Установка для дезактивации лома нержавеющей стали


 


Владельцы патента RU 2562829:

Открытое акционерное общество "Опытно-демонстрационный центр вывода из эксплуатации уран-графитовых ядерных реакторов" (RU)

Изобретение относится к охране окружающей среды и может найти применение для дезактивации металлических поверхностей радиоактивных отходов. Установка включает токоподвод к обрабатываемой поверхности, соединенный с источником тока, емкость для электролита, насос, сборник электролита. В устройстве используется анодное устройство, выполненное из неэлектрорастворимого материала в виде коаксиально расположенного самоцентрирующегося электрода, соединенное стационарно с верхним токопроводом, распределенным по окружности электрода выше уровня электролита и фрагмента, соединенного с отрицательным полюсом источника тока. Открытый электролизер снабжен кольцевым отсосом для хлора и рубашкой с теплоносителем. В нижней части установлена опорная плита с отверстиями для установки подставки под корзину для дезактивируемого фрагмента и электрода. Дно аппарата коническое, снабженное двумя шиберными затворами для выгрузки мелкодисперсного шлама. Технический результат - снижение потерь металла, увеличение срока службы электролита. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, а именно к устройствам для удаления радиоактивного загрязнения с металлических поверхностей, и может найти применение для дезактивации поверхностей отходов свинца, углеродистых и нержавеющих сталей, образующихся при ремонте и демонтаже оборудования радиохимических лабораторий и производств.

Известна установка для получения гипохлорита натрия (Патент РФ 2349682, C25B9/06, опубл. 20.03.2009 г.). Установка включает не менее двух проточных электролизеров, в корпусе которых размещены по несколько электролитических ячеек, электродный модуль, состоящий из монополярных и биполярных пластинчатых электродов, узел подачи воды на разбавление поваренной соли и емкость приготовления раствора поваренной соли, которая соединена с насосом-дозатором подачи раствора поваренной соли в первый электролизер, выход которого соединен с входом второго электролизера. Недостатком известной установки является невозможность удаления шлама, осыпающегося с поверхности катода, отсутствие возможности использования электродов сложной формы, отличной от пластины, исключена возможность периодического действия электролизера, электроды закреплены стационарно и для их замены требуется разборка электролизной ячейки, отсутствует возможность поддержания оптимальной рабочей температуры.

Известна установка для электрохимической дезактивации металлических поверхностей (Патент РФ 2448380, G21F9/28, опубл. 20.04.2012 г.), выбранная в качестве прототипа. Изобретение относится к области охраны окружающей среды, а именно к устройствам для удаления радиоактивного загрязнения с металлических поверхностей, и может найти применение для дезактивации поверхностей отходов свинца, углеродистых и нержавеющих сталей, образующихся при ремонте и демонтаже оборудования радиохимических лабораторий и производств. Установка содержит катодное устройство, выполненное из коррозионностойкого токопроводящего материала, например нержавеющей стали, в виде прямоугольного герметичного полого корпуса, основанием которого является прямоугольный фланец из нержавеющей стали, с внешней стороны которого герметично закреплена резиновая прокладка, в корпусе расположен, по крайней мере, один штуцер для подачи электролита из емкости для электролита и штуцер для вакуумирования полости прямоугольного герметичного полого корпуса катодного устройства, удаления шлама и электролита; токоподводы с отрицательным и положительным полюсами источника тока; емкость для электролита; насос, который является вакуумным; сборник электролита, служащий для накопления и возврата электролита в емкость для электролита, который представляет собой герметичную емкость из нержавеющей стали, оснащенную в нижней части шаровым краном для слива шлама и уровнемером; брызгоотделитель, выполненный в виде герметичной емкости из нержавеющей стали, в верхней части которого установлен вакуумметр, причем все элементы установки смонтированы на подвижной платформе.

