JP2004191260A

JP2004191260A - 放射性塵埃の処理装置および処理方法

Info

Publication number: JP2004191260A
Application number: JP2002361425A
Authority: JP
Inventors: Hiromitsu Matsuzaki; 博充松崎
Original assignee: Toshiba Plant Systems and Services Corp
Current assignee: Toshiba Plant Systems and Services Corp
Priority date: 2002-12-12
Filing date: 2002-12-12
Publication date: 2004-07-08

Abstract

【課題】サンドブラスト処理で発生した広い粒径分布を有する放射性塵埃を各装置の圧力損失に影響されずに確実に長時間安定して分離回収する。
【構成】放射性塵埃を含む排出空気を搬送する搬送管１０に少なくとも慣性集塵装置２１、バグフィルタ装置２３および吸引装置２５を順に接続し、前記吸引装置２５の吸引力で前記慣性集塵装置２１やバグフィルタ装置２３に強制的に排出空気を通過させる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は原子力発電所などの放射性物質を取り扱う施設において、配管内に付着した放射性物質を圧縮空気によるサンドブラスト処理によって除去する際に、前記配管からの排出空気に含まれる放射性塵埃を確実且つ効率的に回収できる処理装置および処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば原子力発電所には多数の建屋内排水系が存在し、各種設備の排水部から延長する各種排水管は建屋の床スラブ等のコンクリートに埋め込まれたドレンファンネル（水受け皿）に接続される。ドレンファンネルには埋設した配管の端部が開口しており、流入した排水は前記配管に流入する。そして各ドレンファンネルから延長する配管は、例えば共通の配管に合流し、その末端はドレンサンプ（水受け容器）に排出される。ドレンサンプも通常床スラブなどのコンクリートに設けられ、そこに流入した排水は排水ポンプで系外の処理施設等に排出される。
【０００３】
図４は排水系における配管のプロセスフロー図である。コンクリート製の床スラブ１に複数のドレンファンネル２および共通のドレンサンプ３が配置され、各ドレンファンネル２からコンクリート中に埋設されて延長する配管４は共通の配管５に合流し、その端部がドレンサンプ３の側壁に開口する。そしてドレンサンプ３の出口側の排出管６は２つに分岐し、一方の搬送管７はポンプ８を経て排水処理設備９に接続され、他方の搬送管１０は放射性塵埃の処理装置１１に接続される。
【０００４】
施設の各所に連通する排水管ａ〜ｃ（実際にはより多くの配水管が存在するが代表として３本のみ示す）はそれぞれ前記ドレンファンネル２に流入し、そこから配管４，５を経てドレンサンプ３に流入し、さらに排出管６，搬送管７を経てポンプ８で排水処理設備９に排出する。しかし排水系の配管を長期間使用すると、配管の内側に錆、スラッジ、その他固形物が強固に付着し、流通抵抗が増加して排水能力を低下させる。そこで従来から配管の内側に付着した固形物の量が所定範囲に達した時点で、管の内側を清掃して排水能力を回復させる再生処理が行われている。
【０００５】
排水管を再生する場合、地上に敷設されている部分は容易に交換等を行うことができるが、埋設された配管については交換等が困難なので別の方法を採用する必要がある。従来から埋設した配管の再生処理として、ジェットライニング工法（例えばいずみライニング株式会社が施工しているＡ・Ｓ工法など）が知られている。このジェットライニング工法は高圧旋回空気を埋設した配管に供給し、ショットブラスト、ライニング、乾燥等を行う方法である。
【０００６】
図４に示す埋設した配管部分の再生処理を行うため、例えば図示のようにドレンファンネル２の入口側にワンタッチ接続具１２を設けておく。そして再生処理に際してこのワンタッチ接続具１２を利用して、ドレンファンネル２の入口側を各排水管ａ〜ｃからジェットライニング用の空気配管１３に切り換え、さらにドレンサンプ３の出口側に設けた排出管６の下流側を開閉弁の切り換えによって搬送管７から搬送管１０に切り換える。
