KR100485973B1 - A preliminary acid cleansing device of a high radioactive contamination metal - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고방사능에 오염된 금속을 전해연마를 통해 제염하기 앞서, 1차적으로 방사능 물질을 제거하기 위한 고방사능 오염 금속의 예비 산세척 장치에 관한 것이다. 이를 위해, 내부에 산성의 세정액(14)이 채워지고, 상기 세정액(14)내에 대상물(5)이 수장되는 세정장치(10); 상기 대상물(5)을 향해 상기 세정액(14)을 분사하는 분사수단; 상기 대상물(5)을 설치할 때, 상기 세정액(14)을 이동시켜 저장하기 위한 임시보관탱크(20); 상기 세정장치(10)와 임시보관탱크(20) 사이에 각각 연결되어 상기 세정액(14)을 순환시키기 위한 제 1, 2 펌프(18, 22); 상기 임시보관탱크(20)내의 세정액(14)을 이동시켜 중화시키기 위한 중화수단; 및 상기 중화수단에 의해 중화된 세정액을 여과하기 위한 여과수단이 제공된다.The present invention relates to a preliminary pickling apparatus for highly radioactive contaminated metal for firstly removing radioactive material prior to decontamination of the highly radioactive metal contaminated by electropolishing. To this end, the cleaning device 10 is filled with an acidic cleaning liquid 14, the object 5 is stored in the cleaning liquid (14); Spraying means for spraying the cleaning liquid (14) toward the object (5); Temporary storage tank (20) for moving and storing the cleaning liquid (14) when installing the object (5); First and second pumps (18, 22) connected between the cleaning device (10) and the temporary storage tank (20), respectively, for circulating the cleaning liquid (14); Neutralization means for moving and neutralizing the cleaning liquid 14 in the temporary storage tank 20; And filtering means for filtering the cleaning liquid neutralized by the neutralizing means.
Description
본 발명은 고방사능 오염 금속의 예비 산세척 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 방사능 물질에 오염된 금속을 전해연마를 통해 제염하기 앞서, 1차적으로 방사능 물질을 제거하기 위한 고방사능 오염 금속의 예비 산세척 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a preliminary pickling apparatus for a highly radioactive contaminated metal, and more particularly, prior to decontamination of a metal contaminated with a radioactive material through electropolishing, a preliminary preparation of a high radioactive contaminated metal to remove the radioactive material. It relates to a pickling device.
일반적으로, 원자력 관련시설(예를 들어, 핵발전소, 원자력 연구소 등)에서 사용하고 수명을 다하여 폐기해야하는 장치나 설비들 중에는 방사능에 오염된 것들이 대부분이다. 이와 같이 방사능에 오염된 설비, 기계장치 등은 단순히 매립하거나 소각하지 못하고 반드시 방사능을 제거하는 제염 및 절단등의 감용처리를 한 뒤원자력법상의 규정에 따라 처리되어야 하고, 이러한 규정에 따라 종래에 많은 제염처리들이 수행되어 왔다.In general, most of the devices or facilities used in nuclear facilities (eg nuclear power plants, nuclear research institutes) and which have to be disposed of at end of life are contaminated with radiation. Such facilities, machinery, etc. contaminated with radioactivity must be treated in accordance with the provisions of the Atomic Energy Act after decontamination, decontamination, and cutting to remove radioactivity without simply being buried or incinerated. Treatments have been performed.
방사능으로 오염된 기계설비에서 방사능을 제거하기 위한 제염처리들중 종래에 행해졌던 방법(고압세척, 초음파, 화학제염, 전해연마 등)들중 가장 일반적인 것은 강산에 의한 전해연마 방법이다. 즉, 인산, 황산 또는 질산이나 그 혼합물로 이루어진 강산을 전해연마액으로 사용하고, 이러한 전해연마액에 제염 대상물을 담근 채 전해연마를 하였다. 이와 같이, 전해연마를 활용하는 이유는 대상물이 금속물인 경우 대상물에 전기를 일정하게 흐르게 함으로서 대상물의 표면을 일정하게 제거하는 전해연마를 통해 방사능이 거의 완벽하게 제염된다는 사실이 실험적으로 알려졌기 때문이다.Among the decontamination processes for removing radioactivity from radioactively contaminated machinery, the most common method (high pressure washing, ultrasonic wave, chemical decontamination, electropolishing, etc.) is the electrolytic polishing method by strong acid. That is, a strong acid consisting of phosphoric acid, sulfuric acid or nitric acid or a mixture thereof was used as the electrolytic polishing solution, and electrolytic polishing was performed while the object to be decontaminated was soaked in such an electrolytic polishing solution. As such, the reason why electropolishing is used is that it is known experimentally that the radiation is almost completely decontaminated through electropolishing which constantly removes the surface of the object by constantly flowing electricity to the object when the object is a metal object. .
