KR20030079954A - 홀로우 바디 내부에 위치된 표면의 방사성 오염을제거하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

압력 하에서 분출들(14)을 형성하는 화학적 에칭 용액은 홀로우 바디(1) 내부의 표면 위에 고착되는 방사성 물질과 접촉하고, 방사성 물질과 접촉하는 화학적 에칭 용액은 홀로우 바디(1) 외부로 드레인되고 회수된다. 방사성 물질은 다음 형태들, 즉, 화학적 에칭 용액에서 용해되는 상태; 및 압력 하에서 분출들(14)에 의해 금속 표면으로부터 떼어내는 입자들 중 적어도 하나에 존재한다. 본 발명의 장치 및 방법은 클리닝 용기일 수 있는 홀로우 바디 내부에 위치되는 부품 또는 홀로우 바디의 내부 표면의 오염을 제거하는 역할을 한다.

Description

홀로우 바디 내부에 위치된 표면의 방사성 오염을 제거하기 위한 장치 및 방법{A method and apparatus for radioactive decontamination of a surface situated inside a hollow body}

원자로들(nuclear reactors)에 있어서, 회로들, 또는 부품들은, 예를 들어, 원자로가 가동중인 동안 교환 유체(exchange fluid)에 의해 운반되는, 방사성 원소(radioelement)들과 접촉하는데 사용된다.

예를 들어, 일정 압력이 유지되는 물에 의해 냉각된 원자로들은, 원자로 용기(vessel) 내부의 코어(core)의 연료 조립품들, 및 증기 발생기의 열 교환 튜브들과 연속으로 접촉하도록 원자로에 대해 가압되는 냉각수(cooling water)가 순환(circulation)하는 것으로 세팅되는 원자로 코어에서 연료를 냉각하는, 제 1 회로를 가진다. 제 1 회로를 통해 순환하는 동안, 가압되는 냉각수는 제 1회로의 적어도 일부 부분들에 후속적으로 침착되는 방사성 원소들 픽업한다(pick up).

특히, 방사성 원소들을 포함하는 금속 산화물들과 같은 물질들은 원자로의 제 1 부품들을 상호 접속하는 제 1 배관(piping)의 내부 표면들 위에, 그리고 원자로의 증기 발생기들 또는 용기의 부품들 또는 내부 벽들의 표면들 위에 침착된다.

제 1회로의 오염된 표면 위에, 부품의 부근에서 작동(action)을 취하는 것, 예를 들어, 검사, 교정(repair)을 수행하거나, 또는 부품을 대체하는 것이 필요할 때, 작동을 취하는 사람들은 오염된 표면들로부터 오는 전리 방사선(ionizing radiation)에 대한 보호가 필요하다. 그 다음, 설치하기에 긴 시간일 수 있고 고가의 생물학적 보호를 사용하는 것이 필요하다. 방사성이 되기 쉬운 영역(zone)들에서 수행되는 작업은 사람들이 특별한 옷(suit)들을 입도록 작동을 실행할 것을 요구하거나 사용될 원격으로 제어된 자동 장비를 요구한다.

모든 경우들에 있어서, 이러한 작동의 지속 기간 및 비용이 증가된다.

오염된 부품들 또는 배관 상에서 작동을 취할 때, 또는 부품들을 분해(dismounting) 및 해체(dismantling)할 때, 또는 침착된 방사성 물질들을 제거하기 위해 정규 간격들에서 유지 오퍼레이션들을 수행할 때조차, 제안들은, FR-2 600 203에 설명된 바와 같이, 화학적 에칭 용액, 예를 들어, 과망간산 칼륨(potassium permanganate)을 포함하는 질산(nitric acid) 용액과 오염된 표면들을 접촉시킴으로써 오염을 제거하는 방법들을 사용하게 하였다.

일반적으로, 방사성 원소들을 포함하는 물질들에 의해 오염된 표면들은 증기 발생기, 또는 배관, 예를 들어, 큰 직경의 제 1 배관의 물 체임버(chamber) 또는 원자로 용기와 같은, 홀로우 바디들로 형성되는 부품들의 내부 표면들, 또는 실제로는, 용기 또는 펌프 바디와 같은 홀로우 바디 내부에 위치된 부품들의 표면들이다.

그 다음, 체임버 에칭 용액은 홀로우 바디에 도입되고 충분한 시간이 경과함에 따라 오염된 표면 위에 고착된 물질들과 접촉하여 남거나, 그밖에, 상기 물질들과 접촉하여 순환되고, 따라서 처리(treatment)의 단부에 배치되고 처리의 단부에서 제거되거나, 그밖에, 예를 들어, 재생성(regeneration) 후에 리사이클되는, 홀로우 바디 내부에서 새롭게 되는(renewed) 에칭 용액에서 용해된 상태로 되돌려진다.

이들 오퍼레이션들은 일반적으로 오염 제거가 충분히 완료되고 효율적인 것을 보장하도록 오랜 지속 기간의 실행을 요구한다.

