Способ дезактивации труб и трубных пучков - кислотно-абразивная дезактивация


 


Владельцы патента RU 2505872:

Открытое акционерное общество "Атомэнергоремонт" (ОАО "Атомэнергоремонт") (RU)

Изобретение относится к области дезактивации твердых радиоактивных отходов, переработки жидких радиоактивных отходов и фиксации радиоактивных элементов в устойчивой твердой среде. С помощью суспензии с влажностью не менее 50%, содержащей глину, абразивный компонент до 20% от массы глины, диатомит до 25% от массы глины и фосфорную кислоту в количестве (20-25)%) от массы глины, производят дезактивацию внутренних поверхностей труб. Изобретение позволяет упростить дезактивацию. 1 ил.

 

Изобретение относится к охране окружающей среды, а точнее к удалению радиоактивных загрязнений с поверхностей оборудования, находившегося в контакте с радиоактивными средами.

Известны способы дезактивации конструкционных материалов путем воздействия на них растворами химических реагентов и промывкой [1]. К недостаткам подобных способов относится то, что дезактивирующие растворы после дезактивации становятся радиоактивными и должны в последующем подвергаться многостадийной переработке, как радиоактивные отходы (РАО), чтобы в конечном итоге перевести их в твердое и стойкое к внешним воздействиям состояние - упаковка отходов в прочную матрицу, обеспечивающую их длительное безопасное хранение.

Известен способ дезактивации [2], при котором дезактивация оборудования от поверхностных радиоактивных загрязнений производится путем воздействия ультразвука через глинистую суспензию с добавлением фосфорной кислоты и абразива, которая затем может переводиться в фосфатную керамику.

К недостаткам этого способа следует отнести то, что дезактивация производится при помощи ультразвука и для ее осуществления необходимо использовать сложное ультразвуковое оборудование, что усложняет и удорожает дезактивацию, а главное - во многих случаях невозможно напрямую воздействовать ультразвуком через дезактивирующий раствор на дезактивируемую поверхность без демонтажа или разборки оборудования, например, трубные пучки теплообменников или системы труб с тесной компоновкой.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков.

Эта цель достигается тем, что в глинистую суспензию, содержащую абразивный компонент и фосфорную кислоту для увеличения сорбирующей способности суспензии добавляют диатомит, в количестве до 25% от массы глины, полученной суспензией с влажностью не менее 50% производят динамическое воздействие на внутреннею поверхность труб с помощью прокачки, при этом фосфорная кислота разрыхляет оксидные отложения на поверхности трубы, абразивные частицы за счет энергии потока удаляют их с поверхности трубы, а частицы диатомита и глины сорбируют их на своей поверхности и уносят из трубы, отработанный раствор после дезактивации подвергают отверждению.

На рис.1 представлена одна из возможных схем устройства для реализации предложенного способа применительно к дезактивации трубок теплообменной поверхности парогенераторов ядерной энергетической установки с использованием для подвода суспензии к трубкам устройства подобного установке для дезактивации теплообменной поверхности парогенератора [3].

Устройство состоит из емкости 1 для приготовления дезактивирующего раствора 2, насоса 3, манипулятора 4, установленного на коллекторе парогенератора 5. Манипулятор снабжен прижимной локальной ванной 6, направляющей дезактивирующий раствор в группу трубок теплообменной поверхности парогенератора 7, которыми коллектор 5 связан с другим коллектором 8. В коллекторе 8 установлен погружной насос 9, связанный трубопроводами с манипулятором 5 и баком для отстоя 10. В нижней части коллекторов установлены заглушки 11. Бак 10 снабжен насосом откачки отстоявшейся воды 12, патрубком подачи воздуха 13 и патрубком выдачи отстоя 14. Кроме того, в состав устройства входит емкость для отверждения и хранения отходов 15, снабженная съемным смесителем 16, патрубками подачи ингредиентов для отверждения 17, и нагреватель 18.

