(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部が熱媒体の流路となる長尺円筒状の伝熱管と、
前記伝熱管の外周面に、該伝熱管の外周方向に沿って、かつ該伝熱管の軸方向に並ぶ態様で立設された複数のフィン部材と
を備えたフィン付熱交換器の除染方法において、
先端縁が刃先となる筒状の切削部材を、該切削部材の中空内部に前記伝熱管が相対的に進入する態様で押圧することにより、前記先端縁により該伝熱管の表面を削りながら前記フィン部材を前記伝熱管から分離させる分離工程と、
前記分離工程により分離されたフィン部材をブラスト除染する除染工程と
を含むことを特徴とするフィン付熱交換器の除染方法。
【請求項２】
各フィン部材にスリットを形成するスリット形成工程を含み、
前記分離工程は、前記スリット形成工程によりスリットが形成された各フィン部材を前記伝熱管から分離させることを特徴とする請求項１に記載のフィン付熱交換器の除染方法。
【請求項３】
前記切削部材の先端縁は、周方向に沿って波形状に形成されて成ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のフィン付熱交換器の除染方法。
【請求項４】
内部が熱媒体の流路となる長尺円筒状の伝熱管と、
前記伝熱管の外周面に、該伝熱管の外周方向に沿って、かつ該伝熱管の軸方向に並ぶ態様で立設された複数のフィン部材と
を備えたフィン付熱交換器を除染するための除染システムにおいて、
先端縁が刃先となる筒状の切削部材を、該切削部材の中空内部に前記伝熱管が相対的に進入する態様で押圧することにより、前記先端縁により該伝熱管の表面を削りながら前記フィン部材を前記伝熱管から分離させる分離手段と、
前記分離手段により分離されたフィン部材をブラスト除染する除染手段と
を備えたことを特徴とするフィン付熱交換器の除染システム。
【請求項５】
各フィン部材にスリットを形成するスリット形成手段を備え、
前記分離手段は、前記スリット形成手段によりスリットが形成された各フィン部材を前記伝熱管から分離させることを特徴とする請求項４に記載のフィン付熱交換器の除染システム。
【請求項６】
前記切削部材の先端縁は、周方向に沿って波形状に形成されて成ることを特徴とする請求項４または請求項５に記載のフィン付熱交換器の除染システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィン付熱交換器の除染方法およびフィン付熱交換器の除染システムに関し、より詳細には、例えば原子力発電所等のような原子力関連施設において、放射性物質により汚染されたフィン付熱交換器の除染方法およびフィン付熱交換器の除染システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば原子力発電所等のような原子力関連施設において、放射性物質により汚染されたフィン付熱交換器の除染方法として、ブラスト除染工程を含んだものが知られている。ブラスト除染工程は、放射性物質に汚染されたフィン付熱交換器の表面に、例えば金属、セラミックス、ガラス、プラスチック、ドライアイス、氷等の粒子から成るブラスト材を吹き付けて該表面を研削することにより、放射性物質の除去を図るものである。
【０００３】
しかしながら、かかるブラスト除染工程では、例えばフィン部材とフィン部材との隙間に局部的に放射性物質による汚染が残留してしまう虞れがあった。そこで、上記ブラスト除染工程を施したフィン付熱交換器を、除染液が貯留する除染タンク内に進入させて該除染液に浸漬させることにより、放射性物質の除染を図る化学除染工程を組み合わせた除染方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３１１１９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記特許文献１に提案されている除染方法では、ブラスト除染工程に化学除染工程を組み合わせているが、化学除染工程に要するコストが高いために、結果的にフィン付熱交換器の除染に要するコストが過大になってしまうという問題がある。また、フィン付熱交換器の構造上、フィン部材とフィン部材との間の隙間の除染が完了したか否かの確認が困難であり、除染方法の信頼性が充分に高いとはいえない。