Аэрозольное дезактивирующее средство

 

Дезактивирующее средство содержит одноатомный спирт, пропеллент, алкилбензолсульфонат или сульфонол, полифосфат, неионогенное поверхностно-активное вещество, органический комплексообразователь и воду. Технический результат заявленного изобретения выражается в разработке универсального средства для эффективной защиты поверхностей из самых различных материалов. 6 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к дезактивации поверхностей объектов, загрязненных радионуклидами, преимущественно β -радионуклидами, и может быть использовано для дезактивации поверхностей оборудования, металлоконструкций, частей зданий, а также кожных покровов человека.

Известно использование композиции для дезактивации поверхности загрязненного радионуклидами оборудования, содержащее щавелевую или лимонную кислоту и комплексообразователь - ЭДТА (FR, 2471655, G 21 F 9/30, 1981). Композицию используют в виде водного раствора. К недостаткам использования известной композиции следует отнести невысокий коэффициент дезактивации, а также сложность технологии процесса обработки загрязненных поверхностей, поскольку обработку проводят непрерывно в течение длительного времени при нагревании.

Для увеличения эффективности дезактивации поверхности оборудования атомных энергетических установок водный дезактивирующий раствор, содержащий лимонную кислоту и ЭДТА, используют после обработки загрязненной поверхности окислительным раствором, содержащим щелочной раствор перманганата калия (EP, 0138289, C 21 F 9/00, 1985). Однако известный процесс обработки поверхности является сложным, длительным, а сам раствор малоэффективен при обработке различных бетонных поверхностей, например поверхностей зданий.

Эффективность дезактивирующих растворов увеличивается при введении в них поверхностно-активных веществ (ПАВ). Известен раствор для дезактивации оборудования радиохимических производств, содержащий поверхностно-активное вещество, в качестве которого используют ОП-7 или ОП-10, лимонную или щавелевую кислоту, ЭДТА в качестве комплексообразователя и восстановитель (Шведов В.П. и др. Ядерная технология. М., Атомиздат, 1979, с. 310-312). Процесс очистки поверхностей с использованием указанного дезактивирующего раствора обладает следующими недостатками: необходимость проведения дезактивации при нагревании; низкая эффективность дезактивации поверхностей, выполненных из нержавеющей стали или бетона, уменьшение дезактивирующей способности раствора в процессе его использования, длительность процесса дезактивации. Известно также моющее средство для дезактивации, содержащее недиссоциированное поверхностно-активное вещество, триполифосфат щелочного металла и силикат щелочного металла (JP, заявка, 55-34398, G 21 F 9/28, 1980). Известное моющее средство эффективно для очистки одежды, однако не обеспечивает высоких коэффициентов дезактивации при обработке поверхностей оборудования, помещений и т.д.

В Чернобыле для дезактивации загрязненных поверхностей использовали растворы, приготовленные на основе препаратов СФ-2 и СФ-3 (Зимон А.Д., Пикалов В.П. Дезактивация. М., Издат., 1994, с. 154-155). В состав этих препаратов входят алкилбензолсульфонат, гексаметилфосфат натрия в качестве комплексообразователя, а также щавелевая кислота и вода. Щавелевая и лимонная кислоты создают в дезактивирующих растворах определенную кислотность, кроме того, они обладают комплексообразующими свойствами и способствуют увеличению коэффициента дезактивации. Самым значительным недостатком растворов для дезактивации, приготовленных на основе препаратов СФ-2 и СФ-3, является низкая эффективность дезактивации.

Известно, что для увеличения эффективности обработки загрязненных поверхностей в состав композиции, используемой для обработки, вводят комплексообразователь, образующий прочные комплексы радионуклидами. Так, например, для локализации α и β -радионуклидов на поверхности объектов атомной техники используют полимерную композицию, в состав которой входит родамин C (SU, авторское свидетельство, 1436745, G 21 F 9/30, 1993). Однако известная композиция обладает локализующими свойствами и не используется для дезактивации поверхностей зданий, а также кожных покровов.