Дезактивация и последующая переработка радиоактивных отходов производится следующим образом. В емкости 1 производится приготовление дезактивирующей жидкости, представляющей собой водную суспензию глины с влажностью не менее 50%, включающую в себя абразивный компонент в количестве до 10% от массы глины и диатомита (до 25% от массы глины) с добавлением фосфорной кислоты в количестве (20-25)% от массы глины. Для исключения попадания дезактивирующего раствора в систему трубопроводов первого контура в нижней части коллекторов 5 и 8 устанавливают заглушки 11. После этого включают насос 3, который подает суспензию посредством манипулятора 4 и прижимной локальной ванны 6 в группу теплопередающих трубок 7. При этом в полости локальной ванны суспензия не только направляется в теплообменные трубки, но и, взаимодействуя с поверхностью коллектора, производит его дезактивацию. Дезактивирующий раствор, перемещаясь по трубкам со скоростью не менее 1 м/сек, поступает в другой коллектор парогенератора 8; при этом фосфорная кислота, реагируя с оксидными отложениями на внутренней поверхности труб, разрыхляет их, абразивные частицы, перемещаясь со скоростью потока дезактивирующего раствора по трубе, отделяют их от поверхности трубы, а частицы диатомита и глины сорбируют их на своей поверхности. После того, как вся суспензия из емкости 1 будет перекачена в коллекторы, линия подачи суспензии на манипулятор отключается, и включается линия подачи суспензии на манипулятор от насоса 9. Манипулятор 4, перемещая прижимную локальную ванну 6 от одной группы трубок к другой, производит дезактивацию всех трубок парогенератора. По окончании дезактивации, которое определяется по прекращению роста активности дезактивирующего раствора, отключается линя подачи раствора от насоса 9 на манипулятор 4, и включается линия подачи раствора от насоса 9 на емкость 10. В емкости 10 раствор отстаивается, при этом радионуклиды, адсорбированные частицами диатомита и глины, переходят в осадок. Отстоявшуюся воду при помощи насоса 12 откачивают для повторного использования, например, для приготовления новых дезактивирующих растворов. Густой осадок подачей воздуха через патрубок 13 выдавливают емкость 15. В емкости 15 отстой досушивают нагревом от нагревателя 18 при перемешивании смесителем 16 до влажности не более 30%, затем переводят в твердое состояние фосфатной керамики дополнительным введением через систему патрубков 17 оксидов металлов и при необходимости - фосфорной кислоты или фосфатов. После отверждения емкость 15 закрывают и отправляют на склад хранения твердых радиоактивных отходов.

При поиске аналогов и прототипа не обнаружены технические решения, сходные с отличительными признаками заявляемого способа, что доказывает соответствие заявляемой совокупности признаков критерию изобретения "Изобретательский уровень".

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом позволил выявить отличительные признаки, что доказывает соответствие заявляемой совокупности признаков критерию изобретения "новизна".

Возможность использования заявляемого изобретения в отечественной промышленности позволяет сделать вывод о его соответствию критерию «промышленная применимость».

По предлагаемому способу путем динамического воздействия на дезактивируемую поверхность трубы потока дезактивирующего раствора, представляющего собой суспензию глины в воде с добавлением диатомита, абразива и фосфорной кислоты достигается возможность эффективной дезактивации тесно расположенных протяженных труб (трубных пучков) и возможность перевода дезактивирующего раствора в твердое состояние фосфатной керамики, при этом дезактивирующая жидкость состоит из водной суспензии глины с абразивным компонентом до 10% от массы глины, диатомита" (до 25% от массы глины), имеющая влажность не менее 50% с добавлением фосфорной кислоты в количестве (20-25)% от массы глины.

Библиография

1. Патент №2245587 RU.

2. Патент №2416833 RU.

3. Патент №2184997 RU.

Способ дезактивации труб и трубных пучков, заключающийся в пропускании через них дезактивирующей жидкости, состоящей из водной суспензии глины с абразивным компонентом до 10% от массы глины, диатомита до 25% от массы глины, имеющей влажность не менее 50%, с добавлением фосфорной кислоты в количестве 20-25% от массы глины.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к ядерной технике и технологии, к дезактивации различных материалов, загрязненных радионуклидами. В заявленном способе дезактивацию проводят в две стадии: на первой стадии в разогретую до 110°C камеру дезактивации с загрязненными материалами подают пар, активированный химическими реагентами, на второй стадии охлаждают камеру дезактивации и проводят обработку дезактивируемого материала растворами органических растворителей и комплексообразователей в среде сжиженных газов или низкокипящих растворителей.
Изобретение относится к области переработки отходов радиохимической промышленности и, в частности, к способам утилизации фильтрующих материалов. .

