(57)【要約】      （修正有）【課題】フレキシブルに使用可能で、クリーニングされる核設備プールの周りにおける狭められた空間条件においても使用可能な、核設備プールクリーニング装置を提供する。【解決手段】水において浮遊可能な、浮力体１２，１４を備えたフローティングプラットフォーム１０と、水を満たされていてクリーニングされる核設備プールの表面においてフローティングプラットフォーム１０を移動させるための駆動装置２６，２８と、フローティングプラットフォーム１０に結合された降下装置１６と、核設備プールの底をクリーニングするための、降下装置１６によって鉛直方向において昇降可能なポンプ２０であって、該ポンプに第１の端部で接続されているサクションホース２４を備えたポンプ２０と、駆動装置２６，２８及び降下装置１６を遠隔操作するためのリモートコントロール装置と、を有する核設備プールクリーニング装置。【選択図】図１
2016099354.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
核設備プールクリーニング装置であって、
水（８０）において浮遊可能な、浮力体（１２，１４，４６，４８）を備えたフローティングプラットフォーム（１０，４０，６２）と、
水を満たされていてクリーニングされる核設備プール（７８）の表面において前記フローティングプラットフォーム（１０，４０，６２）を移動させるための駆動装置（２６，２８）と、
前記フローティングプラットフォーム（１０，４０，６２）に結合された降下装置（１６，５４）と、
前記核設備プール（７８）の底をクリーニングするための、前記降下装置（１６，５４）によって鉛直方向において昇降可能（２２）なポンプ（２０，５２，６６）であって、該ポンプ（２０，５２，６６）に第１の端部で接続されているサクションホース（２４，７０）を備えたポンプ（２０，５２，６６）と、
少なくとも前記駆動装置（２６，２８）及び前記降下装置（１６，５４）を遠隔操作するためのリモートコントロール装置（８６）と、
を有することを特徴とする核設備プールクリーニング装置。
【請求項２】
さらに、定置の外部貯蔵タンク（７６）を有していて、
前記サクションホース（２４，７０）は少なくとも間接的に、該サクションホース（２４，７０）の第２の端部で、前記定置の外部貯蔵タンク（７６）に開口している、請求項１記載の核設備プールクリーニング装置。
【請求項３】
前記サクションホース（２４，７０）の前記第２の端部に、接続アセンブリ（７２）が設けられており、該接続アセンブリ（７２）は前記第２の端部を、排出ホース（７４）の第１の端部に接続していて、該排出ホース（７４）はその第２の端部で前記定置の外部貯蔵タンク（７６）に開口している、請求項１又は２記載の核設備プールクリーニング装置。
【請求項４】
前記接続アセンブリ（７２）は、前記フローティングプラットフォーム（１０，４０，６２）に結合されている、請求項３記載の核設備プールクリーニング装置。
【請求項５】
前記サクションホース（２４，７０）の長さは、少なくとも、クリーニングされる前記核設備プール（７８）の深さに相当している、請求項４記載の核設備プールクリーニング装置。
【請求項６】
前記ポンプ（２０，５２，６６）は、前記降下装置（１６，５４）を用いて、前記フローティングプラットフォーム（１０，４０，６２）の内部における上側のポジションと、水面（３４，８２）下の下側のポジション、特に、クリーニングされる前記核設備プール（７８）の底との間において昇降可能（２２）である、請求項１から５までのいずれか１項記載の核設備プールクリーニング装置。
【請求項７】
前記駆動装置（２６，２８）は少なくとも３つの駆動部、すなわち前記フローティングプラットフォーム（１０，４０，６２）の軸方向送りのための１つの駆動部と、前記フローティングプラットフォーム（１０，４０，６２）の横方向移動及び回転のための２つの駆動部とを有している、請求項１から６までのいずれか１項記載の核設備プールクリーニング装置。
【請求項８】
前記フローティングプラットフォーム（１０，４０，６２）に、少なくとも１つのオーバビューカメラが設けられている、請求項１から７までのいずれか１項記載の核設備プールクリーニング装置。
【請求項９】
前記少なくとも１つのオーバビューカメラの画像データが、リモートコントロール装置（８６）のディスプレイ装置に伝達可能及びそこで表示可能である、請求項８記載の核設備プールクリーニング装置。
【請求項１０】
前記フローティングプラットフォーム（１０，４０，６２）に、少なくとも１つの前記オーバビューカメラの撮影領域を照明するための照明手段が設けられている、請求項８又は９記載の核設備プールクリーニング装置。
【請求項１１】