일부 경우들에 있어서, 배관의 벤드들 또는 세그먼트들과 같은, 절단하거나 분해되는 제 1 회로의 부분들 또는 실제로 펌프 휠과 같은 냉각수를 순환시키기 위한 제 1 펌프들의 부분들은, 오염을 제거하기 위한 부품들이 오염 제거를 수행하기에 충분한 시간이 경과하는 동안 부품과 접촉하여 유지될 수 있는 화학적 에칭 용액과 함께 삽입되고 그 후 선택적으로 화학적 용액의 회수 및 리사이클링과 함께, 순환으로 작동하거나 순환하는 클리닝 탱크 내부의 오염이 제거된다.

일정 압력이 유지되는 물 원자로의 하나 또는 그보다 많은 증기 발생기들을 대체할 때, 증기 발생기에 연결시키기 위한 제 1 배관을 절단하고 그것을 수용할 준비가 된 절단되고 정밀하게 만들어진 배관 단부들 좌측에 대체 스팀 발생기의 입구 및 출구 튜브들을 용접하는 것이 필요하다. 이들 오퍼레이션들 이전에, 단지 배관 단부로부터 일반적으로 액세스할 수 있는 배관의 특정한 부분(pieces)들의 내부표면들을 주의하여 오염을 제거하는 것이 필요하다.

다수의 수단의 구현 및 특정한 순서로 그리고 정밀한 구성을 사용하는 다수의 작업(task)들의 실행을 요구하는 이러한 대체 오퍼레이션들은 가능한 한 짧은 원자로에 대한 비가동 시간(downtime)이 경과하는 것과 관련될 때 더욱 만족스럽다.

그러므로 다양한 작업들, 그리고 특히 오염 제거를 실행하기 위해 요구되는 시간을 최소화하는 것이 가장 바람직하다.

일반적으로, 임의의 애플리케이션에 있어서, 구현하도록 실행하는 수단을 사용함으로써, 배관, 용기들, 원자로 물 체임버들, 또는 클리닝 탱크들과 같은, 홀로우 바디들 내부의 부품들 또는 표면들의 오염을 제거하기 위해 빠르고 효과적이며 원자로 부지(site)에서 일반적으로 사용 가능한 방법들을 사용하는 것이 유리하다.

본 발명은 표면, 특히 홀로우 바디 내부에 위치된, 금속 표면의 방사성 오염을 제거하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 방법이 구성되게 하는 클리닝 장치를 도시한 도면.

도 2는 제 1 구현에서, 본 발명의 방법에 의해 오염을 제거하는 동안 원자로의 제 1 배관의 부분을 형성하는 벤드의 축을 도시한 도면.

도 3은 제 2의 다른 구현에서 본 발명의 방법을 사용하여 오염이 제거되는 동안 제 1의 배관의 축을 도시한 도면.

도 4는 본 발명의 방법에 의해 제 1 펌프 휠의 오염을 제거하기 위한 장치의 도식적인 정면 및 단면을 도시한 도면.

따라서, 본 발명의 목적은 표면, 특히 홀로우 바디 내부에 위치된, 금속 표면들의 오염 제거 방법을 제안하는 것이고, 표면은 그것 위에 고착된 방사성 원소를 포함하는 적어도 하나의 물질을 가지고, 그것 위에 고착된 물질로 하여금, 간단하고, 구현되도록 실행하며, 핵 발전소(nuclear power station)의 부지 위에서 용이하게 사용할 수 있는 수단을 사용하는 빠르고 효과적인 방식으로 오염 제거가 실행되게 하는, 화학적 에칭 용액과 접촉하게 야기함으로써 클리닝된다.

이 때문에, 화학적 에칭 용액은 압력 하에서 분출(jet)들을 형성하는 홀로우 바디 내부 표면 위에 고착된 물질들과 접촉하고; 화학적 에칭 용액은 다음의 형태들, 즉, 화학적 에칭 용액에서 용해된 상태(phase); 및 금속 표면으로부터 떼어낸 입자들 중 적어도 하나에서 방사성 물질과 함께 방사성 물질과 접촉한 후에 홀로우 바디의 외부로 회수되고 제거된다.

본 발명은 또한 본 발명의 방법을 구현하기 위한 오염 제거 장치를 제공한다.

본 발명을 잘 이해하기 위해서, 일정 압력이 유지되는 물 원자로의 제 1 회로의 부품들 또는 배관의 오염 제거를 위해 사용되는 본 발명의 장치의 실시예들 및 방법의 다양한 구현들에 관련하여, 첨부된 도면들을 참조하여 주어진 예에 의해 설명이 이어진다.

도 1은 오염 제거를 위해 적어도 하나의 내부 표면을 가진 홀로우 바디(1)를 도시하고, 여기서 표면은, 예를 들어, 홀로우 바디 자체의 내부 표면일 수 있다.홀로우 바디(1)는, 예를 들어, 내부 표면이 작동을 취하기 전에 오염이 제거될 용기와 같은 리셉터클(receptacle)에 의해 또는 배관의 세그먼트에 의해, 구성될 수 있다.