Недостатком указанного прототипа является то, что в процессе дезактивации происходит загрязнение электролита продуктами растворения материала дезактивируемой поверхности, в том числе радионуклидами, в связи с этим уменьшается срок службы электролита и необходима его частая замена. Необходимо обеспечение герметичного закрепления катодного узла на дезактивируемой поверхности, в связи с чем усложняется эксплуатация устройства и возрастают требования к качеству обработки и геометрии дезактивируемой поверхности.

Задачей настоящего изобретения является разработка устройства, позволяющего эффективно проводить процесс дезактивации, с возвращением металла в народное хозяйство. Поверхностное загрязнение менее 20 частиц/см2*мин. Использование дезактивированной поверхности в качестве катода позволяет избежать электрорастворения металла этой же поверхности, увеличивается срок службы электролита, уменьшается потеря металла.

Для осуществления заявленного изобретения используется режим, когда отмываемая деталь является катодом, а роль анода выполняет вспомогательный графитовый электрод. Такой режим, называемый катодным, воспроизводит процессы в диафрагменном электролизере. Оксидная пленка, насыщенная радионуклидами и покрывающая металлическую поверхность, разделяющая анодное и катодное пространства, хорошо смачивается и пропитывается электролитом. В этих условиях в электролите, при концентрации хлорида натрия 40-150 г/л, в катодном пространстве между металлом и оксидной пленкой активизируется процесс разложения воды с образованием водорода. Водород образует пузырьки, давление в которых оказывается достаточным, чтобы преодолеть силу сцепления пленки с металлом, и пленка отслаивается. При использовании графитового анода, устойчивого к электрорастворению, значительно увеличивается срок службы электролита за счет отсутствия его загрязнения материалом анода, подвергшимся электрорастворению.

Установка для дезактивации лома нержавеющей стали включает токоподвод к обрабатываемой поверхности, соединенный с источником тока, емкость для электролита, насос, сборник электролита, служащий для накопления и возврата электролита в емкость для электролита. Но в отличие от прототипа в устройстве используется анодное, устройство выполненное из неэлектрорастворимого материала в виде коаксиально расположенного самоцентрирующегося электрода и соединенное стационарно с верхним токопроводом выше уровня электролита, распределенным по окружности электрода и фрагмента, соединенного с отрицательным полюсом источника тока при помощи сменных струбцин, закрепляемых таким образом, чтобы верхняя часть струбцины с кабелем находилась выше уровня электролита, уровень электролита должен быть выше торца дезактивируемого фрагмента на 30-40 мм, открытый электролизер, снабженный кольцевым отсосом для хлора, имеется рубашка с теплоносителем для поддержания температурного режима теплоносителя, в нижней части установлена опорная плита с отверстиями 30 мм для установки подставки под корзину для дезактивируемого фрагмента и электрода, на подставку устанавливается корзина, оснащенная устройствами для фиксации и центровки дезактивируемого фрагмента, внутрь фрагмента размещается самоцентрирующийся электрод, дно аппарата коническое, снабженное двумя шиберными затворами для выгрузки мелкодисперсного шлама. Подставка представляет собой цилиндр с верхним и нижним фланцами для придания устойчивости при установке на опорную плиту и удержания корзины с дезактивируемым фрагментом и электродом, внутри подставки смонтирована сетчатая корзина с ячеей 10 мм с открывающимся дном для сбора радиоактивного шлама.

Установка работает следующим образом (см. чертеж).

