RU2248055C2

RU2248055C2 - Device for decontaminating radioactive waste container

Info

Publication number: RU2248055C2
Application number: RU2002134125/06A
Authority: RU
Inventors: Манфред КЛАППЕР (DE); Манфред КЛАППЕР; Виктор ГЛИА (DE); Виктор ГЛИА
Original assignee: Фраматоме Анп Гмбх
Priority date: 2001-12-19
Filing date: 2002-12-18
Publication date: 2005-03-10
Also published as: HU0204392D0; CZ20024109A3; UA73573C2; CZ298984B6; DE10162477A1; DE10162477B4; HUP0204392A3; HUP0204392A2

Abstract

FIELD: decontamination engineering.

SUBSTANCE: proposed device incorporates provision for admission to inner space of container through hole. This facility is, essentially, vehicle moved by drive. Vehicle traveling gear is free to move from pulled-in quiescent position to working position having large track width (B).

EFFECT: enhanced reliability and safety in operation.

12 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к предназначенному для очистки емкости для радиоактивных отходов устройству, которое можно вводить через отверстие во внутреннее пространство емкости.The invention relates to a device for cleaning a container for radioactive waste, which can be introduced through an opening into the interior of the container.

Целый ряд радиоактивных отходов из атомных электростанций или ядерно-технических установок выходит в текучей форме или в виде шлама. Прежде чем эти отходы могут быть отправлены для надлежащего захоронения, необходимо промежуточное хранение. На практике такое промежуточное хранение осуществляется в непосредственной близости от атомной электростанции или ядерно-технической установки в предусмотренных для этого емкостях или контейнерах-хранилищах. Обычно они выполнены массивными для того, чтобы поддерживать как можно меньшим уровень облучения окружающей среды. Для заполнения емкости и доступа для работ по обслуживанию или очистке предусмотрено, как правило, одно единственное отверстие, размеры которого, к тому же, обычно выбираются очень малыми. Несмотря на размеры отверстия подобные емкости или контейнеры-хранилища имеют полностью закрытую оболочку, состоящую, например, из бетонного каркаса с внутренней обшивкой из высококачественной стали.A number of radioactive waste from nuclear power plants or nuclear installations comes in fluid form or in the form of sludge. Before this waste can be sent for proper disposal, interim storage is required. In practice, such intermediate storage is carried out in the immediate vicinity of a nuclear power plant or nuclear installation in the tanks or storage containers provided for this. Usually they are made massive in order to keep the level of environmental exposure as low as possible. To fill the tank and access for maintenance or cleaning work, as a rule, one single opening is provided, the dimensions of which, moreover, are usually chosen very small. Despite the size of the opening, such containers or storage containers have a completely closed shell, consisting, for example, of a concrete frame with an inner lining of stainless steel.

В зависимости от продолжительности промежуточного хранения внутри вследствие отложений на внутренней обшивке или на поверхности днища резервуара могут образовываться радиоактивные загрязненные осадки, например, в форме осажденных или выкристаллизованных твердых веществ. Эти осадки невозможно удалить простой откачкой текучих отходов, поэтому их необходимо удалять через равномерные промежутки времени с помощью соответствующего очистного устройства, которое вводится через отверстие во внутреннюю полость, с целью обеспечения длительной надежной эксплуатации.Depending on the length of the interim storage inside, due to deposits on the inner lining or on the surface of the tank bottom, contaminated radioactive sediments may form, for example, in the form of precipitated or crystallized solids. These sediments cannot be removed simply by pumping out fluid waste, therefore they must be removed at regular intervals using an appropriate treatment device that is introduced through an opening into the internal cavity in order to ensure long-term reliable operation.