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みて、コストの低減化を図りながら、信頼性の高い除染を行うことができるフィン付熱交換器の除染方法および除染システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係るフィン付熱交換器の除染方法は、内部が熱媒体の流路となる長尺円筒状の伝熱管と、前記伝熱管の外周面に、該伝熱管の外周方向に沿って、かつ該伝熱管の軸方向に並ぶ態様で立設された複数のフィン部材とを備えたフィン付熱交換器の除染方法であって、先端縁が刃先となる筒状の切削部材を、該切削部材の中空内部に前記伝熱管が相対的に進入する態様で押圧することにより、前記先端縁により該伝熱管の表面を削りながら前記フィン部材を前記伝熱管から分離させる分離工程と、前記分離工程により分離されたフィン部材をブラスト除染する除染工程とを含むことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の請求項２に係るフィン付熱交換器の除染方法は、上述した請求項１において、各フィン部材にスリットを形成するスリット形成工程を含み、前記分離工程は、前記スリット形成工程によりスリットが形成された各フィン部材を前記伝熱管から分離させ
ることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項３に係るフィン付熱交換器の除染方法は、上述した請求項１または請求項２において、前記切削部材の先端縁は、周方向に沿って波形状に形成されて成ることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項４に係るフィン付熱交換器の除染システムは、内部が熱媒体の流路となる長尺円筒状の伝熱管と、前記伝熱管の外周面に、該伝熱管の外周方向に沿って、かつ該伝熱管の軸方向に並ぶ態様で立設された複数のフィン部材とを備えたフィン付熱交換器を除染するための除染システムにおいて、先端縁が刃先となる筒状の切削部材を、該切削部材の中空内部に前記伝熱管が相対的に進入する態様で押圧することにより、前記先端縁により該伝熱管の表面を削りながら前記フィン部材を前記伝熱管から分離させる分離手段と、前記分離手段により分離されたフィン部材をブラスト除染する除染手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項５に係るフィン付熱交換器の除染システムは、上述した請求項４において、各フィン部材にスリットを形成するスリット形成手段を備え、前記分離手段は、前記スリット形成手段によりスリットが形成された各フィン部材を前記伝熱管から分離させることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項６に係るフィン付熱交換器の除染システムは、上述した請求項４または請求項５において、前記切削部材の先端縁は、周方向に沿って波形状に形成されて成ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のフィン付熱交換器の除染方法によれば、分離工程において先端縁が刃先となる筒状の切削部材を、該切削部材の中空内部に伝熱管が相対的に進入する態様で押圧することにより、先端縁により該伝熱管の表面を削りながらフィン部材を伝熱管から分離させ、除染工程において分離工程により分離させたフィン部材をブラスト除染するので、伝熱管の表面の放射性物質を確実に除染するだけでなく、フィン部材についても確実に除染することができる。また、従来のような高コストを要する化学除染工程を用いる必要もない。従って、コストの低減化を図りながら、信頼性の高い除染を行うことができるという効果を奏する。
【００１４】
また、本発明のフィン付熱交換器の除染システムによれば、分離手段が、先端縁が刃先となる筒状の切削部材を、該切削部材の中空内部に伝熱管が相対的に進入する態様で押圧することにより、先端縁により該伝熱管の表面を削りながらフィン部材を伝熱管から分離させ、除染手段が、分離手段により分離させたフィン部材をブラスト除染するので、伝熱管の表面の放射性物質を確実に除染するだけでなく、フィン部材についても確実に除染することができる。また、従来のような高コストを要する化学除染を用いる必要もない。従って、コストの低減化を図りながら、信頼性の高い除染を行うことができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照して、本発明に係るフィン付熱交換器の除染方法およびフィン付熱交換器の除染システムの好適な実施の形態について詳細に説明する。尚、以下においては、説明の便宜上、フィン付熱交換器の除染システムについて説明しながら、適宜除染方法についても説明する。
【００１６】
図１および図２は、それぞれ本発明の実施の形態に係るフィン付熱交換器の除染システ