【０００７】
旋回空気発生装置１４は空気圧縮機１５から２〜３Ｋｇ／ｃｍ³程度の高圧空気を供給されて高圧旋回空気を発生し、図示しない供給装置から供給された粒状のブラスト材（研磨材）をその高圧旋回空気に混合して空気配管１３に排出する。高速旋回するブラスト材は配管４，５等の内側の放射性物質を含む付着物を剥離して除去すると共に、露出した管内壁を平滑化する。
【０００８】
配管４，５等から搬送管１０を経て搬送される空気中には、配管４等から剥離した鉄錆やブラスト材などの放射性塵埃が多量に含まれているので、処理装置１１で放射性塵埃を空気から分離して回収する処理を行う。この処理装置１１は通常、繊維状フィルタを装着したフィルタ装置により構成されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
処理すべき放射性塵埃は比較的大きい粒径から微細な粒径までの広い粒径分布を有する。そのため処理装置のフィルタとして比較的粗いものを使用すると微細な粒径の放射性塵埃が捕捉されずに排出される。放射性塵埃は環境汚染を起こすので、少量といえども外部に漏洩することは絶対に避けなければならない。
【００１０】
そのため微細な粒径の放射性塵埃も確実に捕捉できるフィルタを使用することになるが、そのようなフィルタは短時間でフィルタが目詰まりを起こし、処理装置が頻繁に停止するという問題を生じる。また、分離回収した放射性塵埃を処理装置から取り出す際に、周囲に放射性塵埃が飛散して環境を汚染することもある。
そこで本発明は従来の放射性塵埃の分離回収における問題を解決することを課題とし、そのための新しい方式の処理装置および処理方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する本発明に係る処理装置は、配管の内側に付着した放射性物質を圧縮空気によるサンドブラスト処理により除去する際に、前記配管からの排出空気に含まれる放射性塵埃およびサンドブラストを回収する処理装置である。そして、前記排出空気の搬送管に少なくとも慣性集塵装置、バグフィルタ装置および吸引装置を順に接続し、前記吸引装置の吸引力で前記慣性集塵装置やバグフィルタ装置に排出空気を強制的に通過させるように構成したことを特徴とする（請求項１）。
【００１２】
上記処理装置において、前記慣性集塵装置とバグフィルタ装置の間にサイクロン式集塵装置を接続することができる（請求項２）。
【００１３】
上記いずれかの処理装置において、バグフィルタ装置と吸引装置の間にＨＥＰＡフィルタ装置を接続することができる（請求項３）。
【００１４】
さらに上記いずれかの処理装置において、前記集塵装置や前記フィルタ装置に分離した放射性塵埃を受け入れて回収する回収袋を着脱自在に装着することができる（請求項４）。
【００１５】
また、前記課題を解決する本発明に係る処理方法は、配管の内側に付着した放射性物質を圧縮空気によるサンドブラスト処理により除去する際に、前記配管からの排出空気に含まれる放射性塵埃を回収する処理方法である。そして、前記排出空気の搬送管に少なくとも慣性集塵装置、バグフィルタ装置および吸引装置を順に接続し、前記慣性集塵装置やバグフィルタ装置に分離した放射性塵埃を受け入れて回収する回収袋を着脱自在に装着し、前記吸引装置の吸引力で前記慣性集塵装置やバグフィルタ装置に排出空気を強制的に通過させ、排出空気に含まれる放射性塵埃を分離して前記回収袋に回収することを特徴とする（請求項５）。
【００１６】
上記処理方法において、前記放射性塵埃を回収した回収袋を前記慣性集塵装置やバグフィルタ装置から取り外す際に、吸引装置を運転することにより回収袋の周囲に放射性塵埃が飛散することを防止できる（請求項６）。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面により説明する。図１は本発明に係る放射性塵埃の処理方法を実施する装置のプロセスフロー図である。処理装置２０は前記図４に示すような放射性塵埃を含む空気が搬送される搬送管１０に接続した慣性集塵装置２１と、慣性集塵装置２１の出口側に接続したサイクロン式集塵装置２２と、サイクロン式集塵装置２２の出口側に並列に接続した２つのバグフィルタ装置２３と、各バグフィルタ装置２３の出口側に接続したＨＥＰＡフィルタ装置２４と、ＨＥＰＡフィルタ装置２４の出口側に接続した吸引装置２５を備えている。そして吸引装置２５の出口側は図示しない排ガス系統に合流する。