그러나, 전해연마에 의한 제염처리의 경우 다음과 같은 문제점이 있었다. 즉, 고방사능의 금속 대상물을 제염장치에 설치하고자 하는 경우 수작업에 의하기 때문에 작업자가 방사능에 피폭되기 쉬웠다. 그리고, 장치설치시 고방사능 물질에 의한 오염확산이 우려되었다. 또한, 전해연마를 위해서는 대상물에 음극선을 연결하여야 하는데 이 순간에도 작업자가 방사능에 피폭되기 쉽다.However, in the case of the decontamination treatment by electropolishing, the following problems exist. That is, when the high-radioactive metal object is to be installed in the decontamination apparatus, it is easy to be exposed to radiation by the worker because of manual labor. In addition, the spread of the contamination by the high radioactive material was feared during installation of the device. In addition, for electropolishing, a cathode ray must be connected to an object, and at this moment, the worker is easily exposed to radiation.
이 때문에 일부에서는 이와 같이 방사능에 과다하게 오염된 금속류를 제염처리하지 않고 그대로 드럼통에 밀봉하여 보관하였다. 이는 완벽한 제염(방사능 제거)이 어렵고, 제염시 발생하는 폐기물(예를 들어, 전해연마액)이 또 다른 방사능 오염원으로 작용하여 방사능의 확산이라는 결과를 초래하기 때문이다.For this reason, some of the metals contaminated with radioactivity in such a manner were kept sealed in the drum without being decontaminated. This is because complete decontamination (radioactivity removal) is difficult, and the waste generated during decontamination (eg, electrolytic polishing liquid) acts as another radioactive contaminant, resulting in the spread of radioactivity.
따라서, 지금까지 고(高)방사능에 오염된 금속류에 대한 전해연마 제염처리는 상당한 경제, 환경 및 안전의 위험성을 갖고 극히 제한적으로 이루어지곤 하였다.Thus, electropolishing decontamination of metals contaminated with high radioactivity has been carried out to a very limited extent with considerable economic, environmental and safety risks.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 제 1 목적은, 고방사능에 오염된 금속류인 경우에도 전해연마에 의해 쉽게 제염처리 할 수 있도록 미리 고방사능 오염 금속을 예비 세척하는 산세척 장치를 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and a first object of the present invention is to prepare a highly radioactive contaminated metal in advance so that it can be easily decontaminated by electropolishing even in the case of metals contaminated with high radioactivity. It is to provide a pickling device for washing.
본 발명의 제 2 목적은, 수명이 다한 산세정액을 중화처리하고, 섞여 있는 방사능 물질을 여과장치에 의해 효율적으로 여과한 뒤, 세정액을 폐기할 수 있는 고방사능 오염 금속의 예비 산세척 장치를 제공하는 것이다.A second object of the present invention is to provide a preliminary pickling apparatus for a highly radioactive contaminated metal which can neutralize the pickling solution at the end of its life, filter the mixed radioactive material efficiently with a filtration device, and then discard the cleaning solution. It is.
본 발명의 제 3 목적은, 산세척의 대상물중 특정 부위에 세정액을 집중적으로 분출함으로서 고방사능 물질이 제거될 수 있도록 하는 고방사능 오염 금속의 예비 산세척 장치를 제공하는 것이다.It is a third object of the present invention to provide a preliminary pickling apparatus for a highly radioactive contaminated metal which allows high radioactive substances to be removed by intensively ejecting a cleaning liquid to a specific portion of an object of pickling.
상기와 같은 본 발명의 목적은, 내부에 산성의 세정액(14)이 채워지고, 상기 세정액(14)내에 대상물(5)이 수장되는 세정장치(10); 상기 대상물(5)을 향해 상기 세정액(14)을 분사하는 분사수단; 상기 대상물(5)을 설치할 때, 상기 세정액(14)을 이동시켜 저장하기 위한 임시보관탱크(20); 상기 세정장치(10)와 임시보관탱크(20) 사이에 각각 연결되어 상기 세정액(14)을 순환시키기 위한 제 1, 2 펌프(18, 22); 상기 임시보관탱크(20)내의 세정액(14)을 이동시켜 중화시키기 위한 중화수단; 및 상기 중화수단에 의해 중화된 세정액을 여과하기 위한 여과수단이 구비되는 것을 특징으로 하는 고방사능 오염 금속의 예비 산세척 장치에 의하여 달성될 수 있다.An object of the present invention as described above, the cleaning device 10 is filled with an acidic cleaning liquid 14, the object 5 is stored in the cleaning liquid (14); Spraying means for spraying the cleaning liquid (14) toward the object (5); Temporary storage tank (20) for moving and storing the cleaning liquid (14) when installing the object (5); First and second pumps (18, 22) connected between the cleaning device (10) and the temporary storage tank (20), respectively, for circulating the cleaning liquid (14); Neutralization means for moving and neutralizing the cleaning liquid 14 in the temporary storage tank 20; And a filtering means for filtering the washing liquid neutralized by the neutralizing means.
그리고, 상기 분사수단은, 상기 대상물(5)의 하부까지 연장되어 위치하는 흡입관(55); 상기 대상물(5)의 상부까지 연장되어 위치하고, 복수의 배출노즐(53)이 설치되는 배출관(52); 및 상기 흡입관(55)과 배출관(52) 사이에 설치되는 순환펌프(12)인 것이 바람직하다.And, the injection means, the suction pipe 55 is extended to the lower portion of the object (5); A discharge pipe 52 which extends to an upper portion of the object 5 and is provided with a plurality of discharge nozzles 53; And a circulation pump 12 installed between the suction pipe 55 and the discharge pipe 52.
