５には、サイク
ロンセパレータから排出されたクラツドとガラス
の微粉末を導入する配管２２が設けられている。

次に上記構成に係る装置の作用を説明する。供
給装置１４から送られたガラス粒子を配管１６か
ら流動槽１０内に所定量供給し、給気装置２３か
ら送られた空気を所定量給気してガラス粒子を流
動させる。次にガラス粒子を供給装置１４から配
管１５を介してホーニングガン２に供給し、高圧
空気源７から配管９を通し噴出圧力を与えて、除
染面１に向かつて噴出し、ガラス粒子の衝突時の
衝撃力で除染面１の表面に付着したクラツドを分
離し除染する。使用済ガラス粒子とクラツドは、
フード３内で回収され、配管３ａを通つて電磁分
離装置２８へ移送される。電磁分離装置２８で
は、電磁作用が働き、クラツドの成分である酸化
鉄（Fe₂O₃・Fe₃O₄）中で磁気的性質を持つたα
−ヘマタイト、マグネタイトは、電磁分離装置２
８が造る磁場に吸引され、非磁性体であるアモル
フアス酸化鉄は、磁場に吸引されずにガラス粒子
と一緒に電磁分離装置２８を通過し、配管３０を
経て、流動槽１０に戻される。クラツドはほとん
どがα−ヘマタイト、マグネタイトであるため、
流動槽１０へ戻されるアモルフアス酸化鉄は少量
である。

流動槽１０内では、あらかじめ供給されたガラ
ス粒子が流動状態になつているため、電磁分離装
置２８を通過したガラス粒子と混合し、ガラス粒
子に付着したクラツドはガラス粒子とガラス粒子
の衝突により剥離し除去される。剥離したクラツ
ドは、ガラス粒子の密度が2.5ｇ／cm³に対して、
７〜８ｇ／cm³と大きいため流動槽１０の下方に、
ガラス粒子は流動槽１０の上方に流動しながら滞
留する。金属表面の除染は、連続して行つている
ため、使用済ガラス粒子は、電磁分離装置２８か
ら絶えず供給され、流動槽１０内のガラス粒子の
容積が増え、配管１２にオーバーフローし、ホー
ニングガン２に導入される。ここで、供給装置１
４からホーニングガン２へ供給していたガラス粒
子の供給を停止し、流動槽１０からオーバーフロ
ーしてきた再生ガラス粒子を含むガラス粒子で、
除染面１の除染を行う。再生ガラス粒子は、流動
槽１０内でクラツドと分離され除染されるため、
除染面１の再汚染の心配はない。

一方流動槽１０内を上昇する空気に同伴するガ
ラスとクラツドの微粉末は配管１７を通つてサイ
クロンセパレータ１８に回収されて配管２２を経
てホツトプレス装置２０へ送られる。そして排ガ
スは排ガス処理装置２０で処理され、配管２１を
経て給気装置２３に戻され再使用される。

除染面１の除染は、連続運転で行つているた
め、流動槽１０内には、電磁分離装置２８に吸引
されなかつたクラツド（アモルフアス酸化鉄）が
蓄積する。クラツド（アモルフアス酸化鉄）の蓄
積量は流動槽１０の下方に配置した放射線検出器
３１で放射能を測定し、所定量以上になつたなら
ば、バルブ２７を間欠に開にし、流動槽１０の下
方に滞留しているクラツドとガラス粒子を配管２
６を介して電磁分離装置２８に排出し、ホツトプ
レス装置２５へ導入する。また、電磁分離装置２
８にも多量のクラツド（α−ヘマタイト、マグネ
タイト）が吸引され、電磁力が減衰する。そこで
連続運転を停止して、電磁分離装置２８から、ク
ラツドとガラス粒を排出しホツトプレス装置２５
へ導入する。

ホツトプレス装置２５には、ガラス粒子が80％
〜50％、クラツトが20％〜50％の割合で導入さ
れ、窒素雰囲気中で焼結温度（ソーダ石灰ガラ
ス：800℃〜1000℃、ホウケイ酸ガラス：1000℃
〜1200℃）に加熱され、高圧力で圧縮されて、ペ
レツト状のガラス固化体が製造される。

一方、流動槽１０内のガラス粒子は、ホツトプ
レス装置２５へ一部導入されるため、流動槽１０
内のガラス粒子の量が減る。そこで供給装置１４
から配管１５を介してホーニングガン２に供給す
るか、配管１６を介して流動槽１０に供給してガ
ラス粒量を随時増加させればよい。

なお、本発明の要旨はガラス粒子に噴射圧力を
与えて被除染面に噴射させ、ガラス粒子の衝突時
の衝撃力で前記被除染面を除染する放射能で汚染
された機器の除染装置において、使用済のガラス
粒に付着したクラツドの除去及び分離させたクラ
ツドと汚染ガラス粒をガラス固化体にしたことを
特徴とする放射能で汚染された機器の除染装置で
ある。

また本発明の実施態様は(1)使用済のガラス粒子
に付着したクラツドを除去する手段にガラス粒子
の流動床を形成する流動槽を用いたこと、(2)使用
済ガラス粒子とクラツドを分離する装置として電
磁力を利用した電磁分離装置を設けたこと、(3)ク
ラツドと汚染ガラスをガラス固化体にする装置と
してホツトプレス装置を設けたこと、(4)前記流動
槽には、ガラス粒供給装置、サイクロンセパレー
タ、排ガス処理装置、給気装置、放射線検出器が
設けられていること、(5)前記流動槽には、上端に
供給装置からのガラス粒子供給口、排ガス出口部
が設けられ、順次下部にホーニングガンへのガラ
ス粒子供給口、電磁分離装置からの供給口、ドレ
ン口、分散板、給気口が設けられていることであ
る。

［発明の効果］ 以上説明した様に本発明によれば流動槽と電磁
分離装置で使用済ガラス粒子に付着したクラツド
を除去、分離することができ、除染面の再汚染を
生じることなく除染済として再使用が可能で、二
次廃棄物減少の効果を有している。さらに、廃棄
物として発生するガラス粒子及びクラツドは、ホ
ツトプレス装置を用いることにより、ガラスの溶
融温度以下で、固化体としては非常に安定なガラ
ス固化体を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の装置を示す系統図、第２図は本
発明の放射能に汚染された機器の除染装置の一実
施例を示す系統図である。 １……除染面、２……ホーニングガン、３……
フード、７……高圧空気源、１０……流動槽、１
３……分散板、１４……供給装置、１８……サイ
クロンセパレータ、２０……排ガス処理装置、２
３……給気装置、２５……ホツトプレス装置、２
８……電磁分離装置、３１……放射能検出器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ガラス粒子を被除染体の汚染面に向けて噴出
   するホーニングガンと、このホーニングガンから
   噴出し被除染体の表面を衝撃した後のクラツド含
   有使用済ガラス粒子から磁性クラツドを分離除去
   する電磁分離装置と、下部から気体を導入し前記
   電磁分離装置を経た使用済ガラス粒子を他のガラ
   ス粒子とともに流動状態にしてクラツドを沈降分
   離せしめ、上方を流動するガラス粒子を前記ホー
   ニングガンに供給する流動槽と、この流動槽の上
   部から排気される排ガス中のガラスおよびクラツ
   ドの微粉末を分離除去するサイクロンセパレータ
   と、前記電磁分離装置、流動槽およびサイクロン
   セパレータで分離され排出されるクラツドおよび
   ガラスを圧縮するホツトプレス装置とを具備した
   ことを特徴とする放射能で汚染された機器の除染
   装置。