Из DE 19617613 A1 известно, например, предназначенное для этой цели устройство, имеющее направляющую опору, которая через коленчатый шарнир соединена с поворотным рычагом. На поворотном рычаге через вращательный шарнир установлена поворотная стрела, снабженная некоторым количеством распылительных сопел. Устройство можно ввести внутрь емкости через отверстие и закрепить на участке отверстия вне емкости. При этом благодаря установке с возможностью поворота можно охватить и очистить любой участок внутренней обшивки или поверхности днища.From DE 19617613 A1 it is known, for example, for a device designed for this purpose, having a guide support, which is connected via an articulated joint to a pivot arm. A pivoting arm is provided on the pivot arm through a pivot joint, provided with a number of spray nozzles. The device can be inserted into the container through the hole and fixed to the portion of the hole outside the container. In this case, thanks to the installation with the possibility of rotation, you can cover and clean any area of the inner lining or surface of the bottom.

Но проблематичным применение такого устройства оказывается на практике в таких емкостях, которые имеют внутри одну или несколько колонок, так как при этом необходимо большое количество шарниров для того, чтобы можно было надежно достать все участки стенки. Из-за этого устройство оказывается дорогостоящим, в частности, тогда, когда размеры емкости и, тем самым, собственный вес консолей становятся большими, что приводит к затруднениям в управлении. Кроме того, такие устройства можно применять только с большими ограничениями при разных размерах емкостей. Кроме того, они требуют надежной фиксации на емкости, поэтому универсальной применимости устройства нет.But it is problematic to use such a device in practice in containers that have one or more columns inside, since it requires a large number of hinges in order to be able to reliably reach all sections of the wall. Because of this, the device is expensive, in particular, when the dimensions of the tank and, therefore, the weight of the consoles become large, which leads to difficulties in management. In addition, such devices can only be used with great restrictions for different tank sizes. In addition, they require reliable fixation on the tank, so there is no universal applicability of the device.

В основе изобретения лежит задача создания устройства очистки емкости для радиоактивных, в частности текучих, отходов, применяемого универсально и с меньшими затратами. При этом устройство в особенности должно иметь широкую независимость от возможных имеющихся внутри емкости колонок.The basis of the invention is the task of creating a device for cleaning containers for radioactive, in particular fluid, waste, used universally and at a lower cost. Moreover, the device in particular should have wide independence from the possible speakers inside the tank.

Согласно изобретению данная задача решается тем, что устройство выполнено в виде приводного подвижного транспортного средства, ходовая часть которого перемещается от втянутого положения покоя в рабочее положение, имеющее большую ширину колеи.According to the invention, this problem is solved in that the device is made in the form of a driving movable vehicle, the chassis of which moves from the retracted resting position to the working position, which has a large gauge.

При этом в изобретении исходили из того, что за счет размещения устройства внутри емкости возможно его универсальное применение при разнообразных типах емкостей. С помощью перемещаемого приводного устройства можно добраться также до углублений с узким входом или других закрытых участков внутри емкости и без труда обойти колонки. Для обеспечения также и при сравнительно небольших отверстиях достаточной стабильности перемещения транспортного средства оно после ввода через отверстие может от положения покоя с малой поверхностью переходить в расширенное рабочее положение так, что можно транспортировать большие грузы и без проблем воспринимать усилия, возникающие при больших стрелах с соответствующими отношениями рычагов. Кроме того, отпадает необходимость в затруднительной фиксации устройства в зоне отверстия. Транспортное средство может быть при этом как в положении покоя, так и в рабочем положении двухколейным, но в рабочем положении можно иметь, по меньшей мере, одну дополнительную колею.Moreover, the invention proceeded from the fact that due to the placement of the device inside the tank, it can be universally used for various types of containers. With the help of a movable drive device, it is also possible to reach recesses with a narrow entrance or other closed areas inside the tank and easily bypass the speakers. To ensure also, with relatively small openings, sufficient stability of movement of the vehicle, after entering through the opening, it can move from the resting position with a small surface to an expanded working position so that large loads can be transported and effortlessly absorb the forces arising from large booms with corresponding ratios leverage. In addition, there is no need for fixation of the device in the area of the hole. In this case, the vehicle can be both in the resting position and in the working position double track, but in the working position it is possible to have at least one additional track.