아울러, 상기 세정장치(10)의 바닥면은 일방향으로 경사를 형성하고, 상기 세정장치(10)의 내부에는 상기 대상물(5)을 수평으로 고정하기 위한 지지체(50)가 더 설치되어 있으며, 상기 순환펌프(12)의 흡입관(55)은 상기 지지체(50)의 하부에 고정되는 것이 더욱 바람직하다.In addition, the bottom surface of the cleaning device 10 forms an inclination in one direction, and the supporter 50 for horizontally fixing the object 5 is further provided inside the cleaning device 10, More preferably, the suction pipe 55 of the circulation pump 12 is fixed to the lower portion of the support 50.
뿐만 아니라, 상기 중화수단은, 중화반응이 일어나는 중화탱크(30); 상기 임시보관탱크(20)와 중화탱크(30) 사이에 설치되는 제 3 펌프(34); 상기 중화탱크(30)의 일측에 설치되는 pH측정기(32); 내부에 중화제(62)가 수용되며, 상기 중화탱크(30)로 상기 중화제(62)를 공급하기 위한 중화제탱크(60); 및 중화반응을 촉진하기 위해 상기 중화탱크(30)내에 설치되는 교반기(36)로 구성되는 것이 가장 바람직하다.In addition, the neutralizing means, the neutralization tank 30 in which the neutralization reaction occurs; A third pump 34 installed between the temporary storage tank 20 and the neutralization tank 30; PH measuring device 32 is installed on one side of the neutralization tank (30); A neutralizer 62 is accommodated therein, and a neutralizer tank 60 for supplying the neutralizer 62 to the neutralization tank 30; And a stirrer 36 installed in the neutralization tank 30 to promote the neutralization reaction.
또한, 상기 여과수단은, 입구측이 상기 중화탱크(30)에 연결된 액체여과장치(44); 상기 액체여과장치(44)와 직렬로 연결된 제 5 펌프(46); 상기 제 5 펌프(46)의 출구측에 연결된 저장탱크(40); 및 상기 저장탱크(40)내의 액체를 선택적으로 배출하기 위한 밸브(48)로 구성되는 것이 가능하다.In addition, the filtration means, the liquid filtration device 44, the inlet side is connected to the neutralization tank (30); A fifth pump (46) connected in series with said liquid filtration device (44); A storage tank 40 connected to the outlet side of the fifth pump 46; And a valve 48 for selectively discharging the liquid in the storage tank 40.
여과된 액체를 반복여과하기 위하여 입구측이 상기 저장탱크(40) 내부까지 연장되고, 출구측이 상기 액체여과장치(44)의 입구측까지 연장된 제 4 펌프(42)를 더 포함하는 것도 가능하다.It is also possible to further include a fourth pump 42 whose inlet side extends into the storage tank 40 and the outlet side extends to the inlet side of the liquid filtration device 44 for repeated filtration of the filtered liquid. Do.
상기 목적을 달성하기 위해, 상기 세정장치(10)내에서 상기 세정액(14)의 오버플로우를 방지하기 위하여 일단이 상기 세정장치(10)의 소정높이에 연결되고, 타단이 상기 임시보관탱크(20)까지 연결되는 연결관(16)을 더 포함하는 것이 실시될 수 있다. In order to achieve the above object, one end is connected to a predetermined height of the cleaning device 10 in order to prevent the cleaning liquid 14 from overflowing in the cleaning device 10, and the other end thereof is the temporary storage tank 20. It may be practiced to further include a connector 16 connected to).
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.Other objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and the preferred embodiments associated with the accompanying drawings.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 고방사능 오염 금속의 예비 산세척 장치에 대하여 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings to be described in detail with respect to the preliminary pickling apparatus of a high radioactive contamination metal according to the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 고방사능 오염 금속의 예비 산세척 장치의 개략적인 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 예비 산세척장치는 크게 세정장치(10), 임시보관탱크(20), 중화탱크(30), 저장탱크(40)로 구성되어 있고, 기능적으로는 직렬로 연결된 세정장치, 중화장치, 여과장치로 나눌 수 있다.1 is a schematic configuration diagram of a preliminary pickling apparatus for a highly radioactive contaminated metal according to the present invention. As shown in Figure 1, the preliminary pickling device according to the present invention is largely composed of a cleaning device 10, temporary storage tank 20, neutralization tank 30, storage tank 40, and functionally It can be divided into washing unit, neutralizer and filtration unit connected in series.
세정장치(10)는 내부에 세정액(14)을 담을 수 있도록 구성되고 특히 바닥면은 일방향으로 경사를 이루고 있다. 그리고, 경사가 시작되는 영역에는 수평으로 지지체(50)가 설치되고, 대상물(5)은 이러한 지지체(50) 위에 설치된다. 이와 같이, 바닥면에 경사를 형성하는 것은 분사된 세정액(14)의 난반사를 촉진하여 세정효율을 높이고, 크고 무거운 입자는 재순환되지 않고 바닥 저면에 모이도록 하기 위함이다. 또한, 세정장치(10)의 재질은 PE로 제작되며, 외부면에는 SUS와 납이 코팅되어 방사능을 차폐하도록 구성된다.The cleaning device 10 is configured to contain the cleaning liquid 14 therein, and the bottom surface thereof is inclined in one direction. In addition, the support 50 is installed horizontally in the region where the inclination starts, and the object 5 is installed on the support 50. As such, the inclination of the bottom surface is to promote the diffuse reflection of the sprayed cleaning liquid 14 to increase the cleaning efficiency, and to collect large and heavy particles on the bottom surface without being recycled. In addition, the material of the cleaning device 10 is made of PE, the outer surface is SUS and lead is configured to shield the radiation.