오염이 제거될 홀로우 바디(1)의 내부 표면은 또한 해체가 불가능하거나 어려운 그리고 홀로운 바디(1) 내부에서 좌측에 있는 부품의 표면일 수 있다. 홀로우 바디(1)는 폐쇄 판(closure plate) 또는 스탑퍼(stopper)(2)는 적합한) 개구 단부 및 폐쇠 단부를 가지고, 그것은 홀로우 바디(1)의 개구 단부에 릭타이트(leaktight) 방식으로 고정될 수 있다. 스프레이 튜브(3)는 홀로우 바디 내부에서, 예를 들어, 홀로우 바디의 축의 방향 위에 위치되고, 튜브는 클리닝될 표면, 예를 들어, 홀로우 바디(1)의 내부 표면을 향하는 복수의 노즐(nozzle)들을 가진다.

튜브(3)는 고압 펌프(5)의 출구 부분에 연결되는 배관(4)을 통해 압력 하에서 클리닝 및 오염 제거한 유체가 공급되고, 따라서 고압 클리닝 유체는 화살표(6)에 의해 도시된 방향으로 배관(4)을 따라 이동한다.

고압 펌프(5)의 입구 부분은 오염 제거 유체를 포함하는 탱크(8)에 연결 파이프(7)를 통해 연결된다.

탱크(8)의 바닥 부분은, 그것의 상부가 홀로우 바디(1)의 낮은 지점에서 폐쇄되는, 출구 부분이 홀로우 바디(1)의 내부 볼륨(volume)에 연결 파이프(11)에 의해 연결되는 회수 펌프(recovery pump)(10)의 출구 부분에 탱크를 연결시키기 위해 연결 파이프(9)에 연결되는 동안 파이프(7)에 연결된다. 예에 의해, 펌프(10)는 그것이 고압 펌프(5)를 통해, 홀로우 바디에 오염을 제거하기 위해 재사용되고 리사이클링되게 하도록 오염 제거 유체가 홀로우 바디(1)의 바닥으로부터 회수되고 탱크(8)로 운반되게 하는 칸막이(diaphragm) 펌프일 수 있다.

탱크(8)의 내부에서, 일반적으로 화학적 에칭 용액인 오염 제거 유체를 재생성시키는 것이 또한 가능하다.

그것의 상부에 있어서, 폐쇄 판(2)은 홀로우 바디(1)의 내부 볼륨에 파이프를 통해 연결되는 물 컬럼 게이지(water column gauge)(13)와 같은 압력 게이지에 탭핑 지점(tapping point)을 포함한다. 압력 게이지(13)는 홀로우 바디(1) 내부의 압력을 측정하고 고압 펌프(5)의 그것과 매치 하도록 회수 펌프(10)의 흐름 비를 조절하도록 압력 신호를 회수 펌프(10)를 제어하기 위한 제어 수단(10a)에 제공하는 역할을 한다.

회수 펌프는, 예를 들어, 칸막이 펌프에 의해 구성될 수 있고, 손상되지 않고 드라이(dry)를 실행하기에 적합하고, 따라서 고압 주입 펌프(5)의 그것과 매치 하도록 할 회수 펌프의 흐름 비를 조절하는 것이 가능하다.

고압 주입 펌프(5)는 대기 압력보다 높고, 예를 들어, 2 개의 바(bar)들 내지 400 개의 바들의 범위에 놓여지는 압력에서 유체를 튜브(3)로 운반하고, 따라서 그것의 노즐들(15)을 가진 튜브(3)는 홀로우 바디(1) 내부에서 클리닝될 표면의 영역(zone)을 향해 각각의 방향이 지어지는, 압력 하에서 분출들(14)을 형성한다.

오염 제거 유체는 액체, 겔(gel), 또는 가스로 형성될 수 있는 화학적 시료(reagent)이다.

화학적 시료들은 산화 또는 환원시키는 산성, 염기성, 또는 중성일 수 있고, 그것들은 대기보다 높은 온도 또는 대기 온도에서 사용될 수 있다. 시료들은 저장 탱크(8) 내부에서 재생성되고 측정되어 분배될 수 있고; 탱크(8)는 오염 제거 유체의 온도를 대기보다 높은 온도로 올리기 위해, 히터 수단(heater means), 예를 들어, 저항 소자를 가질 수 있고, 그것에 의해 유체의 반응도(reactivity)가 증가한다.

오염 제거 유체가 화학적 액체 용액에 의해 구성되는 것으로 사용될 때, 액체는 도 1에 도시된 펌프(10)와 같은 회수 펌프를 사용함으로써, 또는 그밖에 그것이 중력 하에서 흐르는 것을 허용함으로써, 홀로우 바디(1)의 낮은 지점을 통해 제거되고, 그 후 회수 탱크는 홀로우 바디(1)의 레벨보다 낮은 레벨로 배열된다.

오염 제거 유체가 겔(gel) 형태로 시료들에 의해 구성될 때, 반응하는 겔은 분출들(14)로 형성되는 튜브(3)의 노즐들(15)을 통해 홀로우 바디 내부에서 스프레이되고, 그 후 바디는 오염이 제거된 표면 위에, 일반적으로 물인, 액체를 스프레이함으로써 헹구어내게 되고(rinsed) 헹구어낸 액체는 펌핑(pumping)함으로써 제거된다.

