DE3342470C2

DE3342470C2 -

Info

Publication number: DE3342470C2
Application number: DE3342470A
Authority: DE
Inventors: Ulrich 7513 Stutensee De Schaarschmidt; Rolf Dipl.-Chem. 7520 Bruchsal De Berg
Original assignee: DEUTSCHE GESELLSCHAFT fur WIEDERAUFARBEITUNG VON KERNBRENNSTOFFEN MBH 3000 HANNOVER DE
Current assignee: Deutsche Gesellschaft fuer Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoffen mbH
Priority date: 1983-11-24
Filing date: 1983-11-24
Publication date: 1990-10-31
Also published as: FR2555746B1; JPS60179624A; GB8427181D0; GB2151780A; DE3342470A1; BE900719A; US4662231A; JPH0441770B2; GB2151780B; BR8405970A; FR2555746A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Probenahmeeinrichtung für toxi sche und/oder radioaktive Stoffe, bei der Dreh- und Hubbe wegungen auszuführen sind und ein Nadelkopfbefüllungssystem für mindestens ein Probengefäß vorgesehen ist, das mit tels der auf einem Drehzylinder ausgeübten Dreh- und Hub bewegungen zum Nadelkopfbefüllungssystem und zu einer Zu- und Ableitung verfahrbar ist.

Eine derartige Probenahmeeinrichtung ist aus der DT-PS 26 42 065 bekannt. Sie besitzt jedoch wesentliche Nachteile. So steht der Bereich der Nadelköpfe bzw. des Radialtransportes der Probenflaschen in seinen Ausmaßen einer Abschirmung im Hochaktivbereich entgegen. Die An ordnung der Nadeln nach oben, d.h., das Aufstecken der Probenflasche von oben nach unten auf die Nadel, bedingt große Nadellängen und führt sehr leicht zum Verbiegen der Nadeln. Zudem werden die Probenflaschen nur mit maximal 75% ihres Volumens mit Probelösung befüllt. Außerdem ist die Mechanik bzw. Konstruktion des Hubantriebes zu auf wendig (3 Hubzylinder, massive Konstruktion) und die Nadel köpfe können unter den Bedingungen einer Hochaktivabschir mung nicht ausgewechselt werden.

Die der Erfindung gestellte Aufgabe besteht darin, die eingangs genannte Probenahmeeinrichtung derart zu gestalten, daß sie mechanisch und technisch eine ein- oder mehrfache Probenahme mit einer guten Strahlenschutzausrüstung und einer guten Dekontaminierbarkeit der radioaktivitäts- oder toxisch -beaufschlagten Teile erlaubt.

Die Lösung ist erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 beschrieben.

Die übrigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung wieder.

Einer der besonderen Vorteile des erfindungsgemäßen Lö sungsvorschlages besteht darin, daß der Antrieb der Probe flaschentransportelemente (vertikal und radial) mittels einer Rundwelle mit Anordnung der Antriebsmotorik über dem Nadelkopfbereich erfolgt. Damit verbunden ist die An ordnung der Nadelköpfe, d.h. der Nadelspitzen, nach unten bzw. das zur Befüllung erfolgende Aufstecken der Flasche von unten nach oben auf die Nadel. Weiterhin ist von Vor teil, daß die Vertikal- und Radialtransportmechanik für die Probenflaschen vom Magazin, zur Befüllung und zur Rohr poststation aus nur 2 Bauelementen, dem Drehzylinder (Revol ver) und der Abstreiferplatte besteht. Die Dichtung des Rohrpostabganges im Probenehmerkopf erfolgt in einfacher Weise mittels Bauteilen aus Spiralfedern und Hülsen.

Die Integration einer Dekontaminationseinheit für Probeneh merbauteile mittels Ultraschall in das Probenehmerkontain ment ist ermöglicht. Der Probenehmerkopf ist durch Spülung dekontaminierbar. Weiterhin gibt es Spülmöglichkeiten für Probenahmeleitungen und eine Feststoffrückhaltung mit Sieb einbauten.

Der Probenehmer wurde technisch vereinfacht. Er erlaubt eine gute Befüllung der Probenflaschen mit Probemedium. Der Probenehmer besitzt durch die Spülmöglichkeit der Probe nahmeleitungen (der Feststoffrückhaltung) präventive Ein richtungen zur Verhinderung bzw. Beseitigung von Betriebs störungen, wie z.B. Verstopfungen bei der Probenahme von inhomogenen Flüssigkeiten. Der Probenehmer besitzt außer dem durch seine minimierte Baugröße im Nadelkopfbereich eine optimale Geometrie für die Strahlenschutzabschirmung.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungs beispiels mittels der Figur näher erläutert.