Изобретение относится к атомной энергетике, в частности к выводу из эксплуатации выработавших свой ресурс объектов использования атомной энергии и захоронения твердых и отвержденных радиоактивных отходов.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и к области переработки твердых отходов, загрязненных радионуклидами. .
Изобретение относится к способам химической дезактивации металлов с радиоактивным загрязнением. .

Изобретение относится к области переработки жидких и пульпообразных радиоактивных отходов (РАО), образующихся при регенерации облученного ядерного топлива (ОЯТ), и может быть использовано в радиохимической промышленности.
Изобретение относится к переработке отработанного ядерного топлива атомных электростанций (ОЯТ АЭС). .

Изобретение относится к охране окружающей среды, в частности реабилитации радиоактивно загрязненных территорий. .
Изобретение относится к области охраны окружающей среды, реабилитации территорий, загрязненных техногенными радиоактивными изотопами. .

Группа изобретений относится к методам захоронения долгоживущих радионуклидов, в том числе изотопов трансурановых элементов. Заявленный способ включает погружение, по меньшей мере, одной тепловыделяющей капсулы в скважину, образованную в геологических формациях. В полости капсулы с герметичной оболочкой находится теплопроводящая матрица, насыщенная радионуклидами. При этом средняя плотность капсулы с радиоактивными отходами (РАО) превышает плотность геологических пород, расположенных под капсулой. Температура плавления тугоплавкого материала, из которого выполнена герметичная оболочка капсулы, превышает температуру плавления геологических пород, расположенных под капсулой. Количественный состав смеси радионуклидов в полости оболочки выбирают из условия: мощность объемного тепловыделения РАО должна превышать тепловую мощность, необходимую для расплавления геологических пород, расположенных под капсулой. Содержание высокоактивного изотопа в смеси радионуклидов, заполняющих капсулу, выбирают из условия: qmin≥1,2 Вт/см3, где qmin, - минимальная плотность мощности объемного тепловыделения смеси радионуклидов в течение 10 лет после погружения капсулы. Техническим результатом является обеспечение возможности захоронения с относительно высокой скоростью всего спектра РАО, включая долгоживущие радионуклиды, а также безвозвратное растворение радионуклидов. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 ил.

Изобретение относится к области атомной промышленности и может быть использовано для дезактивации внутренних и наружных поверхностей оборудования. В заявленном изобретении дезактивируемое оборудование помещают в дезактивирующий раствор и воздействуют на него ультразвуковыми колебаниями, при этом колебания возбуждают во всем объеме оборудования путем обеспечения жесткого акустического контакта поверхности оборудования с акустическими ультразвуковыми излучателями, причем колебания возбуждают в виде импульсов с частотой заполнения, соответствующей резонансной частоте нагруженных на оборудование излучателей. При этом устройство для осуществления заявленного способа содержит емкость с дезактивирующим раствором, размещенные в емкости опоры для установки дезактивируемого оборудования, электрический генератор, к выходу которого подключены акустические ультразвуковые излучатели, частично погруженные в раствор, излучатели снабжены волноводами-концентраторами и закреплены с тыльной стороны в технологической прижимной крышке, обеспечивающей за счет весовой нагрузки жесткий акустический контакт волноводов-концентраторов с поверхностью оборудования. Техническим результатом является обеспечение возможности дезактивация объектов, содержащих внутренние полости. 2 н. п. ф-лы, 1 ил.