순환펌프(12)는 지지체(50)의 하부에서 세정액(14)을 흡입하여, 대상물(5)의 상부에서 대상물(5)을 향해 분출한다.The circulation pump 12 sucks the cleaning liquid 14 from the lower portion of the support 50, and ejects the upper portion of the object 5 toward the object 5.
세정액(14)은 강산성으로서 예를 들어, 염산, 황산, 인산, 질산 또는 그 혼합물이 포함된 산성세정제를 사용한다. 이러한 세정장치(10)의 내부에 관해서는 도 2 및 도 3의 설명에서 상세히 설명하도록 한다.The cleaning liquid 14 uses an acidic cleaner containing strong acid, for example, hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, nitric acid or a mixture thereof. The inside of the cleaning apparatus 10 will be described in detail in the description of FIGS. 2 and 3.
제 1 펌프(18)는 입구측이 세정장치(10)의 경사면 하부에 연결되고, 출구측이 임시보관탱크(20)에 연결되어 있다. 이러한 제 1 펌프(18)는 대상물(5)을 교체하거나 세정장치(10)를 비워야 할 경우, 세정액(14)을 임시보관탱크(20)로 압송하는 역할을 한다.The first pump 18 is connected to the lower side of the inclined surface of the cleaning device 10, the outlet side is connected to the temporary storage tank 20. The first pump 18 serves to pump the cleaning liquid 14 into the temporary storage tank 20 when the object 5 needs to be replaced or the cleaning device 10 should be emptied.
제 2 펌프(22)는 임시보관탱크(20)내의 세정액(14)을 다시 세정장치(10)로 복귀시키고자 할 때 사용된다. 이를 위해, 제 2 펌프(22)의 입구측은 임시보관탱크(20)의 저면까지 연장되어 있고, 출구측은 세장장치(10) 위까지 연장되어 있다.The second pump 22 is used to return the cleaning liquid 14 in the temporary storage tank 20 back to the cleaning apparatus 10. To this end, the inlet side of the second pump 22 extends to the bottom of the temporary storage tank 20, and the outlet side extends up to the washing apparatus 10.
연결관(16)은 제 2 펌프(22)의 동작중에 과다하게 세정액(14)이 공급되어 세정장치(10)위에 강산의 세정액(14)이 오버플로우 되는 것을 방지하기 위한 구조이다. 즉, 연결관(16)의 일단은 세정장치(10)의 세정액(14) 높이 한계선 영역에 설치되고, 연결관(16)의 타단은 임시보관탱크(20)까지 연결되어 있다. 따라서, 세정장치(10) 내의 세정액(14) 높이가 지나치게 높고, 제 2 펌프(22)에 의해 계속적으로 세정액(14)이 공급되더라도 세정액(14)은 자연스럽게 연결관(16)을 통해 임시보관탱크(20)로 흘러 들어온다.The connection pipe 16 is a structure for preventing the cleaning liquid 14 from being excessively supplied during the operation of the second pump 22 and the overflow of the cleaning liquid 14 of the strong acid on the cleaning device 10. That is, one end of the connecting pipe 16 is installed in the region of the height limit line of the cleaning liquid 14 of the cleaning device 10, and the other end of the connecting pipe 16 is connected to the temporary storage tank 20. Therefore, even if the height of the cleaning liquid 14 in the cleaning device 10 is too high and the cleaning liquid 14 is continuously supplied by the second pump 22, the cleaning liquid 14 naturally stores the temporary storage tank through the connecting pipe 16. Flows into (20).
임시보관탱크(20)는 세정장치(10)내의 대상물(5)을 교체하거나 세정장치(10) 내부를 비워야 할 경우, 세정액(14)을 임시로 저장하기 위한 장치이다. 이러한 임시보관탱크(20)의 재질은 PE로 제작되며, 외부면에는 SUS와 납이 코팅되어 방사능을 차폐하도록 구성된다.The temporary storage tank 20 is a device for temporarily storing the cleaning liquid 14 when the object 5 in the cleaning device 10 needs to be replaced or the inside of the cleaning device 10 needs to be emptied. The material of the temporary storage tank 20 is made of PE, the outer surface is SUS and lead is coated to shield the radioactivity.
중화탱크(30)는 사용한도가 완료된 세정액(14)을 임시보관탱크(20)로부터 별도로 빼낸 다음 중화제를 투입하여 중화반응을 일으키는 장치이다. 이러한 중화탱크(30)의 재질은 PE로 제작되며, 외부면에는 SUS와 납이 코팅되어 방사능을 차폐하도록 구성된다.The neutralization tank 30 is a device for removing the washing solution 14, which has been completely used, separately from the temporary storage tank 20, and then adding a neutralizing agent to cause the neutralization reaction. The material of the neutralization tank 30 is made of PE, the outer surface is SUS and lead is coated to shield the radioactivity.