前記フローティングプラットフォーム（１０，４０，６２）は、水（８０）において浮遊可能なフレキシブルなケーブルハーネス（９０）を用いて、外部における定置の転送インターフェース（８４）に接続されている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の核設備プールクリーニング装置。
【請求項１２】
前記浮遊可能なケーブルハーネス（９０）は、電気エネルギを前記フローティングプラットフォーム（１０，４０，６２）に供給する給電ラインを有している、請求項１１記載の核設備プールクリーニング装置。
【請求項１３】
前記浮遊可能なケーブルハーネス（９０）は、特に前記リモートコントロール装置（８６）とのデータ交換のためのデータラインを有している、請求項１１又は１２記載の核設備プールクリーニング装置。
【請求項１４】
前記フローティングプラットフォーム（１０，４０，６２）は金属フレーム（３２，４２）を有していて、該金属フレーム（３２，４２）はその軸方向中心軸線の両側に配置された互いに間隔をおいて位置する浮力体（１２，１４，４６，４８）を備えており、前記降下装置（１６，５４）は少なくとも部分的に、前記浮力体（１２，１４，４６，４８）の間において形成された中間室内に配置されている、請求項１から１３までのいずれか１項記載の核設備プールクリーニング装置。
【請求項１５】
前記フローティングプラットフォーム（１０，４０，６２）は、該フローティングプラットフォーム（１０，４０，６２）を水平方向において少なくとも部分的に取り囲むフェンダ（３０）を有している、請求項１から１４までのいずれか１項記載の核設備プールクリーニング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、核設備プールクリーニング装置に関する。例えば原子力発電所のような原子核設備において燃焼された核燃料を、一時的に中間貯蔵することが公知である。このような貯蔵は、典型的にはウォータプールつまり核設備プールにおいて行われ、このような核設備プールは、場所的な所与性に応じて、建物の外で屋外に位置していることもある。
【背景技術】
【０００２】
屋外においては木の葉、汚れ、塵埃又はこれに類したもののような有機的な粒子が侵入することは不可避なので、時間の経過と共に、このような核設備プール内にはスラッジ状の沈殿物が集まる。スラッジは、その大部分が有機物質から成っていて、僅かな部分が高レベルの放射性燃料粒子から成っている。中間貯蔵された核燃料自体は、通常、鋼板製の傾斜トラフ状の貯蔵容器内に位置しており、これらの貯蔵容器自体は、不特定のポジションで核設備プール内に配置されている。水中における浮遊物質は、ウォータプール内における視野を制限するので、貯蔵容器を最適に位置決めすることは困難である。
【０００３】
通常は高レベル放射性の燃料要素である核燃料を収容した貯蔵容器を、処分のためにプールから取り出すことができるようにするためには、予め、大部分のスラッジを核設備プールから排除する必要がある。従来技術によれば、スラッジは、核設備プールの上方に達するクレーンに懸吊された水中ポンプによって排出され、このときこのようなクレーンは、単に一時的にスラッジ排出を目的として設置される。このとき、核設備プールは例えば２０ｍ〜３０ｍの大きな幅を有するという不都合があり、このことは、相応に大きな支持幅を有するトラッククレーン又は、レールに沿って移動する門形クレーンを必要とする。さらにプール縁部への到達可能性は、場所的な所与性に応じて、例えば隣接した建物によって又は既に存在する門形クレーンによっても、強く制限されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術を主発点として、本発明の課題は、特にフレキシブルに使用することができ、かつ、クリーニングされる核設備プールの周りにおける狭められた空間条件においても使用することができる、核設備プールクリーニング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題を解決するために本発明に係る核設備プールクリーニング装置は、
水において浮遊可能な、浮力体を備えたフローティングプラットフォームと、
水を満たされたクリーニングされる核設備プールの表面においてフローティングプラットフォームを移動させるための駆動装置と、
フローティングプラットフォームに結合された降下装置と、
核設備プールの底をクリーニングするための、降下装置によって鉛直方向において昇降可能なポンプであって、該ポンプに第１の端部で接続されているサクションホースを備えたポンプと、
少なくとも駆動装置及び降下装置を遠隔操作するためのリモートコントロール装置と、
さらに、追加的な定置の外部貯蔵タンクと、を有していて、
