Brevet FR2551368A1 — publié le 19850308

X 1 2551368 La présente invention se rapporte à une méthode et à un appareil pour le nettoyage de mécanismes et dispositifs variés utilisés dans les usines nucléaires et plus particulièrement se rapporte à une méthode et à un appareil pour le nettoyage de tels mécanismes et dispositifs en soufflant des particules de glace sèche en présence de particules de glace ou d'un agent actif de surface. Les méthodes de nettoyage conventionnelles de cette sorte peuvent être grossièrement divisées comme il suit: ( 1) Méthode par soufflage de sable dans laquelle les particules de sable sont soufflées sous haute pression contre les mécanismes ou appareils qui doivent être nettoyés; ( 2) Méthode de soufflage à glace sèche dans laquelle les particules de glace sèche sont soufflées contre les mécanismes 15 ou dispositifs qui doivent être nettoyés; ( 3) Méthode de soufflage de glace dans laquelle les particules sont soufflées contre les mécanismes ou appareils qui doivent être nettoyés; ( 4) Méthode de soufflage d'eau; et ( 5) Méthode de soufflage de fréon liquéfié. Lorsque la méthode par soufflage de sable est utilisée pour nettoyer les mécanismes et appareils des usines nucléaires, les particules de sable soufflées contre les surfaces de ces mécanismes et appareils deviennent des déchets contaminants radioactifs, de sorte que la question se pose de savoir comment rejeter de tels déchets contaminants radioactifs De plus, la dispersion des contaminants radioactifs est provoquée par les particules de poussière de telle sorte qu'il doit être fourni une méthode pour empêcher les particules de poussière de se disperser. 30 Dans le cas de la méthode par soufflage de glace sèche, les particules de glace sèche sont vaporisées de telle sorte que l'objet à nettoyer ne peut pas être visible et par conséquent le processus de nettoyage est défavorablement affecté. Dans le cas de la méthode par soufflage de glace, les 35 particules de glace sont soufflées contre l'objet à nettoyer. La densité de la glace est plus basse que celle de la glace sèche de telle sorte que la méthode de soufflage de glace n'est pas aussi efficiente en efficacité de nettoyage que la méthode de soufflage de glace sèche. Dans le cas de la méthode de soufflage d'eau, l'effi- cacité du nettoyage est très faible De plus, parce qu'une grande quantité d'eau est utilisée, il est très difficile d'effectuer le rejet d'eau de rebut radioactive. Dans le cas de la méthode de soufflage de fréon liqué5 fié, dans laquelle le fréon liquéfié est soufflé et le fréon de rebut est vaporisé et est retiré, l'efficacité 'de nettoyage est faible. La présente invention par conséquent fournit une méthode et un appareil de nettoyage dans lequel la dispersion des 10 particules de poussière peut être empêchée et le masquage par sublimation de glace sèche peut être empêché de telle sorte que le nettoyage efficace des mécanismes et appareils variés peut être exécuté Selon la présente invention, les particules de glace sèche sont soufflées sous haute pression et en présence des 15 particules de glace ou d'un agent de surface actif, contre les surfaces d'un objet à nettoyer de telle sorte que la dispersion des contaminants radioactifs dans l'atmosphère peut être empêchée. Les objets ci-dessus et autres, les caractéristiques et avantages de la présente invention, deviendront plus apparents 20 à partir de la description suivante des réalisations préférées de l'invention considérées conjointement avec les dessins d'accompagnement. Les figures 1 et 2 sont des schémas fonctionnels pour montrer les réalisations préférées de la présente invention; et 25 la figure 3 est un schéma fonctionnel utilisé pour expliquer l'addition d'un agent actif de surface. La figure I montre dans un schéma fonctionnel une réalisation préférée de la présente invention dans laquelle un broyeur est utilisé pour produire des particules de glace et de glace sèche La glace 5 est amenée par un camion 23 et est stockée dans un réfrigérateur 24 jusqu'à ce que la glace soit broyée en particules D'une manière semblable, la glace sèche 6 est apportée par un camion 25 et est stockée dans un réfrigérateur 26 jusqu'à