Die Figur zeigt einen Schnitt durch eine Probenahmeein richtung. Sie besteht im wesentlichen aus einem Drehzylin der 1 (Revolverkopf) für die Halterung und den Transport eines oder mehrerer Probengefäße 32 von einer Beladeposi tion unterhalb des offenen Endes einer Zu- und Ableitung 27 zu dem Nadelkopfbefüllungssystem 3. Dieses besteht aus einem horizontalen Medienein- und -auslauf 16 sowie zwei nach unten ausgerichteten Hohlnadeln 33.

Der Drehzylinder 1 wird mittels einer Antriebswelle 7 in die verschiedenen Positionen gedreht, gleichzeitig aber auch gehoben und wieder abgesenkt. Der Hub dieser Bewe gung ist derart bemessen, daß das Probengefäß 32 (gezeich nete Stellung) auf die Hohlnadeln 33 von unten zum Befül len aufgezogen werden kann. Hierzu sind die Nadeln 33 sowie das Probengefäß 32 und die es aufnehmende Ausnehmung im Drehzylinder 1 parallel zur Achse der Antriebswelle 7 ausgerichtet.

An der Antriebswelle 7 ist weiterhin ein drehgesicherter Abstreifer 2 oberhalb des Drehzylinders 1 angeordnet, der bei den Hubbewegungen (nicht aber bei den Drehbewegungen) mitgeführt wird. Es handelt sich bei ihm bevorzugt um eine Platte, die im Bereich des Nadelkopfbefüllungssystems 3 mit den Nadeln 33 korrespondenzfähige Öffnungen 34 aufweist. Sie erlauben das Durchtreten der Nadeln 33 zur Befüllung des Probengefäßes 32, andererseits aber sorgt der Abstrei fer 2 dafür, daß das Probengefäß 32 von den Nadeln 33 wie der abgezogen wird, wenn der Befüllungsvorgang beendet ist und der Drehzylinder 1 in seine Ausgangslage (unten) zu rückbewegt wird.

Der Drehzylinder 1 mit Abstreifer 2 und das Nadelkopfbe füllungssystem 3, 33 befinden sich in einem Gehäuse 18, das aus einem doppelwandigen Blechkasten mit Abschirm materialfüllung besteht. Durch die Gehäusewandung führt die ebenfalls abgeschirmte (Bleiwolle 17) Medienzu- und -ableitung 16 hindurch. Das Nadelkopfbefüllungssystem 3, 33 selbst ist mittels einer Schraube 4 und Flächenpres sung gegen die Medieneinläufe an der Wandung befestigt bzw. abgedichtet.

Das Probenehmergehäuse 18 besitzt weiterhin einen Ab schirmdeckel 35, durch den die Antriebswelle 7 hindurch reicht und an dem diese mittels des Lagers 6 gehaltert ist. Weiterhin reicht durch eine andere Öffnung 36 im Deckel 35 die Zu- und Abführleitung 27 bis über die Oberfläche des Drehzylinders 1 hindurch. Das untere Ende der Leitung 27 ist mittels einer in der Leitung 27 bewegbaren Hülse 8 als Tele skoprohr ausgebildet, so daß die Länge der Leitung 27 bei den Hubbewegungen des Drehzylinders 1 variabel ausgebildet ist. Für die jeweilige Rückführung der Hülse 8 sorgt eine Feder 37, die die Hülse 8 auf den Drehzylinder aufpreßt. So wohl die Feder 37 als auch das Lager 6 werden durch die Ab deckung bzw. Fixierung 5 gehalten.

Am Boden des Probenehmergehäuses 18, der im Innenraum 39 trichterförmig ausgebildet ist, ist eine Entwässerungslei tung mit Ventil 20 und eine Entwässerungsleitung mit Ven til 21 angebracht. Seitlich führt in das Abschirmgehäuse 24 eine Rohrpost-Zuluftleitung 25, die in einer Öffnung 40 am Boden des Innenraumes 39 des Probenehmergehäuses 18 genau unterhalb des offenen Endes der Hülse 8 endet, so daß in der gezeigten Beladeposition des Drehzylinders 1 eine Ausnehmung 41 zur Aufnahme eines weiteren Proben gefäßes 32 mit beiden fluchtet. Die Öffnung 40 wird mittels der Dichtung 9 gegenüber dem Drehzylinder 1 abgedichtet.