Ширину колеи можно в соответствии с условиями применения внутри емкости изменять для того чтобы очищать труднодоступные участки емкости. Особенно предпочтительный вариант выполнения настоящего изобретения достигается тем, что транспортное средство имеет меньшую относительно отверстия ширину колеи только в положении покоя. При этом только для ввода транспортного средства во внутреннее пространство емкости устанавливается втянутое положение покоя, которое тем самым обеспечивает индивидуальное применение, в частности, без предварительного демонтажа транспортного средства. Во внутреннем пространстве емкости транспортное средство выдвигается в заданное рабочее положение, которое сохраняется во время проведения очистки.The gauge width can be changed in accordance with the conditions of use inside the tank in order to clean hard-to-reach portions of the tank. A particularly preferred embodiment of the present invention is achieved in that the vehicle has a track gauge that is smaller relative to the hole only at rest. In this case, only for entering the vehicle into the interior of the container is the retracted resting position set, which thereby ensures individual use, in particular, without first dismantling the vehicle. In the interior of the tank, the vehicle extends to a predetermined working position, which is maintained during cleaning.

Особенно преимущественный вариант выполнения устройства согласно изобретению достигается также тем, что транспортное средство имеет две установленные с обеих сторон стрелы, поворачивающиеся, в частности, с помощью пантографной направляющей. При этом на, по существу, симметричных стрелах установлено несколько роликов или колес в одной колее, которая может быть изменена посредством поворота. Благодаря направляющей в форме пантографа надежно сохраняется параллельность перемещения по колее.A particularly advantageous embodiment of the device according to the invention is also achieved in that the vehicle has two boom mounted on both sides, turning, in particular, with the help of a pantograph guide. In this case, on essentially symmetrical booms, several rollers or wheels are mounted in one track, which can be changed by rotation. Thanks to the pantograph-shaped guide, the parallel movement along the track is reliably maintained.

Другой особенно многообещающий вариант выполнения настоящего изобретения достигается в том случае, когда ходовой механизм перемещается поперечно к продольной оси транспортного средства. Таким образом, на положение транспортного средства не влияет изменение ширины колеи, потому что ходовой механизм перемещается только поперечно к продольной оси. Этим может существенно облегчаться управление транспортным средством. Например, ходовой механизм имеет для этого спаренную пантографную направляющую, установленный между стрелой и транспортным средством, шарнир которой устанавливается регулирующим блоком.Another particularly promising embodiment of the present invention is achieved when the running gear moves laterally to the longitudinal axis of the vehicle. Thus, a change in the gauge is not affected by the position of the vehicle, because the running gear only moves laterally to the longitudinal axis. This can greatly facilitate driving. For example, the running gear has for this a paired pantographic guide mounted between the boom and the vehicle, the hinge of which is installed by the control unit.

При этом оказывается особенно удобным, когда ходовой механизм регулируется бесступенчато с помощью гидравлического привода. Тем самым можно без труда установить любую пригодную для соответствующего условия применения ширину колеи и благодаря этому оптимизировать процесс очистки. Кроме того, гидравлический привод обеспечивает в большой мере эксплуатацию без помех и с малыми затратами.It turns out to be especially convenient when the running gear is infinitely adjustable by means of a hydraulic drive. Thus, it is possible to easily set any gauge that is suitable for the respective application and thereby optimize the cleaning process. In addition, the hydraulic drive provides a large degree of operation without interference and at low cost.

В следующем особенно практичном варианте выполнения, в котором ходовой механизм снабжен гусеничными лентами, в транспортном средстве достигается максимальное сцепление с грунтом. Таким образом неровности грунта преодолеваются без затруднений также в том случае, когда отложения вязкотекучие. Цепи - преимущественно прорезиненные или снабжены резиновым слоем для того, чтобы добиться лучшего сцепления с грунтом. Кроме того, для необходимого дальнейшего повышения сцепления с грунтом имеется возможность нагрузить транспортное средство грузом так, чтобы была увеличенная сила прижатия к грунту.In a further particularly practical embodiment, in which the running gear is equipped with caterpillar tracks, maximum traction is achieved in the vehicle. Thus, uneven ground can be overcome without difficulty also in the case when the deposits are viscous. Chains are predominantly rubberized or provided with a rubber layer in order to achieve better traction. In addition, for the necessary further increase in adhesion to the ground, it is possible to load the vehicle with cargo so that there is an increased compressive force to the ground.