【００１８】
慣性集塵装置２１は密閉型の処理槽２６と、処理槽２６の内部に配列した複数の衝突板２７を有し、処理槽２６の下方に回収槽２８が配置され、その回収槽２８には回収袋２９が収容される。なお回収槽２８は底部に複数のキャスター２８ａを装着した可搬式とされる。また衝突板２７は耐磨耗性のＬ型鋼で作られ、カセット式になっており磨耗した場合に容易に交換できるようになっている。
【００１９】
この慣性集塵装置２１は処理槽２６に高速で流入する空気に含まれる放射性塵埃を各衝突板２７に衝突させ、比較的粒径の大きいブラスト材（研磨材）や鉄錆を８０％以上の精度で重力分離するものである。衝突板２７に衝突して重力落下した放射性塵埃は処理槽２６の下部に設けた開口部から排出し、回収槽２８内の回収袋２９に回収される。
【００２０】
処理槽２６には圧力測定器や回収槽２８の配置確認検出器等が設置され、それらの電気信号は制御装置５０に伝送されて運転管理に供される。制御装置５０は例えばコンピュータ装置で構成され、処理装置２０の各機器に設けた計測器等からの電気信号の処理を集中的に行い、各機器の起動、停止運転管理、異常警報等を行う。
【００２１】
図２は回収袋２９の１例である。回収袋２９は例えば塩化ビニルシートなどの可撓性および気密性を有する材料で作られた袋体２９ａからなる。そして内部に放射性塵埃を回収した後、袋体２９ａの上部をロープなどで締結して搬出するようになっている。
【００２２】
図３は回収槽２８に収容した回収袋２９を図１の処理槽２６の下部に設けた開口部２６ａに着脱自在に装着した状態を示す断面図である。回収槽２６の下部は図示のように断面が縮小する方形な４つの側壁を有し、その下端部に方形な開口部２６ａが形成されている。開口部２６ａの周縁はフランジ部２６ｂとされ、そこに回収袋２９の開口がフランジ部２９ｂを介して係止体３０で係止されている。
【００２３】
係止体３０は重錘３０ｂと爪部３０ａを有し、重錘３０ｂを矢印のように上方に回転すると処理槽２６の側壁に突き当たってその位置で安定に保持され、反対側に設けた爪部３０ａが開口部２６ａから外側に移動する。その状態で回収袋２９のフランジ部２９ｂの上面を開口部２６ａのフランジ部２６ｂの下面に接触し、重錘３０ｂを矢印のように下方に回転すると爪部３０ａがフランジ部２９ｂの下面に接触し、重錘３０ｂの重力作用によりフランジ部２９ｂを下方から安定に支持する。図３はこの状態が示されている。
【００２４】
サイクロン式集塵装置２２は慣性集塵装置２１を通過したより細かい放射性塵埃を９５％以上の精度で遠心分離し回収するものである。なおこのサイクロン式集塵装置２２は場合によっては省略することができる。サイクロン式集塵装置２２は２本のサイクロン処理槽３１を並列に接続して構成され、それらサイクロン処理槽３１の下部は断面が縮小し、底部が共通の排出部３２に連通している。さらに排出部３２の底部には図示しない断面方形な開口部が形成され、その周縁はフランジ部とされる。また各サイクロン処理槽３１には圧力測定器や回収槽３３の配置確認検出器等が設置され、それらの計測信号は制御装置５０に伝送されて警報や運転管理に供される。
【００２５】
排出部３２の下方にはサイクロン処理槽３１で遠心分離した放射性塵埃を回収する回収槽３３が配置され、その回収槽３３の底部に可搬用のキャスター３３ａが複数装着される。さらに回収槽３３の内部には図２に示すものと同様な回収袋３４が収容され、その回収袋３４のフランジ部を排出部３２のフランジ部に接触し、図３と同様な方法で回収袋３４が排出部３２に着脱自在に装着される。
【００２６】
バグフィルタ装置２３はサイクロン式集塵装置２２（または慣性集塵装置２１）を通過した放射性塵埃を９５．５％以上高精度でろ過して分離するものである。バグフィルタ装置２３は内部に装着した繊維状のフィルタで放射性塵埃をろ過するが、そのろ過速度に制約があるので本実施形態では２つのバグフィルタ装置２３を並列接続して所定の処理能力を確保している。
【００２７】
各バグフィルタ装置２３は３室のパルス型処理槽３５を有し、それぞれにカセット式のポケット形フィルタが着脱自在に装着されている。各フィルタに捕捉された放射性塵埃の払い落とし操作は、コンプレッサ等の圧縮空気供給手段（図示せず）から供給される加圧空気により行われ、その加圧空気の供給は制御装置５０で自動制御される。また各バグフィルタ装置２３には差圧測定器や回収槽３６の配置確認検出器等が設置され、それらの電気信号は制御装置５０に伝送されて警報やフィルタ交換時期の確認等の運転管理に供される。