시료들과 헹구어낸 액체는 그것이 분출의 기계적인 작동에 의해 그리고 시료의 화학적 에칭 작동에 의해 클리닝될 표면으로부터 방사성 원소들을 포함하는 오염을 제거한 물질들을 떼어내는 것이 가능한 압력 하에서 분출들의 형성으로 스프레이된다.

사용된 유형의 시료에 의존하여, 튜브에서 주입 압력들을 사용하는 것이 가능하고, 주입 펌프(5)에 의해 공급되는 바와 같이, 그것은 위에 주어진 압력들의 범위 내의 임의의 원하는 레벨에서 위치가 정해질 수 있다.

오염 제거 작동을 시작하기 위해서, 화학적 용액은 저장 리셉터클(8) 내부에서 준비되고, 특히 그것의 시료 농도가 조절된다. 용액은 오염이 제거될 표면과 접촉하는 더 나은 반응도를 얻기 위해 일정하게 만들어지고 선택적으로 원하는 온도로 상승된다.

오염을 제거하는 동안, 리사이클링된 용액은 탱크(8) 내부에서 재생성될 수 있다.

저장 탱크(8)와 오염 제거가 실행되는 홀로우 바디(1) 사이의 연결은 유연하거나 단단한 배관 또는 유연한 배관의 세그먼트들 및 단단한 배관의 세그먼트들에 의해 구성되는 라인들에 의해 제공될 수 있다.

스프레이 튜브(3)는 섹션이 부정형(arbitrary shape)(예를 들어, 원, 사각형, 또는 육각형)인 홀로우 섹션 부재(member)에 의해 구성될 수 있다. 튜브형은 홀로우 바디 내부에서 오염이 제거될 표면의 모양과 매치된다. 튜브는 오염을 제거하기 위해 사용된 시료를 견디고(withstand) 또한 주입 압력을 견디기에 적합한 물질로 만들어진다.

튜브(3)의 스프레이 노즐들(15)은 분출들(14)이 오염이 제거될 전체 표면을 덮고, 노즐들(15)로부터 나온 분출들(14)은 오염 제거의 효과를 임의의 방식으로 손상 없이 오버랩할 수 있는 이러한 방식으로 제공될 수 있다.

제 1 배관에 대한 벤드에 의해 구성되는 홀로우 바디의 내부 표면을 클리닝하는 두 개의 특정한 경우들이 도 2 및 3과 관련하여 아래에 설명된다.

도 1 및 도 2 및 도 3에 대응하는 아이템들은 동일한 레퍼런스들을 제공한다.

제 1 구현에 있어서, 도 2에 도시된, 그것의 단부에서 정밀하게 만들어지고 절단되는 제 1 배관에 대한 벤드에 의해 구성되는 홀로우 바디(1)는 , 탭핑 지점(16)이 압력 하에서 오염 제거 액체를 가진 튜브(3)를 공급하기 위해 튜브(3)를 배관(4)에 연결시키기 위해 장착되는 개구부(opening)를 통하는 중심(central)을 가진 폐쇄 판(2)에 의해 제 1 단부로 폐쇄된다. 튜브(3)는 홀로우 바디(1) 내부에서 탭핑 지점(16)의 단부에 연결부(coupling)(3')를 통해 유체 출구에 대한 제 1 단부에 연결된다. 판(2)에 의해 폐쇄되는 그것의 단부로부터 멀리 떨어진 홀로우 바디(1)를 구성하는 제 1 배관 벤드의 단부는 판(2)과 유사하고 탭핑 지점을 통과하기 위한 중심 개구부를 갖지 않는 폐쇄 판(2')에 의해 자체적으로 폐쇄된다.

폐쇄 판들(2 및 2')은 벤드의 개별적인 정밀하게 만들어진 단부 표면들에 대해 설비되고 그것들은 정밀하게 만들어진 수단, 예를 들어, 벤드의 제 1 단부(1)와 판(2) 사이에 삽입되는 개스켓(gasket)(17)과 같이 삽입되는 실링 개스켓(sealing gasket)을 가진 스크류(screw)와 너트(nut) 수단에 의해 클램프된다(clamp).

제 2 탭핑 지점(18)은 홀로우 바디(1)의 바닥에 위치된 영역에서 폐쇄 판(2)을 통해 통과한다.

튜브(3)가 압력 하에서 유체를 공급할 때, 노즐들(15)은 벤드(1)의 내부 표면(1)의 부분을 각각 덮는 분출들(14)을 형성한다.

튜브(3)는 벤드(1)와 유사한 방식으로 만곡될 수 있고, 따라서 튜브의 축은 벤드(1)의 축과 일치한다. 노즐들(15)은 튜브(3)의 길이를 따라 분포되고 벤드(1)의 모든 내부 표면을 덮을 수 있는 이러한 방식으로 방향 결정되고(orient), 근접한 분출들은 또한 오버랩 영역들을 제공할 수 있다.

홀로우 바디(1)의 내부 표면을 충돌하는 압력 하에서 분출들은 벤드(1)의 내부 표면 위에 침착되는 방사성 물질들, 즉, 적어도 하나의 방사성 원소를 포함하는 물질들을 떼어내도록 기계적으로 그리고 화학적으로 둘 다 작동한다.