Необходимо вынуть наборный электрод (1) из корзины (2). В корзину поместить дезактивируемый фрагмент (3). Произвести заправку аппарата дезактивации ≈3 м3 раствора хлорида натрия. Произвести загрузку корзины с фрагментом кран-балкой в аппарат дезактивации, предварительно выполнив подключение фрагмента к отрицательному полюсу выпрямителя. Кабели должны распределяться на фрагменте равномерно в обозначенных местах. Далее необходимо снять траверсу (9) с корзины, опустить наборный электрод в центр фрагмента, выполнить его центрирование и выполнить заполнение аппарата дезактивации приготовленным раствором. Включить силовую цепь выпрямителя с пульта управления, после чего произвести плавное увеличение тока до требуемых величин (4000-4500 А). Осуществить визуальный контроль протекания процесса, а также температуры рубашки бака аппарата дезактивации. В случае нормального протекания процесса выдержать установленные параметры в течение 20-30 минут, осуществляя непрерывный контроль за концентрациями хлора и водорода, а также за протоком и температурой воды, охлаждающей выпрямитель. После установленного периода времени процесса «отмывки» (20-30 минут) ручкой регулятора на пульте управления произвести плавное снижение тока до 0 и выключить выпрямитель кнопкой «Откл.». Приподнять корзину над баком таким образом, чтобы струбцины токоподвода (6) находились на высоте 1 метра над уровнем пола площадки. Снять струбцины с фрагмента, установив их на специальные держатели около перил. Увести корзину с фрагментом и обмыть проточной водой фрагмент и корзину, произвести визуальный контроль внутренней поверхности фрагмента. Извлечь дезактивируемый фрагмент из корзины. При замене электролита или опорожнении аппаратов необходимо произвести выгрузку шлама. Для этого полностью открыть верхний шибер (7) и закрыть его после заполнения дозатора-накопителя для мелкого шлама (8). Для опорожнения дозатора-накопителя - нижний шибер (10) при закрытом верхнем, после сброса порции шлама закрыть нижний шибер. Операцию повторить несколько раз, до тех пор, пока не пойдет электролит, свободный от шлама. Для опорожнения аппарата дезактивации от электролита необходимо открыть верхний шибер, затем нижний шибер. После сброса электролита извлечь подставку (4) и произвести опорожнение сетчатого бункера от крупных частиц шлама (5). При необходимости произвести очистку опорной решетки (8) аппарата дезактивации.


1. Установка для дезактивации лома нержавеющей стали, включающая токоподвод к обрабатываемой поверхности, соединенный с источником тока, емкость для электролита, насос, сборник электролита, служащий для накопления и возврата электролита в емкость для электролита, отличающийся тем, что используется анодное устройство, выполненное из неэлектрорастворимого материала в виде коаксиально расположенного самоцентрирующегося электрода и соединенное стационарно с верхним токопроводом выше уровня электролита, распределенным по окружности электрода и фрагмента, соединенного с отрицательным полюсом источника тока при помощи сменных струбцин, закрепляемых таким образом, чтобы верхняя часть струбцины с кабелем находилась выше уровня электролита, уровень электролита должен быть выше торца дезактивируемого фрагмента на 30-40 мм, открытый электролизер снабжен кольцевым отсосом для хлора, имеется рубашка с теплоносителем для поддержания температурного режима теплоносителя, в нижней части установлена опорная плита с отверстиями 30 мм для установки подставки под корзину для дезактивируемого фрагмента и электрода, на подставку устанавливается корзина, оснащенная устройствами для фиксации и центровки дезактивируемого фрагмента, внутрь фрагмента размещается самоцентрирующийся электрод, дно аппарата коническое, снабженное двумя шиберными затворами для выгрузки мелкодисперсного шлама.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что подставка представляет собой цилиндр с верхним и нижним фланцами для придания устойчивости при установке на опорную плиту и удержания корзины с дезактивируемым фрагментом и электродом, внутри подставки смонтирована сетчатая корзина с ячеей 10 мм с открывающимся дном для сбора радиоактивного шлама.



 

Похожие патенты:

Изобретение предназначено для комплексной очистки почвогрунтов, загрязненных ртутью (амальгамой) или/и радионуклидами. Способ очистки почвогрунта от загрязнений включает приготовление пульпы путем перемешивания почвогрунта с водой на месте отбора почвогрунта с отделением фракции с размером фрагментов более 100 мм в модуле приготовления пульпы, дезинтеграцию пульпы и почвенных агрегатов в модуле дезинтеграции с выделением растительных остатков и фракции с размером фрагментов более 10 мм.
Изобретение относится к средствам иммобилизации высокоактивных отходов от переработки отработанного ядерного топлива в керамические материалы с последующим захоронением в геологических формациях.

