RU2165111C2 - Method for decontamination of parts and apparatuses contaminated by radionuclides - Google Patents
Method for decontamination of parts and apparatuses contaminated by radionuclides Download PDFInfo
- Publication number
- RU2165111C2 RU2165111C2 RU99111054A RU99111054A RU2165111C2 RU 2165111 C2 RU2165111 C2 RU 2165111C2 RU 99111054 A RU99111054 A RU 99111054A RU 99111054 A RU99111054 A RU 99111054A RU 2165111 C2 RU2165111 C2 RU 2165111C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heating
- solutions
- decontamination
- washing
- radionuclides
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 title claims abstract description 25
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 31
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 239000013589 supplement Substances 0.000 claims 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 7
- 239000000941 radioactive substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 41
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 4
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 4
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 4
- 239000010857 liquid radioactive waste Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- AWUCVROLDVIAJX-UHFFFAOYSA-N alpha-glycerophosphate Natural products OCC(O)COP(O)(O)=O AWUCVROLDVIAJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- AWUCVROLDVIAJX-GSVOUGTGSA-N sn-glycerol 3-phosphate Chemical compound OC[C@@H](O)COP(O)(O)=O AWUCVROLDVIAJX-GSVOUGTGSA-N 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 239000002900 solid radioactive waste Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике отмывки и дезактивации поверхностей оборудования, загрязнненого радиоактивными веществами, и может быть использовано при проведении ремонтных работ на деталях и аппаратах радиохимических производств, осуществляющих переработку облученных тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ) с целью регенерации делящихся материалов. The invention relates to techniques for washing and decontaminating surfaces of equipment contaminated with radioactive substances, and can be used when carrying out repairs on parts and apparatuses of radiochemical plants that process irradiated fuel elements (TVEL) in order to regenerate fissile materials.
Согласно действующим отраслевым стандартам все аппараты радиохимических производств должны проходить периодическое освидетельствование и при необходимости восстановительный ремонт, чтобы обеспечить надежность и безаварийность работы оборудования в течение следующего межремонтного цикла. Перед обследованием визуальным и приборными методами требуется очистить рабочие поверхности деталей и стенок аппаратов (емкостей) от радиоактивных загрязнений, накопившихся в виде продуктов коррозии, отложений трудонорастворимых веществ, внедренных в поры металла, сорбированных пленок, включающих радионуклиды. According to current industry standards, all radiochemical equipment must undergo periodic inspection and, if necessary, restoration repair, to ensure reliability and trouble-free operation of the equipment during the next overhaul cycle. Before examination by visual and instrumental methods, it is required to clean the working surfaces of the parts and walls of the apparatus (tanks) from radioactive contamination accumulated in the form of corrosion products, deposits of labor-insoluble substances embedded in the pores of the metal, sorbed films, including radionuclides.
Для обезвреживания загрязненного радионуклидами оборудования ядерных реакторов и радиохимии известно много способов очистки и дезактивации. Many methods of cleaning and decontamination are known for the neutralization of equipment contaminated with radionuclides of nuclear reactors and radiochemistry.
Механическое удаление отложений, содержащих радионуклиды, с плоских или цилиндрических поверхностей (Заявка ФРГ N 3404575 G 21 F 9/28. Публикация 14.08.85 г. N 33). Но механическая очистка не эффективна для удаления сорбированных пленок и применяется только как предварительная операция, например для очистки от накипи теплообменных труб холодильников с небольшим уровнем радиоактивности. Mechanical removal of sediments containing radionuclides from flat or cylindrical surfaces (German Application N 3404575 G 21 F 9/28. Publication 14.08.85 N 33). But mechanical cleaning is not effective for removing sorbed films and is used only as a preliminary operation, for example, for descaling heat exchangers from refrigerators with a low level of radioactivity.
Описан способ, по которому на рабочие поверхности наносят гель, например глицерофосфатный, выдерживают определенное время, а затем смывают гель водой (Заявка Франции N 2380624, G 21 F 9/30. Публикация 13.10.78 г. N 41). Этот способ пригоден лишь в тех случаях, когда имеется прямой доступ операторов-десорбщиков к очищаемым поверхностям, т.е. при сравнительно низком фоне радиоактивных излучений. Способ также недостаточно эффективен для удаления сорбированных и внедренных в поры радионуклидов. A method is described in which a gel, for example glycerophosphate, is applied to the working surfaces, is kept for a certain time, and then the gel is washed off with water (French Application N 2380624, G 21
Высокой дезактивирующей способностью обладают гидромониторные способы очистки, когда струи химических реагентов, выбрасываемые через специальные сопла, производят не только химическую очистку, но и оказывают ударно-механическое воздействие, повышая эффективность очистки от сорбированных и внедренных в металл радионуклидов (Заявка Японии N 56-54600, G 21 F 9/28. Публикация 26.12.81 г. ). Однако этот способ нашел промышленное применение пока только для полых баков без сложных внутренних устройств, так как при гидромониторной отмывке могут быть повреждены элементы датчиков КИП, эрлифтов, тарелки, перегородки и пр. Кроме того, внутренние устройства создают "теневой эффект", что снижает эффективность дезактивации. Hydromonitor cleaning methods have a high deactivating ability when the jets of chemical agents emitted through special nozzles not only perform chemical cleaning, but also have a shock-mechanical effect, increasing the cleaning efficiency of radionuclides adsorbed and incorporated into metal (Japanese Application No. 56-54600, G 21 F 9/28. Publication 12/26/81). However, this method has found industrial application so far only for hollow tanks without complex internal devices, since elements of instrumentation sensors, airlifts, plates, partitions, etc., can be damaged during jet washing. In addition, internal devices create a "shadow effect", which reduces efficiency decontamination.
Имеются разработки способа дезактивации баков для жидких радиоактивных сред, включающий использование парообразного растворителя, его конденсацию на обрабатываемую поверхность и отвод отработанных растворов (Патент России N 2022379, G 21 F 9/34. Публикация 30.10.94 г.) Существенным недостатком этого способа является то, что подаваемый пар и получающийся конденсат используется одновременно: после одного контакта раствор отводится и его нельзя использовать вторично в чистом оборудовании производства пара, что будет снижать эффективность, повысит расход растворов и количество жидких радиоактивных отходов (ЖРО). В паровых способах недостаточно полно удаляются плотные отложения в донной части аппаратов. Поэтому паровые способы дезактивации не нашли широкого применения на оборудовании радиохимических заводов, они могут быть использованы только для оборудования типа баков с низким уровнем загрязнения радионуклидами. There are developments of a method for decontamination of tanks for liquid radioactive media, including the use of a vaporous solvent, its condensation on the treated surface and the removal of waste solutions (Russian Patent N 2022379, G 21 F 9/34. Publication 10/30/94,) A significant disadvantage of this method is that that the supplied steam and the resulting condensate are used at the same time: after one contact, the solution is discharged and cannot be used again in clean steam production equipment, which will reduce efficiency and increase p flow rate of solutions and the amount of liquid radioactive waste (LRW). In steam methods, dense deposits in the bottom of the apparatus are not sufficiently removed. Therefore, steam decontamination methods have not been widely used on the equipment of radiochemical plants, they can only be used for equipment such as tanks with a low level of contamination with radionuclides.