サクションホースは好ましくは少なくとも間接的に、該サクションホースの第２の端部で、定置の外部貯蔵タンクに開口している。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の基本思想は、定置のクレーンの代わりに、遠隔操作される浮遊可能なフローティングプラットフォームを使用することにあり、このフローティングプラットフォームは、除去すべきスラッジを吸い出すための、プール底の高さまで降下可能なサクションポンプを有している。例えば互いに間隔をおいて位置する複数のグループを成して配置されている浮力体を使用することによって、高い傾倒安定性が好適に保証されているので、例えばサクションホースの後方からの引張りによって生じ得るような力が加えられても、フローティングプラットフォームの安定した浮遊状態が脅かされることはない。旋回モーメント又は傾倒モーメントのような負荷をさらに回避するために、降下装置は、好ましくは、フローティングプラットフォームの真ん中で貫通孔の上に配置されており、このように構成されていると、貫通孔を通して下方に向かって降下可能な、サクションホースを備えたポンプが、傾倒モーメントによってフローティングプラットフォームの安定した浮遊状態を脅かすこともない。
【０００７】
駆動装置及び降下装置のためのリモートコントロール装置は、操作員に対する危険なしに、核設備プールにおけるフローティングプラットフォームの操縦を可能にする。例えば１.５ｍ×２ｍの底面を有するフローティングプラットフォームの小さな寸法に基づいて、核設備プールの接近しにくい領域にも簡単に到達可能であり、かつクリーニングすることができる。そのためにポンプはプール底の高さまで降下させられて作動させられるので、プール底における吸込み作業が実施される。フローティングプラットフォームを相応に移動させると、プール底は完全にクリーニングされ、貯蔵容器は露出されるので、次いで貯蔵容器を核設備プールから取り出して、廃棄物処理に送ることができる。吸い出されたスラッジ状の水は、このとき例えば、プール縁部における定置の外部の貯蔵タンクに送り込まれる。この貯蔵タンクにおいてスラッジは追加的に濾過され、浄化された水は再び核設備プールに戻される。
【０００８】
核設備プール内及び核設備プールそばにおける、困難な放射線条件に基づいて、フローティングプラットフォームは可能な限り水から持ち上げられずに、むしろ持続的に水中に留まることが望ましい。従って追加的に、交換される部材を、遠隔操作されて解除可能な閉鎖体によって固定することが可能である。
【０００９】
本発明に係るフローティングプラットフォームの特に好適な態様によれば、サクションホースの第２の端部に、接続アセンブリが設けられており、該接続アセンブリは第２の端部を、排出ホースの第１の端部に接続している。このような接続アセンブリと、サクションホースと排出ホースとにホースを分割することとによって、本発明に係るシステムの構造もしくは組立てが、好適に簡単化される。接続アセンブリは、追加的に、両方のホースのうちの１つのホースのために巻上げ装置を有していてもよく、このように構成されていると、比較的長いホースループが回避される。そしてこれによって、フローティングプラットフォームのより簡単な操作もしくは操縦が可能になる。
【００１０】
本発明に係る核設備プールクリーニング装置の別の態様によれば、接続アセンブリはフローティングプラットフォームに結合されている。このように構成されていると、例えば、吸い出された水のための予備フィルタのような、追加的な構成群を必要とする機能装置をも、フローティングプラットフォームのボードもしくは台に簡単に設置することができる。
【００１１】
本発明に係る核設備プールクリーニング装置の別の態様によれば、サクションホースの長さは、少なくとも、クリーニングされる核設備プールの深さに相当している。これによって、ポンプがプール底まで降下できることが保証されている。
【００１２】
本発明に係る核設備プールクリーニング装置の別の態様によれば、ポンプは、降下装置を用いて、フローティングプラットフォームの内部における上側のポジションと、水面下の下側のポジション、特に、クリーニングされる核設備プールの底との間において昇降可能である。上側のポジションにおいて、ポンプ及びサクションホースは、水面の上に、例えば５００ｍｍの間隔をおいて位置している。これによって、特に、フローティングプラットフォームが使用されずに核設備プール内に滞在している時間に対しても、水によるポンプに対する持続的な負荷は、回避される。
【００１３】
核設備プールクリーニング装置の特に好適な態様によれば、駆動装置は少なくとも３つの駆動部、すなわちフローティングプラットフォームの軸方向送りのための１つの駆動部と、フローティングプラットフォームの横方向移動及び回転のための２つの駆動部とを有している。
【００１４】
１つの駆動部は、例えば前進運動プロペラであってよい。これら３つの駆動部によって、核設備プールの水面におけるフローティングプラットフォームの完全な操作性が保証されている。旋回可能な前進運動プロペラも、１つの適宜な駆動部である。理想的には電動機が使用される。