Изобретение относится к способу очистки жидких радиоактивных отходов (ЖРО). Заявленный способ предусматривает дозированное введение в кубовый остаток ЖРО перекиси водорода, обработку кубового остатка УФ-излучением ксеноновой лампы, микрофильтрацию с отделением шлама, содержащего радиоактивный кобальт, железо, марганец, и сорбцию для удаления радиоактивного цезия.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и защите окружающей среды, в частности к средствам для дезактивации почв, зараженных радиоактивными элементами. Средство для дезактивации почв, зараженных радиоактивными элементами, содержит в своем составе поли-N,N-диалкил-3,4-диметиленпирролидиний галогенид общей формулы в которой R1 и R2 означают независимо друг от друга линейный или разветвленный алкил с 1-6 атомами углерода и X означает фтор, хлор, бром, йод или тетрафторборат, причем средняя молекулярная масса полимера составляет от 75000 до 100000 г/моль.

Изобретение относится к области утилизации органических отходов, содержащих соединения урана-235 (спецодежда, пластикат, фильтры и пр.). Отходы измельчают, подают дискретно в бункер, затем - в первый шлюзовой питатель.

Изобретение относится к средствам электрохимической дезактивации и может быть использовано для проведения глубокой дезактивации радиоактивно загрязненного металла на атомных электростанциях и других предприятиях атомной энергетики и промышленности.

Изобретение относится к средствам переработки жидких радиоактивных отходов (ЖРО), а именно к переработке аммиаксодержащих жидких радиоактивных отходов. Заявленный способ снижения концентрации аммиака в жидких радиоактивных отходах включает выпаривание радиоактивных отходов в щелочном режиме и вторичное выпаривание образовавшегося конденсата в кислотном режиме в присутствии нитрита.

Изобретение относится к способу удаления прочнофиксированных радиоактивных загрязнений с конструкционных материалов. В заявленном способе дезактивирующий раствор готовят непосредственно на загрязненной поверхности, для чего на нее сначала наносят слой концентрированной серной кислоты с содержанием основного вещества не менее 92%, затем накладывают листовой пористый материал, смоченный в растворах дезактивирующего реагента, выдерживают его, затем удаляют, а поверхность промывают водой.

Изобретение относится к атомной промышленности, а более конкретно к реабилитации окружающей среды при выводе из эксплуатации и ликвидации бассейнов с радиоактивными донными отложениями.

Изобретение относится к области ядерной энергетики, а именно к переработке жидких радиоактивных отходов, в частности кубовых остатков выпарных установок переработки трапных вод атомных электростанций.

Изобретение относится к ядерной энергетике, в частности к обращению с жидкими радиоактивными отходами (ЖРО), и может быть использовано при переработке кубовых остатков (КО) выпарных аппаратов установок переработки трапных вод атомных электростанций (АЭС). Ультрафиолетовый реактор выполнен в виде цилиндра, в котором установлена ультрафиолетовая полая лампа, окруженная полостью для отходов. Внутренняя полость УФ лампы сообщена по потоку с верхней частью емкости через осушитель с помощью газового насоса и с нижней частью емкости через насадку. Полость для отходов сообщена по потоку с нижней частью емкости с помощью жидкостного насоса и с верхней частью емкости через распылитель, установленный над поверхностью жидких отходов. При этом устройство для инжектирования воздуха установлено на линии сообщения нижней части емкости и полости для отходов. Технический результат - повышение производительности реактора. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области атомной энергетики и может быть использовано для дезактивации радиоактивных отходов, загрязненного оборудования и конструкционных элементов на атомных электрических станциях. Способ включает облучение радиоактивных отходов рентгеновским излучением в изолированном объеме, внутренняя поверхность которого экранирована свинцом, поглощающим γ-излучение, при этом радиоактивные отходы облучают посредством импульсных рентгеновских аппаратов, расположенных в изолированном объеме, которые излучают пачки рентгеновских фотонов высокой плотности, около 1018 фотонов/с, при этом используют частоты поглощающего спектра, соответствующие составу атомов дезактивируемых радиоактивных отходов, при этом активированный экранирующий материал периодически заменяют на новый, закладывая в хранилища отработанный и используя естественную его дезактивацию. Изобретение обеспечивает простую, ускоренную, эффективную и экологически чистую дезактивацию радиоактивных отходов, а также возврат в повторное использование высокоценных материалов. 2 ил.