Известен, так называемый, двухванный способ дезактивации обработки водными растворами окисляющих и копмлексующих реагентов, которыми попеременно обрабатывают поверхности, загрязненные радионуклидами. При этом каждый из растворов нагревают до +95oC и выдерживают в течение 1,5 часа. Раствор заливают в моечную ванну до рабочего объема и погружают в него дезактивируемые детали и узлы. В большинстве случае радиохимические аппарат (реакторы, монжусы, отстойники и др. ) имеют очень высокий уровень радиоактивности и не могут быть доставлены на моечный участок без предварительной дезактивации на месте. Тогда двухванный способ используется путем непосредственного попеременного залива окисляющего и комплексообразующего растворов непосредственно в рабочую полость аппарата до заполнения рабочего объема, которая сама выполняет функции моечной ванны, нагревают растворы до +95oC и выдерживают в течение 1,5 часов (Прототип. А.с. N 730156, G 21 F 9/28. Публикация 30.10.84 г. Бюл. N 40). Циклы отмывки повторяются до 10 и более раз, чтобы обеспечить достижение санитарных ремонтных норм.There is a so-called two-way method for deactivating the treatment with aqueous solutions of oxidizing and co-complexing reagents, which alternately treat surfaces contaminated with radionuclides. In this case, each of the solutions is heated to +95 o C and incubated for 1.5 hours. The solution is poured into the washing bath to the working volume and the decontaminated parts and units are immersed in it. In most cases, the radiochemical apparatus (reactors, monzhus, settling tanks, etc.) have a very high level of radioactivity and cannot be delivered to the washing site without first decontamination on the spot. Then the two-way method is used by directly alternatingly pouring oxidizing and complexing solutions directly into the working cavity of the apparatus until the working volume is filled, which itself serves as a washing bath, the solutions are heated to +95 o C and kept for 1.5 hours (Prototype. A.s N 730156, G 21
Описанный двухванный способ применяется для дезактивации оборудования на всех радиохимических заводах атомных предприятий Минатома как для последовательной очистки всей цепочки оборудования, смонтированного в каньонах, так и для отмывки съемных деталей на специализированных участках десорбции в моечных ванных. The described two-way method is used to decontaminate equipment at all radiochemical plants of Minatom nuclear plants both for sequential cleaning of the entire chain of equipment mounted in canyons and for washing removable parts at specialized desorption sites in washing bathtubs.
Двухванный способ взят в качестве прототипа. Two-way method is taken as a prototype.
К недостаткам прототипа в первую очередь следует отнести сравнительно небольшую степень дезактивации за один цикл обработки, так как способ не позволит вести нагрев до температуры кипения рабочих объемов растворов в ваннах и аппаратах из-за опасности попадания растворов в сдувочные коммуникации, их залива и перегрузки, нарушения нормальной работы воздухоочистительных систем (ловушки, мультициклоны, фильтры и пр.) и выброса радионуклидов в атмосферу. Поэтому для отмывки путем заполнения ванн и аппаратов с выдержкой при +95oC приходится выполнять большое число циклов, требующих в ряде случае 20 - 30 дней, чтобы отмыть до ремонтных норм. Кроме того, для заполнения полных объемов или рабочих объемов (~80% от полного объема ванны или аппарата) расходуется большое количество моющих реагентов, что приводит к образованию таких же больших объемов ЖРО, требующих обязательного обезвреживания и захоронения.The disadvantages of the prototype in the first place include a relatively small degree of decontamination in one treatment cycle, since the method will not allow heating to the boiling temperature of the working volumes of solutions in bathtubs and devices because of the danger of solutions entering the blow-off lines, their filling and overload, violations normal operation of air cleaning systems (traps, multicyclones, filters, etc.) and the release of radionuclides into the atmosphere. Therefore, for washing by filling the baths and devices with exposure at +95 o C, it is necessary to carry out a large number of cycles, requiring in some cases 20 to 30 days to wash to repair standards. In addition, to fill the full volumes or working volumes (~ 80% of the total volume of the bath or apparatus), a large amount of washing reagents is consumed, which leads to the formation of the same large volumes of LRW that require mandatory neutralization and disposal.
Задачей изобретения является повышение эффективности и сокращение длительности дезактивации. The objective of the invention is to increase efficiency and reduce the duration of decontamination.
Поставленная задача решается тем, что в способе дезактивации загрязненных радионуклидами деталей и аппаратов, включающем налив в моечные ванны с деталями или в дезактивируемые аппараты растворов окислительных или комплексующих реагентов, нагрев их и выдержку при температуре нагрева, растворами заполняют часть полости моечной ванны или аппарата, равную 0,25 - 0,5 полного ее объема, и нагрев ведут до температуры кипения. The problem is solved in that in a method for decontamination of parts and apparatuses contaminated with radionuclides, including pouring solutions of oxidizing or complexing reagents into washing baths with parts or heating devices, heating them and holding them at a heating temperature, fill a portion of the cavity of the washing bath or apparatus equal to solutions 0.25 - 0.5 of its total volume, and heating is carried out to the boiling point.
Поставленная цель достигается также тем, что нагрев в каждом цикле ведут ступенчато с отклонением подачи тепла и перемешивания через каждые 10 - 15 минут на 3 - 5 минут с общей длительностью цикла 1,5 - 2,0 часа. This goal is also achieved by the fact that heating in each cycle is carried out stepwise with a deviation of heat supply and mixing every 10 - 15 minutes for 3 - 5 minutes with a total cycle duration of 1.5 - 2.0 hours.