【００１５】
核設備プールクリーニング装置の別の態様によれば、フローティングプラットフォームに、少なくとも１つのオーバビューカメラが設けられ、理想的には少なくとも２つのオーバビューカメラが、つまり１つのオーバビューカメラが、軸方向の送り方向においてフローティングプラットフォームの前端部に設けられ、かつ１つのオーバビューカメラが、逆方向においてフローティングプラットフォームの後端部に設けられている。
【００１６】
核設備プールクリーニング装置の別の好適な態様によれば、少なくとも１つのオーバビューカメラの画像データが、リモートコントロール装置のディスプレイ装置に伝達可能及びそこで表示可能である。フローティングプラットフォームの操作員がリモートコントロール装置において利用することができる、前記カメラによって得られた画像情報によって、フローティングプラットフォームの遠隔操作は大幅に簡単になる。これによってポンプの昇降及び吸込み中に、プラットフォームの周囲を観察することができる。画像データは、直接、リモートコントロール装置において表示されてもよいし、又は近くにあるスクリーンに表示されてもよい。
【００１７】
本発明に係る核設備プールクリーニング装置の別の態様によれば、フローティングプラットフォームに、少なくとも１つのオーバビューカメラの撮影領域を照明するための照明手段が設けられている。適宜な照明手段としては、例えばＬＥＤがある。
【００１８】
本発明に係る核設備プールクリーニング装置の別の態様によれば、フローティングプラットフォームは、水において浮遊可能なフレキシブルなケーブルハーネスを用いて、外部における定置の転送インターフェースに接続されている。ケーブルハーネスの浮遊可能性によって、フローティングプラットフォームの安定した浮遊状態を脅かすおそれがある、旋回モーメント又は傾倒モーメントが好適に回避されている。浮遊可能性は、例えば、ケーブルハーネスに結合されている浮力体を設けることによって達成することができる。転送インターフェースは、典型的には、プール縁部におけるプラグコネクタによって形成されている。
【００１９】
核設備プールクリーニング装置の別の態様によれば、浮遊可能なケーブルハーネスは、電気エネルギをフローティングプラットフォームに供給する給電ラインを有しており、かつ特にリモートコントロール装置とのデータ交換のためのデータラインをも有している。このように構成されていると、フローティングプラットフォームのスムーズな運転のために必要なすべての給電ライン及び通信ラインが得られる。プラットフォームにおけるコントロールキャビネットは、ケーブル巻上げ機、駆動部及びポンプを制御するために働く。
【００２０】
核設備プールクリーニング装置の特に好適な態様によれば、フローティングプラットフォームは金属フレームを有していて、該金属フレームはその軸方向中心軸線の両側に配置された互いに間隔をおいて位置する浮力体を備えており、降下装置は少なくとも部分的に、浮力体の間において形成された中間室内に配置されている。金属フレームの使用によって、構造は極めて単純になる。例えば、多数の比較的小さな同様の浮力体を、金属フレームによって結合して、１つの大きな浮力体を形成することができる。間隔をおいて配置することによって、フローティングプラットフォームの有効底面積が増大させられ、これにより浮遊状態が安定化させられる。浮力体の間に形成された真ん中の中間室は、その真ん中を通して巻上げ装置を案内するのに好適に適しており、これによって浮遊安定性はさらに改善される。
【００２１】
核設備プールクリーニング装置の別の態様によれば、フローティングプラットフォームは、該フローティングプラットフォームを水平方向において少なくとも部分的に取り囲むフェンダを有している。このように構成されていると、場合によっては生じる、例えばプール縁部との衝突時に、衝撃が好適に緩衝され、フローティングプラットフォームの損傷が回避される。
【００２２】
別の好適な態様は、その他の従属請求項に記載されている。
【００２３】
次に図面を参照しながら、本発明、その他の実施の形態及びその他の利点について詳説する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１の実施の形態によるフローティングプラットフォームを示す側面図である。
【図２】第２の実施の形態によるフローティングプラットフォームを示す平面図である。
