Хімічні способи дезактивації - студопедія

Поділяють (умовно) на рідинні і маложідкостние. Хімічні способи дезактивації припускають використання розчинів хімічних реагентів або різного роду впливів на поверхні з використанням хімічних речовин.

Погружная дезактивація - один з найбільш простих і ефективних рідинних способів. Полягає в зануренні дезактивируемие вироби в ванну з розчином хімічних реагентів. Цим способом можна дезактивувати вироби різної конфігурації і габаритів.

Основний ефект досягається за рахунок хімічного дії дезактивуючий розчину на радіоактивні забруднення і корозійні відкладення (розчинення радіоактивних забруднень в розчинах, десорбція радіонуклідів з поверхонь в розчини).

Ефективність зростає при перемішуванні або циркуляції розчину і підвищення його температури. Використовують для дезактивації знімного контурного устаткування, арматури, інструменту.

При дезактивації парогенераторів, теплообмінників АЕС застосовують заповнення їх дезактивирующими розчинами за допомогою спеціальних технічних засобів.

Недолік способу - велика витрата розчинів, реагентів, великі обсяги РРВ. У той же час спосіб набув найбільшого поширення для дезактивації знімного обладнання. Залежно від складу розчинів досягається коефіцієнт знаходиться в діапазоні 10¸100.

Однією з різновидів погружной дезактивації є рідинна обробка, поєднана з рециркуляционной очищенням розчину в процесі дезактивації на механічних, іонообмінних, селективних або магнітних фільтрах. У цьому випадку розчин постійно очищається від частини радіоактивних забруднень, які переходять в розчини, що покращує умови десорбції радіонуклідів з поверхонь. Така організація погружной дезактивації забезпечує додаткове підвищення її ефективності і одночасно знижує рівень активності радіонуклідів в утворюються РРВ. Для проведення рециркуляції розчинів з їх одночасним очищенням необхідне спеціальне обладнання (циркуляційний насос, фільтри).

До маложідкостним хімічних способів відносять пінну дезактивацію.

Застосовують для створення великого обсягу дезактивуючий середовища шляхом освіти в ній піни - дисперсної системи, що складається з бульбашок газу, розділених плівками рідини. Як піноутворювачів застосовують поверхнево-активні речовини (ПАР, в складі яких переважно іоногенні - алкилсульфонати, алкілсульфати, сульфонол, мила).

ПАР покращують змочуваність поверхні, знижують поверхневий натяг розчинів. Ці речовини здатні адсорбуватися на межі рідина - тверде тіло, на частинках радіоактивних забруднень, сприяють відриву адсорбованих частинок від поверхні і їх переходу в розчин.

Піна за рахунок своєї кінетичної енергії дробить плівки забруднень, відриває частинки від поверхні і утримує їх в обсязі дезактивуючий середовища. Миючий ефект зростає за рахунок механічної дії руйнування і злиття бульбашок. Ефект всмоктування радіоактивних забруднень в піну посилюється при її механічному перемішуванні.

Для стабілізації піни і поліпшення утримування радіоактивних забруднень в піну вводять різні стабілізатори (фосфати, поліфосфати, карбоксілметілцеллюлозу).

Деякі з пенообразующих складів приведені в таблиці

20-50 10-40 5-10 - 10-40

Склад 1 застосовується для нержавіючих сталей, склад 2 - для вуглецевої сталі (ст.20, ст.3), склад 3 - для полімерних покриттів і пофарбованих поверхонь.

Для приготування дезактивуючих пенообразующих композицій послідовно розчиняють у воді розрахункова кількість ПАР, інших добавок, а потім щавлеву, азотну і сірчану кислоти. Кожен наступний компонент додається після повного розчинення попереднього.

Отримання і нанесення пен на дезактивируемие поверхні роблять за допомогою пеногенераторов, що приводяться в дію стисненим повітрям. Для видалення піни після її контакту з дезактівіруемой поверхнею можуть бути використані водопилесосние установки, ганчір'я.

Піною розчинів, що містять кислоти (щавлеву, азотну) ефективно віддалялися радіоактивні забруднення з трубопроводів. Коефіцієнт дезактивації при обробці піною, що містить 1-6 н азотну кислоту, перевищував Кд при обробці тими ж розчинами занурювальним способом (для 6 н розчинів HNO3 c піною Кд відповідав 100, а без піни - 77).

Дезактивація пастами і суспензіями також може бути віднесена до маложідкостним способам. До складу паст вводять травильні агенти (кислоти - соляну, плавиковую), інгібітори корозії, наповнювачі та загусники. Пасти наносять на поверхню, забруднену радіоактивними речовинами, і витримують 1-3 години. Після чого пасти видаляють з поверхні водою.

Результати дезактивації поліпшуються при введенні до складу паст ПАР, різних комплексообразователей, речовин утворюють міцні водорозчинні комплекси з радіонуклідами (поліфосфати, оксалати, цитрати, трилон Б). Для кращого утримання паст на вертикальних поверхнях у них додатково вводяться наповнювачі (каолін, бентоніт), загусники (карбоксілметілцеллюлозу, гліцерин). Матеріали, використовувані як наповнювачі повинні бути інертні по відношенню до травяно агентам. Використовують гранульований поліетилен, порошок двоокису титану. Застосовують пасти з абразивами.

Іноді вдаються до дезактивації за допомогою дисперсних матеріалів, просочених розчинами. Наприклад, обробка поверхонь тирсою, просоченою розчином складу 5% ПАР + 5% Na2 HPO4 + загусники, дозволяла знизити рівень слабофіксірованних забруднень в 100-1000 разів.

Іноді до складу паст вводять суспензії, що містять дрібнодисперсні сорбенти. Їх призначення - поглинання радіонуклідів з розчинів. В якості таких сорбентів можуть бути використані, наприклад, двоокис марганцю, активоване вугілля.

Переваги дезактивації пастами - висока ефективність, можливість видалення локальних забруднень (проток), мала кількість РРВ.

Недоліки - трудомісткість нанесення і видалення, використання ручної праці.

Розвиток способу дезактивації суспензиями призвело до створення так званого «сухого» або сорбційної способу дезактивації.

Спосіб полягає в обробці поверхні невеликою кількістю розбризкує розчину з подальшим покриттям її шаром порошкоподібного вбирає сорбенту. Збір сорбенту здійснюють вакуумированием. Дезактивуючий розчин разом з десорбувати радіоактивними забрудненнями вбирається сорбентом і надходить в тверді відходи. Радіоактивні забруднення розподіляються в системі поверхню - розчин - сорбент відповідно до коефіцієнта розподілу (Кр) між розчином і сорбентом. Оптимальний обсяг розчину, Кр для даного сорбенту і типу забруднення, необхідну масу сорбенту визначають з даних попередніх дослідів.

Ефективність сорбційної дезактивації залежить від властивостей розчину, а також від стійкості сорбенту в розчині. Окисні розчини в цьому випадку не застосовують, так як більшість сорбентів в них нестійка. Для запобігання пилоутворення в композиції з сорбентами включають загусники (гліцерин).

Спосіб дозволяє ефективно видаляти слабофіксірованние радіоактивні забруднення. Недоліки - низька ефективність видалення прочнофіксірованних забруднень, можливість використання способу тільки для плоских горизонтальних поверхонь.

Схожі статті