Следующий особенно целесообразный вариант выполнения изобретения достигается тем, что на транспортном средстве закрепляется распылительное устройство и/или мешалка. С помощью распылительного устройства можно растворить и смыть прилипшие к поверхности внутренней стенки емкости остатки, которые затем можно удалить обычным насосом. С помощью мешалки можно до необходимой степени повысить текучесть остатков с добавлением жидкости так, что остатки удаляются насосом. Транспортное средство может быть для этого оборудовано приемным приспособлением для выборочного закрепления распылительного устройства или мешалки.A further particularly advantageous embodiment of the invention is achieved in that a spray device and / or agitator is fixed to the vehicle. Using a spray device, residues that adhere to the surface of the inner wall of the container can be dissolved and washed off, which can then be removed with a conventional pump. Using the mixer, the fluidity of the residues with the addition of liquid can be increased to the required extent so that the residues are removed by the pump. The vehicle may for this be equipped with a receiving device for selectively securing the spray device or agitator.

При этом особенно выгодно, когда распылительное устройство и/или мешалка поворотно закреплены на транспортном средстве для обеспечения лучшего доступа. Одновременно тем самым можно изменять угол распыления и за счет этого обрабатывать прилипшие остатки из разных направлений струей. Тем самым могут быть надежно удалены прилипшие остатки.It is particularly advantageous when the spray device and / or agitator are pivotally mounted on the vehicle to provide better access. At the same time, it is possible to change the spray angle and thereby treat the adhering residues from different directions with a jet. In this way, adhering residues can be reliably removed.

Следующий особенно преимущественный вариант выполнения достигается также тем, что распылительное устройство имеет линейно перемещающееся распылительное сопло. Таким образом распылительное сопло может перемещаться в направлении непосредственной близости к очищаемому участку емкости, например, с помощью телескопического участка распылительного устройства или аналогичных устройств, и таким образом качество очистки повышается.A further particularly advantageous embodiment is also achieved in that the spray device has a linearly moving spray nozzle. Thus, the spray nozzle can be moved in the direction of close proximity to the cleaned part of the tank, for example, using a telescopic section of the spray device or similar devices, and thus the cleaning quality is improved.

Другая целесообразная модификация создается, если транспортное средство содержит насос для непосредственного отвода растворенных и, следовательно, текучих остатков. Для этого насос соединен, например, с соединительным шлангом, ведущим через отверстие наружу. Очищенные части поверхности днища и стенок емкости после этого не загрязняются высвободившимися остатками обрабатываемых после этого участков.Another suitable modification is created if the vehicle contains a pump for the direct removal of dissolved and, therefore, fluid residues. For this, the pump is connected, for example, with a connecting hose leading through an opening to the outside. The cleaned parts of the surface of the bottom and the walls of the container after this are not contaminated by the released residues of the areas processed after this.

В особенно близком к практическому применению варианте выполнения настоящего изобретения транспортное средство снабжено камерой. С ее помощью обслуживающий персонал может наблюдать за эксплуатацией транспортного средства с безопасного расстояния и документировать его. Одновременно можно с помощью управляющего устройства из полученных параметров емкости создать программу работы и, например, отработать ее транспортным средством без вмешательства обслуживающего персонала. При этом необходимые для этого соединительные линии или соединительные шланги подводятся и растягиваются.In a particularly close to practical application embodiment of the present invention, the vehicle is provided with a camera. With its help, maintenance personnel can monitor the operation of the vehicle from a safe distance and document it. At the same time, using the control device, from the obtained parameters of the tank, you can create a work program and, for example, work it out with a vehicle without the intervention of maintenance personnel. At the same time, the connecting lines or connecting hoses necessary for this are brought in and stretched.

Кроме того, модификация, при которой транспортное средство выполнено водонепроницаемым, пригодна также и для длительного использования ниже уровня жидкости внутри емкости, поэтому транспортное средство может быть применено уже до или во время опорожнения емкости, и тем самым процесс очистки облегчается.In addition, the modification in which the vehicle is waterproof is also suitable for prolonged use below the liquid level inside the container, so the vehicle can be used already before or during the emptying of the container, and thus the cleaning process is facilitated.