ce que la glace sèche soit broyée en particules. Un bloc de glace sorti du réfrigérateur 24 est transporté par un convoyeur vers un broyeur 1 La glace broyée par le broyeur 1 est séparée par un tamis 2 en particules de glace 5 a et la poudre de glace 5 b et les particules de glace 5 a sont stockées dans une benne 8 Un bloc de glace sèche 6 sorti du ré40 frigérateur 26 est transporté par un convoyeur vers un broyeur 3. La glace sèche broyée par le broyeur 3 est séparée par un tamis 4 en particules de glace sèche 6 a et en poudre de glace sèche 6 b. Les particules de glace sèche 6 a sont directement chargées dans une benne 9 et la poudre de glace sèche 6 b est formée en parti5 cules de glace sèche 6 a par une pastilleuse 7 et est chargée dans la benne 9. La caractéristique primaire de la présente invention réside dans le fait que les particules de glace 5 a et les particules de glace sèche 6 a sont mélangées dans une proportion conve10 nable et projetées contre la surface des mécanismes ou dispositifs à nettoyer Un dispositif de soufflage généralement indiqué par la référence numérique 11 inclut une trémie 10 dans laquelle sont chargées les particules de glace 5 a stockées dans la benne 8 et les particules de glace sèche 6 a stockées dans la benne 9, un récipient supérieur 12 a dont le sommet communique par une vanne à commande par solénoide 13 avec la trémie 10 et un récipient inférieur 12 b dont le sommet communique par une vanne à commande par solénoïde 14 avec le fond du récipient-supérieur 12 a et dont le fond a une vanne à commande par soléno{de 15. Un compresseur 16 communique par un conduit d'air comprimé 17 avec une buse de soufflage 18 et une vanne V 3 est disposée dans le conduit d'air comprimé 17 en amont de la vanne à commande par solénolde 15 tandis qu'une vanne V 4 se trouve à l'aval de la vanne à commande par solénolde 15 Une conduite d'é25 coulement venant de la vanne à commande par solénoïde 15 et une coi duite d'écoulement venant du récipient inférieur 12 b communiquent avec le conduit d'air comprimé 17 entre les vannes V 3 et V 4 Une conduite d'écoulement 19 venant du récipient supérieur 12 a communique avec la conduite d'écoulement 20 Une vanne V 1 est insérée 30 dans la conduite d'écoulement 19 tandis qu'une vanne V 2 est insérée dans la conduite d'écoulement 20 à l'aval de la jonction entre les conduites d'écoulement 19 et 20 Par conséquent le mélange des particules de glace 5 a et des particules de glace sèche 6 a-est forcé au travers de la buse de soufflage 18 sous une pres35 sion d'air élevée contre les surfaces d'un objet 22 à nettoyer qui est placé sur une table pivotante 21 Les références numériques 27 et 28 désignent des convoyeurs pour les particules de glace 5 a et les particules de glace sèche 6 a, respectivement; et la référence 29 désigne un manipulateur pour commander la buse de 40 soufflage 18. Comme décrit ci-dessus, le bloc de glace 5 transporté par le camion 23 est broyé par le broyeur 1 en particules de glace 5 a D'une manière semblable, le bloc de glace sèche porté par le camion 25 est broyé par le broyeur 3 en particules de glace sèche 6 a Les particules de glace 5 a sont transportées par le convoyeur 27 de la benne 8 dans la trémie 10 tandis que les particules de glace sèche 6 a sont transportées par le convoyeur 28 de la benne 9 dans la trémie 10 Dans la trémie 10, les particules de glace 5 a sont mélangées avec les particules de glace sèche 6 a dans une proportion convenable Le mélange des particules de glace et de glace sèche 5 a et 6 a est chargé dans le dispositif de soufflage 11 Le dispositif de soufflage 11 comprend des récipients supérieur et inférieur 12 a et 12 b qui sont intercommuniquant l'un avec l'autre de telle sorte que le mélange de particules de glace et de glace sèche 5 a et 6 a est chargé dans le conduit d'air comprimé 17 de la manière décrite ci-dessous. Quand le mélange de particules de glace et de glace sèche 5 a et 6 a est chargé de la trémie 10 dans le récipient supérieur 12 a, la vanne à commande par solénoïde 14 et la vanne 20 V 1 sont fermées pendant que la vanne à commande par solénoïde 13 est ouverte Après quoi la vanne à commande par solénoïde 13 et