Изобретение относится к атомной промышленности в части переработки радиоактивных отходов, а именно к устройствам для освобождения емкостей-хранилищ от радиоактивных осадков. Устройство содержит оголовок, присоединенный к приводу с возвратно-поступательным движением, подшипниковую опору, смонтированную на фланце, и установленный на оголовке зажим. К оголовку присоединена штанга, к которой шарнирно присоединены две консоли, расположенные под углом друг к другу и присоединенные посредством канатов к рукояткам, расположенным в пазах, выполненных в штанге. Консоли выполнены в виде пластин, а рукоятки расположены на высоте, превышающей высоту защитного перекрытия емкости. Угол между пластинами составляет 90-120°. В вариантах исполнения в качестве привода с возвратно-поступательным движением используется грузоподъемное устройство, а в качестве привода поворота - ручной привод. Технический результат - сокращение удельных затрат рабочей жидкости на единицу удаляемого осадка за счет его сбора и перемешивания в области всасывающего патрубка насоса. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к средствам локализации радиоактивных отходов, в частности донных отложений, загрязненных радионуклидами. Заявленный способ кондиционирования донных отложений включает их смешение с веществом, обеспечивающим их заключение в керамическую матрицу (калий-магний-фосфатную матрицу), и выдержку до окончания схватывания. Смешение матричных материалов проводят последовательно с суспензией, содержащий донные отложения. При этом в качестве вещества, обеспечивающего заключение донных отложений в форму керамической матрицы используют такие компоненты, как дигидрофосфат калия, оксид магния и воду, а также замедлитель при следующем соотношении компонентов: KH2PO4:Н2О:Fe(NO3):донное отложение:(MgO:Н2О)=3:0,6:0,04:1,5:2,4. В качестве замедлителя используется Fe(NO3)·9H2O в соотношении дигидрофосфат калия замедлитель 25:1. После заполнения контейнера проводят вибрационное воздействие на смесь до выравнивания температуры по объему контейнера. Техническим результатом является отсутствие повышения скорости выщелачивания радионуклидов из керамической матрицы после длительного пребывания в воде, что обеспечивает экологическую безопасность при долговременном хранении отходов. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.
Изобретение относится к способам обращения с радиоактивными отходами, в частности к способам фиксации пульпы путем засыпки грунтом. Способ включает разделение бассейна дамбой, достигающей его дна, на участки с пониженной и повышенной толщинами донных отложений (ТДО) и, соответственно, их активностью. На участке с пониженной ТДО перед ледоставом перекачивают декантат до превышения глубиной промерзания суммарной ТДО и защитного слоя декантата над ними, а при достижении льдом дна бассейна засыпают участок наталкиванием на лед грунта. На участке с повышенной ТДО, разделенном поперечными дамбами на ячейки, в которых глубина промерзания после выдачи декантата не достигла дна бассейна, перед таянием на лед ячеек принимают защитный слой воды, а перед следующим ледоставом вновь откачивают декантат из ячеек до превышения глубиной промерзания суммарной ТДО и защитного слоя декантата над ними. Фиксацию пульпы проводят аналогично ее фиксации на участке с пониженной ТДО. Технический результат - уменьшение высоты капиллярного подъема пульпы в насыпанном грунте за счет повышения ее плотности при выделении из донных отложений связанной воды промораживанием. 