Достигаемые изобретением преимущества заключаются прежде всего в том, что вследствие возможности изменения ширины колеи транспортного средства становятся возможными как высокоэффективная в рабочем положении базовая поверхность и, тем самым, хорошая рабочая стабильность, так и в положении покоя сравнительно небольшая базовая поверхность и, тем самым, простое проведение через отверстие емкости. Именно вследствие этого используемое внутри емкости с целью очистки транспортное средство и вводится в его внутреннее пространство по причинам стабильности. В результате этого применение мобильного устройства само по себе возможно, что способствует доступу и также рабочей гибкости именно для возможно зараженных емкостей.The advantages achieved by the invention are primarily due to the fact that, due to the possibility of changing the track gauge of the vehicle, both a highly effective base surface and, thus, good working stability, and a relatively small base surface and, therefore, a simple one, are possible in the resting position conducting through the opening of the container. It is because of this that the vehicle used inside the tank for cleaning purposes is introduced into its interior for stability reasons. As a result of this, the use of a mobile device is possible in itself, which facilitates access and also operational flexibility specifically for possibly infected containers.

Пример выполнения изобретения поясняется подробнее с помощью чертежей. На чертежах показано:An example embodiment of the invention is explained in more detail using the drawings. The drawings show:

Фиг.1 - предназначенное для очистки емкости для радиоактивных остатков устройство, вид сбоку,Figure 1 is a side view of a device for cleaning a container for radioactive residues,

Фиг.2 - вид сверху показанного на фиг.1 устройства,Figure 2 is a top view of the device shown in figure 1,

Фиг.3 - вид сбоку показанного на фиг.1 устройства с мешалкой.Figure 3 is a side view shown in figure 1 of a device with a stirrer.

Одинаковые детали на всех чертежах снабжены одними и теми же позициями.The same parts in all the drawings are provided with the same reference numerals.

На фиг.1 показано устройство 1 согласно изобретению в частично разрезанном виде сбоку, которое предназначено для очистки неизображенной емкости. Устройство 1 выполнено как самодвижущееся транспортное средство 2, ходовой механизм которого 4 выполнен с гусеничными лентами 6. При этом приводимые в работу независимо с помощью привода 8 гусеничные ленты 6 обеспечивают максимальное сцепление с грунтом таким образом, что обеспечивается маневренность транспортного средства даже при тяжелых условиях. Вследствие этого транспортное средство 2 может легко достичь также и труднодоступные участки емкости.Figure 1 shows a device 1 according to the invention in partially cutaway side view, which is intended for cleaning unrevealed containers. The device 1 is designed as a self-propelled vehicle 2, the running gear of which 4 is made with caterpillar belts 6. In this case, the caterpillar belts 6 independently driven by the drive 8 provide maximum traction in such a way that the vehicle is maneuverable even under difficult conditions. As a result of this, the vehicle 2 can easily reach the inaccessible sections of the container as well.

Транспортное средство 2 содержит на концевом участке мешалку 10, закрепленную на приемном устройстве 12 с возможностью поворота. С помощью привода 14 вращения мешалка 10 может поворачиваться приблизительно на 45° в оба направления. В средней части транспортного средства 2 установлено защищенное от воздействия окружающей среды управляющее устройство 16 внутри приемного устройства 18, через которое возможно также применение и ниже уровня жидкости внутри емкости. Передача управляющих данных на установленное вне емкости устройство контроля производится при этом с помощью непоказанных проводов или также без проводов. Транспортное средство 2 поэтому может применяться в разных емкостях.The vehicle 2 comprises an agitator 10 at the end portion, which is rotatably mounted on the receiving device 12. By means of a rotation drive 14, the agitator 10 can be rotated approximately 45 ° in both directions. In the middle part of the vehicle 2, an environmental control device 16 is installed inside the receiving device 18, through which it is also possible to use below the liquid level inside the tank. Transfer of control data to a control device installed outside the tank is carried out with the help of wires not shown or also without wires. Vehicle 2 can therefore be used in different containers.