Нагрев дезактивирующих растворов ведут со скоростью 10 - 15oC в минуту до интенсивного кипения.Heating decontamination solutions is carried out at a speed of 10 - 15 o C per minute until intense boiling.
Кипение залитого моющего раствора в значительной степени интенсифицирует процесс в моечной ванне или в нижней части аппарата, заполненной раствором окисляющего или комплексующего реагента (жидкой фазой), по сравнению с простой выдержкой погружением в раствор при t = +95oC.The boiling of the poured detergent solution significantly intensifies the process in the washing bath or in the lower part of the apparatus filled with a solution of an oxidizing or complexing agent (liquid phase), as compared to a simple exposure to immersion in a solution at t = +95 o C.
При этом большую роль играет высокая интенсивность нагрева, что увеличивает скорости конвективных потоков жидкой среды и ее абразивное воздействие, особенно при наличии твердых частиц отложений. An important role is played by the high intensity of heating, which increases the convective flow rates of the liquid medium and its abrasive effect, especially in the presence of solid particles of deposits.
Повышается также эффективность десорбции поверхностей во всех зонах над раствором. Брызги растворов, аэрозоли и пары интенсивно омывают стенки, крышку и все внутренние элементы конструкции, пары конденсируются на более холодных участках, конденсаты стекают вниз, создавая постоянный контакт со свежими порциями десорбирующих агентов. В процессах конденсации-испарения на каждом участке над раствором происходит суммирование эффектов простого химического омывания и воздействия массообменного процесса, характерного для "точек росы", когда помимо химических реакций проявляются электрохимические эффекты в связи с повышенной неравномерной аэрацией и образованием большого числа анодно-катодных участков. Таким образом в десорбции радионуклидов начинает принимать активное участие кислород воздуха. По этой причине незаполненный растворами объем должен быть максимально большим, что обеспечивает повышение эффективности дезактивации. Но в донной части аппаратов могут находиться плотные осадки, которые лучше разрыхляются и удаляются с поверхностей оборудования потоками кипящего раствора. Опыты показывают, что оптимальное соотношение жидкой фазы десорбирующего раствора составляет 0,25 - 0,5 от полного объема аппарата. Also increases the efficiency of desorption of surfaces in all areas above the solution. Spray solutions, aerosols and vapors intensively wash the walls, lid and all internal structural elements, vapors condense in colder areas, condensates flow down, creating constant contact with fresh portions of desorbing agents. In the processes of condensation-evaporation in each area above the solution, the effects of simple chemical washing and the influence of the mass transfer process characteristic of the “dew points” are summarized, when, in addition to chemical reactions, electrochemical effects appear due to increased uneven aeration and the formation of a large number of anode-cathode sections. Thus, atmospheric oxygen begins to take an active part in the desorption of radionuclides. For this reason, the volume not filled with solutions should be as large as possible, which ensures an increase in the decontamination efficiency. But in the bottom part of the apparatus there may be dense precipitation, which is better loosened and removed from the surfaces of the equipment by flows of boiling solution. Experiments show that the optimal ratio of the liquid phase of the stripping solution is 0.25 - 0.5 of the total volume of the apparatus.
Ступенчатый режим проведения интенсивных нагревов также в ряде случае может повысить эффективность дезактивации, т.к. краткие перерыва в нагревах, по больше части острым паром, и перемешивания дают время для завершения процессов конденсации и стока уже насыщенных конденсатов. Возникают условия для доступа свежих порций аэрозолей и паров, что увеличивает коэффициенты массообмена при переходах с твердой (металл оборудования) в жидкую фазы. Таким образом, образом обеспечивает своеобразный ударно-раскачивающий температурный режим растворно-парового воздействия на загрязненные радионуклиды поверхности, что повышает эффективность дезактивации. The stepwise mode of conducting intense heatings can also in some cases increase the efficiency of decontamination, since brief interruptions in heating, mostly with hot steam, and mixing give time to complete the condensation and runoff of already saturated condensates. There are conditions for access of fresh portions of aerosols and vapors, which increases the mass transfer coefficients during transitions from solid (metal equipment) to liquid phases. Thus, it provides a peculiar shock-swaying temperature regime of the solution-vapor effect on the contaminated surface radionuclides, which increases the decontamination efficiency.