Das Probenehmergehäuse 18 ist an einem Gestänge 42 befestigt. Dieses Gestänge 42 dient auch zur Halterung der Einrichtung für die Ausführung von Dreh- und Hubbewegungen der Antriebswel le 7. Diese Einrichtung besteht aus mindestens einem Hub zylinder 14 für den Vertikalhub und einem Motor 13 für den Radialantrieb. Der Hubzylinder 14 wirkt gegen eine fest stehende Platte 43 und hebt bzw. senkt die Einrichtung. Hierbei wird diese über zwei Vertikalführungen 12 am Gestänge 42 geführt. Ein Lager 11 an der Platte 43 sorgt für die Halterung der Antriebswelle 7 (Gegenlager 6). Die An triebswelle 7 selbst ist an einer Platte 44 befestigt, die als Druckfläche für den Hubzylinder 14 dient.

Die Einrichtung sitzt außerhalb einer Handschuhbox 26, die die Probenahmeeinrichtung aufnimmt. Das Gestänge 42 reicht durch deren Wandung dicht hindurch. Die Platte 43 bildet einen Teil der Wandung. Die Antriebswelle 7 ist mittels der Dichtung 10 gegenüber dem Boxeninnenraum abgedichtet.

Das Transportrohr 27 für die Probenflaschenzuführung von einem Leerflaschenmagazin zum Befüllen und dem Rohrpost transport nach deren Befüllung führt zu einem an der Unter seite der Wandung der Box 26 angeordneten Positionierungs revolver 28. Er kann mittels eines Radialantriebs 45 in einem dichten Kleingehäuse 46 derart gedreht werden, daß er einmal in Position der Probenflaschenzuführung aus dem Magazinrohr 30 (leere Flasche 32 in Ausnehmung 47 darge stellt) und dann in der Stellung über dem Transportrohr 27 steht. In dieser letztgenannten Position besteht eine durchgehende Verbindung von Transportrohr 27 zur Proben flaschen-Rohrpostfahrleitung 29 außerhalb der Box 26. In jeder anderen Stellung wird das Transportrohr 27 abgeschot tet. Ein Filter 31 für die Rohrpost-Zuluftleitung 27 ist ebenfalls außerhalb der Box 26 vorgesehen. Anstelle des Positionierungsrevolvers 28 kann auch eine Schiebervorrich tung benutzt werden, die von Mitnehmern an der Antriebswelle 7 oder dergleichen betrieben bzw. gesteuert wird.

Die Abdeckung 35 über dem Probenehmerkopf 3 wird über den Nadeln 33 ausgespart. In die Aussparung wird ein der Nadelkopf geometrie entsprechender Stopfen 49 eingesetzt, durch dessen Öffnung 48 der Nadelkopf 33 nach oben herausgezogen werden kann.

Die gesamte Abdeckung 35 muß nicht luftdicht sein. Sie muß nur die Aufgabe der Dosisabschirmung erfüllen. Für die Kopf abdeckung wird eine Abschirmung mit 50 mm Edelstahl empfohlen. Blei eignet sich in dieser Säuredampfatmosphäre, die aus den Nadelköpfen 3, 33 in den Innenraum 29 entweicht, nicht als Abschirmmaterial.

Zum Wechsel des dosisbeaufschlagten Nadelkopfes 3, 33 wird auf die Öffnung 48 des entfernten Stopfens 49 ein Abschirm transportgefäß 15 aufgesetzt, in das der Nadelkopf 3, 33 hineingezogen wird. Das Abschirmtransportgefäß 15 besitzt im Inneren einen nadelkopfgroßen Hohlraum 50, der nach unten durch einen Schieber 51 geöffnet wird. In das Transportgefäß 15 ist ein Inbus-Schlüssel 52 eingearbeitet, der genau über die Nadelkopfbefestigungsschraube 4 positioniert ist. Im Inbus-Schlüssel 52 läuft eine Rundstahlstange (3 mm ⌀), deren Gewindeende 53 in eine entsprechende Bohrung 54 der Inbus-Schraube des Nadelkopfes 3 hineingeschraubt wird, so daß dieser in den Abschirmhohlraum 50 hineingezogen werden kann. Nach Schließen des Schiebers 51 kann der Nadelkopf 3 abtransportiert werden.

Der Nadelkopf 3 wird über eine Entladeposition 55 des in der Probenehmerbox 26 befindlichen Ultraschallbades 22 gebracht. Dort wird der Nadelkopf nach Öffnen des Schiebers 51 und dem Herausschrauben der Halterstange 53 in das Ultraschallbad 22 entladen. Im Ultraschallbad 22 wird er bis auf unabgeschirmt handhabbare Dosen dekontaminiert.

