(57)【要約】本発明は、汚染物質が配管上に管の有効内径の減少を引き起こしそしてそれにより配管を通る流体の流速の低下をもたらす堆積物を含んでなる配管からの汚染物質の除去方法であって、汚染物質を少なくとも１種のカルバミン酸塩で処理することを含んでなる方法に関する。この方法は流体流に対する特に有害な影響を有し且つ配管の部分的または全体的妨害物を含んでなる汚染物質の処理にも適する。カルバミン酸塩は好ましくは水溶液の形態であり、そして好ましいカルバミン酸塩はカルバミン酸アンモニウムである。処理は添加剤、例えば炭酸セシウムまたは炭酸水素アンモニウム、の存在下で行うことができる。場合により、処理には予備処理または後処理を伴うことができ、引き続き水洗される。この方法は核処理工業における特別な用途が見出された。【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚染物質が配管上に管の有効内径の減少を引き起こしそしてそれにより配管を通る流体の流速の低下をもたらす堆積物を含んでなる配管からの汚染物質の除去方法であって、汚染物質を少なくとも１種のカルバミン酸塩で処理することを含んでなる方法。
【請求項２】
該汚染物質が配管の部分的または全体的妨害物を含んでなる請求項１に記載の方法。
【請求項３】
該カルバミン酸塩がカルバミン酸塩の水溶液を含んでなる請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
該カルバミン酸塩がカルバミン酸アンモニウムを含んでなる請求項１、２または３に記載の方法。
【請求項５】
該処理が４０℃〜６０℃の範囲内の温度で行われる請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
該温度が約６０℃である請求項５に記載の方法。
【請求項７】
該処理が長期間にわたり続けられる請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
該処理が少なくとも２時間にわたり続けられる請求項７に記載の方法。
【請求項９】
水溶液中の該カルバミン酸塩の濃度が０．３Ｍ〜６．０Ｍの範囲内である請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
該濃度が１．０Ｍ〜３．０Ｍの間である請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
該処理が少なくとも１種の添加剤の存在下で行われる請求項１〜１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
該添加剤が炭酸塩または炭酸水素塩を含んでなる請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
該炭酸塩または炭酸水素塩が炭酸セシウムまたは炭酸水素アンモニウムを含んでなる請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
該処理の前に酸を用いる予備処理および水を用いる洗浄が行われる請求項１〜１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
該予備処理および洗浄が室温で行われる請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
該処理の後に酸を用いる後処理および水を用いる洗浄が行われる請求項１〜１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
該後処理および洗浄が室温で行われる請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
該酸が硝酸を含んでなる請求項１４〜１７のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
核処理工業における配管からの汚染物質の除去に適用される場合の請求項１〜１８のいずれかに記載の方法。
【請求項２０】
０．３−１．０Ｍのカルバミン酸アンモニウムおよび０．２Ｍの炭酸セシウムを含んでなる水溶液を用いる６０℃における２時間にわたる高活性液（Ｈｉｇｈｌｙ  Ａｃｔｉｖｅ  Ｌｉｑｕｏｒ）の処理で使用される配管の処理を含んでなる請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
（ａ）室温における２．０Ｍの硝酸を用いる処理、その後の
（ｂ）室温における水を用いる洗浄、その後の
（ｃ）１．０Ｍまたは３．０Ｍのカルバミン酸アンモニウム水溶液を用いる６０℃における２時間にわたる処理
の通りの高活性液の処理で使用される配管の処理を含んでなる請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
（ａ）１．０Ｍまたは３．０Ｍのカルバミン酸アンモニウム水溶液を用いる６０℃における２時間にわたる処理、その後の
（ｂ）室温における２．０Ｍの硝酸を用いる処理、その後の
（ｃ）室温における水を用いる洗浄