【００２８】
パルス型処理槽３５の底部はスクリューコンベアを収容したホッパに連通し、払い落とされた放射性塵埃はホッパに落下してスクリューコンベアによりホッパ底部に設けた方形の開口部に移動する。なお開口部の周縁にはフランジ部とされている。
【００２９】
ホッパの下方には放射性塵埃を回収する回収槽３６が配置され、その回収槽３６の底部に可搬用のキャスター３６ａが複数装着される。さらに回収槽３６の内部には図２に示すものと同様な回収袋３７が収容され、その回収袋３７のフランジ部をホッパのフランジ部に接触し、図３と同様な方法で回収袋３７を着脱自在に装着する。
【００３０】
ＨＥＰＡフィルタ装置２４は各バグフィルタ装置２３を通過した僅かな放射性塵埃をより高精度で分離回収するもので、内部にはＨＥＰＡフィルタ３８とプレフィルタ３９が配置されている。ＨＥＰＡフィルタ装置２４は可搬式とされ、そのため底部に複数のキャスター２４ａが設けられている。なおこのＨＥＰＡフィルタ装置２４は場合によっては省略することができる。
【００３１】
プレフィルタ３９はＨＥＰＡフィルタ３８を保護してその長寿命化を図るもので、流入する放射性塵埃を最初に８０％以上の効率で除去する。またＨＥＰＡフィルタ３８は放射性塵埃を９９．９７％以上の効率で除去する。なおこれらＨＥＰＡフィルタ装置２４には差圧測定器等が設置され、それら電気信号は制御装置５０に伝送されて警報やフィルタ交換時期確認等の運転管理に供される。
【００３２】
ブロワ等からなる吸引装置２５は、図４に示す搬送管１０から供給される放射性塵埃を含む空気を吸引し、それを慣性集塵装置２１、サイクロン式集塵装置２２、バグフィルタ装置２３およびＨＥＰＡフィルタ装置２４に強制的に通過させるものである。処理装置２０に吸引装置２５を設けることにより、前記各装置の圧力損失に影響されずに所望の流量で放射性塵埃を含む空気を安定して処理することができる。
【００３３】
また各集塵装置やフィルタ装置に着脱自在に装着した回収袋を取り外して交換する際に、この吸引装置２５を運転することにより、それら装置の内部を負圧にして回収袋の周囲への放射性塵埃の飛散を防止することができる。なお吸引装置２５の入口側または出口側に流量調整弁（図示せず）を設け、回収袋の交換時にそれを調整して所望の負圧に設定することができる。所望の負圧に設定する他の方法として、吸引装置２５の駆動モータを可変制御式とし、回収袋の交換時に駆動モータを低速運転するようにしてもよい。
【００３４】
各集塵装置（２１，２２）や各フィルタ装置（２３，２４）、吸引装置２５の間の空気流通はワンタッチ接続方式のホースで行うことができる。またそれら各機器への電源供給や計測信号、制御信号はソケット付きのケーブルで行うことができる。そして各機器とホース類、ケーブル類を個別に処理現場に搬入し、それらを相互に接続して使用に供することができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように本発明に係る処理装置は、搬送管に少なくとも慣性集塵装置、バグフィルタ装置および吸引装置を順に接続し、前記吸引装置の吸引力で前記慣性集塵装置やバグフィルタ装置に排出空気を強制的に通過させるように構成したことを特徴とする。
【００３６】
上記処理装置によれば、先ず慣性集塵装置で比較的粒径の大きい放射性塵埃を分離除去し、次に慣性集塵装置を通過したより微細な粒径の放射性塵埃をバグフィルタ装置で除去分離するので、広い粒径分布を有する放射性塵埃を確実に分離回収できると共に、処理装置が目詰して短時間で運転停止することもない。
【００３７】
また、吸引装置の吸引力で排出空気を前記慣性集塵装置やバグフィルタ装置に強制的に通過させるように構成したので、各装置の圧力損失に影響されずに所望の流量で放射性塵埃を含む空気を安定して処理できる。
さらに、各集塵装置や各フィルタ装置に着脱自在に装着した回収袋を取り外して交換する際に、前記吸引装置を運転してそれら装置の内部を負圧にすることができ、それによって回収袋の周囲に放射性塵埃が飛散することを防止できる。
【００３８】
上記処理装置において、前記慣性集塵装置とバグフィルタ装置の間にサイクロン式集塵装置を接続することができ、さらにバグフィルタ装置と吸引装置の間にＨＥＰＡフィルタ装置を接続することができる。このように構成すると広い粒径分布を有する放射性塵埃をより確実に高精度で分離回収でき、処理装置をより長時間安定に運転できる。