침착된 방사성 물질들의 부분은 또한 에칭 시료에서 용해될 수 있다.

떼어낸 입자들 및 용해된 물질들을 포함하는 에칭 시료는 홀로우 바디(1)의 바닥 부분에 모아지고 회수 펌프에 선택적으로 연결되는 드레인 파이프(11)와 탭핑 지점(18)을 통해 제거된다.

제 1 배관 벤드(1)를 클리닝하는 방법의 제 2 구현에 있어서, 벤드는 정밀하게 만들어진 입구 개구부를 통해서만 액세스 할 수 있고, 폐쇄 판(2)은 입구 개구부위에 고정되고 튜브(3)는 폐쇄 판(2)의 중심부를 통해 통과하는 탭핑 지점(16)에 연결된다. 벤드(1)의 축을 따라 연장되는 튜브(3)는 그것에 고정된 스프레이 노즐들(15)을 가진 외부 튜브(3a) 및 튜브(3a) 내부에서 동축으로 장착되는 내부 튜브(3b)를 포함한다(도 3).

외부 튜브(3a)는 파이프(4) 및 탭핑 지점(16)을 통해 공급되는 여러 가지의 오염 제거 유체를 가진 제 1 개구 단부로, 그리고 벤드(1)의 제 2 단부를 폐쇠하기 위한 유닛(19)을 보유하는 그것이 폐쇄되는 그것의 반대 단부에서 통신한다.

폐쇄 유닛(19)은 튜브(3)를 따라 실행하는 파이프(21)를 통해 벤드(1) 외부로부터의 압력 하에서 가스가 공급되는 인프레이터블 플러그(inflatable plug)(20)를 포함한다.

튜브(3)의 내부 튜브(3b)는 폐쇄 판(2)을 통해 드레인 파이프에 연결되는 제 1 단부, 및 개구부이고 부풀 수 있는 플러그(20)를 지원하기 위해 단단한 조립품을 포함하는 폐쇄 유닛(19)의 상위 부분에 폐쇄된 위치가 정해지는 제 1 단부를 가진다.

제 1 개구 단부만을 통해 액세스할 수 있는 제 1 배관 벤드 내부의 위치에 튜브(3)를 놓기 위해서, 폐쇄 유닛(19)은 수축된 상태로 플러그(20)와 맞물려지고, 플러그(20)는 일단 위치에서만 인프레이터블할 수 있다. 이후, 튜브(3)는 폐쇄 판(2)으로 하여금 벤드(1)의 제 1 단부에 대해 견디게 하도록 벤드 내부 장소에 놓인다.

폐쇄 판은, 릭타이트 방식으로 벤드(1)의 제 2 단부를 폐쇄하는 것을 보장하도록 부풀려지는 부풀려질 수 있는 플러그(20)와 정밀하게 만들어진 수단에 의해 벤드(1)의 제 1 단부에 고정되고, 벤드의 내부 표면은 판(2)에 의해 폐쇄되는 바와 같은 제 1 단부와 부풀려질 수 있는 플러그(20)에 의해 폐쇄되는 바와 같은 제 2 단부 사이의 튜브에 의해 클리닝된다.

튜브들(3a 및 3b) 사이에 튜브(3)의 주변의 고리 모양의 스페이스로 운반되는 오염 제거 유체는 벤드(1)의 전체 내부 표면을 덮는 일정 압력이 유지되는 클리닝 분출들(14)로 형성하는 노즐들(15)을 통해 운반된다. 벤드(1)의 내부 표면으로부터 떼어내거나, 물질들이 용해되는 방사성 물질들의 입자들을 포함하는 오염 제거 유체는 회수 펌프와 같은 흡입 장치에 연결되는 튜브(3b)를 통해 회수된다.

도 2 및 3에 도시된 장치는 위에 설명된 바와 같이, 벤드들의 오염을 제거하기 위해, 그리고 제 1 배관의 직선의 세그먼트들의 오염을 제거하기 위해 동일하게 잘 사용될 수 있다.

도 4는 펌프 휠(22a), 펌프 휠에 대한 구동축, 및 실(seal)들을 수용하는 열 베리어에 의해 구성되는 제거 가능한 조립품(22)을 가지는 제 1 펌프의 유압부(hydraulic portion)의 오염을 제거하기 위해 사용되는 오염 제거 장치를 도시한다.

펌프 휠(22a) 및 원자로가 오퍼레이션하는 동안 원자로의 제 1 물과 접촉하는 열 베리어의 케이싱(casing)은 원자로가 가동하는 동안 지지부 및 펌프 휠 위에 침착하는 산화물들과 같은 방사성 물질들을 덮을 수 있다.

펌프의 유압부가 원자로의 제 1 회로에서 특정한 시간이 경과하는 동안 오퍼레이팅된 후, 오버홀되는(overhauled) 것이 필요하고, 그것 위에서 작동을 취하는 것이 가능하도록 그것은 오염이 제거될 필요가 있다. 본 발명의 방법을 사용하는 이러한 오염 제거는 펌프 바디 내부의 하나 또는 그보다 많은 스프레이 튜브들을 삽입하는 공간(room)이 없기 때문에 펌프 바디 내부에서 구현될 수 없다.