Для ввода транспортного средства 2 во внутреннее пространство емкости через сравнительно небольшое отверстие ходовой механизм 4 может перемещаться поперечно к продольной оси 20 транспортного средства 2, как это подробнее показано на фиг.2. Видно с одной стороны под продольной осью 20 втянутое положение покоя с уменьшенной относительно отверстия шириной колеи b, с другой стороны над продольной осью 20 - выдвинутое положение с большей шириной колеи В. Гусеничные ленты для этого установлены на стреле 22 транспортного средства 2, которые могут плавно перемещаться по направляющей в виде пантографа 24 с помощью гидравлического привода 26.To enter the vehicle 2 into the interior of the container through a relatively small opening, the running gear 4 can be moved laterally to the longitudinal axis 20 of the vehicle 2, as shown in more detail in FIG. 2. One can see, under the longitudinal axis 20, the retracted resting position with a track width b reduced relative to the hole, and on the other hand, the extended position with a larger track width B is above the longitudinal axis 20. Caterpillar tracks are mounted on the boom 22 of the vehicle 2, which can smoothly move along the guide in the form of a pantograph 24 using a hydraulic actuator 26.

В противоположность этому на фиг.3 показан измененный вариант выполнения транспортного средства 2, вид сбоку, при котором на приемном устройстве 12 закреплено распылительное устройство 28 с помощью поворотного привода 30. Распылительное устройство 28 имеет телескопический участок 32 для того, чтобы иметь таким образом возможность перемещать распылительное сопло 34 в соответствующее положение относительно внутренней стенки емкости. Кроме того, транспортное средство 2 снабжено на своем противолежащем распылительному устройству 28 конце насосом 36, которым можно удалять текучие остатки. Кроме того, на транспортном средстве 2 можно закрепить непоказанную камеру для того, чтобы иметь возможность удобного контроля процесса очистки, а также движения перемещения транспортного средства 2.In contrast, FIG. 3 shows a modified embodiment of the vehicle 2, a side view in which the spray device 28 is attached to the receiving device 12 by means of a rotary drive 30. The spray device 28 has a telescopic section 32 so as to be able to move spray nozzle 34 to a corresponding position relative to the inner wall of the container. In addition, the vehicle 2 is equipped at its opposite end with a spray device 28 with a pump 36, which can remove fluid residues. In addition, on the vehicle 2, you can attach a camera not shown in order to be able to conveniently control the cleaning process, as well as the movement of the vehicle 2.

Claims

1. A device for cleaning a container for radioactive waste, made with the possibility of entering through an opening into the interior of the container, characterized in that the device (1) is a vehicle (2) moved by the drive (8), the running gear (4) of which is made with the ability to move from the retracted resting position to a working position having a large gauge (B).

2. The device (1) according to claim 1, in which the running gear (4) has a smaller gauge (b) relative to the hole only in the resting position.

3. The device (1) according to claim 1 or 2, in which the running gear (4) has pivoting arrows (22) mounted on both sides, in particular by means of a guide in the form of a pantograph (24).

4. The device (1) according to one of the preceding paragraphs, in which the running gear (4) is mounted to move laterally to the longitudinal axis (20) of the vehicle (2).

5. The device (1) according to one of the preceding paragraphs, in which the width (b, B) of the track of the running gear (4) can be continuously adjusted using a hydraulic drive (26).

6. The device (1) according to one of the preceding paragraphs, in which the running gear (4) is equipped with caterpillar tracks (6).

7. The device (1) according to one of the preceding paragraphs, in which a spray device (28) and / or mixer (10) is fixed to the vehicle (2).

8. The device (1) according to claim 7, in which the spray device (28) and / or mixer (10) are rotary.

9. The device (1) according to claim 7 or 8, in which the spray device (28) comprises a movable linear spray nozzle (34).

10. The device (1) according to one of the preceding paragraphs, in which the vehicle (2) comprises a pump (36).

11. The device (1) according to one of the preceding paragraphs, in which the vehicle (2) is equipped with a camera for remote monitoring of its operation.

12. The device (1) according to one of the preceding paragraphs, in which the vehicle (2) for operation below the surface of the liquid is waterproof.