la vanne V 2 sont fermées pendant que la vanne à commande par soléno Ede 14 et les vannes V 1 et V 3 sont ouvertes de telle sorte que le mélange des particules de glace et de glace sèche 5 a et 6 a 25 est chargé du récipient supérieur 12 a dans le récipient inférieur 12 b Ensuite la vanne à commande par solénoide 15 et les vannes V 2 et V 4 sont ouvertes de telle sorte que le mélange des particules de glace et de glace sèche 5 a et 6 a est transporté vers la buse de soufflage 18 Simultanément, la vanne à commande par solénoïde 14 et la vanne V 1 sont fermées pendant que la vanne à commande par solénoïde 13 est ouverte de telle sorte que le mélange des particules de glace et de glace sèche 5 a et 6 a est chargé de la trémie 10 dans le récipient supérieur 12 a L'opération cidessus décrite est réglée Sur un cycle tel que le mélan35 ge de particules de glace et de glace sèche 5 a et 6 a est continuellement transporté vers la buse de soufflage 18. Le mélange de particules de glace et de glace sèche a et 6 a est lancé par projection contre l'objet 22 à nettoyer par le moyen de la buse de soufflage 18 qui est commandée à 40 distance par le manipulateur 29. Lorsque le mélange de particules de glace et de glace sèche 5 a et 6 a est projeté sur l'objet 22 à nettoyer, les particules de glace sèche 6 a sont broyées de telle sorte que de la fumée tend à se produire, mais au même moment les particules de glace 5 a frappent contre l'objet 22 à nettoyer et sont broyées de telle sorte qu'une bruine se forme Il en résulte qu'un soufflage de type humide est exécuté C'est que l'évaporation semblable à la fumée de la glace sèche peut être empêchée Il en résulte que quelqu'un peut clairement observer l'objet 22 à 10 nettoyer En d'autres termes les conditions de travail sont améliorées De plus le soufflage humide est exécuté de telle sorte que la dispersion des particules contaminées retirées par le soufflage du mélange des particules de glace et de glace sèche peut être empêchée. En outre, à cause de la chaleur latente dans la sublimation de la glace sèche, la dureté et la force des particules de glace sont augmentées de telle sorte que l'efficacité du nettoyage est améliorée. La figure 2 montre par un schéma fonctionnel une autre 20 réalisation préférée de la présente invention dans laquelle un agent actif de surface est utilisé au lieu des particules de glace 5 a Cette réalisation est différente de la réalisation ci-dessus mentionnée dans laquelle les particules de glace sèche 6 a provenant du tamis 4 et de la pastilleuse 7 sont direc25 tement transportées dans la trémie 10 au moyen du convoyeur 28. L'agent actif de surface est employé en tant qu'agent pour empêcher des contaminants radioactifs de se disperser dans l'atmosphère quand les particules de glace sèche 6 a sont lancées pour frapper contre l'objet 22 à nettoyer C'est-à-dire que les 30 contaminants radioactifs sont attirés par l'agent actif de surface et ne sont pas entrainés et dispersés par le gaz produit par la sublimation de la glace sèche. Comme montré en figure 3, l'agent actif de surface est ajouté comme suit, de trois manières au choix: (A) Quand les particules de glace sèche 6 a sont transportées vers le dispositif de soufflage 11, l'agent actif de surface est ajouté à cellesci. (B) L'agent actif de surface est ajouté aux particules de glace sèche 6 a dans la buse de soufflage 18. (C) L'agent actif de surface est directement ajouté à l'objet 22 'à nettoyer avant et au commencement du nettoyage. Un tel agent empêchant la dispersion peut être un agent actif de surface ayant une affinité pour les substances radioactives et les matières de surface de l'objet 22, tel que l'alcool. Quand les particules de glace sèche 6 a frappent sur l'objet 22, ce dernier est nettoyé par ces particules, et les particules contaminées enlevées par un tel soufflage sont dispersées Au même moment, les particules de glace sèche 6 a sont 10 écrasées sur l'objet 22 de telle sorte-que de la fumée tend à se produire. Pourtant, dans le cas o l'agent actif de surface est ajouté en tant qu'agent empêchant la dispersion selon la présente invention, les contaminants radioactifs sont attirés par l'agent actif de