【図３】核設備プールクリーニング装置を備えた核設備プールを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１には、第１の実施の形態によるフローティングプラットフォーム１０が側面図で示されている。金属フレーム３２には、その軸方向中心の両側に、直方体形状の浮力体１２，１４が配置されている。両浮力体１２，１４は、水に浮いているフローティングプラットフォーム１０を少なくとも部分的に水面３４上に保つ。互いに間隔をおいて配置された浮力体１２，１４の間には、降下装置１６、図示の実施の形態では駆動装置を備えたウインチが設けられている。この降下装置１６は、降下ローラ１８を介して案内されるロープを用いて、ロープ端部に固定されたポンプ２０を矢印２２の方向において昇降させることができる。ポンプ２０は、サクションホース２４を介して貯蔵タンク（図示せず）に接続されており、この貯蔵タンクには吸い出された水がもたらされる。
【００２６】
フローティングプラットフォーム１０は、複数の駆動部２６，２８を有する駆動装置を用いて完全な操縦性もしくは機動性を有しており、このとき駆動部２６，２８は降下装置１６同様、リモートコントロール装置（図示せず）を介して遠隔操作可能である。フローティングプラットフォーム１０の回りには、該フローティングプラットフォーム１０を部分的に取り囲むフェンダ３０が配置されており、これらのフェンダ３０は例えばプール縁部との衝突に起因する衝撃を相応に緩衝するので、これによってフローティングプラットフォーム１０の損傷は好適に回避される。
【００２７】
図２には、第２の実施の形態によるフローティングプラットフォーム４０が、平面図で示されている。金属フレーム４２には、互いに水平方向において間隔をおいて２つの浮力体４６，４８が配置されている。両浮力体４６，４８はフローティングプラットフォーム４０を水面上に保つ。金属フレーム４２のクロスバー４４の上にはコントロールボックス５０が配置されており、このコントロールボックス５０は、ケーブルハーネス（図示せず）によってフローティングプラットフォーム４０の種々様々な電気的なコンポーネント、例えば降下装置５４に、選択的に電圧を供給する。降下装置５４は、ポンプ５２を昇降させることができるロープウインチである。
【００２８】
図３には、核設備プールクリーニング装置を備えた核設備プール６０が示されている。フローティングプラットフォーム６２が、水８０を満たされた核設備プール７８の水面８２に浮いている。フローティングプラットフォーム６２の降下装置を用いて、ロープ６８を介してポンプ６６が核設備プール７８の底に降下可能である。ポンプ６６は、その運転中に水をプールの底からサクションホース７０に吸い込むことができるようになっており、このサクションホース７０は、フローティングプラットフォーム６２における接続アセンブリ７２に開口している。この接続アセンブリ７２からは、排出ホース７４が延びており、この排出ホース７４は、本実施の形態では、プール縁部における定置の外部貯蔵タンク７６に開口していて、この貯蔵タンク７６内に、吸い出された水が入れられる。
【００２９】
フローティングプラットフォーム６２は、さらに、上に取り付けられたコントロールボックス６４を有しており、このコントロールボックス６４から、フローティングプラットフォーム６２の駆動装置及び降下装置に給電される。コントロールボックス６４自体には、浮遊可能なケーブルハーネス９０を介して電気エネルギが供給され、このときケーブルハーネス９０は、フローティングプラットフォーム６２を遠隔操作するためのデータラインも有している。ケーブルハーネス９０の浮遊性は、浮力体９２によって得られる。ケーブルハーネス９０は、プール縁部において、外部における定置の転送インターフェース８４に接続されており、この転送インターフェース８４において、電気エネルギ供給及びデータインタフェースが提供される。
【符号の説明】
【００３０】
１０  フローティングプラットフォーム
１２  第１の浮力体
１４  第２の浮力体
１６  降下装置
１８  降下ローラ
２０  ポンプ
２２  ポンプの昇降方向
２４  サクションホース
２６  駆動装置の第１の駆動部
２８  駆動装置の第２の駆動部
３０  フェンダ
３２  金属フレーム
３４  水面
４０  フローティングプラットフォーム
４２  金属フレーム
４４  金属フレームのクロスバー
４６  第１の浮力体
４８  第２の浮力体
５０  コントロールボックス
５２  ポンプ
５４  降下装置
６０  核設備プールクリーニング装置を備えた核設備プール
６２  フローティングプラットフォーム
６４  コントロールボックス
６６  ポンプ
６８  ケーブル
７０  サクションホース
７２  接続アセンブリ
７４  排出ホース
７６  定置の外部貯蔵タンク
７８  核設備プール
８０  核設備プールの収容水
８２  水面
８４  外部における定置の転送インターフェース
８６  リモートコントロール装置
８８  操作員
９０  浮遊可能なケーブルハーネス
９２  ケーブルハーネスの浮力体
【図１】
2016099354.tif 000003
【図２】
2016099354.tif 000004
【図３】
2016099354.tif 000005