Опыт показывает, что для перерыва нагрева и перемешивания достаточно 3 - 5 минут через каждые 10 - 15 минут отмывки при полной длительности цикла 1,5 - 2,0 часа. Experience shows that for a break in heating and stirring, 3-5 minutes is enough every 10-15 minutes of washing with a full cycle time of 1.5-2.0 hours.
В моечной ванне все процессы происходят аналогично. Некоторое число единиц деталей, например на которых имеется больше отложений и больший коррозионный износ, погружают в раствор, залитый в количестве 0,25 - 0,5 от полного объема ванны, а другие детали располагают в газовой фазе над раствором. Все описанные выше положительные эффекты интенсивной конвекции при кипении, конденсации-испарения и др. оказывают аналогичное действие при дезактивации в условиях моечной ванны. В процессе дезактивации в разных циклах верхние и нижние детали можно менять местами, т.е. из газовой фазы переставлять в раствор и наоборот. Такая перестановка, как правило, повышает эффективность удаления радионуклидов. In a washing bath, all processes are similar. A certain number of units of parts, for example, on which there is more deposits and more corrosive wear, is immersed in a solution poured in an amount of 0.25 - 0.5 of the total volume of the bath, and other parts are placed in the gas phase above the solution. All the positive effects of intense convection during boiling, condensation, evaporation, etc. described above have a similar effect during decontamination in a washing bath. In the process of decontamination in different cycles, the upper and lower parts can be interchanged, i.e. rearrange from the gas phase to the solution and vice versa. Such a permutation, as a rule, increases the efficiency of the removal of radionuclides.
Крупногабаритные узлы и агрегаты (сосуды для отмывки наружных поверхностей) погружаются в моющий раствор, залитый в ванну частично на 0,25 - 0,5 объема под уровень раствора, а 0,5 - 0,75 высоты объекта отмывки остаются в газовой (воздушной) фазе. В этом варианте дезактивация определяется аналогично процессам, описанным выше. Large-sized units and assemblies (vessels for washing external surfaces) are immersed in a washing solution, which is partially filled in a bathtub in 0.25 - 0.5 volumes below the solution level, and 0.5 - 0.75 of the height of the washing object remain in the gas (air) phase. In this embodiment, decontamination is determined similarly to the processes described above.
По сравнению со способами очистки паровыми составами в предлагаемом способе десорбирующий пар в каждом цикле используется многократно до насыщения радионуклидами, так как пар генерируется из стекающих вниз конденсатов, что позволяет экономично использовать объемы десорбирующих растворов. В предлагаемом способе получается предельно насыщенный влажный пар, содержащий большую долю аэрозолей и брызг, что повышает эффективность дезактивации стекающими конденсатами. Compared to cleaning methods with steam compositions, in the proposed method, stripping steam is used repeatedly in each cycle until it is saturated with radionuclides, since steam is generated from condensates flowing down, which makes it possible to economically use volumes of stripping solutions. In the proposed method, an extremely saturated moist steam is obtained containing a large proportion of aerosols and sprays, which increases the efficiency of decontamination by flowing condensates.
Эффективность дезактивации по предлагаемому способу будет выше простой сумма эффектов выдержки в растворах и воздействия паром, так как при комплексном взаимодействии включаются новые механизмы, обеспечивающие повышение отмывки и десорбции, а именно усиление конвекции, абразивного воздействия, воздействие брызг, конденсация - повторное испарение, создание множественных зон неравномерной аэрации. Эффективность заявляемого способа оказывается выше простой суммы прототипа и обработки паром по способу-аналогу, что подтверждает его изобретательский уровень. The effectiveness of decontamination according to the proposed method will be higher than the simple sum of the effects of soaking in solutions and steam exposure, since the complex interaction includes new mechanisms that increase washing and desorption, namely, increasing convection, abrasive exposure, spray, condensation - re-evaporation, creating multiple uneven aeration zones. The effectiveness of the proposed method is higher than the simple amount of the prototype and steam processing by the method-analogue, which confirms its inventive step.