제 3 펌프(34)는 입구측이 임시보관탱크(20)의 하부에 연결되고, 출구측이 중화탱크(30)에 연결되어 있다. 따라서, 세정액(14)을 중화하고자 할 경우에는 제 3 펌프(34)를 가동하여 세정액(14)을 중화탱크(30)로 이동시키는 것이다.The third pump 34 has an inlet side connected to the lower portion of the temporary storage tank 20 and an outlet side connected to the neutralization tank 30. Therefore, when the neutralizing solution 14 is to be neutralized, the third pump 34 is operated to move the cleaning solution 14 to the neutralization tank 30.
pH측정기(32)는 중화탱크(30)의 일측에 구비되어, 세정액(14)의 수소이온농도(pH)를 측정하도록 구성된다. 중화반응은 pH측정기(32)의 측정결과가 7 ~ 8 범위가 될 때까지 수행한다.The pH meter 32 is provided on one side of the neutralization tank 30, and is configured to measure the hydrogen ion concentration (pH) of the cleaning liquid (14). The neutralization reaction is performed until the measurement result of the pH meter 32 is in the range of 7 to 8.
중화제탱크(60)는 중화탱크(30)의 상부에 배치되며, 내부에 강알카리 용액의 중화제(62)가 들어있다. 따라서, 밸브(64)를 개폐함에 따라 중화제(62)가 중화탱크(30)로 투입되어 중화반응이 일어나도록 구성된다.The neutralizing tank 60 is disposed above the neutralizing tank 30, and contains a neutralizing agent 62 of a strong alkali solution therein. Accordingly, as the valve 64 is opened and closed, the neutralizing agent 62 is introduced into the neutralization tank 30, so that the neutralization reaction occurs.
교반기(36)는 중화반응을 촉진하기 위한 것으로서, 일반적으로 모터와 프로펠러(38) 등으로 구성된다. 프로펠러(38)의 회전은 중화탱크(30) 내부에서 와류를 형성하여 강산의 세정액(14)과 강알카리의 중화제(62)가 잘 섞일 수 있도록 한다.The stirrer 36 is for promoting the neutralization reaction and is generally composed of a motor, a propeller 38 and the like. Rotation of the propeller 38 forms a vortex in the neutralization tank 30 so that the strong acid cleaning liquid 14 and the strong alkali neutralizer 62 can be mixed well.
저장탱크(40)는 중화탱크(30)의 일측에 구비되며, 액체여과장치(44)를 통과한 액체를 임시로 보관하기 위한 장치이다. 이와 같이, 저장탱크(40) 내에 저장된 액체는 필요에 따라 밸브(48)를 통해 폐기장 등으로 이송된다.The storage tank 40 is provided at one side of the neutralization tank 30 and is a device for temporarily storing the liquid that has passed through the liquid filtration device 44. As such, the liquid stored in the storage tank 40 is transferred to the waste disposal site through the valve 48 as necessary.
액체여과장치(44)는 입구측이 중화탱크(30)에 연결된다. 이러한 액체여과장치(44)는 액체 속에 포함된 최소 0.1㎛ 정도의 입자까지 걸러낼 수 있다. 이러한 액체여과장치(44)는 방사능이 누적적으로 모이는 곳이므로 외면에는 SUS와 납이 코팅되어 방사능을 차폐하도록 구성된다.The liquid filtration device 44 has an inlet side connected to the neutralization tank 30. The liquid filtration device 44 can filter particles down to a minimum of 0.1 μm contained in the liquid. Since the liquid filtration device 44 is where the radioactivity accumulates cumulatively, SUS and lead are coated on the outer surface to shield the radioactivity.
제 5 펌프(46)의 입구측은 액체여과장치(44)의 출구측에 직렬로 연결되고, 출구측은 저장탱크(40)에 연결되어 있다. 따라서, 중화된 액체를 강제로 액체여과장치(44)를 통해 저장탱크(40)로 압송하는 기능을 한다.The inlet side of the fifth pump 46 is connected in series to the outlet side of the liquid filtration device 44, and the outlet side is connected to the storage tank 40. Accordingly, the neutralized liquid is forcibly fed to the storage tank 40 through the liquid filtration device 44.
제 4 펌프(42)의 입구측은 저장탱크(40)의 바닥면 영역까지 연장되어 설치되고, 출구측은 액체여과장치(44)의 입구측까지 연장되어 연결되어 있다. 이러한 제 4 펌프(42)는 액체여과장치(44)를 통과한 방사능물질 또는 방사능에 오염된 금속입자가 원자력법상의 기준치 이상인 경우 재차 액체여과장치(44)를 통과하도록 하기 위한 것이다.The inlet side of the fourth pump 42 extends to the bottom surface area of the storage tank 40, and the outlet side extends to the inlet side of the liquid filtration device 44. The fourth pump 42 is to allow the radioactive material or the metal particles contaminated with radioactivity to pass through the liquid filtration device 44 to pass through the liquid filtration device 44 again when the nuclear particle is higher than a standard value in the nuclear power law.
도 2는 도 1중 세정장치(10)의 내부 구성도이고, 도 3은 도 2중 배출노즐(53)의 부분확대 사시도이다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 세정장치(10)의 내부에는 크게 흡입관(55), 지지체(50) 및 배출관(52)이 구비되어 있다.2 is a diagram illustrating an internal configuration of the cleaning device 10 of FIG. 1, and FIG. 3 is an enlarged perspective view of a part of the discharge nozzle 53 of FIG. 2. As shown in FIG. 2 and FIG. 3, the suction pipe 55, the supporter 50, and the discharge pipe 52 are largely provided inside the cleaning device 10.