の通りの高活性液の処理で使用される配管の処理を含んでなる請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製造操作および工業的処理中の配管内で生じ得る妨害物の除去工程に関する。より特に、本発明は配管内に生成しそれによりかなりの操作上の困難を引き起こす固体の堆積物の除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
製造および他の工業的方法は、配管内の固体堆積物の形成により起きる問題にしばしば悩まされる。究極的には、そのような堆積物は配管全体にわたる処理物質の流れを妨害するに充分実質的なものとなることがあり、そしてもちろんそのような極端な環境では障害となる妨害物の除去を可能にするために処理または製造操作を一般に短縮しなければならない。
【０００３】
従って、妨害物が生じ得る前に堆積物を除去し、それによりそうでない場合には起きるであろう製造上の損失およびその結果として起きるであろう付随する経済的損失を防止するためには、そのような場合に固体蓄積の量を監視して補修処置を適切に行うことが容認される工程である。しかしながら、固体のそのような蓄積の検出は明らかに予防工程の重要部分であるが、工業的方法の実行可能性を維持する場合には障害となる堆積物を急速に、安価に且つ効率的に除去する能力も極めて重要な要件である。本発明の関心事はこの方法のこの側面である。
【０００４】
工業的処理中の配管内の固体堆積物の形成は種々の因子の結果として起き得る。例えば、反応は配管を通って運ばれる溶液中の物質間で起きることがあり、その結果として溶液中の劣悪なまたは限定された溶解度を有する生成物が製造されそしてこの物質が次に溶液から沈殿し始める。或いは、溶液中のいくつかの成分が配管自体と反応して溶液中に不溶性である物質を生じることがありそしてそれにより溶液から堆積する。しかしながら、溶液に関して多分最も普遍的なように、物質が溶液中で最初は幾分限定された溶解度を有するため物質の堆積物が簡単に生じ、そしてそれが限定された溶解度の結果として溶液からある程度まで堆積し、堆積物の形成はそれにより何らかの−多分予期せぬ−化学反応の結果によるものではなくむしろ単に溶液からの結晶化の結果である。同様に、配管が溶液でなくむしろ懸濁液の移動用に使用される場合には、粒子が懸濁液から落下する時に物質の堆積が起き得る。
【０００５】
明らかに、工業的に遭遇する堆積物の性質は広く変動しそしてそれらの除去に利用可能な補修技術の数は膨大であるが、ほとんどは堆積物を配管の内部から剥離、こすりとりなどにより物理的にほぐす機械的方法または堆積物を形成する物質を配管の表面から清浄化するためのその物質のための有効な溶媒である液体の供給による化学的技術を基にしている。これらの二つの一般的方式を組み合わせた方法が特に成功を収めることがしばしば見出されている。
【０００６】
先行技術から既知の利用可能な技術の範囲は広く且つ変動しそして工業において一般的に遭遇するほとんどの状況では生ずる問題を解決するために既知の方法を使用することができるが、それらが配管内の堆積物として生ずる場合にはそれらの一般的溶媒の範囲内でそれらの不溶性およびそれらの一般的な相互作用性のために除去が特に困難な特殊な物質が依然として存在する。本発明が目標とするものはこの群に入る物質である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者は、多くの溶媒中で特別に低い溶解度水準を有する無機塩を含んでなる堆積物に通常遭遇していた。そのような塩の例には、例えば、燐酸塩、アルキル燐酸塩、モリブデン酸塩およびリンモリブデン酸塩が包含され、具体例には例えばジルコニウム、テルル、ガドリニウム、セシウム、鉄およびウランの燐酸塩、ブチル燐酸塩、モリブデン酸塩およびリンモリブデン酸塩が包含される。これらのような物質は核工業における廃棄物および処理流の成分として通常見られる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
従って、本発明はそのような物質の有効な除去方法を提供しそしてそれによりそうでなければ配管中で形成される頑固な性質の堆積物および遭遇しうるその後の妨害物の結果として生じ得るひどい問題を予防することを試みる。この方法は特に、管の有効な内径の減少を実質的に引き起こしそしてそれにより配管を通る流体の流速の低下を引き起こす可能性を有するのに十分な堆積物の除去に向けられる。さらに、もちろん、この方法には例えば配管の部分的または全体的妨害がすでに起きているようなひどい水準の堆積が起きているさらに極端な状況を処理しうることも要求される。明らかに、そのような事象はひどく困難な状況を引き起こすことがあり、そして工業的方法における大災害さえ生じ得る。
【０００９】
本発明の方法が核工業において遭遇する配管堆積物処理の場合の特定用途があることを考慮すると、清浄操作から生ずる洗浄液の潜在的毒性にももちろん関心がもたれそして安全で、清浄で且つ効率的な廃棄方法がこれらの廃棄生成物用に利用できなければならないことが重要である。従って、本発明は有毒または有害な廃棄流または副生物の生成をもたらさない配管からのこれらの物質の除去方法を提供することを試みる。
【００１０】
それ故、本発明によると、汚染物質が配管上に管の有効内径の減少を引き起こしそしてそれにより配管を通る流体の流速の低下をもたらす堆積物を含んでなる配管からの汚染物質の除去方法であって、汚染物質を少なくとも１種のカルバミン酸塩で処理することを含んでなる方法が提供される。
【００１１】
さらに極端な状況では、該汚染物質は流体流に対して特に有害な影響を有しそして配管の部分的または全体的妨害物を含んでなる。
【００１２】
好ましくは、該カルバミン酸塩はカルバミン酸塩の水溶液を含んでなる。最も好ましくは、該カルバミン酸塩はカルバミン酸アンモニウムを含んでなる。
【００１３】
本発明の方法は適切に室温で行うことができるが、処理が高められた温度、好ましくは４０℃より上、最も好ましくは約６０℃、で行われる場合に最も有効な結果が得られる。除去が特に困難な物質の場合には、処理を長期間にわたり、おそらくは数時間にわたり、続けることが望ましい。例えば、モリブデン酸ジルコニウムの除去は好ましくはカルバミン酸アンモニウムを用い、６０℃における少なくとも２時間にわたる処理により行われる。
【００１４】
溶液中のカルバミン酸塩の典型的な濃度は０．３Ｍ〜６．０Ｍの範囲内であり、１．０Ｍ〜３．０Ｍの間の濃度を有する溶液で最適な結果が得られる。
【００１５】
配管からの堆積物の除去および管の障害物除去を達成する際のカルバミン酸塩の有効性は、一部は、堆積した物質中に捕獲された酸とカルバミン酸塩との間の化学反応の結果として生ずる二酸化炭素の遊離によると考えられる。この方法における二酸化炭素の発生は堆積物または妨害物の機械的破壊を助けるであろう。
【００１６】
本発明の方法が少なくとも１種の適当な添加剤の存在下で行われる場合に、ある種の固体堆積物に伴う特に好ましい結果が得られた。有利な性質を示した添加剤の例には炭酸塩または炭酸水素塩が包含され、炭酸セシウムおよび炭酸水素アンモニウムがこれに関して特に有用であることが証明されている。カルバミン酸アンモニウムおよび炭酸セシウムの混合物が最も好ましい。そのような添加剤は一般に約０．１Ｍ〜約１．０Ｍの範囲内にある溶液中濃度で存在し、好ましい濃度は約０．２Ｍである。特に有用な組み合わせは０．６Ｍカルバミン酸アンモニウムおよび０．２Ｍ炭酸セシウムであると見出された。
【００１７】
ある種の特に頑固で且つ不溶性である物質の場合には、カルバミン酸塩を用いる処理に先立って、酸を用いる堆積物または妨害物の予備処理およびその後の水を用いる洗浄が場合により有利でありうることが見出された。このための好ましい酸は硝酸である。酸は典型的には１Ｍ〜５Ｍの間の濃度を有する溶液として提供され、一般に、約２Ｍ溶液が最も満足のいくものであると見出された。酸を用いる予備処理およびその後の水洗は最も簡便には室温で行われる。しかしながら、約６０℃までの高められた温度も必要なら使用することができる。或いは、酸処理をカルバミン酸塩を用いる処理後に行うこともでき、そのような場合には、カルバミン酸塩処理中に限定された溶解度を示す物質の除去は酸を用いる堆積物の処理から生ずる気泡発生および泡立ちの物理的効果により促進されると信じられている。
【００１８】
本発明の方法による堆積物または妨害物の処理後に、カルバミン酸塩洗浄液が残り、それは特に核工業の場合には、その後の廃棄または処理を要する。運よく、そのような場合には、酸性化後に、硝酸アンモニウムの起きうる沈殿により量の減少が制限されることがあるが、洗浄流出液が液のその後の蒸発と両立しうるようであることが見出された。しかしながら、混合物の制御不能な発泡を回避するために中和工程中に注意を払う必要がある。
【実施例】
【００１９】
核技術分野における本発明の好結果な具体的適用例には、以下の工程に従う高活性液（Ｈｉｇｈｌｙ  Ａｃｔｉｖｅ  Ｌｉｑｕｏｒ）の処理で使用される配管の処理が包含される。
方法１
０．３−１．０Ｍのカルバミン酸アンモニウムおよび０．２Ｍの炭酸セシウムを含んでなる水溶液を用いる６０℃における２時間にわたる処理。
方法２
（ａ）室温における２．０Ｍの硝酸を用いる処理、その後の
（ｂ）室温における水を用いる洗浄、その後の
（ｃ）１．０Ｍまたは３．０Ｍのカルバミン酸アンモニウム水溶液を用いる６０℃における２時間にわたる処理。
方法３
（ａ）１．０Ｍまたは３．０Ｍのカルバミン酸アンモニウム水溶液を用いる６０℃における２時間にわたる処理、その後の
（ｂ）室温における２．０Ｍの硝酸を用いる処理、その後の
（ｃ）室温における水を用いる洗浄。
【手続補正書】
【提出日】平成16年6月1日(2004.6.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管の有効内径の減少を引き起こしそしてそれにより配管を通る流体の流速の低下をもたらす汚染物質が配管上に低い溶解度水準を有する無機塩を含んでなる堆積物を含んでなる配管からの汚染物質の除去方法であって、汚染物質を少なくとも１種のカルバミン酸塩で処理することを含んでなる方法。
【請求項２】
該無機塩が配管と接触する溶液または懸濁液から堆積する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