Предлагаемый способ обеспечивает высокую эффективность в моечных ванных на участках дезактивации уже демонтируемого оборудования (вентили, насосы, датчики КИП и др.) и в радиохимических аппаратах (реакторы, монжусы, отстойники и др.) на месте их установки перед демонтажом, когда полость аппарата сама является моечной ванной для дезактивации самой себя. The proposed method provides high efficiency in the washrooms at the decontamination sites of equipment that is already being dismantled (valves, pumps, instrumentation sensors, etc.) and in radiochemical devices (reactors, monguses, sedimentation tanks, etc.) at the place of their installation before dismantling, when the cavity of the device itself is a washbasin to deactivate itself.
Пример осуществления N 1. An
Лабораторные испытания проводили на сильфонах бессальниковых вентилей после из демонтажа после эксплуатации в течение 4 - 5 лет в схеме радиохимического завода. Laboratory tests were carried out on bellows of glandless valves after dismantling after operation for 4 - 5 years in the scheme of a radiochemical plant.
Для сравнительных испытаний использовали регламентные составы моющих растворов. For comparative tests, routine detergent solutions were used.
Раствор N 1
NaOH - 1,0 моль/л
KMnO4 - 0,5 г/л
Раствор N 2
HNO3 - 1,0 моль/л
H2C2O4 - 1 г/л
По способу-прототипу сильфон погружали в раствор залитый в ванну и нагревали его до +95oC. По предлагаемому способу в моечную ванну заливали на 0,25 - 0,5 попеременно 1 и 2 растворы, один сильфон загружали под зеркалом раствора, а другой сильфон завешивали на ленте ФУМ над раствором на расстоянии 20 - 50 мм от зеркала раствора и кипятили раствор. В обоих случаях длительность опытов составляла 1,5 часов.
NaOH - 1.0 mol / L
KMnO 4 - 0.5 g / l
HNO 3 - 1.0 mol / L
H 2 C 2 O 4 - 1 g / l
According to the prototype method, the bellows were immersed in a solution poured into the bath and heated to +95 o C. According to the proposed method, 0.25 - 0.5 alternately 1 and 2 solutions were poured into the washing bath, one bellows was loaded under the mirror of the solution, and the other the bellows were hung on a FUM tape over the solution at a distance of 20-50 mm from the solution mirror and the solution was boiled. In both cases, the duration of the experiments was 1.5 hours.
Данные испытаний приведены в таблицах. Test data are given in tables.
Как видно из таблицы 1, в обоих десорбирующих растворах по заявленному способу достигается повышение коэффициентов очистки поверхностей в 4 - 30 раз. As can be seen from table 1, in both stripping solutions according to the claimed method, an increase in the coefficients of surface cleaning by 4-30 times is achieved.
Это подтверждается также химанализом моющих растворов после цикла отмывки на содержание радионуклидов, данные которого приведены в таблице 2. This is also confirmed by the chemical analysis of washing solutions after a washing cycle for the content of radionuclides, the data of which are shown in table 2.
Как видно из данных таблицы 2, в большинстве сравнительных анализов достигается больший переход радионуклидов в десорбирующий раствор по заявленному способу, по сравнению с прототипом. As can be seen from the data in table 2, in most comparative analyzes, a greater transfer of radionuclides into the stripping solution is achieved by the claimed method, compared with the prototype.
Пример 2. Example 2
Были проведены опытные операции на двух аппаратах-реакторах (АД-6004/1,2) в схеме переработки облученных блоков (ТВЭЛ) промышленных ядерных реакторов на радиохимическом заводе (РХЗ) Сибирского химического комбината. Сводные результаты промышленных испытаний приведены в таблице 3. Pilot operations were carried out on two reactor apparatuses (AD-6004 / 1,2) in the processing scheme of irradiated blocks (TVEL) of industrial nuclear reactors at the radiochemical plant (RCP) of the Siberian Chemical Combine. Summary results of industrial tests are given in table 3.
Испытания показали, что количество циклов обработки снижено на 35%, расход растворов и время дезактивации сокращены вдвое. Tests have shown that the number of treatment cycles is reduced by 35%, the flow rate of solutions and the time of decontamination are halved.