Наиболее эффективны для дезактивации различных поверхностей составы, используемые в виде пены. В пенообразующие составы входят ПАВ и комплексообразователи (Зимон А. Д. , Пикалов В.П. Дезактивация. 1994, с. 157-159). Эффективность дезактивации поверхностей пенами возрастает многократно за счет увеличения площади контакта с поверхностью дезактивирующего пенного состава. Кроме того, использование пены дает возможность эффективно дезактивировать вертикальные поверхности, что существенно при дезактивации зданий и внутренних помещений. Однако пенообразующие составы подбираются индивидуально для различных поверхностей, их качественный и количественный состав зависит от природы материала, из которого образована загрязненная поверхность. Так, например, для дезактивации железнодорожного состава используют пены кратностью K = 20 - 30, содержащие ПАВ, синтетические моющие средства и воду (RU, патент, 2066494, G 21 F 9/28, 1996). Однако пенные составы, используемые для дезактивации оборудования из стали, неэффективны для дезактивации, например, бетонных поверхностей, и не могут быть использованы для дезактивации кожных покровов человека.

Для дезактивации кожных покровов используют неагрессивные но своему действию на кожу растворы, в состав которых входят комплексообразователи и мыло. Известен водный раствор для очистки кожи от цезия, содержащий гексаметафосфат натрия и борную кислоту (Зимон А.Д., Пикалов В.П. Дезактивация. 1994, с. 304). При этом известно, что введение в раствор этилового спирта увеличивает эффективность дезактивации кожи (Зимон А.Д., Пикалов В.П. Дезактивация. 1994, с. 304).

Эффективным средством для очистки кожи от радионуклидов является раствор, содержащий сульфонол, гексаметафосфат натрия, ЭДТА и угольную кислоту (Зимон А.Д., Пикалов В.П. Дезактивация. 1994, 306). Однако указанные известные композиции не являются эффективными средствами для очистки оборудования, поверхностей зданий и т.д.

Наиболее близким к предложенному изобретению является состав для дезактивации поверхности при загрязнении ее α - и β -радионуклидами (RU, авторское свидетельство, 1373216, G 21 L 9/00, 1993). Состав упакован в аэрозольную упаковку, например, аэрозольный баллончик. В состав входят этанол, пропеллент, в качестве которого используют дихлордифторметан, а также поливинилбутираль, глицерин и фосфорная кислота. Преимуществом указанного аэрозольного состава перед другими известными составами является высокая эффективность дезактивации поверхностей оборудования, портативность препарата, возможность быстроты использования его в аварийных ситуациях. Однако указанный аэрозольный дезактивирующий состав является пленкообразующим. При использовании указанного состава его наносят на поверхность в несколько слоев, при этом время сушки каждого слоя составляет около 20 мин, а общее время сушки пленочного покрытия составляет несколько часов. Кроме длительности процесса дезактивации, к недостаткам известного аэрозольного состава следует отнести неэффективность дезактивации бетонных поверхностей, а также агрессивность по отношению к коже человека, поскольку состав содержит фосфорную кислоту в высокой концентрации.

Задачей настоящего изобретения являлась разработка универсального средства для эффективной экспрессной дезактивации поверхностей из самых различных материалов, а также кожных покровов человека, которое характеризуется простотой использования и может быть применено в аварийных ситуациях на рабочем месте для дезактивации оборудования, рабочих помещений и рабочего персонала.

Для решения поставленной задачи предложен следующий состав для дезактивации, мас. ч.: aлкилбeнзoлcульфoнaт или сульфонол - 0,5 - 5,0 полифосфат - 0,3 - 5 одноатомный спирт - 2,0 -5,0 неионогенное поверхностно-активное вещество - 0,1 - 1,5 органическая кислота - 0,5 - 2,0 комплексообразователь - 0,02 - 0,04 вода - 90,0 - 95,0 пропеллент - 8,0-85,0.

Состав помещают в аэрозольную упаковку, предпочтительно аэрозольный баллончик.