흡입관(55)은 세정장치(10)의 하부 경사면 영역에 수평으로 배치되며, 다수의 구멍(56)이 형성되어 있어서, 세정액(14)을 용이하게 흡입할 수 있도록 구성되어 있다.The suction pipe 55 is horizontally disposed in the lower inclined area of the cleaning device 10 and has a plurality of holes 56 formed therein so as to easily suck the cleaning liquid 14.
배출관(52)은 세정장치(10)의 상부에 수평으로 위치하며, 대상물(5)을 향해 수직으로 복수의 배출노즐(53a, 53b, 53c)이 돌출 형성되어 있다. 이러한 각 배출노즐(53a, 53b, 53c)의 끝부분에는 배출공(57)이 형성되어 있어서, 빠른 속도로 세정액(14)을 분사할 수 있도록 구성되어 있다.The discharge pipe 52 is positioned horizontally above the cleaning device 10, and a plurality of discharge nozzles 53a, 53b, 53c are formed to protrude toward the object 5 vertically. Discharge holes 57 are formed at the ends of the discharge nozzles 53a, 53b, 53c, and are configured to spray the cleaning liquid 14 at high speed.
특히, 배출관(52)은 대상물(5)을 쉽게 향하도록 분사각도가 용이하게 조절된다. 이를 위해, 배출관(52) 자체를 가요성 파이프로 제작할 수도 있고, 배출관(52)의 축선방향 위치 및 원주반향 회전위치를 조절한 뒤, 클램프(미도시) 등으로 고정시킬 수 있다.In particular, the discharge pipe 52 is easily adjusted to the injection angle to the object (5). To this end, the discharge pipe 52 itself may be made of a flexible pipe, and after adjusting the axial position and the circumferential rotational position of the discharge pipe 52, it may be fixed with a clamp (not shown).
이러한 흡입관(55)은 순환펌프(12)의 입구측에 설치되고, 배출관(52)은 순환펌프(12)의 출구측에 설치된다. The suction pipe 55 is installed at the inlet side of the circulation pump 12, the discharge pipe 52 is installed at the outlet side of the circulation pump 12.
지지체(50)는 세정장치(10)내에 수평으로 설치되며, 상부에 대상물(5)이 올려져서 위치할 수 있도록 구성된다. 또한, 분사된 세정액(14)이 지지체(50)를 통과한 뒤 흡입관(55)에 흡입되어 재차 순환될 수 있도록 지지체(50)는 가느다란 봉재(예를 들어, 철사, 합성수지 등)를 가로방향 및 세로방향으로 엮어서 제작한다.The support 50 is installed horizontally in the cleaning device 10, and is configured to be positioned on the object 5 is placed on top. In addition, the support 50 is a thin rod (for example, wire, synthetic resin, etc.) in a horizontal direction so that the sprayed cleaning solution 14 passes through the support 50 and is sucked into the suction pipe 55 to be circulated again. And weave in the longitudinal direction to produce.
이하에서는 상기와 같은 구성을 갖는 고방사능 오염 금속의 예비 산세척 장치의 동작방법에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, an operation method of a preliminary pickling apparatus for a highly radioactive contaminated metal having the above configuration will be described.
우선, 비어있는 세정장치(10)의 내부에 고방사능 물질에 의해 오염된 금속 대상물(5)을 설치한다. 이 때, 노즐(53)은 대상물(5)중 가장 오염도가 크다고 판단되는 부위를 향하도록 설치한다. 그 다음, 제 2 펌프(22)를 가동하여 임시보관탱크(20)내의 세정액(14)을 세정장치(10)로 이송시킨다. 세정장치(10) 내의 세정액(14)의 수위가 어느 정도에 다다르면, 순환펌프(12)를 동작시켜 세정액(14)을 분사한다.First, the metal object 5 contaminated by the high radioactive material is installed inside the empty cleaning device 10. At this time, the nozzle 53 is installed so as to face the portion of the object 5 which is determined to have the highest pollution degree. Then, the second pump 22 is operated to transfer the cleaning liquid 14 in the temporary storage tank 20 to the cleaning apparatus 10. When the level of the cleaning liquid 14 in the cleaning device 10 reaches a certain level, the circulating pump 12 is operated to eject the cleaning liquid 14.
이 때, 흡입관(55)을 통과한 세정액(14)은 복수의 배출노즐(53)을 통해 복잡한 외형을 갖는 대상물(5)의 표면 곳곳에 다양한 각도로 분사된다. 소정 시간동안 세정이 완료되면, 제 1 펌프(18)를 이용하여 세정액(14)을 임시보관탱크(20)로 이동시킨 후, 대상물(5)을 교체한다.At this time, the cleaning liquid 14 passing through the suction pipe 55 is sprayed at various angles to the surface of the object 5 having a complicated shape through the plurality of discharge nozzles 53. After the cleaning is completed for a predetermined time, the cleaning liquid 14 is moved to the temporary storage tank 20 by using the first pump 18, and then the object 5 is replaced.