Пример N 3. Example No. 3.
Были проведены сравнительные испытания по коррозии конструкционных материалов. Сравнительные данные приведены в таблице 4. Comparative corrosion tests of structural materials have been conducted. Comparative data are given in table 4.
Как видно из таблицы 4, при всех режимах дезактивации типовой конструкционный материал радиохимического оборудования ст. 12Х18Н10Т характеризуется как "стойкий". As can be seen from table 4, with all modes of decontamination, the typical structural material of radiochemical equipment 12X18H10T is characterized as "persistent".
Заявленный способ дезактивации можно использовать при подготовке радиохимического оборудования к обследованию и ремонту по графикам ППР и КПР на всех радиохимических производствах Министерства атомной энергетики на заводах, перерабатывающих облученные блоки промышленных и двухцелевых ядерных реакторов, а также на заводах, перерабатывающих ТВЭЛы энергетических и транспортных ядерных установок (атомных ледоколов, подводных лодок, передвижных станций типа "Арбус" и др.). The claimed method of decontamination can be used in the preparation of radiochemical equipment for inspection and repair according to the PPR and KPR schedules at all radiochemical plants of the Ministry of Atomic Energy at plants processing irradiated blocks of industrial and dual-purpose nuclear reactors, as well as at plants processing fuel elements of energy and transport nuclear installations ( nuclear icebreakers, submarines, mobile stations of the Arbus type, etc.).
Предлагаемый изобретением способ применим также для отмывки оборудования на производствах переработки технологических сбросов и хранения жидких и твердых радиоактивных отходов, в производствах получения радиоактивных изотопов и "меченых атомов". The method proposed by the invention is also applicable for washing equipment in the production of processing technological discharges and storage of liquid and solid radioactive waste, in the production of radioactive isotopes and "labeled atoms".
Основные принципы технологического процесса интенсивной отмывки могут быть использованы для различных целей в химической и биохимической промышленности, в производствах министерств обороны, боеприпасов и вооружения. The basic principles of the intensive washing process can be used for various purposes in the chemical and biochemical industry, in the production of the ministries of defense, ammunition and weapons.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99111054A RU2165111C2 (en) | 1999-05-25 | 1999-05-25 | Method for decontamination of parts and apparatuses contaminated by radionuclides |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99111054A RU2165111C2 (en) | 1999-05-25 | 1999-05-25 | Method for decontamination of parts and apparatuses contaminated by radionuclides |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2165111C2 true RU2165111C2 (en) | 2001-04-10 |
Family
ID=20220382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99111054A RU2165111C2 (en) | 1999-05-25 | 1999-05-25 | Method for decontamination of parts and apparatuses contaminated by radionuclides |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2165111C2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2338278C1 (en) * | 2007-02-26 | 2008-11-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова" | Method of chemical deactivation of nuclear power plants equipment |
| RU2340967C1 (en) * | 2007-04-09 | 2008-12-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова" | Method of chemical decontamination of nuclear power plant equipment |
| RU2341837C1 (en) * | 2007-06-18 | 2008-12-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет | Method for decontamination of nuclear fuel cycle equipment with gaseous chlorine |
| RU2371791C2 (en) * | 2007-11-30 | 2009-10-27 | Российская Федерация в лице Федерального агентства по атомной энергии | Method for dissollution of nuclear fuel in form of ground fuel assemblies of nuclear reactors and device for its realisation |
| RU2457560C1 (en) * | 2011-06-07 | 2012-07-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" | Method of chemical decontamination of radioactive materials |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4162229A (en) * | 1976-04-07 | 1979-07-24 | Gesellschaft zur Forderung der Forschung an der Eidgenosslschen Technischen Hochschule | Decontamination process |
| GB2112199A (en) * | 1981-11-02 | 1983-07-13 | Kernforschungsz Karlsruhe | Method for decontaminating radioactively contaminated surfaces of metallic materials |