Der HA-Probenehmer bzw. die Handschuhbox 26 ist an eine Flüssigwaste-Leitung 20, 19 angeschlossen.

Der Innenraum 39 mit dem darin befindlichen Drehzylinder 1 kann dekontaminiert werden. Die Dekontaminationsflüs sigkeit fließt über die Leitungen mit den Ventilen 20, 21 ab. Eine Überlaufleitung 23 ist durch die Seitenwandung des Gehäuses 18 hindurchgeführt.

Claims

1. Probenahmeeinrichtung für toxische und/oder radioaktive Stoffe, bei der Dreh- und Hubbewegungen auszuführen sind und ein Nadelkopfbefüllungssystem für mindestens ein Probengefäß vorgesehen ist, das mittels der auf einem Drehzylinder ausgeübten Dreh- und Hubbewegungen zum Nadelkopfbefüllungssystem und zu einer Zu- und Ableitung verfahrbar ist, gekennzeichnet durch

a) eine Antriebswelle (7), mit der die Dreh- und Hubbe wegungen auf den Drehzylinder (1) übertragbar sind,
b) die Anordnung des Nadelkopfbefüllungssystems (3, 33) oberhalb des Drehzylinders (1),
c) die Anordnung der Zu- und Ableitung (27) für das Pro bengefäß (32) ebenfalls oberhalb des Drehzylinders (1) und
d) einen Abstreifer (2), mit dem das Probengefäß (32) nach seiner Befüllung vom Nadelkopfbefüllungssystem (3, 33) abgezogen und innerhalb des Drehzylinders (1) gehalten wird.

2. Probenahmeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß an der Zu- und Ableitung (27) ein Positio nierungselement (28) zur Probengefäßzuführung aus einem Magazin (30) und zum Verschließen bzw. Freigeben der Zu- und Ableitung (27) vorgesehen ist.

3. Probenahmeeinrichtung nach Anspruch 1 u. 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Zu- und Ableitung (27) teilweise als Teleskoprohr (8) ausgebildet ist, derart, daß die durch die Hubbewegungen bedingten Änderungen der Länge der Zu- und Ableitung (27) ausführbar sind, wobei die Zu- und Ableitung (8, 27) bis zum Drehzylinder (1) heran geführt ist.

4. Probenahmeeinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß an der Antriebs welle (7) eine Einrichtung vorgesehen ist, die mindestens einen Hubzylinder (14) und einen Radialantrieb (13) für die Bewegungen der Antriebswelle (7) aufweist und an einem Gestänge (42) vertikal geführt und gegen Verwin dungen gesichert ist.

5. Probenahmeeinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (18), in dem der Drehzylinder (1) mit Abstreifer (2) und das Nadelkopfsystem (3, 33) untergebracht ist und durch dessen Wandung die Antriebswelle (7) sowie die Zu- und Ableitung (8, 27) hindurchgeführt sind.

6. Probenahmeeinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (18) an dem Gestänge (42) befestigt ist.

7. Probenahmeeinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Wan dung des Gehäuses (18) eine weitere Zuleitung (25) für ein Antriebsmedium hindurchgeführt ist, die unterhalb des Drehzylinders (1) in einer Position endet, die dem Ende der Zu- und Ableitung (8, 27) oberhalb des Dreh zylinders (1) gegenüberliegt.

8. Probenahmeeinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (7) am Gehäuse (18) gelagert ist.

9. Probenahmeeinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Positionie rungselement (28) ein weiterer Drehzylinder oder Schieber ist.

10. Probenahmeeinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (12, 14, 44) an der Antriebswelle (7) und ein Bewegungs mechanismus (45) für das Positionierungselement (28) au ßerhalb einer Box (26) für die Probenahme angeordnet sind.

11. Probenahmeeinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung des Gehäuses (18) als Abschirmung ausgebildet ist.

12. Probenahmeeinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Ober seite (35) des Gehäuses (18) eine verschließbare Öffnung (48) hindurchreicht, die sich oberhalb des Nadelkopfbe füllungssystems (3, 33) befindet und durch die dieses aus dem Gehäuse (18) ausschleusbar ist.

13. Probenahmeeinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden des Gehäuses (18) mindestens eine weitere Ableitung (20) vor gesehen ist, durch die das Gehäuseinnere (39) entleerbar ist.

14. Probenahmeeinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstreifer (2) aus einer Scheibe besteht, die an der Antriebswelle (7) gehaltert ist und mindestens eine Öffnung (34) für den Durchtritt der Zu- und Ableitung (8) und eine für die Nadeln (33) des Nadelkopfbefüllungssystems aufweist.