이하에서는 폐기하고자 하는 세정액의 중화공정에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 우선, 임시보관탱크(20)내의 세정액(14)의 농도가 낮거나 방사능 물질에 심하게 오염된 경우 또는 정해진 횟수 이상 사용된 경우에는 이를 중화처리하여 폐기하여야 한다. 이를 위해, 제 3 펌프(34)를 이용하여 임시보관탱크(20) 내의 세정액(14)을 중화탱크(30)로 이동시킨다.Hereinafter, the neutralization process of the cleaning liquid to be discarded will be described in detail. First, when the concentration of the cleaning liquid 14 in the temporary storage tank 20 is low or heavily contaminated with radioactive material or used more than a predetermined number of times, it should be disposed of by neutralizing it. To this end, the cleaning liquid 14 in the temporary storage tank 20 is moved to the neutralization tank 30 by using the third pump 34.
그 다음, pH측정기(32)를 이용하여 pH의 변화량을 감시하면서 밸브(64)를 개방하여 중화제(62)를 투입한다. 이 때, 교반기(36)도 함께 동작시킨다. 이와 같은 과정으로 인해, 중화탱크(30) 내부에서는 활발한 중화반응이 일어나고 pH는 7 ~ 8 범위에 다다르게 된다.Then, the pH measuring device 32 is used to monitor the amount of change in pH to open the valve 64 and add the neutralizing agent 62. At this time, the stirrer 36 is also operated together. Due to this process, the active neutralization reaction occurs in the neutralization tank 30 and the pH reaches 7 to 8 range.
이하에서는 상기와 같이 중화된 액체를 여과하여 폐기하는 과정에 대해 상세히 설명하기로 한다. 우선, 제 5 펌프(46)를 동작시켜, 중화탱크(30) 내부의 액체를 저장탱크(40)로 이동시킨다. 이 때, 액체는 액체여과장치(44)를 통과하게 되는데, 액체여과장치(44)는 액체 속의 금속입자를 여과하게 된다. 여과된 액체는 저장탱크(40)에 모여져서 폐기를 대기하게 된다.Hereinafter, the process of filtering and discarding the neutralized liquid as described above will be described in detail. First, the fifth pump 46 is operated to move the liquid in the neutralization tank 30 to the storage tank 40. At this time, the liquid passes through the liquid filtration device 44, the liquid filtration device 44 to filter the metal particles in the liquid. The filtered liquid is collected in the storage tank 40 to wait for disposal.
만약, 저장탱크(40)내의 방사능 농도가 원자력법상의 허용농도 이상인 경우 제 4 펌프(42)를 동작시켜 액체를 순환적으로 여과한다. 즉, 1차적으로 여과된 저장탱크(40) 내부의 액체는 제 4 펌프(42)에 의해 액체여과장치(44)로 재차 투입되어 2차 여과를 거치게 된다. 이와 같은 과정이 반복됨에 따라 저장탱크(40) 내부의 방사능 물질의 농도는 현저하게 떨어지게 된다.If the radiation concentration in the storage tank 40 is more than the allowable concentration in the nuclear power law, the fourth pump 42 is operated to circulate the liquid. That is, the liquid in the primary filtered storage tank 40 is fed back into the liquid filtration device 44 by the fourth pump 42 and subjected to secondary filtration. As this process is repeated, the concentration of the radioactive material in the storage tank 40 is significantly reduced.
지금까지의 과정을 통해 중화되고 여과된 액체는 밸브(48)를 이용하여 폐수처리장 또는 별도의 원자력 관개처리장치로 옮겨진다. 이로서 본 발명에 의한 고방사능 오염 금속의 예비 산세척 장치에 의한 세척공정이 완료하게 된다.The neutralized and filtered liquid through the process so far is transferred to a wastewater treatment plant or a separate nuclear irrigation system using the valve 48. This completes the washing process by the preliminary pickling apparatus for the highly radioactive contaminated metal according to the present invention.
본 발명에서는 필요에 따라 여과공정에서 고밀도 액체여과필터(미도시)를 직렬로 부가할 수도 있다. 이러한 고밀도 액체여과필터는 최소 0.1 ㎛ 까지의 금속입자를 여과할 수 있도록 구성된다. 이러한 고밀도 액체여과필터는 수명이 다한 세정액 액체에서 고방사능 물질에 오염된 금속입자를 거의 완벽하게 제거하기 위한 목적으로 사용된다.In the present invention, if necessary, a high density liquid filtration filter (not shown) may be added in series in the filtration step. This high density liquid filtration filter is configured to filter metal particles of at least 0.1 ㎛. This high density liquid filtration filter is used for the purpose of almost completely removing metal particles contaminated with high radioactive material from the end-of-life cleaning liquid.
본 발명의 도 1에서, 세척공정을 위한 각종 전원장치, 밸브장치, 압력조절장치 등은 본 발명의 구성을 이해하는데 지장이 없는 범위내에서 생략하기로 한다.In FIG. 1 of the present invention, various power supply devices, valve devices, pressure regulating devices, etc. for the cleaning process will be omitted within the scope of the present invention.