2 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к атомной энергетике и предназначено для сухого хранения отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) реакторов РБМК-1000 и ВВЭР-1000. Хранилище содержит камеру хранения с монолитными железобетонными защитными стенами, в которой гнезда установлены между ее верхним и нижним перекрытиями. Гнезда снабжены защитными пробками, устанавливаемыми в гнезда на сварке после загрузки двух пеналов и снабженными пробоотборными трубками, соединяющими через запорный клапан внутреннюю полость гнезда с обслуживаемой зоной. Камера хранения снабжена оборудованием, обеспечивающим дистанционную загрузку пеналов с ОЯТ в гнезда хранения и установку в них защитных пробок. Система естественной вентиляции содержит установленные в нижнем перекрытии камеры закладные трубы, соединяющие камеру с подкамерным пространством, соединенным, в свою очередь, с воздухозаборными устройствами. Верхняя часть камеры соединена вытяжными каналами с выхлопными трубами, расположенными на крыше камеры. Технический результат - герметичность гнезда, возможность контроля как его герметичности, так и герметичности пеналов с ОЯТ в процессе хранения, повышение естественной тяги в хранилище. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Заявленное изобретение относится к способу контроля безопасности мест приповерхностного захоронения радиоактивных отходов, содержащих в опасной концентрации радионуклиды с периодом полураспада T½ не более 30 лет. В заявленном способе экспериментально определяют предельное время функционирование вмещающих могильник РАО грунтов как естественного геохимического барьера. Затем вычисляют продолжительность периода между указанным временем и сроком потенциальной опасности изолируемых радионуклидов. При этом в случае подтвержденного результатами фактических измерений отсутствия в течение этого периода выхода опасной концентрации радионуклидов за периметр ближней зоны могильника считают его безопасность фактически подтвержденной, а задачу радиоэкологического мониторинга - выполненной. Техническим результатом является исключение вероятности выхода радионуклидов в опасной концентрации за пределы санитарно-защитной зоны. 1 з.п. ф-лы.
Изобретение относится к области атомной техники и может быть использовано для длительного контролируемого хранения кюрия с целью последующего сжигания в специальных реакторах либо дальнейшего использования в качестве стартового материала для получения тяжелых изотопов кюрия и калифорния. Способ изготовления композиции для длительного хранения кюрия включает получение смеси кюрия с алюминиевым порошком, причем смесь кюрия с алюминиевым порошком получают добавлением раствора кюрия в азотной кислоте к алюминиевому порошку, перемешиванием и прокаливанием смеси до получения оксидных покрытий кюрия на поверхности алюминиевого порошка. Изобретение обеспечивает надежное и длительное контролируемое хранение выделенной фракции кюрия.

Изобретение относится к способу дезактивации графита, для удаления трития, углерода-14 и хлора-36. Способ включает нагрев печи обжига до температуры 800-2000°С, введение в печь обжига графита, загрязнённого радионуклидами, введение в печь обжига инертного газа, введение в печь обжига восстанавливающего газа и удаление переведенных в газовую фазу радионуклидов из печи обжига, при этом количество вводимого восстанавливающего газа находится в диапазоне от 2 до 20 % от общего количества вводимого в печь обжига газа. Изобретение обеспечивает эффективную дезактивацию графита, без газификации основной массы графита, и позволяет удалять практически весь углерод-14. 12 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к обработке железосодержащих отходов атомной промышленности, произведенных в операциях декапирования загрязненных металлических поверхностей. Способ кондиционирования отходов включает стадии: растворения загрязненных поверхностей фосфорной кислотой, окисления ионов железа, увеличения pH раствора, отделения осажденных солей от жидкой фазы, термообработки стеклованием смеси осажденных твердых веществ. Технический результат - минимизация объемов жидких фаз, подлежащих обработке, и рециркуляция побочных продуктов. 12 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх