JPH0521199B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は原子力発電所、核燃料再処理工場等で
使用されている放射性流体が流れる配管の洗浄方
法に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

原子力発電所や核燃料再処理工場では放射性流
体を扱つているので、これらの施設で使用してい
る配管には、放射性物質が付着し、線量が高くな
つている。そこで配管を定期的に洗浄して放射能
を除去することが行なわれている。

これら配管の洗浄方法としては従来いろいろな
方法が試みられているが、大別して化学的除染法
と機械的除染法がある。化学的除染法は化学薬剤
を用いて放射性物質を溶解して除染する方法であ
り、機械的除染法は超音波、ブラシ、ピグ等を用
いる方法、空気気泡混入流動洗浄、ジエツト洗
浄、サンドブラスト洗波などである。

いま、配管に付着する放射性物質の形態につい
て述べると、次のようなものがある。

配管表面の耐食性酸化皮膜（ステンレス管、
炭素鋼管）の組成の中に入り込んで皮膜と一体
化している場合。この場合は、放射性物質の存
在は皮膜の厚さだけであり物質量としては少な
い。

配管の粗面の谷部に放射性物質粒子がはまり
込んでいる場合。

配管表面にスケールないしは付着（静電引
力、フアンデルワールスカ、粘着力により）し
ている場合。

配管の錆の層の中にはまり込んでいる場合 配管の底の部分に堆積している場合。

配管の隙間に入り込んでいる場合。

化学的除染法では、上記のおよびの場合に
効果があるが、その他の場合には廃棄物量が多く
なるか、あるいは溶解せずに残留するので適さな
い。一方、機械的除染法では、放射性物質が堆積
付着している場合、錆の層の中に入つている場合
などには効果があるが、酸化皮膜の中にとり込ま
れているものは除去できない。また油よごれや硬
いスケールとなつて付着しているもの、粗面の谷
や隙間に入つたものあるいは再付着し易いものは
機械的除染法のみでは成功せず化学除染剤を併用
した方が成功する場合が多い。また、機械的除染
法は一般に、放射能汚染を拡げることが多く、装
置が大きくなることや遠隔操作しにくいため放射
線被曝を受けやすい等の不利な点が多い。さらに
配管構造、配管の位置、周囲の作業状況などによ
り制約を受け、多くの場合、配管の設計段階で洗
浄法を考慮する必要がある。例えばサンドブラス
ト、ウエツトブラスト（サンドを水ジエツトで吹
きつける）、ジエツト洗浄（水を高圧で吹きつけ
る）等は配管形状やバルブベントを洗浄ノズルや
洗浄チユーブが通るように工夫しておかなければ
ならないし、配管に分岐があるとチユーブのコン
トロールができない等の不便があり、またピグ洗
浄の場合、この方法は砲弾型のポリウレタン等で
できた物体を配管内に高速で走らせて錆、スケー
ル等を落すので、当初よりピグを走らせるように
配管を設計しなければならない。特に、バルブ、
サンブリングノズルなどがあるとピグの使用はで
きない場合が多い。またスライム、スラツジの量
が多くなるとピグの閉塞を生じ、逆圧をかけて戻
さなければならない。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、放射性流体が流れる配管の洗
浄方法において、配管構造に制約を受けず、しか
も簡単な装置および操作で種々の形態の汚れを除
去することのできる方法を提供することである。

〔発明の概要〕

本発明は、配管内に洗浄薬液流と、該洗浄薬液
に粒状物質の混ざつた粒子流とを交互に送入して
洗浄薬液流の中に粒子流が高濃度にプラグ状に流
れるようにし、それにより配管内の放射性物質を
効果的に除去することを特徴とする放射性流体用
配管の洗浄方法に関する。

本発明において配管内に粒子流をプラグ状に断
続的に流すには、薬液タンクより高圧ポンプで洗
浄薬液を粒子タンクへ圧入してこれを配管へ送り
込み、次に洗浄薬液のみを配管へ流すようにし、
これを交互にくり返す。このように流れの中に濃
い粒子流が断続的に入ると乱流力が強まり、同時
に粒子の乱流運動も生じて配管壁をこすり、ソフ
トクラツドやスラツジを巻き上げて、洗浄薬液と
共にこれらを流し出すことができる。

もし水流のみで乱流力を作りスラツジ、スケー
ル等を流動化させるとすると20m以上の高流速が
必要であり、配管が長い場合には圧力損失が大き
いため、このような高流速を得るには配管入口部
の圧力を耐圧以上にしなければならないことにな
り、実用化し得ない。

粒子流であつても定常で連続的に流していては
洗浄効果が低く、また粒子流の圧力損失は清水流
に比してからなり大きいので、配管全長にわたつ
て粒子流を流すことはこの点でも不利である。