| GB2242777A (en) * | 1990-03-20 | 1991-10-09 | Morikawa Sangyo | Radioactive decontamination method using methylene chloride |
| RU2059313C1 (en) * | 1994-04-28 | 1996-04-27 | Ленинградская атомная электростанция им.В.И.Ленина | Method of decontamination of equipment of water-cooled nuclear reactors |
| RU2077079C1 (en) * | 1995-07-14 | 1997-04-10 | Вячеслав Евгеньевич Тихомиров | Deactivating method for iron-carbon alloy |
-
1999
- 1999-05-25 RU RU99111054A patent/RU2165111C2/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4162229A (en) * | 1976-04-07 | 1979-07-24 | Gesellschaft zur Forderung der Forschung an der Eidgenosslschen Technischen Hochschule | Decontamination process |
| GB2112199A (en) * | 1981-11-02 | 1983-07-13 | Kernforschungsz Karlsruhe | Method for decontaminating radioactively contaminated surfaces of metallic materials |
| GB2242777A (en) * | 1990-03-20 | 1991-10-09 | Morikawa Sangyo | Radioactive decontamination method using methylene chloride |
| RU2059313C1 (en) * | 1994-04-28 | 1996-04-27 | Ленинградская атомная электростанция им.В.И.Ленина | Method of decontamination of equipment of water-cooled nuclear reactors |
| RU2077079C1 (en) * | 1995-07-14 | 1997-04-10 | Вячеслав Евгеньевич Тихомиров | Deactivating method for iron-carbon alloy |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2338278C1 (en) * | 2007-02-26 | 2008-11-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова" | Method of chemical deactivation of nuclear power plants equipment |
| RU2340967C1 (en) * | 2007-04-09 | 2008-12-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова" | Method of chemical decontamination of nuclear power plant equipment |
| RU2341837C1 (en) * | 2007-06-18 | 2008-12-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет | Method for decontamination of nuclear fuel cycle equipment with gaseous chlorine |
| RU2371791C2 (en) * | 2007-11-30 | 2009-10-27 | Российская Федерация в лице Федерального агентства по атомной энергии | Method for dissollution of nuclear fuel in form of ground fuel assemblies of nuclear reactors and device for its realisation |
| RU2457560C1 (en) * | 2011-06-07 | 2012-07-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" | Method of chemical decontamination of radioactive materials |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2333556C2 (en) | Composition, foam and method of surface decontamination | |
| US5841826A (en) | Method of using a chemical solution to dislodge and dislocate scale, sludge and other deposits from nuclear steam generators | |
| US5154197A (en) | Chemical cleaning method for steam generators utilizing pressure pulsing | |
| US5764717A (en) | Chemical cleaning method for the removal of scale sludge and other deposits from nuclear steam generators | |
| US4713119A (en) | Process for removing alkali metal aluminum silicate scale deposits from surfaces of chemical process equipment | |
| US5601657A (en) | Two-step chemical cleaning process | |
| US3132975A (en) | Process for pickling and passivating enclosed structures | |
| US4902351A (en) | Method for decontaminating radioactively contaminated surfaces of metallic materials | |
| RU2165111C2 (en) | Method for decontamination of parts and apparatuses contaminated by radionuclides | |
| JP4370231B2 (en) | Radioactive substance decontamination method and chemical decontamination apparatus | |
| US6475296B1 (en) | Degreasing composition and methods using same | |
| US5724668A (en) | Method for decontamination of nuclear plant components | |
| US3437521A (en) | Radioactive decontamination | |
| JP4927210B2 (en) | Methods for chemical dissolution of corrosion products | |
| JP2952090B2 (en) | Sludge removal method | |
| RU2017244C1 (en) | Method for treating radioactively-contaminated stainless steel surfaces | |
| RU2695811C2 (en) | Complex plant for decontamination of solid radioactive wastes and conditioning of formed liquid radioactive wastes | |
| SU1746203A1 (en) | Method of cleaning heat exchange surfaces from carbonate deposits | |
| JPS6263898A (en) | Method and device for processing chemical decontaminated waste liquor | |
| KR100578227B1 (en) | Radioactive Metal Waste Decontamination Unit | |
| US20040168708A1 (en) | Method for cleaning surfaces,metallic surfaces in particular | |
| JPH10132999A (en) | Apparatus for cleaning and removing adhered uranium and method for cleaning and removing | |
| WO1995000681A1 (en) | Method for decontamination | |
| EP1143037B1 (en) | Method for removing an acidic deposit | |
| EP0418722B1 (en) | Total decontamination process for radioactive metal material |