Преимущественно в аэрозольном дезактивирующем средстве в качестве полифосфата используют гексаметафосфат натрия. Полифосфаты образуют комплексные соединения с катионами щелочноземельных и тяжелых металлов. Примеры комплексообразователей, которые относят к полифосфатам, приведены, например, в кн. Зимон А.Д. и др. Дезактивация. М., Издат, 1994, с. 142.

В качестве одноатомных спиртов преимущественно используют этиловый и/или изопропиловый спирты, и/или изобутиловый спирты.

Преимущественно в качестве неионогенного поверхностно-активного вещества используют ОП-7 и/или ОП-10.

В качестве органической кислоты преимущественно используют щавелевую кислоту и/или лимонную кислоту.

В качестве комплексообразователя в составе для дезактивации преимущественно используют дитизон, образующий прочные комплексы со многими радионуклидами, в частности с редкоземельными элементами, в том числе с 144Ce.

Преимущественно в качестве пропеллента используют дихлордифторметан.

Кроме указанных выше предпочтително используемых соединений в составе для дезактивации могут быть использованы любые другие известные соединения, относящиеся к указанным классам веществ.

При уменьшении в составе содержания сульфонола (алкилбензолсульфоната), полифосфата, органической кислоты или комплексообразователя ниже указанных значений эффективность дезактивации падает. При увеличении содержания перечисленных выше компонентов, а также при уменьшении содержания спирта состав теряет гомогенность, при этом наблюдается выпадение осадка.

Уменьшение количества пропеллента приводит к ухудшению пенообразования, следовательно, к снижению эффективности дезактивации, тогда как увеличение количества пропеллента невозможно по технологическим причинам.

При введении в состав поверхностно-активного вещества в количестве ниже указанного не обеспечивается необходимого смачивания загрязненной поверхности, тогда как при избыточном содержании поверхностно-активного вещества снижается пенообразующая способность состава.

Указанный состав вводят в аэрозольный баллон. Это может быть сделано, например, следующим образом: все компоненты состава, кроме пропеллента, смешивают в указанных количествах и вводят в аэрозольный баллон, на горловине которого герметизируют клапан с сифонной трубкой; затем в аэрозольный баллон с помощью дозатора вводят указанное количество пропеллента.

Состав в аэрозольной упаковке перед употреблением встряхивают и наносят на поверхность в виде пены. Расход состава зависит от материала, из которого выполнена загрязненная поверхность, и от величины исходной загрязненности. Так, например, при обработке поверхности из стали расход может составлять 10-30 г/м², а при обработке кожи рук - 5-15 г. После нанесения па поверхность состава в виде пены, пену выдерживают в течение 1-30 мин и удаляют с помощью фильтровальной бумаги, марли, ветоши и т.д. При необходимости обработку проводят неоднократно.

Применение предложенного аэрозольного дезактивирующего средства имеет ряд преимуществ перед другими известными средствами для дезактивации загрязненных поверхностей, которые заключаются в следующем: - в процессе использования предложенного средства не образуется жидких радиоактивных отходов,
- предложенное средство содержит несколько активных компонентов, которые в совокупности обеспечивают высокие коэффициенты дезактивации самых разных поверхностей, от стали до кожи рук, при этом высокая очистка поверхностей достигается без увеличения кислотности среды, что существенно с точки зрения коррозионного воздействия на материал баллона и агрессивного действия состава на кожу человека,
- негорючесть состава, отсутствие в нем токсичных компонентов, отсутствие жидких радиоактивных отходов обеспечивают безопасность дезактивации,
- экспрессность проведения дезактивационных работ,
- простота использования аэрозольного средства для дезактивации.

Другие не перечисленные выше преимущества предложенного аэрозольного состава также с очевидность вытекают из известных преимуществ использования аэрозольных баллончиков.

Указанные выше свойства состава, а также размещение состава в аэрозольном баллончике делает его незаменимым при необходимости проведения экстренных работ по дезактивации, например, в случае возникновения аварийных ситуаций.

Ниже приводятся примеры использования аэрозольного средства для дезактивации различных поверхностей от радионуклидов.

Пример 1.