該無機塩が燐酸塩、アルキル燐酸塩、モリブデン酸塩およびリンモリブデン酸塩を含んでなる請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
該塩がジルコニウム、テルル、ガドリニウム、セシウム、鉄およびウランの燐酸塩、ブチル燐酸塩、モリブデン酸塩およびリンモリブデン酸塩を含んでなる請求項３に記載の方法。
【請求項５】
該汚染物質が配管の部分的または全体的妨害物を含んでなる請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
該カルバミン酸塩がカルバミン酸塩の水溶液を含んでなる請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
該カルバミン酸塩がカルバミン酸アンモニウムを含んでなる請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
該処理が４０℃〜６０℃の範囲内の温度で行われる請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
該温度が約６０℃である請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
該処理が長期間にわたり続けられる請求項１〜９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
該処理が少なくとも２時間にわたり続けられる請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
水溶液中の該カルバミン酸塩の濃度が０．３Ｍ〜６．０Ｍの範囲内である請求項１〜１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
該濃度が１．０Ｍ〜３．０Ｍの間である請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
該処理が少なくとも１種の添加剤の存在下で行われる請求項１〜１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
該添加剤が炭酸塩または炭酸水素塩を含んでなる請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
該炭酸塩または炭酸水素塩が炭酸セシウムまたは炭酸水素アンモニウムを含んでなる請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
該処理の前に酸を用いる予備処理および水を用いる洗浄が行われる請求項１〜１６のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
該予備処理および洗浄が室温で行われる請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
該処理の後に酸を用いる後処理および水を用いる洗浄が行われる請求項１〜１６のいずれかに記載の方法。
【請求項２０】
該後処理および洗浄が室温で行われる請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
該酸が硝酸を含んでなる請求項１７〜２０のいずれかに記載の方法。
【請求項２２】
核処理工業における配管からの汚染物質の除去に適用される場合の請求項１〜２１のいずれかに記載の方法。
【請求項２３】
０．３−１．０Ｍのカルバミン酸アンモニウムおよび０．２Ｍの炭酸セシウムを含んでなる水溶液を用いる６０℃における２時間にわたる高活性液（Ｈｉｇｈｌｙ  Ａｃｔｉｖｅ  Ｌｉｑｕｏｒ）の処理で使用される配管の処理を含んでなる請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
（ａ）室温における２．０Ｍの硝酸を用いる処理、その後の
（ｂ）室温における水を用いる洗浄、その後の
（ｃ）１．０Ｍまたは３．０Ｍのカルバミン酸アンモニウム水溶液を用いる６０℃における２時間にわたる処理
の通りの高活性液の処理で使用される配管の処理を含んでなる請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
（ａ）１．０Ｍまたは３．０Ｍのカルバミン酸アンモニウム水溶液を用いる６０℃における２時間にわたる処理、その後の
（ｂ）室温における２．０Ｍの硝酸を用いる処理、その後の
（ｃ）室温における水を用いる洗浄
の通りの高活性液の処理で使用される配管の処理を含んでなる請求項２２に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
それ故、本発明によると、管の有効内径の減少を引き起こしそしてそれにより配管を通る流体の流速の低下をもたらす汚染物質が配管上に低い溶解度水準を有する無機塩を含んでなる堆積物を含んでなる配管からの汚染物質の除去方法であって、汚染物質を少なくとも１種のカルバミン酸塩で処理することを含んでなる方法が提供される。


【国際調査報告】
2005526241.tif 000002
2005526241.tif 000003
2005526241.tif 000004