도 4는 펌프의 유압부의 오염을 제거하기 위한 절연체를 도시한다 : 도면들 1 내지 3의 장치에 도시된 아이템들과 유사한 기능들을 실행하는 도 4에 도시된 아이템들은 동일한 레퍼런스들이 주어진다.

특히, 장치는 펌프축의 축이 위치되는 클리닝 용기(1)의 중심부를 향하는 노즐들(15)을 가진, 스프레이 튜브들(3)의 세트를 포함하는 용기에 의해 구성되는 홀로우 바디(1)를 포함한다.

용기(1)는 펌프 휠(22a)과 열 베리어의 케이싱을 포함하는 클리닝될 펌프의 부분이 튜브(3)의 노즐들(15)을 향해 기울어진 이러한 방식으로 열 베리어(22)를 지지하는 상부 에지를 가진다.

펌프 휠의 회전축에 평행하고, 펌프 및 열 베리어의 케이싱 주변에 위치된 복수의 부품 튜브들을 포함하는 튜브들(3)의 세트를 사용하는 것이 가능하다.

튜브들(3)의 세트의 하나 또는 두 개의 튜브들만으로 사용되고, 펌프 휠과 열 베리어로 하여금 클리닝 동안 펌프 휠의 축에 대해 회전하게 하는 것이 또한 가능하다.

오염 제거 장치는 오염 제거 시료들을 저장하기 위한 설비(8), 설비(8)에서 튜브들(3)의 세트로 압력 하에서 오염 제거 유체를 주입하기 위한 고압 펌프(5), 및 배관(11)을 통해 용기(1)의 바닥 또는 드레인 부 및 리턴 파이프(9)를 통해 저장 설비에 연결되는 회수 펌프(10)를 포함한다.

장치는 위에 설명된 장치와 같이 동일한 방식으로 작동한다.

압력 하에서 오염 제거 유체는 화살표 6에 의해 나타낸 바와 같이, 튜브들(3)의 세트로 고압 펌프(5)에 의해 운반되고, 따라서 튜브들의 세트에서 튜브들에 의해 형성되는 분출들(14)은 열 베리어 케이싱 및 펌프 휠(22a)의 모든 외부 표면들과 접촉한다. 압력 하에서 분출들(14)은 펌프 휠의 외부 표면의 다양한부분들로부터 방사성 물질들의 입자들을 기계적으로 떼어내도록 작동하고, 그것들은 또한 화학적으로 방사성 물질들을 용해한다.

드레인 파이프(11)를 통해 클리닝 용기(1)의 바닥으로부터 회수되는 오염 제거 유체는 방사성 물질들의 입자들 및 오염 제거 유체의 시료들에서 용해된 형태에서의 특정한 방사성 종류들을 포함한다.

클리닝 용기(1)의 바닥으로부터 회수된 오염 제거 유체는 저장 탱크(8)에 재도입되기 전에 필터링될 수 있다.

스프레이 튜브들(3)의 세트에 튜브들은 그것이 펌프 휠 및 열 베리어의 케이싱의 외부 표면의 모든 부분들에 도달하는 것이 가능한 이러한 방식으로 배열된다.

물론, 도 4에 도시된 바와 같은 장치는 원자로의 제 1 부품의 다른 유형들의 오염을 제거하도록 적응될 수 있다.

튜브들은 그것들을 오염을 제거하기 위한 부품의 모양으로 적응시키기 위해 바뀔 수 있거나, 전체 클리닝 용기(1)가 바뀔 수 있다.

본 발명의 장치 및 방법의 주요 이점들이 다음과 같다 :

-오염 제거의 효과는 기계적 작동과 화학적 작동을 조합함으로써 개선된다. 화학적 시료들은 이들 층들을 만드는 원소들을 용해함으로써, 방사성 물질들의 약해진 층들, 예를 들어, 산화층들로서 역할한다. 압력 하에서 분출의 기계적인 작동은 화학적 에칭에 의해 약해진 층들을 떼어내는 역할을 한다. 이것은 근접하는 산화층들에 화학적 에칭 용액에 대해 액세스를 제공한다.

-오염이 제거될 표면과 접촉하는 화학적 오염 제거 용액을 영구적으로 회수하는 것은 오염 제거의 효과를 개선하는 역할을 한다. 오염 제거 효과는 에칭 용액의 확산층의 두께와 유체의 속력에 링크된다.

-사용되는 용액의 볼륨은 감소되고, 그것에 의해 클리닝 동안 생산되는 폐기물의 양을 감소시킨다. 필요한 에칭 용액의 볼륨은 고압 펌프가 언프라임(unprime)되지 않고 캐비테이션(cavitation) 없이 작동할 수 있는 것을 보장하기에 충분한 것이다. 이 볼륨은 일반적으로 오염이 제거될 표면을 포함하는 홀로우 바디를 완전히 채우도록 요구될 수 있는 볼륨보다 매우 작다.