Заявленное изобретение относится к способам обработки радиоактивных отходов, а именно к очистке платины в виде лома технологического оборудования, и может быть использовано для очистки вторичной платины от радиоактивного заражения плутонием. Заявленный способ включает нагрев лома вторичной платины с радиоактивными загрязнениями плутония во всем объеме и нерадиоактивными загрязнениями в виде металлических примесей в его поверхностном слое, которые содержатся в большем, чем плутоний, количестве. Перед нагревом лома примеси удаляют средствами гидрометаллургии, не разрушающими поверхность платины. Нагрев лома ведут до его расплавления с образованием радиоактивного конденсированного оксида плутония и совмещают его с индукционной плавкой платины для отделения ее от оксида плутония. Плавку ведут в присутствии флюсующих добавок с образованием расплава платины и шлака, содержащего оксид плутония, при отношении площади зеркала расплава к объему расплава 0,20-0,50 с частотой индукционного электромагнитного поля (20-66) кГц и воздушным дутьем на поверхность расплава при температуре (2049-2073) К в течение (1,0-1,3) ч. Затем шлак отделяют от платины. Техническим результатом является создание условий для облегчения образования оксида плутония и сохранения платины. 6 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к атомной промышленности в части переработки радиоактивных отходов, а именно к устройствам для более полного освобождения емкостей-хранилищ от радиоактивных осадков, и может найти применение в химической, нефтехимической и других отраслях. Насос содержит корпус, воздухораспределитель, состоящий из клапанов подачи сжатого воздуха, сброса отработанного воздуха и подачи разрежения в корпус, пульсопровод, нагнетательный трубопровод с выпускным шаровым клапаном, систему управления и впускной клапан. Впускной клапан снабжен золотником, взаимодействующим с торцом выполненного в виде трубы седла и соединенным валом со штоком пневмоцилиндра. К донышкам корпусов по периметру присоединены всасывающие патрубки, на торце которых выполнены пазы, расширяющиеся внутрь, а к торцам прикреплены заглушки. По одному из вариантов пневмоцилиндр устанавливается в зоне обслуживания и подключается к системе управления, электропневмораспределители которой, управляющие работой клапана подачи разрежения и пневмоцилиндра двустороннего действия, соединены параллельно. По второму варианту пневмоцилиндр устанавливается на корпусе насоса, а верхняя полость пневмоцилиндра соединяется трубопроводом с пульсопроводом. В нижней полости пневмоцилиндра устанавливается возвратная пружина, усилие которой меньше усилия пневмоцилиндра при рабочем давлении и составляет при верхнем и нижнем положениях поршня пневмоцилиндра соответственно 0,4 и 0,6 усилия пневмоцилиндра. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к атомной промышленности, а именно к устройствам для струйного растворения и размыва осадка, скопившегося на дне емкостей-хранилищ радиоактивных отходов любого уровня активности, перевода нерастворимой твердой фазы осадка во взвешенное состояние и выдачи раствора и суспензии из емкости. Пульсационный клапанный погружной насос содержит корпус с впускным шаровым клапаном, пульсопровод, нагнетательный трубопровод с выпускным шаровым клапаном, воздухораспределитель и систему управления. Корпус сообщается с нижними соплами посредством трубы и камеры нижних сопел, внутри которой размещен вал с присоединенным к нему по малому диаметру конусом. Конус по большему диаметру присоединен к полой части вала с соплами. На большем диаметре конуса выполнен бурт, взаимодействующий с седлом камеры при верхнем положении вала. Вал соединен через подвижный подшипниковый узел и зубчатую шестерню с приводами поворота и изменения глубины погружения сопел. Технический результат - возможность регулирования соотношения объемов жидкости, подаваемых одновременно в камеру нижних сопел и нагнетательный трубопровод. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.
Заявленное изобретение относится к ядерной технике и может быть использовано при утилизации, захоронении и рефабрикации облученных изделий из бериллия, таких как, например, отражатель нейтронов ядерных и термоядерных реакторов. В заявленном способе из облученного бериллия удаляют тритий, растворяют бериллий в кислоте, добавляют комплексообразователь (преимущественно диэтилентриаминпентауксусную кислоту (ДТПА) или этилендиаминтетрауксусную кислоту (ЭДТА)), добавляют аммиак для выпадения осадка гидроокиси бериллия, переводят аморфную форму осадка гидроокиси бериллия в кристаллическую, например, продолжительным нагреванием в растворе аммиака, отделяют аммиачный раствор от осадка гидроокиси бериллия центрифугированием или фильтрованием. Отделенный осадок гидроокиси бериллия может быть повторно растворен в кислоте и проведен через данные этапы очистки до получения необходимой степени чистоты. Техническим эффектом является снижение радиоактивности высокоактивных отходов бериллия, что позволяет его рефабрицировать и использовать повторно. 3 з.п. ф-лы.