本発明のように粒子流と洗浄薬液流と交互に流
し、粒子流がプラグ状になるようにすると、洗浄
効果の点でも、圧力損失の点でも好ましい結果が
得られ、さらに薬液の化学的除染効果も加わつて
よい結果が得られる。

粒子流を形成する粒状物質は洗浄薬液と化学反
応しない物質で、ある程度沈降速度の大きなもの
がよい。しかし沈降速度は大きい方が除染効果が
上るが、あまり大きすぎると配管途中で沈降して
しまうので、0.1〜10cm／sec程度が好ましい。材
質としてはパーライト、ゼオライト、ガラスビー
ズ、活性炭、セラミツク粒子、金剛砂、イオン交
換樹脂、キレート樹脂、その他の合成樹脂等がよ
い。薬液流が清水流であれば、マグネタイト粒子
等も有効である。粒子の大きさは配管構造の中で
最も小さいノズルの1/5以下の寸法がよい。あま
り小さいと効果がなくなるので、比重との関連も
あるが、通常は数mm以下、0.1mm以上が好ましい。

洗浄薬液としては配管の洗浄に使用されるもの
ならばいずれでもよく、例えば硫酸、修酸、クエ
ン酸、スルフアミン酸等がある。また水でもよ
い。

粒子流および洗浄薬液流の流速は配管の設計流
速でよく、粒子流の濃さは濃い方がよい。通常
は、見掛蒿濃度50％以上がよい。

粒子流は配管長が長い場合先へ行く程拡散して
濃度が低下するので、粒子流プラグの長さは少な
くとも配管径の10倍は必要である。しかし長すぎ
ると圧力損失が大きくなる。粒子流プラグの間隔
は管径の20倍以上あればよく、配管全体の圧力損
失からプラグ流の許容される長さを求め、これを
いくつかに分割して等間隔に送り込むようにすれ
ばよい。

〔発明の実施例〕

図面を参照して本発明の一実施例を説明する。

第１図は本発明の洗浄方法のフローシートを示
すものである。薬液タンク１より高圧ポンプ３で
薬液を粒子タンク２へ圧入する。薬液は粒子と一
緒になつて粒子流として粒子タンク２より流れ
出、洗浄すべき配管５へ送り込まれる。所定量の
粒子流が送り込まれたら、バルブ４を切りかえて
薬液が直接配管に流れるようにし、所定量の薬液
を配管に送り込む。薬液を配管５に流している
間、粒子タンク２では使用済粒子を回収受入され
る。

配管内を流れた薬液流および流は配管の他端か
ら回収され、薬液および粒子をスラツジと分離し
て再使用する。

スラツジはスラツジ槽に受けて自然沈降させ、
一定量になつたら槽から出して固化廃棄する。

〔発明の効果〕

本発明の洗浄方法によると、配管内の放射性物
質はスラツジおよびソフトクラツドの状態で粒子
流により流出し、分離されるので、従来の化学除
染法に比して薬品消費量が減り、分離操作も簡単
で、二次廃棄物量の発生も少なくなる。

また本発明においては粒子はプラグ流として流
れるので、連続流に比してスラツジまい上げ効果
が大きく、かつ圧力損失も少なくてすむ。したが
つて薬液ポンプの圧力をあまり大きくしなくても
よい。

さらに、本発明の方法は、化学的除染法に比し
て短時間に洗浄でき、しかも装置および操作も簡
単である。一方機械的除染法と比較しても、配管
の構造を考慮する必要がなく、いかなる配管に対
しても適用可能であり、従来機械的除染法では除
去できなかつた汚れも効果的に除去することがで
きる。すなわち本発明は、ソフトスケール、スラ
ツジ類の流動除去と、ハードスケールの化学溶解
とを同一工程で同時に行なうことになるので、操
作が簡単であり、工期も短縮されることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のフローシートを示
す。 １……薬液タンク、２……粒子タンク、３……
高圧注入ポンプ、４……切換え弁、５……配管、
６……エアーパージ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 配管内に洗浄薬液流と、該洗浄薬液に粒状物
   質の混ざつた粒子流とを交互に送入することを特
   徴とする放射性流体用配管の洗浄方法。 ２ 粒状物質は洗浄薬液中の沈降速度が0.1〜1.0
   cm／secであり、粒径が0.1mm以上数mm以下である
   特許請求の範囲第１項記載の放射性流体用配管の
   洗浄方法。 ３ 洗浄薬液流中の粒子流のプラグの長さが配
   管々径の10倍以上でかつ許容圧力損失の範囲内と
   なるような間隔で洗浄薬液流と粒子流とを送入す
   る特許請求の範囲第１項記載の放射性流体用配管
   の洗浄方法。 ４ 粒子流の濃度が見掛蒿濃度50％以上である特
   許請求の範囲第１項記載の放射性流体用配管の洗
   浄方法。