-오염이 제거될 내부 표면의 홀로우 바디의 외부는 홀로우 바디의 외부 표면과 오염을 제거한 화학적 용액들 사이에 접촉이 없기 때문에 오염이 제거될 표면으로부터 오는 방사성 원소들이 완전히 없다.

-툴링(tooling)의 장치 및 처리는 더 쉽게 만들어지고 더 작은 호이스트(hoist) 수단을 요구한다.

-화학적 시료 액체를 순환시키기 위한 회로를 가진 종래 유형의 오염 제거 장치를 변환시키기 위한 소수의 대안들을 가지는 것은 쉽다. 일반적으로, 화학적 시료 용액을 스프레이하기 위한 고압 펌프 및 또한 가능하게는 오염 제거가 실행되는 홀로우 바디로부터 유체를 드레인하기 위한 회수 펌프를 설치하는 것이 충분하다.

-오염 제거를 실행하는 사람들은 오염 제거를 위해 요구되는 툴링이 위치에 놓일 수 있는 속도 때문에 낮게 조제(dosage)를 행한다.

-홀로우 바디 상의 위치에 놓이는 폐쇄 판은 간단한 방식으로리크프루프(leakproof)되지 않을 수 있다.

본 발명은 위에 설명된 실시예들로 제한되지 않는다.

일부 경우들에 있어서, 홀로우 바디의 입구 개구부로부터 멀리 떨어진 오염이 제거될 표면의 부분들, 또는 그것의 단부에 회전하는 헤드에 제공되는 튜브, 또는 압력 하에서 유체가 노즐들을 통해 배출될 때 반작용에 의해 회전으로 세팅되는 노즐들 및 암(arm)들을 포함하는 장치들에 제공되는 튜브에 도달하는 것이 가능하다. 이것은 그것이 오염될 표면에 대해 접선을 따라 화학적 시료들을 스프레이하는 것을 가능하게 한다.

다른 모양들의 부품들의 오염을 제거하게 할 수 있도록 제거 가능한 튜브들을 제공하는 것이 가능하다.

홀로우 바디가 축에 대해 대칭이 아닐 때, 분출들이 오염이 제거될 부품이 속하는 복잡한 모양의 표면들 위에 스프레이되도록 공통적인 폐쇄 판 위에 장착되는 복수의 튜브들을 사용하는 것이 가능하다.

일반적으로, 본 발명은 핵 산업에서 수많은 영역(domain)들에 적용될 수 있다.

Claims (14)

1. 표면, 특히 홀로우 바디(1) 내부에 위치된, 금속 표면의 오염을 제거하는 방법으로서, 상기 표면은 그것 위에 고착된 방사성 원소를 포함하는 적어도 하나의 물질을 가지고, 그것 위에 고착된 상기 물질들로 하여금 화학적 에칭 용액과 접촉하게 함으로써 클리닝되고,

   상기 방법은, 화학적 에칭 용액이 압력 하에서 분출들(14)을 형성하는 상기 홀로우 바디(1) 내부의 상기 표면 위에 고착된 상기 물질과 접촉하고; 상기 화학적 에칭 용액은 다음 형태들, 즉, 상기 화학적 에칭 용액에서 용해되는 상태(phase); 및 상기 금속 표면으로부터 떼어낸 입자들 중 적어도 하나에 방사성 물질과 함께 상기 방사성 물질과 접촉한 후에, 상기 홀로우 바디(1)의 외부로 제거되고 회수되는 것을 특징으로 하는, 표면에 오염을 제거하는 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 방사성 물질과 접촉한 후에 생성되는 상기 화학적 에칭 용액이 선택적으로 재생성된 후, 리사이클링되는 것을 특징으로 하는, 표면에 오염을 제거하는 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2항에 있어서,