surface et sont lâchés et par conséquent ne sont pas entrainés et dispersés par le gaz produit dans la sublimation de la glace sèche Ainsi la dispersion des contaminants radioactifs dans l'atmosphère peut être réduite et le rejet des gaz qui s'échappent peut aisément être effectué. Comme montré en figure 3, l'agent actif de surface qui s'échappe en ayant des contaminants radioactifs attachés à lui, lesquels sont retirés dans l'étape de retrait, ce même agent est rejeté dans l'étape de rejet. L'agent actif de surface peut empêcher les contaminants 25 radioactifs de se disperser dans l'atmosphère sans tenir compte du minutage (A), (B) ou (C) de la figure 3. Jusqu'ici l'air a été décrit comme étant comprimé par le compresseur 16 et les blocs de glace et de glace sèche ont été décrits comme broyés en particules au moyen des broyeurs 1 et 30 3, respectivement, puis séparés en particules et en poudres par les tamis 2 et 4, respectivement; mais il faut comprendre qu'au lieu du compresseur 16 tout autre moyen convenable peut être employé et que tout autre moyen convenable peut être utilisé pour préparer les particules de glace et les particules de glace 35 sèche Il faut en outre comprendre que, comme montré par une ligne fictive en figure 1, un mélangeur 30 peut être disposé entre la benne à particules de glace 8 et la benne à particules de glace sèche 9 d'une part, et la trémie 10 d'autre part, de telle sorte que le mélangeur 30 mélange les particules de glace avec 40 les particules de glace sèche avant qu'elles ne soient chargées dans la trémie 10 En outre le dispositif de soufflage 11 a été décrit comme comprenant les récipients supérieur et inférieur 12 a et 12 b, mais il faut comprendre que le dispositif de souffiage 1 Il ne peut comprendre qu'un récipient De plus il faut comprendre que beaucoup d'autres modifications peuvent être-effectuées sans s'écarter du véritable esprit de la présente invention. Comme décrit ci-dessus selon la présente invention, lorsque les particules de glace et les particules de glace sèche sont préparées séparément et ensuite mélangées et ce mélange de particules de glace et de particules de glace sèche soufflé contr un objet à nettoyer, l'évaporation de la poudre de glace sèche pe être supprimée par les particules de glace et le masquage d'un objet à nettoyer par la fumée de la glace sèche évaporée peut 6 tr empêché En outre le soufflage de type humide peut être exécuté 15 parce que les particules de glace sont broyées et sont devenues eau, de telle sorte que les particules contaminées sont empêchées de se disperser ou de se répandre au travers d'un filtre dans l'atmosphère environnante De plus l'objet peut être efficacement nettoyé avec des particules de glace sèche de telle 20 sorte que l'efficacité du nettoyage peut être améliorée. Conformément à la présente invention, quand les particules de glace sèche sont soufflées contre l'objet à nettoyer en présence de l'agent actif de surface, les particules contaminées peuvent être attirées par l'agent actif de surface et peuvent être retirées, de telle sorte que les particules contaminées peuvent être empêchées de se disperser dans l'atmosphère environnante De plus le rejet des contaminants radioactifs peut être facilité. REVENDICATIONS 1 Méthode de nettoyage comprenant le soufflage de particules de glace sèche contre un objet à nettoyer en présence de matériaux choisis dans un groupe consistant en particules de glace et un agent actif de surface. 2 Appareil de nettoyage comprenant des moyens pour produire des particules de glace sèche à partir d'un bloc de glace sèche, des moyens pour produire des particules de glace à partir d'un bloc de glace, des moyens de soufflage, des moyens pour le transport des particules de glace sèche et des particules de gla10 ce vers les moyens de soufflage, les dits moyens de soufflage incluant un compresseur et une buse pour souffler un mélange de particules de glace sèche avec les particules de glace dans une proportion convenable contre un objet à nettoyer. 3 Appareil conformément à la revendication 2 o les moyens de transport incluent un mélangeur pour le mélange des particules de glace sèche avec les particules de glace.