УСТРОЙСТВО ОЧИСТКИ ЕМКОСТИ ДЛЯ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ Российский патент 2005 года по МПК G21F9/28 B08B3/00 

Изобретение относится к предназначенному для очистки емкости для радиоактивных отходов устройству, которое можно вводить через отверстие во внутреннее пространство емкости.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Пример выполнения изобретения поясняется подробнее с помощью чертежей. На чертежах показано:

Фиг.1 - предназначенное для очистки емкости для радиоактивных остатков устройство, вид сбоку,

Фиг.2 - вид сверху показанного на фиг.1 устройства,

Фиг.3 - вид сбоку показанного на фиг.1 устройства с мешалкой.

Одинаковые детали на всех чертежах снабжены одними и теми же позициями.

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.

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.

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.

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.

Изобретение относится к области дезактивации. Сущность изобретения: устройство для очистки емкости для радиоактивных отходов выполнено с возможностью ввода через отверстие во внутреннее пространство емкости. Причем устройство представляет собой перемещаемое приводом транспортное средство. Ходовой механизм транспортного средства выполнен с возможностью перемещения из втянутого положения покоя в рабочее положение, имеющее большую ширину колеи (В). Преимущества изобретения заключаются в надежности и безопасности работы. 11 з. п.ф-лы., 3 ил.

1. Устройство для очистки емкости для радиоактивных отходов, выполненное с возможностью ввода через отверстие во внутреннее пространство емкости, отличающееся тем, что устройство (1) представляет собой перемещаемое приводом (8) транспортное средство (2), ходовой механизм (4) которого выполнен с возможностью перемещения из втянутого положения покоя в рабочее положение, имеющее большую ширину колеи (В).2. Устройство (1) по п.1, в котором ходовой механизм (4) имеет меньшую относительно отверстия ширину колеи (b) только в положении покоя.3. Устройство (1) по п.1 или 2, в котором ходовой механизм (4) имеет установленные с обеих сторон, в частности, с помощью направляющей в виде пантографа (24), поворотные стрелы (22).4. Устройство (1) по одному из предшествующих пунктов, в котором ходовой механизм (4) установлен с возможностью перемещения поперечно к продольной оси (20) транспортного средства (2).5. Устройство (1) по одному из предшествующих пунктов, в котором ширина (b, В) колеи ходового механизма (4) может бесступенчато регулироваться с помощью гидравлического привода (26).6. Устройство (1) по одному из предшествующих пунктов, в котором ходовой механизм (4) снабжен гусеничными лентами (6).7. Устройство (1) по одному из предшествующих пунктов, в котором на транспортном средстве (2) закреплено распылительное устройство (28) и/или мешалка (10).8. Устройство (1) по п.7, в котором распылительное устройство (28) и/или мешалка (10) выполнены поворотными.9. Устройство (1) по п.7 или 8, в котором распылительное устройство (28) содержит перемещаемое линейно распылительное сопло (34).10. Устройство (1) по одному из предшествующих пунктов, в котором транспортное средство (2) содержит насос (36).11. Устройство (1) по одному из предшествующих пунктов, в котором транспортное средство (2) снабжено камерой для дистанционного наблюдения за его эксплуатацией.12. Устройство (1) по одному из предшествующих пунктов, в котором транспортное средство (2) для эксплуатации ниже поверхности жидкости выполнено водонепроницаемым.