   오염이 제거될 상기 표면은 홀로우 바디(1)의 내부 표면이고, 압력 하에서상기 분출들(14)은, 상기 분출들(14)은 서로 오버랩하는 것이 가능하며, 오염이 제거될 상기 홀로우 바디(1)의 상기 전체 내부 표면을 덮는 것을 특징으로 하는, 표면에 오염을 제거하는 방법.
4. 제 1 항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   오염에 제거될 상기 표면은 하나 또는 둘 다의 반대 단부들을 통해 액세스할 수 있는 가압수형 원자로의 제 1 회로의 벤드 또는 파이프의 세그먼트의 내부 표면인 것을 특징으로 하는, 표면에 오염을 제거하는 방법.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 홀로우 바디(1)는 클리닝 용기이고, 오염이 제거될 상기 표면은 상기 클리닝 용기(1) 내부에 위치된 부품들(22, 22a)의 상기 외부 표면인 것을 특징으로 하는, 표면에 오염을 제거하는 방법.
6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 화학적 에칭 용액은 다음 화학적 시료들, 즉, 산성 시료들; 염기성 시료들; 중성 시료들; 산화 시료들; 및 환원 시료들 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 표면에 오염을 제거하는 방법.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 화학적 시료들의 온도는 상기 화학적 에칭 용액의 반응도를 개선하기에 적합한 온도까지 상승하는 것을 특징으로 하는, 표면에 오염을 제거하는 방법.
8. 홀로우 바디(1) 내부에 위치된 표면, 특히 금속 표면의 오염을 제거하기 위한 장치로서, 상기 표면은 그것 위에 고착된 적어도 하나의 방사성 원소를 포함하는 적어도 하나의 물질을 가지고 화학적 에칭 용액과 함께 오염이 제거될 상기 표면 위에 고착되는 상기 물질과 접촉시킴으로써 클리닝되고, 상기 장치는 상기 화학적 에칭 용액을 순환시키기 위해 회로(4, 7, 9, 11)와 연결되고 상기 홀로우 바디(1) 내부와 통신하는 저장 탱크(8)를 포함하고, 상기 장치는 분출들(14)을 형성하기 위해 복수의 노즐들(15)을 포함하는 튜브(3)를 더 포함하고, 상기 회로들(4, 7, 9, 11)은 고압 펌프(5)를 통해 저장 탱크(8)로부터 상기 튜브(3)에 압력 하에서 화학적 에칭 용액을 공급하기 위한 배관(4), 및 상기 방사성 물질과 접촉한 후에 상기 화학적 에칭 용액을 제거하기 위한 그리고 회수 펌프(10)를 통해 상기 저장 탱크(8)로 그것을 되돌리기 위한 배관(11, 9)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 홀로우 바디 내부에 위치된 표면의 오염을 제거하기 위한 장치.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 회수 펌프(10)는 상기 홀로우 바디(1) 내부의 상기 압력을 측정하는 압력 게이지(13)로부터 신호를 수신하는 제어 유닛(10a)을 통해 제어되는 것을 특징으로 하는, 홀로우 바디 내부에 위치된 표면의 오염을 제거하기 위한 장치.
10. 제 8항 또는 제 9항에 있어서,

    상기 홀로우 바디(1)가 가압되는 물 핵 구조의 상기 제 1 회로의 벤드 또는 파이프의 세그먼트일 때, 상기 장치는 누설 방지 방식으로 제 1 단부에서 상기 제 1 파이프의 벤드 또는 상기 세그먼트를 폐쇠하기 위한 폐쇄 판(2)을 포함하고, 스프레이 튜브(3)는 상기 판에 고정되고 상기 폐쇄 판(2)을 통해 통과하는 탭핑 지점(16)을 통해 압력 하에서 상기 화학적 에칭 용액을 공급하기 위한 상기 배관(4)에 연결되고, 상기 튜브(3)는 상기 제 1 파이프(1)의 벤드 또는 세그먼트의 축을 따라 실제로 연장되고 상기 제 1 회로 파이프(1)의 벤드 또는 상기 세그먼트의 상기 내부 표면을 향하는 노즐들(15)을 보유한다는 상기 사실을 특징으로 하는, 홀로우 바디 내부에 위치된 표면의 오염을 제거하기 위한 장치.
11. 제 10항에 있어서,

    상기 제 1 회로 파이프(1)의 벤드 또는 세그먼트의 제 2 단부를 클로징하기 위한 제 1 폐쇄 판(2')을 포함한다는 상기 사실을 특징으로 하는, 홀로우 바디 내부에 위치된 표면의 오염을 제거하기 위한 장치.
12. 제 10항에 있어서,

    상기 튜브(3)는 상기 제 1 폐쇄 판(2)을 통해 통과하는 상기 탭핑(16)에 연결되는 그것의 단부로부터 반대인 제 2 단부에, 상기 홀로우 바디(1)의 외부로부터 압력 하에서 가스를 가진 팽창가능 플러그(inflatable plug)를 공급하기 위한 덕트(duct)(21)와 상기 팽창가능 플러그(20)를 포함하는 폐쇄 유닛(10)을 보유하는 것을 특징으로 하는, 홀로우 바디 내부에 위치된 표면의 오염을 제거하기 위한 장치.
13. 제 12항에 있어서,

    상기 튜브(3)는 두 개의 동축 튜브들(3a, 3b)에 의해 구성되고, 외부 튜브(3a)는 압력 하에서 에칭 용액의 분출들(15)을 형성하기 위한 노즐들(15)을 보유하고, 압력 하에서 에칭 액체 용액을 공급하기 위해 다기관(manifold)에 연결되고 상기 폐쇄 판(2)으로부터 멀리 떨어진 상기 튜브(3)의 상기 제 2 단부로 폐쇄되는 고리 모양의 스페이스를 규정하도록 상기 외부 튜브(3a) 와 협력하며, 상기 튜브(3)의 상기 내부 튜브(3b)는 상기 폐쇄 유닛(19)에 근접하는 개구 단부를 통해 열리도록 상기 튜브(3)의 주변 고리 모양의 스페이스의 상기 폐쇄된 제 2 단부로부터 돌출하는 것을 특징으로 하는, 홀로우 바디 내부에 위치된 표면의 오염을 제거하기 위한 장치.
14. 제 8항에 있어서,

    상기 홀로우 바디(1)는 화학적 에칭 용액의 분출들을 스프레이하기 위한 적어도 하나의 튜브(3)와 내부에서 마주하는 부품(22, 22a)을 수용하기 위한 클리닝 용기인 것을 특징으로 하는, 홀로우 바디 내부의 위치된 표면의 오염을 제거하기위한 장치.