Дезактивации подвергали кожу рук, загрязненную хлористым цезием-137 с исходной активностью 800 β -част/см²·мин.

Для обработки кожи рук использовали следующий состав, маc. ч.:
сульфонол - 2,5
гексаметафосфат натрия - 0,4
этиловый спирт - 3,5
вода - 92,5
дихлордифторметан - 70,0
ОП-7 - 1,0
лимонная кислота - 1,0
дитизон - 0,02,
Состав был помещен в аэрозольный баллончик, который перед использованием встряхивали. Состав наносили в виде пены на руки в количестве 5-10 г и через 1-2 мин руки промокали фильтровальной бумагой или бумажной салфеткой. Нанесение пенного состава и его удаление проводили 2 раза. В результате обработки активность была удалена с поверхности рук полностью.

Примеры 2-4.

Дезактивации подвергали поверхности коррозионностойкой стали марки 12Х18Н101 оргстекла и стали, окрашенной эпоксидной эмалью марки ЭП-574. Исходная загрязненность всех трех поверхностей по цезию-137 составляла 20000 β част/см²·мин и 15000 β част/см²·мин по церию-144.

Для очистки использовали следующий состав, мас.ч.:
сульфонол - 3,0
гексаметафосфат натрия - 0,35
этиловый спирт - 3,8
вода - 93
дихлордифторметан - 80
ОП-7 - 1,0
щавелевая кислота - 2,0
дитизон - 0,04
Состав для дезактивации был помещен в аэрозольный баллончик.

Состав наносили на поверхность в виде пены из расчета 20 г/м². После выдерживания в течение 15 мин обрабатываемую поверхность промокали ветошью. Загрязнение было полностью снято со всех трех поверхностей после их двукратной обработки.

Формула изобретения

1. Аэрозольное дезактивирующее средство, содержащее одноатомный спирт и пропеллент, помещенные в аэрозольную упаковку, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит алкилбензолсульфонат или сульфонол, полифосфат, неионогенное поверхностно-активное вещество, органическую кислоту, комплексообразователь и воду при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Алкилбензосульфонат или сульфонол - 0,5 - 5,0
Полифосфат - 0,3 - 0,5
Одноатомный спирт - 2,0 - 5,0
Неионогенное поверхностно-активное вещество - 0,1 - 1,5
Органическая кислота - 0,5 - 2,0
Комплексообразователь - 0,02 - 0,04
Вода - 90,0 - 95,0
Пропеллент - 8,0 - 85,0
2. Средство по п.1, отличающееся тем, что в качестве одноатомного спирта оно содержит этиловый, и/или изопропиловый, и/или изобутиловый спирт.

3. Средство по п.1 или 2, отличающееся тем, что в качестве пропеллента оно содержит дихлордифторметан.

4. Средство по любому из пп.1 - 3, отличающееся тем, что в качестве полифосфата оно содержит гексаметафосфат натрия.

5. Средство по любому из пп.1 - 4, отличающееся тем, что в качестве органической кислоты оно содержит щавелевую и/или лимонную кислоту.

6. Средство по любому из пп.1 - 5, отличающееся тем, что в качестве неионогенного поверхностно-активного вещества оно содержит ОП-7 и/или ОП-10.

7. Средство по любому из пп.1 - 6, отличающееся тем, что в качестве комплексообразователя оно содержит дитизон.

RH4A - Выдача дубликата патента Российской Федерации на изобретение

Дата выдачи дубликата: 05.04.2004

Наименование лица, которому выдан дубликат:
А.Р.Мельян

Извещение опубликовано: 20.10.2004        БИ: 29/2004

QB4A Регистрация лицензионного договора на использование изобретения

Лицензиар(ы): ООО "ПОЛИКВАНТ 2000"

Вид лицензии*: НИЛ

Лицензиат(ы): ООО "Химмед Синтез"

Договор № РД0006219 зарегистрирован 01.02.2006

Извещение опубликовано: 10.04.2006        БИ: 10/2006

* ИЛ - исключительная лицензия        НИЛ - неисключительная лицензия

---