(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
存在するアルカリ金属の少なくとも表面を砂層で覆い、次いで含湿空気を導入して換気を行ない、水素濃度を薄めるとともに前記アルカリ金属を反応させて不活性化し、その不活性化が完了して水素の発生がなくなった時点で空気雰囲気において機械的解体作業をなすことを特徴とするアルカリ金属汚染体の洗浄解体方法。
【請求項２】
前記した含湿空気の湿分が少ない場合、補助的に微量の水を注入することを特徴とする請求項１に記載のアルカリ金属汚染体の洗浄解体方法。
【請求項３】
水素濃度が顕著な値となった場合、前記した含湿空気の導入を止め、アルゴンガス、窒素ガス等の不活性ガスを注入しつつ排気し、水素濃度を低下させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のアルカリ金属汚染体の洗浄解体方法。
【請求項４】
作業時間の終了に伴い、含湿空気の導入を止め、アルゴンガス、窒素ガス等の不活性ガスを注入して空気の置換をなし、空気、ガスの導入口、排出口を閉塞して空気の侵入を防止しておくことを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３に記載のアルカリ金属汚染体の洗浄解体方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はアルカリ金属汚染体、特にナトリウムが内部に付着残留したタンク、容器、機器の廃棄処分に先立っての洗浄解体方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記したアルカリ金属汚染容器、機器の洗浄、解体方法としては図２として示す水蒸気による洗浄や図３として示すアルコールによる洗浄が一般的に知られている。
【０００３】
アルカリ金属は化学的活性度が高く、水やアルコール等の洗浄剤と反応し、水素ガスを放出して化学的に不活性化される。即ち、ナトリウムの場合、水と反応して水酸化ナトリウムとなり、アルコールと反応してエトキシル化する。この場合に、処理せんとする容器、機器内が空気で満たされていると、前記した放出された水素ガスと、特に空気中の酸素が反応して爆発を生ずる危険性を有している。
【０００４】
図２として示す水蒸気による洗浄方法を説明すると、この図２にあって、１は内部にナトリウムＮが付着残留している容器である。この容器１内に窒素ガス等の不活性ガスをガスタンク２より送り込んで内部を置換して満たし、水蒸気発生機３から水蒸気を注入することでナトリウムＮを水酸化ナトリウムＮ´に変えることで、そのナトリウムＮの不活性化を図るものとしている。なお、図２にあって４は排水タンク、５は途中にフレームアレスター（逆火防止装置）６を介在させた排気系である。
【０００５】
また、図３として示すのはアルコールによる洗浄方法であり、図２と共通する部分は同一の符号を付して詳しい説明は省略する。この場合、ガスタンク２から窒素ガス等の不活性ガスを容器１内に満たし、アルコールタンク７からポンプ８を介して容器１内にアルコール８を注入する。そして、このアルコール８は循環ポンプ９によって循環される。
【０００６】
このようにしてアルカリ金属（ナトリウムＮ）を不活性化して、水素ガスの発生がなくなった後、ガス切断法等の機械的手段によって、この容器１を解体し、廃棄するものとされていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の方法によれば、水素ガスやアルコール、蒸気に起因する爆発の危険性を除去するために常時不活性ガスを注入する必要があること、不活性ガスの連続注入装置、水蒸気やアルコール等の洗浄剤の注入装置等々多くの附帯的な装置が必要となり、操作も煩雑なものとなり、作業実施コストを含めて要する費用も嵩んでしまうものとなっている。
【０００８】
【発明の目的】
そこで、本発明は係る従来の技術の実情、問題点に着目して、かかる問題点を解消して、より一層確実な安全性が得られ、かつ、設備や作業に要する費用を節減して低廉なもので済むこととしたアルカリ金属汚染体の洗浄解体方法を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明に係るアルカリ金属汚染体の洗浄解体方法は存在するアルカリ金属の少なくとも表面を砂層で覆い、次いで含湿空気を導入して換気を行ない、水素濃度を薄めるとともに前記アルカリ金属を反応させて不活性化し、その不活性化が完了して水素の発生がなくなった時点で空気雰囲気において機械的解体作業をなすことを特徴とし、前記した含湿空気の湿分が少ない場合、補助的に微量の水を注入することを特徴とし、水素濃度が顕著な値となった場合、前記した含湿空気の導入を止め、アルゴンガス、窒素ガス等の不活性ガスを注入しつつ排気し、水素濃度を低下させることを特徴とし、作業時間の終了に伴い、含湿空気の導入を止め、アルゴンガス、窒素ガス等の不活性ガスを注入して空気の置換をなし、空気、ガスの導入口、排出口を閉塞して空気の侵入を防止しておくことを特徴としている。
【００１０】
【作用】
かかる構成としたことにより、従来必要とされていた窒素ガス等の不活性ガスの連続注入装置や水蒸気やアルコール等の洗浄剤の注入装置が不要となり、設備、作業の面で大幅な費用の節減が図れ、しかも砂層を設けることで下記のようにより一層の確実な安全性が得られる。
【００１１】