【００３９】
さらに上記いずれかの処理装置において、前記各集塵装置や前記各フィルタ装置に分離した放射性塵埃を受け入れて回収する回収袋を着脱自在に装着することができる。このようにすると、回収した放射性塵埃を効率よく且つ安全に運び出すことができる。
【００４０】
また、本発明に係る処理方法は、前記排出空気の搬送管に少なくとも慣性集塵装置、バグフィルタ装置および吸引装置を順に接続し、前記慣性集塵装置やバグフィルタ装置に分離した放射性塵埃を受け入れて回収する回収袋を着脱自在に装着し、前記吸引装置の吸引力で前記慣性集塵装置やバグフィルタ装置に排出空気を強制的に通過させ、排出空気に含まれる放射性塵埃を分離して前記回収袋に回収することを特徴とする。
【００４１】
上記処理方法によれば、広い粒径分布を有する放射性塵埃を各装置の圧力損失に影響されずに確実に分離回収できると共に、処理装置が目詰まりして短時間で運転停止することもない。
また上記処理方法において、前記放射性塵埃を回収した回収袋を前記慣性集塵装置やバグフィルタ装置から取り外す際に、吸引装置を運転することにより回収袋の周囲に放射性塵埃が飛散することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る放射性塵埃の処理方法を実施する装置のプロセスフロー図。
【図２】図１に示す回収袋２９の斜視図。
【図３】回収槽２８に収容した回収袋２９を図１の処理槽２６の下部に設けた開口部２６ａに着脱自在に装着した状態を示す断面図。
【図４】排水系における配管のプロセスフロー図。
【符号の説明】
１床スラブ
２ドレンファンネル
３ドレンサンプ
４，５配管
６排出管
７搬送管
８ポンプ
９排水処理設備
１０搬送管
１１処理装置
１２ワンタッチ接続具
１３空気配管
１４旋回空気発生装置
１５空気圧縮機
２０処理装置
２１慣性集塵装置
２２サイクロン式集塵装置
２３バグフィルタ装置
２４ＨＥＰＡフィルタ装置
２４ａキャスター
２５吸引装置
２６処理槽
２６ａ開口部
２６ｂフランジ部
２７衝突板
２８回収槽
２８ａキャスター
２９回収袋
２９ａ袋体
２９ｂフランジ部
３０係止部
３０ａ爪部
３０ｂ重錘
３１サイクロン処理槽
３２排出部
３３回収槽
３３ａキャスター
３４回収袋
３５パルス型処理槽
３６回収槽
３６ａキャスター
３７回収袋
３８ＨＥＰＡフィルタ
３９プレフィルタ
５０制御装置
ａ〜ｃ排水管

Claims

配管４，５の内側に付着した放射性物質を圧縮空気によるサンドブラスト処理によって除去する際に、前記配管４，５からの排出空気に含まれる放射性塵埃およびサンドブラストを回収する処理装置であって、前記排出空気を搬送する搬送管１０に少なくとも慣性集塵装置２１、バグフィルタ装置２３および吸引装置２５を順に接続し、前記吸引装置２５の吸引力で前記慣性集塵装置２１やバグフィルタ装置２３に強制的に排出空気を通過させるように構成したことを特徴とする放射性塵埃の処理装置。
請求項１において、前記慣性集塵装置２１とバグフィルタ装置２３の間にサイクロン式集塵装置２２を接続したことを特徴とする放射性塵埃の処理装置。
請求項１または２において、バグフィルタ装置２３と吸引装置２５の間にＨＥＰＡフィルタ装置２４を接続したことを特徴とする放射性塵埃の処理装置。
請求項１ないし３のいずれかにおいて、前記各集塵装置や前記各フィルタ装置に分離した放射性塵埃を受け入れて回収する回収袋２９を着脱自在に装着したことを特徴とする放射性塵埃の処理装置。
配管の内側に付着した放射性物質を圧縮空気によるサンドブラスト処理によって除去する際に、前記配管からの排出空気に含まれる放射性塵埃を回収する処理方法であって、前記排出空気の搬送管１０に少なくとも慣性集塵装置２１、バグフィルタ装置２３および吸引装置２５を順に接続し、前記慣性集塵装置２１やバグフィルタ装置２３に分離した放射性塵埃を受け入れて回収する回収袋２９を着脱自在に装着し、前記吸引装置２５の吸引力で前記慣性集塵装置２１やバグフィルタ装置２３に排出空気を強制的に通過させ、排出空気に含まれる放射性塵埃を分離して前記回収袋２９に回収することを特徴とする放射性塵埃の処理方法。
請求項５において、前記放射性塵埃を回収した回収袋を前記慣性集塵装置２１やバグフィルタ装置２３から取り外す際に、前記吸引装置２５を運転することにより回収袋の周囲に放射性塵埃が飛散しないようにしたことを特徴とする放射性塵埃の処理方法。