原子力廃棄物処理プラント向けプロセス計装
導入事例 | 原子力
- Mo-99 放射性医薬品製造から発生する液体放射性廃棄物の安全かつ持続可能な処理
- 流量、レベル、圧力、温度測定用機器の供給
- 放射性廃棄物の測定、ホットセル圧力制御、薬品注入にも対応
- 原子力関連に加え、その他用途向けの計測機器も併せて供給
背景
オーストラリア原子力科学技術機構(ANSTO)は、オーストラリア内で最大の公的研究機関の一つです。原子力科学技術の分野における国際的な研究機関として、広く認知されています。
ANSTO が開発を進めている Synroc® 技術は、アクチニド含有物質、放射性ヨウ素、使用済燃料由来の溶融塩などを含む複雑な核廃棄物を安全に処理するための、国際的なベストプラクティスとして評価を受けています。この技術の有効性は、ANSTO がシドニー近郊で運営している自動化プロセスプラント Synroc Waste Treatment Plant において実証されています。プラントの目的は、核医学用医薬品モリブデン-99(Mo-99)の製造で発生する液体副産物を処理することです。
測定要求事項
Mo-99 の製造工程で発生する液体廃棄物は、タンクに回収、貯蔵され、特性評価が行われます。その後、ホットセル内で Synroc 処理剤の投入によって処理されます。専用に調整された液体添加剤は混合工程を経た後、乾燥処理によって粒状粉末へと変換されます。この粉末は専用のキャニスターへ充填され、キャニスターは密封状態で熱間等方圧加圧装置(HIP) に入れられます。そこに熱と圧力を加えることで、廃棄物を固化します。最終的に得られる固体製品は、体積が小さくなるとともに、高い耐久性が備わり、廃棄物としてそのまま処分可能な形態となります。
Mo-99 の製造工程で発生する液体廃棄物は放射性のため、設備の運転開始前に各種装置部品を検査し、使用されている材料が環境に耐えられるかどうかを確認する必要がありました。主な課題の一つは、放射線環境での実績がある計装サプライヤーを見つけることでした。
KROHNE ソリューション
原子力分野における長年の実績を有し、耐放射線設計の製品やコンポーネントを幅広く取り扱う KROHNE が、優先計装サプライヤーとして採用されました。
まず、Mo-99 廃棄物と直接接触する計測機器が選定されました。その中の一つが、原子力環境向けに設計された電磁流量計 POWERFLUX 5300 です。この機器は、廃棄物の供給や供給制御に使用されています。また、設置機器の中でも特に重要なのが、廃棄物タンクのレベル測定に使用されるダブルリモート型のマイクロパルスレベル伝送器 POWERFLEX 2200 です。このほか、ホットセル内の換気が外に漏れることを防ぐため、差圧伝送器 OPTIBAR DP 7060 を複数台使用して圧力を制御、監視しています。
これらの機器の組み合わせにより、流量、レベル、圧力、温度測定をはじめとした多様な用途に対応することができます。また、Mo-99 廃液、薬品、プロセス凝縮水、清水など、さまざまな媒体の測定が可能です。KROHNE は、主に以下のような機器を供給しました。
- 電磁流量計:POWERFLUX 5300/5 台、OPTIFLUX 5300/3台、OPTIFLUX 4300/4台
- マイクロパルスレベル伝送器:POWERFLEX 2200/2 台
- 差圧伝送器:OPTIBAR DP 7060/25 台
- 圧力伝送器:OPTIBAR PM 5060/30 台
- コリオリ質量流量計:OPTIMASS 6400およびOPTIMASS 7400/4 台
- マイクロ波レベル伝送器:OPTIWAVE 7500(80GHz)/2 台
- 磁気レベル計:BM26A-1000 (リードチェーン式伝送器 LT40 付)/1 台
- 面積式流量計:H250 M40/3 台
ほとんどの機器が、頑丈なステンレス製ハウジング仕様で提供されました。重要な機器については、Synroc Waste Treatment Plant への供給前に、小規模パイロットプラントで実証試験が行われ、設計の妥当性が確認されました。
ユーザーベネフィット
KROHNE 製機器の導入により、ANSTO は放射線環境における測定、一般用途での測定にまとめて対応することができました。原子力分野の豊富な実績を持つ KROHNE は、核廃棄物との接触を伴う特殊な測定に適した機器を提供しました。
KROHNE は、原子力発電分野に限らず、原子力関連用途向けの機器を幅広く扱っています。その多くは IEEE 323、IEEE 344、RCC-E 規格への対応が可能で、ASME Section III や RCC-M などの原子力建設規格に基づいて設計されています。