Изобретение касается области радиационной экологии и биогеохимии и предназначено для концентрирования Th из морской воды и определения его содержания, которое может быть использовано для измерения скорости седиментационных процессов в морских водоемах. Способ определения концентрации тория-234 в морской воде состоит в том, что концентрирование тория-234, растворенного в морской воде, выполняют в последовательно соединенных адсорберах, содержащих диоксид марганца, и осуществляют прямую радиометрию адсорбированного 234Th по его основному β-излучению. Каждый адсорбер работает в радиально точном режиме, который обеспечивают путем размещения дискового адсорбера между диафрагмами. Исследуемая проба воды поступает в центральную часть адсорбера с помощью диафрагмы с центральным отверстием, затем перетекает к периферии сорбирующей поверхности с помощью диафрагмы с периферийными прорезями.

Изобретение относится к средствам кондиционирования радиоактивных отходов пористо-волокнистых теплоизоляционных материалов (ТИМ) путем включения в магнезиальный цемент. В заявленном способе для получения магнезиальных компаундов в качестве вяжущего материала используют порошок магнезитовый каустический, например марки ПМК-87, затворение материалов осуществляют раствором хлорида магния, а процесс приготовления магнезиальной цементной смеси ведут в следующей последовательности. В металлическую 200-литровую бочку с помощью дозирующего устройства подают 85÷90 л раствора MgCl2·6H2O с плотностью 1,12÷1,15 г/см3. Далее в бочку с раствором «а» порциями массой по 9÷10 кг при постоянном перемешивании дозируют 165÷175 кг предварительно измельченного ТИМ с размерами частиц до 1 мм. Затем в бочку, содержащую смесь «б», порциями массой по 6÷7 кг при постоянном перемешивании дозируют 60÷65 кг порошка магнезитового каустического до получения при постоянном перемешивании однородной смеси. Техническим результатом является возможность получения прочных водостойких компаундов с высокой степенью наполнения ТИМ до 70% при скорости выщелачивания цезия-137 из получаемых компаундов в 5÷10 раз меньше установленного допустимого предела для цементных компаундов ≤1·10-3 г/(см2·сут) без необходимости добавления сорбционной добавки. 2 табл., 2 пр.
Изобретение относится к средствам переработки отработавшего ядерного топлива (ОЯТ). В заявленном способе разрушенные при рубке ТВЭЛов таблетки оксидного отработавшего ядерного топлива подвергают растворению при нагревании в водном растворе нитрата железа(III) при мольном отношении железа к урану в топливе, равном 1,5-2,0:1, образовавшийся осадок основной соли железа с нерастворенными продуктами деления ядерного топлива отделяют фильтрованием, а из полученного слабокислого раствора осаждают пероксид уранила путем последовательной подачи в раствор при перемешивании динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты. Далее полученную гетерогенную систему выдерживают не менее 30 минут и после отделения и промывки кислотой и водой осадок пероксида уранила подвергают твердофазному восстановлению при нагревании путем обработки его щелочным раствором гидразингидрата в воде при 2-3-кратном мольном избытке гидразина по отношению к урану, с последующим отделением полученного гидратированного диоксида урана UO2·2H2O, промыванием его раствором HNO3 с концентрацией 0,1 моль/л, водой и сушкой. При этом осадок основных солей железа с продуктами деления, маточный раствор стадии осаждения пероксидов с остатками продуктов деления, отходы щелочных и промывных растворов направляют в сборник отходов для их последующей переработки. Техническим результатом является повышение экологической безопасности и уменьшение количества отходов. 8 з.п. ф-лы.
Изобретение относится к средствам для наружного употребления в качестве дезактивирующего моющего средства для очистки кожных покровов человека и наружной поверхности оборудования от загрязнений радиоактивными веществами. Описано дезактивирующее моющее средство, следующего состава: ионообменная смола Ку-1 5-20%, ионообменная смола Ку-2-8чс 5-20%, ионообменная смола Ан-31 3-10%, ионообменная смола ЭДЭ-10П 3-10%, средство моющее синтетическое порошкообразное 60-84%. Технический результат - повышение эффективности дезактивирующего моющего средства за счет повышения сорбции различных радионуклидов.
Наверх