뿐만 아니라, 액체여과필터(44)의 필터(미도시) 및 고밀도 액체여과필터(미도시)의 필터(미도시)도 일정기간마다(예를 들어, 일주일에 한번 또는 한달에 한번) 새것으로 교체되며, 교환된 필터에는 다량의 방사선이 포함되어 있으므로 별도로 보관되고, 폐기한다.In addition, the filter (not shown) of the liquid filtration filter 44 and the filter (not shown) of the high-density liquid filtration filter (not shown) are also replaced with new ones at regular intervals (for example, once a week or once a month). The replaced filter contains a large amount of radiation, so it is stored separately and disposed of.
본 발명에서는 여러 대의 펌프를 설치하였으나, 펌프의 갯수와 위치 및 용량은 제염시설의 크기와 용량에 따라 적절히 변경되거나 증감될 수 있다.In the present invention, a plurality of pumps are installed, but the number, location, and capacity of the pumps may be appropriately changed or increased or decreased depending on the size and capacity of the decontamination plant.
본 발명의 첨부된 도면에서는 생략되었으나, 전체적인 세척장치의 동작제어를 위하여 마이컴을 구비하고, pH측정기 등의 디지털화된 값들이 마이컴으로 입력되며, 각종 펌프 등을 동작시키기 위한 동작 명령이 출력되어 별도의 릴레이 등으로 전송되도록 구성되어 있다. Although omitted in the accompanying drawings of the present invention, a microcomputer is provided for the operation control of the overall washing apparatus, and digital values such as a pH meter are input to the microcomputer, and an operation command for operating various pumps is outputted and separated. It is configured to be transmitted to a relay or the like.
또한 본 발명에서는 세정장치(10)에서 세정도중 발생하는 가스를 배출하기 위하여 세정장치(10)의 상부를 밀폐하고, 이에 별도의 공기여과장치(미도시)를 장착하여 배기하도록 한다.In addition, in the present invention, in order to discharge the gas generated during the cleaning in the cleaning device 10, the upper part of the cleaning device 10 is sealed, and a separate air filtration device (not shown) is installed and exhausted.
이상에서와 같은 본 발명에 따른 고방사능 오염 금속의 예비 산세척 장치에 의하면, 고방사능 물질에 오염된 금속류인 경우에도 미리 고방사능 오염 금속을 예비 세척하여 이후, 전해연마에 의해 쉽게 제염처리 할 수 있는 특징이 있다.According to the preliminary pickling apparatus of the high radioactive contaminant metal according to the present invention as described above, even in the case of metals contaminated with high radioactive material, the high radioactive contaminant metal is preliminarily washed, and then, can be easily decontaminated by electropolishing. There is a characteristic.
아울러, 수명이 다한 산세정액을 중화처리하고, 섞여 있는 방사능 입자를 여과장치에 의해 효율적으로 여과한 뒤, 세정액을 폐기하기 때문에 환경오염이나 방사능 확산 등의 문제점을 최소화할 수 있다.In addition, neutralizing the pickling liquid at the end of its life, filtering the mixed radioactive particles efficiently by a filtration device, and then discarding the cleaning liquid can minimize problems such as environmental pollution or radioactive diffusion.
그리고, 산세척의 대상물중 특정 부위에 세정액을 집중적으로 분출함으로서 고방사선이 효율적으로 제거될 수 있는 효과가 있다.And, by intensively ejecting the cleaning liquid to a specific portion of the object of pickling, there is an effect that the high radiation can be efficiently removed.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it is possible to make various modifications or variations without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the appended claims will cover such modifications and variations as fall within the spirit of the invention.
도 1은 본 발명에 따른 고방사능 오염 금속의 예비 산세척 장치의 개략적인 구성도,1 is a schematic configuration diagram of a preliminary pickling apparatus for a highly radioactive contaminated metal according to the present invention;
도 2는 도 1중 세정장치(10)의 내부 구성도,2 is an internal configuration diagram of the cleaning device 10 of FIG.
도 3은 도 2중 배출노즐(53)의 부분확대 사시도이다.3 is a partially enlarged perspective view of the discharge nozzle 53 of FIG. 2.
< 도면의 주요부분에 관한 부호의 설명 ><Description of the code | symbol about the principal part of drawing>
5 : 대상물, 10 : 세정장치,5: object, 10: washing device,
12 : 순환펌프, 14 : 세정액, 12: circulating pump, 14: washing liquid,
16 : 연결관, 18 : 제 1 펌프,16: connector, 18: first pump,
20 : 임시보관탱크, 22 : 제 2 펌프,20: temporary storage tank, 22: second pump,
30 : 중화탱크, 32 : pH 측정기,30: neutralization tank, 32: pH meter,
34 : 제 3 펌프, 36 : 교반기,34: third pump, 36: stirrer,
38 : 프로펠러, 40 : 저장탱크,38: propeller, 40: storage tank,
42 : 제 4 펌프, 44 : 액체여과장치,42: fourth pump, 44: liquid filtration device,
46 : 제 5 펌프, 48 , 64 : 밸브46: fifth pump, 48, 64: valve
50 : 지지체, 52 : 배출관,50: support body, 52: discharge pipe,
53 : 배출노즐, 55 : 흡입관,53: discharge nozzle, 55: suction pipe,
56 : 구멍, 57 : 배출공,56 hole, 57 discharge hole,
60 : 중화제탱크, 62 : 중화제.60: neutralizing tank, 62: neutralizing agent.
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