ムを模式的に示したものであり、図１は、ブロック図、図２は、除染工程を併せて示した模式図である。これら図１および図２において、除染システム１０は、先洗浄ユニット１１と、スリット形成ユニット（スリット形成手段）１２と、分離ユニット（分離手段）１３と、ブラスト除染ユニット（除染手段）１４と、後洗浄ユニット１５と、放射線線量測定ユニット１６と、制御ユニット１７とを備えて構成してある。ここに、除染対象となるフィン付熱交換器２０は、伝熱管２１と、複数のフィン部材２２とを有してなるものである。伝熱管２１は、長尺円筒状の形態を成し、内部が熱媒体の流路となるものである。複数のフィン部材２２は、それぞれドーナツ状円板の形態を成し、伝熱管２１に熱的に接続された態様で配設され、伝熱管２１の内部を流れる熱媒体との熱交換面積を拡大させるものである。より詳細に説明すると、各フィン部材２２は、伝熱管２１の外周面において、該伝熱管２１の外周方向に沿って立設されているとともに、該伝熱管２１の軸方向（長手方向）に互いの間に間隙を有して並ぶ態様で立設されている。このようなフィン付熱交換器２０は、例えば原子力発電所等のような原子力関連施設において、放射性物質により汚染されたものとして説明する。
【００１７】
先洗浄ユニット１１は、図示せぬ搬送機構により搬送されてきたフィン付熱交換器２０に対して一次洗浄を行うものである。この先洗浄ユニット１１は、図示せぬ第１洗浄液タンクと、第１洗浄ノズル１１１とを有している。第１洗浄液タンクは、所定の一次洗浄液１１２を貯留するものである。第１洗浄ノズル１１１は、第１洗浄液タンクに貯留された一次洗浄液１１２を、フィン付熱交換器２０に向けて噴射するものである。
【００１８】
スリット形成ユニット１２は、先洗浄ユニット１１で一次洗浄されたフィン付熱交換器２０の各フィン部材２２にスリット２３（図３参照）を形成するものである。このスリット形成ユニット１２は、例えばカッターのような切欠部材１２０を備えている。切欠部材１２０は、円板状の刃先部を有し、該刃先部を回転させて伝熱管２１の長手方向（軸方向）に沿って移動することにより、図３に示すように、各フィン部材２２にスリット２３を形成するものである。
【００１９】
分離ユニット１３は、スリット形成ユニット１２でスリット２３が形成されたフィン付熱交換器２０を分離させるもの、より詳細には、各フィン部材２２を伝熱管２１から分離させるものである。この分離ユニット１３は、切削部材１３０を備えている。切削部材１３０は、図３に示すように、内部に中空部１３０ａが形成された筒状の形態を成し、刃先部１３１を有している。刃先部１３１は、伝熱管２１の外径に適合する内径を有した円筒状部分であり、先端縁１３１ａが刃先になっている。この先端縁１３１ａは、周方向に沿って波形状に形成されて成る。ここに波形状としては、特に限定されるものではないが、凹凸が周方向に沿って連続的に形成されていれば良い。この刃先部１３１の基端側には、内径および外径が刃先部１３１から離間するにしたがって漸次拡大していくテーパー部１３２が連続して形成してあり、このテーパー部１３２の基端側には、刃先部１３１をよりも内径および外径が大きい円筒状の基部１３３が連続して形成してある。このような切削部材１３０は、中空部１３０ａに伝熱管２１が相対的に進入する態様で進出移動することにより、先端縁１３１ａにより該伝熱管２１の表面を削りながらフィン部材２２を伝熱管２１から分離させるものである。
【００２０】
ブラスト除染ユニット１４は、分離ユニット１３で分離させた伝熱管２１およびフィン部材２２をブラスト除染するものである。このブラスト除染ユニット１４は、例えば金属、セラミックス、ガラス、プラスチック、ドライアイス、氷等の粒子から成るブラスト材を収容した収容器（図示せず）と、該収容器に収容されたブラスト材１４２を伝熱管２１およびフィン部材２２のそれぞれの表面に吹き付けるブラストノズル１４１とを有している。
【００２１】
後洗浄ユニット１５は、ブラスト除染ユニット１４でブラスト除染された伝熱管２１およびフィン部材２２に対して二次洗浄を行うものである。この後洗浄ユニット１５は、図示せぬ第２洗浄液タンクと、第２洗浄ノズル１５１とを有している。第２洗浄液タンクは、所定の二次洗浄液１５２を貯留するものである。第２洗浄ノズル１５１は、第２洗浄タンクに貯留された二次洗浄液１５２を、伝熱管２１およびフィン部材２２のそれぞれに向けて噴射するものである。
【００２２】
放射線線量測定ユニット１６は、後洗浄ユニット１５で二次洗浄された伝熱管２１およびフィン部材２２のそれぞれの放射線線量を測定するものである。この放射線線量測定ユニット１６は、図示せぬ測定器を有している。測定器で測定されたデータは、測定信号として制御ユニット１７に出力される。
【００２３】