即ち、砂層でアルカリ金属の少なくとも表面を覆うことで、目的とする容器、機器の内部局部に予想される滞留水分や、微量な水を注入した際のその水の流入等に起因して予期せぬ過反応が生じ、水素ガスが一時に大量に発生したとしても、爆発性の水素ガスと、水と反応して発熱し、高温となっているアルカリ金属とが隔離されることとなり、着火源となることを防止できる。
【００１２】
また、砂層内に含まれる爆発性の水素ガスが高温となっているアルカリ金属の表面で爆発を開始したとしても、その爆発火炎が砂層内を通過することで冷却され消炎されてしまい、砂層外部の大量に存する爆発性ガスには火炎が到達することがなく、砂層内における小さな爆発のみで消滅してしまうことになる。
【００１３】
さらに、砂層を大量の水が通過する場合、砂の有する保水、拡散の作用によって水の流出側にあっては流路面積が広くなり、加えて水の流れのピークは均されて平坦となる。そのために、通過水が一時に集中してアルカリ金属と反応することが防げ、大量の水素ガスの発生や着火源となる反応アルカリ金属の高温化も抑えることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図１を参照して説明する。図１は本発明を実施したナトリウム汚染容器の洗浄方法を示す図である。
【００１５】
この図１にあって１０は内部にナトリウムＮが付着残留した容器を示している。この図１にあってはナトリウム１０の少なくとも表面は砂層１１により覆われており、容器１の入口水平配管からブロワー１２によって湿気を含む外気を大量に容器１０内へ送気する。なお、この実施の形態にあってはブロワー１２を利用した送気としたが、必要に応じファンその他の手段を用いて外気を吸気させることもできる。
【００１６】
また、図中、想像線で示す１３は微量の水の注水装置であり、ポンプ１４により容器１０内への注水がなされるが、この注水装置１３は冬期等、大気が乾燥し、湿度が少ない場合に補助的に使用されることになる。なお、図中１５は排気系を示している。
【００１７】
ここで、この図１に基づいて具体的な実施例を説明すると、容器１０としては、内部に特に図示しない複雑な構造物を有する直径３ｍ、高さ８ｍの円筒状のものとし、ナトリウムＮ（一部は水酸化ナトリウム）は約２ｔ存在するものであり、容器１０の下部胴に複数（４ケ所）の透孔を穿ち、乾燥砂を投入して砂層１１とした。この砂層１１の厚さは約３０ｃｍであった。
【００１８】
次いで、ブロワー１２によって外気を大量（より具体的には送気量５０ｍ3／分、大気温度摂氏３０度、湿度８０％では１、１６９Ｋｇｗ／分の水が注入され、１日５時間の送気で４日間行なうと１４０３Ｋｇｗの水が注入されることになる）に送気した。また、容器１０内の反応状況を監視するため、容器１０内の水素濃度を常時測定器により測定した。
【００１９】
ブロワー１２による送気開始直後から容器１０の胴内壁面に付着していた反応生成物は潮解を始め、その潮解液と反応生成物は容器１０の内壁面を流下し、砂層１１の表面に至り、潮解液はこの砂層１１内に吸収されていき、反応生成物はこの砂層１１の表面でさらに潮解していった。この過程は極めて穏やかになされた。
【００２０】
砂層１１で覆われている容器１０の下部鏡板のナトリウムＮは、砂層１１内を伝い落ちる潮解液や、砂層１１の表面の空気から拡散してくる湿気によって反応し、不活性化していった。この反応過程には、時折、砂層１１内で鈍い爆発音を伴う比較的激しい反応が見られ、下部鏡板近傍の容器１０の外壁に触れると、温度がやや上昇しているのが判った。
【００２１】
容器１０内の水素濃度が顕著な値となって爆発予防のための作業続行制限値を越えた場合、ブロワー１２による送気を止め、アルゴンガスを注入しながら排気を行ない、反応の沈静化を待ち、水素濃度が低下すると、再びブロワー１２による送気を行なった。
【００２２】
一日の作業時間（前記した５時間）が終了すると、送気を止め、容器１０内にアルゴンガスを注入して容器１０内の空気を置換し、その状態で送気口、排気口をめくら板で閉塞遮断し、外気が容器１０内に侵入するのを防ぎ、放置した。
【００２３】
上記の作業過程を繰り返し、１週間後に、送気しても水素濃度の上昇が観察されなくなった時点で不活性化は完了したと判断して解体作業に移行した。
【００２４】
容器１０の解体はガス切断により行なった。容器１０の胴部の上部鏡板近傍及び下部鏡板近傍の２箇所を切断し、上部及び中間部は散水して残った反応生成物を洗い落とし、下部鏡板部分はスコップで砂を取り除き、ガス切断機によって解体しながら、付着した反応生成物を掻き取り、水で洗浄処理を行なった。
【００２５】
以上の具体的な実施例では、非常に経済的にしかも大きな安全性を確保して作業を終了することができた。
【００２６】
【発明の効果】
本発明に係るアルカリ金属汚染体の洗浄解体方法は上述のように構成されている。そのため、より一層の安全性が確保され、しかも設備、作業に要する費用が大幅に節減され、作業自体の煩わしさも解消されるものとなっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施した洗浄方法を示す図である。
【図２】従来の技術を示し、水蒸気による洗浄方法を示す図である。
【図３】従来の技術を示し、アルコールによる洗浄方法を示す図である。
【符号の説明】
１０  容器
１１  砂層
１２  ブロワー
１３  微量の注水装置
１４  ポンプ
１５  排気系
Ｎ  ナトリウム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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