制御ユニット１７は、例えばＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ（図示せず）を内蔵しており、該メモリに格納されたプログラムやデータ等に基づいて除染システム１０を構成する各ユニットの動作を統括的に制御するものである。
【００２４】
以上のような構成を有する除染システム１０は、次のようにして放射性物質に汚染されたフィン付熱交換器２０を除染する。つまり、本発明の実施の形態に係るフィン付熱交換器２０の除染方法は、次のようにして行われる。
【００２５】
放射線物質に汚染されたフィン付熱交換器２０が搬送されてくると、除去システムの制御ユニット１７は、先洗浄ユニット１１を通じて該フィン付熱交換器２０を一次洗浄する。より詳細に説明すると、先洗浄ユニット１１においては、第１洗浄ノズル１１１から第１洗浄液タンクに貯留してある一次洗浄液１１２をフィン付熱交換器２０の表面に噴射する（先洗浄工程）。これにより、フィン付熱交換器２０の表面が一次洗浄液１１２により洗浄されることになる。
【００２６】
先洗浄ユニット１１で一次洗浄されたフィン付熱交換器２０が搬送されてくると、制御ユニット１７は、スリット形成ユニット１２を通じて各フィン部材２２にスリット２３を形成する。より詳細に説明すると、スリット形成ユニット１２においては、刃先部を回転させながら伝熱管２１の長手方向に沿って切欠部材１２０を移動することにより、図３に示すように、各フィン部材２２にスリット２３を形成する（スリット形成工程）。
【００２７】
スリット形成ユニット１２によりフィン付熱交換器２０の各フィン部材２２にスリット２３が形成されると、制御ユニット１７は、分離ユニット１３を通じて該フィン付熱交換器２０を分離させる。より詳細に説明すると、分離ユニット１３においては、切削部材１３０が、中空部１３０ａに伝熱管２１が相対的に進入する態様で進出移動することにより、図３に示すように、先端縁１３１ａにより該伝熱管２１の表面を削り、かつフィン部材２２を押し広げながら該伝熱管２１から分離させる（分離工程）。
【００２８】
そして、制御ユニット１７は、ブラスト除染ユニット１４を通じて、分離ユニット１３で分離させた伝熱管２１およびフィン部材２２のそれぞれをブラスト除染する。つまり、ブラスト除染ユニット１４においては、ブラストノズル１４１から収容器に収容されたブラスト材１４２を伝熱管２１およびフィン部材２２のそれぞれの表面に吹き付ける（ブラスト除染工程）。これにより、伝熱管２１およびフィン部材２２のそれぞれの表面は、ブラスト材１４２により研削され、これにより、伝熱管２１およびフィン部材２２の表面の放射性物質は除去される。
【００２９】
ブラスト除染ユニット１４で除染された伝熱管２１およびフィン部材２２が搬送されてくると、制御ユニット１７は、後洗浄ユニット１５を通じて伝熱管２１およびフィン部材
２２を二次洗浄する。より詳細に説明すると、後洗浄ユニット１５においては、第２洗浄ノズル１５１から第２洗浄液タンクに貯留してある二次洗浄液１５２を伝熱管２１およびフィン部材２２のそれぞれの表面に噴射する（後洗浄工程）。これにより、伝熱管２１およびフィン部材２２の表面が二次洗浄液１５２に洗浄されることになる。
【００３０】
その後、制御ユニット１７は、放射線線量測定ユニット１６を通じて、後洗浄ユニット１５で二次洗浄した伝熱管２１およびフィン部材２２の放射線線量を測定し、該放射線線量測定ユニット１６から出力された測定信号を入力してフィン付熱交換器２０の除染を終了する。これにより、放射線線量測定後の伝熱管２１およびフィン部材２２は、除染システム１０の外部に搬送されることになる。
【００３１】
以上説明したような本実施の形態における除染システム１０においては、切削部材１３０に刃先部１３１の先端縁１３１ａを周方向に沿って波形状に形成したので、該切削部材１３０を押圧して進出移動させると、該先端縁１３１ａの凸部分１３１ｂに力を集中させることができ、過大な押圧力を要さなくても各フィン部材２２を伝熱管２１から分離させることができる。特に、本実施の形態における除染システム１０では、各伝熱フィン部材２２にスリット２３を形成した後に、切削部材１３０を押圧して進出移動させるので、更に小さい押圧力で各フィン部材２２を押し広げて伝熱管２１から分離させることができる。そして、分離ユニット１３がフィン部材２２を伝熱管２１から分離させ、ブラスト除染ユニット１４が分離ユニット１３により分離させた伝熱管２１およびフィン部材２２をブラスト除染するので、伝熱管２１およびフィン部材２２のそれぞれの表面を確実に除染することができる。また、従来のような高コストを要する化学除染を用いる必要もない。従って、コストの低減化を図りながら、信頼性の高い除染を行うことができる。
【００３２】
また、上記除染システム１０によれば、除染後の伝熱管２１およびフィン部材２２を再生利用することができ、これにより、有害廃棄物の低減化を図ることができる。
【００３３】
本実施の形態におけるフィン付熱交換器２０の除染方法によれば、分離工程において、刃先部１３１の先端縁１３１ａを周方向に沿って波形状に形成した切削部材１３０を押圧して進出移動させるので、該先端縁１３１ａの凸部分１３１ｂに力を集中させることができ、過大な押圧力を要さなくても各フィン部材２２を伝熱管２１から分離させることができる。特に、本実施の形態における除染方法では、スリット形成工程において各伝熱フィン部材２２にスリット２３を形成した後に、切削部材１３０を押圧して進出移動させるので、更に小さい押圧力で各フィン部材２２を押し広げて伝熱管２１から分離させることができる。そして、分離工程においてフィン部材２２を伝熱管２１から分離させ、ブラスト除染工程において分離工程により分離させた伝熱管２１およびフィン部材２２をブラスト除染するので、伝熱管２１およびフィン部材２２のそれぞれの表面を確実に除染することができる。また、従来のような高コストを要する化学除染を用いる必要もない。従って、コストの低減化を図りながら、信頼性の高い除染を行うことができる。
【００３４】
また、上記除染方法によれば、除染後の伝熱管２１およびフィン部材２２を再生利用することができ、これにより、有害廃棄物の低減化を図ることができる。
【００３５】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。例えば、上述した実施の形態では、分離させた伝熱管２１および各フィン部材２２をブラスト除染していたが、本発明では、各フィン部材を伝熱管から分離させた後、伝熱管の外径よりも僅かに小さいダイス状の刃先を有する研削部材を用いて伝熱管の外周面を研削しても良い。これによれば、伝熱管の表面の汚染個所を完全に除去することができる。
【００３６】
また、上述した実施の形態では、システム構成の一例として、先洗浄ユニット１１、後洗浄ユニット１５および放射線線量測定ユニット１６を含めた構成として説明したが、これらは必須の構成ではなく、必要に応じて含めても良いし、含めなくても構わない。また、先洗浄ユニット１１および後洗浄ユニット１５では、それぞれ一次洗浄液１１２および二次洗浄液１５２を用いて洗浄を行う場合について説明したが、本発明では、先洗浄ユニットがブラスト材を用いて洗浄を行い、後洗浄ユニットが圧縮空気を用いて洗浄を行っても構わない。更に、放射線線量測定ユニットは、ブラスト除染後の伝熱管およびフィン部材の放射線線量を測定するものには限られず、ブラスト除染前のものの放射線線量を測定するものであっても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
以上のように、本発明に係るフィン付熱交換器の除染方法およびフィン付熱交換器の除染システムは、ともに例えば原子力発電所等のような原子力関連施設において放射性物質により汚染されたフィン付熱交換器の除染に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態に係るフィン付熱交換器の除染システムを模式的に示したブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るフィン付熱交換器の除染システムの工程を模式的に示した説明図である。
【図３】図１に示したフィン付熱交換器の除染システムを構成する分離ユニットによる分離工程を模式的に示した説明図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０      除染システム
１１      先洗浄ユニット
１１１    第１洗浄ノズル
１１２    一次洗浄液
１２      スリット形成ユニット
１２０    切欠部材
１３      分離ユニット
１３０    切削部材
１３０ａ  中空部
１３１    刃先部
１３１ａ  先端縁
１３１ｂ  凸部分
１３２    テーパー部
１３３    基部
１４      ブラスト除染ユニット
１４１    ブラストノズル
１４２    ブラスト材
１５      後洗浄ユニット
１５１    第２洗浄ノズル
１５２    二次洗浄液
１６      放射線線量測定ユニット
１７      制御ユニット
２０      フィン付熱交換器
２１      伝熱管２１
２２      フィン部材
２３      スリット
【図１】
0004587045.tif 000002
【図２】
0004587045.tif 000003
【図３】
0004587045.tif 000004